JP4426990B2 - Haptic input device - Google Patents
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Description
本発明は、例えばカーナビゲーションシステムなどに利用される力覚付与型入力装置に係り、特に、操作部の操作状態に応じて変化する指示位置を予め設定された機能領域内に引き込むような操作感触を操作部に付与するタイプの力覚付与型入力装置における操作性の改善手段に関する。 The present invention relates to a haptic input device used in, for example, a car navigation system, and in particular, an operation feeling that draws an instruction position that changes according to an operation state of an operation unit into a preset functional area. The present invention relates to a means for improving operability in a haptic force imparting type input device that imparts to a control unit.
従来より、表示手段にメニュー選択用のボタン(機能領域)とポインタなどのポインタ(指示位置)とを表示し、入力手段にて所望のボタンの表示位置にポインタを移動することにより所望のメニュー選択を行えるようにした入力装置が知られている。また、この種の入力装置としては、所望のボタンの表示位置へのポインタの移動を容易にするため、ボタン上に設定された引込ポイントにポインタを自動的に引き込む機能を有するものも知られている。 Conventionally, a menu selection button (function area) and a pointer (pointing position) such as a pointer are displayed on the display means, and a desired menu selection is performed by moving the pointer to the display position of the desired button with the input means. There is known an input device that can perform the above. Also, this type of input device is known to have a function of automatically pulling the pointer into a pull-in point set on the button in order to facilitate the movement of the pointer to a desired button display position. Yes.
図8は従来より知られているポインタの自動引き込み機能を有する入力装置の一例を示すブロック図であって、操作者によって操作され、それ自身が動いた移動量を検出する入力手段101と、前記入力手段101によって移動されるポインタ及び入力ポイント(ボタン)が表示される表示手段102と、前記入力手段101の移動量から前記表示手段102上の前記ポインタの座標位置を求める位置検出手段103と、前記ポインタの位置座標に応じた力を前記入力手段101に付与する駆動手段104とから構成されている。前記入力手段101は、机上で転動されるころがり球105と、前記表示手段102のx軸及びy軸に対応して配置され、ころがり球105のx軸方向の回転量及びy軸方向の回転量を検出する回転角検出器106,107とからなり、前記駆動手段104は、前記ころがり球105を回転駆動する駆動部108(モータ108a,108b)と、前記位置検出手段103からの信号に応じた駆動部108の駆動信号を生成する駆動信号生成部109とからなる(例えば、特許文献1参照。)。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a conventionally known input device having a function of automatically retracting a pointer. The input means 101 is operated by an operator and detects the amount of movement of the
前記駆動信号生成部109には、図9の下段に示すように、ポインタと入力ポイントとの相対的な距離及び入力ポイントに対するポインタの相対的な移動方向と駆動部108に供給される駆動信号との関係が予め記憶されており、入力手段101を操作してポインタを入力ポイントに近づけてゆくと、図9の上段に示すように、ポインタが入力ポイントに対してx1≦x≦x2の範囲に至った段階で図9の下段に示される+1の駆動信号が駆動信号生成部109より駆動部108に供給され、ころがり球105に推進力が付与されて、図9の中段に示すように、入力手段101にあたかも入力ポイントに引き込まれるかのような感触が付与されると共に、ポインタが入力ポイント上に引き込まれる。また、入力手段101を操作してポインタを入力ポイントから離れる方向に移動してゆくと、ポインタと入力ポイントとの距離がx3≦x≦x4の範囲では、図9の下段に示される−1の駆動信号が駆動信号生成部109より駆動部108に供給され、ころがり球105に抵抗力が付与されて、入力手段101にあたかも入力ポイントに引き戻されるかのような感触が付与される。前出のx1≦x≦x2の範囲及びx3≦x≦x4の範囲は、引込領域と呼ばれる。
As shown in the lower part of FIG. 9, the drive
したがって、前記構成の入力装置によれば、所望の入力ポイントにポインタを合致させる操作が容易になり、例えば表示手段102に表示されたメニューの選択を容易に行うことができる。
ところで、特許文献1にも記載されているように、表示手段には、複数個のメニュー選択用のボタン(入力ポイント)が様々な配列で表示されるのが普通である。しかしながら、特許文献1に記載の技術は、表示手段に複数個のボタンが表示されていて、特にボタンどうしが近接している場合における引込力の制御に関して何ら考慮されていない。そのため、特許文献1に記載の技術を実機に適用した場合、ポインタを1のボタンの表示位置から他の1のボタンの表示位置に移動しようとしたときに、1のボタンに対する引込力の影響を受けるために却って他の1のボタンに対する入力手段の操作性が悪くなり、ポインタを所望のボタン上に円滑に移動できないという不都合を生じやすくなる。
By the way, as described in
即ち、図10の上段に示すように、表示手段に第1乃至第3のボタンB1,B2,B3が一定の間隔を隔てて一列に表示されており、各ボタンB1,B2,B3の周囲にそれぞれ第1乃至第3のポインタ引込領域A1,A2,A3が個別に設定されている場合において、引込領域A1,A2,A3のうちの1つにポインタPが移動されたとき、当該ポインタPが移動された引込領域内に設定された引込ポイント(本例の場合には、各ボタンB1,B2,B3の中心位置O1,O2,O3)からポインタPの現在位置までの距離に応じた所定の引込力を入力手段101に付与する構成にすると、ボタンB1,B2,B3をこの順に横断するようにポインタPを移動した場合、入力手段101に付与される引込力は、図10の下段に示すように変動する。
That is, as shown in the upper part of FIG. 10, the first to third buttons B1, B2, and B3 are displayed on the display means in a line at a predetermined interval, and are displayed around the buttons B1, B2, and B3. When the first to third pointer pull-in areas A1, A2, and A3 are individually set, when the pointer P is moved to one of the pull-in areas A1, A2, and A3, the pointer P is A predetermined point corresponding to the distance from the pull-in point set in the moved pull-in area (in this example, the center position O1, O2, O3 of each button B1, B2, B3) to the current position of the pointer P When the pulling force is applied to the
そして、第1ボタンB1の引込ポイントO1から第2ボタンB2の引込ポイントO2までポインタPを移動する場合、ポインタPを第1ボタンB1の引込ポイントO1から第1引込領域A1と第2引込領域A2の境界部まで移動する期間においては引込ポイントO1からポインタPの現在位置までの距離に応じた引込力が入力手段101に付与されるので、操作者は、入力手段101にこの引込力に抗した大きな操作力を加える。そして、ポインタPが前記境界部を越えると、その地点から引込ポイントO1への引込力はなくなり、代わって引込ポイントO2からポインタPの現在位置までの距離に応じた引込力が入力手段101に付与される。ここで、第2ボタンB2が所望の移動先ボタンならば、操作者は前記境界部を越えた段階で入力手段101に加える操作力を弱めることにより、ポインタPを所望の移動先ボタンである第2ボタンB2に位置付けることができる。しかし、実際には、入力手段101に加える操作力を前記境界部を越えた段階で速やかに弱めることは困難であり、前記境界部を越えた後も操作者は引込ポイントO1への引込力に抗した操作力を加え続けてしまいやすいので、勢い余ってポインタPが第2引込領域A2と第3引込領域A3の境界部を越え、所望の移動先ボタンではない第3引込領域A3内に進入しやすくなる。
When the pointer P is moved from the pulling point O1 of the first button B1 to the pulling point O2 of the second button B2, the pointer P is moved from the pulling point O1 of the first button B1 to the first pulling area A1 and the second pulling area A2. In the period of moving to the boundary portion, the pull-in force according to the distance from the pull-in point O1 to the current position of the pointer P is applied to the input means 101. Therefore, the operator resists the pull-in force on the input means 101. Apply a large operating force. When the pointer P crosses the boundary portion, the pulling force from the point to the pulling point O1 disappears, and a pulling force according to the distance from the pulling point O2 to the current position of the pointer P is given to the
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、操作部の操作状態に応じて変化する指示位置を複数の機能領域のうちの所望の機能領域内に確実に引き込むことができる力覚付与型入力装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to ensure that the indicated position that changes in accordance with the operation state of the operation unit is within a desired functional area of the plurality of functional areas. An object of the present invention is to provide a haptic input device that can be pulled in.
本発明は、前記課題を解決するため、操作部と、前記操作部の操作状態を検出する検出手段と、前記操作部の操作状態に応じた指示位置を順次記憶すると共に予め設定された複数の機能領域を記憶する記憶手段と、前記操作部に所要の外力を付与するアクチュエータと、前記検出手段の出力信号に基づいて前記操作部の操作状態に応じた前記指示位置を演算すると共に演算された前記指示位置と前記機能領域との位置関係に応じた前記アクチュエータの駆動信号を演算し、前記指示位置をいずれか1の機能領域の内方に向かわせる所定の引込力を前記操作部に付与するように前記アクチュエータの駆動制御を行う制御手段とを備えた力覚付与型入力装置であって、前記制御手段は、前記指示位置が1の機能領域に前記指示位置を引き込む1の引込領域内から他の機能領域に前記指示位置を引き込む他の引込領域との境界を越えて他の引込領域内に入ったとき、前記指示位置を前記他の機能領域内に向かわせる引込力の大きさを、前記所定の引込力の大きさよりも増加させるという構成にした。 In order to solve the above problems, the present invention sequentially stores an operation unit, a detection unit that detects an operation state of the operation unit, and an instruction position according to the operation state of the operation unit, and a plurality of preset positions. The storage means for storing the functional area, the actuator for applying a required external force to the operation unit, and the indicated position corresponding to the operation state of the operation unit based on the output signal of the detection unit are calculated and calculated A drive signal for the actuator is calculated according to the positional relationship between the indicated position and the functional area, and a predetermined pulling force that directs the indicated position toward the inside of any one of the functional areas is applied to the operation unit. And a control means for controlling the drive of the actuator, wherein the control means is configured to pull the indicated position into a functional area where the indicated position is one. Pulling the indicated position into the other functional area from within the retracted area When entering the other retracted area beyond the boundary with the other retracted area, the pulling force of directing the indicated position into the other functional area The size is configured to be larger than the predetermined pulling force.
かかる構成によると、指示位置が1の引込領域と他の引込領域との境界を越えた後に、操作者が操作部に1の引込領域の引込力(抵抗力)に抗する大きな操作力を加え続けても、他の引込領域の引込力(抵抗力)が増加されるので、勢い余って指示位置が所望の引込領域である他の引込領域から逸脱することを防止できる。 According to this configuration, after the indicated position exceeds the boundary between the one pull-in area and the other pull-in area, the operator applies a large operating force against the pulling force (resistance force) of the one pull-in area to the operation unit. Even if it continues, the drawing force (resistance force) of the other drawing area is increased, so that it is possible to prevent the indicated position from deviating from the other drawing area which is the desired drawing area.
また、本発明は、前記構成の入力装置において、前記制御手段は、前記指示位置を前記1の引込領域内から前記他の引込領域内に移動するごとに、前記他の機能領域の内方に向かう引込力の増加時間を設定し、当該増加時間の経過後、前記他の機能領域の内方に向かう引込力を前記所定の引込力に戻すという構成にした。 According to the present invention, in the input device having the above-described configuration, the control unit moves inward of the other functional area each time the indicated position is moved from the first pull-in area to the other pull-in area. An increase time of the pulling force to be set is set, and after the elapse of the increase time, the pulling force toward the inside of the other functional area is returned to the predetermined pulling force.
かかる構成によると、一旦増加された他の引込領域の引込力は、所定時間経過後に所定の引込力に戻るので、所定時間経過後は、通常の操作力で現在の引込領域の外に出ることができる。 According to such a configuration, since the pulling force of the other pulling area once increased returns to the predetermined pulling force after a predetermined time elapses, after the predetermined time elapses, the pulling force comes out of the current pulling area with a normal operating force. Can do.
また、本発明は、前記構成の入力装置において、前記制御手段は、前記他の機能領域の内方に向かう引込力のうち、前記指示位置の移動方向と反対方向の引込力のみを前記所定の引込力よりも増加させるという構成にした。 Further, in the input device having the above-described configuration, the control unit may be configured to apply only the pull-in force in the direction opposite to the moving direction of the designated position among the pull-in force toward the inside of the other functional area. It was configured to increase more than the pulling force.
かかる構成によると、他の機能領域の内方に向かう引込力のうち、指示位置の移動方向の引込力については予め定められた所定の引込力に維持されるので、指示位置を1の引込領域内から他の引込領域内に移動する際の操作部に作用する他の引込領域の引込力(推進力)が大きくならず、他の引込領域からの指示位置の逸脱をより防止しやすくできる。 According to such a configuration, the retracting force in the direction of movement of the indicated position among the retracting forces toward the inside of the other functional areas is maintained at a predetermined retracting force, so that the indicated position is one retractable area. The pull-in force (propulsive force) of the other pull-in area acting on the operation unit when moving from the inside to the other pull-in area is not increased, and the deviation of the designated position from the other pull-in area can be more easily prevented.
本発明の力覚付与型入力装置は、指示位置が1の機能領域に指示位置を引き込む1の引込領域内から他の機能領域に指示位置を引き込む他の引込領域との境界を越えて他の引込領域内に入ったとき、制御手段により、指示位置を他の機能領域内に向かわせる引込力の大きさを、所定の引込力の大きさよりも増加させるので、指示位置が1の引込領域と他の引込領域との境界を越えた後に、操作者が操作部に1の引込領域の引込力(抵抗力)に抗する大きな操作力を加え続けても、勢い余って指示位置が所望の引込領域である他の引込領域から逸脱することを防止できる。 The force sense imparting type input device according to the present invention is configured so that the pointing position is drawn into the function area having one pointing position and the other pulling area is drawn beyond the boundary between the drawing position and the other drawing area. When entering the pull-in area, the control means increases the magnitude of the pull-in force that directs the pointing position into another functional area from the predetermined pull-in force. Even if the operator continues to apply a large operating force against the pulling force (resistance force) of one pulling area to the operation unit after crossing the boundary with another pulling area, the indicated position is excessively moved to the desired position. It is possible to prevent departure from other pull-in areas that are areas.
以下、本発明に係る力覚付与型入力装置の実施形態例を図1乃至図7に基づいて説明する。図1は実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図、図2は実施形態例に係る入力手段の側面方向より見た断面図、図3は実施形態例に係る入力手段の平面方向より見た断面図、図4は実施形態例に係る力覚付与型入力装置の動作説明図、図5は指示位置の移動位置に対する操作部に付与される引込力の変化を示すグラフ図、図6は演算部の動作を示すフローチャート、図7は指示位置の移動位置に対する操作部に付与される引込力の変化の他の例を示すグラフ図である。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a haptic input device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a haptic input device according to an embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the input device according to the embodiment, viewed from the side, and FIG. 3 is a planar direction of the input device according to the embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the haptic input device according to the embodiment, FIG. 5 is a graph showing a change in the pulling force applied to the operation unit with respect to the movement position of the designated position, and FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the calculation unit, and FIG. 7 is a graph showing another example of a change in the pulling force applied to the operation unit with respect to the movement position of the designated position.
図1に示すように、本実施形態例に係る力覚付与型入力装置は、ポインタ(指示位置)P及び複数個のボタン(機能領域)B1〜Bnを含む所要の画像を表示する表示手段1と、表示手段1に表示されたポインタPの移動及び表示手段1に表示されたボタンB1〜Bnの選択を行う入力手段2と、表示手段1及び入力手段2の制御を行う制御手段3と、制御手段3の一部である記憶手段43とから主に構成されている。
As shown in FIG. 1, the haptic input device according to the present embodiment includes a
表示手段1としては、例えば液晶表示装置が用いられる。なお、ポインタP及びボタンB1〜Bnの座標は、表示手段1の水平方向をx軸、垂直方向をy軸として決定される。また、各ボタンB1〜Bnの周囲には、図4に示すように、ポインタPの引込領域A1〜Anが設定されており、ポインタPが引込領域A1〜An内に移動された場合のみ、第1及び第2の外力発生部23,24を駆動して、ポインタPを最も近い位置に表示されている1つの前記ボタンの中心位置に引き込むようになっている。なお、ポインタPは、記憶手段43に記憶された指示位置に対応して制御手段3により表示制御されるものであり、ボタンB1〜Bnは記憶手段43に記憶された複数の機能領域に対応して制御手段3により表示制御されるものである。
As the display means 1, for example, a liquid crystal display device is used. The coordinates of the pointer P and the buttons B1 to Bn are determined with the horizontal direction of the display means 1 as the x axis and the vertical direction as the y axis. Further, as shown in FIG. 4, the pull-in areas A1 to An of the pointer P are set around the buttons B1 to Bn, and only when the pointer P is moved into the pull-in areas A1 to An. The first and second
入力手段2は、図1に示すように、揺動レバー21aを有する機構部21と、揺動レバー21aの先端部に取り付けられた操作部22と、揺動レバー21aを介して操作部22に引込力を付与する第1及び第2の外力発生モータ23,24と、揺動レバー21aの直交する2方向の操作量を検出する第1及び第2の検出部25,26とからなる。
As shown in FIG. 1, the input means 2 includes a
機構部21は、図2及び図3に示すように、揺動レバー21aと、ケース31と、ケース31に回転可能に保持されたレバー保持軸32及びスイングアーム33とからなる。レバー保持軸32とスイングアーム33とは、互いに直交する方向に配置され、レバー保持軸32には、揺動レバー21aがスイングアーム33の回転方向にのみ回転できるように取り付けられる。なお、図中の符号21bは、揺動レバー21aの揺動中心軸を示している。一方、スイングアーム33には長溝33aが開設されており、揺動レバー21aの下端部が貫通される。前記長溝33aの溝幅は、揺動レバー21aの下端部の直径よりも若干大きい程度に形成され、揺動レバー21aをレバー保持軸32の回転に伴って揺動する方向(X−X方向)に揺動した場合には、長溝33a内を揺動レバー21aの下端部が自由に摺動でき、揺動レバー21aを揺動中心軸21bの回転に伴って揺動する方向(Y−Y方向)に揺動した場合には、スイングアーム33が揺動レバー21aと一体となって揺動するようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
このように構成されていることから、揺動レバー21aはレバー保持軸32及び揺動中心軸21bを中心として任意の方向に揺動することができる。そして、レバー保持軸32は、揺動レバー21aのX−X方向への揺動量に比例する回転量だけ揺動レバー21aの揺動方向に回転され、スイングアーム33は、揺動レバー21aのY−Y方向への揺動量に比例する回転量だけ揺動レバー21aの揺動方向に回転される。
With this configuration, the
操作部22は、操作者によって操作可能な形状及びサイズに形成されており、その一部には、表示手段1に表示されたボタンB1〜Bnの選択スイッチ22aが設定されている。
The
第1の外力発生モータ23は、前記レバー保持軸32に連結され、前記操作部22を表示手段1に設定されたx軸方向に駆動する。これに対して、第2の外力発生モータ24は、前記スイングアーム33に連結され、前記操作部22を表示手段1に設定されたy軸方向に駆動する。
The first external
第1及び第2の検出部25,26は、外力発生モータ23,24の回転軸に連結されて、それらの回転軸の回転方向と回転量とを検出し、それに応じた電気信号を出力するものであって、例えばロータリエンコーダなどが用いられる。
The first and
制御手段3は、図1に示すように、第1の検出部25から出力される第1の操作量信号a及び第2の検出部26から出力される第2の操作量信号b並びに選択スイッチ22aから出力されるスイッチ信号cを取り込む入力部41と、第1及び第2の操作量信号a,bに基づくポインタPの移動方向及び移動量の算出、第1及び第2の操作量信号a,bに基づく第1及び第2の外力発生モータ23,24の駆動信号d,eの算出、それにスイッチ信号cに基づく表示画面の切替などを行う演算部42と、演算の基礎となる数式、係数、ポインタPに対応する指示位置の座標、ボタンB1〜Bnに対応する複数の機能領域の座標、引込領域A1〜Anの座標、引込ポイントO1〜Onの座標などが記憶された記憶部43と、演算部42から出力される外力発生モータ駆動信号d,eに応じた外力発生モータ駆動電力g,hを出力して第1及び第2の外力発生モータ23,24を駆動する第1及び第2のドライバ回路44,45と、演算部42から出力される表示手段駆動信号fに応じた表示手段駆動電力iを出力して表示手段1を駆動する第3のドライバ回路46と、これらの各部41〜46を制御するCPU47とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the control means 3 includes a first operation amount signal a output from the
演算部42は、図4に示すように、操作部22が操作されたとき、第1の位置信号a及び第2の位置信号b並びに記憶部43に記憶された数式及び係数などに基づいて指示位置の座標、移動方向及び移動量を算出し、CPU47は、その演算結果に基づいて表示手段1に表示されたポインタPを操作部22の操作方向に応じた方向に操作部22の操作量に応じた量だけ移動し、表示手段1に表示させる。
As shown in FIG. 4, when the
また、演算部42は、図4に示すように、ポインタPの現在位置の座標(x、y)と表示手段1に表示された各ボタンB1〜Bnの中心位置の座標(x1,y1)とからポインタPの現在位置から見て最も近い位置に表示されているボタン〔図4の例ではボタンB5〕を割り出し、当該割り出されたボタンの中心位置にポインタPを引き込むように第1及び第2の外力発生モータ23,24を駆動する。
Further, as shown in FIG. 4, the
ポインタPをボタンB1〜Bnの中心位置に引き込むために第1及び第2の外力発生モータ23,24によって操作部22に付与される引込力Fは、例えば図5のボタンB1で説明すると、ボタンB1の中心位置O1から予め定められた所定の半径位置P1まではボタンB1の中心位置からの距離に応じて1次関数的に増加し、前記所定の半径位置P1から所定の半径位置P2までは一定値、P2よりも遠方では一時関数的に減少するように設定される。
The pull-in force F applied to the
図5の上段(1)に例示するように、表示手段1上に隣接して表示された2つのボタンB1,B2に関して、ポインタPをボタンB1の中心O1からボタンB2の中心位置O2まで移動する場合においては、図5の中段(2)に示すように、引込領域A2におけるポインタPの移動方向と反対方向の引込力の大きさを通常の引込力F2よりも増加させて、F2′とする。これにより、勢い余って所望のボタン(図5の例では、ボタンB2)の周囲に形成される引込領域の外に飛び出してしまうことを防止できる。なお、引込力の大きさの増加率は、操作部22の操作円滑性と所要のボタンへのポインタ移動の容易性を考慮して任意に設定することができるが、実験によると、通常の引込力の大きさに対して、20%増乃至50%増の値に設定することによって良好な結果が得られた。また、引込力の大きさの増加時間は、表示手段1上に表示されるボタンB1〜Bnの大きさや操作部22の操作速度を考慮して任意に設定することができるが、実験によると、100mS乃至200mSに設定することによって良好な結果が得られた。
As illustrated in the upper part (1) of FIG. 5, regarding the two buttons B1 and B2 displayed adjacently on the
前記引込領域A2における引込力の大きさの増加は、ポインタPが1の引込領域A1から他の引込領域A2に移動された場合に一時的に行われ、所定の増加時間が経過した後は、予め定められた通常の引込力の大きさに戻される。これにより、所定の増加時間経過後には、通常の操作力で現在の引込領域の外に出ることができる。 The increase in the pull-in force in the pull-in area A2 is temporarily performed when the pointer P is moved from one pull-in area A1 to another pull-in area A2, and after a predetermined increase time has elapsed, It returns to the magnitude of the normal pulling force determined in advance. Thereby, after the predetermined increase time elapses, it is possible to go outside the current pull-in area with a normal operation force.
以下、前記演算部42の動作を図6のフローチャートに従って説明する。
Hereinafter, the operation of the
まず、第1及び第2の検出部25,26によって検出されるポインタPの位置情報及び記憶部43に記憶された各引込領域A1〜Anの座標情報に基づいて、ポインタPが位置付けられている現在の引込領域の番号(現引込領域番号)を決定し(手順S−1)、決定された現引込領域番号を記憶部43に記憶する(手順S−2)。次いで、決定された現引込領域番号が先に記憶部43に記憶された引込番号(旧引込領域番号)と同じか否かを判定し(手順S−3)、同じであると判定された場合には、手順S−4に移行して、先に記憶部43に記憶された引込力増加時間がゼロになっているか否かを判定する。
First, the pointer P is positioned based on the position information of the pointer P detected by the first and
手順S−3において現引込領域番号が旧引込領域番号と同じであると判定され、かつ手順S−4において引込力の増加時間がゼロになったと判定された場合には、ポインタPを現引込領域番号内の引込ポイント上に位置付ける意志があるということであるので、ポインタPの位置情報、記憶部43に記憶された各引込領域A1〜An及び引込ポイントO1〜Onの座標情報並びに数式や係数などに基づいて予め定められた通常の引込力│F1│を演算し、モータドライバ44,45に出力する(手順S−5)。
If it is determined in step S-3 that the current pull-in area number is the same as the old pull-in area number, and it is determined in step S-4 that the increase time of the pull-in force has become zero, the pointer P is loaded. Since there is an intention to position on the pull-in point in the area number, the position information of the pointer P, the coordinate information of the pull-in areas A1 to An and the pull-in points O1 to On stored in the
手順S−3において現引込領域番号が旧引込領域番号と同じでないと判定された場合には、現引込領域番号で表される引込領域のポインタ進入側の端部の座標(進入地点)とポインタ退出側の端部の座標(仮想退出地点)とを特定して両地点間の距離を算出(手順S−6)した後、算出された両地点間の距離に応じた引込力増加時間を決定(手順S−7)し、決定された引込力増加時間を記憶部43に記憶する(手順S−8)。しかる後に、手順S−4に移行し、記憶部43に記憶された引込力増加時間がゼロになっているか否かを判定する。
If it is determined in step S-3 that the current pull-in area number is not the same as the old pull-in area number, the coordinates (entrance point) of the end of the pull-in area on the pointer entry side represented by the current pull-in area number and the pointer After identifying the coordinates of the end of the exit side (virtual exit point) and calculating the distance between the two points (step S-6), determine the pull-in force increase time according to the calculated distance between the two points (Procedure S-7), and the determined pulling force increase time is stored in the storage unit 43 (procedure S-8). Thereafter, the process proceeds to step S-4, and it is determined whether or not the pulling force increase time stored in the
手順S−3において現引込領域番号が旧引込領域番号と同じでないと判定され、かつ手順S−4において引込力増加時間がゼロになっていないと判定された場合には、ポインタPが現引込領域番号の引込領域を乗り越えて他の引込領域内に移動される可能性が高いということであるので、引込力増加時間を減算(手順S−9)した後に、ポインタPの位置情報、記憶部43に記憶された各引込領域A1〜An及び引込ポイントO1〜Onの座標情報並びに数式や係数などに基づいて増加された引込力を演算し、モータドライバ44,45に出力する(手順S−10)。最後に、記憶部43に記憶された引込領域番号を現引込領域番号に書き替え(手順S−11)、以下上述の動作を繰り返す。
If it is determined in step S-3 that the current pull-in area number is not the same as the old pull-in area number, and it is determined in step S-4 that the pull-in force increase time has not become zero, the pointer P is Since there is a high possibility that the area number will be moved over to the other pull-in area, the position number of the pointer P is stored after subtracting the pull-in force increase time (step S-9). 43, the increased pulling force is calculated on the basis of the coordinate information of the respective pull-in areas A1 to An and pull-in points O1 to On, mathematical formulas, coefficients, and the like stored in 43, and is output to the
このように、前記実施形態例に係る入力装置においては、表示手段1に表示された1のボタンB1にポインタPを引き込む1の引込領域A1内から表示手段1に表示された他のボタンB2にポインタPを引き込む他の引込領域A2内にポインタPが移動されたとき、制御手段3がボタンB2の内方に向かう引込力の大きさを予め定められた通常の引込力の大きさよりも大きくする。そのため、ポインタPが引込領域A1と引込領域A2の境界部を越えた後に操作者が操作部22に引込領域A1の引込力(抵抗力)に抗する大きな操作力を加え続けても、引込領域A2と引込領域A3との境界部における引込領域A2の引込力(抵抗力)が増加されて大きくなるために、勢い余ってポインタPが所望の引込領域A2から逸脱することを防止できる。
Thus, in the input device according to the above-described embodiment, the other button B2 displayed on the
また、前記実施形態例に係る入力装置は、ポインタPを1の引込領域A1内から他の引込領域A2内に移動するごとに、他のボタンB2の内方に向かう引込力の増加時間を設定し、当該増加時間の経過後、他のボタンの内方に向かう引込力を通常の引込力に戻すので、所定時間経過後には、通常の操作力で現在の引込領域の外に出ることができる。 In addition, the input device according to the embodiment sets an increase time of the pulling force toward the inside of the other button B2 every time the pointer P is moved from one pulling region A1 to another pulling region A2. Then, after the elapse of the increase time, the pulling force toward the inside of the other button is returned to the normal pulling force, so that after the predetermined time elapses, the normal pulling force can be used to exit the current pulling region. .
また、前記実施形態例に係る入力装置は、他のボタンB2の内方に向かう引込力のうち、ポインタPの移動方向と反対方向の引込力のみを所定の引込力F2の大きさよりも増加させるので、他のボタンB2の内方に向かう引込力のうち、ポインタPの移動方向の引込力については予め定められた所定の引込力に維持され、ポインタPを1の引込領域A1内から他の引込領域A2内に移動する際の操作部22に作用する第2引込領域A2の引込力(推進力)が大きくならず、したがって他の引込領域A2からのポインタPの逸脱をより防止しやすくなる。
Further, the input device according to the above-described embodiment increases only the pulling force in the direction opposite to the moving direction of the pointer P from the pulling force toward the inside of the other button B2 more than the predetermined pulling force F2. Therefore, the pulling force in the moving direction of the pointer P among the pulling forces toward the inside of the other button B2 is maintained at a predetermined pulling force determined in advance, and the pointer P is moved from one pulling area A1 to another. The pull-in force (propulsive force) of the second pull-in area A2 acting on the
さらに、前記実施形態例に係る入力装置は、他の引込領域A2におけるポインタPの進入地点と仮想退出地点との距離に応じて引込力増加時間を決定するので、表示装置1上に表示されるボタンの大きさに関わりなく常に安定な操作感触を得ることができる。
Furthermore, since the input device according to the embodiment determines the pull-in force increase time according to the distance between the entry point of the pointer P and the virtual exit point in the other pull-in area A2, it is displayed on the
なお、前記実施形態例においては、他のボタンB2の内方に向かう引込力のうち、ポインタPの移動方向と反対方向の引込力のみを所定の引込力F2の大きさよりも増加させたが、かかる構成に代えて、図7の上段(1)に示すように、ポインタPの移動方向と反対方向の引込力及びポインタPの移動方向の引込力の双方について、通常の引込力の大きさより増加させても良い。また、前記実施形態例においては、他のボタンB2の内方に向かう引込力のうち、引込力が一定に設定されている区間だけ、引込力の大きさを増加させたが、かかる構成に代えて、図7(2)の中段に示すように、引込力が徐々に大きくなるように設定されている区間について引込力の大きさを通常の引込力の大きさよりも増加させても良い。さらには、図7の下段(3)に示すように、引込力の付与区間を延長することにより、実質的に引込力の大きさを増加させてもよい。 In the above-described embodiment, only the pulling force in the direction opposite to the moving direction of the pointer P among the pulling forces directed inward of the other buttons B2 is increased from the magnitude of the predetermined pulling force F2. Instead of such a configuration, as shown in the upper part (1) of FIG. 7, both the pulling force in the direction opposite to the moving direction of the pointer P and the pulling force in the moving direction of the pointer P are increased from the normal pulling force. You may let them. Moreover, in the said embodiment, although the magnitude | size of the drawing-in force was increased only in the area where drawing-in force is set among the drawing-in force which goes inward of the other button B2, it replaces with this structure. Then, as shown in the middle part of FIG. 7 (2), the magnitude of the pulling force may be increased from the normal pulling force in the section where the pulling force is set to gradually increase. Furthermore, as shown in the lower part (3) of FIG. 7, the magnitude of the pulling force may be substantially increased by extending the pulling force application section.
また、前記実施形態例においては、表示手段1に表示されたポインタPを同じく表示手段1に表示されたボタンB1〜Bnに引き込む際の制御を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、表示手段1を備えないシステムにも応用することができる。
In the above embodiment, the control when the pointer P displayed on the
さらに、前記実施形態例においては、表示手段1にポインタPとボタンB1〜Bnとが常時表示される場合の制御を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、操作部の操作状態によって変化する指示位置と予め記憶手段に記憶された機能領域とが合致した場合にのみポインタP及びボタンB1〜Bn又はそれらの一方を表示手段1に表示するシステムにも応用することができる。 Furthermore, in the said embodiment, although demonstrated taking the example of control in case the pointer P and button B1-Bn are always displayed on the display means 1, the summary of this invention is not limited to this, The present invention is also applied to a system in which the pointer P and the buttons B1 to Bn or one of them is displayed on the display means 1 only when the indicated position that changes depending on the operation state of the operation unit matches the function area previously stored in the storage means. be able to.
このように、本発明の力覚付与型入力装置は、記憶手段に記憶された指示位置の座標と各機能領域の座標とに基づいて引込力の演算を行うことを特徴とする。また、表示手段1にポインタPとボタンB1〜Bnを表示する実施形態においては、指示位置の座標に基づいてポインタPの表示を行い、各機能領域の座標に基づいてボタンB1〜Bnの表示を行う。
Thus, the haptic input device according to the present invention is characterized in that the pulling force is calculated based on the coordinates of the indicated position and the coordinates of each functional area stored in the storage means. In the embodiment in which the pointer P and the buttons B1 to Bn are displayed on the
1 表示手段
2 入力手段
3 制御手段
22 操作部
23,24 外力発生モータ
25,26 検出部
A1〜A3 引込領域
B1〜Bn ボタン
C ポインタ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記操作部の操作状態を検出する検出手段と、
前記操作部の操作状態に応じた指示位置を順次記憶すると共に予め設定された複数の機能領域を記憶する記憶手段と、
前記操作部に所要の外力を付与するアクチュエータと、
前記検出手段の出力信号に基づいて前記操作部の操作状態に応じた前記指示位置を演算すると共に演算された前記指示位置と前記機能領域との位置関係に応じた前記アクチュエータの駆動信号を演算し、前記指示位置をいずれか1の機能領域の内方に向かわせる所定の引込力を前記操作部に付与するように前記アクチュエータの駆動制御を行う制御手段とを備えた力覚付与型入力装置であって、
前記制御手段は、前記指示位置が1の機能領域に前記指示位置を引き込む1の引込領域内から他の機能領域に前記指示位置を引き込む他の引込領域との境界を越えて他の引込領域内に入ったとき、前記指示位置を前記他の機能領域内に向かわせる引込力の大きさを、前記所定の引込力の大きさよりも増加させることを特徴とする力覚付与型入力装置。 An operation unit;
Detecting means for detecting an operation state of the operation unit;
Storage means for sequentially storing designated positions according to the operation state of the operation unit and storing a plurality of preset functional areas;
An actuator for applying a required external force to the operation unit;
Based on the output signal of the detection means, the instruction position corresponding to the operation state of the operation unit is calculated, and the actuator drive signal corresponding to the calculated positional relationship between the instruction position and the functional area is calculated. A force sense imparting type input device comprising: control means for controlling drive of the actuator so as to impart a predetermined pulling force for directing the indicated position to the inside of any one of the functional areas to the operation unit. There,
The control means is arranged in a different drawing area beyond a boundary between one drawing area that draws the designated position into the function area having the designated position and another drawing area that draws the designated position into another function area. The force-giving input device is characterized in that when it enters, the magnitude of the pull-in force that directs the indicated position toward the other functional area is made larger than the predetermined pull-in force.
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