JP2011164896A - 遠隔入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な処理、制御を必要とせずに、メニュー画面上の選択アイコンから他の選択アイコンにポインタを移動させ易く、操作性に優れた遠隔入力装置を提供する。
【解決手段】遠隔入力装置１は、ポインタ３２０による選択又は決定で特定の機能を実行する表示メニュー上の特定範囲において、ポインタ３２０を停止させる位置を境に、ポインタ３２０に近い領域を、ポインタ３２０を停止させる位置にポインタ３２０を引き込む操作方向の力覚を遠隔操作部１００に付与する後述する引込力領域とし、ポインタ３２０に遠い領域を、ポインタ３２０を停止させる位置にポインタ３２０を留める操作方向の力覚を遠隔操作部１００に付与する後述する係留力領域とする力覚パターンに基づいて操作ノブ１２０に力覚を付与する。
【選択図】図３

Description

本発明は、遠隔入力装置に関する。

従来、遠隔入力装置において、操作者によって操作される操作部に操作感を付与するものとして、力覚付与型の遠隔入力装置がある（例えば、特許文献１参照）。この遠隔入力装置は、操作者によって操作される操作部と、操作状態を検出するストローク検出部と、操作部に力覚を付与する力覚発生部と、外部装置と、ストローク検出部より出力されるストローク情報及び外部装置より送信される部品データに基づいて力覚発生部の駆動を制御し、操作部にその操作状態に応じた所定の力覚を付与する制御部とを有して構成されている。

この遠隔入力装置によれば、操作者が操作部を操作するときに力覚発生部から操作部に反力が作用するので、その操作状態に応じた操作感が得られる。そして、反力を操作部に付与するための力覚パターンを何段階にも切替えて調整することで操作性の向上を行う構成とされている。

特開２００４−３１９１７３号公報

しかし、特許文献１に示す遠隔入力装置は、表示画面上に遠隔入力操作される機器の機能に対応した選択ボタンが配置されていても、目標とする選択ボタンへの移動時にオーバーシュートし易く、操作者が注意深くポインタ操作して停止させる必要があり、操作性に改善すべきものがあった。

従って、本発明の目的は、複雑な処理、制御を必要とせずに、メニュー画面上の選択ボタンから他の選択ボタンにポインタを移動させ易く、操作性に優れた遠隔入力装置を提供する。

本発明の一態様は、入力スイッチ、位置検出部、及び２次元駆動部を有し、表示メニューが表示される表示画面上にポインタを表示して遠隔入力操作する遠隔操作部と、前記表示メニューの座標に対応した力覚パターン及び前記ポインタの位置座標に基づく反力を前記遠隔操作部に力覚として付与する駆動部を有する操作制御部と、を備え、前記力覚パターンは、前記ポインタによる選択又は決定で特定の機能を実行する前記表示メニュー上の特定範囲において、前記ポインタを停止させる位置を境に、前記ポインタに近い領域を、前記ポインタを停止させる位置に前記ポインタを引き込む方向の力覚を前記遠隔操作部に付与する引込力領域とし、前記ポインタに遠い領域を、前記ポインタを停止させる位置に前記ポインタを留める方向の力覚を前記遠隔操作部に付与する係留力領域とする遠隔入力装置を提供する。

本発明によれば、複雑な処理、制御を必要とせずに、メニュー画面上の選択ボタンから他の選択ボタンにポインタを移動させ易く、操作性に優れた遠隔入力装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置を構成する遠隔操作部が車両のセンターコンソールに装着された場合の斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置を構成する遠隔操作部を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置の構成ブロック図である。 図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示された表示メニューの一例であり、（ｂ）は、その表示メニュー上のアイコンに設定された第１及び第２の領域を示す概略図であり、（ｃ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。 図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。 図６（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。 図７（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。 図８（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。 図９（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。

[実施の形態]
本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置１は、入力スイッチ１９０、位置検出部としてのＸ軸エンコーダ１７０とＹ軸エンコーダ１７５、及び２次元駆動部としてのＸ軸モータ１５０とＹ軸モータ１５５を有し、表示メニューが表示される表示画面としての表示部３００上へポインタ３２０を表示して遠隔入力操作する遠隔操作部１００と、表示メニューの座標に対応した力覚パターン及びポインタ３２０の位置座標に基づく反力を遠隔操作部１００に力覚として付与する駆動部２０１を有する操作制御部としての制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００と、を備えて概略構成されている。

ここで、本実施の形態に係る力覚パターンとは、ポインタ３２０による選択又は決定で特定の機能を実行する表示メニュー上の特定範囲において、ポインタ３２０を停止させる位置を境に、ポインタ３２０に近い領域を、ポインタ３２０を停止させる位置にポインタ３２０を引き込む操作方向の力覚を遠隔操作部１００に付与する後述する引込力領域とし、ポインタ３２０に遠い領域を、ポインタ３２０を停止させる位置にポインタ３２０を留める操作方向の力覚を遠隔操作部１００に付与する後述する係留力領域とするパターンである。また、力覚パターンは、複数のパターンが含まれ、制御ＥＣＵ２００によってポインタ３２０の位置に応じて適した力覚パターンが選択される。

また、力覚とは、被操作体が操作されている方向に抗する反力を被操作体に付加することで、ユーザに被操作体の操作感を与えるものである。

特定範囲は、例えば、特定の機能を実行するアイコンが占める領域である。力覚パターンは、この特定範囲における表示メニューに対応して形成された２次元データプロファイルである。具体的には、表示メニューに対応して、Ｘ方向、Ｙ方向距離Ｓと引込力レベルＦとの関係（Ｆ−Ｓ特性）が規定され、力覚パターンとして定義されている。このＦ−Ｓ特性は、後述する記憶部に数値データ、テーブルとして格納され、例えば、制御ＥＣＵ２００によって所定の処理時に適宜参照される。

図１は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置を構成する遠隔操作部が車両のセンターコンソールに装着された場合の斜視図である。運転席５の左方で車両の中央付近に遠隔操作部１００が設けられたセンターコンソール６が配置され、インスツルメントパネル８でステアリング７の左方、ユーザから視認できる位置に表示部３００が設けられている。遠隔操作部１００の設置場所は、センターコンソール６に限定されず、ステアリング７やユーザの手が無理なく届く範囲である。

図２は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置を構成する遠隔操作部を示す斜視図である。遠隔操作部１００には、ベース１１０及びベース１１０を覆うカバー１１１と、ユーザが操作できるようにこのカバー１１１から突出して取付けられた操作ノブ１２０が設けられている。この操作ノブ１２０は、ベース１１０に取付けられたＸＹ球面軸受１２４に一端が支持されたノブシャフト１２５に取り付けられている。

Ｘ方向にはノブシャフト１２５と当接しＹ方向にはノブシャフト１２５と摺動するＸ方向へスライド移動可能なＸキャリッジ１４０と、Ｘキャリッジ１４０と直交しＹ方向にはノブシャフト１２５と当接しＸ方向にはノブシャフト１２５と摺動するＹ方向へスライド移動可能なＹキャリッジ１４５により、２次元スライド機構が構成されている。操作ノブ１２０のＸＹ操作により、ノブシャフト１２５はこの２次元スライド機構をＸ方向及びＹ方向に移動させる。

一方、Ｘキャリッジ１４０、Ｙキャリッジ１４５は、それぞれの両端がＸ軸スライドガイド１８０とＹ軸スライドガイド１８５にそれぞれ支持されている。それぞれの一端側にはＸ軸ラックギア１３０、Ｙ軸ラックギア１３５が取付けられており、このラックギアはベース１１０側に装着されたＸ軸モータ１５０、Ｙ軸モータ１５５と結合して、各モータから力覚パターンに基づいた反力を受ける。

上記の反力は、２次元スライド機構及びノブシャフト１２５を介してＸ軸モータ１５０、Ｙ軸モータ１５５からの力を操作ノブ１２０に作用させて反力を呈示する。すなわち、遠隔操作部１００に対して力覚制御を行い、ユーザが操作ノブ１２０を操作する際に適度な操作感覚を付与する。

図３は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置の構成ブロック図である。遠隔操作部１００は、入力スイッチ１９０、位置検出部としてのＸ軸エンコーダ１７０とＹ軸エンコーダ１７５、及び２次元駆動部としてのＸ軸モータ１５０とＹ軸モータ１５５を備える。入力スイッチ１９０、Ｘ軸エンコーダ１７０、Ｙ軸エンコーダ１７５、及び、Ｘ軸モータ１５０、Ｙ軸モータ１５５は、いずれも制御ＥＣＵ２００と接続されている。

入力スイッチ１９０は、操作ノブ１２０の押圧操作によりスイッチＯＮされて、制御ＥＣＵ２００にスイッチ信号を出力する。また、Ｘ軸エンコーダ１７０とＹ軸エンコーダ１７５は、操作ノブ１２０のＸＹ操作によるＸ方向移動信号及びＹ方向移動信号を制御ＥＣＵ２００に出力する。一方、Ｘ軸モータ１５０、Ｙ軸モータ１５５には、制御ＥＣＵ２００から力覚制御のための駆動電流が供給される。

制御ＥＣＵ２００は、例えば、判断処理を行なうマイコン（ＣＰＵ；Central Processing Unit）と、演算処理の作業領域としてのＲＡＭ（Random Access Memory）と、処理演算プログラム、メニュー画面の位置データ、力覚付与のための複数の力覚パターン等を記憶しておく記憶部と、Ｘ軸モータ１５０とＹ軸モータ１５５をドライブするための駆動部２０１を備えて概略構成されている。この制御ＥＣＵ２００は、車両通信バス４００を介して表示部３００に接続され、メニュー画面の位置データに基づいて表示部３００にメニュー表示を行なうと共に、操作ノブ１２０のＸＹ操作によるポインタを表示部３００に表示する。

また、制御ＥＣＵ２００は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等の車載ＬＡＮ（Local Area Network）の車両通信バス４００を介して制御対象機器、例えば、カーナビ装置４０１、エアコン装置４０２等と接続されている。これにより、表示部３００に表示されたメニュー表示に対する遠隔操作部１００の操作に基づいて、車両通信バス４００を介して制御対象機器、例えば、カーナビ装置４０１、エアコン装置４０２等が遠隔制御される。

（ポインタ３２０がアイコン３１１の左側に位置する際の力覚パターンについて）
図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示された表示メニューの一例であり、（ｂ）は、その表示メニュー上のアイコンに設定された第１及び第２の領域を示す概略図であり、（ｃ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。図４（ｃ）における引込力レベルは、後述する図５（ｂ）〜図９（ｂ）において、遠隔操作部１００の操作ノブ１２０に付与される、ポインタ３２０を右側に引き込むような力覚（引込力）をＦ_１〜Ｆ_３、左側に引き込むような力覚（係留力）をＦ_−１〜Ｆ_−３としている。以下では、ポインタ３２０がアイコン３１１の左側に位置する際の力覚パターンについて説明する。

図４（ａ）において、左上に原点Ｏをとり、右方向にＸ軸、下方向にＹ軸とする。表示メニュー３１０の中央部付近には、エアコン装置４０２の特定範囲としてのアイコン３１１〜３１３が表示されている。このアイコン３１１〜３１３は、例えば、同じ形状を有している。なお、本実施の形態における特定範囲は、長方形状を有するアイコン３１１〜３１３としてＸ軸と平行方向に並ぶが、これに限定されず、アイコンの数、アイコンの形状、アイコンの配置等は自由である。

アイコン３１１〜３１３は、例えば、ポインタ３２０による選択又は決定によってエアコン装置４０２の動作を切り替えるものである。ポインタ３２０による選択又は決定によって、アイコン３１１は、例えば、エアコン装置４０２のファンの低速動作に切り替わり、アイコン３１２は中速動作に切り替わり、アイコン３１３は高速動作に切り替わる。

ここで、ポインタ３２０による選択又は決定は、例えば、操作ノブ１２０に対するプッシュ操作によってなされる。このプッシュ操作により、入力スイッチ１９０がオンされ、入力スイッチ１９０は、制御ＥＣＵ２００にプッシュ操作信号を出力する。制御ＥＣＵ２００は、例えば、取得したプッシュ操作信号及びポインタ３２０の座標に基づいてエアコン装置４０２の動作を切り替える。

またアイコン３１１は、図４（ｂ）に示すように、ポインタ３２０を停止させる位置を境に、引込領域としての第１の領域３１１ａと、係留領域としての第２の領域３１１ｂとに分けられている。同様に、アイコン３１２は、ポインタ３２０を停止させる位置を境に、引込力領域としての第１の領域３１２ａと、係留領域としての第２の領域３１２ｂとに分けられている。アイコン３１３は、ポインタ３２０を停止させる位置を境に、引込力領域としての第１の領域３１３ａと、係留領域としての第２の領域３１３ｂとに分けられている。なお、本実施の形態において、引込領域と係留領域との境は、ポインタ３２０を停止させる位置であるアイコンの中心としたが、これに限定されず、用途に応じて中心からずれても良いし、複数設定されても良い。

なお、図４（ｃ）に示す力覚パターンは、ポインタ３２０が図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、アイコン３１１の左側に位置する場合のパターンを示している。また、この力覚パターンは、図４（ｃ）に示すように、第１のパターン３１４、第２のパターン３１５及び第３のパターン３１６から概略構成されている。ここで、ポインタ３２０の移動速度がゼロ、又は移動方向の変化が、所定の時間（例えば、０．５秒。）継続した場合は、制御ＥＣＵ２００によって別の力覚パターンへと変更される。変更された力覚パターンについては、後述する。

この第１の領域３１１ａ〜３１３ａは、ポインタ３２０が、アイコン３１１〜３１３の左側から右側に移動する際、各アイコン３１１〜３１３の中心にポインタ３２０を引き込むような力覚が発生する領域である。

第１の領域３１１ａでは、図４（ｃ）に示すように、座標Ｘ_１〜Ｘ_２間において引込力レベルがＦ_−１であり、座標Ｘ_３において引込力レベルがゼロである。これは、ポインタ３２０が第１の領域３１１ａの左側から入ってきたとき、アイコン３１１の中心に向けてポインタ３２０を引き込むような力覚が生じることを示している。なお、この座標Ｘ_１〜Ｘ_２間、Ｘ_５〜Ｘ_６間、並びにＸ_９〜Ｘ_１０間は、引込力レベルが一定の値を取るが、これに限定されず、例えば、アイコンの中心に引き込む力が、Ｘ_１の引込力レベル＞Ｘ_２の引込力レベル、Ｘ_５の引込力レベル＞Ｘ_６の引込力レベル、及びＸ_９の引込力レベル＞Ｘ_１０の引込力レベルであっても良い。

また、第１の領域３１１ａにおける座標Ｘ_２〜Ｘ_３間では、引込力レベルＦ_−１からゼロまで変化している。この引込力レベルの変化は、引込力レベルが一定である場合よりも、良好な操作感を作り出す。

第２の領域３１１ｂでは、図４（ｃ）に示すように、座標Ｘ_３〜Ｘ_４間において引込力レベルがＦ_１である。つまり、第２の領域３１１ｂ内では、左側にポインタ３２０を引き込む一定の力覚が生じることを示している。この座標Ｘ_３における第１の領域３１１ａ側の引込力レベルゼロから第２の領域３１１ｂ側の引込力レベルＦ_１の変化によって、第１の領域３１１ａ側から第２の領域３１１ｂ側へのポインタ３２０の移動が阻害される。この移動の阻害は、例えば、第２の領域３１１ｂ側に壁があるような力覚を発生させることで実現され、ポインタ３２０がアイコン３１１の中心を通過することを防止している。

第１のパターン３１４は、この第１及び第２の領域３１１ａ、３１１ｂにおける力覚パターンから構成されている。

アイコン３１２の第１の領域３１２ａでは、図４（ｃ）に示すように、座標Ｘ_５〜Ｘ_６間において引込力レベルがＦ_−２であり、座標Ｘ_７において引込力レベルがゼロである。これは、ポインタ３２０が、アイコン３１１の第１の領域３１１ａの左側から入り、第２の領域３１１ｂを通り過ぎてアイコン３１２の第１の領域３１２ａの左側から入ったとき、アイコン３１２の中心に向けてポインタ３２０を引き込む力覚が生じることを示している。

第１の領域３１２ａにおける座標Ｘ_６〜Ｘ_７間では、引込力レベルがＦ_−２からゼロまで変化している。この引込力レベルの変化は、引込力レベルが一定である場合よりも、良好な操作感を作り出す。

第２の領域３１２ｂでは、図４（ｃ）に示すように、座標Ｘ_７〜Ｘ_８間において引込力レベルがＦ_２である。つまり、第２の領域３１２ｂ内では、左側にポインタ３２０を引き込む一定の力覚が生じることを示している。この座標Ｘ_７における第１の領域３１２ａ側の引込力レベルゼロから第２の領域３１２ｂ側の引込力レベルＦ_２の変化によって、第１の領域３１２ａ側から第２の領域３１２ｂ側へのポインタ３２０の移動が阻害される。この移動の阻害は、例えば、第２の領域３１２ｂ側に壁があるような力覚を発生させることで実現され、ポインタ３２０がアイコン３１２の中心を通過することを防止している。

第２のパターン３１５は、この第１及び第２の領域３１２ａ、３１２ｂにおける力覚パターンから構成されている。

アイコン３１３の第１の領域３１３ａでは、図４（ｃ）に示すように、座標Ｘ_９〜Ｘ_１０間において引込力レベルがＦ_−３であり、座標Ｘ_１１において引込力レベルがゼロである。これは、ポインタ３２０が、アイコン３１１の第１の領域３１１ａの左側から入り、第２の領域３１１ｂ、第１の領域３１２ａ及び第２の領域３１２ｂを通り過ぎてアイコン３１３の第１の領域３１３ａに左側から入ったとき、アイコン３１３の中心に向けてポインタ３２０を引き込む力覚が生じることを示している。

また、第１の領域３１３ａにおける座標Ｘ_１０〜Ｘ_１１間では、引込力レベルＦ_−３からゼロまで変化している。この引込力レベルの変化は、引込力レベルが一定である場合よりも、良好な操作感を作り出す。

第２の領域３１３ｂでは、図４（ｃ）に示すように、座標Ｘ_１１〜Ｘ_１２間において引込力レベルがＦ_３である。つまり、第２の領域３１３ｂ内では、左側にポインタ３２０を引き込む一定の力覚が生じることを示している。この座標Ｘ_１１における第１の領域３１３ａ側の引込力レベルゼロから第２の領域３１３ｂ側の引込力レベルＦ_３の変化によって、第１の領域３１３ａ側から第２の領域３１３ｂ側へのポインタ３２０の移動が阻害される。この移動の阻害は、例えば、第２の領域３１３ｂ側に壁があるような力覚を発生させることで実現され、ポインタ３２０がアイコン３１３の中心を通過することを防止している。

第３のパターン３１６は、この第１及び第２の領域３１３ａ、３１３ｂにおける力覚パターンから構成されている。

上記のように、ポインタ３２０がアイコン３１１の左側から右側に移動する際の力覚パターンは、図４（ｃ）に示すように、ポインタ３２０からの距離が遠くなるにつれて、第１の領域３１１ａ〜３１３ａで操作ノブ１２０に付与される力覚が、徐々に大きくなる。また、この力覚パターンは、ポインタ３２０からの距離が遠くなるにつれて、第２の領域３１１ｂ〜３１３ｂで操作ノブ１２０に付与される力覚が、徐々に大きくなる。

言い換えるなら、力覚パターンは、複数のアイコンのそれぞれの第１の領域における引込力、及びそれぞれの第２の領域における係留力を、ポインタ３２０と複数のアイコンのそれぞれとの距離が離れるにつれて大きくするパターンである。

この力覚パターンは、例えば、ユーザがアイコン３１１ではなく、アイコン３１３をポインタ３２０で示す操作を行うとき、アイコン３１１及び３１２における引込力レベルを、アイコン３１３における引込力レベルよりも小さくすることにより、操作ノブ１２０に付与される力覚により、意図しない不自然な操作となることを防止している。

つまり、図４（ｃ）に示すように、ユーザにより操作ノブ１２０に付加される右方向の操作力が、引込力レベルＦ_１よりも小さいとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１１の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。また、右方向の操作力が、引込力レベルＦ_１〜Ｆ_２の間の大きさであるとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１２の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。さらに、右方向の操作力が、引込力レベルＦ_２〜Ｆ_３の間の大きさであるとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１３の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。

ここで、操作力とは、ユーザが操作ノブ１２０に対して付加した力を、Ｘ軸及びＹ軸エンコーダ１７０、１７５によって変換したものである。なお、操作力は、力覚パターンに基づいてＸ軸及びＹ軸モータ１５０、１５５によって発生する反力に抗する力を、Ｘ軸及びＹ軸モータ１５０、１５５に流れる電流を測定することによって測定し、操作力に変換したものであっても良い。

（ポインタ３２０がアイコン３１１の第２の領域３１１ｂに位置する際の力覚パターンについて）
図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。以下では、図５（ａ）に示すように、ポインタ３２０がアイコン３１１の第２の領域３１１ｂに位置する際の力覚パターンについて説明する。

この力覚パターンは、図５（ｂ）に示すように、第４のパターン３１７と、第１のパターン３１４と、第２のパターン３１５と、を備えて概略構成されている。

この第４のパターン３１７は、第１のパターン３１４の中心を軸として１８０°回転させた形状を有している。

第１の領域３１１ａでは、図５（ｂ）に示すように、座標Ｘ_２０〜Ｘ_２１間において引込力レベルがＦ_−１で一定である。この座標Ｘ_２１における第２の領域３１１ｂ側の引込力レベルゼロから第１の領域３１１ａ側の引込力レベルＦ_−１の変化によって、第２の領域３１１ｂ側から第１の領域３１１ａ側へのポインタ３２０の移動が阻害される。この移動の阻害は、例えば、第１の領域３１１ａ側に壁があるような力覚を発生させることで実現され、ポインタ３２０がアイコン３１１の中心を通過することを防止している。

また、第２の領域３１１ｂにおける座標Ｘ_２１〜Ｘ_２２間では、引込力レベルゼロからＦ_１まで変化している。この引込力レベルの変化は、引込力レベルが一定である場合よりも、良好な操作感を作り出す。さらに、第２の領域３１１ｂにおける座標Ｘ_２２〜Ｘ_２３間では、引込力レベルがＦ_１で一定である。

アイコン３１２の第１の領域３１２ａでは、図５（ｂ）に示すように、座標Ｘ_２４〜Ｘ_２５間において引込力レベルがＦ_−１で一定である。また、第１の領域３１２ａにおける座標Ｘ_２５〜Ｘ_２６間では、引込力レベルＦ_−１からゼロまで変化している。この引込力レベルの変化は、引込力レベルが一定である場合よりも、良好な操作感を作り出す。

第２の領域３１２ｂでは、図５（ｂ）に示すように、座標Ｘ_２６〜Ｘ_２７間において引込力レベルがＦ_１で一定である。この座標Ｘ_２６における第１の領域３１２ａ側の引込力レベルゼロから第２の領域３１２ｂ側の引込力レベルＦ_１の変化によって、第１の領域３１２ａ側から第２の領域３１２ｂ側へのポインタ３２０の移動が阻害される。この移動の阻害は、例えば、第２の領域３１２ｂ側に壁があるような力覚を発生させることで実現され、ポインタ３２０がアイコン３１２の中心を通過することを防止している。

また、アイコン３１３の第１の領域３１３ａでは、図５（ｂ）に示すように、座標Ｘ_２８〜Ｘ_２９間において引込力レベルがＦ_−２であり、座標Ｘ_３０において引込力レベルがゼロである。これは、ポインタ３２０が、アイコン３１３の第１の領域３１３ａに左側から入ったとき、アイコン３１３の中心に向けてポインタ３２０を引き込む力覚が生じることを示している。

また、第１の領域３１３ａにおける座標Ｘ_２９〜Ｘ_３０間では、引込力レベルＦ_−２からゼロまで変化している。この引込力レベルの変化は、引込力レベルが一定である場合よりも、良好な操作感を作り出す。

第２の領域３１３ｂでは、図５（ｂ）に示すように、座標Ｘ_３０〜Ｘ_３１間において引込力レベルがＦ_２で一定である。この座標Ｘ_３０における第１の領域３１３ａ側の引込力レベルゼロから第２の領域３１３ｂ側の引込力レベルＦ_２の変化によって、第１の領域３１３ａ側から第２の領域３１３ｂ側へのポインタ３２０の移動が阻害される。この移動の阻害は、例えば、第２の領域３１３ｂ側に壁があるような力覚を発生させることで実現され、ポインタ３２０がアイコン３１３の中心を通過することを防止している。

つまり、図５（ｂ）に示すように、ユーザにより操作ノブ１２０に付加される右方向の操作力が、引込力レベルＦ_１よりも小さいとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１１の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。また、右方向の操作力が、引込力レベルＦ_１〜Ｆ_２の間の大きさであるとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１３の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。さらに、右方向の操作力が、引込力レベルＦ_１より大きく、アイコン３１２の第１の領域３１２ａにおいて引込力レベルＦ_１より小さいとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１２の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。

またさらに、右方向の操作力が、引込力レベルＦ_１〜Ｆ_２の間の大きさであるとき、アイコン３１３の中心にポインタ３２０が引き込まれて停止する。そして、右方向の操作力が、引込力レベルＦ_２以上の大きさであるとき、アイコン３１３の外にポインタ３２０は移動する。

（ポインタ３２０がアイコン３１１、３１２の間に位置する際の力覚パターンについて）
図６（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。以下では、図６（ａ）に示すように、ポインタ３２０がアイコン３１１とアイコン３１２の間に位置する際の力覚パターンについて説明する。

図６（ｂ）に示す力覚パターンは、図５（ｂ）に示す力覚パターンと同じであり、第４のパターン３１７と、第１のパターン３１４と、第２のパターン３１５と、を備えて概略構成されている。この力覚パターンは、上記の図５（ｂ）に示す力覚パターンに基づく力覚を操作ノブ１２０に付与する。

（ポインタ３２０がアイコン３１２の第２の領域３１２ｂに位置する際の力覚パターンについて）
図７（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。以下では、図７（ａ）に示すように、ポインタ３２０がアイコン３１２の第２の領域３１２ｂに位置する際の力覚パターンについて説明する。

この力覚パターンは、図７（ｂ）に示すように、第５のパターン３１８と、第４のパターン３１７と、第１のパターン３１４と、を備えて概略構成されている。

この第５のパターン３１８は、第２のパターン３１５の中心を軸として１８０°回転させた形状を有している。

アイコン３１１の第１の領域３１１ａでは、図７（ｂ）に示すように、座標Ｘ_４０〜Ｘ_４１間において引込力レベルがＦ_−２で一定である。この座標Ｘ_４１における第２の領域３１１ｂ側の引込力レベルゼロから第１の領域３１１ａ側の引込力レベルＦ_−２の変化によって、第２の領域３１１ｂ側から第１の領域３１１ａ側へのポインタ３２０の移動が阻害される。この移動の阻害は、例えば、第１の領域３１１ａ側に壁があるような力覚を発生させることで実現され、ポインタ３２０がアイコン３１１の中心を通過することを防止している。

また、第２の領域３１１ｂにおける座標Ｘ_４１〜Ｘ_４２間では、引込力レベルゼロからＦ_２まで変化している。この引込力レベルの変化は、引込力レベルが一定である場合よりも、良好な操作感を作り出す。さらに、第２の領域３１１ｂにおける座標Ｘ_４２〜Ｘ_４３間では、引込力レベルがＦ_２で一定である。

アイコン３１２の第１及び第２の領域３１２ａ、３１２ｂでは、図７（ｂ）に示すように、座標Ｘ_４４〜Ｘ_４７間は、第４のパターン３１７と同様の力覚を操作ノブ１２０に付与する。

また、アイコン３１３の第１及び第２の領域３１３ａ、３１３ｂでは、図７（ｂ）に示すように、座標Ｘ_４８〜Ｘ_５１間は、第１のパターン３１４と同様の力覚を操作ノブ１２０に付与する。

つまり、図７（ｂ）に示すように、ユーザにより操作ノブ１２０に付加される右方向の操作力が、引込力レベルＦ_１よりも小さいとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１２の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。また、右方向の操作力が、第２の領域３１２ｂにおいて引込力レベルＦ_１より大きく、アイコン３１３の第１の領域３１３ａにおいて引込力レベルＦ_１より小さいとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１３の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。

またさらに、左方向の操作力が、引込力レベルＦ_１〜Ｆ_２の間の大きさであるとき、アイコン３１１の中心にポインタ３２０が引き込まれて停止する。そして、左方向の操作力が、引込力レベルＦ_１より小さいとき、アイコン３１２の中心にポインタ３２０が引き込まれて停止する。

（ポインタ３２０がアイコン３１２、３１３の間に位置する際の力覚パターンについて）
図８（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。以下では、図８（ａ）に示すように、ポインタ３２０がアイコン３１２とアイコン３１３の間に位置する際の力覚パターンについて説明する。

図８（ｂ）に示す力覚パターンは、図７（ｂ）に示す力覚パターンと同じであり、第５のパターン３１８と、第４のパターン３１７と、第１のパターン３１４と、を備えて概略構成されている。この力覚パターンは、上記の図７（ｂ）に示す力覚パターンに基づく力覚を操作ノブ１２０に付与する。

（ポインタ３２０がアイコン３１３の右側に位置する際の力覚パターンについて）
図９（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置における表示部に表示されたアイコンとポインタの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の引込力レベルＦの関係を示す力覚パターンの一例である。以下では、図９（ａ）に示すように、ポインタ３２０がアイコン３１３の右側に位置する際の力覚パターンについて説明する。

この力覚パターンは、図９（ｂ）に示すように、第６のパターン３１９と、第５のパターン３１８と、第４のパターン３１７と、を備えて概略構成されている。

この第６のパターン３１９は、第３のパターン３１６の中心を軸として１８０°回転させた形状を有している。

アイコン３１１の第１の領域３１１ａでは、図９（ｂ）に示すように、座標Ｘ_６０〜Ｘ_６１間において引込力レベルがＦ_−３で一定である。この座標Ｘ_６１における第２の領域３１１ｂ側の引込力レベルゼロから第１の領域３１１ａ側の引込力レベルＦ_−３の変化によって、第２の領域３１１ｂ側から第１の領域３１１ａ側へのポインタ３２０の移動が阻害される。この移動の阻害は、例えば、第１の領域３１１ａ側に壁があるような力覚を発生させることで実現され、ポインタ３２０がアイコン３１１の中心を通過することを防止している。

また、第２の領域３１１ｂにおける座標Ｘ_６１〜Ｘ_６２間では、引込力レベルゼロからＦ_３まで変化している。この引込力レベルの変化は、引込力レベルが一定である場合よりも、良好な操作感を作り出す。さらに、第２の領域３１１ｂにおける座標Ｘ_６２〜Ｘ_６３間では、引込力レベルがＦ_３で一定である。

アイコン３１２の第１及び第２の領域３１２ａ、３１２ｂでは、図９（ｂ）に示すように、座標Ｘ_６４〜Ｘ_６７間は、第５のパターン３１８と同様の力覚を操作ノブ１２０に付与する。

また、アイコン３１３の第１及び第２の領域３１３ａ、３１３ｂでは、図９（ｂ）に示すように、座標Ｘ_６８〜Ｘ_７１間は、第４のパターン３１７と同様の力覚を操作ノブ１２０に付与する。

つまり、図９（ｂ）に示すように、ユーザにより操作ノブ１２０に付加される左方向の操作力が、引込力レベルＦ_１よりも小さいとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１３の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。また、左方向の操作力が、引込力レベルＦ_１〜Ｆ_２の間の大きさであるとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１２の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。さらに、左方向の操作力が、引込力レベルＦ_２〜Ｆ_３の間の大きさであるとき、操作ノブ１２０に付与される力覚により、アイコン３１１の中心にポインタ３２０を停止させ易くなる。

以下に、遠隔入力装置１の動作について各図を参照しながら説明する。

（動作）
図４（ａ）に示す、アイコン３１１の左側に位置するポインタ３２０を用いて、アイコン３１２を選択する動作について説明する。

ユーザは、表示部３００に表示された表示メニュー３１０のアイコン３１２を選択するため、操作ノブ１２０を、ポインタ３２０が右側に移動するように操作する。

制御ＥＣＵ２００は、Ｘ軸及びＹ軸エンコーダ１７０、１７５から出力された信号に基づいて、ポインタ３２０を移動させる制御信号を生成して表示部３００を制御する。

また、制御ＥＣＵ２００は、ユーザが操作する前のポインタ３２０の位置に基づいて力覚パターンを選択する。制御ＥＣＵ２００の駆動部２０１は、選択された力覚パターンに基づいてＸ軸及びＹ軸モータ１５０、１５５を制御し、力覚パターンに基づく力覚を、操作ノブ１２０を介してユーザに伝える。

ユーザは、例えば、引込力レベルＦ_１〜Ｆ_２の間の操作力で操作ノブ１２０を操作するとき、アイコン３１１の第１の領域３１１ａでは、操作方向に操作ノブ１２０がアシストされるような力覚を感じる。この力覚は、力覚パターンに従って、一定の大きさを保った後、徐々に小さくなる。

続いて、ユーザは、第１の領域３１１ａと第２の領域３１１ｂの境界では、操作方向とは逆方向の一定の大きさの力覚を感じ、力覚が付与されない座標Ｘ_４〜Ｘ_５間では、力覚を感じない。

続いて、ユーザは、アイコン３１２の第１の領域３１２ａでは、第１の領域３１１ａで感じたよりも大きい、アシストされるような力覚を感じる。この力覚は、力覚パターンに従って、一定の大きさを保った後、徐々に小さくなる。

続いて、ユーザは、第１の領域３１２ａと第２の領域３１２ｂの境界では、操作力よりも大きい力覚が付与されるため、壁のような力覚を感じる。ユーザは、壁のような力覚を感じることで、アイコン３１２の中心にポインタ３２０が到達したことを認識し、操作を停止する。

（実施の形態の効果）
本発明の実施の形態による遠隔入力装置１によれば、複雑な処理、制御を必要とせずに、メニュー画面上のアイコンから他のアイコンにポインタ３２０を移動させるための操作がし易い。また、遠隔入力装置１は、力覚パターンが一定である入力装置と比べて、ユーザが感じる力覚が自然で操作性に優れている。

遠隔入力装置１は、力覚パターンに基づく引込力が、ポインタ３２０から離れるにつれて大きくなるので、ユーザは、ポインタ３２０が目的のアイコンを通過したことを認識し易く、素早く操作方向を変更し、目的のアイコンの中心にポインタ３２０を移動させることができる。

遠隔入力装置１は、操作ノブ１２０を介してユーザに力覚を付与するので、ユーザは、操作ノブ１２０等に視線移動することなく、操作することができる。また、遠隔入力装置１は、ユーザに的確な力覚を付与するので、誤操作によるポインタ３２０のオーバーシュートが発生し難い。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。

例えば、遠隔入力装置１は、例えば、その一部がソフトウエア上で実行されても良い。

例えば、上記の実施の形態においては、Ｘ軸方向の力覚パターンについて説明したが、Ｙ軸方向の力覚パターンもＸ軸方向の力覚パターンと同様に設定されても良い。また、例えば、ポインタ３２０の移動の方向に基づいてＸ軸方向又はＹ軸方向への移動方向を検出し、その結果に基づいて力覚パターンを設定しても良い。

１…遠隔入力装置、５…運転席、６…センターコンソール、７…ステアリング、８…インスツルメントパネル、１００…遠隔操作部、１１０…ベース、１１１…カバー、１２０…操作ノブ、１２４…ＸＹ球面軸受、１２５…ノブシャフト、１３０…Ｘ軸ラックギア、１３５…Ｙ軸ラックギア、１４０…Ｘキャリッジ、１４５…Ｙキャリッジ、１５０…Ｘ軸モータ、１５５…Ｙ軸モータ、１７０…Ｘ軸エンコーダ、１７５…Ｙ軸エンコーダ、１８０…Ｘ軸スライドガイド、１８５…Ｙ軸スライドガイド、１９０…入力スイッチ、２００…制御ＥＣＵ、２０１…駆動部、３００…表示部、３１０…表示メニュー、３１１…アイコン、３１１ａ…第１の領域、３１１ｂ…第２の領域、３１２…アイコン、３１２ａ…第１の領域、３１２ｂ…第２の領域、３１３…アイコン、３１３ａ…第１の領域、３１３ｂ…第２の領域、３１４…第１のパターン、３１５…第２のパターン、３１６…第３のパターン、３１７…第４のパターン、３１８…第５のパターン、３１９…第６のパターン、３２０…ポインタ、４００…車両通信バス、４０１…カーナビ装置、４０２…エアコン装置

Claims (3)

1. 入力スイッチ、位置検出部、及び２次元駆動部を有し、表示メニューが表示される表示画面上にポインタを表示して遠隔入力操作する遠隔操作部と、
   前記表示メニューの座標に対応した力覚パターン及び前記ポインタの位置座標に基づく反力を前記遠隔操作部に力覚として付与する駆動部を有する操作制御部と、
   を備え、
   前記力覚パターンは、前記ポインタによる選択又は決定で特定の機能を実行する前記表示メニュー上の特定範囲において、前記ポインタを停止させる位置を境に、前記ポインタに近い領域を、前記ポインタを停止させる位置に前記ポインタを引き込む方向の力覚を前記遠隔操作部に付与する引込力領域とし、前記ポインタに遠い領域を、前記ポインタを停止させる位置に前記ポインタを留める方向の力覚を前記遠隔操作部に付与する係留力領域とする遠隔入力装置。
2. 前記力覚パターンは、複数の特定範囲のそれぞれの引込領域における引込力、及びそれぞれの係留力領域における係留力を、前記ポインタと前記複数の特定領域のそれぞれとの距離が離れるにつれて大きくする請求項１に記載の遠隔入力装置。
3. 前記操作制御部は、前記位置検出部により検出される前記ポインタの停止、又は前記ポインタの移動方向の変化に基づいて前記力覚パターンを変更する請求項２に記載の遠隔入力装置。

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