操作装置以及该操作装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够在操作者进行操作时利用磁粘性流体赋予操作者良好的操作触感的操作装置以及操作装置的控制方法。操作装置(100)具备：具有通过操作者而动作的操作体(11)的操作单元(U1)；检测操作体(11)的位置的位置检测机构(M2)；以及显示操作体(11)的操作位置的显示单元(U4)，操作单元(U4)具备操作构件(1)、支承体(3)以及可动负载施加机构(F5)，可动负载施加机构(F5)具有可动构件、磁力产生机构(FM5)、磁粘性流体以及操作控制部(FS)，显示单元(U4)具备显示操作位置的显示部(14)以及控制显示的显示控制部(PS)，所述操作装置(100)具有对操作控制部(FS)和显示控制部(PS)进行控制的控制部(C8)，在操作装置(100)的控制方法中，控制部(C8)控制显示控制部(PS)而使操作体(11)的操作位置的移动状态显示于显示部(14)。

Operating device and its control method

The invention provides an operating device capable of giving the operator a good operational tactile feeling by using magneto-viscous fluid when the operator operates and a control method of the operating device. The operation device (100) has: an operation unit (U1) with an operator (11) acting through the operator; a position detection mechanism (M2) for detecting the position of the operator (11); and a display unit (U4) displaying the operation position of the operator (11); an operation unit (U4) has an operation component (1), a support (3) and a movable load exerting mechanism (F5), and a movable load exerting mechanism (F5) has movable components. A magnetic force generating mechanism (FM5), a magnetic viscous fluid and an operation control unit (FS), a display unit (U4) having a display unit (14) displaying the operation position and a display control unit (PS) controlling the display display, the operation device (100) having a control unit (C8) controlling the operation control unit (FS) and the display control unit (PS), and in the control method of the operation device (100), a control unit (C8) controlling the display control. The moving state of the operation position of the operator (11) is displayed on the display unit (14) by the part (PS).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】操作装置以及该操作装置的控制方法
本专利技术涉及能够在操作者进行操作时赋予操作者操作触感的操作装置以及该操作装置的控制方法。
技术介绍
近年来，提出有各种具有力反馈功能的输入装置，所述输入装置在操作者对操作构件进行操作时，施加与该操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感)，由此使操作感良好而能够可靠地执行所期望的操作。特别是在空调、音响或导航等车载用控制设备的操作中，并非一边观察一边操作，而进行盲操作的情况较多，从安全性的方面考虑，对操作构件(操作旋钮)施加力感也是有效的。专利文献1(以往例1)提出有使用了这样的输入装置的机动车用的手动输入装置800。图16是对以往例1的手动输入装置800进行说明的图，是示出其基本结构的主要部分的纵剖视图。图16所示的手动输入装置800构成为具备：由驾驶员(操作者)手动操作而进行旋转的旋钮880(操作构件)、具有与旋钮880一体地设置的行星架轴851的行星齿轮机构、始终对行星齿轮机构的环形齿轮862进行固定的圆筒状的环形齿轮箱860(固定构件)、具有与行星齿轮机构的太阳齿轮832卡合的输出轴811的电动机810、对电动机810的输出轴811的旋转进行检测的编码器830(检测机构)、以及根据编码器830的检测结果而对电动机810的旋转进行控制的控制机构。并且，手动输入装置800在规定的时机使电动机810旋转，并将该旋转力通过行星齿轮机构传递至旋钮880，从而赋予操作者规定的操作触感。然而，该手动输入装置800虽然能够赋予良好的操作触感，但由于使用电动机810，因此难以应对更加小型化的要求。于是，摸索出了不使用电动机810而施加与操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感)的方法。专利文献2(以往例2)提出有使用了自身的流动性由于磁场产生机构而受到影响的磁场响应材料(磁粘性流体)的手动制动器911。图17是对以往例2的手动制动器911进行说明的图，是长度方向剖视图。图17所示的手动制动器911构成为具备：具有第一壳体室915以及第二壳体室917的壳体913、将壳体913的开放端侧堵塞的关闭板919、贯穿第二壳体室917且延伸至第一壳体室915的轴923、一体地设置于轴923的端部且在第一壳体室内并列设置的转子921、设置于第一壳体室915内且紧邻转子921的外周边部的磁场产生器929、设置于第一壳体室915且以将转子921包围的方式填充的磁场响应材料941、以及设置于第二壳体室917且对制动器动作进行控制以及监视的控制机构925。另外，磁场产生器929具备线圈931、以及以将线圈931的三方包围的方式配设的极片933。在这样构成的手动制动器911中，若对线圈931进行通电，则产生图17中虚线所示的磁通J37，伴随着该磁通J37的产生，磁场响应材料941中的软磁性或能够磁化的粒子沿磁通J37而排列。因此，相对于切断该排列的方向、即进行旋转动作的转子921的旋转方向，由磁场响应材料941赋予转子921的阻力增大。因此，手动制动器911使用该磁场响应材料941和转子921而具有停止轴923的旋转动作的制动作用。并且，可以考虑将上述的磁场响应材料941(磁粘性流体)的作用利用于操作装置的情况，例如，将操作者操作的操作体(操作构件)卡合于轴923(旋转轴)，通过控制机构925对在线圈931中流动的电流进行控制，从而对操作体(操作构件)赋予负载。由此，能够不使用电动机而施加与操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-50639号公报专利文献2：日本特表2005-507061号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题通过利用上述的磁场响应材料941(磁粘性流体)的作用，能够不使用电动机而施加与操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感)。并且，可以考虑将该施加外力(力感)的方法应用于以往例1那样的输入装置。然而，在以往例2的结构中，仅施加与操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感)，有时会使输入的时机与操作触感产生偏差。特别是在具有显示操作构件的操作位置的显示部的操作装置中，存在如下的课题：操作构件的实际所在的操作位置成为显示部所显示的显示位置，操作者所期望的操作位置与显示位置不一致，给操作者带来不适感。本专利技术解决上述的课题，其目的在于提供能够在操作者进行操作时利用磁粘性流体赋予操作者良好的操作触感的操作装置以及该操作装置的控制方法。用于解决课题的方案为了解决该课题，本专利技术的操作装置具备：操作单元，其具有通过操作者的操作而动作的操作体；位置检测机构，其对所述操作体所在的操作位置进行检测；以及显示单元，其显示所述操作体的操作位置，所述操作装置的特征在于，所述操作单元具备：操作构件，其供所述操作者操作且具有所述操作体；支承体，其将所述操作体支承为动作自如；以及可动负载施加机构，其对所述操作体施加负载，所述操作体具有能够实现所述动作的可动轴，所述可动负载施加机构具有：可动构件，其与所述可动轴卡合而动作；磁力产生机构，其与所述可动构件夹着间隙而对置；磁粘性流体，其存在于所述间隙的至少一部分且粘性根据磁场的强度而变化；以及操作控制部，其控制所述磁力产生机构，所述磁力产生机构具有：线圈，其通过所述操作控制部控制的通电而产生磁场；以及第一磁轭，其以包围所述线圈的方式设置且配设于所述可动构件的一侧，所述显示单元具备：显示部，其显示所述操作位置；以及显示控制部，其控制向所述显示部的显示，所述操作装置具有对所述操作控制部和所述显示控制部进行控制的控制部。由此，本专利技术的操作装置通过向线圈的通电而产生磁场，以从第一磁轭变宽的方式形成磁路，磁粘性流体的磁性粒子沿磁通而对齐。因此，通过磁粘性流体对沿横切从第一磁轭至可动构件、以及从可动构件至第一磁轭中形成的磁通的方向而动作的可动构件施加负载，经由可动构件以及可动轴而对操作体施加负载。另外，在操作者进行操作体的操作时，即使操作单元的操作体的被操作位置与操作者所期望的位置(操作位置)产生偏差，也能够使操作者所期望的操作位置与显示单元的显示部所显示的显示位置一致。通过上述结构，能够赋予操作者良好的操作感(操作触感)。另外，本专利技术的操作装置的特征在于，所述操作装置具备产生电子音的声音产生构件、以及控制所述声音产生构件的声音控制部，所述声音控制部由所述控制部所控制。由此，能够根据操作体的实际被操作位置和施加于操作体的负载而产生任意的电子音。由此，能够赋予操作者更良好的操作感(操作触感)。另外，本专利技术的操作装置特征在于，所述可动构件由软磁性体构成。由此，磁路可靠地从第一磁轭至可动构件、从可动构件至第一磁轭而形成，磁粘性流体的磁性粒子在彼此对置的对置面方向上对齐。由此，对在将磁性粒子对齐的对置面方向横切的方向上动作的可动构件施加更强的负载。由此，能够经由可动构件以及可动轴而对操作体施加更强的负载，能够赋予操作者更良好的操作触感。另外，本专利技术的操作装置的特征在于，所述磁力产生机构具有在所述可动构件的另一侧与所述可动构件对置地配设的第二磁轭，在所述可动构件与所述第二磁轭之间的所述间隙填充有所述磁粘性流体。由此，能够使磁性粒子在与可动构件的动作方向垂直的方向上对齐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作装置，具备：操作单元，其具有通过操作者的操作而动作的操作体；位置检测机构，其对所述操作体所在的操作位置进行检测；以及显示单元，其显示所述操作体的操作位置，所述操作装置的特征在于，所述操作单元具备：操作构件，其供所述操作者操作且具有所述操作体；支承体，其将所述操作体支承为动作自如；以及可动负载施加机构，其对所述操作体施加负载，所述操作体具有能够实现所述动作的可动轴，所述可动负载施加机构具有：可动构件，其与所述可动轴卡合而动作；磁力产生机构，其与所述可动构件夹着间隙而对置；磁粘性流体，其存在于所述间隙的至少一部分且粘性根据磁场的强度而变化；以及操作控制部，其控制所述磁力产生机构，所述磁力产生机构具有：线圈，其通过所述操作控制部控制的通电而产生磁场；以及第一磁轭，其以包围所述线圈的方式设置且配设于所述可动构件的一侧，所述显示单元具备：显示部，其显示所述操作位置；以及显示控制部，其控制向所述显示部的显示，所述操作装置具有对所述操作控制部和所述显示控制部进行控制的控制部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.27 JP 2016-1264761.一种操作装置，具备：操作单元，其具有通过操作者的操作而动作的操作体；位置检测机构，其对所述操作体所在的操作位置进行检测；以及显示单元，其显示所述操作体的操作位置，所述操作装置的特征在于，所述操作单元具备：操作构件，其供所述操作者操作且具有所述操作体；支承体，其将所述操作体支承为动作自如；以及可动负载施加机构，其对所述操作体施加负载，所述操作体具有能够实现所述动作的可动轴，所述可动负载施加机构具有：可动构件，其与所述可动轴卡合而动作；磁力产生机构，其与所述可动构件夹着间隙而对置；磁粘性流体，其存在于所述间隙的至少一部分且粘性根据磁场的强度而变化；以及操作控制部，其控制所述磁力产生机构，所述磁力产生机构具有：线圈，其通过所述操作控制部控制的通电而产生磁场；以及第一磁轭，其以包围所述线圈的方式设置且配设于所述可动构件的一侧，所述显示单元具备：显示部，其显示所述操作位置；以及显示控制部，其控制向所述显示部的显示，所述操作装置具有对所述操作控制部和所述显示控制部进行控制的控制部。2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置具备产生电子音的声音产生构件、以及控制所述声音产生构件的声音控制部，所述声音控制部由所述控制部控制。3.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，所述可动构件由软磁性体构成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置，其特征在于，所述磁力产生机构具有在所述可动构件的另一侧与所述可动构件对置地配设的第二磁轭，在所述可动构件与所述第二磁轭之间的所述间隙填充有所述磁粘性流体。5.一种操作装置的控制方法，所述操作装置具备：操作单元，其具有通过操作者的操作而动作的操作体；位置检测机构，其对所述操作体所在的操...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤厚志，高桥一成，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP