(57)【要約】【課題】節度感を変更することが可能なホイールスイッチを提供すること。【解決手段】ホイールスイッチ１は、磁性体よりなる箱状のホルダ２と、回転軸３を介してホルダ２に回転可能に支持されたノブ４とを備えている。ノブ４の内部には、磁場中に配されたコイルが設けられている。ホイールスイッチ１は、フレミングの左手の法則により規定された親指の方向に発生する電磁力によるノブ４の直線運動により当該ノブ４の回転操作に対して節度感を付与する触覚フィードバックの機能を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノブが回転操作されるホイールスイッチにおいて、
磁場を生じさせる磁石と、前記磁石による磁場中に配されたコイルと、前記コイルに電流を供給する電流源とを備えつつ、フレミングの左手の法則により規定された親指の方向に発生する電磁力による前記ノブの直線運動により当該ノブの回転操作に対して節度感を付与する触覚フィードバックの機能を備えた
ことを特徴とするホイールスイッチ。
【請求項２】
前記コイルのうち、前記磁石による磁場中に配された領域を第１の専有領域と規定するとともに、前記磁石による磁場中に配されていない領域を第２の専有領域と規定し、
前記第１の専有領域での電流の向きと、前記第２の専有領域での電流の向きとが、逆の関係にある
請求項１に記載のホイールスイッチ。
【請求項３】
前記コイルは、導線が前記ノブの回転軸の周囲を円環に沿って巻回されてなるトーラス状のトロイダルコイルであり、
前記円環による専有領域のうち、当該円環の外側の専有領域が前記第１の専有領域として規定される一方、当該円環の内側の専有領域が前記第２の専有領域として規定されている
請求項２に記載のホイールスイッチ。
【請求項４】
前記コイルは、導線が前記ノブの回転軸に沿って螺旋状に巻回されてなる円筒状のソレノイドコイルであり、
前記コイルのうち、螺旋の進行方向に沿って円の中心を通る平面で当該コイルを仮想的に切断したときの一方の専有領域が前記第１の専有領域として規定される一方、他方の専有領域が前記第２の専有領域として規定されている
請求項２に記載のホイールスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノブが回転操作されるホイールスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、節度感付与機構を備えたホイールスイッチの技術について開示されている。この技術によれば、ノブの回転操作に対して節度感を付与する触覚フィードバックの機能によって、操作性や認知性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５３５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば板バネの弾性変形に由来して機械的に節度感を付与する構成では、板バネに固有の弾性係数によって節度感が決まるため、節度感を変更することができない。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、節度感を変更することが可能なホイールスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するホイールスイッチは、ノブが回転操作されるホイールスイッチにおいて、磁場を生じさせる磁石と、前記磁石による磁場中に配されたコイルと、前記コイルに電流を供給する電流源とを備えつつ、フレミングの左手の法則により規定された親指の方向に発生する電磁力による前記ノブの直線運動により当該ノブの回転操作に対して節度感を付与する触覚フィードバックの機能を備えたことをその要旨としている。
【０００６】
この構成によれば、電磁力の制御によって節度感を変化させることが可能となる。したがって、節度感を変更することができる。
上記ホイールスイッチについて、前記コイルのうち、前記磁石による磁場中に配された領域を第１の専有領域と規定するとともに、前記磁石による磁場中に配されていない領域を第２の専有領域と規定し、前記第１の専有領域での電流の向きと、前記第２の専有領域での電流の向きとが、逆の関係にあることとしてもよい。
【０００７】
この構成によれば、コイルの全体が磁場中に配された構成とは異なり、第１の専有領域に流れる電流の向きがフレミングの左手の法則に従う一方、第２の専有領域に流れる電流の向きはフレミングの左手の法則に従わない。これにより、磁場中で電流が相殺されないため、第１の専有領域に流れる電流の向きによって電磁力の発生する方向が規定される。したがって、電磁力によるノブの直線運動を得ることができる。つまり、ノブの回転操作に対して節度感を付与することができる。
【０００８】
上記ホイールスイッチについて、前記コイルは、導線が前記ノブの回転軸の周囲を円環に沿って巻回されてなるトーラス状のトロイダルコイルであり、前記円環による専有領域のうち、当該円環の外側の専有領域が前記第１の専有領域として規定される一方、当該円環の内側の専有領域が前記第２の専有領域として規定されていることとしてもよい。
【０００９】
この構成によれば、第１の専有領域の規定された円環の外側の専有領域の少なくとも一部を通過しつつ、第２の専有領域の規定された円環の内側の専有領域を通過しない方向に磁界の方向の得られる磁場が生じるよう磁石を配置することによって、当該磁場中で電流が相殺されない工夫が得られる。これにより、フレミングの左手の法則に従う触覚フィードバックの機能を実現できる。
【００１０】
上記ホイールスイッチについて、前記コイルは、導線が前記ノブの回転軸に沿って螺旋状に巻回されてなる円筒状のソレノイドコイルであり、前記コイルのうち、螺旋の進行方向に沿って円の中心を通る平面で当該コイルを仮想的に切断したときの一方の専有領域が前記第１の専有領域として規定される一方、他方の専有領域が前記第２の専有領域として規定されていることとしてもよい。
【００１１】
この構成によれば、仮想切断面を基準とした一方の専有領域を通過しつつ、仮想切断面を基準とした他方の専有領域を通過しない方向に磁界の方向の得られる磁場が生じるよう磁石を配置することによって、当該磁場中で電流が相殺されない工夫が得られる。これにより、フレミングの左手の法則に従う触覚フィードバックの機能を実現できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、節度感を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ホイールスイッチの構成を簡略化して示す斜視図。
【図２】トロイダルコイルを示す斜視図。
【図３】トロイダルコイルの正面図。
【図４】ホイールスイッチの断面図。
【図５】ホイールスイッチの平面図。
【図６】別例によるホイールスイッチについて、ソレノイドコイルの斜視図。
【図７】別例によるホイールスイッチの断面図。
【図８】別例によるホイールスイッチの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、ホイールスイッチの一実施の形態について説明する。
図１に示すように、ホイールスイッチ１は、磁性体よりなる箱状のホルダ２と、回転軸３を介してホルダ２に回転可能に支持されたノブ４とを備えている。ホルダ２において、左右方向に対向する２つの側壁には、それぞれ上から下へ延びる係合溝２ａが形成され、各溝２ａの底面によって回転軸３の両端が支持されている。
【００１５】
図２に示すように、ノブ４の内部には、導線が巻回されてなるコイル１０が設けられている。コイル１０は、導線が回転軸３の周囲を円環に沿って巻回されてなるトーラス状のトロイダルコイルである。ホイールスイッチ１は、コイル１０に電流を供給する電流源（図示略）を備えている。
【００１６】
図３に示すように、コイル１０は、円環による専有領域のうち、当該円環の外側の専有領域が第１の専有領域１１として規定される一方、当該円環の内側の専有領域が第２の専有領域１２として規定されている。
【００１７】
図４に示すように、第１の専有領域１１の規定された円環の外側の専有領域のうち、ホルダ２の底部に近い一部の領域を紙面の左から右へ通過しつつ、第２の専有領域１２の規定された円環の内側の専有領域を通過しない方向に磁界の向きの得られる磁場が生じるよう磁石（図示略）が配置されている。ホルダ２は磁気回路を構成する。梨子地で示す第１の専有領域１１では、紙面の奥から手前に向かって電流が流れるとともに、黒丸で示す第２の専有領域１２では、紙面の手前から奥へ向かって電流が流れることを前提とする。こうした前提のもと、フレミングの左手の法則に従い紙面の下から上に向かって電磁力が発生し、これにより回転軸３の両端が係合溝２ａに案内されつつノブ４が直線運動を行う。当該直線運動によりノブ４の回転操作に対して節度感を付与する触覚フィードバックの機能が得られる。
【００１８】
図５に示すように、視点を変えると、磁場中に配された第１の専有領域１１の一部の領域を通過する磁界の向きが紙面の下から上に向かう方向であるとともに、当該領域に流れる電流の向きが紙面の左から右に向かう方向であるとき、紙面の奥から手前に向かって電磁力が発生し、この向きに沿ってノブ４が直線運動を行うことになる。
【００１９】
次に、ホイールスイッチ１の作用について説明する。
磁場中に配されたコイル１０に電流が供給されていることを前提に、ノブ４を回転操作すると、フレミングの左手の法則により規定された親指の方向に発生する電磁力によって節度感が付与される。例えば板バネの弾性変形に由来して機械的に節度感が付与される構成とは異なり、電磁的に節度感が付与されるため、ノブ４の回転操作位置又はノブ４の回転操作量の検出を伴いつつ当該位置又は量と節度感とが関連付けされていることを前提に、操作態様に応じて狙いの節度感を得ることが可能となる。
【００２０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ホイールスイッチ１に触覚フィードバックの機能が付加されることに伴い、操作性や認知性が向上する。
【００２１】
（２）板バネの弾性変形に由来して機械的に節度感を付与する構成に代わり、電磁的に節度感を付与するホイールスイッチ１を提供することができる。
（３）電磁力の制御によって節度感を変化させることが可能となる。したがって、節度感を変更することができる。
【００２２】
（４）ノブ４の回転操作位置又はノブ４の回転操作量の検出を伴いつつ当該位置又は量と節度感とが関連付けされていることを前提に、操作態様に応じて節度を変化させることが可能となる。これにより、ゲーム機のコントローラに代表されるような触覚フィードバックによるエンターテイメント性の向上を実現できる。
【００２３】
（５）コイルの全体が磁場中に配された構成とは異なり、第１の専有領域１１に流れる電流の向きがフレミングの左手の法則に従う一方、第２の専有領域１２に流れる電流の向きはフレミングの左手の法則に従わない。これにより、磁場中で電流が相殺されないため、第１の専有領域１１に流れる電流の向きによって電磁力の発生する方向が規定される。したがって、電磁力によるノブ４の直線運動を得ることができる。つまり、ノブ４の回転操作に対して節度感を付与することができる。
【００２４】
（６）第１の専有領域１１の規定された円環の外側の専有領域の一部を通過しつつ、第２の専有領域１２の規定された円環の内側の専有領域を通過しない方向に磁界の方向の得られる磁場が生じるよう磁石を配置することによって、当該磁場中で電流が相殺されない工夫が得られる。これにより、フレミングの左手の法則に従う触覚フィードバックの機能を実現できる。
【００２５】
尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図６に示すように、トロイダルコイルに代えて、導線が回転軸３に沿って螺旋状に巻回されてなる円筒状のソレノイドコイルをコイル１０としてもよい。
【００２６】
図７に示すように、コイル１０は、螺旋の進行方向に沿って、黒丸で示す円の中心を通る平面で当該コイル１０を仮想的に切断したときの一方の専有領域が第１の専有領域１１として規定される一方、他方の専有領域が第２の専有領域１２として規定されている。この例では、梨子地で示すコイル１０の専有領域のうち、紙面の下半分が第１の専有領域１１として規定される一方、紙面の上半分が第２の専有領域１２として規定されている。そして、斜線エリアで示すように、第１の専有領域１１を紙面の奥から手前へ通過しつつ、第２の専有領域１２を通過しない方向に磁界の向きの得られる磁場が生じるよう磁石（図示略）が配置されている。第１の専有領域１１では、紙面の右から左に向かって電流が流れるとともに、第２の専有領域１２では、紙面の左から右に向かって電流が流れることを前提とする。こうした前提のもと、フレミングの左手の法則に従い紙面の下から上に向かって電磁力が発生し、これにより回転軸３の両端が係合溝２ａに案内されつつノブ４が直線運動を行う。当該直線運動によりノブ４の回転操作に対して節度感を付与する触覚フィードバックの機能が得られる。
【００２７】
図８に示すように、視点を変えると、磁場中に配された第１の専有領域１１を通過する磁界の向きが紙面の右から左に向かう方向であるとともに、当該第１の専有領域１１に流れる電流の向きが紙面の下から上に向かう方向であるとき、紙面の奥から手前に向かって電磁力が発生し、この向きに沿ってノブ４が直線運動を行うことになる。
【００２８】
この構成によれば、仮想切断面を基準とした一方の専有領域（第１の専有領域１１）を通過しつつ、仮想切断面を基準とした他方の専有領域（第２の専有領域１２）を通過しない方向に磁界の方向の得られる磁場が生じるよう磁石を配置することによって、当該磁場中で電流が相殺されない工夫が得られる。これにより、フレミングの左手の法則に従う触覚フィードバックの機能を実現できる。
【００２９】
・ホイールスイッチ１は、車両に搭載されるサムホイールタイプのステアリングスイッチの他、各種スイッチに適用可能である。無論、車両のスイッチに限定されない。
次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
【００３０】
（イ）ホイールスイッチにおいて、ノブの回転操作位置又はノブの回転操作量と節度感とが関連付けされていること。
【符号の説明】
【００３１】
１…ホイールスイッチ、２…ホルダ、２ａ…係合溝、３…回転軸、４…ノブ、１０…コイル、１１…第１の専有領域、１２…第２の専有領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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