JP5420471B2

JP5420471B2 - 遠隔入力装置

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Publication number: JP5420471B2
Application number: JP2010109485A
Authority: JP
Inventors: 翔吾山口; 智巨清水; 浩三西村
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2030-05-11
Also published as: JP2011235780A

Description

本発明は、遠隔入力装置に関し、特に、加速度を受ける環境下で使用され、表示画面と連携した操作感覚を呈示する遠隔入力装置に関する。

従来、遠隔入力装置において、操作者によって操作される操作部に操作感を付与するものとして、力覚付与型の遠隔入力装置がある（例えば、特許文献１参照）。この遠隔入力装置は、車両に搭載された表示装置の画面に対応した位置を指定するポインティングデバイスとして構成されており、車両のインストルメントパネル等に取り付けられた触覚呈示装置と、これを制御するコントローラとを備える。この触覚呈示装置には検知手段としての位置エンコーダが装着されており、位置エンコーダの出力をコントローラに取り込み、これに基づく位置情報を基に操作反力を操作部に付与する。

この遠隔入力装置によれば、操作部の操作位置に基づいて触覚呈示がなされるので、ユーザは操作時に反力呈示を受けながら入力操作等を行なうことができるとされている。

特開２００９−２３７７４６号公報

しかし、特許文献１に示す遠隔入力装置は、触覚呈示装置に位置エンコーダを備え、コントローラがこの位置情報に基づいて触覚呈示を行なうが、操作部の操作速度あるいは加速度に基づいて操作反力の制御を行なおうとすれば、コントローラ内で位置信号から速度あるいは加速度信号を演算により算出する必要がある。このとき、演算タイミングを細かくすると制御部での処理負荷が増大し、また、逆に粗くすると反力発生にディレイを生じ操作性が低下するという問題があった。

従って、本発明の目的は、加速度を受ける環境下で使用される場合でも、操作反力制御を行なう際の処理負荷を上げずに、また、ディレイも少ない操作性に優れた遠隔入力装置を提供することである。

［１］本発明は上記目的を達成するため、入力部、位置検出部、および、２次元駆動部を備え、前記入力部の移動操作により表示部へポインタを表示して遠隔入力操作する、車両に搭載される遠隔操作部と、前記入力部に設けられた第１の加速度検出器と、前記車両に設けられた第２の加速度検出器と、前記表示部の座標に対応した力覚パターン及び前記ポインタの位置座標に基づく操作反力を前記遠隔操作部に力覚として付与すると共に、前記第１の加速度検出器と前記第２の加速度検出器のそれぞれの出力に基づいて、前記入力部に操作反力を付与する制御を行なう操作制御部と、を有することを特徴とする遠隔入力装置を提供する。

［２］前記操作制御部は、前記第１の加速度検出器の出力と前記第２の加速度検出器の出力に基づいて加速度、速度を演算し、前記入力部に慣性、粘性に対応する操作反力を付与する制御を行なうことを特徴とする上記［１］に記載の遠隔入力装置であってもよい。

［３］また、前記第１の加速度検出器または前記第２の加速度検出器の出力に基づいて発生させる前記操作反力は、前記第１の加速度検出器または前記第２の加速度検出器の出力に比例すると共に、設定された上限値を有するものであることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の遠隔入力装置であってもよい。

本発明によれば、加速度を受ける環境下で使用される場合でも、操作反力制御を行なう際の処理負荷を上げずに、また、ディレイも少ない操作性に優れた遠隔入力装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置１０を構成する表示部３００、遠隔操作部１００が車両のセンターコンソール６に装着された斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置１０を構成する遠隔操作部１００を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置１０の構成ブロック図である。図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置１０における表示部３００に表示された表示メニュー例であり、（ｂ）は、その表示メニュー上での反力エリアと反力が働く方向を矢印で示した図であり、（ｃ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の反力の関係を示す力覚パターン例であり、また、（ｄ）は、表示メニュー画面に対応するＹ位置とＹ方向の反力の関係を示す力覚パターン例である。図５（ａ）は、加速度センサＡおよび加速度センサＢの出力より算出される操作ノブの加速度αとこれに基づく発生反力Ｆαの関係を示す図である。図５（ｂ）は、加速度センサＡおよび加速度センサＢの出力より積分して算出される操作ノブの速度Ｖとこれに基づく発生反力Ｆｖの関係を示す図である。図６は、車両が旋回している場合の、加速度センサＡ、加速度センサＢ、および、差動回路２０１のそれぞれの出力を示す、横軸を時間ｔとしたグラフである。

（本発明の実施の形態）
本発明の実施の形態にかかる遠隔入力装置１０は、入力部としての操作ノブ１２０、位置検出部としてのＸ軸エンコーダ１７０、Ｙ軸エンコーダ１７５、および、２次元駆動部としてのＸ軸モータ１５０、Ｙ軸モータ１５５を備え、操作ノブ１２０の移動操作により表示部３００へポインタを表示して遠隔入力操作する、車両１に搭載される遠隔操作部１００と、操作ノブ１２０に設けられた第１の加速度検出器である加速度センサＡ２５０と、車両１に設けられた第２の加速度検出器である加速度センサＢ２５１と、表示部３００の座標に対応した力覚パターン及びポインタの位置座標に基づく操作反力を遠隔操作部１００（操作ノブ１２０）に力覚として付与すると共に、加速度センサＡ２５０と加速度センサＢ２５１のそれぞれの出力に基づいて加速度、速度を演算し、操作ノブ１２０に慣性、粘性に対応する操作反力を付与する制御を行なう操作制御部としての制御ＥＣＵ２００と、を有して構成されている。

図１は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置１０を構成する遠隔操作部１００（操作ノブ１２０）が車両のセンターコンソール６に装着された場合の斜視図である。運転席５の左方で車両の中央付近に配置されたセンターコンソール６に遠隔操作部１００が設けられ、ステアリング７の左方、運転者から視認しやすいインスツルメントパネル８上に表示部３００が設けられている。

図２は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置１０を構成する遠隔操作部１００を示す斜視図である。遠隔操作部１００には、ベース１１０およびベース１１０を覆うカバー１１１と、運転者が操作できるようにこのカバー１１１から突出して取付けられた操作ノブ１２０が設けられている。この操作ノブ１２０は、ベース１１０に取付けられたＸＹ球面軸受１２４に一端が支持されたノブシャフト１２５に取り付けられている。

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

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

上記の反力は、２次元スライド機構およびノブシャフト１２５を介してＸ軸モータ１５０、Ｙ軸モータ１５５からの力を操作ノブ１２０に作用させて反力を呈示する。すなわち、操作者が操作ノブ１２０を操作する際に適度な操作感覚を付与し、また、加速度等による影響を補正した力覚制御を行なう。

図３は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置１の構成ブロック図である。遠隔操作部１００は、入力スイッチ１９０、位置検出部としてのＸ軸エンコーダ１７０とＹ軸エンコーダ１７５、および、２次元駆動部としてのＸ軸モータ１５０とＹ軸モータ１５５を備える。入力スイッチ１９０、Ｘ軸エンコーダ１７０、Ｙ軸エンコーダ１７５、および、Ｘ軸モータ１５０、Ｙ軸モータ１５５は、いずれも制御ＥＣＵ２００と接続されている。

入力部としての操作ノブ１２０は、移動操作によりＸ方向、Ｙ方向に２次元駆動される。この２次元駆動は、Ｘ軸エンコーダ１７０とＹ軸エンコーダ１７５の移動を伴うので、操作ノブ１２０の２次元移動操作がＸおよびＹ方向の移動された位置として検出される。また、操作ノブ１２０は、Ｘ軸モータ１５０とＹ軸モータ１５５により２次元駆動される。これにより、後述する制御ＥＣＵ２００により、そのＸ、Ｙ位置、Ｘ、Ｙ方向の加速度等に応じて操作反力（力覚）が付与される。

この操作ノブ１２０には、加速度センサＡ２５０が設けられている。加速度センサＡ２５０は、制御ＥＣＵ２００と接続され、操作ノブ１２０の対地加速度を制御ＥＣＵ２００に出力する。

一方、ベース１１０には、加速度センサＢ２５１が設けられている。すなわち、加速度センサＢ２５１は、車両１の側に設けられている。加速度センサＢ２５１は、制御ＥＣＵ２００と接続され、車両１の対地加速度を制御ＥＣＵ２００に出力する。これにより、車両１に作用する加速度が正確に検出でき、この検出した加速度に基づき正確な加速度、速度の演算が可能となり、正確な慣性、粘性に対応する操作反力を付与する制御が可能となる。

ここで、加速度センサＡ２５０、加速度センサＢ２５１は、加速度を計測するセンサである。加速度センサは一般に、機械式、光学式、半導体式の３種類に分類できる。機械式の加速度センサは一般に加速度計として知られ、コイルばねや板ばねによって加速度を計測する。光学式の加速度センサにはいくつかの形式があり、加速度によって生じる位置の変化を光学的に伝達する目的や検出・増幅するために使用され、光センサによって最終的には電気信号に変換する。しかし、機械式や光学式の加速度センサでは製造・調整・保守に手間がかかりコストを押し上げ、小型化や知能化にも向かないため、近年の多様な装置に使用される加速度センサには半導体式の採用が多くなっている。いずれもＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)技術を使ったものである。

本実施の形態では、小型、軽量の加速度センサを使用することが好ましく、上記示した中で、例えば、ＭＥＭＳ技術を使った半導体式の加速度センサを使用する。ＭＥＭＳ技術によれば、例えば、３ｍｍ角程度の小型の加速度センサが可能である。

入力スイッチ１９０は、操作ノブ１２０の押圧操作によりスイッチＯＮされて、制御ＥＣＵ２００にスイッチ信号を出力し、表示部３００上のアイコンの選択・決定等を行なう。また、Ｘ軸エンコーダ１７０とＹ軸エンコーダ１７５は、９０°位相が異なるＡ相、Ｂ相のパルスを出力して移動方向の判別も可能な位置情報が検出可能であり、操作ノブ１２０のＸＹ操作によるＸ方向移動信号およびＹ方向移動信号を制御ＥＣＵ２００に出力する。一方、Ｘ軸モータ１５０、Ｙ軸モータ１５５には、制御ＥＣＵ２００から力覚制御のための駆動電流が供給される。

制御ＥＣＵ２００は、主に判断処理を行なうマイコン（ＣＰＵ）、処理演算プログラム、メニュー画面の位置データ、力覚付与のための力覚パターン等を記憶しておく記憶部、演算処理の作業領域としてのＲＡＭ等から構成される。また、Ｘ軸モータ１５０とＹ軸モータ１５５をドライブするための駆動部と後述する差動回路２０１を備えている。この制御ＥＣＵ２００は表示部３００に接続され、メニュー画面の位置データに基づいて表示部３００にメニュー表示を行なうと共に、操作ノブ１２０のＸＹ操作によるポインタ３２０を表示部３００に表示する。

制御ＥＣＵ２００は、表示部３００の座標に対応した力覚パターン及びポインタの位置座標に基づく操作反力を遠隔操作部１００（操作ノブ１２０）に力覚として付与する。また、加速度センサＡ２５０と加速度センサＢ２５１のそれぞれの出力に基づいて加速度、速度を演算して慣性力、粘性力を算出し、この慣性力、粘性力を上記の力覚パターンに基づく操作反力に付加する制御を行なう。これにより、操作感の調整または補正を可能とする。

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

図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る遠隔入力装置１における表示部３００に表示された表示メニュー例であり、（ｂ）は、その表示メニュー上での反力エリアと反力が働く方向を矢印で示した図であり、（ｃ）は、表示メニュー画面に対応するＸ位置とＸ方向の反力の関係を示す力覚パターン例であり、また、（ｄ）は、表示メニュー画面に対応するＹ位置とＹ方向の反力の関係を示す力覚パターン例である。

図４（ａ）において、左上に原点Ｏをとり、右方向にＸ軸、下方向にＹ軸とする。表示メニュー３１０の中央部付近には、カーナビ装置４０１のアイコン３１１とエアコン装置４０２のアイコン３１２が表示されている。反力エリアは、アイコン３１１、アイコン３１２、アイコンを取り巻く周辺領域３１７、および、外周領域３１８に区画されたエリアである。尚、破線で示す境界３１９は、ポインタ３２０の縁部３２３方向への移動を規制する壁として機能する。

ポインタによる選択、決定で特定の機能を実行するメニュー表示上の特定範囲を反力エリアという。例えば、特定の機能を実行するアイコン、また、そのアイコンの周辺領域で一定の機能が割り当てられた領域である。力覚パターンは、この反力エリアがメニュー表示に対応して形成された２次元データプロファイルである。具体的には、メニュー表示に対応して、Ｘ方向、Ｙ方向距離Ｓと反力Ｆとの関係（Ｆ−Ｓ特性）が規定され、力覚パターンとして定義されている。このＦ−Ｓ特性は、記憶部に数値データ、テーブルとして格納され、所定の処理時に適宜参照される。

アイコン３１１は、ポインタによる選択、決定によってカーナビ装置４０１の詳細メニューに切替えられ、アイコン３１２は、同様にエアコン装置４０２の詳細メニューに切替えられる。周辺領域３１７、および、外周領域３１８は、ポインタ３２０による選択、決定によって特定の機能が実行される設定とはされていない。この周辺領域３１７と外周領域３１８に挟まれた部分が前述の境界３１９である。

図４（ｂ）に示すように、各反力エリア（３１１、３１２、３１７、３１８）には、それぞれのパターンにより反力が作用する。アイコン３１１、アイコン３１２の反力エリアでは、それぞれのアイコン中心に引き込むような反力が作用する。周辺領域３１７の反力エリアでは、反力は作用しない。また、外周領域３１８の反力エリアでは、ポインタを周辺領域３１７の方向に反力呈示して、表示部３００の縁部３２３にポインタが滞留しないように設定されている。この反力呈示は大きく設定され、前述の境界３１９が表示部３００の縁部３２３に相当する（等価な）壁として機能する。

図４（ｃ）に示すように、Ｘ方向について、各々のアイコン３１１、３１２の左側エッジ領域Ｘ２、Ｘ５では、左側からポインタ３２０をアイコン中心方向へ移動させる場合、右側へ引込むために反力Ｆｘはマイナス値Ｆｘｍに力覚パターン設定されている。一方、各々のアイコン３１１、３１２の右側エッジ領域Ｘ４、Ｘ７では、右側からポインタ３２０をアイコン中心方向へ移動させる場合、左側へ引込むために反力Ｆｘはプラス値Ｆｘｐに力覚パターン設定されている。尚、急激な操作感の変化を緩和するために、上記の力覚パターンは図に示したように台形状に設定されているが、矩形状でもよく、また、角部を曲線状にした力覚パターン等でもよい。

外周領域３１８のうち、Ｘ０〜Ｘ１の区間では、ポインタ３２０をアイコン側へ寄せるように右方向への大きな反力Ｆｘｖが作用し、Ｘ８〜Ｘ９の区間では、ポインタ３２０をアイコン側へ寄せるように左方向への大きな反力Ｆｘｗが作用する。上記の大きな反力Ｆｘｖ、Ｆｘｗは、境界３１９においてポインタ３２０が縁部３２３の方向へ移動するのが困難な程度に設定され、Ｘ方向への移動に際して壁と等価な効果を呈する。

Ｙ方向についても同様である。図４（ｄ）に示すように、各々のアイコン３１１、３１２の上側エッジ領域Ｙ２では、上側からポインタ３２０をアイコン中心方向へ移動させる場合、下側へ引込むために反力Ｆｙはマイナス値Ｆｙｍに力覚パターン設定されている。一方、各々のアイコン３１１、３１２の下側エッジ領域Ｙ４では、下側からポインタ３２０をアイコン中心方向へ移動させる場合、上側へ引込むために反力Ｆｙはプラス値Ｆｙｐに力覚パターン設定されている。尚、急激な操作感の変化を緩和するために、上記の力覚パターンは図に示したように台形状に設定されているが、矩形状でもよく、また、角部を曲線状にした力覚パターン等でもよい。

また、外周領域３１８のうち、Ｙ０〜Ｙ１の区間では、ポインタ３２０をアイコン側へ寄せるように下方向への大きな反力Ｆｙｖが作用し、Ｙ５〜Ｙ６の区間では、ポインタ３２０をアイコン側へ寄せるように上方向への大きな反力Ｆｙｗが作用する。上記の大きな反力Ｆｙｖ、Ｆｙｗは、境界３１９においてポインタ３２０が縁部３２３の方向へ移動するのが困難な程度に設定され、Ｙ方向への移動に際して壁と等価な効果を呈する。

従って、上記示した大きな反力Ｆｘｖ、Ｆｘｗ、Ｆｙｖ、Ｆｙｗは、ポインタ３２０がアイコン３１１、３１２の周囲へ大きく移動するのを制限するためのアイコン３１１、３１２を境界３１９で囲む壁として機能する。

図５（ａ）は、加速度センサＡおよび加速度センサＢの出力より算出される操作ノブ１２０の加速度αとこれに基づく発生反力Ｆαの関係を示す図である。加速度センサＡ、Ｂに作用する加速度がα０まではこれに基づいて発生する発生反力は加速度に比例するが、加速度α０以上では発生反力をＦ０一定値に制限してもよい。また、図５（ｂ）は、加速度センサＡおよび加速度センサＢの出力より積分して算出される操作ノブ１２０の速度ｖとこれに基づく発生反力Ｆｖの関係を示す図である。加速度センサＡ、Ｂに作用する速度ＶがＶ０まではこれに基づいて発生する発生反力は速度に比例するが、速度Ｖ０以上では発生反力をＦ１一定値に制限してもよい。このような制限された上限値を有することにより、遠隔操作部１００（操作ノブ１２０）に付与される過大な発生反力が制限されて、過度な操作感により操作者に違和感を与えることが抑制される。

この発生反力Ｆαは、上記の加速度αに基づいて演算により算出される慣性力、また、発生反力Ｆｖは、速度Ｖに基づく粘性力である。表示している画面、あるいは、使用する機構の特性に応じて反力補正あるいは反力調整を行なう。すなわち、前述した力覚パターンに基づく力覚制御（反力呈示）に加えて、加速度センサＡおよび加速度センサＢの出力に基づいて演算により算出された慣性力、粘性力を増減して力覚付与することができる。

（本発明の形態に係る遠隔入力装置１の動作）
図４（ａ）において、例えば、ポインタ３２０をアイコン３１１からアイコン３１２へ移動する場合を説明する。図４（ｂ）に示すように、アイコン３１１内にあるポインタ３２０には、アイコン中心に引き込もうとする反力が作用する。従って、ポインタ３２０をアイコン３１１の中心からアイコン３１２へ移動させる場合には、図４（ｃ）に示すように、Ｘ３〜Ｘ４の区間で同図左方向に反力が作用する。この反力に抗してポインタ３２０を右方向に移動させると、Ｘ４〜Ｘ５の区間では反力が一旦ゼロとなり、さらにＸ５から右方向へ移動させるとポインタ３２０には右方向への反力が作用してアイコン３１２の中心へ引き込まれるような反力が作用する。従って、アイコン３１１からアイコン３１２へ移動する場合、最初にアイコン３１１の中心から右エッジであるＸ４まで反力に抗して移動させれば、容易に隣のアイコン３１２に移動させることができる。

一方、ポインタ３２０をアイコン３１１の中心から下方向（Ｙ方向）へ移動させる場合には、図４（ｄ）に示すように、Ｙ３〜Ｙ４の区間で同図上方向に反力が作用する。この反力に抗してポインタ３２０を下方向に移動させると、Ｙ４〜Ｙ５の区間では反力が一旦ゼロとなる。しかし、さらにＹ５から下方向へ移動させようとすると、大きな上方向の反力Ｆｙｗが作用し、操作ノブ１２０の操作感が重くなって境界３１９において壁の存在を感じる。このような力覚付与により、境界３１９を越えた縁部３２３方向へのポインタ３２０の移動が制限される。

ここで、車両１が加速または減速を行なった場合、または、カーブを走行する場合には、加速度が作用する。この加速度は、操作ノブ１２０と車両１（遠隔入力装置１）の両方に作用する。操作ノブ１２０に作用する加速度α１は、操作ノブ１２０に作用する対地加速度であり、車両１（遠隔入力装置１）に作用する加速度α２は、車両１に作用する対地加速度である。これらの加速度α１、α２が制御ＥＣＵ２００の差動回路２０１に入力される。この差分の加速度αは、操作ノブ１２０の車両１（遠隔入力装置１）を基準とした加速度である。

この差分の加速度αに基づいて演算処理を行なうことにより、慣性力、および、積分値から粘性力を算出する。この慣性力、粘性力を制御ＥＣＵ２００からＸ軸モータ１５０とＹ軸モータ１５５を介して操作反力（力覚）として操作ノブ１２０に付加することができる。これにより、操作ノブ１２０の前述の力覚パターンに基づく操作感覚に、慣性力、粘性力による操作感覚を付加することが可能となる。

また、車両側の加速度センサ２５１の値に応じて慣性力、粘性力を補正することもできる。

上記の検出した加速度に基づく慣性力、粘性力の補正は、Ｘ方向およびＹ方向ともに行なわれ、前記した力覚パターンに基づく力覚制御（反力呈示）と共に行なわれる。尚、図５に示したように、一定レベルの加速度α０以上では発生反力がＦ０一定値に制限される。これにより、過大な発生反力が操作ノブ１２０に付与されるのを制限し、過度な操作感により操作者に違和感を与えることを抑制することができる。

（本発明の実施の形態の効果）
本発明の実施の形態によれば、以下のような効果を有する。

本発明の実施の形態では、加速度センサＡ２５０および加速度センサＢ２５１を操作ノブ１２０とベース１１０（車両１）にそれぞれ専用に設けて直接加速度を検出する構成としている。従って、例えば、操作ノブ１２０の動きをＸ軸エンコーダ１７０やＹ軸エンコーダ１７５から求め、この出力値（位置情報）から微分処理等により加速度を算出する必要がない。また、操作ノブ１２０とＸ軸エンコーダ１７０、Ｙ軸エンコーダ１７５の途中の摩擦等による誤差も生じない。これにより、制御ＥＣＵ２００における演算処理による処理負荷の増大やディレイによる操作性の低下等を抑制でき、快適な操作感を操作者に提供できる。

また、図６は、車両が一定の曲率で旋回している場合の、加速度センサＡ２５０、加速度センサＢ２５１、および、差動回路２０１のそれぞれの出力（加速度α）を示す、横軸を時間ｔとしたグラフである。加速度センサＡ２５０の出力は、ベース１１０（車両１）に対して相対運動が可能な操作ノブ１２０に作用する加速度であるので、図示するように受ける加速度が変化する。また、その変化もベース１１０からの支持力（例えば、バネによる支持力、粘性による支持力）により変化する。一方、加速度センサＢ２５１の出力は、一定の曲率で旋回しているので受ける加速度も一定値である。これら加速度センサＡ２５０と加速度センサＢ２５１の受ける加速度の差分は、差動回路２０１の出力となる。

上記のように差分をとることにより車両に対する操作ノブの加速度を精度よくセンシングすることができ、操作ノブの動きに応じた慣性力、粘性力を精度よく付加することができる。

本発明の実施の形態では、加速度センサＡ２５０を操作ノブ１２０に設け、加速度センサＢ２５１をベース１１０（車両１）に設けている。そして、これらの差に基づいて慣性力、粘性力による操作感の調整を行なうので、車両１（遠隔入力装置１）と操作ノブ１２０との間に相対的に作用する慣性力、粘性力が精度よく補正、調整される。これにより、加速度の発生する状況下でも違和感のない操作ノブの操作ができ、操作性にすぐれた遠隔入力装置が実現できる。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは調整しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、力覚パターンと加速度、速度に基づいて力覚制御を行なったが、これらの組合せ等に基づく種々の力覚制御をすることも可能である。

１…遠隔入力装置、、５…運転席、６…センターコンソール、７…ステアリング、８…インスツルメントパネル、１００…遠隔操作部、１１０…ベース、１１１…カバー、１２０…操作ノブ、１２４…球面軸受、１２５…ノブシャフト、１３０…Ｘ軸ラックギア、１３５…Ｙ軸ラックギア、１４０…Ｘキャリッジ、１４５…Ｙキャリッジ、１５０…Ｘ軸モータ、１５５…Ｙ軸モータ、１７０…Ｘ軸エンコーダ、１７５…Ｙ軸エンコーダ、１８０…Ｘ軸スライドガイド、１８５…Ｙ軸スライドガイド、１９０…入力スイッチ、２００…制御ＥＣＵ、２０１…差動回路、２０２…調整部、２５０…加速度センサＡ、２５１…加速度センサＢ、３００…表示部、３１０…表示メニュー、３１１、３１３…アイコン、３１７…周辺領域、３１８…外周領域、３１９…境界、３２０…ポインタ、３２３…縁部、４００…車両通信バス、４０１…カーナビ装置、４０２…エアコン装置

Claims

入力部、位置検出部、および、２次元駆動部を備え、前記入力部の移動操作により表示部へポインタを表示して遠隔入力操作する、車両に搭載される遠隔操作部と、
前記入力部に設けられた第１の加速度検出器と、
前記車両に設けられた第２の加速度検出器と、
前記表示部の座標に対応した力覚パターン及び前記ポインタの位置座標に基づく操作反力を前記遠隔操作部に力覚として付与すると共に、前記第１の加速度検出器と前記第２の加速度検出器のそれぞれの出力に基づいて、前記入力部に操作反力を付与する制御を行なう操作制御部と、
を有することを特徴とする遠隔入力装置。
前記操作制御部は、前記第１の加速度検出器の出力と前記第２の加速度検出器の出力に基づいて加速度、速度を演算し、前記入力部に慣性、粘性に対応する操作反力を付与する制御を行なうことを特徴とする請求項１に記載の遠隔入力装置。
前記第１の加速度検出器または前記第２の加速度検出器の出力に基づいて発生させる前記操作反力は、前記第１の加速度検出器または前記第２の加速度検出器の出力に比例すると共に、設定された上限値を有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の遠隔入力装置。