(57)【要約】【課題】回転ダイヤルにおいて、１クリック動作中の出力信号の変化が、クリックの中心に位置しない場合（デバイス）でも、クリックの中心位置で、ＵＩを動作させることができる回転ダイヤルにおける回転子の位置検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】１クリック中の位置に応じて出力レベルが変化する２つの出力端子を具備する回転ダイヤルと、上記出力端子の信号レベルに基づいて、上記回転ダイヤルの回転方向を判定する回転方向判定回路と、上記回転ダイヤルが回転を開始したことを検出する手段と、クリックの中心位置を予測する手段とを有する回転ダイヤルにおける回転子の位置検出装置である。【選択図】図６
2010134221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１クリック中の位置に応じて出力レベルが変化する２つの出力端子を具備する回転ダイヤルと；
上記出力端子の信号レベルに基づいて、上記回転ダイヤルの回転方向を判定する回転方向判定回路と；
上記回転ダイヤルが回転を開始したことを検出する手段と；
クリックの中心位置を予測する手段と；
を有することを特徴とする回転ダイヤルにおける回転子の位置検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記クリックの中心位置を予測する手段は、回転速度と、上記出力端子の信号レベルの変化点に対応するクリック位置と、クリック中心位置までの距離とに基づいて、クリックの中心位置を予測する手段であるであることを特徴とする回転ダイヤルにおける回転子の位置検出装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記出力端子の信号レベルは、クリックの中心位置で変化しないことを特徴とする回転ダイヤルにおける回転子の位置検出装置。
【請求項４】
１クリック中の位置に応じて出力レベルが変化する２つの出力端子を具備する回転ダイヤルの制御方法において、
上記出力端子の信号レベルに基づいて、上記回転ダイヤルの回転方向を判定する回転方向判定工程と；
上記回転ダイヤルが回転を開始したことを検出する工程と；
クリックの中心位置を予測する工程と；
を有することを特徴とする回転ダイヤルにおける回転子の位置検出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転動作中に複数のクリック（感）を有する手動方式の回転ダイヤルに関する。特に、上記回転ダイヤルは、１クリック毎に回転方向を検出し、回転方向に応じて、ＵＩや機器を動作させるデバイスである。
【背景技術】
【０００２】
現在、市販されている多くの電気製品（携帯電話やリコモン等）には、回転ダイヤルが搭載されている。回転ダイヤルを操作することによって、表示画面中のアイコンやスクロールの移動、機器内部のモータ等を動作させている。これらの電気製品の中に搭載されている回転ダイヤルは、１周中に複数のクリック（感）を有する回転ダイヤルがあり、１クリックの回転方向に応じて、アイコンやモータを、所定の方向に一定量移動させる。
【０００３】
回転ダイヤルは、２つの出力端子（Ａ相、Ｂ相）を持ち、回転操作に応じて、Ａ相出力信号レベル、Ｂ相出力信号レベルが変化する。回転ダイヤルの２つの出力端子（Ａ相、Ｂ相）の片相の信号レベルと、他相の信号レベルの変化（エッジ）とに基づいて、回転方向を判定している（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−０６０７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転ダイヤルは、時計、反時計方向に回転動作させるので、１クリックの中心位置でＵＩやモータを動作させることが感覚的にも信号処理的にも望ましい。
【０００５】
しかし、従来の処理方法によれば、信号変化に応じて方向を検出するので、クリックの中心で信号が変化しなければ、クリックの中心点でない位置で、ＵＩ（カーソル）やモータを動作させてしまう。つまり、ある回転方向では、回転ダイヤルを動かしてから直ぐの位置で、ＵＩ（カーソル）やモータを動作させ、逆回転方向では、回転ダイヤルを動かしてからしばらく経過した位置で、ＵＩ（カーソル）やモータを動作させる。すなわち、現在使われている回転ダイヤルは、製造上の都合等で、１クリックの中心位置で信号が変化しないことが多い。
【０００６】
本発明は、回転ダイヤルにおいて、１クリック動作中の出力信号の変化が、クリックの中心に位置しない場合（デバイス）でも、クリックの中心位置で、ＵＩを動作させることができる回転ダイヤルにおける回転子の位置検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、１クリック中の位置によって出力レベルが変化する２つ出力端子を備えた回転ダイヤルと、上記出力端子の信号レベルから回転方向を判定する回路と、上記回転ダイヤルが動作を開始した事を検出する手段と、クリックの中心位置を予測する手段とを有する。
【０００８】
また、本発明は、上記クリックの中心位置を予測する手段は、回転速度と出力信号の変化点（エッジ）に対応するクリック位置とクリック中心位置までの距離であることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明は、上記出力端子からの信号は、クリックの中心位置で信号レベルが変化発生しないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転ダイヤルにおいて、１クリック動作中の出力信号の変化（エッジ）が、クリックの中心に位置しない場合（デバイス）でも、クリックの中心位置で、ＵＩを動作させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１である回転ダイヤルＤ１を示す図である。
【００１３】
回転ダイヤルＤ１には、ＧＮＤ端子１０２と、Ａ相出力端子１０３と、Ｂ相出力端子１０４との３つの端子が設けられている。
【００１４】
ＧＮＤ端子１０２を、ＧＮＤと接続し、出力端子１０３、１０４に電圧を印加する。回転ダイヤルＤ１の上部を、時計周り（ＣＷ）または反時計周り（ＣＣＷ）に回すと、回転ダイヤルＤ１内部で、ＧＮＤ端子１０２が、出力端子１０３または１０４と接続される。
【００１５】
ＧＮＤ端子１０２が、出力端子１０３と接続されると、出力端子１０３は、Ｌレベル（ＧＮＤレベル）に変化し、ＧＮＤ端子１０２が、出力端子１０３と接続されないと、Ｈ（印加電圧）レベルが出力される。ＧＮＤ端子１０２が、出力端子１０４と接続されると、出力端子１０４は、Ｌレベル（ＧＮＤレベル）に変化し、ＧＮＤ端子１０２が、出力端子１０４と接続されないと、Ｈ（印加電圧）レベルが出力される。なお、回転ダイヤルＤ１は、中空形状であるので、中空部にボタン等を配置することができる。
【００１６】
図２（１）は、回転ダイヤルＤ１の内部構造を示す図である。
【００１７】
回転ダイヤルＤ１の内部には、８個の凹凸部を具備する回転子２０１と、バネ２０２とが設けられている。使用者が、回転ダイヤルＤ１を回すと、回転子２０１が回転する、回転子２０１の凸部がバネ２０２を乗り越えると、人は、クリックを感じる。ここでは、回転子２０１の凸部がバネを一度乗り越えることを、１クリックと定義する。
【００１８】
図２（２）は、回転子２０１の裏面を示す図である。
【００１９】
回転子２０１の凸部には、１つおきに銅板２０３が設けられている。また、回転子２０１の中空部の内壁にも、銅板２０４が設けられている。回転子２０１の全ての銅板は、電気的に接続されている。
【００２０】
図２（３）は、回転ダイヤルＤ１を透視して見た内部構造を示す図であり、回転ダイヤルＤ１の回転子２０１が停止している状態を示す図である。
【００２１】
土台部２０５には、端子１０２、１０３、１０４が接続されている。また、土台部２０５の上には、回転子２０１が載置され、ＧＮＤ端子１０２は、回転子２０１の内壁の銅板２０４と、底面で接続されている。Ａ相出力端子１０３、Ｂ相出力端子１０４は、回転子２０１の凸部の底面で接触している。
【００２２】
図２（３）に示す状態で、Ａ相出力端子１０３は、銅板２０４を介して、ＧＮＤ端子１０２と接続されている。このために、Ａ相出力端子１０３は、Ｌレベルを示す。一方、Ｂ相出力端子１０４は、ＧＮＤ端子と接続されていないので、Ｈレベル（印加電圧）を示す。
【００２３】
また、回転子２０１が停止している状態のときに、Ａ相出力端子１０３とＢ相出力端子１０４とは、クリック凸部の１／４の位置で接続されているメカ構造である。
【００２４】
図２（４）は、図２（３）に示す状態から、１クリック移動させた状態における回転ダイヤルＤ１を示す図である。
【００２５】
回転子２０１が回転することによって、Ａ相出力端子１０３は、ＧＮＤ端子１０２と非接続になり、ＬレベルからＨレベルへ変化する。Ｂ相出力端子１０４は、ＧＮＤ端子１０２と接続されるので、ＨレベルからＬレベルへ変化する。
【００２６】
次に、回転ダイヤルＤ１を使用して、モータ３０１を制御するモータ制御装置３００について説明する。
【００２７】
図３は、回転ダイヤルＤ１を使用してモータ３０１を制御するモータ制御装置３００を示すブロック図である。
【００２８】
機構制御回路３０３は、機器メカ部を動作させるためモータである。センサ類３０２は、機器の動作をチェックするセンサ類である。機構制御回路３０３は、モータ３０１とセンサ類３０２とを制御管理する。
【００２９】
ＡＳＩＣ３０４は、回転ダイヤルＤ１の信号処理や各部の動作を全体的に制御するＣＰＵ３０５を含む。ＲＯＭ３０６は、ＡＳＩＣ３０４が実行する処理手順に対応するプログラムを記憶しているＲＯＭである。ＲＡＭ３０７は、ＡＳＩＣ３０４が処理手順を実行する過程で、パラメータやデータを一時保存するエリアを有するＲＡＭである。
【００３０】
回転ダイヤルＤ１を含む操作部は、電源の投入や、ホスト装置とのオンライン／オフラインの設定、ユーザが所要の操作を行うための各種操作ボタンが配置されている。表示部３０９は、操作状態、画像や映像を表示する。ホスト装置（ＰＣ）３１１は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３１０とケーブルとを介して、モータ制御装置３００に接続され、データの入出力が行われる。
【００３１】
回転ダイヤルＤ１は、１クリック中の位置に応じて出力レベルが変化する２つの出力端子を具備する回転ダイヤルとの例である。
【００３２】
ＡＳＩＣ３０４は、上記出力端子の信号レベルに基づいて、上記回転ダイヤルの回転方向を判定する回転方向判定回路の例であり、上記回転ダイヤルが回転を開始したことを検出する手段の例であり、クリックの中心位置を予測する手段の例である。
【００３３】
この場合、上記クリックの中心位置を予測する手段は、回転速度と、上記出力端子の信号レベルの変化点に対応するクリック位置と、クリック中心位置までの距離とに基づいて、クリックの中心位置を予測する手段である。また、上記出力端子の信号レベルは、クリックの中心位置で変化しない。
【００３４】
次に、実施例１において、出力信号に基づいて、回転方向と１クリックとを判定する方法について説明する。
【００３５】
図４（１）は、回転ダイヤルＤ１を、ＣＷ方向に回転させたときにおける出力信号と、回転子２０１の凹凸部の位置関係とを示す図である。
【００３６】
回転ダイヤルＤ１は、非動作時（スリープ時）、バネ２０２が回転子２０１の凹部に位置している。今、停止位置１から停止位置２までの１クリック間、回転ダイヤルＤ１をＣＷ方向に回転させる。このときにおけるＡ相出力信号は、凸部の３／４の位置で、ＨからＬレベルに変化する（ｔ１）。Ｂ相出力信号は、凸部の１／４の位置で、ＬからＨレベルに変化する（ｔ２）。このＡ相出力信号レベル、Ｂ相出力信号レベルと、信号の変化とに基づいて、１クリックと回転方向とを判定する。
【００３７】
ここでは、Ａ相出力信号がＨレベルであるときに、Ｂ相出力信号が立上がりエッジを認識した（ｔ２）直後に、ＣＷであると判定する。
【００３８】
図４（２）は、回転ダイヤルＤ１を、ＣＣＷ方向に回転させたときにおける出力信号を示す図である。
【００３９】
今、停止位置１から停止位置２までの１クリック間、回転ダイヤルＤ１を、ＣＣＷ方向に回転させる。このときに、Ａ相出力信号は、凸部の１／４の位置で、ＨレベルからＬレベルに変化する（ｔ３）。Ｂ相出力信号は、凸部の３／４の位置で、ＬレベルからＨレベルに変化する（ｔ４）。これらＡ相出力信号レベル、Ｂ相出力信号レベルと、信号の変化とに基づいて、１クリックと回転方向とを判定する。ここでは、Ｂ相出力信号がＬレベルであるときに、Ａ相出力信号が立下がりエッジを認識した（ｔ３）直後に、ＣＣＷであると判定する。
【００４０】
上記のように、１クリックの回転方向判定を、Ａ相出力信号レベル、Ｂ相出力信号レベルの変化点（エッジ）で行い、クリックの凸部の１／４または３／４の位置で行う。人間の感覚的、信号処理的にも、クリックの凸部の中心点で変化させることが望ましい。
【００４１】
次に、１クリックの回転判定を、凸部の中心で行う方法について述べる。
【００４２】
図５は、実施例１において、クリックの中心位置を予測する動作の説明図である。
【００４３】
図５に示すように、停止位置１での停止スリープ状態（一定期間信号の変化がない状態）から、停止位置３までの２クリックの間、回転ダイヤルＤ１をＣＷ方向に回転操作する。停止位置１から停止位置２までの動作時に、凸部の１／４の位置（時刻ｔ５）で、Ｂ相出力信号が立下がる。このときに、ＡＳＩＣ３０４は、スリープ状態から動作状態への変化を認識する。次に、凸部の３／４の位置で、Ａ相出力信号がＬからＨレベルに変化する（ｔ６）。
【００４４】
この直後に、動作の方向を初めて判定できるので、動作開始トリガが一定期間立ち上がる。次の変化点（ｔ７）のエッジを検出すると、時刻ｔ６からｔ７までの時間と、凸部移動距離（凸部の１／２の長さ）とに基づいて、回転速度Ｖｃを算出する。
【００４５】
次に、回転速度Ｖｃと、凸部中心までの残りの距離とに基づいて、中心に到達する時間Ｔｃを見積る。この時間Ｔｃが経過したときに、位置カウント値とＵＩとを変化させる。
【００４６】
次に、回転ダイヤルＤ１を回転させ、クリックの凸部の中心で、ＵＩを動作させるまでの動作について説明する。
【００４７】
図６は、回転ダイヤルＤ１を回転させ、クリックの凸部の中心で、ＵＩを動作させるまでの動作を示すフローチャートである。
【００４８】
まず、一定時間、回転ダイヤルＤ１の操作がなければ、Ｓ１で、機器は、スリープ状態となり表示部３０９が消える。
【００４９】
スリープ状態時に、Ｓ２で、回転ダイヤルＤ１を動作させると、１クリック目でスリープ状態から起き上がる。このときに、回転開始合図（トリガ）が出力される。このトリガに呼応して、Ｓ３で、消えていた液晶が点灯する。ユーザは、表示部が点灯したことによって、回転ダイヤルＤ１を再度回す。
【００５０】
Ｓ４、Ｓ５で、回転開始トリガから、次の出力信号のエッジ変化までの移動距離と、時間とに基づいて、回転速度Ｖｃと、クリック中心までの時間Ｔｃとを算出する。また、Ｓ６で、出力信号の変化点（エッジ）に基づいて、回転方向を判定する。Ｓ８で、エッジ検出からの時間Ｔｃが経過すると、Ｓ９で、位置カウントを変更し、Ｓ１０で、ＵＩを動作させ、終了する。
【００５１】
Ｓ７で、回転ダイヤルＤ１において、１クリック動作中の出力信号の変化（エッジ）が、クリックの中心に位置しない場合（デバイス）でも、クリックの中心位置で、ＵＩを動作させることができる。
【００５２】
なお、実施例１は、バネと回転子とを利用したメカ接点方式であるが、光源（ＬＥＤ等）と受光素子とからなる光学方式を採用するようにしてもよい。また、実施例１において、省電力中からの復帰動作に関して紹介したが、連続動作時中のクリック中心を検出する場合、動作中のあるエッジを使用し、回転速度から、連続動作時中のクリック中心を算出するようにしてもよい。さらに、動作開始トリガは、動作開始を検出する専用端子（センサ）や使用による入力であってもよい。
【００５３】
また、上記実施例における各手段を工程に置き換えれば、上記実施例は、回転ダイヤルにおける回転子の位置検出装置の制御方法の例である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１である回転ダイヤルＤ１を示す外観図である
【図２（１）】回転ダイヤルＤ１の内部構造を示す図である。
【図２（２）】回転子２０１の裏面を示す図である。
【図２（３）】回転ダイヤルＤ１を透視して見た内部構造を示す図である。
【図２（４）】図２（３）に示す状態から、１クリック移動させた状態における回転ダイヤルＤ１を示す図である。
【図３】回転ダイヤルＤ１を使用してモータ３０１を制御するモータ制御装置３００を示すブロック図である。
【図４（１）】回転ダイヤルＤ１を、ＣＷ方向に回転させたときにおける出力信号と、回転子２０１の凹凸部の位置関係とを示す図である。
【図４（２）】回転ダイヤルＤ１を、ＣＣＷ方向に回転させたときにおける出力信号を示す図である。
【図５】実施例１において、クリックの中心位置を予測する動作の説明図である。
【図６】回転ダイヤルＤ１を回転させ、クリックの凸部の中心で、ＵＩを動作させるまでの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
Ｄ１…回転ダイヤル、
１０２…ＧＮＤ端子、
１０３…Ａ相出力端子、
１０４…Ｂ相出力端子、
２０１…回転子、
２０２…バネ、
２０３…回転子２０１の凸部の銅板、
２０４…回転子２０１の内壁の銅版、
２０５…土台部、
３０１…モータ、
３０２…センサ類、
３０３…機構制御回路、
３０４…ＡＳＩＣ、
３０５…ＣＰＵ、
３０６…ＲＯＭ、
３０７…ＲＡＭ、
３０９…表示部
３１０…Ｉ／Ｆ、
３１１…ＰＣ。
【図１】
2010134221.tif 000003
【図２（１）】
2010134221.tif 000004
【図２（２）】
2010134221.tif 000005
【図２（３）】
2010134221.tif 000006
【図２（４）】
2010134221.tif 000007
【図３】
2010134221.tif 000008
【図４（１）】
2010134221.tif 000009
【図４（２）】
2010134221.tif 000010
【図５】
2010134221.tif 000011
【図６】
2010134221.tif 000012