JP2003140810A - Haptic input device - Google Patents

Haptic input device

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JP2003140810A
JP2003140810A JP2001332835A JP2001332835A JP2003140810A JP 2003140810 A JP2003140810 A JP 2003140810A JP 2001332835 A JP2001332835 A JP 2001332835A JP 2001332835 A JP2001332835 A JP 2001332835A JP 2003140810 A JP2003140810 A JP 2003140810A
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knob
monitor
input device
feeling
haptic input
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a haptic input device allowing the operating sensation of a knob to be precisely felt even in the strong vibration of a vehicle body. SOLUTION: This haptic input device is composed of a manual operating part 1, a monitor 2 and a control means 3. The manual operating part 1 is composed of a casing 11; an operating shaft 12; a knob 13 stuck to the upper end of the operating shaft 12; an elastic member 14 energizing the knob 13 always downward; a knob guide plate 15 with which the lower end of the operating shaft 12 comes in elastic contact; and a detecting means 16 for detecting the operating position of the knob 13. The guide plate 15 is formed with a cross groove 17 with a width allowing the insertion of the tip part of the opening shaft 12, and unevenness 18 is formed at the bottom face of the groove 17. The image of the groove 17 formed at the guide plate 15, the image of the unevenness 18 formed at the bottom face of the groove 17, and a circular mark 19 showing the present position of the knob 13, are stereoscopically displayed on the monitor 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、操作フィーリング
付与機能付きのハプティック入力装置に係り、特に、操
作者が手動で操作するノブの操作感触の改善手段に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a haptic input device having an operation feeling imparting function, and more particularly to a means for improving the operational feeling of a knob manually operated by an operator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、車載された多くの電気機器、
例えばエアコン、ラジオ、テレビジョン、CDプレー
ヤ、カーナビゲーションシステム等の機能調整を1つの
ノブを操作することによって行えるようにしたハプティ
ック入力装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, many electric devices mounted on a vehicle,
For example, a haptic input device has been proposed in which the functions of an air conditioner, a radio, a television, a CD player, a car navigation system, etc. can be adjusted by operating one knob.

【0003】また、この種のハプティック入力装置とし
ては、所望の電気機器の選択や選択された電気機器の機
能調整に際してノブの操作を確実に行えるようにするた
め、ノブの操作方向又は操作位置に応じて特有の操作フ
ィーリングをノブに付与するものも従来より提案されて
いる。
Further, as this kind of haptic input device, in order to surely operate the knob when selecting a desired electric device or adjusting the function of the selected electric device, the operation direction or the operation position of the knob is set. According to the related art, a knob which has a unique operation feeling has been proposed.

【0004】ノブに操作方向又は操作位置に応じた特有
の操作フィーリングを付与するフィーリング付与手段と
しては、ノブの先端部が弾接される面に、ノブの可動範
囲と操作位置に応じて付与される操作フィーリングのパ
ターンとを規制する凹凸が形成された案内板を用いたも
のや、制御手段によって駆動が制御され、ノブの操作位
置を検知する検知手段の出力信号に基づいて、ノブに可
動範囲を規制する外力及び操作位置に応じた操作フィー
リングを付与する外力を加えるアクチュエータを用いた
ものが知られている。
As a feeling imparting means for imparting a peculiar operation feeling to the knob depending on the operation direction or the operation position, the knob is elastically contacted with the tip end portion thereof depending on the movable range and the operation position of the knob. Based on the output signal of the detection means for detecting the operation position of the knob, the one using a guide plate having irregularities for controlling the pattern of the operation feeling to be applied, and the drive controlled by the control means. In addition, there is known an actuator that applies an external force that restricts a movable range and an external force that gives an operation feeling according to an operation position.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のハプ
ティック入力装置は、いずれもノブに与えられる触覚の
みによってノブの操作フィーリングを感得する構成であ
るので、例えば自動車が未舗装路を走行中の場合のよう
に車体の振動が大きい場合には、ノブの操作フィーリン
グを感得しにくく、所望の電気機器の選択や選択された
電気機器の機能調整を迅速かつ確実に行うことが難しく
なるという不都合がある。
However, since all the conventional haptic input devices have a structure in which the operation feeling of the knob is sensed only by the tactile sensation given to the knob, for example, when an automobile is traveling on a dirt road. When the vibration of the vehicle body is large as in the case, it is difficult to sense the operation feeling of the knob, and it becomes difficult to quickly and surely select a desired electric device or adjust the function of the selected electric device. There is inconvenience.

【0006】本発明は、かかる従来技術の不備を解消す
るためになされたものであって、その課題とするところ
は、車体の振動が大きい場合にもノブの操作フィーリン
グを的確に感得できて、所望の電気機器の選択や選択さ
れた電気機器の機能調整を迅速かつ確実に行うことがで
きるハプティック入力装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the deficiency of the prior art, and its problem is that the operation feeling of the knob can be accurately sensed even when the vibration of the vehicle body is large. Therefore, it is another object of the present invention to provide a haptic input device capable of quickly and reliably selecting a desired electric device and adjusting the function of the selected electric device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、第1に、操作者が手動で操作するノブ
と、前記ノブに操作フィーリングを付与するフィーリン
グ付与手段と、前記フィーリング付与手段によって規制
される前記ノブの可動範囲及び前記フィーリング付与手
段によって付与される操作フィーリングのパターン並び
に前記ノブの動きを3次元表示するモニターと、前記ノ
ブの操作位置を検知する検知手段と、前記検知手段の出
力信号に基づいて前記モニターに表示されたノブの動き
を制御する制御手段とを有するという構成にした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention firstly comprises a knob manually operated by an operator, and a feel imparting means for imparting an operation feeling to the knob. A monitor that three-dimensionally displays the movable range of the knob regulated by the feeling imparting means, the operation feeling pattern imparted by the feeling imparting means, and the movement of the knob, and the operating position of the knob is detected. The detection means and the control means for controlling the movement of the knob displayed on the monitor based on the output signal of the detection means are provided.

【0008】このように、ハプティック入力装置に、ノ
ブに操作フィーリングを付与するフィーリング付与手段
とノブの動きを表示するモニターとを備えると、操作者
は、フィーリング付与手段よりノブに与えられる触覚と
モニターによって与えられる視覚との両方からノブの操
作フィーリングを感得することができるので、仮に車体
の振動が大きいために触覚による操作フィーリングを十
分に得られない場合にも、ノブの操作フィーリングを確
実に感得することができ、所要のノブの操作を迅速かつ
確実に行うことができる。また、モニターとして、フィ
ーリング付与手段によって規制されるノブの可動範囲及
び操作位置に応じて付与される操作フィーリングのパタ
ーン並びにノブの動きを3次元表示するものを用いるの
で、フィーリング付与手段よりノブに与えられる触覚と
モニターによって与えられる視覚とを感覚的に一致させ
ることができ、単にフィーリング付与手段によって規制
されるノブの可動範囲及び操作位置に応じて付与される
操作フィーリングのパターン並びにノブの動きを2次元
表示するものを用いる場合に比べて、ノブの操作性をよ
り良好なものにすることができる。
As described above, when the haptic input device is provided with the feeling imparting means for imparting the operation feeling to the knob and the monitor for displaying the movement of the knob, the operator is imparted to the knob by the feeling imparting means. It is possible to feel the knob operation feeling from both the tactile sense and the visual sense given by the monitor.Therefore, even if the tactile operation feeling is not sufficient due to the large vibration of the vehicle body, the knob operation feeling can be obtained. The feeling can be surely felt, and the required knob operation can be performed quickly and surely. Further, as the monitor, a monitor for three-dimensionally displaying the operation feeling pattern and the movement of the knob which are applied according to the movable range and the operation position of the knob regulated by the feeling giving means is used. The tactile sensation given to the knob and the visual sensation given by the monitor can be sensuously matched, and the operation feeling pattern given according to the movable range and the operation position of the knob regulated by the feeling giving means and The operability of the knob can be improved as compared with the case of using a two-dimensional display of the movement of the knob.

【0009】本発明は、前記の課題を解決するため、第
2に、前記フィーリング付与手段として、前記ノブの先
端部が弾接される面に、前記モニターに表示された前記
ノブの可動範囲及び前記ノブに付与される操作フィーリ
ングとを規制する凹凸が形成された案内板を用いるとい
う構成にした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention, secondly, as the feeling imparting means, the movable range of the knob displayed on the monitor on the surface on which the tip of the knob is elastically contacted. Also, the guide plate is provided with a concavo-convex portion that regulates the operation feeling imparted to the knob.

【0010】このように、フィーリング付与手段をノブ
が弾接される案内板をもって構成すると、ノブに外力を
加えるためのアクチュエータを備える必要がないので、
ハプティック入力装置の小型化、省電力化及び低コスト
化を図ることができる。
When the feel imparting means is constituted by the guide plate with which the knob is elastically contacted, it is not necessary to provide an actuator for applying an external force to the knob.
It is possible to reduce the size of the haptic input device, save power, and reduce the cost.

【0011】本発明は、前記の課題を解決するため、第
3に、前記フィーリング付与手段として、前記制御手段
によって駆動が制御され、前記検知手段の出力信号に基
づいて、前記モニターに表示された前記ノブの可動範囲
及び前記ノブに付与される操作フィーリングを規制する
外力を前記ノブに加えるアクチュエータを用いるという
構成にした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention thirdly, as the feeling imparting means, the drive is controlled by the control means, and is displayed on the monitor based on the output signal of the detecting means. In addition, an actuator for applying an external force that restricts the movable range of the knob and the operation feeling given to the knob to the knob is used.

【0012】このように、フィーリング付与手段をノブ
に外力を加えるアクチュエータをもって構成すると、多
種多様な操作フィーリングをノブに加えることができる
ので、ハプティック入力装置の多機能性及び汎用性を高
めることができる。
As described above, when the feel imparting means is constituted by the actuator for applying an external force to the knob, a wide variety of operation feelings can be applied to the knob, so that the haptic input device is enhanced in versatility and versatility. You can

【0013】本発明は、前記の課題を解決するため、第
4に、前記モニターの表示画面と前記アクチュエータの
駆動モードとを切替可能に構成し、前記制御手段は、切
り替えられたモニターの画面に応じて前記アクチュエー
タの駆動モードを切り替え、前記モニターの表示画面に
合致した外力を前記アクチュエータより発生するという
構成にした。
In order to solve the above problems, the present invention fourthly configures the display screen of the monitor and the drive mode of the actuator to be switchable, and the control means displays the screen of the switched monitor. Accordingly, the drive mode of the actuator is switched, and an external force matching the display screen of the monitor is generated from the actuator.

【0014】このように、モニターの表示画面とアクチ
ュエータの駆動モードとを切替可能に構成し、制御手段
が、切り替えられたモニターの画面に応じてアクチュエ
ータの駆動モードを切り替え、モニターの表示画面に合
致した外力をアクチュエータより発生すると、モニター
の表示画面に応じてノブに多種多様な操作フィーリング
を加えることができるので、ノブに多種多様な機能を持
たせることができ、ハプティック入力装置の多機能性及
び汎用性を高めることができる。
As described above, the display screen of the monitor and the drive mode of the actuator are configured to be switchable, and the control means switches the drive mode of the actuator according to the switched screen of the monitor to match the display screen of the monitor. When an external force is generated from the actuator, a wide variety of operation feelings can be added to the knob according to the display screen of the monitor, so the knob can have a wide variety of functions and the multifunctionality of the haptic input device. And versatility can be improved.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るハプティック
入力装置の第1例を、図1乃至図5に基づいて説明す
る。本例のハプティック入力装置は、フィーリング付与
手段として案内板を用いたことを特徴とする。図1は第
1実施形態例に係るハプティック入力装置の構成図、図
2は第1実施形態例に係るハプティック入力装置に備え
られる案内板の平面図、図3は図2のA−A断面図、図
4は図2のB−B断面図、図5は第1実施形態例に係る
ハプティック入力装置に備えられるモニターの表示画面
を示す図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first example of a haptic input device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The haptic input device of this example is characterized by using a guide plate as a feeling imparting means. 1 is a configuration diagram of the haptic input device according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view of a guide plate included in the haptic input device according to the first embodiment, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2, and FIG. 5 is a view showing a display screen of a monitor provided in the haptic input device according to the first embodiment.

【0016】図1に示すように、第1実施形態例に係る
ハプティック入力装置は、手動操作部1と、手動操作部
1を視覚的に表示するモニター2と、手動操作部1より
出力される位置信号に基づいてモニター2の駆動を制御
する制御手段3とから主に構成されており、前記手動操
作部1は、筐体11と、当該筐体1の天板11aに貫通
保持された操作軸12と、当該操作軸12の上端に固着
され、前記筐体11の外部に配置されたノブ13と、前
記筐体11とノブ13との間に張設され、前記ノブ13
を常時下向きに付勢する弾性部材14と、前記操作軸1
2の下端が弾接される前記ノブ13の案内板15と、前
記筐体11内に設置され、前記ノブ13の操作位置を検
知する検知手段16とから構成されている。筐体11
は、自動車のダッシュボード或いはコンソールボックス
等を構成するパネル20の内部に設置され、ノブ13は
当該パネル20の外部に配置される。
As shown in FIG. 1, in the haptic input device according to the first embodiment, a manual operation part 1, a monitor 2 for visually displaying the manual operation part 1, and an output from the manual operation part 1. The manual operation unit 1 is mainly configured by a control unit 3 that controls driving of the monitor 2 based on a position signal, and the manual operation unit 1 is an operation that is penetratingly held by a housing 11 and a top plate 11a of the housing 1. The shaft 12, a knob 13 fixed to the upper end of the operation shaft 12 and arranged outside the housing 11, and stretched between the housing 11 and the knob 13,
Elastic member 14 that always urges the operating shaft 1 downward and the operating shaft 1
A guide plate 15 of the knob 13 to which the lower end of 2 is elastically contacted, and a detection means 16 installed in the housing 11 for detecting the operation position of the knob 13. Case 11
Is installed inside a panel 20 that constitutes a dashboard or console box of an automobile, and the knob 13 is arranged outside the panel 20.

【0017】案内板15の上面には、図2に示すよう
に、操作軸12の先端部を内挿可能な幅を有する十文字
形の溝17が形成されており、操作軸12の先端部を当
該溝17内に内挿することによって、ノブ13の可動範
囲を当該溝17の範囲内に規制できるようになってい
る。また、前記溝17の底面には、図3及び図4に示す
ように凹凸18が形成されており、操作軸12を介して
ノブ13に凹凸18のパターンに応じた操作フィーリン
グを与えられるようになっている。本例の案内板15に
おいては、溝17のセンター位置Oを中心として、その
上側に形成される溝17aの凹凸18aと、下側に形成
される溝17bの凹凸18bと、左側に形成される溝1
7cの凹凸18cと、右側に形成される溝17dの凹凸
18dとがそれぞれ異なるパターンで形成されており、
操作者は、ノブ13を操作したときに得られる触覚を感
得することによって、ノブ13を意図する方向に操作で
きたか否かをブラインドタッチで知ることができる。
As shown in FIG. 2, a cross-shaped groove 17 having a width that allows the tip of the operating shaft 12 to be inserted therein is formed on the upper surface of the guide plate 15. By inserting the knob 13 in the groove 17, the movable range of the knob 13 can be restricted within the range of the groove 17. In addition, as shown in FIGS. 3 and 4, unevenness 18 is formed on the bottom surface of the groove 17, so that the knob 13 can be provided with an operation feeling according to the pattern of the unevenness 18 via the operation shaft 12. It has become. In the guide plate 15 of this example, the unevenness 18a of the groove 17a formed on the upper side of the center position O of the groove 17, the unevenness 18b of the groove 17b formed on the lower side, and the unevenness 18b of the groove 17b formed on the left side are formed on the left side. Groove 1
The unevenness 7c of 7c and the unevenness 18d of the groove 17d formed on the right side are formed in different patterns,
By feeling the tactile sensation obtained when operating the knob 13, the operator can know whether or not the knob 13 was operated in the intended direction by blind touch.

【0018】モニター2には、図5に示すように、前記
案内板15に形成された溝17の画像と、溝17の底面
に形成された凹凸18の画像と、ノブ13の現在位置を
示す円形のマーク19とが立体的に3次元表示される。
また、各溝17a〜17dに対応して、ノブ13を操作
することによって選択される電気機器の種別19a〜1
9dが表示される。本例においては、センター位置Oを
中心として上側に形成される溝17aに沿ってノブ13
を操作することによりエアコンを選択でき、下側に形成
される溝17bに沿ってノブ13を操作することにより
カーナビゲーションシステムを選択でき、左側に形成さ
れる溝17cに沿ってノブ13を操作することによりオ
ーディオ機器を選択でき、右側に形成される溝17dに
沿ってノブ13を操作することにより電話を選択できる
ことが表示されている。
As shown in FIG. 5, the monitor 2 shows an image of the groove 17 formed on the guide plate 15, an image of the unevenness 18 formed on the bottom surface of the groove 17, and the current position of the knob 13. The circular mark 19 and the three-dimensional display are three-dimensionally displayed.
Further, corresponding to the grooves 17a to 17d, the types 19a to 1 of the electric devices selected by operating the knob 13 are selected.
9d is displayed. In this example, the knob 13 is provided along the groove 17a formed on the upper side with the center position O as the center.
The air conditioner can be selected by operating the, the car navigation system can be selected by operating the knob 13 along the groove 17b formed on the lower side, and the knob 13 can be operated along the groove 17c formed on the left side. It is displayed that the audio device can be selected by doing so, and the telephone can be selected by operating the knob 13 along the groove 17d formed on the right side.

【0019】ノブ13の現在位置を示す円形のマーク1
9は、ノブ13の操作位置を検知する検知手段16より
出力される位置信号aを制御手段3に取り込み、当該位
置信号aに応じたマーク19の制御信号bを制御手段3
より出力することによって、ノブ13の現在位置に対応
する位置に移動される。また、このマーク19は、ノブ
13の操作位置が溝17の山に当たる部分に至ったとき
には大きく表示され、ノブ13の操作位置が溝17の谷
に当たる部分に至ったときには小さく表示される。これ
によって、ノブ13を操作した特に感得される触覚と視
覚とを、感覚的に合致させることができる。なお、検知
手段16としては、例えばエンコーダや可変抵抗器など
を位置センサを用いることができる。
A circular mark 1 indicating the current position of the knob 13.
Reference numeral 9 captures the position signal a output from the detection means 16 for detecting the operation position of the knob 13 into the control means 3, and outputs the control signal b of the mark 19 corresponding to the position signal a to the control means 3.
By outputting more, it is moved to the position corresponding to the current position of the knob 13. Further, the mark 19 is displayed large when the operation position of the knob 13 reaches the portion corresponding to the crest of the groove 17, and is displayed small when the operation position of the knob 13 reaches the portion corresponding to the valley of the groove 17. As a result, it is possible to sensuously match the tactile sensation and the visual sense, which are particularly sensible when the knob 13 is operated. As the detecting means 16, for example, a position sensor such as an encoder or a variable resistor can be used.

【0020】本例のハプティック入力装置は、ノブ13
に操作フィーリングを付与するフィーリング付与手段と
しての案内板15とノブ13の動きを表示するモニター
2とを備えたので、操作者は、案内板15よりノブ13
に与えられる触覚とモニター2によって与えられる視覚
との両方からノブ13の操作フィーリングを感得するこ
とができ、仮に車体の振動が大きいために触覚による操
作フィーリングを十分に得られない場合にも、ノブ13
の操作フィーリングを確実に感得することができて、所
要のノブ13の操作を迅速かつ確実に行うことができ
る。また、モニター2として、案内板15によって規制
されるノブ13の可動範囲及び操作位置に応じて付与さ
れる操作フィーリングのパターン並びにノブ13の動き
を3次元表示するものを用いるので、案内板15により
ノブ13に与えられる触覚とモニター2によって与えら
れる視覚とを感覚的に一致させることができ、単に案内
板15によって規制されるノブ13の可動範囲及び操作
位置に応じて付与される操作フィーリングのパターン並
びにノブの動きを2次元表示するものを用いる場合に比
べて、ノブ13の操作性をより良好なものにすることが
できる。さらに、フィーリング付与手段として、ノブ1
3が弾接される案内板15を用いたので、ノブ13に外
力を加えるためのアクチュエータ等を備える必要がな
く、ハプティック入力装置の小型化、省電力化及び低コ
スト化を図ることができる。
The haptic input device according to this embodiment has a knob 13
Since the operator is provided with the guide plate 15 as a feeling imparting means for imparting an operation feeling and the monitor 2 for displaying the movement of the knob 13, the operator uses the knob 13 from the guide plate 15.
It is possible to feel the operation feeling of the knob 13 from both the tactile sensation given to the vehicle and the visual sense given by the monitor 2, and even if the vibration of the vehicle body is large, the tactile sensation cannot be obtained sufficiently. , Knob 13
The operation feeling can be surely sensed, and the required operation of the knob 13 can be performed quickly and surely. Further, since the monitor 2 uses a three-dimensional display of a pattern of the operation feeling imparted according to the movable range and the operation position of the knob 13 regulated by the guide plate 15 and the movement of the knob 13, the guide plate 15 is used. The tactile sensation given to the knob 13 and the visual sense given by the monitor 2 can be sensuously matched with each other, and an operation feeling imparted simply according to the movable range and the operation position of the knob 13 regulated by the guide plate 15. It is possible to improve the operability of the knob 13 as compared with the case of using a two-dimensional display of the pattern and the movement of the knob. Furthermore, as a feeling imparting means, the knob 1
Since the guide plate 15 to which 3 is elastically contacted is used, it is not necessary to provide an actuator or the like for applying an external force to the knob 13, and the haptic input device can be downsized, the power consumption can be reduced, and the cost can be reduced.

【0021】次に、本発明に係るハプティック入力装置
の第2例を、図6及び図7に基づいて説明する。本例の
ハプティック入力装置は、フィーリング付与手段として
アクチュエータを用いたことを特徴とする。図6は第2
実施形態例に係るハプティック入力装置の構成図、図7
はノブの位置とアクチュエータによってノブに加えられ
る外力との関係を示すグラフ図である。
Next, a second example of the haptic input device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The haptic input device of this example is characterized by using an actuator as a feeling imparting means. FIG. 6 is the second
FIG. 7 is a configuration diagram of a haptic input device according to an embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the position of the knob and the external force applied to the knob by the actuator.

【0022】図6に示すように、第2実施形態例に係る
ハプティック入力装置は、手動操作部1を、筐体11
と、当該筐体1の天板11aに貫通保持された操作軸1
2と、当該操作軸12の上端に固着され、前記筐体11
の外部に配置されたノブ13と、前記操作軸12の下端
に連結され、操作軸12を介してノブ13に外力を加え
るアクチュエータ21と、前記筐体11内に設置され、
前記ノブ13の操作位置を検知する検知手段16とから
構成すると共に、検知手段16より出力される位置信号
aに基づいてモニター2及びアクチュエータ21の駆動
を制御する制御手段3を備えている。
As shown in FIG. 6, in the haptic input device according to the second embodiment, the manual operation unit 1 is provided with a housing 11
And the operation shaft 1 penetratingly held by the top plate 11a of the housing 1.
2 and the casing 11 fixed to the upper end of the operation shaft 12
A knob 13 arranged outside the actuator, an actuator 21 connected to the lower end of the operation shaft 12 for applying an external force to the knob 13 via the operation shaft 12, and installed in the housing 11.
The detection means 16 detects the operating position of the knob 13, and the control means 3 controls the drive of the monitor 2 and the actuator 21 based on the position signal a output from the detection means 16.

【0023】アクチュエータ21は、図7に示すよう
に、図5に例示したモニター2の表示画面に応じて、画
面上の溝や凹凸を表す操作フィーリングをノブ13に与
えるように、ノブ13の操作方向及び操作位置sに応じ
た外力fを出力し、ノブ13に所定の操作フィーリング
を与える。また、当該アクチュエータ21は、ノブ13
が予め定められた所定の範囲外に操作されたときには、
それを禁止する外力を出力して、ノブ13の可動範囲を
規制する。当該アクチュエータ21としては、リニアモ
ータやソレノイドなどを用いることができる。その他に
ついては、第1実施形態例に係るハプティック入力装置
と同じであるので、説明を省略する。
As shown in FIG. 7, the actuator 21 controls the knob 13 so as to give the knob 13 an operation feeling representing a groove or unevenness on the screen according to the display screen of the monitor 2 illustrated in FIG. The external force f corresponding to the operation direction and the operation position s is output to give the knob 13 a predetermined operation feeling. Further, the actuator 21 is provided with the knob 13
When is operated outside the predetermined range,
An external force that prohibits this is output to regulate the movable range of the knob 13. A linear motor, a solenoid, or the like can be used as the actuator 21. Others are the same as those of the haptic input device according to the first embodiment, and therefore the description thereof will be omitted.

【0024】本例のハプティック入力装置は、第1実施
形態例に係るハプティック入力装置と同様の効果を奏す
るほか、フィーリング付与手段としてノブ13に外力を
加えるアクチュエータ21を備えたので、多種多様な操
作フィーリングをノブ13に加えることができ、ハプテ
ィック入力装置の多機能性及び汎用性を高めることがで
きる。
The haptic input device of this example has the same effects as the haptic input device according to the first embodiment, and also has an actuator 21 for applying an external force to the knob 13 as a feeling imparting means, so that there are various types. An operation feeling can be added to the knob 13, and the versatility and versatility of the haptic input device can be enhanced.

【0025】なお、前記各実施形態例においては、ノブ
13をセンター位置Oより上下左右の4方向に操作する
場合を例にとって説明したが、ノブ13の操作方向はこ
れに限定されるものではなく、必要に応じて任意の方向
に設定することができる。
In each of the above embodiments, the case where the knob 13 is operated in the four directions of up, down, left and right from the center position O has been described, but the operating direction of the knob 13 is not limited to this. , Can be set in any direction as required.

【0026】図8(a)は、ノブ13をセンター位置O
より上下左右及び斜めの8方向に操作できるようにした
場合におけるモニター2の表示画面を例示する図であっ
て、表示画面がセンター位置Oとセンター位置Oよりノ
ブ13を操作可能な8つの切替位置とに区分され、各切
替位置には、ノブ13を操作することによって選択され
る放送局を表す文字19aが表示されると共に、前記セ
ンター位置O及び各切替位置には、ノブ13を操作した
ときに当該ノブ13に付与される外力の変化を視覚的に
示す立体的な画像19bが表示されている。この画像1
9bは、図8(b)に示すように、前記センター位置O
及び各切替位置の中央部分が最も低く周辺部分に至るに
したがって高くなる四角錐面と表示画面の外周部に立て
られた垂直面との組合せをもって構成されており、ノブ
13が前記センター位置Oの中央部又は前記各切替位置
の中央部まで操作された状態では手を離してもノブ13
が当該位置に安定に保持され、ノブ13を前記センター
位置Oから各切替位置に、又は1の切替位置から他の切
換位置に操作する場合にはクリック感触が加わり、ノブ
13がモニター2に表示された切替位置外に操作された
場合にはノブ13の操作を禁止する抵抗感が加わること
が視覚的に判るようになっている。また、ノブ13の操
作に応じて、ノブ13の操作位置を示すリング状の画像
19が、操作前の位置から操作後の位置に移動される。
これによって、操作者は、ノブ13の操作位置を視覚的
に知得することができる。
In FIG. 8A, the knob 13 is moved to the center position O.
FIG. 8 is a diagram illustrating a display screen of the monitor 2 when it can be operated in up, down, left, right, and diagonal eight directions, and the display screen is a center position O and eight switching positions at which the knob 13 can be operated from the center position O. And a character 19a representing a broadcasting station selected by operating the knob 13 is displayed at each switching position, and when the knob 13 is operated at the center position O and each switching position. A stereoscopic image 19b visually showing a change in the external force applied to the knob 13 is displayed. This image 1
9b, as shown in FIG. 8B, the center position O
And the central portion of each switching position is the lowest and becomes higher toward the peripheral portion, and is composed of a combination of a quadrangular pyramid surface and a vertical surface erected on the outer peripheral portion of the display screen. In the state where the central portion or the central portion of each switching position is operated, the knob 13
Is stably held at that position, and when the knob 13 is operated from the center position O to each switching position or when the switching position of 1 is changed to another switching position, a click feeling is added and the knob 13 is displayed on the monitor 2. It is visually understood that a resistance feeling that prohibits the operation of the knob 13 is added when the switch 13 is operated outside the selected switching position. Further, in accordance with the operation of the knob 13, the ring-shaped image 19 showing the operation position of the knob 13 is moved from the position before the operation to the position after the operation.
As a result, the operator can visually know the operation position of the knob 13.

【0027】図9は、モニター2に図8(a),(b)
の表示画面が表示されたハプティック入力装置におい
て、ノブ13を表示画面のE−E方向に沿って移動した
場合にノブ13に付与される外力の変化を表すグラフ図
であって、ノブ13をセンター位置Oの中央部から符号
DEFで示される切替位置又は符号FM2で示される切
替位置に切り換えるときにノブ13の操作にクリック感
触を与え、切り換え後の切替位置DEF又はFM2に安
定に保持する。また、ノブ13が切替位置DEF又はF
M2を越えて操作された場合には、ノブ13にそれ以上
の操作を禁止する抵抗感を加える。なお、図9の外力
は、前記第1実施形態例に係るハプティック入力装置に
備えられた案内板15、又は前記第2実施形態例に係る
ハプティック入力装置に備えられたアクチュエータ21
により付与することができる。
FIG. 9 shows the monitor 2 as shown in FIGS.
In the haptic input device in which the display screen of No. 13 is displayed, it is a graph showing the change of the external force applied to the knob 13 when the knob 13 is moved along the EE direction of the display screen. A click feeling is given to the operation of the knob 13 when switching from the central portion of the position O to the switching position indicated by the symbol DEF or the switching position indicated by the symbol FM2, and the switching position DEF or FM2 after the switching is stably held. In addition, the knob 13 has the switching position DEF or F.
When operated beyond M2, the knob 13 is given a resistance to prohibit further operation. The external force shown in FIG. 9 is applied to the guide plate 15 included in the haptic input device according to the first embodiment or the actuator 21 included in the haptic input device according to the second embodiment.
Can be given by.

【0028】このように、モニター2の表示画面を変え
た場合にも、前記第1又は第2実施形態例に係るハプテ
ィック入力装置と同様の効果を奏することができる。
As described above, even when the display screen of the monitor 2 is changed, the same effect as that of the haptic input device according to the first or second embodiment can be obtained.

【0029】また、前記各実施形態例においては、モニ
ター2の表示画面を特定の1種類とした場合を例にとっ
て説明したが、前記第2実施形態例に係るハプティック
入力装置のように制御手段3によってアクチュエータ2
1の駆動を制御し、ノブ13に付与される外力を制御す
るタイプのハプティック入力装置においては、前記モニ
ター2の表示画面とアクチュエータ21の駆動モードと
を切替可能に構成し、制御手段3が切り替えられたモニ
ター2の画面に応じた外力をアクチュエータ21より発
生するという構成にすることもできる。
In each of the above embodiments, the case where the display screen of the monitor 2 is one specific type has been described as an example, but the control means 3 such as the haptic input device according to the second embodiment is described. By actuator 2
In the haptic input device of the type that controls the drive of No. 1 and the external force applied to the knob 13, the display screen of the monitor 2 and the drive mode of the actuator 21 are configured to be switchable, and the control means 3 switches them. The actuator 21 may be configured to generate an external force according to the screen of the monitor 2 thus obtained.

【0030】このように、モニター2の表示画面とアク
チュエータ21の駆動モードとを切替可能に構成し、切
り替えられたモニター2の画面に応じた外力をアクチュ
エータ21より発生すると、モニター2の表示画面に応
じてノブ13に多種多様な操作フィーリングを加えるこ
とができるので、ノブ13に多種多様な機能を持たせる
ことができ、ハプティック入力装置の多機能性及び汎用
性を高めることができる。
In this way, the display screen of the monitor 2 and the drive mode of the actuator 21 are configured to be switchable, and when an external force corresponding to the switched screen of the monitor 2 is generated from the actuator 21, the display screen of the monitor 2 is displayed. Accordingly, since a wide variety of operation feelings can be added to the knob 13, the knob 13 can have a wide variety of functions, and the versatility and versatility of the haptic input device can be enhanced.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のハプティ
ック入力装置は、ノブに操作フィーリングを付与するフ
ィーリング付与手段とノブの動きを表示するモニターと
を備えたので、操作者は、フィーリング付与手段よりノ
ブに与えられる触覚とモニターによって与えられる視覚
との両方からノブの操作フィーリングを感得することが
でき、仮に車体の振動が大きいために触覚による操作フ
ィーリングを十分に得られない場合にも、ノブの操作フ
ィーリングを確実に感得することができて、所要のノブ
の操作を迅速かつ確実に行うことができる。また、モニ
ターとして、フィーリング付与手段によって規制される
ノブの可動範囲及び操作位置に応じて付与される操作フ
ィーリングのパターン並びにノブの動きを3次元表示す
るものを用いるので、フィーリング付与手段よりノブに
与えられる触覚とモニターによって与えられる視覚とを
感覚的に一致させることができ、単にフィーリング付与
手段によって規制されるノブの可動範囲及び操作位置に
応じて付与される操作フィーリングのパターン並びにノ
ブの動きを2次元表示するものを用いる場合に比べて、
ノブの操作性をより良好なものにすることができる。
As described above, since the haptic input device of the present invention is provided with the feeling imparting means for imparting the operation feeling to the knob and the monitor for displaying the movement of the knob, the operator can It is possible to feel the operation feeling of the knob from both the tactile sensation given to the knob by the ring applying means and the visual sense given by the monitor, and it is not possible to obtain a sufficient tactile operation feeling because the vibration of the vehicle body is large. Also in this case, the operation feeling of the knob can be surely sensed, and the required operation of the knob can be performed quickly and surely. Further, as the monitor, a monitor for three-dimensionally displaying the operation feeling pattern and the movement of the knob which are applied according to the movable range and the operation position of the knob regulated by the feeling giving means is used. The tactile sensation given to the knob and the visual sensation given by the monitor can be sensuously matched, and the operation feeling pattern given according to the movable range and the operation position of the knob regulated by the feeling giving means and Compared to the case of using a two-dimensional display of knob movement,
The operability of the knob can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施形態例に係るハプティック入力装置の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a haptic input device according to a first embodiment.

【図2】第1実施形態例に係るハプティック入力装置に
備えられる案内板の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a guide plate included in the haptic input device according to the first embodiment.

【図3】図2のA−A断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図4】図2のB−B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図5】第1実施形態例に係るハプティック入力装置に
備えられるモニターの表示画面を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a display screen of a monitor included in the haptic input device according to the first embodiment.

【図6】第2実施形態例に係るハプティック入力装置の
構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a haptic input device according to a second embodiment.

【図7】ノブの位置とアクチュエータによってノブに加
えられる外力との関係を示すグラフ図である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the position of the knob and the external force applied to the knob by the actuator.

【図8】他の実施形態例に係るハプティック入力装置に
備えられるモニターの表示画面を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a display screen of a monitor included in the haptic input device according to another embodiment.

【図9】モニターに図8の表示画面が表示されたハプテ
ィック入力装置におけるノブの位置とアクチュエータに
よってノブに加えられる外力との関係を示すグラフ図で
ある。
9 is a graph showing the relationship between the position of the knob and the external force applied to the knob by the actuator in the haptic input device in which the display screen of FIG. 8 is displayed on the monitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 手動操作部 2 モニター 3 制御手段 13 ノブ 15 案内板 16 検知手段 17(17a〜17d) 溝 18(18a〜18d) 凹凸 21 アクチュエータ 1 Manual operation part 2 monitors 3 control means 13 knobs 15 Information board 16 Detection means 17 (17a to 17d) groove 18 (18a-18d) unevenness 21 Actuator

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01H 25/04 H01H 25/04 A Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01H 25/04 H01H 25/04 A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操作者が手動で操作するノブと、前記ノ
ブに操作フィーリングを付与するフィーリング付与手段
と、前記フィーリング付与手段によって規制される前記
ノブの可動範囲及び前記フィーリング付与手段によって
付与される操作フィーリングのパターン並びに前記ノブ
の動きを3次元表示するモニターと、前記ノブの操作位
置を検知する検知手段と、前記検知手段の出力信号に基
づいて前記モニターに表示されたノブの動きを制御する
制御手段とを有することを特徴とするハプティック入力
装置。
1. A knob manually operated by an operator, a feeling imparting means for imparting an operation feeling to the knob, a movable range of the knob regulated by the feeling imparting means, and the feeling imparting means. Monitor that three-dimensionally displays the operation feeling pattern and the movement of the knob given by the detection means, the detection means that detects the operation position of the knob, and the knob displayed on the monitor based on the output signal of the detection means. And a control means for controlling the movement of the haptic input device.
【請求項2】 前記フィーリング付与手段として、前記
ノブの先端部が弾接される面に、前記モニターに表示さ
れた前記ノブの可動範囲及び前記ノブに付与される操作
フィーリングとを規制する凹凸が形成された案内板を用
いたことを特徴とする請求項1に記載のハプティック入
力装置。
2. As the feel imparting means, a movable range of the knob displayed on the monitor and an operation feel imparted to the knob are regulated on a surface on which the tip end of the knob is elastically contacted. The haptic input device according to claim 1, wherein a guide plate having irregularities is used.
【請求項3】 前記フィーリング付与手段として、前記
制御手段によって駆動が制御され、前記検知手段の出力
信号に基づいて、前記モニターに表示された前記ノブの
可動範囲及び前記ノブに付与される操作フィーリングを
規制する外力を前記ノブに加えるアクチュエータを用い
たことを特徴とする請求項1に記載のハプティック入力
装置。
3. As the feeling imparting means, the drive is controlled by the control means, and the movable range of the knob displayed on the monitor and the operation imparted to the knob based on the output signal of the detecting means. The haptic input device according to claim 1, wherein an actuator that applies an external force that regulates feeling to the knob is used.
【請求項4】 前記モニターの表示画面と前記アクチュ
エータの駆動モードとを切替可能に構成し、前記制御手
段は、切り替えられたモニターの画面に応じて前記アク
チュエータの駆動モードを切り替え、前記モニターの表
示画面に合致した外力を前記アクチュエータより発生す
ることを特徴とする請求項3に記載のハプティック入力
装置。
4. The display screen of the monitor and the drive mode of the actuator are configured to be switchable, and the control means switches the drive mode of the actuator according to the switched screen of the monitor to display the monitor. The haptic input device according to claim 3, wherein an external force matching the screen is generated from the actuator.
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