(57)【要約】【課題】微調整操作を容易に行うことを可能とし、誤操作を防止することができる入力装置を提供する。【解決手段】入力装置１は、回転可能及び移動可能に支持した支軸２ａに一体化された操作部２と、支軸２ａの一端側に設けられ、操作部２の回転操作を検出する回転検出部３と、支軸２ａの他端側に設けられ、スイッチ６を押圧操作する駆動部材５と、駆動部材５に支軸２ａの他端を着脱可能に連結するクラッチ部７と、スイッチ６の出力から回転検出部３の出力に切り替える第１の操作モード、及び回転検出部３の出力からスイッチ６の出力に切り替える第２の操作モードに切り替える操作モード切替部１１ａとを備えている。【選択図】図１
2013149001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能及び移動可能に支持した支軸に一体化された操作部と、
前記支軸の一端側に設けられ、前記操作部の回転操作を検出する回転検出部と、
前記支軸の他端側に設けられ、スイッチを押圧操作する駆動部材と、
前記駆動部材に前記支軸の他端を着脱可能に連結するクラッチ部と、
前記スイッチの出力から前記回転検出部の出力に切り替える第１の操作モード、及び前記回転検出部の出力から前記スイッチの出力に切り替える第２の操作モードに切り替える操作モード切替部と、
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記操作モード切替部は、前記クラッチ部を介して前記支軸の他端と前記駆動部材とが連結状態にあるとき、前記支軸の一端と前記回転検出部とが前記操作部の回転方向に回転不能な非連結状態に変更可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記操作モード切替部は、前記操作部の軸方向の移動操作を検出する移動検出部と、前記移動検出部により検出された軸方向の移動に基づいて、一方の前記操作モードに切り替える切替スイッチ部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項４】
前記操作モード切替部は、前記クラッチ部を介して前記支軸の他端と前記駆動部材とが連結状態にあるとき、前記第２の操作モードに切り替えることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸回りの回転操作を可能とした入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調装置、オーディオ装置やカーナビゲーション装置等の各種の機器には、例えばロータリスイッチやサムホイールスイッチなどの回転操作式の入力装置が備えられている。この種の入力装置の一例としては、例えば回転可能及び揺動可能な回転軸に一体化された操作部を備えた入力装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１に記載された従来の入力装置は、回転軸の一端部が操作部の回転量を検出するエンコーダに連結されており、回転軸の他端部が入力決定用のプッシュスイッチに対向して配置される構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５０５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１記載の従来の入力装置をカーナビゲーション装置に適用した場合は、操作者が操作部を回転操作すると、エンコーダにより検出された回転軸の回転量に応じて、表示画面の項目がスクロール表示できる。そして、操作者が操作部を押圧操作すると、回転軸の揺動によりプッシュスイッチが押圧操作されることで選択された項目の入力が行われる。
【０００６】
上記特許文献１記載の従来の入力装置は、操作部による１クリック回転操作がエンコーダの１回転ステップとなるように構成されており、その操作部の操作時に検出される回転ステップ数に応じて、所要の選択操作や入力操作を行うように構成されている。そのため、例えば画面上の情報を少しだけスクロール移動させる場合は、操作者が操作部を微小に回転させる必要がある。しかしながら、この操作部を１クリックで回転操作させるときに、回転し過ぎてしまう場合もあり、操作部の微調整操作時においては、操作部による選択操作性や入力操作性に難点があった。
【０００７】
本発明の目的は、微調整操作を容易に行うことを可能とし、誤操作を防止することができる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］本発明は、回転可能及び移動可能に支持した支軸に一体化された操作部と、前記支軸の一端側に設けられ、前記操作部の回転操作を検出する回転検出部と、前記支軸の他端側に設けられ、スイッチを押圧操作する駆動部材と、前記駆動部材に前記支軸の他端を着脱可能に連結するクラッチ部と、前記スイッチの出力から前記回転検出部の出力に切り替える第１の操作モード、及び前記回転検出部の出力から前記スイッチの出力に切り替える第２の操作モードに切り替える操作モード切替部と、を備えたことを特徴とする入力装置にある。
【０００９】
［２］上記［１］記載の前記操作モード切替部は、前記クラッチ部を介して前記支軸の他端と前記駆動部材とが連結状態にあるとき、前記支軸の一端と前記回転検出部とが前記操作部の回転方向に回転不能な非連結状態に変更可能に構成されたことを特徴とする。
【００１０】
［３］上記［１］記載の前記操作モード切替部は、前記操作部の軸方向の移動操作を検出する移動検出部と、前記移動検出部により検出された軸方向の移動に基づいて、一方の前記操作モードに切り替える切替スイッチ部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
［４］上記［３］記載の前記操作モード切替部は、前記クラッチ部を介して前記支軸の他端と前記駆動部材とが連結状態にあるとき、前記第２の操作モードに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の入力装置によれば、微調整操作を容易に行うことができるとともに、誤操作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の代表的な第１の実施の形態に係る入力装置の内部構造を説明するための上面からみた模式図である。
【図２】第１の実施の形態に係る入力装置の操作部の動作を説明するための図である。
【図３】第１の実施の形態に係る入力装置のクラッチ部を説明するための要部斜視図である。
【図４】第１の実施の形態に係る入力装置の制御系統を説明するための図である。
【図５】第２の実施の形態に係る入力装置の制御系統を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
（入力装置の全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、この第１の実施の形態における典型的な入力装置の内部構成部品を模式的に示している。この入力装置１は、特に限定するものではないが、例えば空調装置、オーディオ装置やナビゲーション装置等の車載機器の作動を制御するための操作信号を出力する車両用スイッチ装置として適用されるものである。
【００１６】
この入力装置１は、図１に示すように、軸回りに回転操作可能及び軸方向に移動可能に構成された操作部２と、この操作部２の回転量（回転角度）及び回転方向を検出する回転検出部３とを備えている。この回転検出部３としては、例えば操作軸となる支軸２ａを有する操作部２の支軸端に設けられる回転センサからなる。この回転センサとしては、例えば磁気式、光学式や摺動式のロータリエンコーダが用いられており、操作部２が所定の位相だけ回転する毎に１パルスの矩形波を出力するようになっている。
【００１７】
この回転検出部３は、特に限定するものではないが、１周分を８段階に区分しており、１／８周分を回転する毎にパルス信号を発生するように構成されている。このパルス信号のパルス数がクリック数（回転角度）を示す。ここでは、操作者によるロータリエンコーダの１／８周分の回転操作を１クリックの回転操作という。
【００１８】
この入力装置１には、図示しない合成樹脂製のケースが設けられる。このケースの内部には、図１に示すように、軸方向に長い円柱形状の操作部２が設けられる。この操作部２は、外周の一部がケースに形成された開口部を介して外方に露出した状態でケース内に収容される。この操作部２の支軸２ａは、ケース内に形成された図示しない軸受部に軸回り回転可能及び軸方向移動可能に支持される。
【００１９】
（操作モード切替部の構成）
この入力装置１の主要な基本の構成は、操作部２の軸方向移動位置に応じて、操作部２の連続回転操作が可能となる第１の操作モードと、操作部２の１クリック回転操作が可能となる第２の操作モードとに切り替える操作モード切替部１１ａを備えていることにある。
【００２０】
この入力装置１には、図１及び図２に示すように、操作部２と回転検出部３とを着脱可能に連結する機構として、第１のクラッチ部４が設けられている。この回転検出部３の図示しない回転体であるエンコーダ板に設けた軸受孔と、操作部２の支軸２ａに設けた支軸端とが、孔部と凸部とにより嵌合・離脱を行うクラッチ部４を構成している。
【００２１】
この操作部２の回転位相と回転検出部３の回転位相との間には所定の関係を有することが好適である。このクラッチ部４は、操作部２の支軸２ａが回転検出部３のパルス数に対応した角度で回転するように、操作部２と回転検出部３とを連結するようになっている。これにより、操作部２を連続的なクリック操作で多段階に高速回転する連続回転操作が可能となり、第１の操作モードが得られる。
【００２２】
図示例では、回転検出部３から出力されるパルス信号が出力されたときの回転検出部３の回転位相に対応する八角形状をなす軸受孔及び支軸端により嵌合・離脱を行うクラッチ部４としている。この回転検出部３とクラッチ部４とが一体化されており、回転検出部３を介して操作部２の支軸２ａの位相設定を行うことが可能である。クラッチ部４を操作部２の支軸２ａの位相設定手段として用いることができるようになり、格別な位相設定手段は必要としない。
【００２３】
この入力装置１には更に、図１及び図２に示すように、操作部２の支軸２ａの他端側にクリック駆動部材５が設けられている。このクリック駆動部材５の両端部と対向する部位には、プッシュスイッチやタクトスイッチ等からなるクリックスイッチ６，６が設けられている。このクリック駆動部材５は、操作部２の１クリックの回転操作によりクリックスイッチ６を開閉するものであり、操作部２の支軸２ａに着脱可能に連結される。これにより、操作部２を１クリック分だけ低速回転させる１クリック回転操作が可能となり、第２の操作モードが得られる。
【００２４】
この操作部２の支軸２ａとクリック駆動部材５とを着脱可能に連結する機構としては、図１及び図２に示すように、第２のクラッチ部７が設けられる。このクリック駆動部材５側の第２のクラッチ部７としては、孔部と凸部とにより嵌合・離脱を行う上記回転検出部３側の第１のクラッチ部４と同様の構成を用いることができる。
【００２５】
図示例による操作部２のクリック駆動部材５側の支軸端には、図３に示すように、支軸２ａの径よりも大径の八角形状の大径軸部２ｂが係合部として設けられた構成とすることができる。この大径軸部２ｂは、操作者が操作部２を軸方向へ移動させることで、クリック駆動部材５に凹状に形成された被係合部である八角形状の軸受孔に挿入支持される。
【００２６】
このクラッチ部７としては、例えば支軸２ａの大径軸部２ｂとクリック駆動部材５の軸受孔とを磁性材料で形成してもよく、Ｓ極とＮ極を円周方向に交互に配置した複数の永久磁石の異極同士が対向したときに引き合うように配置した構成を採用することができる。
【００２７】
上記のように構成された第１のクラッチ部４は、図１及び図２に示すように、操作部２の支軸２ａと回転検出部３との連結状態を切り替える。この操作部２の支軸２ａと回転検出部３とが連結した状態で、操作者が操作部２を回転させると、操作部２の支軸２ａは、クラッチ部４に連結されたままの状態であり、回転検出部３のエンコーダ板と一体回転する。一方、操作者が操作部２を回転検出部３とは反対側の軸方向に移動させると、回転検出部３が操作部２の支軸２ａとは分離されるので、操作部２の回転力は回転検出部３に伝達されない。
【００２８】
一方の第２のクラッチ部７は、操作部２の支軸２ａとクリック駆動部材５との連結状態を切り替える。操作部２の支軸２ａとクリック駆動部材５とが連結した状態で、操作者が操作部２を回転させると、操作部２の支軸２ａは、第２のクラッチ部７に連結されており、クリック駆動部材５と一体回転する。この操作とは逆の操作により、操作者が操作部２をクリック駆動部材５から回転検出部３側へ軸方向移動させると、クリック駆動部材５が操作部２の支軸２ａとは分離されるので、操作部２の回転力はクリック駆動部材５に伝達されない。
【００２９】
以上のように構成された入力装置１では、第２のクラッチ部７を介して操作部２の支軸２ａとクリック駆動部材５とが連結状態にあるとき、操作部２の支軸２ａと回転検出部３とが、操作部２の回転方向に回転不能な非連結状態に変更可能に構成される。この構成により、クリックスイッチ６の出力から回転検出部３の出力に切り替える第１の操作モード、及び回転検出部３の出力からクリックスイッチ６の出力に切り替える第２の操作モードに切り替える機械的な操作モード切替部１１ａが構成される。
【００３０】
（制御系統の構成）
この入力装置１の外観を形成するケースの内部には、図４に示すように、制御部８を構成するＣＰＵ、回転検出部３やクリックスイッチ６の出力を制御部８に送る図示しない各種の構成部品が同じく図示を省略した基板に搭載されている。この回転検出部３が出力するパルス信号は、図示しない信号処理部に入力される。この信号処理部において、回転検出部３から出力されるパルス数をカウントすることで所定の信号処理を行い、操作部２の回転量と回転方向とに基づく操作入力信号を制御部８に出力する。一方、クリックスイッチ６は、操作部２の１クリックの回転操作毎に発生する操作入力信号を制御部８に送出する。
【００３１】
上記のように構成された入力装置１を自動車のカーナビゲーション装置を操作するためのスイッチ装置に適用した場合は、操作者が操作部２を回転させると、操作部２の回転量と回転方向とに基づく操作入力信号が、制御部８を介してカーナビゲーション装置に送られる。回転検出部３により検出された操作部２の回転量と回転方向とに応じてカーナビゲーション装置の表示画面に表示された項目が、順次選択される。
【００３２】
表示画面上に所望の項目が選択された状態で、操作者が操作部２をクリック駆動部材５側に向けて軸方向移動させると、操作部２の支軸２ａは、第２のクラッチ部７を介してクリック駆動部材５に連結される。操作部２の支軸２ａとクリック駆動部材５とが連結した状態で、操作者が操作部２を回転させると、操作部２とクリック駆動部材５とが一体回転する。クリック駆動部材５によりクリックスイッチ６が押圧操作される。入力操作信号としてのクリックスイッチ信号が制御部８を介してカーナビゲーション装置に送られ、カーナビゲーション装置の表示画面上の選択された項目の入力が行われる。
【００３３】
（第１の実施の形態の効果）
以上のように構成された第１の実施の形態に係る入力装置１によれば、第１のクラッチ部４により第１の操作モードと第２の操作モードとに切り替える操作モード切替部１１ａが構成されるので、上記効果に加えて、次の効果が得られる。
【００３４】
（１）操作部２の軸方向移動位置に応じて、操作部２の連続回転操作が可能となる第１の操作モードと、操作部２の１クリック回転操作が可能となる第２の操作モードとに切り替えることができるようになり、操作部２による選択操作性及び入力操作性を向上させることができる。
（２）第１の操作モードと第２の操作モードとに切り替えることが可能となるため、操作部２の微調整操作を容易に行うことができるとともに、操作部２による誤操作を防止することができる。
（３）操作部２の回転操作位置にかかわらず、クリックスイッチ６の出力から回転検出部３の出力に切り替える第１の操作モードと、回転検出部３の出力からクリックスイッチ６の出力に切り替える第２の操作モードとに切り替えることが可能となる。
【００３５】
［第２の実施の形態］
図５を参照すると、同図には、第２の実施の形態に係る入力装置の一構成例が示されている。上記第１の実施の形態にあっては、操作部２の操作モードを機械的に切り替える構成を例示したが、この第２の実施の形態においては、操作部２の操作モードに応じてスイッチ機能を有する電気的な構成を例示している。なお、同図において、上記第１の実施の形態と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を付している。従って、これらの部材に関する詳細な説明は省略する。
【００３６】
図５において、入力装置１は、操作部２の回転操作量に応じたエンコーダ信号が得られる回転検出部３と、操作部２の軸方向移動の変化量を検出する移動検出部９との２系統の検出部を有している。入力装置１は更に、移動検出部９により検出された軸方向の移動に基づいて、回転検出部３及び移動検出部９のそれぞれの出力を切り替える切替スイッチ部１０を有している。図示例では、操作部２の支軸２ａは、回転検出部３に軸方向移動不能に固定されており、操作部２と回転検出部３とが一緒に軸方向移動するように構成されている。
【００３７】
この切替スイッチ部１０は、クリックスイッチ６の出力から回転検出部３の出力に切り替える第１の操作モード、及び回転検出部３の出力からクリックスイッチ６の出力に切り替える第２の操作モードの２つの操作モードを切り替える構成となっており、移動検出部９と切替スイッチ部１０とにより電気的な操作モード切替部１１ｂが構成される。この操作モード切替部１１ｂは、第２のクラッチ部７を介して操作部２の支軸２ａとクリック駆動部材５とが連結状態にあるとき、第２の操作モードに切り替えるように構成されている。
【００３８】
この回転検出部３は、例えば操作部２の支軸２ａを中心とする同一円周上に多数の光学スリットが形成されたエンコーダ板と、このエンコーダ板を挟んで配置された発光素子及び受光素子を有する光学センサとから構成される。このエンコーダ板の回転動作に伴い発光素子及び受光素子の間を光学スリットが横切ることで、パルス信号を制御部８に出力する。一方の移動検出部９としては、例えば操作部２の表面に光学マークや磁気マークを周期的に設けることで、マークを読み取る位置センサを用いることができる。
【００３９】
この移動検出部９は、操作部２が軸方向の所定の位置を通過した後、第１の操作モードから第２の操作モードに切り替える信号を検出信号として切替スイッチ部１０へ送る。この切替スイッチ部１０では、操作部２の軸方向移動に基づく検出信号を制御部８に出力する。制御部８では、この切替スイッチ部１０からの検出信号に応じたタイミングに基づき操作部２の指令値を制御する。一方の第１の操作モードにおいては、制御部８は、回転検出部３の検出信号に応じたタイミングに基づき操作部２の指令値を制御する。
【００４０】
（第２の実施の形態の効果）
上記のように構成された第２の実施の形態に係る入力装置１にあっては、上記第１の実施の形態の効果に加えて、次の効果が得られる。
【００４１】
（１）クリック駆動部材５側の第２のクラッチ部７の連結時と非連結時との検出信号の切り替えを自動的に行うことが可能となり、安定した操作性が得られる。
（２）操作部２の支軸２ａがクラッチ部４から離脱したことを検出する構成、この検出に基づき検出信号を切り替える構成を排除して、第１の操作モード及び第２の操作モードの切り替えの有無を自動的に検出することが可能となり、入力装置１全体の組立性を向上させることもできる。
【００４２】
［変形例］
以上より、本発明における入力装置の代表的な構成例を実施の形態、及び図示例を挙げて説明したが、上記実施の形態、及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。本発明の技術思想の範囲内において種々の構成が可能であり、次に示すような変形例も可能である。
【００４３】
（１）制御部８は、ＣＰＵなどの各種の構成要素を実現する制御プログラム、制御プログラムを格納する記憶ユニット、外部接続用インターフェースを中心にハードウェアとソフトウェアとの任意の組合せにより実現される。その方法や装置としては、従来周知の各種の方法や装置を用いることができることは当業者には理解されるところであり、図示例に特定されるものではない。
（２）上記実施の形態及び図示例では、凹部と凸部とが係合・離脱を行うクラッチ部４，７の一構成例を例示したが、クラッチ部としては、例えば互いに噛み合うスプライン、表面の摩擦力により一方から他方へ操作部２の回転力を伝達する一対の摩擦係合板、あるいはピン溝とピンとが係合・離脱を行うクラッチ部などを備えた各種の構成を採用することができる。
（３）空調装置、オーディオ装置やナビゲーション装置を操作するための入力装置に限らず、コンピュータ用マウスや携帯電話機などの入力装置に適用することができることは勿論である。
【００４４】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態を例示したが、上記実施の形態及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００４５】
１…入力装置、２…操作部、２ａ…支軸、２ｂ…大径軸部、３…回転検出部、４，７…クラッチ部、５…クリック駆動部材、６…クリックスイッチ、８…制御部、９…移動検出部、１０…切替スイッチ部、１１ａ，１１ｂ…操作モード切替部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013149001.tif 000005
【図４】
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【図５】
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