WO2024042921A1 - 操作制御システム - Google Patents

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WO2024042921A1
WO2024042921A1 PCT/JP2023/026242 JP2023026242W WO2024042921A1 WO 2024042921 A1 WO2024042921 A1 WO 2024042921A1 JP 2023026242 W JP2023026242 W JP 2023026242W WO 2024042921 A1 WO2024042921 A1 WO 2024042921A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotation
coil
wheel
unit
section
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/026242
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌昭 鷲見
暁朗 分部
啓之 伊夫伎
充典 杉浦
敬一 戸田
Original Assignee
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
Publication of WO2024042921A1 publication Critical patent/WO2024042921A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks

Definitions

  • the present invention relates to an operation control system that includes an operation device such as a mouse and a keyboard, and an operation control device connected to the operation device.
  • Patent Document 1 discloses a mouse device that has a simple structure and low cost and has a scroll wheel number switching function.
  • JP2021-068411A Patent No. 6981632
  • the conventional mouse device described above has the following problems.
  • the mouse device disclosed in the above publication is equipped with a plurality of modules each having a different number of code grooves in order to have the function of switching the number of stages of the scroll wheel, and by switching these modules, the number of stages of the scroll wheel can be changed. Switching the number of stages. Therefore, with the configuration of this mouse device, it is difficult to change various settings such as rotational resistance and click feeling so as to obtain the user's preferred feeling of use.
  • magnetorheological fluid Magnetic-Rheological fluid
  • a brake mechanism that changes the operational feel (rotational resistance) of the wheel unit in response to changes in fluid viscosity is conceivable.
  • the click feeling it is possible to set the click feeling to be finer, for example, from the normal 24 clicks/rotation to 48 clicks/rotation or 96 clicks/rotation. .
  • An object of the present invention is to improve the feeling of use by avoiding the occurrence of rotational resistance that is not intended by the user when rotating a wheel unit that is provided with rotational resistance by passing a current through a coil at high speed.
  • the objective is to provide an operation control system that allows
  • An operation control system is an operation control system including an operation control device and an operation device connected to the operation control device and including a wheel unit, wherein the wheel unit included in the operation device is a wheel unit. It has a main body, a brake mechanism, a rotation detection section, a direction detection section, a coil, and a coil control section.
  • the wheel main body is loaded into the operating device in a state where it can rotate in forward and reverse directions.
  • the brake mechanism applies rotational resistance to the wheel body using an externally applied magnetic field.
  • the rotation detection section detects the position of the wheel main body in the rotation direction.
  • the direction detection section detects the rotation direction of the wheel main body.
  • the coil generates a magnetic field.
  • the coil control unit rotates the wheel body in the rotational direction by controlling the current flowing through the coil so as to change the rotational resistance to the wheel body in accordance with the detection results from the rotation detection unit and the direction detection unit. In this case, a click feeling is generated at each predetermined rotation angle.
  • the operation control device includes an output torque determining section.
  • the output torque determining section determines the output torque of the wheel body according to the detection results from the rotation detecting section and the direction detecting section.
  • the coil control section controls the current flowing through the coil by outputting a pulse waveform whose plus/minus phase is inverted every click according to the determination made by the output torque determining section.
  • an operation control system that includes an operation control device such as a PC (Personal Computer), and an operation device such as a mouse that is connected to the operation control device and has a wheel unit that includes a brake mechanism
  • the operation control device According to the decision made by the decision section, a pulse waveform with the plus/minus phase reversed for each click is output to control the current flowing through the coil on the operating device side.
  • the operating device to which the wheel unit is loaded includes, for example, a mouse, a keyboard, various control panels, and the like.
  • the operation control device is, for example, a PC connected to the operation device wirelessly or by wire, and controls the operation device such as a mouse.
  • the wheel unit is an operation member that performs an operation input by rotating the wheel unit, and may have a configuration in which, for example, in addition to the rotation operation, the operation input is performed by pressing.
  • the brake mechanism is a mechanism that applies rotational resistance to the wheel main body of the wheel unit, and changes the rotational resistance of the wheel unit depending on, for example, the magnitude and direction of the current flowing through the coil.
  • the coil control unit outputs a pulse waveform with the plus/minus phase reversed every click and controls the current flowing through the coil, thereby ensuring that the pulse waveform passes through the zero point every click. Control can be performed based on
  • An operation control system is the operation control system according to the first invention, wherein the operation control device includes a storage section that stores data of a plurality of pulse waveforms corresponding to the output torque of the wheel main body. , further has.
  • the output torque determining section reads out a pulse waveform whose plus/minus phase is inverted every click according to the detection results of the rotation detecting section and the direction detecting section, and outputs it to the coil control section.
  • the output torque determining section selects from among the plurality of pulse waveforms stored in the storage section, and inverts the plus/minus phase for each click according to the output torque of the wheel body.
  • the pulse waveform can be read to determine the output torque of the wheel body. Therefore, when the wheel unit, which is provided with rotational resistance by passing a current through the coil, is rotated at high speed, it is possible to avoid generation of rotational resistance that is not intended by the user, and improve the usability.
  • the operation control system is the operation control system according to the first or second invention, wherein the operation control device further includes a first communication unit that communicates with the operation device. ing.
  • the operating device further includes a second communication section that communicates with the first communication section.
  • the output of the wheel unit can be received from the operating device side by communicating with each other between the operating control device such as a PC and the operating device such as a mouse via the first communication section and the second communication section. Accordingly, the operation control device can control the rotational resistance of the wheel unit.
  • An operation control system is the operation control system according to the first invention, wherein the operation control device is configured to either a positive side or a negative side corresponding to the output torque determined in the output torque determining section.
  • the device further includes a phase inverting unit that inverts the pulse waveform consisting of one waveform so that the pulse waveform becomes alternately positive and negative every click, and outputs the pulse waveform to the coil control unit.
  • the pulse waveform read out as corresponding to the output torque determined by the output torque determining section is a pulse waveform consisting of either a positive side waveform or a negative side waveform
  • the phase The inversion section inverts part of the pulse waveform so that positive and negative signals alternate with each click, and outputs it to the coil control section to prevent unintended rotation even when the wheel body rotates at high speed.
  • the usability can be improved by avoiding the occurrence of resistance.
  • An operation control system is the operation control system according to the first or second invention, in which the coil control section performs PWM (Pulse Width Modulation) control based on a pulse waveform.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • An operation control system is the operation control system according to the first or second invention, wherein the rotation detection section has a first resolution for rotation in the forward direction and a first resolution for rotation in the reverse direction. A second resolution lower than the first resolution is respectively set.
  • An operation control system is the operation control system according to the first or second invention, in which the rotation detection section has a first phase that detects a rotation position during rotation in the normal rotation direction;
  • the second phase for detecting the rotational position during rotation in the reverse direction is set at a position shifted from each other.
  • An operation control system is the operation control system according to the first or second aspect of the present invention, in which the coil control section adjusts the speed of the wheel body according to the detection results of the rotation detection section and the direction detection section.
  • the current flowing through the coil is controlled so as to change the rotational resistance to the wheel body depending on whether the wheel is rotating in the normal direction or in the reverse direction.
  • the interval that produces a click sensation is narrowed, and when the wheel unit rotates in the reverse direction, the interval that produces the click sensation is made wider, or when the wheel unit rotates in the normal direction, the rotational resistance of the wheel unit is reduced, and when it rotates in the reverse direction, the interval that produces the click sensation is made narrower.
  • An operation control system is the operation control system according to the eighth invention, in which the coil control section controls the rotation direction of the wheel main body according to the rotation direction of the wheel main body detected by the direction detection section.
  • the current flowing through the coil is controlled to give different click sensations.
  • the current flowing through the coil using a pulse waveform that makes the rotational resistance of the wheel body small during forward rotation and increases the rotational resistance of the wheel body during reverse rotation, The click feeling when reversing can be changed.
  • the operation control system is the operation control system according to the ninth invention, in which the coil control section clicks at a first pitch when the detection result in the direction detection section is a forward rotation direction.
  • the current flowing through the coil is controlled so that a click feeling is imparted at a second pitch that is wider than the first pitch.
  • the current flowing through the coil is controlled using a pulse waveform that shortens the interval at which rotational resistance is applied to the wheel body during forward rotation, and lengthens the interval at which rotational resistance is applied to the wheel body during reverse rotation. By doing so, it is possible to change the interval at which a click feeling is given during normal rotation and during reverse rotation.
  • An operation control system is the operation control system according to the first or second invention, wherein the brake mechanism holds a magnetorheological fluid whose viscosity is changed by a magnetic field applied from a coil through which a current flows.
  • the wheel body includes a magnetorheological fluid retaining section that changes the magnitude of rotational resistance to the wheel main body in accordance with changes in the viscosity of the magnetorheological fluid.
  • An operation control system is the operation control system according to the first or second invention, in which the operation device is a mouse.
  • the operation device is a mouse.
  • FIG. 1 is an overall system diagram showing the configuration of a mouse control system according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a block diagram showing the configuration of the mouse control system of FIG. 1.
  • FIG. 2 is an external perspective view of a mouse included in the mouse control system of FIG. 1.
  • FIG. (a), (b), and (c) are a top view, a side view, and a bottom view of the mouse of FIG. 3.
  • (a) and (b) are external views of the wheel unit loaded into the mouse of FIG. 3.
  • (a) is a side view of the wheel unit of FIG. 6.
  • (b) is a sectional view taken along line BB in (a).
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between magnetic field strength and viscosity of the MR fluid used in the mouse of FIG. 2.
  • (a) is an image diagram showing the click feeling that occurs when the wheel unit rotates in the normal mode.
  • (b) is an image diagram showing the click feeling that occurs when the wheel unit rotates in continuous firing mode (normal rotation).
  • (c) is an image diagram showing the click feeling that occurs when the wheel unit rotates in the weapon switching mode (when reversed).
  • (a) is a diagram showing a pulse waveform that produces a click feeling when the wheel unit rotates in the normal mode, and in which plus/minus is reversed for each click.
  • (b) is a diagram showing a pulse waveform that produces a click feeling when the wheel unit rotates in continuous firing mode (normal rotation), and in which plus/minus is reversed for each click.
  • (c) is a diagram showing a pulse waveform that produces a click feeling when the wheel unit rotates in the weapon switching mode (when reversed), and in which plus/minus is reversed for each click.
  • (d) is a diagram showing a pulse waveform in which the phase is shifted so that the detection timing in (c) is delayed by a predetermined time to produce a click feeling, and the plus/minus is reversed for each click.
  • FIG. 9(b) A diagram showing assignment of output duty ratios of PWM control for position numbers 1 to 20 in the case of 48 clicks/rotation in continuous firing mode (at the time of normal rotation) in FIG. 9(b).
  • 10(a) to 10(d) are diagrams showing assignment of output duty ratios of PWM control for position numbers 1 to 80 in each mode shown in FIG. 10(a) to FIG. 10(d).
  • the vertical axis is the target voltage (%)
  • the horizontal axis is the time (ms)
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a mouse control system according to another embodiment of the present invention.
  • (a) and (b) are sectional views showing the internal structure of a wheel body of a wheel unit loaded in a mouse included in a mouse control system according to still another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 19 A mouse control system (operation control system) 1 according to an embodiment of the present invention will be described below using FIGS. 1 to 19. Note that in this embodiment, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of well-known matters or redundant explanations of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. Applicants also provide the accompanying drawings and the following description to enable those skilled in the art to fully understand the invention, and are not intended to limit the claimed subject matter thereby. do not have.
  • the mouse control system (operation control system) 1 receives operation input from a player playing a game such as e-Sports, and As shown in FIG. 1, this system includes a mouse (operation device) 10 and a PC (Personal Computer) (operation control device) 20.
  • a mouse operation device
  • PC Personal Computer
  • the mouse 10 is placed in front of the PC 20 together with the keyboard 20a, and is mainly rotated and pressed by the fingers of a player of a game such as e-Sports, for example.
  • the mouse 10 includes a wheel unit 11 that uses an MR (Magneto-Rheological) fluid (magneto-rheological fluid) 12e, which will be described later, to change the rotational resistance of a wheel main body 12f when rotated by an operator.
  • MR Magnetic-Rheological
  • 12e magnetic-rheological fluid
  • the PC 20 is a device to which the mouse 10 is connected and executes various applications such as games such as e-Sports, and executes computer programs such as game programs, business programs, and drive simulator programs. As shown in FIGS. 1 and 2, the PC 20 includes a keyboard 20a, a communication section (first communication section) 21, a display section 22, and a control section 23.
  • the keyboard 20a like the mouse 10, accepts input from an operator such as a game player.
  • the communication unit (first communication unit) 21 is connected via wireless to the communication unit 14 on the mouse 10 side, and performs communication between the mouse 10 and the PC 20.
  • the display unit 22 is a monitor such as a liquid crystal display device included in the PC 20, and as shown in FIG. 2, it is connected to the control unit 23, and displays, for example, a game play screen, etc. controlled to do so.
  • the control unit 23 is a processor such as a CPU that controls the entire PC 20. As shown in FIG. 2, the control unit 23 is connected to the communication unit 21 and the display unit 22. Execute various programs such as game programs. Further, as shown in FIG. 2, the control section 23 includes an output torque determining section 23a and a storage section 23b.
  • the output torque determination unit 23a receives the detection results of the rotation detection unit 13a and the direction detection unit 13b included in the scroll detection unit 13 of the mouse 10 via the communication units 14 and 21, and The output torque of the wheel body portion 12f is determined.
  • the storage section 23b stores output pulse waveform data (FIGS. 10(a) to 10(a)) for changing the rotational resistance of the wheel body section 12f with the output torque determined by the output torque determining section 23a. (d)), PWM control output duty ratio (see Figures 11 and 12), pulse waveform that alternates between positive and negative every click (see Figures 10(a) to 10(d), etc.) etc. are preserved.
  • the PC 20 receives the rotational position and rotational direction of the wheel main body 12f detected by the scroll detection unit 13 of the mouse 10, and the output torque determination unit 23a stores the information in the storage unit 23b.
  • the rotational resistance of the wheel main body portion 12f is determined using the data of the output pulse waveform.
  • the coil control unit 12c controls the current flowing through the coil 12d in the torque generation unit 12 of the mouse 10, which will be described later.
  • the mouse 10 includes a wheel unit 11 that receives a rotation operation by an operator, and a communication section (second communication section) 14. Further, as shown in FIGS. 3 and 4(a) to 4(c), the mouse 10 includes a mouse body 10a, a switch 10b, a bottom surface 10c, a USB socket 10d, and a light projector 10ea. It has a light receiving section 10eb and a switch 10f.
  • the mouse body 10a is a housing part of the mouse 10, and as shown in FIGS. 3, 4(a) and 4(b), a part of the wheel unit 11 protrudes from the top surface of the mouse body 10a.
  • the wheel unit 11 is rotatably supported.
  • the switch 10b is arranged near the wheel unit 11 on the upper surface of the mouse body 10a, as shown in FIGS. 3, 4(a), and 4(b).
  • the switch 10b is operated, for example, when switching between normal mode and game mode, or when switching the power of the mouse 10 on and off.
  • the bottom surface 10c constitutes the outer shell of the mouse 10 together with the mouse body 10a, as shown in FIG. 4(b).
  • the USB socket 10d is provided on the front side of the mouse 10, as shown in FIG. is inserted.
  • the light projector 10ea and the light receiver 10eb are provided approximately at the center of the bottom surface 10c of the mouse 10, as shown in FIG. 4(c), and receive the reflected infrared light emitted from the light projector 10ea. By receiving light at the portion 10eb, a change in the position of the mouse 10 is detected. As shown in FIG. 4C, the switch 10f is provided on the bottom surface 10c of the mouse 10 near the light projecting section 10ea and the light receiving section 10eb, and turns the power of the mouse 10 ON/OFF.
  • the wheel unit 11 is provided in front of the upper surface of the mouse body 10a of the mouse 10, and mainly receives rotation operations and pressing operations.
  • the wheel unit 11 includes a torque generating section 12 and a scroll detecting section 13.
  • the torque generation section 12 includes a coil control section 12c, a coil 12d, an MR (Magneto-Rheological) fluid 12e, and a wheel main body section 12f.
  • the coil control unit 12c is connected to an output torque determination unit 23a provided in the control unit 23 on the PC 20 side via the communication units 14 and 21, and adjusts the wheel body based on the output torque determined by the output torque determination unit 23a.
  • the current flowing through the coil 12d that generates a magnetic field for the MR fluid 12e is controlled so that the portion 12f receives rotational resistance.
  • the coil control unit 12c controls the current flowing through the coil 12d by PWM (Pulse Width Modulation) control using a pulse waveform.
  • the coil 12d is placed near the MR fluid holding section (brake mechanism) 11g (see FIG. 7(b)) that holds the MR fluid 12e, and when a current flows through it, it applies a magnetic field to the MR fluid 12e. generate.
  • the MR (Magneto-Rheological) fluid 12e is mainly supplied to the MR fluid holding portion 11g (Fig. 7(b) ) is filled in the space of ).
  • the MR fluid 12e changes its shape under the influence of the magnetic field applied from the coil 12d, thereby changing the rotational resistance of the wheel body 12f. Note that the characteristics of the MR fluid 12e will be described in detail later.
  • the wheel main body 12f is integrated with the rotating shaft (shaft 11e (see FIG. 5, etc.)) of the wheel unit 11, and is rotatably loaded in the mouse main body 10a (see FIG. 5, etc.). .
  • the rotational resistance of the wheel main body 12f changes due to a change in the form of the MR fluid 12e caused by a change in the current flowing through the coil 12d. In particular, by alternately generating areas where rotational resistance occurs and areas where rotational resistance does not occur depending on the rotational position of the wheel body 12f, a click feeling can be generated when the wheel body 12f rotates.
  • the scroll detection section 13 includes a rotation detection section 13a, a direction detection section 13b, and an edge determination section 13c.
  • the rotation detection unit 13a is provided to detect the rotational position of the rotating body (wheel main body 12f, etc.) of the wheel unit 11, and as shown in FIG. 2, detects the position of the wheel main body 12f in the rotational direction. do. Then, the rotation detection section 13a transmits information on the detected position of the wheel main body section 12f in the rotational direction to the output torque determination section 23a included in the control section 23 on the PC 20 side via the communication sections 14 and 21.
  • the direction detection section 13b is provided to detect the rotation direction (forward rotation/reverse rotation) of the rotating body (wheel body section 12f, etc.) of the wheel unit 11, and as shown in FIG. Detect rotation direction. Then, the direction detection section 13b transmits information on the detected rotational direction of the wheel main body section 12f to the output torque determination section 23a included in the control section 23 on the PC 20 side via the communication sections 14 and 21.
  • the edge determination section 13c is connected to the rotation detection section 13a, and based on the information on the position in the rotational direction of the wheel body section 12f detected by the rotation detection section 13a, the edge determination section 13c determines the position of the wheel body section 12f, which will be described later. Detects the edge of the rotation control pulse and outputs a scroll pulse.
  • the communication unit 14 is connected via wireless to the communication unit 21 on the PC 20 side, and transmits and receives various data and the like between the mouse 10 and the PC 20.
  • the wheel unit 11 is a unit through which a rotation operation and a pressing operation are input by the operator of the mouse 10, and as shown in FIG. It has a middle button 11c, a push detection lever 11d, a shaft (rotation shaft) 11e, a rotation detection magnet 11f, an MR fluid holding section (magneto-rheological fluid holding section) (brake mechanism) 11g, and a sealing member 11h.
  • the outer wheel (wheel body part) 11a constitutes a wheel body part 12f together with the inner wheel 11b.
  • the outer wheel 11a is integrated with the shaft 11e together with the inner wheel 11b, and is rotated by an operator's rotation operation.
  • the inner wheel (wheel body portion) 11b is provided on the inner diameter side of the outer wheel 11a, and rotates integrally with the shaft 11e when the outer wheel 11a is operated.
  • the middle button 11c is a microswitch that accepts a push-down operation on the outer wheel 11a, and is provided on the side of the wheel main body 12f in a state where it is in contact with the push-down detection lever 11d.
  • the push-down detection lever 11d is provided so as to protrude from one side of the wheel main body 12f, and when the outer wheel 11a is pushed down by the operator, Press down the middle button 11c. Further, the push-down detection lever 11d is provided as a fixed member with respect to the rotating body including the outer wheel 11a, the inner wheel 11b, and the shaft 11e.
  • the shaft (rotation shaft) 11e is provided so as to protrude from the side surface of the wheel main body 12f opposite to the push-down detection lever 11d. This is the center of rotation during rotation operations.
  • the rotation detection magnet 11f is a fixed member disposed on the outer peripheral surface of the shaft 11e, and detects the rotation of the shaft 11e.
  • FIG. 7(b) which is a cross-sectional view taken along line BB of the wheel unit 11 shown in FIG. A space formed to include the MR fluid 12e.
  • the viscosity of the MR fluid 12e changes due to the magnetic field applied from the outside, so that the contact portion (sliding portion) between the MR fluid holding portion 11g and the rotating body (wheel body portion 12f, etc.) of the wheel unit 11 In this case, the rotational resistance of the wheel body portion 12f can be changed.
  • the sealing member 11h is, for example, a ring member made of rubber, and is provided to prevent the MR fluid 12e sealed in the MR fluid holding portion 11g from leaking to the outside, as shown in FIG. 7(b). .
  • the strength of the magnetic field applied to the MR fluid 12e and changes in the viscosity of the MR fluid 12e will be explained.
  • FIG. 8 shows a graph showing the relationship between the magnitude of the magnetic field and the viscosity of the MR fluid 12e that changes depending on the magnitude of the magnetic field when a magnetic field is generated.
  • the MR fluid 12e is a functional fluid in which ferromagnetic fine particles with a diameter of 1 to 10 ⁇ m are dispersed in a liquid such as water or oil, and when not affected by a magnetic field, the fine particles are uniform in the liquid. are distributed in When the MR fluid 12e is affected by a magnetic field, the ferromagnetic particles become magnetized and attract each other to form clusters, and as shown in FIG. 8, the viscosity increases as the magnetic field becomes stronger. Note that the degree of cluster formation in the MR fluid 12e can be adjusted by controlling the current flowing through the coil 12d.
  • the coil control section 12c of the wheel unit 11 controls the viscosity of the MR fluid 12e by controlling the current flowing through the coil 12d and controlling the magnitude of the magnetic field generated from the coil 12d. can be controlled. Therefore, the magnitude of the rotational resistance of the wheel unit 11 can be controlled according to the change in the viscosity of the MR fluid 12e.
  • a mouse control system 1 including a mouse 10 loaded with a wheel unit 11 capable of realizing a delicate operation feeling for each player is provided, for example, when a player of a game such as e-Sports is the operator. be able to.
  • the mouse control system 1 when playing a shooting game in which a game player fires using multiple weapons, for example, the mouse control system 1 is different from the normal mode. Continuous fire mode and weapon switching mode are set.
  • the images shown in FIGS. 9(a) to 9(c) are images of the angular intervals that produce a click feeling in each mode, and the angular intervals shown actually produce a click feeling. It does not mean that.
  • the click feeling when rotating the wheel unit 11 is felt at an angular interval of 24 clicks/rotation both during forward and reverse rotation.
  • the current flowing through the coil 12d is controlled so as to
  • the player rotates the wheel unit 11 in the normal rotation direction while playing the game the rotation direction of the wheel unit 11 is detected and the mode shifts to continuous shooting mode.
  • the normal mode is shown as a comparison with the game mode (the rapid fire mode and the weapon switching mode), but switching from the normal mode to the game mode (the rapid fire mode and the weapon switching mode) can be done by, for example, using multiple mouse buttons 10. This may be done by pressing the buttons at the same time.
  • the continuous firing mode the click feeling when the wheel unit 11 is rotated in the forward rotation direction is felt at an angular interval of 48 clicks/rotation, which is twice as much as in the normal mode, as shown in FIG. 9(b), for example.
  • the current flowing through the coil 12d is controlled.
  • FIGS. 10(a) to 10(d) show pulse waveforms that produce a click feeling when the wheel unit rotates in each mode, and invert plus/minus for each click.
  • the current flowing through the coil 12d is controlled by the pulse waveform shown in FIG. 10(a) so that it is felt at an angular interval of 24 clicks/rotation during both forward rotation and reverse rotation.
  • the current flowing through the coil 12d is controlled by the pulse waveform shown in FIG. 10(b) so that during normal rotation, the current is felt at an angular interval of 48 clicks/rotation, which is twice that in the normal mode.
  • the current flowing through the coil 12d is controlled so that when reversing the weapon, it is experienced at an angular interval of 12 clicks/rotation, which is half of that in the normal mode.
  • the error rate of accepting an error operation in which the player unconsciously performs a rotation operation in the reverse direction (for example, 3 pls) after firing five consecutive shots in the continuous shooting mode for example, 3 pls
  • the resolution of position detection during rotation in the reverse direction is set to be coarser (lower) than the resolution during rotation in the forward direction, which is lower than the normal mode (10%). can also have a low error rate (2.5%).
  • the error rate can be further reduced by shifting the phase from the determination edge of position detection when the wheel unit 11 rotates in the reverse direction.
  • the error rate can be lowered to a probability close to 0%, which is much lower than 2.5%.
  • the duty ratio of the PWM control assigned to positions 1 to 20 in the rotation direction (rotational positions) in continuous shooting mode (normal rotation direction) (48 clicks/rotation) will be explained using FIG.
  • the duty ratio is assigned to increase stepwise to 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%. Further, at rotational positions 6 to 10, duty ratios are assigned to decrease stepwise from 100%, 90%, 70%, 40%, and 10%. At rotational positions 11 to 20, the duty ratio is assigned to be 0%.
  • the PWM output duty ratio assigned to the rotational position is as shown in FIG. ), respectively.
  • rotational positions 1 to 5 increase in stages to 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%.
  • the duty ratio is assigned so as to decrease stepwise from 100%, 90%, 70%, 40%, and 10%.
  • a duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 11 to 40.
  • the duty ratio is assigned to increase in steps of 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%, and at rotational positions 46 to 50, the duty ratio is assigned to 100%, 90%, Duty ratios are assigned to decrease stepwise from 70%, 40%, and 10%.
  • a duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 51 to 80.
  • the coil control unit 12c performs control using a pulse signal in which the peak duty ratio appears twice at rotational positions 1 to 80 (see FIG. 10(a)).
  • the rate increases in steps of 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%, as in the normal mode.
  • Duty ratios are assigned to increase.
  • the duty ratio is assigned so as to decrease stepwise from 100%, 90%, 70%, 40%, and 10%.
  • a duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 11 to 20.
  • the duty ratio is assigned to increase stepwise to 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%, and at rotational positions 26 to 30, the duty ratio is assigned to 100%, 90%, Duty ratios are assigned to decrease stepwise from 70%, 40%, and 10%.
  • a duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 31 to 40.
  • the duty ratio is assigned to increase in steps of 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%, and at rotational positions 46 to 50, the duty ratio is assigned to 100%, 90%, and so on.
  • 70%, 40%, and 10% A duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 51 to 60.
  • the duty ratio is assigned to increase stepwise to 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%, and at rotational positions 66 to 70, the duty ratio is assigned to 100%, 90%, and 70%. , 40%, and 10%.
  • a duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 71 to 80.
  • the coil control unit 12c performs control using a pulse signal in which the peak duty ratio appears four times at rotational positions 1 to 80 at intervals of half the rotational position as in the normal mode (FIG. 10(b)). reference).
  • weapon switching mode A as shown in FIG. 12, among rotational positions 1 to 80, at rotational positions 1 to 5, the increase is gradually increased to 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%.
  • the duty ratio is assigned as follows. Then, at rotational positions 6 to 10, the duty ratio is assigned so as to decrease stepwise from 100%, 90%, 70%, 40%, and 10%.
  • a duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 11 to 80.
  • the coil control unit 12c performs control using a pulse signal in which the duty ratio peak appears once at rotational positions 1 to 80 at an interval of rotational positions twice that of the normal mode (Fig. 10 (see (c)). Furthermore, in weapon switching mode B, as shown in FIG. 12, a duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 1 to 10 among rotational positions 1 to 80. Then, at rotational positions 11 to 15, the duty ratio is assigned to increase in steps of 10%, 40%, 70%, 90%, and 100%. Then, at rotational positions 16 to 20, duty ratios are assigned so as to decrease stepwise from 100%, 90%, 70%, 40%, and 10%. A duty ratio of 0% is assigned to rotational positions 21 to 80. Thereby, in weapon switching mode B, the coil control unit 12c can perform control using a pulse signal whose phase is shifted from that in weapon switching mode A (see FIG. 10(d)).
  • the output waveform becomes approximately 0% of the target voltage so that the rotational load becomes approximately 0.
  • a rotational load is generated on the wheel body portion 12f during a time period of 0 to 10 ms (filled portion) shown in FIG. 13, and no rotational load is generated on the wheel body portion 12f during a time period of 11 to 20 ms (unfilled portion).
  • the output waveform becomes such that a rotational load is generated.
  • the output waveform does not reach approximately 100% of the target voltage, but the voltage peaks at approximately 90% and drops. If the high-speed rotation continues, the voltage will not drop to approximately 0% of the target voltage, but will rise again with a lower limit value (offset of 10%) of approximately 10%.
  • the user rotates the wheel body 12f at high speed while the rotational resistance does not become zero and there is always rotational resistance, which may impair the usability during high-speed rotation.
  • the wheel body portion 12f of the wheel unit 11 is rotated at a higher rotation speed (20 rotations/s), as shown in FIG. 7, . . . (ms)
  • the output waveform becomes such that a rotational load is generated.
  • the output waveform does not reach approximately 100% of the target voltage, but the voltage peaks at approximately 60% and drops. If the high-speed rotation continues, the output waveform will not drop to approximately 0% of the target voltage, but the voltage will rise again with a lower limit of approximately 25%. Although the voltage rose again at a time of 3 ms, due to the lack of time due to high-speed rotation, it peaked at about 70% of the target voltage and then dropped again, dropping to about 30% of the target voltage (offset) at a time of 4 ms. After that, the output waveform repeatedly increases to about 70% of the target voltage.
  • the user rotates the wheel at high speed while the rotational resistance of the wheel main body portion 12f does not become zero and there is always rotational resistance, which may impair the usability during high-speed rotation.
  • a voltage of 30% or more of the target voltage is constantly applied, so a current always flows through the coil 12d, and the magnetic field generated from the coil 12d. Under the influence of this, the viscosity of the MR fluid 12e is maintained at a high level.
  • the coil control section 12c generates a click feeling at each predetermined rotation angle when the wheel main body section 12f is rotated in the rotation direction, and also generates a click feeling at each click.
  • the current flowing through the coil 12d is controlled by outputting a pulse waveform whose phase is inverted. Specifically, similar to the waveform shown in FIG. 14, when the wheel main body 12f of the wheel unit 11 is rotated at a high rotational speed (10 rotations/s), as shown in FIG. A pulse waveform is output so that a rotational load is generated from 4 to 6, 8 to 10, 12 to 14, . . . (ms).
  • the output waveform does not reach approximately 100% of the target voltage, but the voltage peaks at approximately 90% and drops. If the high-speed rotation is continued as it is, a pulse waveform with a lower limit value of about 10% of the target voltage will be obtained at a time of 3 to 4 (ms).
  • the coil control unit 12c controls the current flowing through the coil 12d based on the pulse waveform having a peak on the negative side rather than the pulse waveform rising again. Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 16, it has a peak at about -90% from time 5 to 6 (ms), and increases to about -10% from time 7 to 8 (ms). The waveform will be
  • the voltage again peaks at about 90%, drops to about 10%, and then peaks at about -90% and rises to about -10%. becomes.
  • the rotational resistance of the wheel body 12f becomes a waveform that reliably passes through the zero point every click (no offset), so the rotational resistance of the wheel body 12f passes through the point where it becomes 0 every click and rotates at high speed. I can do it. Therefore, it is possible to avoid the feeling of use being impaired during high-speed rotation.
  • the coil control unit 12c controls the current flowing through the coil 12d based on the pulse waveform having peaks on the plus side and the minus side for each click, instead of the pulse waveform rising again. do. Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 17, it has a peak at about -50% from time 2 to 3 (ms), and increases to about -20% from time 3 to 4 (ms).
  • the waveform will be
  • the voltage again peaks at about 50%, drops to about 20%, and then peaks at about -50% and rises to about -20%. becomes.
  • the rotational resistance of the wheel body 12f becomes a waveform that reliably passes through the zero point every click (no offset), so the rotational resistance of the wheel body 12f passes through the point where it becomes 0 every click and rotates at high speed. I can do it. Therefore, it is possible to avoid the feeling of use being impaired during high-speed rotation.
  • the wheel unit 11 of this embodiment is controlled according to the flowcharts shown in FIGS. 18 and 19. First, the torque generation process for controlling the rotational resistance of the wheel unit 11 will be explained using FIG. 18.
  • step S11 when the rotation detection section 13a detects the rotation of the wheel body section 12f in step S11, the rotation detection section 13a detects the rotation position of the wheel body section 12f in step S12. Then, the detection result is transmitted to the output torque determination unit 23a on the PC 20 side via the communication units 14 and 21 (rotation detection step).
  • step S13 the direction detection unit 13b detects the rotation direction (forward rotation, reverse rotation) of the wheel main body 12f, and sends the detection result to the output torque determination unit 23a on the PC 20 side via the communication units 14 and 21. (direction detection step).
  • step S14 on the PC 20 side, the output torque determination unit 23a reads a table containing a plurality of pulse waveforms stored in the storage unit 23b.
  • step S15 on the PC 20 side, the output torque determining unit 23a selects the pulse waveform read in step S14 for each click corresponding to the detection results in the rotation detecting unit 13a and the direction detecting unit 13b. Determine the pulse waveform with the plus/minus phase reversed.
  • step S16 the pulse waveform determined by the output torque determination unit 23a and whose plus/minus phase is inverted for each click is sent to the coil control unit 12c on the mouse 10 side via the communication units 21 and 14. Output.
  • step S17 the coil control unit 12c on the mouse 10 side controls the current flowing through the coil 12d according to the pulse waveform output from the output torque determining unit 23a in step S16, so that the coil 12d is determined. It is excited to produce an output torque, and the viscosity of the MR fluid 12e is adjusted (coil control step).
  • a pulse waveform corresponding to the output torque determined by the output torque determination unit 23a on the PC 20 side is selected and output to the coil control unit 12c, and this pulse waveform is It has a waveform in which plus/minus is inverted every time it is clicked (see FIGS. 10(a) to 10(d), etc.).
  • the coil control unit 12c on the mouse 10 side outputs a pulse waveform in which the plus/minus phase is inverted for each click, and controls the current flowing through the coil 12d, thereby ensuring that the current flows to zero for each click. Control can be performed based on the pulse waveform that has passed through the point.
  • different rotational resistances occur when rotating in the forward direction and in the reverse direction, based on the detection results of the rotational direction and rotational position of the wheel main body 12f. It can be controlled as follows. More specifically, when rotating in the normal rotation direction, a click feeling appears at a short period, and when rotating in a reverse direction, a click feeling appears at a longer period than in the normal rotation direction.
  • step S21 when the rotation detection unit 13a of the mouse 10 detects the rotation of the wheel body 12f, in step S22, the rotation detection unit 13a detects the rotation position of the wheel body 12f. Detect.
  • step S23 the edge determination unit 13c of the mouse 10 detects an edge portion of the pulse waveform using the rotational position detected in step S22.
  • step S24 in parallel with step S23, the direction detection section 13b of the mouse 10 detects the rotation direction of the wheel body section 12f.
  • step S25 a scroll pulse is output from the communication section 14 on the mouse 10 side to the communication section 21 on the PC 20 side based on the edge portion detected in step S23.
  • step S26 the communication unit 21 of the PC 20 receives the scroll pulse outputted in step S25, and it is reflected in the control in the PC 20.
  • the mouse control system (operation control system) 101 of the present embodiment adds only a pulse waveform on the plus side to the control unit 123 of the PC 120 for each click.
  • the difference is that it includes a phase inverter 123c that inverts the phase so that negative and negative signals appear alternately.
  • the other main components are the same as those in the first embodiment, so the same reference numerals are given and detailed explanation thereof will be omitted.
  • the wheel unit 111 of this embodiment includes a phase inversion section 123c in the control section 123 of the PC 120, together with an output torque determination section 23a and a storage section 23b.
  • the phase inverting unit 123c converts the plus and minus values of the pulse waveform selected from the storage unit 23b so that the output torque is determined by the output torque determining unit 23a for each click. Convert to alternating pulse waveform.
  • the phase inverting unit 123c receives, for example, only the positive waveform in which the waveform shown in FIG. 14 is detected from the output torque determining unit 23a, and converts the waveform for each click so that the waveform shown in FIG. 16 is detected. The phase is reversed so that the pulse waveform has alternating positive and negative pulses.
  • the phase inverter 123c receives, for example, only the positive waveform in which the waveform shown in FIG. 15 is detected from the output torque determining unit 23a, and performs one click so that the waveform shown in FIG. The phase is inverted so that a pulse waveform with positive and negative values alternately appears each time.
  • the coil control section 12c in the torque generation section 112 of the wheel unit 111 of the mouse 110 outputs a pulse waveform in which the plus/minus phase is inverted for each click, and the coil
  • the coil By controlling the current flowing through the current, it is possible to reliably perform control based on the pulse waveform that passes through the zero point for each click. Therefore, even if the user rotates the wheel main body 12f at high speed, it is possible to prevent the waveform from returning to the zero point because the time interval between each click is too short.
  • the brake mechanism is an example in which the rotational resistance of the wheel body part 12f is controlled by applying a magnetic field to the MR fluid 12e held in the MR fluid holding part 11g to change the viscosity of the MR fluid 12e. I listed and explained. However, the present invention is not limited thereto.
  • electric permanent magnets 221a and 221b are arranged inside a wheel body portion 212f having ferromagnetism, and coils included in the electric permanent magnets 221a and 221b are
  • the wheel unit 211 may control the magnitude of rotational resistance and the presence or absence of rotational resistance by controlling the direction of the current flowing in the wheel unit 211 to switch between positive (anode) and negative (cathode).
  • the polarities of the magnetic fields (see broken lines in the figure) emitted by the electric permanent magnets 221a and 221b are in the same direction, as shown in FIG.
  • the magnetic flux emitted from the plurality of teeth 222 protruding in the radial direction acts on the plurality of teeth 223 provided on the inner peripheral surface of the wheel body portion 212f including a ferromagnetic material.
  • the polarities of the magnetic fields (see broken lines in the figure) emitted by the electric permanent magnets 221a and 221b are directed in opposite directions. If so, the polarity of the electric permanent magnets 221a, 221b causes magnetic flux to circulate within the magnetic circuit defined by the electric permanent magnets 221a, 221b and the ferrite substrate 224. Therefore, magnetic flux is contained within the ferrite substrate 224.
  • phase inverter 123c inverts the phase of a waveform having a peak only on the plus side so that the waveform becomes a waveform in which plus and minus alternately appear every click.
  • the present invention is not limited thereto.
  • a configuration may be adopted in which the phase of a waveform having a peak only on the negative side is reversed so that the waveform has a positive and negative peak alternately for each click.
  • the mouse 10 has been described as an example of the operating device included in the mouse control system 1 according to the present invention.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the operating device included in the mouse control system of the present invention may be a keyboard, a game controller such as a steering wheel, a control panel used for playing music, or the like.
  • the configuration may be such that the current flowing through the coil is controlled so as to change the magnitude of the rotational resistance of the wheel unit 11 between the forward rotation direction and the reverse rotation direction.
  • the rotational resistance is controlled to be small in the continuous fire mode (normal rotation), and the rotational resistance is controlled to be larger in the weapon switching mode (reverse rotation) than in the continuous fire mode. This allows the game player to perform more delicate operations, and also prevents him or her from unconsciously operating from the forward rotation direction to the reverse rotation direction and performing an unintended operation.
  • different controls may be performed in the forward rotation direction and reverse rotation direction by combining the interval that produces a click feeling and the magnitude of rotational resistance.
  • the mouse 10 loaded with the wheel unit 11 according to the present invention is mainly used for games such as e-Sports.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the operating device loaded with the wheel unit according to the present invention may be used in fields other than games, such as normal PC work, design, music, and other business applications.
  • the operation control system of the present invention improves the feeling of use by avoiding the occurrence of rotational resistance that is not intended by the user when rotating the wheel unit, which is provided with rotational resistance by passing a current through the coil, at high speed. Since it has the effect of improving performance, it is widely applicable to systems including various operating devices such as mice, keyboards, and control panels.

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Abstract

マウス制御システム（１）は、ＰＣ（２０）、ＰＣ（２０）と接続されホイールユニット（１１）を含むマウス（１０）を備える。ホイールユニット（１１）は、ホイール本体部（１２ｆ）、ＭＲ流体保持部（１１ｇ）、回転検出部（１３ａ）、方向検出部（１３ｂ）、コイル（１２ｄ）、コイル制御部（１２ｃ）を有する。ＰＣ（２０）の出力トルク決定部（２３ａ）は、回転検出部（１３ａ）と方向検出部（１３ｂ）の検出結果に応じて、ホイール本体部（１２ｆ）の出力トルクを決定する。コイル制御部（１２ｃ）は、出力トルク決定部（２３ａ）における決定に従って、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を出力して、コイル（１２ｄ）に流れる電流を制御する。

Description

操作制御システム
　本発明は、マウス、キーボード等の操作装置と、操作装置に接続された操作制御装置とを備えた操作制御システムに関する。
　近年、ＰＣ等に各種操作入力を行うマウスやキーボード等の操作装置に、回転操作によって入力を行うホイールユニットが装填された構成が採用されている。
　また、近年、ホイールユニットが装填されたマウス等の操作装置は、職場や家庭に設置されたＰＣ等を操作する操作装置としての用途だけでなく、e-Sports等のゲームを操作する操作装置としても使用されており、より繊細な操作感が求められている。
　例えば、特許文献１には、構造が簡単で低コストなスクロールホイールの段数切替え機能を有するマウス装置について開示されている。
特開２０２１－０６８４１１号公報（特許第６９８１６３２号）
　しかしながら、上記従来のマウス装置では、以下に示すような問題点を有している。
　すなわち、上記公報に開示されたマウス装置では、スクロールホイールの段数切替え機能を持たせるために、異なる溝数のコード溝を有する複数のモジュールを備えており、このモジュールを切り替えることで、スクロールホイールの段数を切り替えている。
　よって、このマウス装置の構成では、使用者の好みの使用感になるように回転抵抗やクリック感等の各種設定を変化させたりすることは困難であった。
　また、ホイールユニットの回転抵抗を変化させる手段として、付与される磁力の大きさに応じて粘性が変化する磁気粘性流体（ＭＲ（Magneto-Rheological）流体）を回転軸の周囲に封入し、磁気粘性流体の粘度変化に応じてホイールユニットの操作感（回転抵抗）を変化させるブレーキ機構が考えられる。
　このような磁気粘性流体を用いたブレーキ機構を備えたホイールユニットでは、例えば、通常の２４クリック／回転から、４８クリック／回転や９６クリック／回転のように、細かいクリック感に設定することができる。
　しかしながら、このような構成において、ホイールユニットを高速で回転させると、クリック感を生じさせるためのＯＮ／ＯＦＦの切り替え時間が極端に短くなってしまい、コイルの電流が十分にピークおよび／またはゼロに到達しない電流波形となる。この場合、１クリック毎にコイルに流れる電流がゼロにならない波形となってしまうため、コイルには常に電流が流れて磁場を発生させ、オフセットトルクが発生する。このため、ホイールユニットを高速で回転させた際には、使用者の意図しない回転負荷が生じてしまうおそれがある。
　本発明の課題は、コイルに電流を流すことで回転抵抗が付与されるホイールユニットを高速で回転させた際に使用者の意図しない回転抵抗が発生することを回避して、使用感を向上させることが可能な操作制御システムを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
　第１の発明に係る操作制御システムは、操作制御装置と、操作制御装置と接続されホイールユニットを含む操作装置と、を備えた操作制御システムであって、操作装置に含まれるホイールユニットは、ホイール本体部と、ブレーキ機構と、回転検出部と、方向検出部と、コイルと、コイル制御部と、を有している。ホイール本体部は、正転・逆転方向に回転可能な状態で操作装置に装填される。ブレーキ機構は、外部から付与された磁場によって、ホイール本体部に対して回転抵抗を付与する。回転検出部は、ホイール本体部の回転方向における位置を検出する。方向検出部は、ホイール本体部の回転方向を検出する。コイルは、磁場を発生させる。コイル制御部は、回転検出部および方向検出部における検出結果に応じて、ホイール本体部に対する回転抵抗を変化させるようにコイルに流れる電流を制御することで、ホイール本体部を回転方向に回転させた際に所定の回転角度ごとにクリック感を生じさせる。操作制御装置は、出力トルク決定部を有している。出力トルク決定部は、回転検出部および方向検出部における検出結果に応じて、ホイール本体部の出力トルクを決定する。コイル制御部は、出力トルク決定部における決定に従って、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を出力して、コイルに流れる電流を制御する。
　ここでは、ＰＣ（Personal Computer）等の操作制御装置と、操作制御装置と接続されブレーキ機構を含むホイールユニットを有するマウス等の操作装置とを備えた操作制御システムにおいて、操作制御装置が、出力トルク決定部における決定に従って、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を出力して、操作装置側のコイルに流れる電流が制御される。
　ここで、ホイールユニットが装填される操作装置は、例えば、マウス、キーボード、各種コントロールパネル等を含む。
　操作制御装置は、例えば、無線あるいは有線によって操作装置に接続されたＰＣであって、マウス等の操作装置を制御する。
　ホイールユニットは、回転操作によって操作入力を行う操作部材であって、例えば、回転操作に加えて、押圧によって操作入力が行われる構成であってもよい。
　ブレーキ機構は、ホイールユニットのホイール本体部の回転抵抗を付与する機構であって、例えば、コイルに流れる電流の大きさ・方向に応じて、ホイールユニットの回転抵抗を変化させる。
　これにより、コイル制御部は、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を出力してコイルに流れる電流を制御することで、確実に、１クリック毎にゼロ点を通過したパルス波形に基づいて制御を行うことができる。
　よって、使用者がホイール本体部を高速で回転させた場合でも、１クリック毎の時間間隔が短すぎてパルス波形がゼロ点まで戻りきらない波形になってしまうことを防止することができる。
　この結果、コイルに電流を流すことで回転抵抗が付与されるホイールユニットを高速で回転させた際に使用者の意図しない回転抵抗が発生することを回避して、使用感を向上させることができる。
　第２の発明に係る操作制御システムは、第１の発明に係る操作制御システムであって、操作制御装置は、ホイール本体部の出力トルクに応じた複数のパルス波形のデータを保存する記憶部を、さらに有している。出力トルク決定部は、回転検出部および方向検出部における検出結果に応じた１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を読み出して、コイル制御部へ出力する。
　これにより、操作制御装置側において、出力トルク決定部が、記憶部に保存された複数のパルス波形の中から、ホイール本体部の出力トルクに応じた１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を読み出して、ホイール本体部の出力トルクを決定することができる。
　よって、コイルに電流を流すことで回転抵抗が付与されるホイールユニットを高速で回転させた際に使用者の意図しない回転抵抗が発生することを回避して、使用感を向上させることができる。
　第３の発明に係る操作制御システムは、第１または第２の発明に係る操作制御システムであって、操作制御装置は、操作装置との間で通信を行う第１通信部を、さらに有している。操作装置は、第１通信部との間で通信を行う第２通信部を、さらに有している。
　これにより、ＰＣ等の操作制御装置とマウス等の操作装置との間において、第１通信部と第２通信部とを介して互いに通信することで、操作装置側からホイールユニットの出力を受信して、操作制御装置が、ホイールユニットの回転抵抗を制御することができる。
　第４の発明に係る操作制御システムは、第１の発明に係る操作制御システムであって、操作制御装置は、出力トルク決定部において決定された出力トルクに対応するプラス側およびマイナス側のいずれか一方の波形からなるパルス波形を、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互になるように反転させ、コイル制御部へ出力する位相反転部を、さらに有している。
　これにより、例えば、出力トルク決定部において決定された出力トルクに対応するとして読み出されたパルス波形が、プラス側およびマイナス側のいずれか一方の波形からなるパルス波形であった場合には、位相反転部が、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互になるようにパルス波形の一部を反転させ、コイル制御部へ出力することで、ホイール本体部を高速回転させた場合でも、意図しない回転抵抗が発生することを回避して使用感を向上させることができる。
　第５の発明に係る操作制御システムは、第１または第２の発明に係る操作制御システムであって、コイル制御部は、パルス波形に基づいて、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行う。
　これにより、例えば、ホイール本体部の回転時における回転抵抗の大きさ、クリック感の間隔等を容易に制御することができる。
　第６の発明に係る操作制御システムは、第１または第２の発明に係る操作制御システムであって、回転検出部は、正転方向への回転用に第１分解能、逆転方向への回転用に第１分解能よりも低い第２分解能、がそれぞれ設定されている。
　これにより、例えば、シューティングゲーム等に使用される際に、正転時に銃を連射する設定、逆転時に武器を交換する設定である場合において、正転時は逆転時よりも高い分解能で操作を行うことができる。一方、逆転時には、正転時よりも低い分解能で操作を行うことで、正転から意図しない逆転操作があった場合でも、逆転操作による誤った入力を出力しないように制御することができる。
　第７の発明に係る操作制御システムは、第１または第２の発明に係る操作制御システムであって、回転検出部は、正転方向への回転時における回転位置を検出する第１位相と、逆転方向への回転時における回転位置を検出する第２位相とが互いにズレた位置に設定されている。
　これにより、例えば、シューティングゲーム等に使用される際に、正転時に銃を連射する設定、逆転時に武器を交換する設定である場合において、逆転方向における回転位置の検出位相が正転側の検出位相とずれて設定されているため、正転から意図しない逆転操作があった場合でも、逆転操作による誤った入力を出力しないように制御することができる。
　第８の発明に係る操作制御システムは、第１または第２の発明に係る操作制御システムであって、コイル制御部は、回転検出部および方向検出部における検出結果に応じて、ホイール本体部が正転方向に回転している場合と逆転方向に回転している場合とで、ホイール本体部に対する回転抵抗を変化させるようにコイルに流れる電流を制御する。
　これにより、例えば、ホイールユニットの正転時には、クリック感を生じさせる間隔を狭く、逆転時には、クリック感を生じさせる間隔を広くする、あるいは、正転時には、ホイールユニットの回転抵抗を小さく、逆転時には、ホイールユニットの回転抵抗を大きくする等の設定をすることができる。
　第９の発明に係る操作制御システムは、第８の発明に係る操作制御システムであって、コイル制御部は、方向検出部において検出されるホイール本体部の回転方向に応じて、ホイール本体部のクリック感が異なる感覚になるように、コイルに流れる電流を制御する。
　これにより、例えば、正転時には、ホイール本体部の回転抵抗が小さく、逆転時には、ホイール本体部の回転抵抗を大きくするパルス波形を用いて、コイルに流れる電流を制御することで、正転時および逆転時におけるクリック感を変化させることができる。
　第１０の発明に係る操作制御システムは、第９の発明に係る操作制御システムであって、コイル制御部は、方向検出部における検出結果が正転方向である場合には、第１ピッチでクリック感が付与され、方向検出部における検出結果が逆転方向である場合には、第１ピッチよりも広い第２ピッチでクリック感が付与されるように、コイルに流れる電流を制御する。
　これにより、例えば、正転時には、ホイール本体部に回転抵抗を付与する間隔を短く、逆転時には、ホイール本体部に回転抵抗を付与する間隔を長くするパルス波形を用いて、コイルに流れる電流を制御することで、正転時および逆転時におけるクリック感が付与される間隔を変化させることができる。
　第１１の発明に係る操作制御システムは、第１または第２の発明に係る操作制御システムであって、ブレーキ機構は、電流が流れるコイルから付与される磁場によって粘性が変化する磁気粘性流体を保持する磁気粘性流体保持部を、有し、磁気粘性流体の粘性の変化に応じて、ホイール本体部に対する回転抵抗の大きさを変化させる。
　これにより、コイルに電流を流して、磁気粘性流体保持部に保持された磁気粘性流体（ＭＲ（Magneto-Rheological）流体）に対して磁場を付与することで、磁気粘性流体の粘度が高くなって、ホイール本体部の回転抵抗を増加させるように制御することができる。
　また、このような磁気粘性流体を用いたブレーキ機構を含む構成であっても、高速回転時に電流波形がゼロに到達しないことに起因する使用者の意図しない回転抵抗が生じてしまうことを回避して、使用感を向上させることができる。
　第１２の発明に係る操作制御システムは、第１または第２の発明に係る操作制御システムであって、操作装置は、マウスである。
　これにより、上述したホイールユニットが装填されたマウスを用いることで、コイルに電流を流すことで回転抵抗が付与されるホイールユニットを高速で回転させた際に使用者の意図しない回転抵抗が発生することを回避して、使用感を向上させることができる。
（発明の効果）
　本発明に係る操作制御システムによれば、コイルに電流を流すことで回転抵抗が付与されるホイールユニットを高速で回転させた際に使用者の意図しない回転抵抗が発生することを回避して、使用感を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るマウス制御システムの構成を示すシステム全体図。 図１のマウス制御システムの構成を示すブロック図。 図１のマウス制御システムに含まれるマウスの外観斜視図。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図３のマウスの上面図、側面図、底面図。 図４（ｂ）のＡ－Ａ線断面図。 （ａ）および（ｂ）は、図３のマウスに装填されたホイールユニットの外観図。 （ａ）は、図６のホイールユニットの側面図。（ｂ）は、（ａ）のＢ－Ｂ線断面図。 図２のマウスに用いられたＭＲ流体の磁場の強さと粘度との関係を示すグラフ。 （ａ）は、通常モードにおいてホイールユニットの回転時に生じるクリック感を示すイメージ図。（ｂ）は、連射モード（正転時）においてホイールユニットの回転時に生じるクリック感を示すイメージ図。（ｃ）は、武器切替モード（逆転時）においてホイールユニットの回転時に生じるクリック感を示すイメージ図。 （ａ）は、通常モードにおいてホイールユニットの回転時にクリック感を生じさせるとともに、１クリック毎にプラス／マイナスが反転するパルス波形を示す図。（ｂ）は、連射モード（正転時）においてホイールユニットの回転時にクリック感を生じさせるとともに、１クリック毎にプラス／マイナスが反転するパルス波形を示す図。（ｃ）は、武器切替モード（逆転時）においてホイールユニットの回転時にクリック感を生じさせるとともに、１クリック毎にプラス／マイナスが反転するパルス波形を示す図。（ｄ）は、（ｃ）の検出タイミングが所定時間遅れるように位相をずらしてクリック感を生じさせるとともに、１クリック毎にプラス／マイナスが反転するパルス波形を示す図。 図９（ｂ）の連射モード（正転時）における48click／回転の場合の位置番号１～２０のＰＷＭ制御の出力デューティ比の割り当てを示す図。 図１０（ａ）～図１０（ｄ）に示す各モードにおける位置番号１～８０のＰＷＭ制御の出力デューティ比の割り当てを示す図。 縦軸が目標電圧（％）、横軸が時間（ｍｓ）であって、通常速度でホイールユニットを回転させた場合（2回転/s＝48click/s＝20ms/click）の参考用の波形を示すグラフ。 縦軸が目標電圧（％）、横軸が時間（ｍｓ）であって、高速でホイールユニットを回転させた場合（10回転/s＝240click/s＝4ms/click）の参考用の波形を示すグラフ。 縦軸が目標電圧（％）、横軸が時間（ｍｓ）であって、さらに高速でホイールユニットを回転させた場合（20回転/s＝480click/s＝2ms/click）の参考用の波形を示すグラフ。 図１のマウス制御システムで使用されるパルス波形であって、高速でホイールユニットを回転させた場合（10回転/s＝240click/s＝4ms/click）の１クリック毎にプラス／マイナスが反転するパルス波形の一例を示すグラフ。 図１のマウス制御システムで使用されるパルス波形であって、さらに高速でホイールユニットを回転させた場合（20回転/s＝480click/s＝2ms/click）の１クリック毎にプラス／マイナスが反転するパルス波形の一例を示すグラフ。 図３のマウスに含まれるホイールユニットの制御方法（トルク生成処理）の処理の流れを示すフローチャート。 図３のマウスに含まれるホイールユニットの制御方法（スクロール検出処理）の処理の流れを示すフローチャート。 本発明の他の実施形態に係るマウス制御システムの構成を示すブロック図。 （ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るマウス制御システムに含まれるマウスに装填されるホイールユニットのホイール本体部の内部の構造を示す断面図。
　（実施形態１）
　本発明の一実施形態に係るマウス制御システム（操作制御システム）１について、図１～図１９を用いて説明すれば以下の通りである。
　なお、本実施形態では、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　また、出願人は、当業者が本発明を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
　（１）マウス制御システム１の構成
　本実施形態に係るマウス制御システム（操作制御システム）１は、例えば、e-Sports等のゲームをするプレイヤからの操作入力を受け付けて、e-Sports等のゲームを行うシステムであって、図１に示すように、マウス（操作装置）１０と、ＰＣ（Personal Computer）（操作制御装置）２０とを備えている。
　マウス１０は、図１に示すように、キーボード２０ａとともにＰＣ２０の前方に配置された状態で、例えば、e-Sports等のゲームのプレイヤの手指によって、主に、回転操作および押下操作が行われる。マウス１０は、後述するＭＲ（Magneto-Rheological）流体（磁気粘性流体）１２ｅを用いて、操作者によって回転操作される際のホイール本体部１２ｆの回転抵抗を変化させるホイールユニット１１を備えている。
　なお、マウス１０の詳細な構成については、後段にて詳述する。
　ＰＣ２０は、マウス１０が接続され、e-Sports等のゲーム等の各種アプリケーションを実行する装置であって、ゲームプログラム、ビジネスプログラム、ドライブシミュレータプログラム等のコンピュータプログラムを実行する。ＰＣ２０は、図１および図２に示すように、キーボード２０ａと、通信部（第１通信部）２１と、表示部２２と、制御部２３とを備えている。
　キーボード２０ａは、図１に示すように、マウス１０と同様に、ゲームのプレイヤ等の操作者からの入力を受け付ける。
　通信部（第１通信部）２１は、図２に示すように、無線を介して、マウス１０側の通信部１４と接続されており、マウス１０とＰＣ２０との間における通信を行う。
　表示部２２は、図１に示すように、ＰＣ２０に含まれる液晶表示装置等のモニタであって、図２に示すように、制御部２３と接続されており、例えば、ゲームプレイ画面等を表示するように制御される。
　制御部２３は、ＰＣ２０全体を制御するＣＰＵ等のプロセッサであって、図２に示すように、通信部２１および表示部２２と接続されており、ＰＣ２０内のメモリ（図示せず）に保存されているゲームプログラム等の各種プログラムを実行する。
　また、制御部２３は、図２に示すように、出力トルク決定部２３ａと、記憶部２３ｂとを有している。
　出力トルク決定部２３ａは、図２に示すように、マウス１０のスクロール検出部１３に含まれる回転検出部１３ａおよび方向検出部１３ｂにおける検出結果を、通信部１４，２１を介して受信して、ホイール本体部１２ｆの出力トルクを決定する。
　記憶部２３ｂは、図２に示すように、出力トルク決定部２３ａにおいて決定された出力トルクでホイール本体部１２ｆの回転抵抗を変化させるための出力パルス波形のデータ（図１０（ａ）～図１０（ｄ）参照）、ＰＷＭ制御の出力デューティ比（図１１および図１２参照）、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互に現れるパルス波形（図１０（ａ）～図１０（ｄ）等参照）等を保存している。
　本実施形態のマウス制御システム１では、ＰＣ２０が、マウス１０のスクロール検出部１３において検出されたホイール本体部１２ｆの回転位置および回転方向を受信して、出力トルク決定部２３ａが記憶部２３ｂに保存された出力パルス波形のデータを用いてホイール本体部１２ｆの回転抵抗を決定する。そして、ＰＣ２０から送信された回転抵抗に対応する出力パルス波形に基づいて、後述するマウス１０のトルク生成部１２において、コイル制御部１２ｃが、コイル１２ｄに流れる電流を制御する。
　（２）マウス１０の構成
　マウス１０は、図２に示すように、操作者による回転操作を受け付けるホイールユニット１１と、通信部（第２通信部）１４とを備えている。さらに、マウス１０は、図３および図４（ａ）～図４（ｃ）に示すように、マウス本体１０ａと、スイッチ１０ｂと、底面１０ｃと、ＵＳＢ差込み口１０ｄと、投光部１０ｅａと、受光部１０ｅｂと、スイッチ１０ｆとを有している。
　マウス本体１０ａは、マウス１０の筐体部分であって、図３、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、その上面から、ホイールユニット１１の一部が突出した状態で、ホイールユニット１１を回転可能な状態で支持している。
　スイッチ１０ｂは、図３、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、マウス本体１０ａの上面におけるホイールユニット１１の近傍に配置されている。スイッチ１０ｂは、例えば、通常モードとゲームモードとを切り替える際、あるいは、マウス１０の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える際に、操作される。
　底面１０ｃは、図４（ｂ）に示すように、マウス本体１０ａとともにマウス１０の外殻を構成する。
　ＵＳＢ差込み口１０ｄは、図３に示すように、マウス１０の正面側部に設けられており、主に、マウス１０に搭載された二次電池（図示せず）の充電を行うためのＵＳＢケーブルが挿入される。
　投光部１０ｅａおよび受光部１０ｅｂは、図４（ｃ）に示すように、マウス１０の底面１０ｃの略中央に設けられており、投光部１０ｅａから照射された赤外光の反射を、受光部１０ｅｂにおいて受光することで、マウス１０の位置変化を検出する。
　スイッチ１０ｆは、図４（ｃ）に示すように、マウス１０の底面１０ｃにおける投光部１０ｅａおよび受光部１０ｅｂの近傍に設けられており、マウス１０の電源をＯＮ／ＯＦＦする。
　ホイールユニット１１は、図３等に示すように、マウス１０のマウス本体１０ａの上面における前方に設けられており、主に、回転操作および押下操作を受け付ける。ホイールユニット１１は、図２に示すように、トルク生成部１２と、スクロール検出部１３とを備えている。
　トルク生成部１２は、図２に示すように、コイル制御部１２ｃと、コイル１２ｄと、ＭＲ（Magneto-Rheological）流体１２ｅと、ホイール本体部１２ｆと、を有している。
　コイル制御部１２ｃは、通信部１４，２１を介して、ＰＣ２０側の制御部２３に設けられた出力トルク決定部２３ａと接続されており、出力トルク決定部２３ａにおいて決定された出力トルクによってホイール本体部１２ｆが回転抵抗を受けるように、ＭＲ流体１２ｅに対して磁場を発生させるコイル１２ｄに流れる電流を制御する。具体的には、コイル制御部１２ｃは、パルス波形を用いたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって、コイル１２ｄに流れる電流を制御する。
　コイル１２ｄは、ＭＲ流体１２ｅが保持されたＭＲ流体保持部（ブレーキ機構）１１ｇ（図７（ｂ）参照）の近傍に配置されており、電流が流れることにより、ＭＲ流体１２ｅに対して磁場を発生させる。
　ＭＲ（Magneto-Rheological）流体１２ｅは、主に、ホイールユニット１１の回転体（シャフト１１ｅ等（図７（ｂ）参照））の摺動部に設けられたＭＲ流体保持部１１ｇ（図７（ｂ）参照）の空間内に充填されている。そして、ＭＲ流体１２ｅは、コイル１２ｄから付与される磁場の影響を受けて、その形態を変化させることで、ホイール本体部１２ｆの回転抵抗を変化させる。なお、ＭＲ流体１２ｅの特性については、後段にて詳述する。
　ホイール本体部１２ｆは、ホイールユニット１１の回転軸（シャフト１１ｅ（図５等参照））と一体化した状態で、マウス本体１０ａ（図５等参照）に対して回転可能な状態で装填されている。そして、ホイール本体部１２ｆは、コイル１２ｄに流れる電流の変化によって生じるＭＲ流体１２ｅの形態の変化によって、回転抵抗の大きさが変化する。特に、ホイール本体部１２ｆの回転位置に応じて回転抵抗が生じるエリアと回転抵抗が生じないエリアとを交互に発生させることで、ホイール本体部１２ｆの回転時にクリック感を生じさせることができる。
　スクロール検出部１３は、図２に示すように、回転検出部１３ａと、方向検出部１３ｂと、エッジ判定部１３ｃと、を有している。
　回転検出部１３ａは、ホイールユニット１１の回転体（ホイール本体部１２ｆ等）の回転位置を検出するために設けられており、図２に示すように、ホイール本体部１２ｆの回転方向における位置を検出する。そして、回転検出部１３ａは、検出したホイール本体部１２ｆの回転方向における位置の情報を、通信部１４，２１を介して、ＰＣ２０側の制御部２３に含まれる出力トルク決定部２３ａに送信する。
　方向検出部１３ｂは、ホイールユニット１１の回転体（ホイール本体部１２ｆ等）の回転方向（正転・逆転）を検出するために設けられており、図２に示すように、ホイール本体部１２ｆの回転方向を検出する。そして、方向検出部１３ｂは、検出したホイール本体部１２ｆの回転方向の情報を、通信部１４，２１を介して、ＰＣ２０側の制御部２３に含まれる出力トルク決定部２３ａに送信する。
　エッジ判定部１３ｃは、図２に示すように、回転検出部１３ａと接続されており、回転検出部１３ａにおいて検出されたホイール本体部１２ｆの回転方向における位置の情報から、後述するホイール本体部１２ｆの回転制御パルスのエッジを検出し、スクロールパルスを出力する。
　通信部１４は、図２に示すように、ＰＣ２０側の通信部２１と無線を介して接続されており、マウス１０とＰＣ２０との間において各種データ等の送受信を行う。
　（３）ホイールユニット１１の構造
　本実施形態のマウス１０は、操作者によって回転操作されると、上述したＭＲ流体１２ｅを用いたブレーキ機構によって、ＰＣ２０側において、ホイール本体部１２ｆの回転抵抗が所望の大きさになるように制御が行われる。
　ホイールユニット１１は、マウス１０の操作者に回転操作および押下操作が入力されるユニットであって、図５に示すように、アウターホイール（ホイール本体部）１１ａ、インナーホイール（ホイール本体部）１１ｂ、中ボタン１１ｃ、押下検出レバー１１ｄ、シャフト（回転軸）１１ｅ、回転検出用マグネット１１ｆ、ＭＲ流体保持部（磁気粘性流体保持部）（ブレーキ機構）１１ｇおよびシール部材１１ｈを有している。
　アウターホイール（ホイール本体部）１１ａは、インナーホイール１１ｂとともにホイール本体部１２ｆを構成する。アウターホイール１１ａは、図５に示すように、インナーホイール１１ｂとともにシャフト１１ｅと一体化しており、操作者の回転操作によって回転する。
　インナーホイール（ホイール本体部）１１ｂは、図５に示すように、アウターホイール１１ａの内径側に設けられており、アウターホイール１１ａが操作されるとシャフト１１ｅとともに一体化して回転する。
　中ボタン１１ｃは、図５に示すように、アウターホイール１１ａへの押し下げ操作を受け付けるマイクロスイッチであって、押下検出レバー１１ｄに当接した状態で、ホイール本体部１２ｆの側方に設けられている。
　押下検出レバー１１ｄは、図５および図６（ｂ）に示すように、ホイール本体部１２ｆの一方の側方から突出するように設けられており、操作者によってアウターホイール１１ａが押し下げされると、中ボタン１１ｃを押し下げる。また、押下検出レバー１１ｄは、アウターホイール１１ａ、インナーホイール１１ｂおよびシャフト１１ｅを含む回転体に対して、固定側の部材として設けられている。
　シャフト（回転軸）１１ｅは、図５および図６（ａ）に示すように、ホイール本体部１２ｆの押下検出レバー１１ｄとは反対側の側面から突出するように設けられており、ホイール本体部１２ｆの回転操作時の回転中心となる。
　回転検出用マグネット１１ｆは、図５に示すように、シャフト１１ｅの外周面側に配置された固定側の部材であって、シャフト１１ｅの回転を検出する。
　ＭＲ流体保持部１１ｇは、図７（ａ）に示すホイールユニット１１のＢ－Ｂ線断面図である図７（ｂ）に示すように、ホイール本体部１２ｆの回転機構に含まれる摺動部を含むように形成された空間であって、ＭＲ流体１２ｅが封入されている。これにより、ＭＲ流体１２ｅは、外部から付与された磁場によって粘度が変化することで、ＭＲ流体保持部１１ｇとホイールユニット１１の回転体（ホイール本体部１２ｆ等）との接触部分（摺動部）において、ホイール本体部１２ｆに対して回転抵抗を変化させることができる。
　シール部材１１ｈは、例えば、ゴム製のリング部材であって、図７（ｂ）に示すように、ＭＲ流体保持部１１ｇに封入されたＭＲ流体１２ｅが外部へ漏れ出さないように設けられている。
　ここで、ＭＲ流体１２ｅに対して付与された磁場の強さとＭＲ流体１２ｅの粘度の変化について説明する。
　図８は、磁場を発生させた際に、磁場の大きさと、磁場の大きさに応じて変化するＭＲ流体１２ｅの粘度との関係を示すグラフを示している。
　ＭＲ流体１２ｅは、水、油等の液体に、直径１～１０μｍの強磁性体の微粒子を分散させた機能性流体であって、磁場の影響を受けていない状態では、微粒子が液体中に均一に分散している。そして、ＭＲ流体１２ｅは、磁場の影響を受けると強磁性体の微粒子が磁化して引きつけ合うことでクラスターを形成し、図８に示すように、磁場が強くなると粘度が高くなる。なお、ＭＲ流体１２ｅにおけるクラスターの形成の程度は、コイル１２ｄに流れる電流を制御することにより調整することができる。
　本実施形態のマウス制御システム１では、ホイールユニット１１のコイル制御部１２ｃが、コイル１２ｄに流れる電流を制御してコイル１２ｄから発生する磁場の大きさを制御することで、ＭＲ流体１２ｅの粘度を制御することができる。よって、ＭＲ流体１２ｅの粘度変化に応じて、ホイールユニット１１の回転抵抗の大きさを制御することができる。
　この結果、例えば、e-Sports等のゲームのプレイヤが操作者である場合において、プレイヤごとに繊細な操作感を実現可能なホイールユニット１１が装填されたマウス１０を含むマウス制御システム１を提供することができる。
　特に、本実施形態のホイールユニット１１が装填されたマウス１０を含むマウス制御システム１では、例えば、ゲームのプレイヤが複数の武器を用いて発砲するシューティングゲームをプレイする際に、通常モードとは異なる連射モード、武器切替モードが設定される。
　なお、図９（ａ）～図９（ｃ）に示すイメージ図は、各モード別のクリック感を生じさせる角度間隔をイメージしたものであって、実際に、図示した角度間隔でクリック感を生じさせることを意味するものではない。
　具体的には、通常モードでは、例えば、図９（ａ）に示すように、ホイールユニット１１を回転させた際のクリック感は、正転時、逆転時ともに、24click/回転の角度間隔で体感されるように、コイル１２ｄに流れる電流が制御される。
　一方、ゲームのプレイ中にプレイヤがホイールユニット１１を正転方向へ回転させると、ホイールユニット１１の回転方向が検出され、連射モードへ移行する。
　なお、通常モードは、ゲームモード（連射モードおよび武器切替モード）との比較として示されているが、通常モードからゲームモード（連射モードおよび武器切替モード）への切り替えは、例えば、マウス１０の複数のボタンを同時に操作されたこと等により行われればよい。
　連射モードでは、ホイールユニット１１を正転方向へ回転させた際のクリック感は、例えば、図９（ｂ）に示すように、通常モードの２倍の48click/回転の角度間隔で体感されるように、コイル１２ｄに流れる電流が制御される。
　これにより、例えば、マシンガン等の武器を用いて発砲する際に、通常モードよりも短い間隔で連射することができる。
　逆に、ゲームのプレイ中にプレイヤがホイールユニット１１を逆転方向へ回転させると、ホイールユニット１１の回転方向が検出され、武器切替モードへ移行する。
　武器切替モードでは、ホイールユニット１１を逆転方向へ回転させた際のクリック感は、例えば、図９（ｃ）に示すように、通常モードの半分の12click/回転の角度間隔で体感されるように、コイル１２ｄに流れる電流が制御される。
　これにより、例えば、ゲーム中のプレイヤが、マシンガン等の武器を用いて連射している状態から、無意識にホイールユニット１１を少し逆転させた場合でも、逆転方向における分解能が正転方向よりも低いため、意図せずに誤って武器を交換してしまうことを回避することができる。よって、プレイヤの意図しないエラー操作を検出しないように制御することができるため、ゲームのプレイヤの満足度を高めることができる。
　ここで、図９（ａ）～図９（ｃ）に示すクリック感を生じさせるために、回転位置の検出分解能が960pls/回転の場合のコイル制御部１２ｃから出力される電流のパルス波形について、図１０（ａ）～図１０（ｄ）を用いて説明する。
　なお、図１０（ａ）～図１０（ｄ）は、各モードにおいて、ホイールユニットの回転時にクリック感を生じさせるとともに、１クリック毎にプラス／マイナスが反転するパルス波形を示している。
　通常モードでは、図１０（ａ）に示すパルス波形によって、正転時、逆転時ともに、24click/回転の角度間隔で体感されるように、コイル１２ｄに流れる電流が制御される。
　連射モードでは、図１０（ｂ）に示すパルス波形によって、正転時に、通常モードの２倍の48click/回転の角度間隔で体感されるように、コイル１２ｄに流れる電流が制御される。
　武器切替モード（12click/回転）では、図１０（ｃ）に示すように、逆転時に、通常モードの半分の12click/回転の角度間隔で体感されるように、コイル１２ｄに流れる電流が制御される。
　ここで、連射モードで５連射した後、プレイヤが無意識に逆転方向へ回転操作（例えば、3pls）してしまうエラー操作を受け付けてしまうエラー率について検討する。
　ここでは、人間は、1clickの1/10程度の精度で制御することができると仮定して、時折、1/10幅の誤入力が発生するモデルでエラー率を定義する。
　図１０（ａ）に示す通常モードでは、40pls/clickの1/10である4plsの誤入力（正転方向への回転操作中の最後に逆転方向へ回転させてしまう）が起こる。
　この場合、エラー率は、誤入力された4plsが、40plsの中のエッジを跨ぐ確率で定義され、4pls/40pls=10%と算出される。
　図１０（ｂ）に示す連射モード（正転）では、20pls/clickの1/10である2plsの誤入力が発生する。
　この場合、エラー率は、誤入力した2plsが、逆転時は武器切替モード（逆転）が適用されるため、80plsの中のエッジを跨ぐ確率で定義され、2pls/80pls=2.5%と算出される。
　これにより、上述したように、逆転方向への回転時における位置検出の分解能が、正転方向への回転時における分解能よりも粗く（低く）設定されていることで、通常モード（10%）よりも低いエラー率（2.5%）とすることができる。
　また、武器切替モード（逆転）において、逆転方向へのホイールユニット１１の回転時における位置検出の判定エッジと位相をずらすことで、よりエラー率を下げられるケースも考えられる。
　具体的には、図１０（ｄ）に示すように、図１０（ｃ）に示す武器切替モード用のパルス波形から検出位相をずらしたパルス波形を用いることで、例えば、1/10である2plsの誤入力よりも、2/10=4pls、3/10=6pls、4/10=8pls、5/10=10plsの誤入力が発生する確率は、指数関数的に下げることができると考えられる。
　この場合には、検出位相の調整によって、エラー率は、2.5%よりもはるかに低い0%に近い確率まで下げることができる。
　次に、例えば、連射モード（正転方向）（48click/回転）における回転方向における位置（回転位置）１～２０に対して割り当てられるＰＷＭ制御のデューティ比について、図１１を用いて説明する。
　回転位置１～５では、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられている。また、回転位置６～１０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられている。そして、回転位置１１～２０では、デューティ比が０％になるように割り当てられている。
　同様に、回転位置に対して割り当てられるＰＷＭ出力デューティ比は、図１２に示すように、通常モード（正転・逆転方向）、連射モード（正転方向）、武器切替モードＡ，Ｂ（逆転方向）に対して、それぞれ割り当てられる。
　例えば、通常モードでは、図１２に示すように、回転位置１～８０のうち、回転位置１～５では、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と、段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられる。そして、回転位置６～１０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられる。回転位置１１～４０までは、０％のデューティ比が割り当てられる。そして、回転位置４１～４５では、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられ、回転位置４６～５０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられる。回転位置５１～８０までは、０％のデューティ比が割り当てられる。
　つまり、通常モードでは、コイル制御部１２ｃが、回転位置１～８０においてデューティ比のピークが２回現れるパルス信号を用いて制御する（図１０（ａ）参照）。
　連射モードでは、図１２に示すように、回転位置１～８０のうち、回転位置１～５では、通常モードと同様に、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられる。そして、回転位置６～１０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられる。回転位置１１～２０までは、０％のデューティ比が割り当てられる。そして、回転位置２１～２５では、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられ、回転位置２６～３０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられる。回転位置３１～４０までは、０％のデューティ比が割り当てられる。同様に、回転位置４１～４５では、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられ、回転位置４６～５０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられる。回転位置５１～６０までは、０％のデューティ比が割り当てられる。回転位置６１～６５では、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられ、回転位置６６～７０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられる。回転位置７１～８０までは、０％のデューティ比が割り当てられる。
　つまり、連射モードでは、コイル制御部１２ｃが、通常モードの半分の回転位置の間隔で、回転位置１～８０においてデューティ比のピークが４回現れるパルス信号を用いて制御する（図１０（ｂ）参照）。
　一方、武器切替モードＡでは、図１２に示すように、回転位置１～８０のうち、回転位置１～５では、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられる。そして、回転位置６～１０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられる。回転位置１１～８０までは、０％のデューティ比が割り当てられる。
　つまり、武器切替モードＡでは、コイル制御部１２ｃが、通常モードの２倍の回転位置の間隔で、回転位置１～８０においてデューティ比のピークが１回現れるパルス信号を用いて制御する（図１０（ｃ）参照）。
　また、武器切替モードＢでは、図１２に示すように、回転位置１～８０のうち、回転位置１～１０では、０％のデューティ比が割り当てられる。そして、回転位置１１～１５では、１０％、４０％、７０％、９０％、１００％と段階的に増加するようにデューティ比が割り当てられる。そして、回転位置１６～２０では、１００％、９０％、７０％、４０％、１０％と、段階的に減少するようにデューティ比が割り当てられる。回転位置２１～８０までは、０％のデューティ比が割り当てられる。
　これにより、武器切替モードＢでは、コイル制御部１２ｃが、武器切替モードＡとは位相をずらしたパルス信号を用いて制御することができる（図１０（ｄ）参照）。
　＜出力トルク決定部２３ａから出力されるパルス波形＞
　ここで、本実施形態のマウス制御システム１において、ＰＣ２０の出力トルク決定部２３ａからマウス１０のコイル制御部１２ｃへ出力されるパルス波形について、図１３から図１５に示す参考用の波形と、図１６および図１７に示す本実施形態のパルス波形を用いて説明する。
　なお、図１２に示すデューティ比の出力では説明が複雑になるため、ここでは、説明の便宜上、出力トルク決定部２３ａからコイル制御部１２ｃに出力されるパルス波形が矩形波である場合を前提として、以下で説明する。
　ホイールユニット１１のホイール本体部１２ｆを通常の回転速度（２回転／ｓ）で回転操作すると、図１３に示すように、時間０～１０ｍｓにかけて回転負荷が発生するように、目標電圧に対してほぼ１００％の出力波形となる。
　そして、時間１１～２０ｍｓにかけては、回転負荷がほぼ０になるように、目標電圧に対してほぼ０％の出力波形となる。
　このとき、図１３に示す時間０～１０ｍｓ（塗りつぶし部分）では、ホイール本体部１２ｆに回転負荷が発生し、時間１１～２０ｍｓ（塗りつぶしなし部分）では、ホイール本体部１２ｆに回転負荷が発生しない。
　これにより、使用者がホイール本体部１２ｆを回転操作すると、回転抵抗があって硬い部分と、緩んだ部分とが交互に現れ、これをクリック感として感じることができる。
　ここで、通常の回転速度で回転させた場合には、目標電圧に対してほぼ１００％に達する時間、ほぼ０％まで低下する時間が十分に確保されるため、図１３に示すように、目標電圧の０％まで電圧が戻りきらないオフセットは発生しない。
　これに対して、ホイールユニット１１のホイール本体部１２ｆを高速の回転速度（１０回転／ｓ）で回転操作すると、図１４に示すように、時間０～２，４～６，８～１０，１２～１４，・・・（ｍｓ）にかけて回転負荷が発生する出力波形となる。
　このとき、高速回転によって次の回転位置へ達する時間が短いため、出力波形は、目標電圧のほぼ１００％の電圧まで達することなく、約９０％をピークにして電圧が降下していく。そして、そのまま高速回転を続けると、目標電圧のほぼ０％の電圧まで低下することなく、約１０％を下限値（オフセット１０％）として電圧が再び上昇していく。
　このため、使用者は、ホイール本体部１２ｆの回転抵抗が０になることなく常に回転抵抗があるまま高速回転させているため、高速回転時の使用感が損なわれてしまうおそれがある。
　また、ホイールユニット１１のホイール本体部１２ｆを、さらに高速の回転速度（２０回転／ｓ）で回転操作すると、図１５に示すように、時間０～１，２～３，４～５，６～７，・・・（ｍｓ）にかけて回転負荷が発生するような出力波形となる。
　このとき、高速回転によって次の回転位置へ達する時間が短いため、出力波形は、目標電圧のほぼ１００％の電圧まで達することなく、約６０％をピークにして電圧が降下していく。そして、そのまま高速回転を続けると、出力波形は、目標電圧のほぼ０％の電圧まで低下することなく、約２５％を下限値として電圧が再び上昇していく。そして、時間３ｍｓにおいて再び電圧が上昇するものの、高速回転に伴う時間不足によって、目標電圧に対して約７０％をピークとし再び降下し、時間４ｍｓにおいて目標電圧の約３０％まで低下（オフセット）した後、再び、目標電圧の約７０％まで上昇することを繰り返す出力波形となる。
　このため、使用者は、ホイール本体部１２ｆの回転抵抗が０になることなく常に回転抵抗があるまま高速回転させているため、高速回転時の使用感が損なわれてしまうおそれがある。特に、図１５に示す高速回転（２０回転／ｓ）の場合には、常時、目標電圧の３０％以上の電圧が印加され続けるため、コイル１２ｄには常に電流が流れ、コイル１２ｄから発生した磁場の影響を受けてＭＲ流体１２ｅの粘度が高い状態が維持される。よって、ＭＲ流体１２ｅの粘度が高い状態が維持されたまま回転させると、ホイール本体部１２ｆには常時回転抵抗が付与された状態となるため、高速回転になるほど使用者が速く回転させたがっているにも拘らず、回転抵抗が大きくなって、使用感が低下してしまう。
　そこで、本実施形態のホイールユニット１１では、コイル制御部１２ｃは、ホイール本体部１２ｆを回転方向に回転させた際に所定の回転角度ごとにクリック感を生じさせるとともに、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を出力して、コイル１２ｄに流れる電流を制御する。
　具体的には、図１４に示す波形と同様に、ホイールユニット１１のホイール本体部１２ｆを高速の回転速度（１０回転／ｓ）で回転操作すると、図１６に示すように、時間０～２，４～６，８～１０，１２～１４，・・・（ｍｓ）にかけて回転負荷が発生するように、パルス波形が出力される。
　このとき、高速回転によって次の回転位置へ達する時間が短いため、出力波形は、目標電圧のほぼ１００％の電圧まで達することなく、約９０％をピークにして電圧が降下していく。そして、そのまま高速回転を続けると、時間３～４（ｍｓ）において、目標電圧の約１０％を下限値とするパルス波形となる。
　ここで、本実施形態では、パルス波形が再び上昇するのではなく、マイナス側にピークを持つパルス波形に基づいて、コイル制御部１２ｃがコイル１２ｄに流れる電流を制御する。このため、本実施形態によれば、図１６に示すように、時間５～６（ｍｓ）では、約－９０％にピークを持ち、時間７～８（ｍｓ）にかけて、約－１０％まで上昇する波形となる。
　そして、ホイール本体部１２ｆを高速でさらに回転させていくと、再び、約９０％をピークにして約１０％まで電圧が降下し、約－９０％にピークを持ち約－１０％まで上昇する波形となる。
　このため、ホイール本体部１２ｆの回転抵抗が１クリック毎にゼロ点を確実に通過する波形となる（オフセットなし）ため、１クリック毎に回転抵抗が０になる地点を通過して高速回転させることができる。よって、高速回転時の使用感が損なわれてしまうことを回避することができる。
　同様に、図１６に示す波形と同様に、ホイールユニット１１のホイール本体部１２ｆを高速の回転速度（２０回転／ｓ）で回転操作すると、図１７に示すように、時間０～１，２～３，４～５，６～７，・・・（ｍｓ）にかけて回転負荷が発生するように、パルス波形が出力される。
　このとき、出力波形は、目標電圧のほぼ１００％の電圧まで達することなく、約６０％をピークにして電圧が降下していく。そして、そのまま高速回転を続けると、時間２～３（ｍｓ）において、目標電圧の約３５％を下限値とするパルス波形となる。
　ここで、本実施形態では、パルス波形が再び上昇するのではなく、１クリック毎にプラス側とマイナス側とにピークを持つパルス波形に基づいて、コイル制御部１２ｃがコイル１２ｄに流れる電流を制御する。このため、本実施形態によれば、図１７に示すように、時間２～３（ｍｓ）では、約－５０％にピークを持ち、時間３～４（ｍｓ）にかけて、約－２０％まで上昇する波形となる。
　そして、ホイール本体部１２ｆを高速でさらに回転させていくと、再び、約５０％をピークにして約２０％まで電圧が降下し、約－５０％にピークを持ち約－２０％まで上昇する波形となる。
　このため、ホイール本体部１２ｆの回転抵抗が１クリック毎にゼロ点を確実に通過する波形となる（オフセットなし）ため、１クリック毎に回転抵抗が０になる地点を通過して高速回転させることができる。よって、高速回転時の使用感が損なわれてしまうことを回避することができる。
　＜ホイールユニット１１の制御方法＞
　本実施形態のホイールユニット１１は、図１８および図１９に示すフローチャートに従って制御される。
　まず、ホイールユニット１１の回転抵抗を制御するトルク生成処理について、図１８を用いて説明する。
　すなわち、図１８に示すように、まず、回転検出部１３ａが、ステップＳ１１において、ホイール本体部１２ｆの回転を検出すると、ステップＳ１２では、回転検出部１３ａが、ホイール本体部１２ｆの回転位置を検出し、通信部１４，２１を介して、ＰＣ２０側の出力トルク決定部２３ａへ検出結果を送信する（回転検出ステップ）。
　次に、ステップＳ１３では、方向検出部１３ｂが、ホイール本体部１２ｆの回転方向（正転、逆転）を検出し、通信部１４，２１を介して、ＰＣ２０側の出力トルク決定部２３ａへ検出結果を送信する（方向検出ステップ）。
　次に、ステップＳ１４では、ＰＣ２０側において、出力トルク決定部２３ａが、記憶部２３ｂに保存された複数のパルス波形を含むテーブルを読み込む。
　次に、ステップＳ１５では、ＰＣ２０側において、出力トルク決定部２３ａが、ステップＳ１４において読み込まれたパルス波形の中から、回転検出部１３ａおよび方向検出部１３ｂにおける検出結果に対応する、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を決定する。
　次に、ステップＳ１６では、出力トルク決定部２３ａが決定した、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を、通信部２１，１４を介して、マウス１０側のコイル制御部１２ｃに出力する。
　次に、ステップＳ１７では、マウス１０側のコイル制御部１２ｃが、ステップＳ１６において出力トルク決定部２３ａから出力されたパルス波形に従って、コイル１２ｄに流れる電流を制御することで、コイル１２ｄが決定された出力トルクとなるように励磁され、ＭＲ流体１２ｅの粘度が調整される（コイル制御ステップ）。
　すなわち、本実施形態のマウス制御システム１では、ＰＣ２０側の出力トルク決定部２３ａにおいて決定された出力トルクに対応するパルス波形を選択してコイル制御部１２ｃへ出力するとともに、このパルス波形は、１クリック毎にプラス／マイナスが反転する波形を有している（図１０（ａ）～図１０（ｄ）等参照）。
　これにより、マウス１０側のコイル制御部１２ｃは、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を出力してコイル１２ｄに流れる電流を制御することで、確実に、１クリック毎にゼロ点を通過したパルス波形に基づいて制御を行うことができる。
　よって、使用者がホイール本体部１２ｆを高速で回転させた場合でも、１クリック毎の時間間隔が短すぎてパルス波形がゼロ点まで戻りきらない波形になってしまうことを防止することができる。
　この結果、コイル１２ｄに電流を流すことで回転抵抗が付与されるホイール本体部１２ｆを高速で回転させた際に使用者の意図しない回転抵抗が発生することを回避して、使用感を向上させることができる。
　また、本実施形態のマウス制御システム１では、ホイール本体部１２ｆの回転方向および回転位置の検出結果に基づいて、正転方向および逆転方向への回転時に、互いに異なる回転抵抗（クリック感）になるように制御することができる。
　より詳細には、正転方向への回転時には、クリック感が短い周期で現れ、逆転方向への回転時には、クリック感が正転方向よりも長い周期で現れる。
　これにより、使用者の繊細な使用感を実現することが可能なマウス１０を提供することができる。
　次に、マウス１０におけるスクロール検出処理について、図１９を用いて説明する。
　すなわち、図１９に示すように、まず、ステップＳ２１において、マウス１０の回転検出部１３ａがホイール本体部１２ｆの回転を検出すると、ステップＳ２２では、回転検出部１３ａが、ホイール本体部１２ｆの回転位置を検出する。
　次に、ステップＳ２３では、ステップＳ２２において検出された回転位置を用いて、マウス１０のエッジ判定部１３ｃが、パルス波形のエッジ部分を検出する。
　次に、ステップＳ２４では、ステップＳ２３と並行して、マウス１０の方向検出部１３ｂが、ホイール本体部１２ｆの回転方向を検出する。
　次に、ステップＳ２５では、ステップＳ２３において検出されたエッジ部分に基づいて、マウス１０側の通信部１４からＰＣ２０側の通信部２１に対してスクロールパルスを出力する。
　次に、ステップＳ２６では、ＰＣ２０の通信部２１が、ステップＳ２５において出力されたスクロールパルスを受信して、ＰＣ２０における制御に反映される。
　（実施形態２）
　本発明の一実施形態に係るマウス制御システム（操作制御システム）１０１について、図２０を用いて説明すれば以下の通りである。
　本実施形態のマウス制御システム（操作制御システム）１０１は、上述した実施形態１のマウス制御システム１と比較して、ＰＣ１２０の制御部１２３内に、プラス側のみのパルス波形を１クリック毎にプラスとマイナスとが交互に現れるように位相を反転させる位相反転部１２３ｃを備えている点で異なっている。
　なお、その他の主要な構成については、上記実施形態１と同様であることから、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態のホイールユニット１１１は、図２０に示すように、ＰＣ１２０の制御部１２３内に、出力トルク決定部２３ａおよび記憶部２３ｂとともに、位相反転部１２３ｃを備えている。
　位相反転部１２３ｃは、図２０に示すように、出力トルク決定部２３ａによって決定された出力トルクになるように選択され記憶部２３ｂから取り出されたパルス波形について、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互に現れるパルス波形に変換する。
　すなわち、位相反転部１２３ｃは、例えば、図１４に示す波形が検出されるプラス側のみの波形を出力トルク決定部２３ａから受信して、図１６に示す波形が検出されるように、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互に現れるパルス波形になるように、位相を反転させる。
　同様に、位相反転部１２３ｃは、例えば、図１５に示す波形が検出されるプラス側のみの波形を出力トルク決定部２３ａから受信して、図１７に示す波形が検出されるように、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互に現れるパルス波形になるように、位相を反転させる。
　これにより、上記実施形態１と同様に、マウス１１０のホイールユニット１１１のトルク生成部１１２内のコイル制御部１２ｃは、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を出力してコイル１２ｄに流れる電流を制御することで、確実に、１クリック毎にゼロ点を通過したパルス波形に基づいて制御を行うことができる。
　よって、使用者がホイール本体部１２ｆを高速で回転させた場合でも、１クリック毎の時間間隔が短すぎてゼロ点まで戻りきらない波形になってしまうことを防止することができる。
　この結果、コイル１２ｄに電流を流すことで回転抵抗が付与されるホイール本体部１２ｆを高速で回転させた際に使用者の意図しない回転抵抗が発生することを回避して、使用感を向上させることができる。
　［他の実施形態］
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　（Ａ）
　上記実施形態では、ブレーキ機構として、ＭＲ流体保持部１１ｇに保持されたＭＲ流体１２ｅに磁場を付与してＭＲ流体１２ｅの粘度を変化させることで、ホイール本体部１２ｆの回転抵抗を制御する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すように、強磁性を有するホイール本体部２１２ｆの内部に、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂを配置し、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂに含まれるコイルに流れる電流の向きを制御することで、そのプラス（陽極）とマイナス（陰極）とを切り替えて、回転抵抗の大きさ、回転抵抗の有無を制御するホイールユニット２１１であってもよい。
　具体的には、ホイール本体部２１２ｆが回転操作された際に、図２１（ａ）に示すように、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂよって放出される磁場（図中破線参照）の極性が同じ方向に向けられている場合には、半径方向に突出する複数の歯２２２から放出される磁束が、強磁性材料を含むホイール本体部２１２ｆの内周面に設けられた複数の歯２２３に作用する。
　このとき、強磁性材料からなるホイール本体部２１２ｆには、複数の歯２２３から放出される磁束によって、内周面側の歯２２２に対して回転抵抗が生じる。
　すなわち、図２１（ａ）に示すように、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂから放出される磁場の極性が同じ方向を向くように、電気永久磁石に流れる電流を制御することで、強磁性材料からなるホイール本体部２１２ｆに回転抵抗を生じさせることができる（ラチェットモード）。
　一方、ホイール本体部２１２ｆが回転操作された際に、図２１（ｂ）に示すように、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂよって放出される磁場（図中破線参照）の極性が反対方向に向けられている場合には、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂの極性によって、磁束が、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂおよびフェライト基板２２４によって画定される磁気回路内を循環する。このため、磁束がフェライト基板２２４内に含まれる。
　この結果、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂと強磁性を有するホイール本体部２１２ｆとの間の相互作用によって回転抵抗を得ることはできず、回転抵抗のない状態で回転操作される（フリーホイール）。
　以上のように、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂを構成するコイルに流れる電流の向きを変化させて、電気永久磁石２２１ａ，２２１ｂから放出される磁場を変化させることで、ホイール本体部２１２ｆの回転抵抗の大きさ、回転抵抗の有無を容易に制御することができる。
　また、本実施形態のホイールユニット２１１において、上述した実施形態において説明した１クリック毎にプラスとマイナスとが交互に現れるパルス波形によってコイルに流れる電流を制御することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（Ｂ）
　上記実施形態２では、位相反転部１２３ｃが、プラス側にのみピークを有する波形を、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互に現れる波形になるように位相を反転させる処理を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、マイナス側にのみピークを有する波形を、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互に現れる波形になるように位相を反転させる処理を行う構成であってもよい。
　（Ｃ）
　上記実施形態では、本発明に係るマウス制御システム１に含まれる操作装置として、マウス１０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、本発明のマウス制御システムに含まれる操作装置としては、マウス以外にも、キーボード、ハンドル等のゲーム用のコントローラ、音楽の演奏する際等に使用されるコントロールパネル等であってもよい。
　（Ｄ）
　上記実施形態では、正転方向と逆転方向とでクリック感の間隔を変化させるように、コイル制御部１２ｃがコイル１２ｄに流れる電流を制御する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、正転方向と逆転方向とで、ホイールユニット１１の回転抵抗の大きさを変化させるように、コイルに流れる電流を制御する構成であってもよい。具体的には、例えば、連射モード（正転時）では回転抵抗が小さくなるように制御しつつ、武器切替モード（逆転時）には回転抵抗が連射モードよりも大きくなるように制御する。
　これにより、ゲームのプレイヤにとって、より繊細な操作が可能となるとともに、無意識に正転方向から逆転方向へ操作して、意図しない操作を実行してしまうことを抑止することができる。
　また、正転方向と逆転方向とで、クリック感を生じさせる間隔および回転抵抗の大きさを組み合わせて、異なる制御を行ってもよい。
　（Ｅ）
　上記実施形態では、正転方向における回転時に、逆転方向における回転時よりも短い間隔でクリック感が生じるように、コイル１２ｄに流れる電流を制御する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、ゲームの操作内容等に応じて、正転方向における回転時に、逆転方向における回転時よりも長い間隔でクリック感が生じするように、コイルに流れる電流を制御してもよい。
　（Ｆ）
　上記実施形態では、逆転方向における回転時には、正転方向における回転時よりも粗い分解能となるように制御する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、ゲームの操作内容等に応じて、逆転方向における回転時には、正転方向における回転時よりも細かい分解能となるように制御してもよい。
　（Ｇ）
　上記実施形態では、本発明に係るホイールユニット１１が装填されたマウス１０が、主として、e-Sports等のゲームに使用される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、ゲーム以外の分野として、通常のＰＣ業務、設計、音楽等のビジネス用途に対して、本発明に係るホイールユニットが装填された操作装置が用いられてもよい。
　本発明の操作制御システムは、コイルに電流を流すことで回転抵抗が付与されるホイールユニットを高速で回転させた際に使用者の意図しない回転抵抗が発生することを回避して、使用感を向上させることができるという効果を奏することから、マウス、キーボード、コントロールパネル等の各種操作装置を含むシステムに対して広く適用可能である。
　１　　　マウス制御システム（操作制御システム）
１０　　　マウス（操作装置）
１０ａ　　マウス本体
１０ｂ　　スイッチ
１０ｃ　　底面
１０ｄ　　ＵＳＢ差込み口
１０ｅａ　投光部
１０ｅｂ　受光部
１０ｆ　　スイッチ
１１　　　ホイールユニット
１１ａ　　アウターホイール（ホイール本体部）
１１ｂ　　インナーホイール（ホイール本体部）
１１ｃ　　中ボタン
１１ｄ　　押下検出レバー
１１ｅ　　シャフト
１１ｆ　　回転検出用マグネット
１１ｇ　　ＭＲ流体保持部（磁気粘性流体保持部、ブレーキ機構）
１１ｈ　　シール部材
１２　　　トルク生成部
１２ｃ　　コイル制御部
１２ｄ　　コイル
１２ｅ　　ＭＲ流体（磁気粘性流体）
１２ｆ　　ホイール本体部
１３　　　スクロール検出部
１３ａ　　回転検出部
１３ｂ　　方向検出部
１３ｃ　　エッジ判定部
１４　　　通信部（第２通信部）
２０　　　ＰＣ（操作制御装置）
２０ａ　　キーボード
２１　　　通信部（第１通信部）
２２　　　表示部
２３　　　制御部
２３ａ　　出力トルク決定部
２３ｂ　　記憶部
１０１　　マウス制御システム（操作制御システム）
１１０　　マウス
１１１　　ホイールユニット
１１２　　トルク生成部
１２０　　ＰＣ
１２３　　制御部
１２３ｃ　位相反転部
２１１　　ホイールユニット
２１２ｆ　ホイール本体部
２２１ａ　電気永久磁石
２２１ｂ　電気永久磁石
２２２　　歯
２２３　　歯
２２４　　フェライト基板

Claims (12)

  1. 　操作制御装置と、前記操作制御装置と接続されホイールユニットを含む操作装置と、を備えた操作制御システムであって、
    　前記操作装置に含まれる前記ホイールユニットは、
    　　正転・逆転方向に回転可能な状態で前記操作装置に装填されるホイール本体部と、
    　　外部から付与された磁場によって、前記ホイール本体部に対して回転抵抗を付与するブレーキ機構と、
    　　前記ホイール本体部の回転方向における位置を検出する回転検出部と、
    　　前記ホイール本体部の回転方向を検出する方向検出部と、
    　　磁場を発生させるコイルと、
    　　前記回転検出部および前記方向検出部における検出結果に応じて、前記ホイール本体部に対する回転抵抗を変化させるように前記コイルに流れる電流を制御することで、前記ホイール本体部を回転方向に回転させた際に所定の回転角度ごとにクリック感を生じさせるコイル制御部と、
    を有し、
    　前記操作制御装置は、
    　　前記回転検出部および前記方向検出部における検出結果に応じて、前記ホイール本体部の出力トルクを決定する出力トルク決定部を有し、
    　前記コイル制御部は、前記出力トルク決定部における決定に従って、１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転したパルス波形を出力して、前記コイルに流れる電流を制御する、
    操作制御システム。
  2. 　前記操作制御装置は、前記ホイール本体部の出力トルクに応じた複数のパルス波形のデータを保存する記憶部を、さらに有し、
    　前記出力トルク決定部は、前記回転検出部および前記方向検出部における検出結果に応じた１クリック毎にプラス／マイナスの位相が反転した前記パルス波形を読み出して、前記コイル制御部へ出力する、
    請求項１に記載の操作制御システム。
  3. 　前記操作制御装置は、前記操作装置との間で通信を行う第１通信部を、さらに有し、
    　前記操作装置は、前記第１通信部との間で通信を行う第２通信部を、さらに有している、
    請求項１または２に記載の操作制御システム。
  4. 　前記操作制御装置は、前記出力トルク決定部において決定された出力トルクに対応するプラス側およびマイナス側のいずれか一方の波形からなる前記パルス波形を、１クリック毎にプラスとマイナスとが交互になるように反転させ、前記コイル制御部へ出力する位相反転部を、さらに有している、
    請求項１に記載の操作制御システム。
  5. 　前記コイル制御部は、前記パルス波形に基づいて、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行う、
    請求項１または２に記載の操作制御システム。
  6. 　前記回転検出部は、正転方向への回転用に第１分解能、逆転方向への回転用に前記第１分解能よりも低い第２分解能、がそれぞれ設定されている、
    請求項１または２に記載の操作制御システム。
  7. 　前記回転検出部は、正転方向への回転時における回転位置を検出する第１位相と、逆転方向への回転時における回転位置を検出する第２位相とが互いにズレた位置に設定されている、
    請求項１または２に記載の操作制御システム。
  8. 　前記コイル制御部は、前記回転検出部および前記方向検出部における検出結果に応じて、前記ホイール本体部が正転方向に回転している場合と逆転方向に回転している場合とで、前記ホイール本体部に対する回転抵抗を変化させるように前記コイルに流れる電流を制御する、
    請求項１または２に記載の操作制御システム。
  9. 　前記コイル制御部は、前記方向検出部において検出される前記ホイール本体部の回転方向に応じて、前記ホイール本体部のクリック感が異なる感覚になるように、前記コイルに流れる電流を制御する、
    請求項８に記載の操作制御システム。
  10. 　前記コイル制御部は、前記方向検出部における検出結果が正転方向である場合には、第１ピッチでクリック感が付与され、前記方向検出部における検出結果が逆転方向である場合には、前記第１ピッチよりも広い第２ピッチでクリック感が付与されるように、前記コイルに流れる電流を制御する、
    請求項９に記載の操作制御システム。
  11. 　前記ブレーキ機構は、電流が流れる前記コイルから付与される磁場によって粘性が変化する磁気粘性流体を保持する磁気粘性流体保持部を、有し、前記磁気粘性流体の粘性の変化に応じて、前記ホイール本体部に対する回転抵抗の大きさを変化させる、
    請求項１または２に記載の操作制御システム。
  12. 　前記操作装置は、マウスである、
    請求項１または２に記載の操作制御システム。
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