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公開番号2024017911
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-08
出願番号2022120867
出願日2022-07-28
発明の名称操作制御システム
出願人オムロン株式会社
代理人個人
主分類G06F 3/0354 20130101AFI20240201BHJP(計算;計数)
要約【課題】磁気粘性流体を用いたホイールユニットの省電力化を図りつつ、所望の操作感で使用することが可能な操作制御システムを提供する。
【解決手段】マウス制御システムは、PC20と、ホイールユニット11を含むマウス10とを備える。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、コイル12d、コイル制御部12cを有する。MR流体保持部11gは、ホイール本体部12fに対して回転抵抗を付与するMR流体12eを保持する。コイル制御部12cは、ホイール本体部12fに対する回転抵抗を変化させるようにコイル12dに流れる電流を制御する。PC20は、設定登録部23b、出力トルク決定部23cを有する。コイル制御部12cは、無通電制御時に操作入力があり通電制御に移行する際には、設定登録部23bに保存された直近の設定を読み出してホイール本体部12fの回転抵抗を生じさせる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
操作制御装置と、
前記操作制御装置と接続されており、回転可能な状態で支持されるホイールユニットを含む操作装置と、
を備え、
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粘度が変化することで、前記ホイール本体部に対して回転抵抗を付与する磁気粘性流体を保持する磁気粘性流体保持部と、
前記磁気粘性流体に対して磁場を発生させるコイルと、
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とともに、操作入力がある場合に設定に応じて前記ホイール本体部の回転抵抗を生じさせる通電制御と、前記操作入力が所定時間ない場合に前記ホイール本体部の回転抵抗を生じさせない無通電制御とを有するコイル制御部と、
を有し、
前記操作制御装置は、
操作中の前記ホイール本体部の前記回転抵抗を決定する複数の設定を保存する記憶部と、
前記記憶部に保存された設定に応じて、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と、
を有し、
前記コイル制御部は、前記無通電制御時に操作入力があり前記通電制御に移行する際には前記記憶部に保存された直近の設定を読み出して前記ホイール本体部の回転抵抗を生じさせる、
操作制御システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記操作装置は、操作者によって操作される入力ボタンをさらに有しており、
前記操作制御装置は、前記入力ボタンが所定時間以上押下されると前記設定を変更するモードへ移行する設定変更部を、さらに有している、
請求項１に記載の操作制御システム。
【請求項３】
前記入力ボタンは、前記操作装置の両サイドに設けられた第１ボタンと第２ボタンとを含み、
前記設定変更部は、前記第１ボタンと前記第２ボタンとが同時に所定時間以上、押下されると、前記設定変更部が通常モードから前記設定を変更するモードへ移行する、
請求項２に記載の操作制御システム。
【請求項４】
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に記載の操作制御システム。
【請求項５】
前記操作装置は、
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、
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。
【請求項６】
前記記憶部は、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とともに、
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適切なパルス波形を読み出して、前記ホイール本体部の出力トルクを決定する、
請求項５に記載の操作制御システム。
【請求項７】
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６に記載の操作制御システム。
【請求項８】
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５に記載の操作制御システム。
【請求項９】
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５に記載の操作制御システム。
【請求項１０】
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５に記載の操作制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、マウス、キーボード、コントロールパネル等の操作装置と、これに接続されるＰＣ等の操作制御装置とを含む操作制御システムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０６８４１１号公報（特許第６９８１６３２号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、正転時と逆転時とで異なる回転抵抗になるように設定したり、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。
【０００６】
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）を変化させる構成が考えられる。
しかし、一定の操作感（回転抵抗）を所定の大きさで維持するためには、磁気粘性流体に磁場を発生させるコイルに常時電流を流す必要があるため、コイルの励磁状態を維持するために消費電力が増大するおそれがあった。
【０００７】
本発明の課題は、磁気粘性流体を用いたホイールユニットの省電力化を図りつつ、所望の操作感で使用す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】
【０００８】
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ており、回転可能な状態で支持されるホイールユニットを含む操作装置と、を備えている。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、磁気粘性流体保持部と、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。磁気粘性流体保持部は、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、ホイール本体部に対して回転抵抗を付与する磁気粘性流体を保持する。コイルは、磁気粘性流体に対して磁場を発生させる。コイル制御部は、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とともに、操作入力がある場合に設定に応じてホイール本体部の回転抵抗を生じさせる通電制御と、操作入力が所定時間ない場合にホイール本体部の回転抵抗を生じさせない無通電制御とを有する。操作制御装置は、記憶部と、出力トルク決定部と、を有しチエル。記憶部は、操作中のホイール本体部の回転抵抗を決定する複数の設定を保存する。出力トルク決定部は、記憶部に保存された設定に応じて、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、無通電制御時に操作入力があり通電制御に移行する際には記憶部に保存された直近の設定を読み出してホイール本体部の回転抵抗を生じさせる。
【０００９】
ここでは、磁気粘性流体（ＭＲ（Magneto-Rheological）流体）を用いたホイールユニットが装填された操作装置と操作制御装置とを含む操作制御システムにおいて、操作制御装置が、ホイール本体部の回転抵抗（制動力）を変化させる複数の設定を保存する記憶部を備えており、一旦、操作入力が途絶えると省エネモード（無通電制御）へ移行し、再度、操作入力が行われる際には、操作制御装置側において、記憶部から直近の設定を読み出して、操作装置側の通電制御を行うようにコイルを制御する。
【００１０】
ここで、操作制御システムに含まれる操作装置は、例えば、マウス、キーボード、ゲーム用コントローラ、各種コントロールパネル等を含む。
操作装置に装填され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。
（【００１１】以降は省略されています）

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