JP4826357B2 - 手動操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載された様々な機器を統合的に操作することができる手動操作装置に関する。
近年、車両に搭載された様々な電装品を統合的に操作する仕組みが実現されている。具体的には、ナビゲーション装置やエアコンやオーディオ等の操作に必要な情報をディスプレイに表示させ、ディスプレイに表示されたボタンをタッチパネル等を介して乗員が操作することによって上記機器を操作する仕組みである。
しかしながら、この仕組みはディスプレイを見ながら操作を行う必要があるため、運転者が操作を行う場合、どのボタンがどこに配置されていて、ボタンを操作した結果どのような状態になったのかがわかりづらいという問題がある。
そこで、このような問題を解決するための技術として、下記の特許文献１に記載のような技術が知られている。この技術は、操作位置や状況に応じて反力がコントロールされるいわゆるハプティックデバイスと呼ばれるデバイスに関する技術であり、特許文献１に記載の技術は、反力だけでなく操作方向へ外力（推力）を加えるものである。
具体的には、ラジオやＣＤプレーヤの音量を調節する場合、音量をアップする方向に手動操作部を動かすときには抵抗感を感じるように、反対に、音量をダウンする方向に手動操作部を動かすときには加速感を感じるように手動操作部に外力を負荷する。この結果、音量をアップする際に車室内に出る音が急に大きくなるといった不都合を解消できると共に、音量をダウンしたいときには速やかに音量を絞れるので、オーディオの聴取や会話が妨げられるといった不都合を解消できるという効果が得られる。
しかしながら、手動操作部に加えられるこのような操作反力等が運転者にとって適切な大きさでないと、運転者は誤った操作をしてしまうおそれがある。
具体的には、例えば、操作反力が弱すぎると、手動操作部を止めるべき位置を通り越して別の機能が割り当てられた位置へ手動操作部が達してしまう場合がある。また、運転中に無意識に手動操作部に力を加えてしまい、その結果、機能の割り当てられた位置に手動操作部が達し、運転者の意図しない指令が発せられてしまう場合が考えられる。
一方、操作反力が強すぎると、筋力の弱い人にとって、手動操作部の操作が負担となってしまうおそれがある。また、手動操作部の操作に意識が集中し過ぎてしまうおそれもある。
このため、手動操作部は、運転者の操作力に応じて操作反力等を適切に設定できる仕組みを有していることが望まれる。
このような操作反力の設定を容易化する技術としては、特許文献２に記載の技術が知られている。この技術は、複数の特定位置を定義しておき、その特定位置を結ぶ関数によってフォースパターンを形成することにより、設定すべき情報を減らすものである。一般的に、手動操作装置には、細分化された手動操作部の移動位置毎に手動操作部に与える反力（具体的には制御値）が定義されている必要があるが、特許文献２に記載の技術では、全ての移動位置毎に制御値を設定することなく、特定位置のみ制御値を設定するだけで、すべての操作位置において適切な反力が得られるようにしたものである。
特開２００１−８４８７５号公報 特開２００３−２６０９４９号公報
しかしながら、特定位置における制御値を適切に設定するためには、特定位置や関数について、十分な知識を有している必要があると共に、設定のためのコツも必要である。また、特定位置以外の位置と反力との関係がユーザに直感的にわからないため、運転者等のユーザが、思い通りの反力特性が得られるように調整をすることが容易でない。
本発明は、このような問題にかんがみなされたものであり、手動操作部の反力を容易に調整することができる技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の手動操作装置は、手動操作される操作ハンドルと、操作ハンドルに力を与える動力源であるアクチュエータと、操作ハンドルの操作位置を検出する検出部と、操作ハンドルの操作位置とアクチュエータの動作力に対応した制御値との関係、および、操作ハンドルの位置と車両に搭載された機器を操作するために出力する信号との関係が定義されたフォースパターンを記憶する記憶手段と、記憶手段が記憶するフォースパターンと検出部によって検出された操作ハンドルの操作位置とに基づき、前記制御値をアクチュエータへ出力するともに前記信号を機器へ出力する制御手段と、を備える。そして、制御手段は、記憶手段が記憶するフォースパターンにおける操作位置と制御値との関係を外部の表示装置に視覚的に表示させるための映像情報を出力し、外部から入力された修正情報または操作ハンドルが操作されて入力された修正情報に基づいて、記憶手段が記憶するフォースパターンにおける操作位置と制御値との関係を修正する。なお、「外部」というのは、手動操作装置以外を想定しており、例えば、手動操作装置に接続された操作キー等が考えられる。
このような手動操作装置によれば、表示装置に表示された映像情報をユーザが確認することにより、ユーザはフォースパターンにおける操作位置と制御値との関係を視覚的に把握することができる。したがって、その映像情報に基づいてユーザが修正情報を手動操装置へ入力すれば、ユーザが自身の操作力に応じたアクチュエータの動作力を容易に設定することができる。その結果、上述したような操作反力が弱すぎることによる操作ミスや、操作反力が強すぎることによる負担を軽減することができる。また、ユーザの好みの操作感に調整することも容易であるため、操作ハンドルの操作を快適にすることもできる。
そして、さらに請求項２に記載のように、制御手段は、記憶手段が記憶するフォースパターンにおける操作位置と前記信号との関係を外部の表示装置に視覚的に表示させるための映像情報を出力し、外部から入力された修正情報または操作ハンドルが操作されて入力された修正情報に基づいて、記憶手段が記憶するフォースパターンにおける操作位置と前記信号との関係を修正するようになっているとよい。
このようになっていれば、車両に搭載された機器を操作するための信号が出力される操作位置を、ユーザが視覚的に把握することができるため、その調整も容易に行うことができる。
ところで、制御手段が出力する映像情報は、例えば、二次元の線グラフであるとよい。具体的には、例えば、横軸が、操作ハンドルの可動範囲を特定の面によって切断した際の操作ハンドルの操作位置に対応し、縦軸が、操作ハンドルを移動させた際の操作反力の大きさに対応したグラフである（請求項３）。また、横軸が、操作ハンドルの可動範囲を特定の面によって切断した際の操作ハンドルの操作位置に対応し、縦軸が操作ハンドルの操作に必要な操作力（以下「ポテンシャル」と表記する。）に対応したグラフであり、ポテンシャルが減少する方向へはその減少度に応じた操作推力が操作ハンドルに働くことを意味し、ポテンシャルが増加する方向へはその増加度に応じた操作反力が操作ハンドルに働くことを意味するものであってもよい（請求項４）。なお、ここで言う「二次元の線グラフ」というのは、例えば、折れ線によって描かれたグラフやスプライン曲線によって描かれたグラフを意味する。また、操作推力というのは、操作方向に加えられる外力である。
このようなグラフを映像情報として出力するようになっていれば、ユーザは操作位置に応じた操作反力の推移や操作推力の推移を視覚的に把握することができ、上述した調整がより容易となる。
また、操作ハンドルが、二軸方向に可動するのであれば、制御手段が出力する映像情報は、三次元の曲面グラフであるとよい。具体的には、例えば、操作ハンドルの操作位置がＸＹ平面に対応し、各操作位置における操作反力の大きさがＺ軸に対応したグラフである（請求項５）。また、操作ハンドルの操作位置がＸＹ平面に対応し、Ｚ軸が操作ハンドルのポテンシャルに対応したグラフであって、ポテンシャルが減少する方向へはその減少度に応じた操作推力が操作ハンドルに働くことを意味し、ポテンシャルが増加する方向へはその増加度に応じた操作反力が操作ハンドルに働くことを意味するものであってもよい（請求項６）。なお、ここで言う「三次元の曲面グラフ」というのは、具体的には、例えば、曲面を等高線によって表したグラフや、曲面をメッシュによって表したグラフや、曲面を色の変化で表したグラフである。
このようなグラフを映像情報として出力するようになっていれば、ユーザは全方向の操作位置に応じた操作反力の推移や操作推力の推移を視覚的に把握することができ、上述した調整がより容易となる。
なお、このような制御手段が入力する修正情報としては、例えば、グラフの形状変更情報であり、その形状変更情報に基づき、記憶手段が記憶するフォースパターンにおける操作位置と制御値との関係を修正するようになっているとよい(請求項７）。ここで言う「形状変更情報」というのは、例えば二次元の線グラフであれば、山の高さを○○ポイント高くしたり低くしたりという情報や、山の位置を○○方向へ○○ポイントずらすという情報である。
このようになっていれば、ユーザは表示装置に表示された情報に基づいて、より直感的に指示を出すことができ、容易に好みの状態に調整することができる。
ところで、各操作者によって入力された修正情報によってのみ、フォースパターンにおける操作位置と制御値との関係を修正するようになっていてもよいが、操作ハンドルに加えられた操作力を検知する操作力検知手段によって操作者の操作力を測定し、その測定結果に基づいて、フォースパターンにおける操作位置と制御値との関係を修正するようになっていてもよい（請求項８）。具体的には例えば、測定結果により当該ユーザの操作力が、他のユーザの平均的な操作力よりも低い場合は、フォースパターンにおける制御値を一律に下げるような修正を行うことである。
このようになっていれば、例えば、ユーザがフォースパターンの調整を行う際、自身の操作力が考慮されたフォースパターンを基準として調整を行うことも可能となり、調整の際の負担を軽減することができる。
特に、制御手段は、操作力検知手段によって検知された操作力に基づき、操作ハンドルが、初期位置から車両に搭載された機器を操作するための信号出力位置まで移動する際に出力する制御値の最大値を決定し、その決定した最大値に基づいてフォースパターンにおける操作位置と制御値との関係を修正するようになっているとよい（請求項９）。
このようになっていれば、前記信号が出力される位置（機能割り当て位置）に到達するまでの反力をどの程度にするかということをユーザが試行錯誤する必要がなくなり、容易にフォースパターンの調整を行うことができる。また、結果的に操作ミスを効果的に防ぐことができるようにもなる。
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［構成の説明］
図１は、手動操作装置１１の主要部及び当該手動操作装置１１に接続された機器等を示すブロック図である。手動操作装置１１は、操作部２１と、記憶部１５と、通信部１６と、制御部１７とを備える。そして、通信部１６は、車内ＬＡＮ２８を介して、オーディオコントローラ２３、エアコンコントローラ２４およびナビゲーション装置２５と接続されている。また、制御部１７は、表示装置２２と接続されている。なお、手動操作装置１１は、車両の運転席付近に設置されており、運転者が運転席に座った状態で操作可能となっている。
操作部２１は、ユーザが操作を行う部位である。操作部２１の内部には、電気モータ３９ａ，３９ｂと、エンコーダ４１ａ，４１ｂとを備える。
電気モータ３９ａ，３９ｂは、制御部１７から入力される制御値に基づいて後述する操作ハンドル３１に対して力を与える部位である。
エンコーダ４１ａ，４１ｂは、後述する操作ハンドル３１の操作状態（操作位置）を検知し、その検知結果を制御部１７へ出力するセンサである。
記憶部１５は、フォースパターン等のデータを記憶する部位である。なお、フォースパターンというのは、操作ハンドル３１の操作状態と電気モータ３９ａ，３９ｂを動作させるための制御値との関係、および、操作ハンドル３１の操作状態と車両に搭載された機器（オーディオ、エアコン、ナビゲーション装置等）を操作するための信号との関係を示す値の集合である。なお、フォースパターンは、運転者を特定する情報（例えばユーザＩＤ）と関連づけられて、運転者毎に用意されている。また、各フォースパターンは、停車時用のフォースパターンのものと運転時用のフォースパターンのものとがセットになっている。また、これに加え、操作対象の機器によっては、当該機器用のフォースパターンも用意されている。
通信部１６は、車内ＬＡＮ２８を介し、車内ＬＡＮ２８に接続された様々な機器等と通信を行う部位である。
制御部１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて様々な処理を実行する部位である。なお、制御部１７は、このＲＡＭに読み込まれたフォースパターンにしたがって、電気モータ３９ａ，３９ｂに制御値を送るようになっている。
車内ＬＡＮ２８は、車両内に張り巡らされたＬＡＮであり、当該ＬＡＮに接続された機器（オーディオコントローラ２３、エアコンコントローラ２４、ナビゲーション装置２５等）は互いに通信を行うことができる。
オーディオコントローラ２３は、図示しないオーディオ装置を制御するためのコントローラである。
エアコンコントローラ２４は、図示しないエアコンを制御するためのコントローラである。
ナビゲーション装置２５は、図示しない、表示器や地図ディスクやＧＰＳ受信機等を備え、車両の現在位置を地図と共に表示器に表示させ、経路案内等を実施する。
表示装置２２は、画像を表示可能な液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等である。
次に、操作部２１の構造について、詳細に説明する。図２は、操作部２１の斜視図であり、図３は操作部２１を側面方向から見た要部断面図、図４は操作部２１を平面方向から見た要部断面図、図５は操作ハンドル３１が除去された操作部２１を上方から見た平面図である。
図２乃至図５から明らかなように、操作部２１は、車両のボディーに取り付けられるベース３２と、ベース３２に設けられた球面軸受３３と、中央部よりもやや下方寄りに設けられた球状部３４ａが球面軸受３３に揺動自在に軸支された操作軸３４と、球面軸受３３の下方に配置されたソレノイド３５と、ソレノイド３５の駆動軸３５ａの上端部に取り付けられた操作軸３４のクランプ部材３６と、球面軸受３３を中心としてベース３２に平行な面内で直交する軸線上に配置された２本の回転軸３７ａ，３７ｂと、各回転軸３７ａ，３７ｂの先端部に固着された２つの大歯車３８ａ，３８ｂと、前記各回転軸３７ａ，３７ｂと平行に配置された２つの電気モータ３９ａ，３９ｂと、当該電気モータ３９ａ，３９ｂの主軸に固着され、前記大歯車３８ａ，３８ｂと噛み合わされる２つの小歯車４０ａ，４０ｂと、前記電気モータ３９ａ，３９ｂの主軸の回転方向及び回転量を検出する２つのエンコーダ４１ａ，４１ｂと、前記操作軸３４の揺動を回転に変換して前記回転軸３７ａ，３７ｂに伝達するＬ字部材４２ａ，４２ｂとからなり、前記操作軸３４の上端部に操作ハンドル３１が取り付けられている。
操作軸３４の下端部は下方に至るほど細くなる円錐形に形成されており、これと対向するクランプ部材３６の上面には、操作軸３４の先端部を挿入可能な略円錐形のくぼみ３６ａが形成されている。したがって、ソレノイド３５をオン操作してクランプ部材３６を上昇させると、くぼみ３６ａ内に操作軸３４の先端部が挿入されて操作軸３４がクランプされ、球状部３４ａを中心とする揺動が禁止される。これに対して、ソレノイド３５をオフしてクランプ部材３６を下降させると、操作軸３４とクランプ部材３６との係合が解除され、操作軸３４は球状部３４ａを中心として揺動可能になる。
Ｌ字部材４２ａ，４２ｂの一辺にはねじ孔４３が開設され、他辺には長孔状の操作軸貫通孔４４が開設されている。このＬ字部材４２ａ，４２ｂは、図３に示すように、操作軸貫通孔４４に操作軸３４を貫通した状態で、一辺がねじ孔４３に挿通されたビス４５によって大歯車３８ａ，３８ｂの側面に締結される。操作軸貫通孔４４の横幅は、操作軸３４との間に生じるバックラッシュを小さくするため、操作軸３４の円滑な摺動を確保可能な範囲で、なるべく操作軸３４の直径に近い値に形成される。また、操作軸貫通孔４４の長さは、操作軸３４の可動範囲と同じか、それよりも大きな値に設定される。したがって、操作ハンドル３１を把持して操作軸３４をセンタ位置から揺動すると、そのＸ方向成分及びＹ方向成分に応じた回転量でＬ字部材４２ａ，４２ｂが旋回し、その回転が大歯車３８ａ，３８ｂ及び小歯車４０ａ，４０ｂを介して各エンコーダ４１ａ，４１ｂに伝達され、制御部１７によって操作軸３４の操作状態が検出される。
操作ハンドル３１は、図２及び図３に示すように、頂面の中央部に透明窓５１を有するドーム状に形成されており、その内部に、図３及び図５に示すように、回路基板５２と、当該回路基板５２の前記透明窓５１と対向する部分に実装された発光素子と受光素子との組み合わせからなるフォトインタラプタ５３と、前記回路基板５２の周辺部に実装された第１及び第２のスイッチ５４，５５とから構成されている。
フォトインタラプタ５３は、前記ソレノイド３５をオンオフ制御するためのものであって、図示しない発光素子から特定波長の光、例えば赤外線を放射し、図示しない受光素子に当該特定波長の光が入射したとき、前記ソレノイド３５をオン制御して前記クランプ部材３６を下降し、当該クランプ部材３６と前記操作軸３４との係合を解除して、操作軸３４の揺動操作を可能にする。なお、当該フォトインタラプタ５３への電源供給と当該フォトインタラプタ５３からの信号伝送は、操作軸３４に挿通されたコード５８によって行われる。
前記第１及び第２のスイッチ５４，５５としては、回転検出操作スイッチ及び押込検出操作スイッチの各機能を有し、当該スイッチの非操作時にはノブがセンタ位置に配置されているものが用いられる。これら第１及び第２のスイッチ５４，５５を操作する第１及び第２のノブ５４ａ，５５ａは、図５に示すように、操作ハンドル３１の外周面に左右対称に設定されており、操作ハンドル３１の外周面に沿ってセンタ位置より矢印（イ）又は（ロ）の方向に回転操作できるほか、矢印（ハ）の方向に押し込み操作できるようになっている。また、これら第１及び第２のスイッチ５４，５５は、第１及び第２のノブ５４ａ，５５ａの各操作方向に操作されることによって任意の機能を実行することができるように構成されている。
電気モータ３９ａ，３９ｂは、操作ハンドル３１の操作に抵抗感を付与するためのものであって、例えば操作ハンドル３１の操作方向の規制、操作ハンドル３１の操作量に応じた操作速度の規制、並びに操作ハンドル３１の停点規制などに適用される。即ち、操作ハンドル３１は、特定の方向に揺動することによって制御しようとする車載電気機器の選択や選択された車載電気機器の機能調整を行うためのものであるので、予め定められた方向に正確に操作できないと、車載電気機器の選択や機能調整を正確に行うことができない。そこで、予め定められた方向への操作ハンドル３１の操作は小さな操作力で行うことができるが、それ以外の方向への操作ハンドル３１の操作には、電気モータ３９ａ，３９ｂを駆動して操作軸３４に操作方向と反対方向のトルクを負荷し、操作ハンドル３１の操作に抵抗感を付与する。これによって、操作者（運転者）は、予定されていない方向に操作ハンドル３１を操作したことを感覚的に知ることができるので、車載電気機器の誤選択や機能調整の誤りを未然に防止することができる。
操作ハンドル３１の操作限界を規制する手段として、機械的な方法、例えば球面軸受３３のエッジに操作軸３４を衝合させるといった方法をとると、操作ハンドル３１を操作する毎に、これら球面軸受３３及び操作軸３４の衝合部に大きな機械力が作用して摩耗が生じるため、摩耗粉が球面軸受３３と操作軸３４の球状部３４ａの間に入り込んで、操作軸３４の操作力が大きくなったり、最悪の場合には操作軸３４の揺動が不可能になるといった不都合を生じやすい。そこで、操作ハンドル３１が予め定められた位置まで操作されたとき、電気モータ３９ａ，３９ｂを駆動して操作軸３４に操作方向と反対方向に例えば衝撃的なトルクを負荷する。このようにすると、操作者（運転者）は操作限界まで操作ハンドル３１を操作したことを感覚的に知ることができるので、それ以上の操作ハンドル３１の操作を停止することができると共に、球面軸受３３のエッジと操作軸３４との衝合が防止されて摩耗粉の発生が低減され、摩耗粉の発生に起因する上記の不都合を未然に防止することができる。また、電気モータ３９ａ，３９ｂのトルクによって、操作ハンドル３１をセンタ位置まで自動的に復帰させることができ、操作ハンドル３１の操作性を良好なものにすることができる。
次に、手動操作装置１１を構成する制御部１７及び記憶部１５について、図１よりも詳細なブロック図（図６）を用いて説明する。
図６に示すように、制御部１７は、モータードライバ６１、照合部６２、フォースパターン保持部６３、フォースパターン入出力部６４とを備える。なお、これらは論理的な機能ブロックであり、実際は図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等によって実現される。
モータードライバ６１は、照合部６２から出力された結果（モータ出力値）に基づいて、電気モータ３９ａ，３９ｂを駆動させるための駆動信号を出力する。
照合部６２は、フォースパターン保持部６３が保持するフォースパターンと、エンコーダ４１ａ，４１ｂから出力された位置信号とを照合し、モータードライバ６１へ出力する結果（モーター出力値）を決定する。
フォースパターン保持部６３は、記憶部１５から読み込んだフォースパターンを１セットだけ保持しており、照合部６２が参照可能に構成されている。
フォースパターン入出力部６４は、記憶部１５に記憶されているフォースパターンを通信部１６を介して外部に送信すると共に、通信部１６を介して外部から受信したフォースパターンを記憶部１５に記憶させる。
一方、記憶部１５は、フォースパターンを複数セット記憶する。ここで、その中の１セットのフォースパターンについて、図７に示す表を用いて具体的に説明する。図７に示す表は、操作ハンドル３１の可動範囲をＸ方向に８等分、Ｙ方向に８等分し、等分された各領域内に手動操作部が操作された場合における電気モータ３９ａ，３９ｂの駆動・停止と回転方向とが符号化されて並べられたものである。各セル内に記載された符号並びに数字は、上段が第１の電気モータ３９ａの駆動・停止と回転方向、中段が第２の電気モータ３９ｂの駆動・停止と回転方向とを示しており、符号「＋」はモータの正転、符号「−」はモータの逆転を示している。なお、数字「０」は電気モータ３９ａ，３９ｂが回転しないことを表し、数字「１」は電気モータ３９ａ，３９ｂが回転することを表している。また、下段は、操作対象機器を識別する符号（「Ａ」や「Ｂ」）と制御信号値（「８」や「３」）を示している。なお、「＊」は、操作対象機器が設定されていないことを意味する。
このテーブルにしたがえば、（Ｘ３，Ｙ０）〜（Ｘ３，Ｙ７）の領域、（Ｘ４，Ｙ０）〜（Ｘ４，Ｙ７）の領域、（Ｘ０，Ｙ３）〜（Ｘ７，Ｙ３）の領域及び（Ｘ０，Ｙ４）〜（Ｘ７，Ｙ４）の領域内で操作ハンドル３１を操作した場合には、いずれの電気モータ３９ａ，３９ｂも回転されずに操作ハンドル３１の動きに電気モータ３９ａ，３９ｂの回転に伴う抵抗感が付与されず、操作ハンドル３１をこれ以外の他の領域内で操作した場合には、少なくともいずれか一方の電気モータ３９ａ，３９ｂが回転して、操作ハンドル３１の動きに電気モータ３９ａ，３９ｂの回転に伴う抵抗感が付与されるようになっている。そして、例えば、（Ｘ３，Ｙ０）〜（Ｘ３，Ｙ１）の領域及び（Ｘ４，Ｙ０）〜（Ｘ４，Ｙ１）の領域に操作ハンドル３１が存在する場合には、符号「Ａ」によって示される機器に値「４」が通信部１６を介して出力されるようになっている。なお、制御信号値が「０」である場合には、該当機器には制御信号値は出力されず、当該機器用のフォースパターンを記憶部１５から読み出して、フォースパターン保持部６３へ記憶させる。また、図７には示さなかったが、各フォースパターンには、当該フォースパターンを識別するための情報や、当該フォースパターンに対応づけられたユーザ特定情報、当該フォースパターンに対応づけられた機器特定情報等が含まれている。
［動作の説明］
次に、手動操作装置１１の動作について説明する。
（１）操作部制御処理
まず、制御部１７が実行する操作部制御処理について図８のフローチャートを用いて説明する。この処理は、後述する初期処理の終了後に実行が開始される処理であり、主に照合部６２が主導して実行する処理である。
まず、照合部６２が、エンコーダ４１ａ，４１ｂの出力に変化があったか否かを判定する（Ｓ７０）。エンコーダ４１ａ，４１ｂの出力に変化があったと判定した場合には（Ｓ７０：Ｙｅｓ）、Ｓ７５へ処理を移行し、エンコーダ４１ａ，４１ｂの出力に変化がなかったと判定した場合は（Ｓ７０：Ｎｏ）、本ステップにとどまる。
エンコーダ４１ａ，４１ｂの出力に変化があったと判定した場合に進むＳ７５では、照合部６２は、フォースパターン保持部６３に保持されているフォースパターンを参照し、エンコーダ４１ａ，４１ｂの位置信号に対応する電気モータ３９ａ，３９ｂへの出力値を特定する。そして、その出力値によってモータードライバ６１が、電気モータ３９ａ，３９ｂを駆動させる。
続いて、照合部６２は、当該フォースパターンにおけるエンコーダ４１ａ，４１ｂの位置信号に対応した領域に操作対象機器についての符号が設定されているか否かを判定する（Ｓ８０）。これは、図７における該当するセルの下段に「Ａ−８」のようにデータが設定されているか否かを判定することである。操作対象機器についての符号が設定されていると判定した場合には（Ｓ８０：Ｙｅｓ）、Ｓ６５へ処理を移行し、操作対象機器についての符号が設定されていないと判定した場合は（Ｓ８０：Ｎｏ）、上述したＳ７０へ処理を戻す。
操作対象機器についての符号が設定されていると判定した場合に進むＳ８５では、照合部６２は当該符号に対応する操作対象機器へ制御信号値を通信部１６を介して送信する。そして、Ｓ７０へ処理を戻す。
以上、操作部制御処理について説明したが、Ｓ７０〜Ｓ８５までの処理が１０ｍｓ以下で実行されるようになっていることを付言しておく。
（２）初期処理
制御部１７が実行する初期処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。この初期処理は、運転者が運転席に座った際（図示しない着座センサにより着座が検知された際）に実行が開始される。
制御部１７は、初期処理の実行を開始すると、まず、運転者の特定を行う（Ｓ１０５）。これは、運転席に座っている人物が誰なのかを特定することである。具体的には、例えば、図示しない車室内カメラが撮影した映像から画像認識技術により運転者を特定したり、ユーザＩＤのようなものを運転者に入力させることによって運転者を特定するようになっている。
続いて、Ｓ１０５にて特定した運転者のフォースパターンが記憶部１５に記憶されているか否かを判定する（Ｓ１１０）。Ｓ１０５にて特定した運転者のフォースパターンが記憶部１５に記憶されている場合には（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、Ｓ１１５へ処理を移行し、Ｓ１０５にて特定した運転者のフォースパターンが記憶部１５に記憶されていない場合には（Ｓ１１０：Ｎｏ）、Ｓ１２５へ処理を移行する。
Ｓ１１５では、Ｓ１１０で記憶されていると判定したフォースパターンを記憶部１５から制御部１７のフォースパターン保持部６３へ読み込んで展開する。そして、フォースパターンを修正するか否かを運転者へ問い合わせる（Ｓ１２０）。具体的には、例えば、「フォースパターンを修正しますか？修正する場合は操作ハンドルを前方へ動かし、修正しない場合は操作ハンドルを後方へ動かしてください」というメッセージを表示装置２２へ表示させることによって行われる。そして、その結果を、操作ハンドル３１が受け付け、運転者の意志を確認する。なお、表示装置２２にメッセージを表示させる代わりに、スピーカから同様のメッセージを音声として出力するようになっていてもよい。
このＳ１２０において、運転者がフォースパターンを修正することを希望していると判定された場合は（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、Ｓ１２５へ処理を移行し、運転者がフォースパターンを修正することを希望していないと判定された場合は（Ｓ１２０：Ｎｏ）、Ｓ１５０へ処理を移行する。
Ｓ１２５では、後述する操作力測定処理を実行する。この操作力測定処理は、運転者の操作力を測定し、最適操作反力と操作制限反力を決定する処理である。この操作力測定処理を終えると、フォースパターンの設定モードに移行する（Ｓ１３０）。
ここで、フォースパターンの設定モードについて詳述する。このモードに移行すると、制御部１７は、現在フォースパターン保持部６３に読み込まれて展開されているフォースパターンに基づいて、図１０に示すような画面３０１を表示装置２２へ表示させる。なお、フォースパターン保持部６３にフォースパターンが読み込まれていない場合は制御部１７のＲＯＭに記憶されているデフォルトフォースパターンをフォースパターン保持部６３に読み込んで用いる。また、以下の説明においては、停車時用のフォースパターンについて説明する。
画面３０１は、操作ハンドル３１の操作範囲を平面的に模した作業領域３０３と、作業領域３０３へのドラッグ対象であるアイコン群３０５と、平面図への切り替えを行う平面図切替ボタン３０７と、断面図への切り替えを行う断面図切替ボタン３０９と、現在のフォースパターン保持部６３上のフォースパターンを記憶手段１５へ記憶させる設定ボタン３１１と、現在のフォースパターン保持部６３上のフォースパターンをテストするためのテストボタン３１３と、設定モードを終える終了ボタン３１５とを備える。
作業領域３０３は、操作ハンドル３１の操作範囲を上方から眺めた様子を模した図であり、図１０の状態では、４つのホール３１６ａ〜３１６ｄが前後左右（運転者の視点で見た場合の前後左右）の４カ所に配置されている。このホール３１６ａ〜３１６ｄというのは、操作反力が周囲の反力に比較して所定レベル小さい場所を示すアイコンである。つまり、このホール３１６ａ〜３１６ｄがある場所へは、操作ハンドル３１が相対的に移動しやすいようになっていることを意味する。なお、このホール３１６ａ〜３１６ｄがある場所へさらに移動しやすいように、この場所への推力が付加されるようになっていてもよい。
また、図１０の状態では、ホール３１６ｄに重なるようにＣＤプレーヤのアイコン３１７が配置されている。つまり、この位置に操作ハンドル３１を移動させると、操作ハンドル３１の操作対象がＣＤプレーヤに変更される。
また、これらのホール３１６ａ〜３１６ｄやアイコン３１７は、カーソル３１５を用いてドラッグ＆ドロップ操作を行うことにより自由に移動させることができるようになっている。なお、ホール３１６ａ〜３１６ｄやアイコン３１７が移動されると、その移動位置に合わせてフォースパターン保持部６３上のフォースパターンが即座に変更されるようになっている。
アイコン群３０５は、ホール、ＦＭラジオ、ＡＭラジオ、交通情報ラジオ、ＣＤプレーヤ、ＨＤプレーヤ、ＭＤプレーヤの各アイコンからなり、これらは、カーソル３１５を用いてドラッグ＆ドロップ操作を行うことにより、作業領域３０３上に自由に配置することができる。つまり、ホールのアイコンを作業領域３０３上に移動させて配置することにより、その配置場所へ操作ハンドル３１が相対的に移動しやすいようになり、また、ＦＭラジオ等の各車載機器のアイコンを作業領域３０３上に移動させて配置することにより、その位置に操作ハンドル３１が移動した際に操作ハンドル３１の操作対象が当該車載機器に変更される。なお、ホールのアイコンや各車載機器のアイコンが移動されると、その移動位置に合わせてフォースパターン保持部６３上のフォースパターンが即座に変更されるようになっている。
平面図切替ボタン３０７は、作業領域３０３に表示される図を平面図に切り替えるためのボタンである。図１０の状態は既に平面図を表示させた状態であるため、平面図切替ボタン３０７は押下することができないようになっている。
断面図切替ボタン３０９は、作業領域３０３に表示される図を後述する断面図に切り替えるためのボタンである。断面図切替ボタン３０９が押下可能になるためには、作業領域３０３においてカーソル３１５を使って切断線３１８を引くと、断面図切替ボタン３０９が押下可能となる。
設定ボタン３１１は、フォースパターン保持部６３上のフォースパターンを記憶部１５へ記憶させることを指示するためのボタンである。
テストボタン３１３は、フォースパターン保持部６３上のフォースパターンによってテストを指示するためのボタンである。
終了ボタン３１５は、このような設定モードを終了することを指示するためのボタンである。
ここで、カーソル３１５が運転者によって移動されて切断線３１８が引かれ、断面図切替ボタン３０９が押下されると、制御部１７は、現在フォースパターン保持部６３に読み込まれて展開されているフォースパターンに基づいて、図１１に示すような画面４０１を表示装置２２へ表示させる。この画面４０１は、操作ハンドル３１の反力特性を上述した切断線３１８によって切断した際の断面を模した作業領域４０３と、平面図における切断線の位置を示す切断線表示領域４０５と、作業領域４０３へのドラッグ対象であるアイコン群４０７と、平面図への切り替えを行う平面図切替ボタン４０９と、断面図への切り替えを行う断面図切替ボタン４１１と、反力特性を最適化する最適化ボタン４１２と、現在のフォースパターン保持部６３上のフォースパターンを記憶手段１５へ記憶させる設定ボタン４１３と、現在のフォースパターン保持部６３上のフォースパターンをテストするためのテストボタン４１５と、設定モードを終える終了ボタン４１７とを備える。
作業領域４０３は、操作ハンドル３１の反力特性を上述した切断線３１８によって切断した際の断面を模した領域である。具体的には、作業領域４０３に示されたグラフにおいて、操作ハンドル３１の操作位置が横軸に対応し、操作ハンドル３１を移動させた際の反力の大きさが縦軸に対応する。
また、図１１の状態では、ホーム位置から右の位置（運転者の視点で見た場合の右位置）に、上述したホールが存在し、そのホールにＣＤプレーヤへの切り替え機能が割り当てられている。また、ホーム位置の左の位置（運転者の視点で見た場合の左位置）に上述したホールが存在し、そのホールにＭＤプレーヤが割り当てられている。
なお、これらのホールや機器名が記されたアイコンは、カーソル４１９を用いてドラッグ＆ドロップ操作を行うことにより自由に移動させることができる。また、作業領域４０３に表示された折れ線グラフは、カーソル４１９を用いてドラッグ＆ドロップ操作により、任意の形状に変更することができる。なお、操作に合わせてフォースパターン保持部６３上のフォースパターンが即座に変更されるようになっている。
切断線表示領域４０５は、作業領域４０３に表示されている断面が平面図においてどの位置に相当するかを示すものである。
アイコン群４０７は、ＦＭラジオ、ＡＭラジオ、交通情報ラジオ、ＣＤプレーヤ、ＨＤプレーヤ、ＭＤプレーヤの各アイコンからなり、これらは、カーソル４１９を用いてドラッグ＆ドロップ操作を行うことにより、作業領域４０３上に自由に配置することができる。つまり、ＦＭラジオ等の各車載機器のアイコンを作業領域４０３上に移動させて配置することにより、その位置に操作ハンドル３１が移動した際に操作ハンドル３１の操作対象が当該車載機器に変更される。なお、ホールのアイコンや各車載機器のアイコンが移動されると、その移動位置に合わせてフォースパターン保持部６３上のフォースパターンが即座に変更されるようになっている。
平面図切替ボタン４０９は、作業領域４０３に表示される図を平面図に切り替えるためのボタンである。
断面図切替ボタン４１１は、作業領域４０３に表示される図を断面図に切り替えるためのボタンである。図１１の状態は断面図を表示させた状態であるため、断面図切替ボタン４０９は押下することができないようになっている。
最適化ボタン４１２は、操作力測定処理によって測定された最適操作反力と操作制限反力に基づいて、作業領域に４０３に表示されているグラフおよびフォースパターン保持部６３上のフォースパターンを最適化するためのボタンである。
設定ボタン４１３は、フォースパターン保持部６３上のフォースパターンを記憶部１５へ記憶させることを指示するためのボタンである。
テストボタン４１５は、フォースパターン保持部６３上のフォースパターンによってテストを指示するためのボタンである。
終了ボタン４１７は、このような設定モードを終了することを指示するためのボタンである。
ここで、画面４０１においてカーソル４１９がテストボタン４１５の場所へ移動されてテストボタン４１５が押下されると、制御部１７は、図１２に示すような画面５０１を表示装置２２へ表示させる。この画面５０１の構成は、上述した図１１の画面４０１と同様であるが、相違点は以下の点である。
図１１の画面４０１が表示されると、操作ハンドル３１は、切断線表示領域５０３に示される切断線５０３ａに沿った移動に制限され、操作ハンドル３１の移動位置（操作位置）がカーソル５０５によって示される。つまり、操作ハンドル３１の移動に伴い、カーソル５０５が移動するため、運転者は現在の操作位置における反力特性を確認することができる。
図９のフローチャートへ説明を戻し、続くＳ１３０では、終了ボタン３１５，４１７が押下されたか否かを判定する。終了ボタン３１５，４１７が押下されたと判定した場合は（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、Ｓ１４０へ移行する。一方、終了ボタン３１５，４１７が押下されていないと判定した場合は（Ｓ１３５：Ｎｏ）、本ステップ（Ｓ１３５）にとどまる。
Ｓ１４０では、フォースパターンの設定モードを終了する。具体的には、上述した画面３０１，４０１によって設定されたフォースパターンを制御部１７のフォースパターン保持部６３に記憶させた状態のまま、これらの画面を表示装置２２から消去する。
続いて、Ｓ１５０では、制御部１７のフォースパターン保持部６３に記憶されているフォースパターンによって上記操作部制御処理を開始し、本処理（初期処理）を終了する。
（３）操作力測定処理
次に、制御部１７が実行する操作力測定処理について図１３のフローチャートを用いて説明する。この操作力測定処理は、上述した初期処理のＳ１２５において呼び出されて実行される処理である。
制御部１７は、操作力測定処理の実行を開始すると、まず、基本フォースパターン１により、前後左右方向の操作時間を測定する（Ｓ２１０）。ここで言う「基本フォースパターン」というのは、図１４（ａ）に示すような反力特性を有するフォースパターンである（一部のみ表示）。つまり、ホーム位置から前後左右等の外側方向へ操作ハンドル３１を移動させた場合に、一旦、反力が増す場所（山）があり、その後、反力が低下する場所（谷）があり、再び、反力が増すようなフォースパターンである。そして、基本フォースパターン１は、この山の部分における反力がＦ１［Ｎ］であるフォースパターンである。また、「前後左右方向の操作時間を測定する」というのは、ホーム位置から前方向、ホーム位置から後ろ方向、ホーム位置から左方向、ホーム位置から右方向というように、各方向に操作ハンドル３１を移動させて、ホーム位置から上述した谷の位置に到達するまでにかかった時間を測定することである。
説明を図１３のフローチャートへ戻し、続くＳ２２０では、基本フォースパターン２により、前後左右方向の操作時間を測定する。ここで言う「基本フォースパターン２」というのは、上述した基本フォースパターン１の山の部分における反力がＦ２［Ｎ］であるフォースパターンである。なお、Ｆ１＜Ｆ２である。
続くＳ２３０では、基本フォースパターン３により、前後左右方向の操作時間を測定する。ここで言う「基本フォースパターン３」というのは、上述した基本フォースパターン１の山の部分における反力がＦ３［Ｎ］であるフォースパターンである。なお、Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３である。
続くＳ２４０では、Ｓ２１０〜Ｓ２３０での測定結果に基づいて、最適操作反力および操作制限反力を決定する。ここで言う「最適操作反力」というのは、停車時における上述した山の高さに相当する反力であり、例えば、山を越えるために必要な操作時間が０．５秒になるように決定する（図１４（ｂ）参照）。また、「操作制限反力」というのは、運転中における操作禁止時の反力であり、操作ハンドル３１が操作しにくいようにするために与える反力である。反力の大きさとしては、例えば、上述した山を越えるために必要な操作時間が２秒となるように決定する（図１４（ｂ）参照）。このようにして最適操作反力および操作制限反力を決定すると（図１４（ｃ）参照）、本処理（操作力測定処理）を終了し、上述した初期処理における呼び出しもとのステップに処理を戻す。なお、上述した最適化ボタン４１２（図１１参照）が押下されることにより、最適操作反力に基づいて、上述した山の高さが修正される（運転時用のフォースパターンの設定画面が表示されている場合には、最適化ボタンが押下されることにより、操作制限反力に基づいて山の高さが修正される）。
［実施形態の効果］
以上、本実施形態の手動操作装置１１について説明したが、このような手動操作装置１１によれば、表示装置２２に表示された画面を運転者が確認することにより、運転者はフォースパターンにおける操作位置と反力との関係を視覚的に把握することができる。したがって、その画面に基づいて運転者が修正操作を行えば、運転者が自身の操作力に応じた電気モータ３９ａ，３９ｂの動作力を容易に設定することができる。その結果、操作反力が弱すぎることによる操作ミスや、操作反力が強すぎることによる負担を軽減することができる。また、運転者の好みの操作感に調整することも容易であるため、操作ハンドル３１の操作を快適にすることができる。
また、車載機器を操作するための信号出力位置についての情報も視覚的に表示するようになっている。このため、車両載機器を操作するための信号出力位置を、運転者が視覚的に把握することができるため、その調整も容易に行うことができる。
また、運転者は、表示装置に表示されたグラフを、カーソル４１９によって任意の形状を変更することができ、それに応じてフォースパターンも変更されるようになっているため、運転者は容易に好みのフォースパターンに調整できる。
また、運転者の所定操作にかかる時間から、最適操作反力と操作制限反力を決定し、それに基づいて操作反力の設定を行うことができるようになっているため、調整の際の運転者の負担を軽減することができる。また、結果的に操作ハンドル３１を操作する際の操作ミスも効果的に防ぐことができる。
［他の実施形態］
他の実施形態について説明する。
（１）上記実施形態で表示されるグラフは、横軸が操作ハンドル３１の操作位置であり、縦軸が操作ハンドル３１を移動させた際の操作反力の大きさである折れ線グラフであったが（図１１，図１２参照）、横軸はそのままで、縦軸を操作ハンドル３１のポテンシャルとしたグラフを用いてもよい。つまり、ポテンシャルが減少する方向へはその減少度に応じた操作推力が操作ハンドル３１に働き、ポテンシャルが増加する方向へはその増加度に応じた操作反力が操作ハンドル３１に働くことを表現したグラフである。
このようなグラフを用いるようになっていれば、いわゆる、吸い込みと呼ばれる操作推力についても、運転者が視覚的に把握することができるため、より調整の幅が広がる。
（２）また、上記実施形態では二次元の折れ線グラフを表示装置２２に表示させるようになっていたが、三次元の曲面グラフによってフォースパターンを表示するようになっていてもよい。例えば、図１５（ａ）に示すようなグラフである。このグラフは、リング６０１の中心が操作ハンドル３１のホーム位置に対応し、リング６０１の半径方向（円盤６０３）が操作ハンドル３１の操作位置に対応する。また、リング６０１の厚みが各操作位置における操作反力の大きさに対応し、リング６０１の周囲にある４つの穴６０５ａ〜６０５ｄが、車載機器に対する機能割り当て位置である。なお、リング６０１の厚みは、他の実施形態の（１）で説明したような、各操作位置におけるポテンシャルとしてもよい。
また、フォースパターンを調整する際には、図１５（ｂ）に示すような切断面６０７を運転者が指定することにより、図１１に示したような二次元の折れ線グラフを表示してフォースパターンの調整を行うようにすればよい。もちろん、三次元の曲面グラフをポインタ等によって直接操作して形状を変更することによって、フォースパターンを調整するようになっていてもよい。
このように三次元の曲面グラフを用いるようになっていれば、運転者はさらに直感的にフォースパターンの調整を行うことができる。
［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態における用語と、特許請求の範囲に記載の用語との対応を示す（異なる用語を用いたもののみ）。エンコーダ４１ａ，４１ｂが検出部に相当し、記憶部１５が記憶手段に相当し、制御部１７が制御手段に相当し、電気モータ３９ａ，３９ｂがアクチュエータに相当し、制御部１７が実行する操作力測定処理におけるＳ２１０〜Ｓ２３０が操作力検知手段としての機能に相当する。
手動操作装置の概略構成を示すブロック図である。 操作部の斜視図である。 操作部を側面方向から見た要部断面図である。 操作部を平面方向から見た要部断面図である。 操作ハンドルが除去された操作部を上方から見た平面図である。 手動操作装置の詳細なブロック図である。 フォースパターンを説明するための表である。 操作部制御処理を説明するためのフローチャートである。 初期処理を説明するためのフローチャートである。 表示装置に表示される設定画面の一例である。 表示装置に表示される設定画面の一例である。 表示装置に表示される設定画面の一例である。 操作力測定処理を説明するためのフローチャートである。 反力の測定方法および決定方法を説明するための説明図である。 設定画面の他の例である。
符号の説明
１１…手動操作装置、１５…記憶部、１６…通信部、１７…制御部、２１…操作部、２２…表示装置、２３…オーディオコントローラ、２４…エアコンコントローラ、２５…ナビゲーション装置、２８…車内ＬＡＮ、３１…操作ハンドル、３２…ベース、３３…球面軸受、３４…操作軸、３４ａ…球状部、３５…ソレノイド、３５ａ…駆動軸、３６…クランプ部材、３６ａ…くぼみ、３７ａ，３７ｂ…回転軸、３８ａ，３８ｂ…大歯車、３９ａ，３９ｂ…電気モータ、４０ａ，４０ｂ…小歯車、４１ａ，４１ｂ…エンコーダ、４２ａ，４２ｂ…Ｌ字部材、４３…ねじ孔、４４…操作軸貫通孔、４５…ビス、５１…透明窓、５２…回路基板、５３…フォトインタラプタ、５４…第１のスイッチ、５４ａ…第１のノブ、５５…第２のスイッチ、５５ａ…第２のノブ、５８…コード、６１…モータードライバ、６２…照合部、６３…フォースパターン保持部、６４…フォースパターン入出力部。

Claims (9)

  1. 手動操作される操作ハンドルと、
    前記操作ハンドルに力を与える動力源であるアクチュエータと、
    前記操作ハンドルの操作位置を検出する検出部と、
    前記操作ハンドルの操作位置と前記アクチュエータの動作力に対応した制御値との関係、および、前記操作ハンドルの位置と車両に搭載された機器を操作するために出力する信号との関係が定義されたフォースパターンを記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段が記憶する前記フォースパターンと前記検出部によって検出された前記操作ハンドルの操作位置とに基づき、前記制御値を前記アクチュエータへ出力するともに前記信号を前記機器へ出力する制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、前記記憶手段が記憶する前記フォースパターンにおける前記操作位置と前記制御値との関係を外部の表示装置に視覚的に表示させるための映像情報を出力し、外部から入力された修正情報または前記操作ハンドルが操作されて入力された修正情報に基づいて、前記記憶手段が記憶する前記フォースパターンにおける前記操作位置と前記制御値との関係を修正すること、
    を特徴とする手動操作装置。
  2. 請求項１に記載の手動操作装置において、
    前記制御手段は、前記記憶手段が記憶するフォースパターンにおける前記操作位置と前記信号との関係を外部の表示装置に視覚的に表示させるための映像情報をさらに出力し、外部から入力された修正情報または前記操作ハンドルが操作されて入力された修正情報に基づいて、前記記憶手段が記憶する前記フォースパターンにおける前記操作位置と前記信号との関係を修正すること、
    を特徴とする手動操作装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載の手動操作装置において、
    前記制御手段が出力する前記映像情報は、二次元の線グラフであり、横軸が、前記操作ハンドルの可動範囲を特定の面によって切断した際の前記操作ハンドルの操作位置に対応し、縦軸が、前記操作ハンドルを移動させた際の操作反力の大きさに対応したグラフであること、
    を特徴とする手動操作装置。
  4. 請求項１または請求項２に記載の手動操作装置において、
    前記制御手段が出力する前記映像情報は、二次元の線グラフであり、
    当該グラフは、横軸が、前記操作ハンドルの可動範囲を特定の面によって切断した際の前記操作ハンドルの操作位置に対応し、縦軸が前記操作ハンドルの操作に必要な操作力に対応し、操作に必要な操作力が減少する方向へはその減少度に応じた操作推力が前記操作ハンドルに働くことを意味し、操作に必要な操作力が増加する方向へはその増加度に応じた操作反力が前記操作ハンドルに働くことを意味するものであること、
    を特徴とする手動操作装置。
  5. 請求項１または請求項２に記載の手動操作装置において、
    前記操作ハンドルは、少なくとも二軸方向に可動し、
    前記制御手段が出力する前記映像情報は、三次元の曲面グラフであり、前記操作ハンドルの操作位置がＸＹ平面に対応し、各操作位置における操作反力の大きさがＺ軸に対応したグラフであること、
    を特徴とする手動操作装置。
  6. 請求項１または請求項２に記載の手動操作装置において、
    前記操作ハンドルは、少なくとも二軸方向に可動し、
    前記制御手段が出力する前記映像情報は、三次元の曲面グラフであり、
    当該グラフは、前記操作ハンドルの操作位置がＸＹ平面に対応し、Ｚ軸が前記操作ハンドルの操作に必要な操作力に対応し、操作に必要な操作力が減少する方向へはその減少度に応じた操作推力が前記操作ハンドルに働くことを意味し、操作に必要な操作力が増加する方向へはその増加度に応じた操作反力が前記操作ハンドルに働くことを意味するものであること、
    を特徴とする手動操作装置。
  7. 請求項３〜請求項６の何れかに記載の手動操作装置において、
    前記制御手段が入力する前記修正情報は、前記グラフの形状変更情報であり、その形状変更情報に基づき、前記記憶手段が記憶する前記フォースパターンにおける前記操作位置と前記制御値との関係を修正すること、
    を特徴とする手動操作装置。
  8. 請求項１〜請求項７の何れかに記載の手動操作装置において、
    さらに、前記操作ハンドルに加えられた操作力を検知する操作力検知手段を備え、
    前記制御手段は、前記操作力検知手段によって検知された前記操作力に基づき、前記フォースパターンにおける前記操作位置と前記制御値との関係を修正すること、
    を特徴とする手動操作装置。
  9. 請求項８に記載の手動操作装置において、
    前記制御手段は、前記操作力検知手段によって検知された前記操作力に基づき、前記操作ハンドルが、初期位置から前記車両に搭載された機器を操作するための信号出力位置まで移動する際に出力する前記制御値の最大値を決定し、その決定した最大値に基づいて前記フォースパターンにおける前記操作位置と前記制御値との関係を修正すること、
    を特徴とする手動操作装置。
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