JP7062572B2 - ロータリースイッチ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロータリースイッチ制御装置に関し、特に、回転操作が可能な操作子を有するロータリースイッチを制御するロータリースイッチ制御装置に用いて好適なものである。

従来、出発地から目的地に至る経路等、地図上で一の地点から他の地点に至る経路に関する情報を表示または音声出力という手段によって提供する車載装置が知られている。例えば、出発地から目的地に至る経路について、一の交差点から次の交差点までの距離を示す情報や、経路に含まれる道路の渋滞の状況を示す情報、経路に含まれる交差点の形状を示す情報等を、車両のダッシュボードの中央部に設けられた表示パネルに表示したり、車内に設けられたスピーカーにより音声出力したりする車載ナビゲーション装置が知られている。

また、ジョイスティックによって地図のスクロール操作を行うことが可能な地図表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の地図表示装置は、地図上でポインターが現時点で属するエリアと、ポインターの移動方向に位置するエリアとの高度差を求め、高度差が大きいほど強い反力をジョイスティックの操作に対して発生させる。特許文献１によれば、ユーザーは、移動するポインターの地点の高度の変化を触覚によって把握できる。

特開２００４－２２６３０１号公報

上述した装置のように、経路に関する情報を表示または音声出力によって提供する装置の場合、ユーザーは、情報を知覚する際に普段から使用する視覚や聴覚を通じて情報を得るしかない。このため、ユーザーの満足度という観点から、新たな手法でユーザーが経路に関する情報を得ることができるようにする技術が求められていた。特に、装置の製造コストの低減や、装置の小型化の観点から、専用の機構等を設けることなく、車両に一般的に設けられる操作用の部材を用いて、このようなことを実現することが求められていた。ここで、特許文献２の技術は、ユーザーが移動するポインターの地点の高度の変化を触覚によって把握できるようにするものであり、特許文献２の技術のように、ユーザーが触覚を通じて経路に関する情報を得ることができるようにすれば、新たな手法で経路に関する情報を取得する新たな技術となり得るが、車両に一般的に設けられる操作用の部材を用いてこのようなことを実現する技術は存在しなかった。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、車両に一般的に設けられる操作用の部材を用いてユーザーが経路に関する情報を新たな手法で得ることができるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、ロータリースイッチの操作子が、地図上の一の地点に対応する一の状態から、地図上の他の地点に対応する他の状態へと向かって回転操作された場合、一の地点から他の地点に至る経路上の事象に応じて、回転操作中に指に伝える触覚を変化させるようにしている。その際、本発明は、操作子を１周させる回転量が、一の地点から他の地点に至るまでの総距離に相当すると仮定し、操作子が一の状態から他の状態へと向かって回転操作された場合、一の地点から他の地点に至る経路上に存在する１または複数の中継地点のそれぞれについて、操作子の回転量が、総距離に対する一の地点から中継地点までの実際の距離の割合から算出された量となったときに特定の操作感を発生させるようにしている。

上記のように構成した本発明によれば、地図上の一の地点に対応する一の状態から、地図上の他の地点に対応する他の状態へと向かって回転操作された場合、経路上の事象に応じてユーザーの指に伝わる触覚が変化する。従って、ユーザーは、ロータリースイッチを回転操作したときに指に伝わる触覚を通じて経路上の事象を認識できる。つまり、本発明によれば、ロータリースイッチという、車両における操作用の部材として広く普及している一般的な部材を用いて、ユーザーが経路に関する情報を新たな手法で得ることができるようにすることができる。

本実施形態に係る車載装置の正面図である。 本実施形態に係る車載装置の機能構成例を示すブロック図である。 操作子が回転する様子および回転操作に対して加わる回転抵抗力の変化の様子を示す図である。 回転操作に対して加わる回転抵抗力の変化の様子を示す図である。 誘導経路の一例および案内交差点に対応する回転量を示す図である。 回転操作に対して加わる回転抵抗力の変化の様子を示す図である。 操作子の状態が変化する様子および表示画面の表示内容が変化する様子を示す図である。 操作子の状態が変化する様子および表示画面の表示内容が変化する様子を示す図である。 回転操作に対して加わる回転抵抗力の変化の様子を示す図である。 案内交差点に対応する回転量および回転操作に対して加わる回転抵抗力の変化の様子を示す図である。 案内交差点に対応する回転量および回転操作に対して加わる回転抵抗力の変化の様子を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る車載装置１（特許請求の範囲の「ロータリースイッチ制御装置」に相当）の正面図である。車載装置１は、車両に搭載されるいわゆるナビゲーション装置であり、車両の現在位置を検出する機能や、ユーザー（本実施形態では、運転手であるものとする）により設定された目的地までの経路を探索し、案内する機能等を有する。車載装置１は、ダッシュボードの中央部等、運転席に着座するユーザーがロータリースイッチ２を操作可能な位置に設けられている。以下、本実施形態に係る車載装置１が搭載された車両を特に「自車両」という。

図１に示すように、車載装置１の筐体の正面には、タッチスクリーン３が設けられている。筐体の正面において、タッチスクリーン３の下方には、電源スイッチや、指示入力を行う入力スイッチのほか、ロータリースイッチ２が設けられている。ロータリースイッチ２は、車載装置１の筐体の正面から前方へ向かって突出した円柱状の操作子４を備えている。ユーザーは、操作子４を把持し、時間回りまたは反時計回りに回転操作することができる。ロータリースイッチ２は、例えば、車載装置１が出力する音声の音量の調整に用いられ、また、タッチスクリーン３に表示されたユーザーインターフェースへの各種指示入力に用いられる。ロータリースイッチ２は、その操作性の良さや、操作子４を視認することなく操作できるという利便性により、車両に搭載される多くのナビゲーション装置に設けられている。

なお、本実施形態では、ロータリースイッチ２がダッシュボードの中央部等に設けられた車載装置１の筐体に設置されている場合を例とする。しかしながら、ロータリースイッチ２が設けられる場所は、本実施形態で例示する場所に限定されない。一例として、ロータリースイッチ２は、車載装置１とは独立してコンソールボックスや、その周辺に設けられる構成でもよい。

図２は、本実施形態に係る車載装置１の機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、車載装置１は、機能構成例として、自車位置検出部１０、経路案内部１１、操作検出部１２および触覚制御部１３を備えている。上記各機能ブロック１０～１３は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック１０～１３は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。

図２に示すように、車載装置１は、記憶手段として、誘導経路関連情報記憶部１５および地図データ記憶部１６を備えている。誘導経路関連情報記憶部１５が記憶する情報については後述する。地図データ記憶部１６は、地図データ１７を記憶している。地図データ１７は、地図の背景や、地図上の道路、地図上に明示される文字列（地名等）等の描画に用いられる描画用データを含んでいる。また、地図データ１７は、誘導経路の探索に用いられる道路データを含んでいる。道路データは、道路網における結節点毎に定義されたノードに関する情報、および、ノードとノードとの間の道路区間毎に定義されたリンクに関する情報を含んでいる。

自車位置検出部１０は、ＧＰＳユニット、加速度センサー、ジャイロセンサーおよび車速センサー等の各種センサー（いずれも不図示）の検出結果に基づいて、車両の現在位置（以下、「自車位置」という）を検出する。

経路案内部１１は、タッチスクリーン３を介したユーザーの指示（他の手段による指示であってもよい）に応じて、地図データ記憶部１６に記憶された地図データ１７を利用して、目的地の設定や、自車位置から目的地までの経路（以下、「誘導経路」という）の探索、誘導経路の案内を実行する。誘導経路の案内は、基本的には、タッチスクリーン３の表示領域に表示した地図上に、自車位置が明示されると共に、自車位置から目的地までの経路が明示されることによって行われる。

経路案内部１１は、誘導経路を探索した場合、ユーザーにより設定された目的地、誘導経路および案内交差点を示す情報を誘導経路関連情報記憶部１５に記憶する。目的地を示す情報は、地図上で目的地を特定可能な情報であり、例えば、目的地の座標（緯度＋経度）である。また、誘導経路を示す情報は、地図上で誘導経路を特定可能な情報であり、例えば、誘導経路を構成するリンクおよびノードの組み合わせである。また、本実施形態では、案内交差点とは、誘導経路に含まれる交差点のうち、右左折が行われる交差点であり、自車両が案内交差点を通過する際は、交差点拡大図等を利用して詳細な案内が行われる。なお、案内交差点は、右左折が行われる交差点に限らず（つまり、直進する交差点を積極的に除外するものではない）、案内される対象となる交差点であればよい。誘導経路関連情報記憶部１５に記憶される案内交差点を示す情報は、案内交差点に対応するノードＩＤ等の地図上で案内交差点を特定可能な情報である。

操作検出部１２は、ロータリースイッチ２の操作子４が回転操作された場合に、行われた回転操作の内容を示す操作を検出する。回転操作の内容とは、回転方向と、回転量（回転角度）との組み合わせである。詳述すると、ロータリースイッチ２は、操作信号出力機構２０を有している。この操作信号出力機構２０は、ロータリースイッチ２の筐体に対して固定されたステーターと、このステーターの内部において、操作子４の回転と連動して回転するローターと、ステーターに対するローターの相対角度および回転方向を検出する位置センサーとを有する。位置センサーは、磁気式であっても光学式であってもよい。操作信号出力機構２０は、位置センサーの検出値（以下、「操作信号」という）を操作検出部１２に出力する。操作検出部１２は、操作信号を入力し、入力した操作信号の変化に基づいて、操作子４に対して行われた回転操作の内容を検出する。

触覚制御部１３は、基本的な機能として、ユーザーが操作子４を指で把持して操作子４を回転操作した場合に、操作子４に対する回転操作を妨げるような回転抵抗力を付与することによって、回転操作に必要なトルクに変化を持たせ、操作子４を把持する指に様々な触覚を伝える機能を有する。また、触覚制御部１３は、動作モードが「触覚利用モード」の場合に、後述する処理を実行する。以下、触覚制御部１３の基本的な機能について説明した後、動作モードが触覚利用モードのときの触覚制御部１３の処理について詳述する。

＜触覚制御部１３の基本的な機能＞
まず、触覚制御部１３の基本的な機能について説明する。ロータリースイッチ２は、磁気吸引力発生機構２１を有する。磁気吸引力発生機構２１は、ステーターとローターとの間に磁気吸引力を発生させるコイルを備えている。磁気吸引力発生機構２１が発生する磁気吸引力が大きければ大きいほど、操作子４に対する回転操作を妨げるような回転抵抗力が大きくなり、回転操作に必要なトルクが大きくなる。触覚制御部１３は、コイルに対して通電制御を行うことによって、磁気吸引力発生機構２１に発生させる磁気吸引力のタイミング、長さおよび大きさを動的に変化させ、これにより操作子４を把持する指に伝える触覚を制御する。

触覚制御部１３は、具体的には、以下の態様で触覚を制御することができる。図３（Ａ）は、操作子４が回転する様子を模式的に示す図である。図３（Ａ）において、符号Ｍ１は、操作子４が回転する様子を分かりやすくするための目印である。以下、図３（Ａ）に示すように、状態Ｊ１の操作子４に対して、時計回りに回転操作が行われ、９０°だけ回転した状態Ｊ２を経て、１８０°だけ回転した状態Ｊ３に至る場合を例にして、触覚制御部１３が付与可能な触覚の態様について説明する。

触覚制御部１３は、操作子４が特定の状態となるタイミングに応じて、クリック感（特許請求の範囲の「特定の操作感」に相当）を付与可能である。図３（Ｂ）は、操作子４が状態Ｊ２となるタイミングに応じてクリック感を付与するときに発生する回転抵抗力の説明に利用する図である。図３（Ｂ）において、横軸は、状態Ｊ１を起点としたときの回転量を示しており、縦軸は、回転抵抗力を示している。すなわち、図３（Ｂ）は、操作子４の状態が状態Ｊ１から状態Ｊ３へと変位する際に、回転操作に対して加わる回転抵抗力の変化の様子を示している。図３（Ｃ）、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）についても同様である。

図３（Ｂ）の例では、触覚制御部１３は、操作子４に対して状態Ｊ１から時計回りに回転操作が行われた場合、しばらくは、回転操作に対して一定の回転抵抗力（ゼロ（＝コイルに通電しない状態）であってもよい）を付与する。一方、触覚制御部１３は、操作子４の回転量が、状態Ｊ２に対応する回転量に近づいたときに、急峻に回転抵抗力を上昇させ、状態Ｊ２に対応する回転量となるタイミング（僅かなマージンがあってもよい）で回転抵抗力がピークとなるようにし、その後、回転抵抗力を急峻に低下させて元の一定の回転抵抗力に戻す。以上のような回転操作に対する回転抵抗力の変化によって発生する触覚がクリック感である。ユーザーは、触覚を通じてクリック感を得ることにより、回転操作に抗して操作子４がその位置で引っかかったような操作感触（急にブレーキがかかり、その位置を超えたときにブレーキが急に解除されるような操作感触）を得ることができ、操作子４が状態Ｊ２となったこと（＝自身が状態Ｊ２となるまで操作子４を回転操作したこと）を触覚を通じて的確に認識できる。

図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）とは別の態様でクリック感が付与されたときの回転抵抗力の変化の様子を示している。図３（Ｃ）の例では、触覚制御部１３は、回転抵抗力のピーク値（Ｂ値）が、図３（Ｂ）の例における回転抵抗力のピーク値（Ａ値（＜Ｂ値））よりも高くなるようにしている。このように、触覚制御部１３は、クリック感の付与に際し、回転抵抗力のピーク値を動的に変化させることができる。図３（Ｃ）の場合、図３（Ｂ）の場合と比較して、ユーザーは、状態Ｊ２を超えて操作子４を回転操作させるときの単発的な抵抗感について、より強い抵抗感（より強く引っかかった感じ）を得ることになる。

なお、触覚制御部１３によりクリック感が付与されたときにユーザーが得る触覚（ユーザーの指に伝わる触覚）は、回転抵抗力のピーク値のみによって影響を受けるのではなく、クリック感を生じさせるための回転抵抗力の付与を開始するタイミングや、ピーク値に向かう波形の形状、ピーク値以降の波形の形状等の様々な要素によって影響を受ける。ただし、回転抵抗力のピーク値以外の要素がユーザーの触覚に与える影響は、ピーク値と比較すると軽微であるため、以下では説明の便宜のため、他の前提が同じであれば、回転抵抗力のピーク値が大きくなれば、クリック感を得たときにユーザーが感じる抵抗感は単純に大きくなるものとする。

更に、触覚制御部１３は、操作子４が回転操作されているときの任意の範囲における回転抵抗力を調整することができる。図４の各図は、図３（Ａ）に示す態様で操作子４が回転操作された場合の回転抵抗力の変化の様子を示している。図４（Ａ）の例では、触覚制御部１３は、状態Ｊ１から状態Ｊ２までの範囲のうち、クリック感を発生させる範囲を除く範囲Ｈ１における回転抵抗力をＣ値で一定とする一方、状態Ｊ２の直後から第３状態に至るまでの範囲Ｈ２における回転抵抗力をＤ値（＜Ｃ値）で一定としている。図４（Ａ）の例では、ユーザーは、範囲Ｈ２で操作子４を回転操作している際、範囲Ｈ１で操作子４を回転操作していたときと比較して、より強い抵抗感（回転させる力に抗してより強くブレーキがかかったような操作感触）を感じながら、操作子４を回転操作させることになる。

図４（Ｂ）の例では、触覚制御部１３は、範囲Ｈ１において、徐々に回転抵抗力を増大させている。図４（Ｂ）の例では、ユーザーは、範囲Ｈ１で操作子４を回転操作している間、操作子４を回転させればさせるほど、操作子４が重くなっていくような触覚（回転に対する抵抗力が強くなっていき、徐々に動きが鈍くなっていくような操作感触）を得ることになる。図４（Ｃ）の例では、触覚制御部１３は、範囲Ｈ１において、徐々に回転抵抗力を減少させている。図４（Ｃ）の例では、ユーザーは、範囲Ｈ１で操作子４を回転操作している間、操作子４を回転させればさせるほど、操作子４が軽くなっていくような触覚（回転に対する抵抗力が弱くなっていき、徐々に動きがスムーズになっていくような操作感触）を得ることになる。

＜触覚利用モードのときの触覚制御部１３の処理＞
次に、動作モードが触覚利用モードのときの触覚制御部１３の処理について詳述する。ユーザーは、経路案内部１１により誘導経路が探索された後の任意のタイミングで、タッチスクリーン３に対するタッチ操作、その他の手段で、動作モードを触覚利用モードにすることが可能である。動作モードが触覚利用モードとなると、触覚制御部１３は、誘導経路関連情報記憶部１５に記憶された情報に基づいて、誘導経路を認識する。

図５（Ａ）は、誘導経路ＹＤ１の一例を説明に適した態様で模式的に示す図である。図５（Ａ）で例示する誘導経路ＹＤ１は、自車位置ＳＰ１を出発地として、目的地ＧＬ１に至る経路である。誘導経路ＹＤＫ１において、自車位置ＳＰ１から目的地ＧＬ１に至る途中には、交差点ＫＳ１→交差点ＫＳ２→交差点ＫＳ３の順番で案内交差点が存在している。図５（Ａ）に示すように、自車位置ＳＰ１から交差点ＫＳ１までの距離は「１ｋｍ」であり、自車両は交差点ＫＳ１で右折する。また、交差点ＫＳ１から交差点ＫＳ２までの距離は「２ｋｍ」であり、自車両は交差点ＫＳ２で左折する。また、交差点ＫＳ２から交差点ＫＳ３までの距離は「３ｋｍ」であり、自車両は交差点ＫＳ３で右折する。また、交差点ＫＳ３から目的地ＧＬ１までの距離は「２ｋｍ」である。以下の説明では、誘導経路上の自車位置、目的地および案内交差点を区別しない場合は、「誘導経路上地点」という。

自車位置から目的地に至る誘導経路の認識に際し、触覚制御部１３は、誘導経路上地点のそれぞれの位置、および、互いに隣接する誘導経路上地点を結ぶ経路を認識し、更に、互いに隣接する誘導経路上地点を結ぶ経路の距離を認識する。図５（Ａ）の例の場合、触覚制御部１３は、「自車位置ＳＰ１から交差点ＫＳ１に至る経路」、「交差点ＫＳ１から交差点ＫＳ２に至る経路」、「交差点ＫＳ２から交差点ＫＳ３に至る経路」、および、「交差点ＫＳ３から目的地ＧＬ１に至る経路」の距離をそれぞれ認識する。

更に、触覚制御部１３は、案内交差点のそれぞれについて、「自車位置から目的地までの距離」（直線距離ではなく、誘導経路に沿って走行したときの走行距離。以下、「誘導経路総距離」という）に対する、「自車位置から案内交差点までの距離」の割合を算出する。図５（Ａ）の例の場合、誘導経路総距離は「８ｋｍ」であるので、触覚制御部１３は、交差点ＫＳ１について「１／８」を算出し、交差点ＫＳ２について「３／８」を算出し、交差点ＫＳ３について「６／８」を算出する。

次いで、触覚制御部１３は、操作子４を１周させたときの回転量（回転角度）である「３６０°」に対して、各案内交差点について算出した割合を乗じた値を算出する。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の例の場合において、交差点ＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３について算出される回転量を説明に適した態様で示す図である。図５（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）で例示する誘導経路ＹＤ１に関して、触覚制御部１３は、交差点ＫＳ１について「４５°」を算出し、交差点ＫＳ２について「１３５°」を算出し、交差点ＫＳ３について「２７０°」を算出する。ここで算出された各案内交差点についての回転量は、操作子４を１周させる回転量（つまり「３６０°」）が誘導経路総距離に相当すると仮定した場合に、自車位置から各案内交差点に至るまでの距離（走行距離）に相当する回転量ということができる。以下では、案内交差点について算出した回転量を、「交差点対応回転量」という。

ここで、触覚利用モードに関して、ユーザーには、自車位置から目的地までの誘導経路に見立てて、操作子４を時計回りに一周分、回転操作することにより、触覚を通じて誘導経路に関する情報を得ることができる旨の情報が伝えられている。例えば、紙媒体または電子媒体のマニュアルを通じて、その旨の情報がユーザーに伝えられている。これを踏まえ、ユーザーは、動作モードを触覚利用モードに移行した後、自身の指で操作子４を把持し、時計回りに回転させる。その際にユーザーは、基本的には、操作子４を一周分、回転操作する。ただし、操作子４を一周分、回転操作させることは必須の作業ではなく、ユーザーは、回転操作を途中で停止したり、一旦回転操作を中断した後、再び回転操作を行ったりすることができる。

触覚制御部１３は、操作検出部１２の検出結果に基づいて、随時、ユーザーが操作子４に対して行った回転操作を認識し、回転操作に応じてユーザーの指に伝える触覚を制御すると共に、タッチスクリーン３の表示画面の表示内容を制御する。

図６は、図５（Ａ）の例の場合において、操作子４を１周分、回転させる回転操作が行われた場合に、回転操作に対して加わる回転抵抗力の変化の様子を示している。以下では、操作子４の初期状態（触覚利用モードとなった後に、回転操作が行われていない状態）を状態Ｑ０とし、初期状態から交差点ＫＳ１に係る交差点対応回転量（４５°）だけ回転操作された後の状態を状態Ｑ１とし、初期状態から交差点ＫＳ２に係る交差点対応回転量（１３５°）だけ回転操作された後の状態を状態Ｑ２とし、初期状態から交差点ＫＳ３に係る交差点対応回転状態（２７０°）だけ回転操作された後の状態を状態Ｑ３とし、初期状態から１周分（３６０°）、回転させた状態を状態Ｑ４とする。

図６に示すように、触覚制御部１３は、状態Ｑ１～Ｑ４となるタイミングに応じて、クリック感を発生させる。本実施形態では、状態Ｑ１に対応するクリック感の前の範囲Ｒ１、状態Ｑ２に対応するクリック感の前の範囲Ｒ２、状態Ｑ３に対応するクリック感の前の範囲Ｒ３、および、状態Ｑ４に対応するクリック感の前の範囲Ｒ４のそれぞれにおいて、回転抵抗力は、Ｅ値で同一である。また、本実施形態では、４つのクリック感のそれぞれについて、回転抵抗力のピーク値はＦ値で同一である。この結果、ユーザーが、操作子４を１周分、回転操作した場合、回転量が４５°、１３５°、２７０°、３６０°に至るタイミングに応じて、触覚を通じてクリック感を得ることになる。

図７、８は、ユーザーが操作子４を一周分、回転操作した場合に、操作子４の状態が変化する様子と併せて、タッチスクリーン３の表示画面の表示内容が変化する様子を示す図である。図７（Ａ）は、状態Ｑ０のときの操作子４の様子およびタッチスクリーン３の表示画面の内容を示し、図７（Ｂ）、（Ｃ）、図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、状態Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のときの操作子４の様子およびタッチスクリーン３の表示画面の内容を示している。図７、８の表示画面において、図５（Ａ）と対応する要素については便宜的に同じ符号を付している。

動作モードが触覚利用モードとなった場合、図７（Ａ）に示すように、触覚制御部１３は、動作モードが触覚利用モードであることを示す情報と共に、自車位置ＳＰ１から目的地ＧＬ１に至る誘導経路を包含する地図を表示画面に表示する。更に、触覚制御部１３は、地図上の自車位置ＳＰ１に相当する位置に、車両を表すマークＭＫ２を表示する。

その後、ユーザーによって操作子４が回転操作された場合、図７（Ｂ）で示すように、触覚制御部１３は、操作子４の回転量が４５°となったときに、表示画面に表示した地図上でマークＭＫ２が交差点ＫＳ１に至るように、回転操作に応じてマークＭＫ２を移動させる。つまり、触覚制御部１３は、状態Ｑ０から状態Ｑ１へ向かう操作子４の回転に連動させて、地図上でマークＭＫ２を自車位置ＳＰ１から交差点ＫＳ１へ連続的に移動させる。上述したように、触覚制御部１３は、操作子４が状態Ｑ１となるタイミングに応じて、クリック感を付与する（図６も併せて参照）。

更に、操作子４が回転操作された場合、図７（Ｃ）、図８（Ａ）、（Ｂ）で示すように、触覚制御部１３は、操作子４が状態Ｑ２となったときにマークＭＫ２が交差点ＫＳ２に至り、操作子４が状態Ｑ３となったときにマークＭＫ２が交差点ＫＳ３に至り、操作子４が状態Ｑ４となったときにマークＭが目的地ＧＬ１に至るように、操作子４の回転に連動させて、地図上でマークＭＫ２を移動させる。上述したように、触覚制御部１３は、操作子４が状態Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４となるタイミングに応じて、クリック感を付与する（図６も併せて参照）。

なお、本実施形態では、触覚制御部１３は、誘導経路を包含する地図上で、車両を表すマークマークＭＫ２を移動させる構成であるが、誘導経路の表示の仕方や、車両を表すマークＭＫ２の移動のさせ方は、本実施形態で例示する方法に限られない。例えば、ヘディングアップモードで地図が表示されるときのように、触覚制御部１３が、ユーザーが指定したスケールの地図（触覚利用モードに移行する前に表示されていた地図であってもよい）を表示する一方、操作子４の回転に応じて、表示画面の略中央にマークＭＫ２を配置した状態を維持しつつ、地図をスクロールさせる構成でもよい。

以上が、触覚利用モードにおいて、ユーザーが行う操作、および、ユーザーの操作に応じて触覚制御部１３が実行する処理の内容である。触覚利用モードによれば、以下の効果を奏する。すなわち、上述したように、ユーザーには、操作子４の１周分の回転が、自車位置から目的地へと至る誘導経路の走行に対応していることが事前に伝えられており、ユーザーは、自車位置から目的地へと至る誘導経路の走行に見立てながら、操作子４を１周分、回転させる。そして、１周分の回転量に対する操作子４の回転量の割合が、「実際の自車位置から目的地までの距離」（誘導経路総距離）に対する「実際の自車位置から案内交差点までの距離」の割合と同等となるタイミングで、ユーザーは、触覚を通じてクリック感を得る。

このため、ユーザーは、操作子４を一周分、回転させている中で、どの程度回転させたときにクリック感を得たかということを触覚を通じて感覚的に認識することにより、誘導経路全体における案内交差点の大体の位置を感覚的に認識できる。特に、ユーザーは、経路（誘導経路）に関する情報を取得する際に普段使用する視覚や聴覚ではなく、経路（誘導経路）に関する情報を取得する感覚としては普段あまり使用しない触覚を使用して情報を得ることができるため、その点がユーザーにとって刺激となり、ユーザーの満足度を向上させることができる。

すなわち、本実施形態の構成によれば、自車位置（一の地点）に対応する状態から、目的地（他の地点）に対応する状態へと向かってロータリースイッチ２の操作子４が回転操作された場合、誘導経路上に存在する案内交差点の位置（経路上の事象）に応じてユーザーの指に伝わる触覚が変化する。従って、ユーザーは、誘導経路上の案内交差点の位置に関する情報を得ることを望む場合、ロータリースイッチ２の操作子４を回転操作すれば、回転操作中に指に伝わる触覚を通じて、誘導経路全体における案内交差点の大体の位置を感覚的に認識できる。つまり、本発明によれば、ロータリースイッチ２という、車両に設けられた操作用の部材として広く普及している一般的な部材を用いてユーザーが経路に関する情報を新たな手法で得ることができるようにすることができる。

また、触覚利用モードにおいて、触覚制御部１３は、クリック感を付与するタイミングと、表示画面において自車両を表すマーク（図７、８の各図におけるマークＭＫ２）が案内交差点に至るタイミングとを同期させる。このため、ユーザーは、表示画面で自車両を表すマークが動く様子を視認により確認しながら、操作子４を把持する指に伝わる触覚（クリック感）を知覚することにより、触覚および視覚を通じて、案内交差点の位置に関するより正確な情報を得ることができる。

ただし、本実施形態では、ロータリースイッチ２を回転操作して誘導経路に関する情報を得る際に、ユーザーは、必ずしも表示画面を視認する必要はない。つまり、ユーザーは、表示画面を視認することなく、回転操作中に指に伝わる触覚を通じて、誘導経路全体における案内交差点の大体の位置を感覚的に認識できる。換言すれば、本実施形態の構成は、視覚を使用することなく、操作子４を回転操作するという簡易な操作により、触覚を通じて誘導経路の関する情報を得ることができるという点においても優位性がある。従って、触覚利用モードにおいて本実施形態で例示した表示画面を表示しない構成としてもよく、また、表示画面を表示するかしないかをユーザーが選択する構成としてもよい。

＜第１変形例＞
次に、第１変形例について、ユーザーに情報を提供する対象となる誘導経路が図５（Ａ）で例示する誘導経路ＹＤ１であるものとして説明する。上述した実施形態では、案内交差点である交差点ＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３のそれぞれに対応して発生させるクリック感のピーク値は、Ｆ値で同じであった（図６参照）。一方で、第１変形例では、触覚制御部１３は、案内交差点（交差点ＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３）の重要度が高いほど、クリック感のピーク値を大きく（特定の操作感を強く）する。本変形例では、案内交差点の重要度が高いとは、案内交差点を走行（通過）する際に、運転手に高い注意力が求められるかどうかであり、具体的な例としては、案内交差点の規模の大きさや、案内交差点に接続する道路数の多さや、案内交差点の事故発生率の大きさである。

以下、案内交差点の事故発生率が大きい場合にクリック感のピーク値を大きくする場合を例にして説明する。触覚制御部１３は、動作モードが触覚利用モードとなったときに、各案内交差点について、事故発生率を取得する。地図データ記憶部１６に記憶された地図データ１７に含まれる道路データには、交差点（ノード）毎に、事故発生率を示す情報が含まれており、触覚制御部１３は、道路データに基づいて、各案内交差点の事故発生率を取得する。なお、本変形例のように必要な情報の全部を車載装置１が記憶する構成ではなく、必要な情報の少なくも一部をネットワークを介した外部装置（サーバー）との通信により取得する構成でもよい。

例えば、交差点ＫＳ３、交差点ＫＳ２、交差点ＫＳ１の順番で事故発生率が高かったとする。この場合、触覚制御部１３は、図９（Ａ）に示すように、クリック感のピーク値を交差点ＫＳ３に対応する状態Ｑ３、交差点ＫＳ２に対応する状態Ｑ２、交差点ＫＳ１に対応する状態Ｑ１の順番で大きくする。本変形例の構成によれば、上記実施形態の効果に加え更に以下の効果を奏する。すなわち、ユーザーは、触覚利用モードにおいて操作子４を１周分回転操作したときに、触覚を通じて、案内交差点の位置に関する情報だけではなく、各案内交差点の重要度の高さ、特に、走行するときに求められる注意力の高さ（上記例では、事故発生率の大きさ）を感覚的に得ることができる。このため、ユーザーの利便性を向上することができる。

なお、クリック感のピーク値を大きくする要素となる「地点（上記例では、案内交差点）の重要度の高さ」は、上記で例示したものに限られない。例えば、ユーザーが自身の経験を通じて明示的に重要度の高さを指定する構成でもよい。また、案内交差点を右折するのか、左折するのか、直進するのかによって、右折、左折、直進の順番で運転手に高い注意力が求められるものとして、クリック感のピーク値を大きくする構成であってもよい。

＜第２変形例＞
次に、第２変形例について、ユーザーに情報を提供する対象となる誘導経路が図５（Ａ）で例示する誘導経路ＹＤ１であるものとして説明する。上述した実施形態では、図６のグラフの範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４において、触覚制御部１３が発生させる回転抵抗力はＥ値で同一かつ一定であった。一方、本変形例に係る触覚制御部１３は、操作子４が回転操作された場合、操作子４の回転量に相当する距離だけ自車位置ＳＰ１から離間した位置の環境に応じて、操作子４の回転に抗して発生させる回転抵抗力の大きさを調整する。以下、本変形例に係る触覚制御部１３の処理について具体例を挙げてする。

触覚制御部１３は、動作モードが触覚利用モードとなったときに、隣接する誘導経路上地点を結ぶ経路のそれぞれについて、各経路の勾配の状況を取得する。本例では、「自車位置ＳＰ１から交差点ＫＳ１に至る経路」は下り坂であり、「交差点ＫＳ１から交差点ＫＳ２に至る経路」および「交差点ＫＳ２から交差点ＫＳ３に至る経路」は水平状（上り坂でも下り坂でもない）であり、「交差点ＫＳ３から目的地ＧＬ１に至る経路」は上り坂であるものとする。

触覚制御部１３は、勾配の状況に応じて、経路に対応する範囲の回転抵抗力を調整する。具体的には、本例の場合、触覚制御部１３は、図９（Ｂ）に示すように、範囲Ｒ１について、操作子４の回転が進むほど回転抵抗力が弱くなるような態様で回転抵抗力を付与する。また、触覚制御部１３は、図９（Ｂ）に示すように、範囲Ｒ２、Ｒ３について、回転抵抗力を低い値で一定とする。また、触覚制御部１３は、図９（Ｂ）に示すように、範囲Ｒ４について、操作子４の回転が進むほど回転抵抗力が強くなるような態様で回転抵抗力を付与する。

本変形例の構成によれば、上記実施形態の効果に加え更に以下の効果を奏する。すなわち、ユーザーは、触覚利用モードにおいて操作子４を１周分回転操作したときに、触覚を通じて、案内交差点の位置に関する情報だけではなく、各誘導経路上地点を結ぶ経路の勾配の状況を感覚的に認識することができる。このため、ユーザーの利便性を向上することができる。

なお、本変形例では、触覚制御部１３は、経路が上り坂となっている場合には徐々に回転抵抗力を強くし、経路が下り坂となっている場合には徐々に回転抵抗力を弱くする構成であったが、これについて、経路に対応する範囲における回転抵抗力を一定とする一方、上り坂に係る回転抵抗力を水平状の道路に係る回転抵抗力よりも大きくし、下り坂に係る回転抵抗力を水平状の道路に係る回転抵抗力を小さくする構成としてもよい。また、本変形例では、経路（道路）の勾配によって、対応する範囲の回転抵抗力を調整する構成であったが、他の要素に基づいて回転抵抗力を調整する構成でもよい。また、図９（Ｂ）の範囲Ｒ１（下り坂に対応する範囲）において、最初に付与する回転抵抗力の値は、水平状の道路における回転抵抗力よりも高くする必要はなく、水平状の道路における回転抵抗力と同等か、それより小さくしてもよい。図９（Ｂ）の範囲Ｒ４についても同様である。

また、操作子４の回転量に相当する距離だけ自車位置ＳＰ１から離間した位置が属する道路を走行するときの道路の困難性に影響を与える要素によって、その道路に対応する範囲の回転抵抗力を調整することによって、以下の効果を奏することができる。すなわち、ユーザーが、操作子４を回転操作するときの操作のしづらさと、対応する道路を走行したときの道路の通りにくさとをリンクさせつつ、道路の困難性に関する情報を認識できるため、ユーザーの利便性を効果的に向上できる。例えば、触覚制御部１３は、道路のカーブが急であるほど、または、道路における渋滞が大きいほど、道路に対応する範囲の回転抵抗力を大きくするようにしてもよい。また、第１変形例と第２変形例とを組み合わせてもよい。

＜第３変形例＞
次に、第３変形例について、ユーザーに情報を提供する対象となる誘導経路が図５（Ａ）で例示する誘導経路ＹＤ１であるものとして説明する。上述した実施形態では、操作子４の１周分の回転が、自車位置ＳＰ１から目的地ＧＬ１の距離に相当した。この点に関して、本変形例では、１周分の回転を、予め定められた所定の距離に相当させ、触覚制御部１３は、操作子４が回転操作されたときに、出発地ＳＰから当該所定の距離（走行距離）内の事象に応じて触覚を制御する。

例えば、所定の距離が、４ｋｍであるとする。この場合、図５（Ａ）を参照し、自車位置ＳＰ１を起点として、所定の距離の範囲内には、交差点ＫＳ１（自車位置ＳＰ１から１ｋｍの地点）および交差点ＫＳ２（自車位置ＳＰ１から３ｋｍの地点）が存在している。この場合、触覚制御部１３は、図１０（Ａ）に示すように、４ｋｍを３６０°に相当するとした場合に、１ｋｍに相当する９０°を交差点ＫＳ１に対応する回転量とし、３ｋｍに相当する２７０°を交差点ＫＳ２に対応する回転量とする。そして、触覚制御部１３は、図１０（Ｂ）に示すように、操作子４が初期状態から９０°回転した状態Ｓ１となったときにクリック感を付与し、更に、操作子４が初期状態から２７０°回転した状態Ｓ２となったときにクリック感を付与する。ユーザーは、所定の距離が４ｋｍであること（操作子４を１周分、回転させたときに相当する距離が４ｋｍであること）を認識しているため、クリック感を感じたときの回転量に基づいて、所定の距離の範囲内に存在する案内交差点までの大体の距離を感覚的に認識することができる。

なお、所定の距離に相当させる操作子４の回転量は「１周」である必要はなく、例えば、「半周」でもよい。また、第１変形例および第２変形例の少なくとも一方と、第３変形例とを組み合わせてもよい。

＜第４変形例＞
次に、第４変形例について、ユーザーに情報を提供する対象となる誘導経路が図５（Ａ）で例示する誘導経路ＹＤ１であるものとして説明する。上述した実施形態では、操作子４の１周分の回転が、自車位置ＳＰ１から目的地ＧＬ１の距離に相当した。この点に関して、本変形例では、触覚制御部１３は、予め定められた所定の回転量を、予め定められた所定の距離（本変形例では、１ｋｍとする）に相当させた上で、操作子４に対する回転操作に応じて、触覚を制御する。

例えば、予め定められた所定の回転量は、３０°である。また、予め定められた所定の距離は、１ｋｍである。この場合、図１１（Ａ）に示すように、交差点ＫＳ１に対応する回転量は３０°（３０°×１（ｋｍ））であり、交差点ＫＳ２に対応する回転量は９０°（３０°×３（ｋｍ））であり、交差点ＫＳ３に対応する回転量は１８０°（３０°×６（ｋｍ））である。また、目的地ＧＬ１に対応する回転量は２４０°である（３０°×８（ｋｍ））。そして、触覚制御部１３は、操作子４が初期状態から３０°回転した状態Ｘ１となったときにクリック感を付与し、操作子４が初期状態から９０°回転した状態Ｘ２となったときにクリック感を付与し、更に、操作子４が初期状態から１８０°回転した状態Ｘ３となったときにクリック感を付与する。ユーザーは、操作子４の３０°分の回転量が１ｋｍであることを認識しているため、クリック感を感じたときの回転量に基づいて、案内交差点までの大体の距離を感覚的に認識することができる。なお、第１変形例および第２変形例の少なくとも一方と、第４変形例とを組み合わせてもよい。

以上、本発明の実施形態および変形例について説明したが、上記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、触覚制御部１３は、現在位置（出発地）から目的地に至る経路についての情報を提供するために触覚を制御した。この場合、特許請求の範囲の「一の地点」は現在位置に相当し、「他の地点」は目的地に相当する。しかしながら、「一の地点」および「他の地点」は任意であり、例えば、いずれもユーザーが指定した特定の地点とすることができる。

また、上記実施形態では、触覚利用モードにおいて、触覚制御部１３は、表示画面に地図を表示したが、必ずしも地図を表示する必要はなく、例えば、誘導経路を簡略化して模式的に示す模式図を表示し、この模式図上で、車両を表すマークを移動させる構成としてもよい。

また、ロータリースイッチ２に、振動機能（バイブレーション機能）を有する機構を設け、触覚制御部１３が、クリック感に代えて、振動により発生する触覚を付与する構成でもよい。

また、上記実施形態では、誘導経路総距離に相当する回転量を「１周分の回転量」としたが、「１周分の回転量」に限らず、例えば、「半周分の回転量」としてもよい。また、ユーザーが操作子４を回転させる方向を時計回りとしたが、これは、反時計回りでもよく、また、時計回りおよび反時計回りのどちらでもよいようにしてもよい。

また、上記実施形態において、クリック感（特定の操作感）を付与する地点は、案内交差点であったが、案内交差点以外の地点をクリック感を付与する対象としてもよい。例えば、案内交差点以外の交差点や、ユーザーにより設定された経由地を、クリック感を付与する対象としてもよい。

１ 車載装置（ロータリースイッチ制御装置）
２ ロータリースイッチ
４ 操作子
１２ 操作検出部
１３ 接触制御部

Claims (12)

1. ロータリースイッチの操作子に対する回転操作を検出する操作検出部と、
   前記操作検出部により検出された前記操作子に対する回転操作に応じて、前記操作子を把持する指に伝える触覚を制御する一方、前記操作子が、地図上の一の地点に対応する一の状態から、地図上の他の地点に対応する他の状態へと向かって回転操作された場合、前記一の地点から前記他の地点に至る経路上の事象に応じて、回転操作中に指に伝える触覚を変化させる触覚制御部とを備え、
   前記触覚制御部は、
   前記操作子を１周させる回転量が、前記一の地点から前記他の地点に至るまでの経路の総距離に相当すると仮定し、
   前記操作子が前記一の状態から前記他の状態へと向かって回転操作された場合、前記一の地点から前記他の地点に至る経路上に存在する１または複数の中継地点のそれぞれについて、前記操作子の回転量が、前記総距離に対する前記一の地点から前記中継地点までの実際の距離の割合から算出された量となったときに特定の操作感を発生させる
   ことを特徴とするロータリースイッチ制御装置。
2. 前記触覚制御部は、
   前記一の地点から前記他の地点に至る経路の少なくとも一部を表示する一方、前記操作子が前記一の状態から前記他の状態へと向かって回転操作された場合、回転操作に応じて、表示した経路に対して車両を表すマークを相対的に移動させる一方、
   表示した経路上の前記中継地点のそれぞれに車両を表すマークが至るタイミングと、前記特定の操作感を発生させるタイミングとを同期させることを特徴とする請求項１に記載のロータリースイッチ制御装置。
3. 前記触覚制御部は、
   前記中継地点の重要度が高いほど、前記特定の操作感を強くすることを特徴とする請求項１または２に記載のロータリースイッチ制御装置。
4. 前記触覚制御部は、
   車両が前記中継地点を走行する際に、運転手に高い注意力が求められるほど、前記特定の操作感を強くすることを特徴とする請求項３に記載のロータリースイッチ制御装置。
5. 前記中継地点は交差点であり、
   前記触覚制御部は、
   前記中継地点である交差点の規模が大きいほど、前記中継地点である交差点に接続する道路数が多いほど、または、前記中継地点である交差点の事故発生率が大きいほど、前記特定の操作感を強くすることを特徴とする請求項４に記載のロータリースイッチ制御装置。
6. 前記一の地点は、車両の現在位置であり、前記他の地点は、ユーザーにより設定された目的地であり、前記中継地点は、案内交差点またはユーザーにより設定された経由地を含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のロータリースイッチ制御装置。
7. 前記一の地点は、車両の現在位置であり、前記他の地点は、車両の現在位置から所定の距離だけ離間した地点であり、前記中継地点は、案内交差点またはユーザーにより設定された経由地を含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のロータリースイッチ制御装置。
8. 前記特定の操作感は、クリック感または振動により発生する触覚であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のロータリースイッチ制御装置。
9. 前記触覚制御部は、
   前記操作子が前記一の状態から前記他の状態へと向かって回転操作された場合、前記一の地点から前記他の地点に至る経路において前記操作子の回転量に相当する距離だけ前記一の地点から離間した位置が属する道路の状況に応じて、その道路に対応する範囲での前記操作子の回転に抗して発生させる抵抗力の大きさを調整する
   ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のロータリースイッチ制御装置。
10. 前記触覚制御部は、
    前記一の地点から前記他の地点に至る経路において前記操作子の回転量に相当する距離だけ前記一の地点から離間した位置が属する道路の勾配の状況に応じて、その道路に対応する範囲での前記操作子の回転に抗して発生させる抵抗力の大きさを調整する
    ことを特徴とする請求項９に記載のロータリースイッチ制御装置。
11. 前記触覚制御部は、
    前記一の地点から前記他の地点に至る経路において前記操作子の回転量に相当する距離だけ前記一の地点から離間した位置が属する道路を走行するときの困難性が高いほど、前記操作子の回転に抗して発生させる抵抗力の大きさを大きくする
    ことを特徴とする請求項９に記載のロータリースイッチ制御装置。
12. 前記触覚制御部は、
    前記一の地点から前記他の地点に至る経路において前記操作子の回転量に相当する距離だけ前記一の地点から離間した位置が属する道路のカーブが急であるほど、または、当該位置が属する道路における渋滞が大きいほど、前記操作子の回転に抗して発生させる抵抗力の大きさを大きくする
    ことを特徴とする請求項１１に記載のロータリースイッチ制御装置。
    

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