JP4899627B2 - Vehicle input device - Google Patents

Vehicle input device Download PDF

Info

Publication number
JP4899627B2
JP4899627B2 JP2006135793A JP2006135793A JP4899627B2 JP 4899627 B2 JP4899627 B2 JP 4899627B2 JP 2006135793 A JP2006135793 A JP 2006135793A JP 2006135793 A JP2006135793 A JP 2006135793A JP 4899627 B2 JP4899627 B2 JP 4899627B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction force
button display
display
button
operation member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006135793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007302213A (en
Inventor
健司 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006135793A priority Critical patent/JP4899627B2/en
Publication of JP2007302213A publication Critical patent/JP2007302213A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4899627B2 publication Critical patent/JP4899627B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ポインタ又はカーソルの位置を所望のボタン表示の位置に合わせて各種操作を行う車両用入力装置に関する。   The present invention relates to an input device for a vehicle that performs various operations by matching the position of a pointer or cursor with a desired button display position.

従来から、車両内に設けた複数の被制御機器と、操作可能なジョイスティックを有し、その操作に応じた指令信号を出力するジョイスティック操作スイッチと、このジョイスティック操作スイッチの操作を案内するための表示を行う表示手段と、上記複数の被制御機器のいずれかを選択するための案内画面を上記表示手段に表示させ、上記ジョイスティック操作スイッチからの指令信号に基づき、上記複数の被制御機器のいずれかを選択後、選択された被制御機器を制御するための案内画面を上記表示手段に表示させ、上記ジョイスティック操作スイッチからの指令信号に基づき、上記選択された被制御機器を制御する制御手段を備えた車載用リモートコントロール装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平05−221272号公報
Conventionally, a plurality of controlled devices provided in the vehicle, a joystick operation switch that has an operable joystick and outputs a command signal according to the operation, and a display for guiding the operation of the joystick operation switch Display means for displaying and a guide screen for selecting one of the plurality of controlled devices is displayed on the display means, and based on a command signal from the joystick operation switch, one of the plurality of controlled devices is displayed. A control screen for controlling the selected controlled device based on a command signal from the joystick operation switch, and displaying a guidance screen for controlling the selected controlled device on the display unit. A vehicle-mounted remote control device is known (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 05-212272

しかしながら、上述の従来技術のように、表示装置上のポインタ又はカーソルの位置を所望のボタン表示の位置に合わせて各種操作を行う車両用入力装置においては、車両に入力される各種振動に起因して、ポインタ又はカーソルの位置をボタン表示に合わせるのが困難であり、操作性が良好でないという問題点がある。   However, in the vehicle input device that performs various operations by matching the position of the pointer or cursor on the display device with the desired button display position as in the above-described prior art, it is caused by various vibrations input to the vehicle. Therefore, it is difficult to match the position of the pointer or cursor to the button display, and there is a problem that the operability is not good.

そこで、本発明は、各種振動が車両に入力される場合であっても良好な操作性を確保することができる車両用入力装置の提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an input device for a vehicle that can ensure good operability even when various vibrations are input to the vehicle.

上記目的を達成するため、第1の発明に係る車両用入力装置は、移動操作されることにより位置情報を入力できる可動操作部材と、
可動操作部材の移動操作に対して物理的な反力を発生できる反力発生機構と、
複数のボタンに対応して複数のボタン表示を表示した画面上で、前記入力される位置情報に基づいてボタン表示に対するポインタ又はカーソルの相対的な位置を変化させる表示制御手段と、
カメラで撮影したユーザの顔部の画像に基づいて画像認識されるユーザの視線に基づいて、ポインタ又はカーソルの移動先のボタン表示を予測する移動先予測手段と、
ボタン表示の位置にポインタ又はカーソルが引き込まれるような引き込み力が、前記可動操作部材に作用するように、前記反力発生機構を制御する反力制御手段と、を備え
前記反力制御手段は、前記移動先予測手段の予測結果に基づいて、移動先のボタン表示以外のボタン表示に対する引き込み力を小さく又はゼロにすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a vehicle input device according to a first invention includes a movable operation member capable of inputting position information by being moved,
A reaction force generation mechanism capable of generating a physical reaction force with respect to the movement operation of the movable operation member;
Display control means for changing a relative position of a pointer or a cursor with respect to button display based on the input position information on a screen displaying a plurality of button displays corresponding to a plurality of buttons ;
A destination prediction unit that predicts a button display of a destination of a pointer or cursor based on a user's line of sight recognized based on an image of a user's face captured by a camera;
Reaction force control means for controlling the reaction force generation mechanism so that a pulling force that causes the pointer or cursor to be pulled into the position of the button display acts on the movable operation member ,
The reaction force control means is characterized in that, based on the prediction result of the movement destination prediction means, the pulling force for the button display other than the button display of the movement destination is made small or zero .

本発明によれば、各種振動が車両に入力される場合であっても良好な操作性を確保することができる車両用入力装置が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a vehicle input device that can ensure good operability even when various vibrations are input to the vehicle.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を幾つかの実施例に分けて行う。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in several embodiments with reference to the drawings.

図1は、本発明による実施例1に係る車両用入力装置10Aの主要構成を概念的に示す図である。図1に示すように、本実施例の車両用入力装置10Aは、反力操作デバイス40、ディスプレイ14、及び、処理装置70Aを備える。   FIG. 1 is a diagram conceptually showing the main configuration of a vehicle input device 10A according to a first embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the vehicle input device 10 </ b> A of the present embodiment includes a reaction force operation device 40, a display 14, and a processing device 70 </ b> A.

反力操作デバイス40及びディスプレイ14は、車室内の物理的に離れた位置に別々に配置される。反力操作デバイス40及びディスプレイ14は、図1に示すように、例えばマイクロコンピューターからなる処理装置70Aに接続される。反力操作デバイス40及びディスプレイ14は、無線通信回線を介して、処理装置70Aに接続されてもよい。処理装置70Aには、例えばオーディオ機器やナビゲーション装置、エアコン等、反力操作デバイス40により操作される車載機器16が接続される。   The reaction force operation device 40 and the display 14 are separately disposed at physically separated positions in the vehicle interior. As shown in FIG. 1, the reaction force operation device 40 and the display 14 are connected to a processing apparatus 70A composed of, for example, a microcomputer. The reaction force operation device 40 and the display 14 may be connected to the processing device 70A via a wireless communication line. The in-vehicle device 16 operated by the reaction force operation device 40 such as an audio device, a navigation device, and an air conditioner is connected to the processing device 70A.

ディスプレイ14は、液晶ディスプレイ等で構成され、ユーザが見やすい位置、好ましくは、運転者が運転中の視野を大きく変えることなく見ることができるような位置に配置される。例えば、ディスプレイ14は、インストルメントパネル上面の中央部に配置されてよいし、また、メーター内に配置されてもよい。   The display 14 is composed of a liquid crystal display or the like, and is disposed at a position where the user can easily see, preferably at a position where the driver can see without significantly changing the visual field while driving. For example, the display 14 may be disposed in the center of the upper surface of the instrument panel or may be disposed in a meter.

反力操作デバイス40は、ユーザが操作しやすい位置、好ましくは、運転者が手を伸ばすだけで操作できるような位置に配置される。例えば、反力操作デバイス40は、センターコンソール部に配置されてよいし、また、インストルメントパネルに配置されてもよい。   The reaction force operation device 40 is disposed at a position where the user can easily operate, preferably at a position where the driver can operate by simply reaching out. For example, the reaction force operation device 40 may be disposed on the center console unit or may be disposed on the instrument panel.

図2は、反力操作デバイス40の主要構成の一例を概略図である。図2に示す反力操作デバイス40は、ジョイスティック型のデバイスであり、本体ケース42と、ユーザ(操作者)により把持される可動操作部材44を備える。可動操作部材44は、本体ケース42に対して前後左右及び斜めの2次元領域内で移動操作可能(揺動可能)に構成される。可動操作部材44の動き(移動操作)は、回転角センサ(ロータリーエンコーダー)46X、46Y(図4参照)等で検出され、位置入力信号として処理装置70Aに入力される。可動操作部材44は、スティック状の部材からなり、その頂部に操作スイッチ45を有する。操作スイッチ45は、例えば可動操作部材44を把持した手の親指により押して操作されるのに好適なものであってよい。操作スイッチ45に対する操作は、例えば電気的又は光学的に検出され、操作信号として処理装置70Aに入力される。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a main configuration of the reaction force operation device 40. A reaction force operation device 40 shown in FIG. 2 is a joystick type device, and includes a main body case 42 and a movable operation member 44 that is held by a user (operator). The movable operation member 44 is configured to be movable (swingable) in a two-dimensional region that is front-rear, left-right, and diagonal with respect to the main body case 42. The movement (moving operation) of the movable operation member 44 is detected by rotation angle sensors (rotary encoders) 46X, 46Y (see FIG. 4) or the like, and is input to the processing device 70A as a position input signal. The movable operation member 44 is made of a stick-shaped member, and has an operation switch 45 at the top. For example, the operation switch 45 may be suitable for being operated by being pushed by the thumb of the hand holding the movable operation member 44. An operation on the operation switch 45 is detected, for example, electrically or optically, and is input to the processing device 70A as an operation signal.

反力操作デバイス40は、可動操作部材44の移動操作に対して物理的な反力を発生できる反力発生機構50を備える。   The reaction force operation device 40 includes a reaction force generation mechanism 50 that can generate a physical reaction force with respect to the movement operation of the movable operation member 44.

図3は、反力発生機構50の一例を示す概略図である。図3では、反力発生機構50の基本原理の一例を示すため、本体ケース42内部の構造を上面視により概略的に示している。また、以下では、説明の都合上、X軸方向が車両左右方向に対応し、Y軸方向が車両前後方向に対応するものとする。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the reaction force generation mechanism 50. In FIG. 3, in order to show an example of the basic principle of the reaction force generation mechanism 50, the structure inside the main body case 42 is schematically shown in a top view. In the following description, for convenience of explanation, it is assumed that the X-axis direction corresponds to the vehicle left-right direction and the Y-axis direction corresponds to the vehicle front-rear direction.

反力発生機構50は、図3に示すように、X軸まわりの回転反力を付与する正逆回転可能な第1モータ54と、Y軸まわりの回転反力を付与する正逆回転可能な第2モータ52とを備える。第1モータ54及び第2モータ52は、本体ケース42に対して例えばボルト等により固定される。   As shown in FIG. 3, the reaction force generating mechanism 50 includes a first motor 54 capable of rotating in the forward and reverse directions for applying a rotational reaction force about the X axis and a forward and reverse rotation for applying a rotational reaction force about the Y axis. A second motor 52. The first motor 54 and the second motor 52 are fixed to the main body case 42 with, for example, bolts or the like.

第1モータ54の出力軸には、ギア機構55、59を介して、X軸部材45が接続される。X軸部材45は、本体ケース42に対してX軸まわりに回転可能に例えばベアリングを介して支持される。X軸部材45には、回転フレーム46が固定支持される。X軸部材45は、可動操作部材44に直接的には接続されない。また、回転フレーム46は、本体ケース42に直接的には接続されない。   An X-axis member 45 is connected to the output shaft of the first motor 54 via gear mechanisms 55 and 59. The X-axis member 45 is supported with respect to the main body case 42 through, for example, a bearing so as to be rotatable around the X-axis. A rotating frame 46 is fixedly supported on the X-axis member 45. The X-axis member 45 is not directly connected to the movable operation member 44. Further, the rotating frame 46 is not directly connected to the main body case 42.

Y軸部材47は、回転フレーム46に対してY軸まわりに回転可能に例えばベアリングを介して支持される。Y軸部材47には、可動操作部材44が固定支持される。これにより、回転フレーム46には、可動操作部材44がY軸部材47を介してY軸まわり回転可能に支持される。即ち、回転フレーム46は、可動操作部材44をY軸まわり回転可能に支持する。Y軸部材47は、ギア機構53、58を介して、第2モータ52の出力軸に接続される。   The Y-axis member 47 is supported via a bearing, for example, so as to be rotatable about the Y-axis with respect to the rotating frame 46. A movable operation member 44 is fixedly supported on the Y-axis member 47. As a result, the movable operation member 44 is supported by the rotary frame 46 via the Y-axis member 47 so as to be rotatable about the Y-axis. That is, the rotary frame 46 supports the movable operation member 44 so as to be rotatable about the Y axis. The Y-axis member 47 is connected to the output shaft of the second motor 52 via the gear mechanisms 53 and 58.

以上の構成の反力発生機構50によれば、第1モータ54が通電されて回転すると、ギア機構55、59を介して、回転フレーム46が本体ケース42に対してX軸まわりに回転する。このとき、可動操作部材44は、回転フレーム46に支持されているので、回転フレーム46と共に本体ケース42に対してX軸まわりに回転する。一方、第2モータ52が通電されて回転すると、ギア機構53、58を介して、可動操作部材44が回転フレーム46に対してY軸まわりに回転する。即ち、可動操作部材44が本体ケース42に対してY軸まわりに回転する。このようにして、可動操作部材44は、本体ケース42に対してX軸まわり及びY軸まわり並びにその組み合わせにより、第1モータ54及び第2モータ52の駆動に伴って2次元的に移動可能となる。換言すると、可動操作部材44には、第1モータ54及び第2モータ52に対する通電及びその際の駆動電圧を制御することで、X軸及びY軸からなる2次元平面の任意の方向に任意の反力を付与することができる。例えば、可動操作部材44のX軸まわりの操作であって、可動操作部材44の前方向の操作に対して反力を付与する場合、第1モータ54を時計方向に回転させる。この場合、ユーザは、可動操作部材44が前方向に動かし難い感覚を持つだろう。このときの反力は、第1モータ54の駆動時のデューティを調整することで制御されてよい。同様に、可動操作部材44のX軸まわりの操作であって、可動操作部材44の後方向の操作に対して反力を付与する場合、第1モータ54を反時計方向に回転させる。ここで、注意すべきことは、反力は、必ずしも正に限られず負の値もとりうる。例えば、可動操作部材44の前方向の操作に対して負の反力を付与する場合、第1モータ54を反時計方向に回転させればよい。この場合、ユーザは、可動操作部材44が前方向に勝手に動くような(引き込まれるような)感覚を持つだろう。   According to the reaction force generation mechanism 50 configured as described above, when the first motor 54 is energized and rotated, the rotation frame 46 rotates about the X axis with respect to the main body case 42 via the gear mechanisms 55 and 59. At this time, since the movable operation member 44 is supported by the rotating frame 46, it rotates around the X axis with respect to the main body case 42 together with the rotating frame 46. On the other hand, when the second motor 52 is energized and rotated, the movable operation member 44 rotates about the Y axis with respect to the rotating frame 46 via the gear mechanisms 53 and 58. That is, the movable operation member 44 rotates about the Y axis with respect to the main body case 42. In this manner, the movable operation member 44 can be moved two-dimensionally with the drive of the first motor 54 and the second motor 52 with respect to the main body case 42 around the X axis, the Y axis, and combinations thereof. Become. In other words, the movable operation member 44 is controlled in the arbitrary direction on the two-dimensional plane composed of the X axis and the Y axis by controlling the energization to the first motor 54 and the second motor 52 and the driving voltage at that time. A reaction force can be applied. For example, when the movable operation member 44 is operated around the X axis and a reaction force is applied to the forward operation of the movable operation member 44, the first motor 54 is rotated clockwise. In this case, the user will have a feeling that the movable operation member 44 is difficult to move forward. The reaction force at this time may be controlled by adjusting the duty when the first motor 54 is driven. Similarly, when the reaction force is applied to the operation of the movable operation member 44 around the X axis and the operation of the movable operation member 44 is performed in the backward direction, the first motor 54 is rotated counterclockwise. Here, it should be noted that the reaction force is not necessarily positive, and may take a negative value. For example, when a negative reaction force is applied to the forward operation of the movable operation member 44, the first motor 54 may be rotated counterclockwise. In this case, the user will have a feeling that the movable operation member 44 moves (draws) without permission.

本実施例では、後に詳説するように、可動操作部材44の反力を適切に制御することで、可動操作部材44の操作性を高めることを可能とする。尚、このような反力発生機構50に対する反力制御は、処理装置70Aより実現され、その制御態様の詳細については後に説明する。   In this embodiment, as will be described in detail later, the operability of the movable operation member 44 can be improved by appropriately controlling the reaction force of the movable operation member 44. Such reaction force control for the reaction force generating mechanism 50 is realized by the processing device 70A, and details of the control mode will be described later.

図4は、本実施例の車両用入力装置10Aにおける処理装置70Aを中心とした主要構成を示す機能ブロック図である。処理装置70Aは、反力制御部72Aと、反力マップ記憶部73と、位置入力信号処理部74と、操作信号処理部76と、表示制御部78を備える。   FIG. 4 is a functional block diagram showing a main configuration centering on the processing device 70A in the vehicle input device 10A of the present embodiment. The processing device 70A includes a reaction force control unit 72A, a reaction force map storage unit 73, a position input signal processing unit 74, an operation signal processing unit 76, and a display control unit 78.

反力制御部72A及び位置入力信号処理部74には、第1モータ54の回転角を検出する回転角センサ46X、及び、第2モータ52の回転角を検出する回転角センサ46Yが接続される。反力制御部72Aには、制御対象として、第1モータ54及び第2モータ52が接続される。表示制御部78には、ディスプレイ14の他、例えばオーディオ機器等、反力操作デバイス40により操作される車載機器16が接続される。尚、回転角センサ46Xは、第1モータ54の回転角に代えて、X軸部材45の回転角を検出するものであってもよい。同様に、回転角センサ46Yは、第2モータ52の回転角Yに代えて、Y軸部材47の回転角を検出するものであってもよい。   A rotation angle sensor 46X that detects the rotation angle of the first motor 54 and a rotation angle sensor 46Y that detects the rotation angle of the second motor 52 are connected to the reaction force control unit 72A and the position input signal processing unit 74. . A first motor 54 and a second motor 52 are connected to the reaction force control unit 72A as control targets. In addition to the display 14, the display control unit 78 is connected to the in-vehicle device 16 operated by the reaction force operation device 40 such as an audio device. The rotation angle sensor 46X may detect the rotation angle of the X-axis member 45 instead of the rotation angle of the first motor 54. Similarly, the rotation angle sensor 46 </ b> Y may detect the rotation angle of the Y-axis member 47 instead of the rotation angle Y of the second motor 52.

以下、図5以降を参照して、処理装置70Aの各部72、73、74、76、78について説明する。   Hereinafter, each unit 72, 73, 74, 76, 78 of the processing apparatus 70A will be described with reference to FIG.

操作信号処理部76は、反力操作デバイス40の操作スイッチ45を操作した際に生成される操作信号を検出して、表示制御部78に出力する。位置入力信号処理部74は、回転角センサ46X及び回転角センサ46Yの双方の出力信号を処理して、可動操作部材44の動き(ユーザによる移動操作態様)を検出する。   The operation signal processing unit 76 detects an operation signal generated when the operation switch 45 of the reaction force operation device 40 is operated, and outputs the operation signal to the display control unit 78. The position input signal processing unit 74 processes the output signals of both the rotation angle sensor 46X and the rotation angle sensor 46Y, and detects the movement of the movable operation member 44 (movement operation mode by the user).

表示制御部78は、操作信号処理部76を介して入力される操作信号に応じて(反力操作デバイス40から入力される操作信号)に応じて、各種車載機器16(例えばナビゲーション装置)やディスプレイ14のボタン表示画像の切り替え等を制御する。また、表示制御部78は、位置入力信号処理部74を介して入力される位置入力信号に応じて(反力操作デバイス40から入力される位置情報に応じて)、ディスプレイ14上でのポインタP及びカーソルCの位置を変化させる。   The display control unit 78 is used for various in-vehicle devices 16 (for example, a navigation device) and a display in accordance with an operation signal input via the operation signal processing unit 76 (an operation signal input from the reaction force operation device 40). 14 button display image switching is controlled. In addition, the display control unit 78 responds to a position input signal input via the position input signal processing unit 74 (according to position information input from the reaction force operation device 40), and a pointer P on the display 14 is displayed. And the position of the cursor C is changed.

図5は、ディスプレイ14上で表示されるボタン表示画像の一例を示す図である。ディスプレイ14上には、処理装置70Aによる制御下で、図5に示すように、反力操作デバイス40に対するユーザの操作を支援するボタン表示画像が表示される。即ち、ボタン表示画像は、反力操作デバイス40により操作される各ボタンを表す各ボタン表示F1〜F11を含む。各ボタンには、それぞれのボタンに対する操作により実現される機能が割り当てられる。例えば、ボタン表示F1〜F11で表されるボタンは、例えばオーディオ機器、エアコン、無線通信機能を含む各種音声機能システムを操作するためのボタンであってよい。例えばオーディオ機器の場合、ボタン表示F8〜F11で表されるボタンは、例えば、所望の再生メディアを検索するためのシーク(seek)ボタン、再生出力を増加又は減少させるためのボタン、及び、モードボタンである。尚、ボタン表示F1〜F9は、当該ボタンにより実現される機能を表す図柄や文字(例えば、“メール”ボタン表示F3)を含んでよい。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a button display image displayed on the display 14. As shown in FIG. 5, a button display image that supports the user's operation on the reaction force operation device 40 is displayed on the display 14 under the control of the processing device 70 </ b> A. That is, the button display image includes button displays F <b> 1 to F <b> 11 representing the buttons operated by the reaction force operation device 40. Each button is assigned a function realized by an operation on the button. For example, the buttons represented by the button displays F1 to F11 may be buttons for operating various audio function systems including, for example, an audio device, an air conditioner, and a wireless communication function. For example, in the case of an audio device, buttons represented by button displays F8 to F11 include, for example, a seek button for searching for a desired reproduction medium, a button for increasing or decreasing a reproduction output, and a mode button. It is. The button displays F1 to F9 may include symbols and characters (for example, “mail” button display F3) representing functions realized by the buttons.

ディスプレイ14上には、図5に示すように、ボタン表示画像上に、ポインタP及びカーソルCが重畳表示されている。ポインタPは、ディスプレイ14上における反力操作デバイス40の仮想的な位置を指し示す役割をする。ポインタPは、反力操作デバイス40から入力される位置入力信号に基づいて、移動される。本例では、ポインタPは、ユーザによる反力操作デバイス40に対する2次元的な移動操作に連動して、ボタン表示画像上を2次元で移動される。即ち、ユーザは、反力操作デバイス40を移動操作して、ポインタPの位置を2次元的に自由に移動させることができる。   On the display 14, as shown in FIG. 5, a pointer P and a cursor C are superimposed and displayed on the button display image. The pointer P serves to indicate a virtual position of the reaction force operation device 40 on the display 14. The pointer P is moved based on a position input signal input from the reaction force operation device 40. In this example, the pointer P is moved two-dimensionally on the button display image in conjunction with a two-dimensional movement operation on the reaction force operation device 40 by the user. That is, the user can move the reaction force operation device 40 to freely move the position of the pointer P two-dimensionally.

カーソルCは、現在のポインタPの位置で操作可能なボタンを指し示す役割をする。図5に示すカーソルCは、ボタン表示F3に位置し、“メール”ボタンが反力操作デバイス40により操作可能であることを示す。カーソルCは、ポインタPの動きに連動して動き、例えばポインタPがボタン表示F4の位置まで移動されると、それに伴ってカーソルCの位置がボタン表示F3からボタン表示F4に移動される。   The cursor C serves to indicate a button that can be operated at the current position of the pointer P. A cursor C shown in FIG. 5 is located in the button display F3 and indicates that the “mail” button can be operated by the reaction force operation device 40. The cursor C moves in conjunction with the movement of the pointer P. For example, when the pointer P is moved to the position of the button display F4, the position of the cursor C is moved from the button display F3 to the button display F4.

例えば、図2に示す状態で、ユーザが反力操作デバイス40の操作スイッチ45を操作した場合には、それに応答して、表示制御部78は、ディスプレイ14上のボタン表示画像を、図2に示すものからメール専用のボタン表示画像(図示せず)へと切替える。ボタン表示画像には、メールのアドレスや送信指令等を入力するための同様のボタンを複数含んでよい。このように、ボタン表示画像は、多数用意されてよく、それぞれ、異なるボタン表示の配列を有してよい。   For example, when the user operates the operation switch 45 of the reaction force operation device 40 in the state shown in FIG. 2, the display control unit 78 responds to the button display image on the display 14 in FIG. It switches from what is shown to the button display image (not shown) only for mail. The button display image may include a plurality of similar buttons for inputting a mail address, a transmission command, and the like. As described above, a large number of button display images may be prepared, and each may have a different button display arrangement.

また、例えば、図2に示す状態で、ユーザが出力中の音楽の音量を下げたいと思うと、ポインタPの位置(及びカーソルCの位置)を、ボタン表示F10へと移動させるべく、反力操作デバイス40の可動操作部材44を斜め右手前方向に移動させることになるだろう。その際に入力される位置入力信号に応答して、表示制御部78は、ポインタP及びカーソルCの位置を移動させる。ポインタPがボタン表示F10付近に移動されると、カーソルCがボタン表示F10の位置に来るので、ユーザは、現時点で反力操作デバイス40の操作スイッチ45を操作すれば、音楽の音量を下げることができることを理解する。この際、ユーザが反力操作デバイス40の操作スイッチ45を操作した場合には、表示制御部78は、オーディオ装置に対して音量を下げるように指示を出力する。尚、表示制御部78は、ユーザによる操作スイッチ45の操作毎に、音量を一定幅ずつ下げていくこととしてよい。   Further, for example, in the state shown in FIG. 2, when the user wants to lower the volume of the music being output, the reaction force is used to move the position of the pointer P (and the position of the cursor C) to the button display F10. The movable operation member 44 of the operation device 40 will be moved diagonally right forward. In response to the position input signal input at that time, the display control unit 78 moves the positions of the pointer P and the cursor C. When the pointer P is moved to the vicinity of the button display F10, the cursor C comes to the position of the button display F10. Therefore, if the user operates the operation switch 45 of the reaction force operation device 40 at this time, the user can decrease the volume of the music. Understand that you can. At this time, when the user operates the operation switch 45 of the reaction force operation device 40, the display control unit 78 outputs an instruction to the audio device to lower the volume. Note that the display control unit 78 may decrease the volume by a certain amount each time the user operates the operation switch 45.

反力マップ記憶部73には、ボタン表示画像の各座標点にポインタPが存在するときに反力操作デバイス40の可動操作部材44に発生させるべき反力を定義した反力マップが格納されている。反力マップは、ボタン表示画像毎に用意される。反力マップにおいて、ボタン表示画像の各座標点に対応して可動操作部材44に発生させるべき反力は、図2に示したようなボタン表示F8〜F11にポインタPが引き込まれるように、その大きさ及び方向が定義される。これについて図6を参照して説明する。   The reaction force map storage unit 73 stores a reaction force map that defines a reaction force to be generated on the movable operation member 44 of the reaction force operation device 40 when the pointer P is present at each coordinate point of the button display image. Yes. A reaction force map is prepared for each button display image. In the reaction force map, the reaction force to be generated on the movable operation member 44 corresponding to each coordinate point of the button display image is such that the pointer P is drawn into the button displays F8 to F11 as shown in FIG. Size and direction are defined. This will be described with reference to FIG.

図6は、反力マップにより定義されるボタン表示画像上における反力の分布態様を模式的に示す図である。可動操作部材44に発生させるべき反力は、図6にて黒丸で示すように、仮想的に、各ボタン表示F8〜F11に吸引力発生源(アトラクタ)を配置したときに各座標点に作用する吸引力に対応するものであってよい。即ち、吸引力発生源からあたかもポインタPが吸引力を受けているかのような態様で、可動操作部材44に反力を発生させる。   FIG. 6 is a diagram schematically showing a reaction force distribution mode on the button display image defined by the reaction force map. The reaction force to be generated by the movable operation member 44 acts on each coordinate point when a suction force generation source (attractor) is virtually arranged on each of the button displays F8 to F11 as indicated by black circles in FIG. It may correspond to the suction force to be performed. That is, a reaction force is generated in the movable operation member 44 as if the pointer P is receiving the suction force from the suction force generation source.

図7は、より視覚的に表現した反力の分布態様を示す図であり、図7(A)は、2つのボタン表示に対する吸引力の作用態様を視覚的に示す平面図であり、図7(B)は、可動操作部材44での反力の作用態様を視覚的に示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a distribution aspect of the reaction force expressed more visually, and FIG. 7A is a plan view visually showing an action mode of the suction force with respect to two button displays. (B) is a view visually showing the action mode of the reaction force on the movable operation member 44. FIG.

図7(A)に示すように、各ボタン表示まわりには当該各ボタン表示を中心としてポインタPを引き込む吸引力が分布されている。図7(A)には、ポインタPの位置が白丸で示されている。ここでは、このポインタPの位置から図の左方向にポインタPの位置を移動させる際(可動操作部材44を左方向に移動させる際)に可動操作部材44に発生する反力について説明する。   As shown in FIG. 7A, a suction force that draws the pointer P around each button display is distributed around each button display. In FIG. 7A, the position of the pointer P is indicated by a white circle. Here, a reaction force generated in the movable operation member 44 when the position of the pointer P is moved from the position of the pointer P to the left in the drawing (when the movable operation member 44 is moved in the left direction) will be described.

先ず、図7(A)に示すポインタPの位置では、可動操作部材44には、第2モータ52の作動により、ポインタPがボタン表示F2の方向に引き込まれるような反力、即ち左方向の引き込まれる力が作用する。従って、この場合、ユーザによる操作時に可動操作部材44が左方向に力を受け、ポインタPのボタン表示F2(右側のボタン表示)への引き込みが実現される。尚、この際、ユーザが可動操作部材44を右方向に動かさそうとすると、当該引き込み力を反力として受け、比較的大きな操作力が必要となる。   First, at the position of the pointer P shown in FIG. 7A, the movable operating member 44 has a reaction force such that the pointer P is pulled in the direction of the button display F2 by the operation of the second motor 52, that is, in the left direction. A pulling force acts. Therefore, in this case, the movable operation member 44 receives a force in the left direction when operated by the user, and the pull-in of the pointer P to the button display F2 (right button display) is realized. At this time, if the user tries to move the movable operation member 44 in the right direction, the pulling force is received as a reaction force, and a relatively large operation force is required.

ポインタPがボタン表示F2に引き込まれると、ポインタPがボタン表示F2内に存在する限り、可動操作部材44には反力が作用されない。即ち、可動操作部材44は、カーソルCの位置がボタン表示F2から変化しない範囲で、反力発生機構50により発生する反力は最小値(例えばゼロ)にされる。尚、この場合でも、可動操作部材44の機械的な支持構造により発生する機械的な反力は存在する。   When the pointer P is pulled into the button display F2, as long as the pointer P exists in the button display F2, no reaction force is applied to the movable operation member 44. That is, in the movable operation member 44, the reaction force generated by the reaction force generation mechanism 50 is set to a minimum value (for example, zero) within a range where the position of the cursor C does not change from the button display F2. Even in this case, there is a mechanical reaction force generated by the mechanical support structure of the movable operation member 44.

更にユーザが可動操作部材44を左に動かし、ポインタPの位置がボタン表示F2の左側端部付近に来ると、可動操作部材44にはボタン表示F2に引き込まれる力(右方向の力)が作用する。この引き込み力に抗してユーザが可動操作部材44を左に動かし、ポインタPの位置がボタン表示F2とボタン表示F1の間の中点を越えてボタン表示F1側に来ると、可動操作部材44にはボタン表示F1に引き込まれる力(左方向の力)が作用する。これにより、ユーザは、当該引き込み力の作用により、可動操作部材44の更なる左方向の移動操作が促進(補助)される。この引き込み力は、図7に示すように、ポインタPの位置がボタン表示F1内に来ると、最小値に低減される。   Further, when the user moves the movable operation member 44 to the left and the position of the pointer P comes near the left end portion of the button display F2, a force (right force) drawn into the button display F2 acts on the movable operation member 44. To do. When the user moves the movable operation member 44 to the left against this pulling force and the position of the pointer P exceeds the midpoint between the button display F2 and the button display F1, the movable operation member 44 is moved to the button display F1 side. A force (a leftward force) is applied to the button display F1. Accordingly, the user is promoted (assisted) by further moving operation of the movable operation member 44 in the left direction by the action of the pulling force. As shown in FIG. 7, this pulling force is reduced to the minimum value when the position of the pointer P comes within the button display F1.

このように本実施例によれば、ポインタPの位置が、ボタン表示のある位置、即ち、ボタン表示に係るボタンの操作ができる位置まで引き込まれるように、可動操作部材44に作用する反力が制御される。これにより、ユーザは、ポインタPの位置とボタン表示の位置とを目視に頼って合わせる必要がなくなり(例えば微妙な位置ずれを補正する操作が不要となり)、可動操作部材44の操作性が向上する。また、ユーザは、手を介して伝達される可動操作部材44に対する反力を感じ取ることで、容易に(例えば、ディスプレイ14上のボタン表示画像を見なくても)現在ボタン操作可能な位置にあることを把握することができる。また、ボタン表示に引き込まれるような力を増減させることで、可動操作部材44の操作に節度感を与えることができる。   Thus, according to the present embodiment, the reaction force acting on the movable operation member 44 is such that the position of the pointer P is pulled to a position where the button is displayed, that is, a position where the button related to the button display can be operated. Be controlled. This eliminates the need for the user to match the position of the pointer P and the position of the button display by visual observation (for example, an operation for correcting a slight misalignment is unnecessary), and the operability of the movable operation member 44 is improved. . In addition, the user can feel the reaction force against the movable operation member 44 transmitted through his / her hand so that the user can easily operate the button (for example, without viewing the button display image on the display 14). I can understand that. Further, by increasing or decreasing the force that is drawn into the button display, it is possible to give a sense of moderation to the operation of the movable operation member 44.

更に、本実施例によれば、上述の如く、一旦、ポインタPの位置がボタン表示に引き込まれると、当該ボタン表示から脱出できないような引き込み力が作用するので、例えば車両の振動等により可動操作部材44に比較的小さい非人為的な力が作用した場合であっても、カーソルCの位置が当該ボタン表示から変化せず、当該ボタン表示に係るボタンの操作が可能な状態が維持される。これにより、例えば路面の凹凸等により操作者の手を介して振動が可動操作部材44に伝わった場合でも、ポインタPの位置がボタン表示の位置から容易には逸脱せず、操作者は通常通り入力操作を継続することができる。   Further, according to the present embodiment, as described above, once the position of the pointer P is pulled into the button display, a pulling force that does not escape from the button display is applied. Even when a relatively small non-artificial force is applied to the member 44, the position of the cursor C does not change from the button display, and the state in which the button related to the button display can be operated is maintained. Accordingly, even when vibration is transmitted to the movable operation member 44 through the operator's hand due to, for example, unevenness on the road surface, the position of the pointer P does not easily deviate from the button display position, and the operator can The input operation can be continued.

実施例2は、ポインタP(又はカーソルC)の移動先のボタン表示を予測する移動先予測部を有する点が、上述の実施例1と主に異なる。以下、上述の実施例1と同一の構成については同一の参照符号を付して、説明を省略する。   The second embodiment mainly differs from the first embodiment described above in that it includes a movement destination prediction unit that predicts button display of the movement destination of the pointer P (or cursor C). Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図8は、本実施例の車両用入力装置10Bにおける処理装置70Bを中心とした主要構成を示す機能ブロック図である。処理装置70Bは、反力制御部72Bと、反力マップ記憶部73と、位置入力信号処理部74と、移動先予測部75Bと、操作信号処理部76と、表示制御部78を備える。移動先予測部75Bには、位置入力信号処理部74が接続される。   FIG. 8 is a functional block diagram showing the main configuration centering on the processing device 70B in the vehicle input device 10B of the present embodiment. The processing device 70B includes a reaction force control unit 72B, a reaction force map storage unit 73, a position input signal processing unit 74, a movement destination prediction unit 75B, an operation signal processing unit 76, and a display control unit 78. A position input signal processing unit 74 is connected to the movement destination prediction unit 75B.

移動先予測部75Bは、位置入力信号処理部74を介して入力される位置入力信号(反力操作デバイス40から入力される位置情報)に基づいて、操作者が可動操作部材44を移動操作する際の移動先のボタン表示を予測・推定する。例えば、移動先予測部75Bは、可動操作部材44の初動時の移動ベクトル(特に、現在の表示ボタンの領域内から脱出する際のポインタPの移動ベクトル)を、当該初動時の位置入力信号に基づいて算出し、当該算出した移動ベクトルの始点を現在のボタン表示の位置(例えば中心位置)に置いたときに当該移動ベクトルの方向に存在するボタン表示を、移動先のボタン表示として推定してよい。移動先予測部75Bは、推定した移動先のボタン表示を、反力制御部72Bに通知する。尚、移動先予測部75Bは、振動等の影響を排除するため、所定大きさ以上の移動ベクトルが算出された場合にのみ、移動先のボタン表示を推定することとしてよい。   The movement destination prediction unit 75B moves the movable operation member 44 by the operator based on the position input signal (position information input from the reaction force operation device 40) input via the position input signal processing unit 74. Predict / estimate the display of the button to move to. For example, the movement destination prediction unit 75B uses the movement vector at the time of initial movement of the movable operation member 44 (particularly, the movement vector of the pointer P when exiting from the current display button area) as the position input signal at the time of the initial movement. The button display that exists in the direction of the movement vector when the start point of the calculated movement vector is placed at the current button display position (for example, the center position) is estimated as the destination button display. Good. The movement destination prediction unit 75B notifies the reaction force control unit 72B of the button display of the estimated movement destination. The movement destination prediction unit 75B may estimate the button display of the movement destination only when a movement vector having a predetermined size or more is calculated in order to eliminate the influence of vibration or the like.

図9は、本実施例の反力制御部72Bにより実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing a flow of main processing realized by the reaction force control unit 72B of the present embodiment.

ステップ100では、反力制御部72Bは、移動先予測部75Bによって移動先のボタン表示が予測されたか否かを判定する。即ち、操作者が意図するカーソルCの移動先のボタン表示が予測されたか否かを判定する。移動先予測部75Bによって移動先のボタン表示が予測されない場合には、ステップ110に進み、それ以外の場合には、ステップ120に進む。   In step 100, the reaction force control unit 72B determines whether or not the destination button display is predicted by the destination prediction unit 75B. That is, it is determined whether or not button display of the movement destination of the cursor C intended by the operator is predicted. If the destination button display is not predicted by the destination prediction unit 75B, the process proceeds to step 110; otherwise, the process proceeds to step 120.

ステップ110では、反力制御部72Bは、通常の反力制御を行う。通常の反力制御とは、上述の実施例1と同様の反力制御態様であり、反力マップ記憶部73からの反力マップ(各ボタン表示にアトラクタが存在する反力マップ)に基づいて、可動操作部材44に作用させるべき反力を決定し、反力発生機構50を介して当該反力を可動操作部材44に作用させる(図6参照)。   In step 110, the reaction force control unit 72B performs normal reaction force control. The normal reaction force control is a reaction force control mode similar to that of the first embodiment described above, and is based on a reaction force map (reaction force map in which an attractor is present in each button display) from the reaction force map storage unit 73. Then, the reaction force to be applied to the movable operation member 44 is determined, and the reaction force is applied to the movable operation member 44 via the reaction force generation mechanism 50 (see FIG. 6).

ステップ120では、反力制御部72Bは、移動先予測部75Bによって予測された移動先のボタン表示へのポインタPの移動(可動操作部材44の移動操作)を容易化・支援するために、移動支援用反力制御を行う。具体的には、反力制御部72Bは、予測された移動先のボタン表示以外のボタン表示(特にポインタPの予測される経路周辺の他のボタン表示)に、ポインタPが引き込まれないように反力制御する。例えば、反力制御部72Bは、予測された移動先のボタン表示以外のボタン表示からの吸引力をゼロ又は極小値に変更し、予測された移動先のボタン表示からの吸引力が最も作用するように反力制御する。この移動支援用反力制御は、ポインタPが何らかのボタン表示内に引き込まれるまで(ステップ130のYES判定まで)、継続的に実行される。ここで、何らかのボタン表示とし、移動先のボタン表示としない理由は、必ずしも予測がユーザの意図に合致していない場合もあるからであり、その場合に、予測に係るボタン表示への移動支援用反力制御を継続することは有用でないからである。   In step 120, the reaction force control unit 72B moves to facilitate and support the movement of the pointer P to the button display of the movement destination predicted by the movement destination prediction unit 75B (moving operation of the movable operation member 44). Perform support reaction force control. Specifically, the reaction force control unit 72B prevents the pointer P from being drawn into button displays other than the predicted movement destination button display (particularly, other button displays around the predicted path of the pointer P). Control reaction force. For example, the reaction force control unit 72B changes the suction force from the button display other than the predicted button display of the movement destination to zero or the minimum value, and the suction force from the predicted button display of the movement destination is most effective. Control the reaction force. This movement assisting reaction force control is continuously executed until the pointer P is drawn into some button display (until a determination of YES in step 130). Here, the reason why some buttons are displayed and the destination buttons are not displayed is because the prediction may not always match the user's intention, and in that case, the button display related to the prediction is used for moving support. This is because it is not useful to continue the reaction force control.

図10は、上記のステップ120において実行される移動支援用反力制御の説明図である。ここでは、図10に示すように、現在、ポインタP及びカーソルCの位置がボタン表示F1にあり、ユーザがボタン表示F10へとポインタP及びカーソルCの位置を移動させようとした場合を想定する。   FIG. 10 is an explanatory diagram of the reaction assistance control for movement support executed in step 120 described above. Here, as shown in FIG. 10, it is assumed that the position of the pointer P and the cursor C is currently in the button display F1, and the user tries to move the position of the pointer P and the cursor C to the button display F10. .

この場合、反力制御部72Bは、図10にて黒丸により概念的に示すように、ボタン表示F10にのみアトラクタ(吸引力発生源)を仮想的に設定して、その他のボタン表示(特に、経路周辺のボタン表示F2、F5、F6等)への引き込み力が作用しないように反力制御する。これにより、図10にて実線で示すように、操作者は、即ち他のボタン表示への引き込み力を受けることなく、可動操作部材44をスムーズに動かすことができる。これにより、ポインタPが意図通りの直線的な経路で、ボタン表示F10付近まで移動し、カーソルCの位置をボタン表示F10に移動させることができる。尚、この場合、ボタン表示F10からの吸引力の作用範囲を広げ、比較的遠い位置からでもボタン表示F10への引き込みが実現されるようにしてもよい。   In this case, the reaction force control unit 72B virtually sets an attractor (suction force generation source) only on the button display F10 as conceptually indicated by a black circle in FIG. The reaction force is controlled so that the pulling force to the button display F2, F5, F6, etc. around the route does not act. As a result, as indicated by a solid line in FIG. 10, the operator can smoothly move the movable operation member 44 without receiving a pulling force to display other buttons. As a result, the pointer P moves to the vicinity of the button display F10 along the intended linear route, and the position of the cursor C can be moved to the button display F10. In this case, the action range of the suction force from the button display F10 may be expanded so that the pull-in to the button display F10 can be realized even from a relatively far position.

一方、図10とは対照的に、通常の反力制御時と同様に全てのボタン表示F1〜F11に引き込み力を発生させる反力マップを用いる場合には、図11に示すように、可動操作部材44を動かしてポインタPが、経路周辺のボタン表示F2、F5、F6等に近づくと、それらのボタン表示からの吸引力により可動操作部材44に力が作用して、ポインタPを所望のボタン表示F10付近まで直線的に移動させることが困難である。例えば、図11に実線にて示すように、経路途中でポインタPがボタン表示F2に引き込まれてしまう場合もありうる。   On the other hand, in contrast to FIG. 10, when using a reaction force map that generates a pulling force in all the button displays F1 to F11 as in the case of normal reaction force control, as shown in FIG. When the member 44 is moved and the pointer P approaches the button display F2, F5, F6, etc. around the route, the force is applied to the movable operation member 44 by the suction force from the button display, and the pointer P is moved to the desired button. It is difficult to move linearly to the vicinity of the display F10. For example, as indicated by a solid line in FIG. 11, the pointer P may be drawn into the button display F2 along the route.

このように、本実施例によれば、操作者が意図する移動先のボタン表示が予測された場合には、当該ボタン表示以外のボタン表示からの吸引力の作用が抑制ないし禁止されるので、操作者は、意図通りの動きで可動操作部材44を操作でき(それに伴い意図通りの動きでポインタPを移動させることができ)、可動操作部材44の操作性が向上する。   Thus, according to the present embodiment, when the button display of the destination intended by the operator is predicted, the action of the suction force from the button display other than the button display is suppressed or prohibited. The operator can operate the movable operation member 44 with the intended movement (and accordingly the pointer P can be moved with the intended movement), and the operability of the movable operation member 44 is improved.

尚、本実施例において、移動先予測部75Bは、振動等の影響を排除するため、予め可動操作部材44(又は本体ケース42)の固有振動数を考慮して、位置入力信号に重畳されうる振動成分をフィルタリングしてもよい。   In this embodiment, the movement destination prediction unit 75B can be superimposed on the position input signal in consideration of the natural frequency of the movable operation member 44 (or the main body case 42) in advance in order to eliminate the influence of vibration and the like. The vibration component may be filtered.

実施例3は、上述の実施例2の改良例であり、ノイズキャンセル機能を有する点が上述の実施例2と主に異なる。以下、上述の実施例1、2と同一の構成については同一の参照符号を付して、説明を省略する。   The third embodiment is an improved example of the above-described second embodiment, and is mainly different from the above-described second embodiment in that it has a noise canceling function. Hereinafter, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図12は、本実施例の車両用入力装置10Cにおける処理装置70Cを中心とした主要構成を示す機能ブロック図である。処理装置70Cは、反力制御部72Cと、反力マップ記憶部73と、位置入力信号処理部74と、移動先予測部75Cと、操作信号処理部76と、ノイズ除去信号生成部77と、表示制御部78を備える。ノイズ除去信号生成部77は、移動先予測部75Cに位置入力信号処理部74と共に接続される。   FIG. 12 is a functional block diagram showing a main configuration centering on the processing device 70C in the vehicle input device 10C of the present embodiment. The processing device 70C includes a reaction force control unit 72C, a reaction force map storage unit 73, a position input signal processing unit 74, a movement destination prediction unit 75C, an operation signal processing unit 76, a noise removal signal generation unit 77, A display control unit 78 is provided. The noise removal signal generation unit 77 is connected to the movement destination prediction unit 75C together with the position input signal processing unit 74.

ノイズ除去信号生成部77は、可動操作部材44(又は本体ケース42)に加わる振動と逆位相の振動を擬似したノイズ除去信号を生成し、移動先予測部75Cに供給する。可動操作部材44に加わる信号は、例えば加速度センサ等に基づいて検出されてもよい。ノイズ除去信号生成部77により発生されるノイズ除去信号は、位置入力信号処理部74からの処理された位置入力信号と同期して移動先予測部75Cに入力される。   The noise removal signal generation unit 77 generates a noise removal signal that simulates the vibration having the opposite phase to the vibration applied to the movable operation member 44 (or the main body case 42), and supplies the noise removal signal to the movement destination prediction unit 75C. A signal applied to the movable operation member 44 may be detected based on, for example, an acceleration sensor. The noise removal signal generated by the noise removal signal generation unit 77 is input to the movement destination prediction unit 75C in synchronization with the processed position input signal from the position input signal processing unit 74.

移動先予測部75Cは、ノイズ除去信号に基づいて、位置入力信号に重畳されうる振動成分を除去し、当該ノイズ除去された位置入力信号に基づいて、操作者が可動操作部材44を移動操作する際の移動先のボタン表示を推定する。移動先のボタン表示の推定方法及び推定結果を利用した反力制御部72Cによる移動支援用反力制御は、上述の実施例2と同様であってよい。   Based on the noise removal signal, the movement destination prediction unit 75C removes a vibration component that can be superimposed on the position input signal, and the operator moves the movable operation member 44 based on the noise-removed position input signal. Estimate the button display of the destination. The movement support reaction force control by the reaction force control unit 72C using the estimation method of the destination button display and the estimation result may be the same as in the second embodiment.

このように、本実施例3によれば、可動操作部材44に加わりうる車両特有の振動の影響を受けることなく、精度良く操作者の意図する移動先のボタン表示を予測することができる。   As described above, according to the third embodiment, it is possible to accurately predict the button display of the destination intended by the operator without being affected by the vibration peculiar to the vehicle that can be applied to the movable operation member 44.

実施例4は、ポインタP(又はカーソルC)の移動先のボタン表示を予測する移動先予測部を有する点が、上述の実施例1と主に異なり、移動先予測部による予測方法が上述の実施例2と主に異なる。以下、上述の実施例1と同一の構成については同一の参照符号を付して、説明を省略する。   The fourth embodiment is mainly different from the first embodiment described above in that it has a destination prediction unit that predicts the button display of the destination of the pointer P (or cursor C), and the prediction method by the destination prediction unit is as described above. Mainly different from the second embodiment. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図13は、本発明による実施例4に係る車両用入力装置10Dの主要構成を概念的に示す図である。図13に示すように、本実施例の車両用入力装置10Dは、反力操作デバイス40、ディスプレイ14、カメラ18、及び、処理装置70Dを備える。   FIG. 13 is a diagram conceptually showing the main configuration of a vehicle input device 10D according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the vehicle input device 10 </ b> D of the present embodiment includes a reaction force operation device 40, a display 14, a camera 18, and a processing device 70 </ b> D.

カメラ18は、例えばカラー又は赤外線感応CCD(charge-coupled device)センサアレイを備えるカメラである。例えば運転者の前面(例えば顔部を前方から)を捕捉可能なように、車両の適切な箇所に設けられる。例えば、カメラ18は、車両のバックミラーや、インストルメントパネルのダッシュボードやステアリングコラム等の適切な箇所に設置される。カメラ18は、リアルタイムに運転者の画像を取得し、所定のフレーム周期(例えば30fps)のストリーム形式で処理装置70Dに供給するものであってよい。   The camera 18 is, for example, a camera provided with a color or infrared sensitive CCD (charge-coupled device) sensor array. For example, it is provided at an appropriate location of the vehicle so that the front surface of the driver (for example, the face portion from the front) can be captured. For example, the camera 18 is installed at an appropriate location such as a vehicle rearview mirror, a dashboard of an instrument panel, or a steering column. The camera 18 may acquire the image of the driver in real time and supply it to the processing device 70D in a stream format of a predetermined frame period (for example, 30 fps).

図14は、本実施例の車両用入力装置10Dにおける処理装置70Dを中心とした主要構成を示す機能ブロック図である。処理装置70Dは、反力制御部72Dと、反力マップ記憶部73と、位置入力信号処理部74と、移動先予測部75Dと、操作信号処理部76と、表示制御部78と、視線検出部79を備える。視線検出部79には、カメラ18が接続される。   FIG. 14 is a functional block diagram showing a main configuration centering on the processing device 70D in the vehicle input device 10D of the present embodiment. The processing device 70D includes a reaction force control unit 72D, a reaction force map storage unit 73, a position input signal processing unit 74, a movement destination prediction unit 75D, an operation signal processing unit 76, a display control unit 78, and line-of-sight detection. A portion 79 is provided. The camera 18 is connected to the line-of-sight detection unit 79.

視線検出部79は、カメラ18により取得された各画像に対する画像処理により、運転者の視線の向きを認識し、運転者の視線の向きに関する情報を生成する。例えば、視線検出部79は、先ず、カメラ18により取得された画像から、顔の目の付近の代表的なポイント(特徴点)を抽出する。この特徴抽出方法は、適切な任意の方法であってよく、例えばActive Appearance Model(AAM)をベースにした技術が用いられてよい。次いで、適切なエッジ検出アルゴリズム(例えばSobelのエッジ検出アルゴリズム)を適用して、目周辺の特徴の境界を抽出する。次いで、視線検出部79は、上述の如く抽出される目周辺のエッジ及び特徴点を用いて、図15に示すように、眼球の輪郭線を抽出し、目の輪郭内における眼球の位置に基づいて、運転者の視線の向きを検出してよい。尚、眼球の位置は個人差があるため、各ユーザに対して予め試験等により各視線に対応した基準画像を取得しておき、当該基準画像との比較により運転者の視線の向きを検出してもよい。視線検出部79により検出される視線情報は、移動先予測部75Dに供給される。   The line-of-sight detection unit 79 recognizes the direction of the driver's line of sight by image processing on each image acquired by the camera 18 and generates information on the direction of the driver's line of sight. For example, the line-of-sight detection unit 79 first extracts representative points (feature points) near the eyes of the face from the image acquired by the camera 18. This feature extraction method may be any appropriate method, and for example, a technique based on Active Appearance Model (AAM) may be used. Then, an appropriate edge detection algorithm (for example, Sobel's edge detection algorithm) is applied to extract the feature boundaries around the eyes. Next, the line-of-sight detection unit 79 extracts the outline of the eyeball using the edge and feature points around the eye extracted as described above, and based on the position of the eyeball within the eye outline, as shown in FIG. Thus, the direction of the driver's line of sight may be detected. Since the position of the eyeball varies between individuals, a reference image corresponding to each line of sight is obtained in advance for each user by a test or the like, and the direction of the driver's line of sight is detected by comparison with the reference image. May be. The line-of-sight information detected by the line-of-sight detection unit 79 is supplied to the movement destination prediction unit 75D.

移動先予測部75Dは、視線検出部79から供給される視線情報に基づいて、操作者が可動操作部材44を移動操作する際の移動先のボタン表示を推定する。例えば、移動先予測部75Dは、視線を表すベクトルを導出し、当該導出した視線ベクトルの方向に存在するディスプレイ14上の位置にあるボタン表示を、移動先のボタン表示として推定してよい。即ち、操作者の視線の先のボタン表示(操作者の現に見ているボタン表示)を、移動先のボタン表示として推定してよい。移動先予測部75Dは、推定した移動先のボタン表示を、反力制御部72Dに通知する。移動先のボタン表示の推定結果を利用した反力制御部72Dによる移動支援用反力制御は、上述の実施例2と同様であってよい。   Based on the line-of-sight information supplied from the line-of-sight detection unit 79, the movement destination prediction unit 75 </ b> D estimates the button display of the movement destination when the operator moves the movable operation member 44. For example, the movement destination prediction unit 75D may derive a vector representing the line of sight, and estimate the button display at the position on the display 14 that exists in the direction of the derived line-of-sight vector as the movement destination button display. In other words, the button display ahead of the operator's line of sight (the button display actually viewed by the operator) may be estimated as the button display of the movement destination. The movement destination prediction unit 75D notifies the reaction force control unit 72D of the estimated movement destination button display. The reaction force control for movement support by the reaction force control unit 72D using the estimation result of the button display of the movement destination may be the same as in the second embodiment.

このように、本実施例によれば、上述の実施例2と同様、操作者が意図する移動先のボタン表示が予測された場合には、当該ボタン表示以外のボタン表示からの吸引力の作用が抑制ないし禁止されるので、操作者は、意図通りの動きで可動操作部材44を操作でき(それに伴い意図通りの動きでポインタPを移動させることができ)、可動操作部材44の操作性が向上する。   As described above, according to the present embodiment, when the button display of the movement destination intended by the operator is predicted as in the second embodiment, the action of the suction force from the button display other than the button display is performed. Therefore, the operator can operate the movable operation member 44 with the intended movement (and accordingly the pointer P can be moved with the intended movement), and the operability of the movable operation member 44 is improved. improves.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、上述の実施例では、ポインタP及びカーソルCの双方を用いて、現在の可動操作部材44の位置(ディスプレイ14上での仮想的な位置)を示しているが、何れか一方のみを用いることも可能である。   For example, in the above-described embodiment, both the pointer P and the cursor C are used to indicate the current position of the movable operation member 44 (virtual position on the display 14), but only one of them is used. It is also possible.

また、上述の実施例では、反力操作デバイス40は、ジョイスティック型のデバイスであったが、それ自体の移動により位置信号を入力できるマウス型のデバイスであってもよい。   In the above-described embodiment, the reaction force operation device 40 is a joystick-type device, but may be a mouse-type device that can input a position signal by its own movement.

また、上述の実施例では、ボタン表示の周囲領域における吸引力は、各ボタン表示間で差異はないが、各ボタン表示間で吸引力の優劣を設定してもよい。例えば操作頻度や重要度の高いボタンに係るボタン表示に対しては、操作頻度の低いボタンに係るボタン表示によりも大きな吸引力を付与してもよい。また、吸引力の分布態様についても、上述の実施例に限定されること無く、例えば各ボタン表示の中心点を負電荷に見立て、ポインタPを正電荷に見立てて、各座標点で当該正電荷に作用する静電引力を求め、当該静電引力が実現されるような反力制御を実行してもよい。   In the above-described embodiment, the suction force in the surrounding area of the button display is not different between the button displays, but the superiority or inferiority of the suction force may be set between the button displays. For example, a larger suction force may be applied to a button display related to a button having a high operation frequency or a higher importance level than a button display related to a button having a low operation frequency. Also, the distribution mode of the attractive force is not limited to the above-described embodiment. For example, the center point of each button display is regarded as a negative charge, the pointer P is regarded as a positive charge, and the positive charge at each coordinate point. It is also possible to obtain an electrostatic attractive force acting on the reaction force and to perform a reaction force control that realizes the electrostatic attractive force.

また、上述の実施例では、反力発生機構50は、2つのモータ54,52を用いて実現しているが、他の形式のアクチュエータを用いてもよいし、流体圧や磁力等を用いて反力を発声させてもよい。   In the above-described embodiment, the reaction force generation mechanism 50 is realized by using the two motors 54 and 52. However, other types of actuators may be used, and fluid pressure, magnetic force, or the like may be used. A reaction force may be uttered.

また、上述の実施例では、モータ54,52の回転トルクは、Y軸部材47及びX軸部材45の回転(ひいては可動操作部材44の移動操作に対する反力)へとギア機構53,58及び55,59を介して伝達されているが、ベルトやチェーン等を用いた機構を介して変換させてもよい。   In the above-described embodiment, the rotational torques of the motors 54 and 52 are changed to the rotation of the Y-axis member 47 and the X-axis member 45 (and thus the reaction force against the moving operation of the movable operation member 44). , 59, it may be converted via a mechanism using a belt, a chain, or the like.

また、実施例2又は3と実施例4とは、それぞれは違反するものではなく、それぞれを組み合わせて実現することも可能である。   In addition, the second or third embodiment and the fourth embodiment do not violate each other, and can be realized by combining them.

また、上述の実施例において、可動操作部材44に接触センサを設けて、可動操作部材44に対する手の接触がある場合のみ、反力制御部72A〜72Dがアクティブにされることとしてもよい。   In the above-described embodiment, a contact sensor may be provided on the movable operation member 44, and the reaction force control units 72A to 72D may be activated only when there is a hand contact with the movable operation member 44.

本発明による実施例1に係る車両用入力装置10Aの主要構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the main structure of 10 A of vehicle input devices which concern on Example 1 by this invention. 反力操作デバイス40の主要構成の一例を概略図である。3 is a schematic diagram illustrating an example of a main configuration of a reaction force operation device 40. FIG. 反力発生機構50の一例を示す概略図である。3 is a schematic diagram illustrating an example of a reaction force generation mechanism 50. FIG. 処理装置70Aを中心とした主要構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the main structures centering on 70 A of processing apparatuses. ディスプレイ14上で表示されるボタン表示画像の一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a button display image displayed on a display 14. FIG. ボタン表示画像上における反力の分布態様を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the distribution aspect of the reaction force on a button display image. 図7(A)は、2つのボタン表示に対する吸引力の作用態様を視覚的に示す平面図であり、図7(B)は、可動操作部材44での反力の作用態様を視覚的に示す図である。FIG. 7A is a plan view visually showing the action mode of the suction force with respect to the display of two buttons, and FIG. 7B visually shows the action mode of the reaction force on the movable operation member 44. FIG. 本実施例の車両用入力装置10Bにおける処理装置70Bを中心とした主要構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the main structures centering on the processing apparatus 70B in the input device 10B for vehicles of a present Example. 本実施例の反力制御部72Bにより実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the main processing implement | achieved by the reaction force control part 72B of a present Example. ステップ120において実行される移動支援用反力制御の説明図である。It is explanatory drawing of the reaction force control for movement assistance performed in step 120. FIG. 本実施例に対する比較例として、移動支援用反力制御を行わない場合の操作態様を示す図である。It is a figure which shows the operation mode when not performing reaction force control for movement assistance as a comparative example with respect to a present Example. 本実施例の車両用入力装置10Cにおける処理装置70Cを中心とした主要構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the main structures centering on the processing apparatus 70C in the input device 10C for vehicles of a present Example. 本発明による実施例4に係る車両用入力装置10Dの主要構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the main structure of input device 10D for vehicles which concerns on Example 4 by this invention. 本実施例の車両用入力装置10Dにおける処理装置70Dを中心とした主要構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the main structures centering on processing apparatus 70D in the input device 10D for vehicles of a present Example. 視線検出方法の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows an example of a gaze detection method roughly.

符号の説明Explanation of symbols

10A〜10D 車両用入力装置
14 ディスプレイ
18 カメラ
40 反力操作デバイス
44 可動操作部材
50 反力発生機構
70A〜70D 処理装置
72A〜72D 反力制御部
73 反力マップ記憶部
74 位置入力信号処理部
75B〜75D 移動先予測部
76 操作信号処理部
78 表示制御部
79 視線検出部
10A to 10D Vehicle input device 14 Display 18 Camera 40 Reaction force operation device 44 Movable operation member 50 Reaction force generation mechanism 70A to 70D Processing device 72A to 72D Reaction force control unit 73 Reaction force map storage unit 74 Position input signal processing unit 75B ˜75D Destination prediction unit 76 Operation signal processing unit 78 Display control unit 79 Gaze detection unit

Claims (1)

移動操作されることにより位置情報を入力できる可動操作部材と、
可動操作部材の移動操作に対して物理的な反力を発生できる反力発生機構と、
複数のボタンに対応して複数のボタン表示を表示した画面上で、前記入力される位置情報に基づいてボタン表示に対するポインタ又はカーソルの相対的な位置を変化させる表示制御手段と、
カメラで撮影したユーザの顔部の画像に基づいて画像認識されるユーザの視線に基づいて、ポインタ又はカーソルの移動先のボタン表示を予測する移動先予測手段と、
ボタン表示の位置にポインタ又はカーソルが引き込まれるような引き込み力が、前記可動操作部材に作用するように、前記反力発生機構を制御する反力制御手段と、を備え
前記反力制御手段は、前記移動先予測手段の予測結果に基づいて、移動先のボタン表示以外のボタン表示に対する引き込み力を小さく又はゼロにすることを特徴とする、車両用入力装置。
A movable operation member that can input position information by being moved, and
A reaction force generation mechanism capable of generating a physical reaction force with respect to the movement operation of the movable operation member;
Display control means for changing a relative position of a pointer or a cursor with respect to button display based on the input position information on a screen displaying a plurality of button displays corresponding to a plurality of buttons ;
A destination prediction unit that predicts a button display of a destination of a pointer or cursor based on a user's line of sight recognized based on an image of a user's face captured by a camera;
Reaction force control means for controlling the reaction force generation mechanism so that a pulling force that causes the pointer or cursor to be pulled into the position of the button display acts on the movable operation member ,
The input device for a vehicle, wherein the reaction force control means reduces or eliminates a pulling force for a button display other than the button display of the movement destination based on a prediction result of the movement destination prediction means .
JP2006135793A 2006-05-15 2006-05-15 Vehicle input device Expired - Fee Related JP4899627B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006135793A JP4899627B2 (en) 2006-05-15 2006-05-15 Vehicle input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006135793A JP4899627B2 (en) 2006-05-15 2006-05-15 Vehicle input device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007302213A JP2007302213A (en) 2007-11-22
JP4899627B2 true JP4899627B2 (en) 2012-03-21

Family

ID=38836509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006135793A Expired - Fee Related JP4899627B2 (en) 2006-05-15 2006-05-15 Vehicle input device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4899627B2 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5079473B2 (en) * 2007-11-29 2012-11-21 株式会社デンソーアイティーラボラトリ In-vehicle device operation device
JP4715867B2 (en) * 2008-06-04 2011-07-06 株式会社デンソー Operation display control system.
JP2010012855A (en) * 2008-07-02 2010-01-21 Denso Corp In-vehicle display system
JP5051034B2 (en) * 2008-07-14 2012-10-17 株式会社デンソー Display control method and in-vehicle device
JP5170683B2 (en) * 2008-11-04 2013-03-27 株式会社デンソー In-vehicle remote control device
JP5233644B2 (en) * 2008-12-17 2013-07-10 トヨタ自動車株式会社 Input device
JP5234524B2 (en) * 2010-04-27 2013-07-10 株式会社デンソー Vehicle operation input device
JP5141727B2 (en) * 2010-07-20 2013-02-13 株式会社デンソー In-vehicle display system
JP5263243B2 (en) * 2010-09-02 2013-08-14 株式会社デンソー Vehicle display device
JP5660715B2 (en) * 2011-01-06 2015-01-28 アルプス電気株式会社 Haptic input device
JP5664323B2 (en) * 2011-02-21 2015-02-04 株式会社デンソー Operation support system, in-vehicle device, and portable terminal
WO2012165325A1 (en) * 2011-05-27 2012-12-06 Necカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 Electronic device, control method thereof, and program
JP2013033415A (en) * 2011-08-03 2013-02-14 Alps Electric Co Ltd Input device
JP5527307B2 (en) 2011-11-09 2014-06-18 株式会社デンソー Vehicle control device
JP2019219808A (en) * 2018-06-18 2019-12-26 株式会社東海理化電機製作所 Controller, control method and program
JP7124616B2 (en) * 2018-10-03 2022-08-24 コニカミノルタ株式会社 Guidance devices, control systems and control programs

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05221272A (en) * 1992-02-14 1993-08-31 Mitsubishi Electric Corp On-vehicle remote control device
JP3785669B2 (en) * 1996-03-05 2006-06-14 日産自動車株式会社 Gaze direction measuring device
JP4552429B2 (en) * 2003-02-04 2010-09-29 株式会社デンソー In-vehicle device drive manual operation device
JP2005056193A (en) * 2003-08-05 2005-03-03 Nissan Motor Co Ltd Rotary input device and method for controlling rotary input device
JP2005056187A (en) * 2003-08-05 2005-03-03 Nissan Motor Co Ltd Multi-way input operation device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007302213A (en) 2007-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4899627B2 (en) Vehicle input device
CN103019524B (en) Vehicle operating input equipment and the control method for vehicle operating input equipment
JP2010215194A (en) Operating device for onboard apparatuses
US20180059798A1 (en) Information processing device
KR20150079435A (en) Systems and methods for controlling multiple displays with single controller and haptic enabled user interface
WO2010043944A1 (en) Parking assistance apparatus and control method thereof
JP2007302116A (en) Operating device of on-vehicle equipment
JP6464869B2 (en) Operation system
KR101293860B1 (en) Method and display device for displaying information
US9541416B2 (en) Map display controller
JP2008179211A (en) Switch controller and switch control method
WO2014119584A1 (en) Display control device
JP6508173B2 (en) Vehicle display device
JP6406088B2 (en) Operation system
JP4848997B2 (en) Incorrect operation prevention device and operation error prevention method for in-vehicle equipment
WO2016152044A1 (en) Operation system
JP4264029B2 (en) Haptic input device
JP5136948B2 (en) Vehicle control device
KR20170011817A (en) Image processing apparatus and METHOD USING THE SAME
JP2006327526A (en) Operating device of car-mounted appliance
JP4347112B2 (en) Virtual interface controller
JP4311378B2 (en) Input device
JP2009116619A (en) Remote operation device
JP2009002756A (en) Information provision device, and information provision method
JP2006117169A (en) Information input device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080716

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110524

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110621

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111206

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111219

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4899627

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150113

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees