WO2015133084A1 - 操作装置 - Google Patents

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WO2015133084A1
WO2015133084A1 PCT/JP2015/000861 JP2015000861W WO2015133084A1 WO 2015133084 A1 WO2015133084 A1 WO 2015133084A1 JP 2015000861 W JP2015000861 W JP 2015000861W WO 2015133084 A1 WO2015133084 A1 WO 2015133084A1
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pointer
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displayed
vibration
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PCT/JP2015/000861
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剛志 鈴木
重明 西橋
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • G06F3/04817—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] based on specific properties of the displayed interaction object or a metaphor-based environment, e.g. interaction with desktop elements like windows or icons, or assisted by a cursor's changing behaviour or appearance using icons

Definitions

  • the present disclosure relates to an operation device for performing an operation using an image display unit.
  • an image display unit such as a display
  • an image including an instruction unit (for example, an icon) for inputting an instruction to the operation target device is displayed on the image display unit, and the operation unit (for example, an operation knob) manually operated in two intersecting axis directions is used.
  • an apparatus for moving a pointer on an image is known.
  • the operator can move or move the pointer on a desired instruction unit by operating the operation unit, and can change or determine the parameters of the device corresponding to the instruction unit.
  • the parameter may be changed or determined when the pointer is displayed on the specific instruction unit for a predetermined time or longer, and the operation unit is pressed or twisted while the pointer is displayed on the instruction unit. It may be done when it is done.
  • a reaction force (operation reaction force) is applied to the movement of the operation unit by a motor or the like, and control is performed so that the pointer is drawn into the center of an icon close to the pointer (for example, see Patent Document 1). .
  • the inventor of the present application has found the following regarding the operation device.
  • an operating device that displays a pointer on a desired instruction unit and changes or determines a parameter or the like corresponding to the instruction unit
  • the operator is notified that the parameter has been changed or determined by vibrating the operation unit. It is possible to inform.
  • an in-vehicle operation device operated by a driver of an automobile parameters or the like are changed or determined for the driver without using the image display unit by using the vibration of the operation unit in this way. Can be notified.
  • the pointer when the pointer is displayed at the end of the pointing unit, if the direction of the force initially applied as vibration to the operating unit is the operating direction away from the center of the pointing unit, the moment the vibration is applied In some cases, the pointer may come off the indicator. In this case, in order to continue the change using the instruction unit, the operator must move the pointer over the instruction unit again. On the other hand, when the pointer is displayed on an instructing unit that is not valid, it is conceivable that the operating unit is vibrated to remove the pointer from the instructing unit. Further, when the pointing unit on which the pointer is displayed is for moving or expanding or contracting the specific display displayed separately from the pointer on the image display unit, the direction in which the specific display moves or expands and the operation unit vibrates. It is desirable that the direction of the force applied first matches.
  • Patent Document 1 does not even disclose applying vibration to the operation unit. That is, conventionally, no study has been made on controlling the direction of the force initially applied as vibration to the operation unit.
  • the direction of the force initially applied as the vibration applied to the operation unit is appropriately determined according to the content of the instruction corresponding to the instruction unit on which the pointer is displayed and the positional relationship between the instruction unit and the pointer. It was made for the purpose of providing an operation device that can be controlled.
  • the operating device includes an image display unit, an operating unit, an operation state detecting unit, a pointer display unit, a vibration applying unit, and a direction determining unit.
  • the image display unit displays an image including an instruction unit for inputting an instruction to the operation target device.
  • the operation unit is manually operated by the operator in two intersecting axis directions, and the operation state detection unit detects the operation state.
  • the pointer display unit controls the image display unit to display a pointer at a position corresponding to the operation state detected by the operation state detection unit on the image displayed by the image display unit.
  • the direction determination unit vibrates the operation unit with the vibration applying unit based on the positional relationship between the instruction unit and the pointer or the content of the instruction corresponding to the instruction unit. As the first determine the direction of the force applied.
  • the direction of the force initially applied as the vibration applied to the operation unit according to the content of the instruction corresponding to the instruction unit on which the pointer is displayed and the positional relationship between the instruction unit and the pointer Can be controlled appropriately.
  • the direction determination unit determines the direction of the force in an operation direction in which the pointer approaches the center of the instruction unit. Also good. In this case, it is possible to satisfactorily prevent the pointer from being detached from the pointing unit due to vibration.
  • the direction determination unit may determine the direction of the force in an operation direction in which the pointer is away from the center of the instruction unit. In that case, the pointer can be removed from the indication unit by applying vibration to the operation unit.
  • the instruction unit is an instruction unit for inputting an instruction for moving or expanding or contracting a specific display displayed separately from the pointer on the image display unit, and the pointer is displayed on the instruction unit.
  • the direction determining unit may determine the direction of the force in a direction in which the specific display moves or expands / contracts. In that case, by referring to the direction of the force initially applied as vibration applied to the operation unit, the operator can know the direction in which the specific display moves or expands and contracts without looking at the image display unit.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a main configuration of a vehicle to which the first embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating the configuration of the operation device in the vehicle.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a part of the control system in the vehicle.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of an image displayed on the display by the control system.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a waveform of a reaction force applied when the operation device vibrates.
  • 6A to 6E are explanatory diagrams showing problems and effects according to the vibration mode of the operation device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a main configuration of a vehicle to which the first embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating the configuration of the operation device in the vehicle.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a part of the control system in the vehicle.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of an image displayed on the display by the control system.
  • FIG. 7 is a flowchart showing processing executed in the control system.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically illustrating the configuration of the operation device according to the second embodiment.
  • 9A to 9F are explanatory diagrams showing problems and effects according to the vibration mode of the operation device.
  • FIGS. 10A to 10B are explanatory diagrams showing other vibration modes of the operation device.
  • the operating device includes a display 10 and a remote operating device 20 that are provided inside a passenger compartment 3 of a vehicle 1.
  • the display 10 is provided on the upper surface or the front surface of the dashboard 9 and displays various information on the driver D.
  • the remote operation device 20 includes an operation device 30 and an operation control unit 40.
  • the operation device 30 is attached to a to-be-attached surface 35 provided on the upper surface of the console 34, and is configured as follows.
  • the operation device 30 includes an operation knob 31, a touch pad 32, and a determination button 33 for various inputs.
  • the front-rear, left-right, up-down directions as viewed from the driver D will be described as front-rear, left-right, up-down directions.
  • a portion of the attached surface 35 that supports the operation knob 31 is configured in a plane parallel to the XY plane.
  • the operation knob 31 is formed in a disk shape having a central axis parallel to the Z axis, and is configured to be rotatable around the central axis. Further, the operation knob 31 is configured to be slidable in the XY direction (that is, the two axial directions orthogonal to the rotation axis) by a slide mechanism 36 (see FIG. 3) provided below the mounted surface 35. .
  • a slide mechanism 36 various known mechanisms can be applied. For example, a mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-250983 can be applied.
  • the operation device 30 includes an extension portion 37 that extends from behind to a position above the operation knob 31 with respect to the portion of the attached surface 35 that supports the operation knob 31, and an upper surface 37 ⁇ / b> A of the extension portion 37.
  • a touch pad 32 and an enter button 33 are provided.
  • the determination button 33 is provided in front of the touch pad 32.
  • the extension part 37 and the operation knob 31 are configured to have such a size that the palm can be applied to the extension part 37 from above and the operation knob 31 can be grasped from both the left and right sides with the thumb and index finger.
  • FIG. 3 shows an excerpt of a part related to the operation knob 31 and the display 10 in the control system of the vehicle 1.
  • the electrical connection relationships of the respective parts are indicated by solid arrows, but some mechanical connection relationships are also indicated by dashed arrows.
  • the slide mechanism 36 that supports the operation knob 31 so as to be slidable in the X and Y directions is provided with a pair of motors 38 that apply reaction forces in the X axis direction and the Y axis direction, respectively. Therefore, reaction force can be applied to the operation knob 31 in any direction of 360 ° along the XY plane.
  • various well-known mechanisms can be applied. For example, a mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-250983 can be applied.
  • the operation knob 31 is provided with a rotation sensor 39 for detecting the rotation (that is, twisting by the driver D). Then, the detection signal of the rotation sensor 39 and the driving amount of the pair of motors 38 are input to the operation control unit 40, and the pair of motors 38 are driven by the operation control unit 40.
  • the operation control unit 40 is based on a motor driver 41 that drives a pair of motors 38, a position detection unit 42 that detects position coordinates in the XY direction of the operation knob 31 based on the drive amount, and a detection signal of the rotation sensor 39. And a rotation detector 43 that detects the rotation angle of the operation knob 31.
  • the operation control unit 40 is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, and further includes a communication control unit 46 that communicates with the CAN bus 50 via an interface (I / F) 45.
  • the display 10 includes an LCD monitor 11 that displays an image and a display control unit 15 that controls a display state on the LCD monitor 11.
  • the display control unit 15 is also configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, and performs communication between the display driver 16 that drives the LCD monitor 11 and the CAN bus 50 via an interface (I / F) 17. And a control unit 18.
  • FIG. 4 shows an example of a screen displayed on the LCD monitor 11.
  • This screen is a screen for performing settings related to air conditioning in the passenger compartment 3.
  • This screen includes three round icons 63, 64, 65 having a round shape, five square icons 67 having a square shape, and a pointer 69.
  • the circle icon 63 is an instruction unit for setting the room temperature on the driver's seat side.
  • the circle icon 64 is an instruction unit for setting wind power.
  • the circle icon 65 is an instruction unit for setting the room temperature on the passenger seat side.
  • the corner icon 67 is an instruction unit for setting an air conditioner on / off and an air outlet.
  • the pointer 69 is displayed at a position on the LCD monitor 11 corresponding to the position of the operation knob 31 detected by the position detection unit 42.
  • the circle icons 63, 64 are displayed.
  • 65 can be adjusted in numerical value or level.
  • the operation knob 31 is rotated in a state where the pointer 69 is displayed on the circle icon 63
  • the setting value of the driver's seat side room temperature displayed in the center of the circle icon 63 is changed. In the example of FIG. 4, the temperature is displayed in Fahrenheit.
  • the operation knob 31 is rotated in a state where the pointer 69 is displayed on the circle icon 65
  • the setting value of the passenger's seat side room temperature similarly changes.
  • the operation knob 31 is rotated in a state where the pointer 69 is displayed on the circle icon 64, the setting value of the wind power level changes.
  • the reaction force F is applied in the right direction (+ X direction) when the pointer 69 is near the right end of the circle icon 63, as shown in FIG.
  • the pointer 69 may come off the circle icon 63.
  • the reaction force F is shown for the display on the display 10 for convenience of explanation, but in reality, the reaction force is applied to the operation knob 31 in the direction corresponding to the display. Needless to say (the same shall apply hereinafter).
  • S 7 is a process repeatedly executed by the CPU of the operation control unit 40 based on a program stored in the ROM of the operation control unit 40 while the pointer 69 is displayed on the LCD monitor 11. is there.
  • a pointer 69 is displayed at a position on the LCD monitor 11 corresponding to the position of the operation knob 31 detected via the position detection unit 42 in S1 (S represents a step: the same applies hereinafter).
  • Well-known processing is performed.
  • S ⁇ b> 3 it is determined whether or not the operation of the operation knob 31 is detected via the rotation detection unit 43. When the rotation operation is not detected (S3: N), the process proceeds to S1 described above.
  • reaction force application signal instructing application of the reaction force.
  • This reaction force application signal is generated by a process different from this process when it is desired to give some notification to the driver D, such as when the set value has changed as described above.
  • the reaction force application signal may be generated in the display control unit 15 and sent to the operation control unit 40 via the CAN bus 50.
  • reaction force application signal has not been received (S9: N)
  • the process proceeds to S1 described above. If the reaction force application signal has been received (S9: Y), the process proceeds to S11.
  • S11 a reaction force is applied in the direction determined in S7.
  • subsequent S13 a process of moving the operation knob 31 so that the pointer 69 returns to the position before the reaction force is applied is performed, and the process proceeds to the above-described S1. Note that the force applied to the operation knob 31 in S13 may be extremely weak compared to the reaction force. If the operation knob 31 is firmly supported by the finger of the driver D and the operation knob 31 is hardly moved even when the reaction force is applied, the operation knob 31 is substantially moved in S13. May not be made.
  • the operation knob 31 of the present embodiment is rotatable about the Z axis, and when the operation knob 31 is operated to be twisted, the set value changes as described above and vibration is applied (S9). .
  • the pointer 69 may be easily detached from the round icon 63 or the like as described above, but in this embodiment, the reaction force is reduced as described above.
  • Such a problem can be solved by controlling the application direction. Therefore, in this embodiment, the effect appears more remarkably.
  • the operation device of the second embodiment is obtained by replacing the operation device 30 in the first embodiment with an operation device 130 shown in FIG.
  • the operation knob 131 of the operation device 130 is provided on the attached surface 35 via a lever 132.
  • the operation knob 131 is provided so as to be movable in the XY directions, but does not rotate around the Z axis and does not include the touch pad 32 or the determination button 33.
  • the operation knob 131 can be instructed to change the set value by being pressed in the direction of the attached surface 35.
  • the same processing as that of the first embodiment is executed, but the processing of S3 in FIG. 7 is replaced with the determination of whether or not the operation knob 131 is pressed, and the reaction force applying direction in S7.
  • the decision is made as follows.
  • a bar display 162 in which a plurality of LEDs 160 are arranged in a horizontal row is displayed on the LCD monitor 11 (see FIG. 3), and icons 163 and 165 are displayed at both ends of the bar display 162. An example is shown.
  • the icon 163 on the right side of the bar display 162 emits light from the LED 160 when the operation knob 131 is pressed with the pointer 169 displayed on the icon 163 as shown in FIG. 9B.
  • the position of the LED 160A is sequentially moved in the right direction (+ direction). By this movement, the set value is sequentially increased.
  • the icon 165 on the left side of the bar display 162 emits light from the LED 160 when the operation knob 131 is pressed with the pointer 169 displayed on the icon 165 as shown in FIG. 9A.
  • the position of the LED 160A is sequentially moved in the left direction ( ⁇ direction). By this movement, the set value is sequentially decreased.
  • a reaction force application signal is received (S9: Y), and vibration is applied to the operation knob 131 (S11, S13).
  • Such control is not limited to the case where the LEDs 160 are discretely provided as shown in FIGS. 9A and 9B, but when the LEDs are continuously provided in a bar shape and the bar graph expands and contracts. Can also be implemented in the same manner.
  • FIG. 10A shows another screen in this embodiment.
  • a number display unit 262 for displaying setting values in numbers is displayed on the LCD monitor 11 (see FIG. 3), and icons 263 and 265 are displayed on the left and right sides thereof.
  • the icon 263 on the right side is an icon for increasing the set value (number).
  • the operation knob 131 is pressed while the pointer 169 is displayed on the icon 263, the icon 263 is displayed on the number display unit 262.
  • Setting value increases.
  • the icon 265 on the left side is an icon for decreasing the set value (number).
  • the operation knob 131 is pressed with the pointer 169 displayed on the icon 265, the icon 265 is displayed on the number display unit 262.
  • the set value decreases.
  • the upper limit of the set value that can be displayed on the number display unit 262 is 90 will be described as an example.
  • the operation knob 131 is pressed while the pointer 169 is displayed on the icon 263. Then, the set value displayed on the number display unit 262 increases. At this time, the operation knob 131 may not be particularly vibrated, and the reaction force F may be applied in the direction in which the pointer 169 is moved to the center of the icon 263 as in the first embodiment.
  • the vibration applied to the operation knob 131 indicates that the operation on the button (the icon 263 in the example of FIG. 10) on which the pointer 169 is arranged is invalid at that time. Can know based on.
  • the round icons 63, 64, 65 and the icons 163, 165, 263, 265 are examples of the instruction unit
  • the display 10 is an example of the image display unit
  • the driver D is the operator
  • 31 and 131 are examples of the operation unit
  • the position detection unit 42 is an example of the operation state detection unit
  • the display driver 16 and the operation control unit 40 are examples of the pointer display unit
  • the pair of motors 38 and the operation control unit 40 are vibrated.
  • the operation control unit 40 corresponds to an example of a giving unit, and corresponds to an example of a direction determination unit.
  • the process of S1 is an example of a pointer display unit
  • the LED 160A is an example of a specific display
  • the processes of S11 and S13 are an example of a vibration applying unit
  • the process of S7 is a direction determining unit. Each corresponds to an example.
  • the reaction force is applied to the operation knob 31 or 131 using the pair of motors 38, but the reaction force may be applied using another actuator such as a solenoid.
  • the process of S13 in FIG. 7 may be omitted.
  • the operation knob 31 or 131 can be vibrated by repeatedly executing the reaction force applying process in S11.
  • reaction forces having the same strength may be applied in opposite directions.
  • the first effect is determined in S7, and the above-described effect is produced.
  • the operation unit such as the operation knob 31 may rotate around an axis that obliquely intersects the XY plane. Further, the operation units such as the operation knobs 31 and 131 do not have to be twisted or pressed, and when the pointer is displayed on an instruction unit such as an icon for a predetermined time, or other operation units such as the enter button 33 When is operated, the same processing as that performed when the twisting or pressing is performed may be performed. Furthermore, the embodiment of the present disclosure is not limited to the vehicle-mounted operation device, and can be applied to various fields.
  • embodiment and composition concerning this indication are not limited to each above-mentioned embodiment and each composition, and include various forms.
  • embodiments and configurations obtained by appropriately combining technical elements disclosed in different embodiments and configurations are also included in the scope of the embodiments and configurations according to the present disclosure.

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Abstract

　操作装置は、指示部（６３，６４，６５，１６３，１６５，２６３，２６５）を含んだ画像を表示する画像表示部（１０）と、２軸方向に手動操作される操作部（３１，１３１）と、画像表示部が表示する画像上の、操作部（４２）の操作状態に応じた位置に、ポインタ（６９，１６９）を表示するポインタ表示部（１６，４０，Ｓ１）と、操作部に振動を付与する振動付与部（３８，４０，Ｓ１１，Ｓ１３）と、ポインタが指示部上に表示されているとき、当該指示部とポインタとの位置関係又は当該指示部に対応する指示の内容に基づき、振動付与部により操作部に振動として最初に付与される力の方向を決定する方向決定部（４０，Ｓ７）と、を備える。

Description

操作装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１４年３月５日に出願された日本国特許出願２０１４－４２７７６号に基づくものであり、これをここに参照により援用する。
　本開示は、画像表示部を用いて操作を行うための操作装置に関する。
　従来、ディスプレイ等の画像表示部を用いて操作を行うための操作装置が種々知られている。例えば、操作対象の機器に対する指示を入力するための指示部（例えばアイコン）を含んだ画像を画像表示部に表示し、交差する２軸方向に手動操作される操作部（例えば操作ノブ）によって前記画像上でポインタを移動させる装置が知られている。
　このような装置では、操作者は、操作部を操作することによって所望の指示部上にポインタを移動させ、その指示部に対応する前記機器のパラメータ等を変更又は決定することができる。この場合、パラメータの変更や決定は、ポインタが特定の指示部上に所定時間以上表示されたときになされてもよく、ポインタが指示部上に表示されている間に操作部が押下されたり捻られたりしたときになされてもよい。
　また、このような操作装置では、操作者が所望の指示部上にポインタを移動させるのを容易にするため、種々の工夫がなされている。例えば、モータ等によって操作部の動きに反力（操作反力）を付与し、ポインタをそのポインタに近接するアイコンの中心に引き込むように制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５－２５０９８３号公報
　本願発明者は、操作装置に関し以下を見出した。
　所望の指示部上にポインタを表示してその指示部に対応するパラメータ等を変更又は決定する操作装置では、パラメータ等の変更又は決定がなされたことを、操作部を振動させることによって操作者に知らせることが考えられる。特に、自動車のドライバによって操作される車載型操作装置では、このように操作部の振動を利用することにより、ドライバが画像表示部を見なくてもそのドライバにパラメータ等の変更又は決定がなされたことを知らせることが可能となる。
　ところが、ポインタが指示部の端に表示されているとき、操作部に振動として最初に付与される力の方向が、ポインタが指示部の中心から離れる操作方向であると、振動が加わった瞬間にポインタが指示部上から外れてしまう場合がある。その場合、当該指示部を用いた変更等を継続するためには、操作者はもう一度ポインタを前記指示部上に移動させなければならない。また、ポインタが有効でない指示部上に表示されている場合などは、逆に、操作部に振動を加えてポインタを当該指示部上から外れるようにすることも考えられる。さらに、ポインタが表示された指示部が、画像表示部にポインタとは別に表示された特定表示を移動又は伸縮させるためのものである場合、特定表示が移動又は伸縮する方向と、操作部に振動として最初に付与される力の方向とが一致しているのが望ましい。
　しかしながら、特許文献１には、操作部に振動を付与することすら開示されていない。すなわち、従来は、操作部に振動として最初に付与される力の方向を制御することについて検討がなされていなかった。
　そこで、本開示は、ポインタが表示された指示部に対応する指示の内容や、当該指示部とポインタとの位置関係に応じて、操作部に加わる振動として最初に付与される力の方向を適切に制御可能な操作装置を提供することを目的としてなされた。
　本開示の一例に係る操作装置は、画像表示部と、操作部と、操作状態検出部と、ポインタ表示部と、振動付与部と、方向決定部と、を備える。画像表示部は、操作対象の機器に対する指示を入力するための指示部を含んだ画像を表示する。操作部は、交差する２軸方向に操作者によって手動操作され、その操作状態を操作状態検出部が検出する。ポインタ表示部は、画像表示部を制御することにより、画像表示部が表示する前記画像上の、前記操作状態検出部が検出した操作状態に応じた位置に、ポインタを表示する。
　また、方向決定部は、ポインタが指示部上に表示されているとき、当該指示部と前記ポインタとの位置関係又は当該指示部に対応する指示の内容に基づき、振動付与部により操作部に振動として最初に付与される力の方向を決定する。
　上述の操作装置によれば、ポインタが表示された指示部に対応する指示の内容や、当該指示部とポインタとの位置関係に応じて、操作部に加わる振動として最初に付与される力の方向を適切に制御することができる。
　なお、上述の操作装置において、前記ポインタが前記指示部上に表示されているとき、前記方向決定部は、前記ポインタが前記指示部の中心に近づく操作方向に、前記力の方向を決定してもよい。その場合、振動によってポインタが指示部上から外れてしまうのを良好に抑制することができる。
　また、前記ポインタが前記指示部上に表示されているとき、前記方向決定部は、前記ポインタが前記指示部の中心から離れる操作方向に、前記力の方向を決定してもよい。その場合、操作部に振動を加えることによって、ポインタを指示部上から外すことができる。
　また、前記指示部は、前記画像表示部に前記ポインタとは別に表示された特定表示を移動又は伸縮させるための指示を入力するための指示部であり、前記ポインタが前記指示部上に表示されているとき、前記方向決定部は、特定表示が移動又は伸縮する方向に、前記力の方向を決定してもよい。その場合、操作部に加わる振動として最初に付与される力の方向を参照することにより、操作者は、画像表示部を見なくても特定表示が移動又は伸縮する方向を知ることができる。
　本開示についての上記および他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照した下記の詳細な説明から、より明確になる。添付図面において
図１は、第１実施形態が適用された車両の要部構成を表す模式図である。 図２は、車両における操作デバイスの構成を表す斜視図である。 図３は、車両における制御系の一部を表すブロック図である。 図４は、制御系がディスプレイに表示する画像の一例を表す説明図である。 図５は、操作デバイスの振動時に付与される反力の波形を表す説明図である。 図６（Ａ）～（Ｅ）は、操作デバイスの振動形態による課題と効果とを表す説明図である。 図７は、制御系で実行される処理を表すフローチャートである。 図８は、第２実施形態の操作デバイスの構成を模式的に表す斜視図である。 図９（Ａ）～（Ｆ）は、操作デバイスの振動形態による課題と効果とを表す説明図である。 図１０（Ａ）～（Ｂ）は、操作デバイスの他の振動形態を表す説明図である。
　（第１実施形態の構成）
　実施形態を図面と共に説明する。図１に示すように、第１実施形態の操作装置は、車両１の車室３の内部に設けられたディスプレイ１０と遠隔操作装置２０とを備えている。ディスプレイ１０は、ダッシュボード９の上面又は前面に設けられて、ドライバＤに各種情報を表示する。遠隔操作装置２０は、操作デバイス３０と操作制御部４０とを備えている。操作デバイス３０は、コンソール３４の上面に設けられた被取付面３５に取り付けられ、次のように構成されている。
　図２に示すように、操作デバイス３０は、操作ノブ３１とタッチパッド３２と決定ボタン３３とを、各種入力のために備えている。なお、以下の説明において、ドライバＤから見た前後左右上下の方向を装置の前後左右上下の方向として説明する。また、図２に示すように、右方向を＋Ｘ、左方向を－Ｘ、前方向を＋Ｙ、後方向を－Ｙ、上方向を＋Ｚ、下方向を－Ｚとした３次元の直交座標系を用いて説明する場合がある。被取付面３５のうち操作ノブ３１を支持する部分は、ＸＹ平面と平行な平面状に構成されている。
　操作ノブ３１は、Ｚ軸と平行な中心軸を有する円板状に構成され、その中心軸回りに回転可能に構成されている。また、操作ノブ３１は、被取付面３５の下方に設けられたスライド機構３６（図３参照）によって、ＸＹ方向（すなわち前記回転の軸に直交する２軸方向）にスライド可能に構成されている。なお、スライド機構３６としては、周知の種々の機構が適用可能であるが、例えば、特開２００５－２５０９８３号公報に開示された機構が適用可能である。
　また、操作デバイス３０は、被取付面３５における操作ノブ３１を支持する部分よりも後方から操作ノブ３１の上方まで延出する延出部３７を備えており、その延出部３７の上面３７Ａに、タッチパッド３２と決定ボタン３３とが設けられている。なお、決定ボタン３３は、タッチパッド３２の前方に設けられている。延出部３７及び操作ノブ３１は、延出部３７に上方から掌を当てて、親指と人差し指とで操作ノブ３１を左右両側から摘むことができる程度の大きさに構成されている。
　図３は、車両１の制御系のうち、操作ノブ３１とディスプレイ１０とに関連する部分を抜粋して示している。また、図３には、各部の電気的な接続関係が実線の矢印で示されているが、一部の機械的な接続関係も破線の矢印で示されている。図３に示すように、操作ノブ３１をＸＹ方向にスライド可能に支持するスライド機構３６には、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向それぞれに反力を加える一対のモータ３８が設けられている。このため、操作ノブ３１には、ＸＹ平面に沿った３６０°どの方向へも反力が付与可能である。なお、このように操作ノブ３１に反力を付与する機構としては、周知の種々の機構が適用可能であるが、例えば、特開２００５－２５０９８３号公報に開示された機構が適用可能である。
　また、操作ノブ３１には、その回転（すなわちドライバＤによる捻り）を検出する回転センサ３９が設けられている。そして、回転センサ３９の検出信号及び一対のモータ３８の駆動量は操作制御部４０に入力され、操作制御部４０によって一対のモータ３８が駆動される。
　操作制御部４０は、一対のモータ３８を駆動するモータドライバ４１と、その駆動量に基づいて操作ノブ３１のＸＹ方向の位置座標を検出する位置検出部４２と、回転センサ３９の検出信号に基づいて操作ノブ３１の回転角を検出する回転検出部４３とを備えている。この操作制御部４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータとして構成され、さらに、インタフェース（Ｉ／Ｆ）４５を介してＣＡＮバス５０との通信を行う通信制御部４６も備えている。
　ディスプレイ１０は、画像を表示するＬＣＤモニタ１１と、そのＬＣＤモニタ１１における表示状態を制御する表示制御部１５とを備えている。表示制御部１５も、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータとして構成され、ＬＣＤモニタ１１を駆動するディスプレイドライバ１６と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１７を介してＣＡＮバス５０との通信を行う通信制御部１８とを備えている。
　（第１実施形態における制御）
　図４は、ＬＣＤモニタ１１に表示される画面の一例を表している。この画面は、車室３内の空調に関する設定を行うための画面である。この画面は、丸い形状をした３つの丸アイコン６３，６４，６５と、四角い形状をした５つの角アイコン６７と、ポインタ６９とを備えている。丸アイコン６３は、運転席側の室温を設定するための指示部である。丸アイコン６４は、風力を設定するための指示部である。丸アイコン６５は、助手席側の室温を設定するための指示部である。角アイコン６７は、エアコンのオン／オフや、空気の吹出口を設定するための指示部である。ポインタ６９は、位置検出部４２が検出した操作ノブ３１の位置に対応するＬＣＤモニタ１１上の位置に表示される。
　操作ノブ３１がＸＹ方向に手動操作されることによってポインタ６９が丸アイコン６３，６４，６５のいずれかの上に表示された状態で、操作ノブ３１が回転されると、その丸アイコン６３，６４，６５のいずれかに対応する数値又はレベルが調整可能となる。例えば、ポインタ６９が丸アイコン６３の上に表示された状態で操作ノブ３１が回転されると、その丸アイコン６３の中心に数字で表示された運転席側室温の設定値が変化する。なお、図４の例では、温度を華氏で表示している。ポインタ６９が丸アイコン６５の上に表示された状態で操作ノブ３１が回転されると、同様に助手席側室温の設定値が変化する。ポインタ６９が丸アイコン６４の上に表示された状態で操作ノブ３１が回転されると、風力レベルの設定値が変化する。
　ここで、操作ノブ３１の回転に応じてこのように各種設定値が変化されたとき、一対のモータ３８を駆動して操作ノブ３１に振動を付与することが考えられる。そのような制御が実行されれば、ドライバＤはディスプレイ１０を見なくても、設定値が変化したことを知ることができる。また、このような振動は、例えば、一対のモータ３８を介して、操作ノブ３１に図５に示すような三角波状の反力（操作反力）Ｆを付与する処理と、その操作ノブ３１を元の位置に戻す処理とを繰り返し実行することによって与えられる。
　しかしながら、その場合、反力Ｆの付与方向が無作為に決定されると、次のような課題が発生する。例えば、図６（Ａ）に示すように、ポインタ６９が丸アイコン６３の右端付近にあるときに、右方向（＋Ｘ方向）に反力Ｆが付与されると、図６（Ｂ）に示すようにポインタ６９が丸アイコン６３から外れてしまう場合がある。特に、操作ノブ３１を捻る力がドライバＤの指から加わっている場合は、その指から加わる力との相乗効果によって、ポインタ６９が丸アイコン６３から外れやすくなる場合がある。なお、図６では、説明の便宜上、ディスプレイ１０における表示に対して反力Ｆを図示したが、実際には、その表示に対応する方向に操作ノブ３１に対して反力が付与されることはいうまでもない（以下同様）。
　このように、反力Ｆが付与されたことによってポインタ６９が丸アイコン６３から外れると、丸アイコン６３を用いた設定値の変更操作を継続したい場合は、ドライバＤはもう一度ポインタ６９を丸アイコン６３の上へ移動させなければならない。そこで、本実施形態では、操作制御部４０が次の図７に示す処理を実行することにより、図６（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）に示すように、反力Ｆの付与方向が常に丸アイコン６３（他の丸アイコン６４，６５であってもよい）の中心を向くように制御している。
　なお、図７の処理は、ＬＣＤモニタ１１にポインタ６９が表示されている間、操作制御部４０のＣＰＵによって、同じく操作制御部４０のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて繰り返し実行される処理である。この処理では、先ず、Ｓ１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて、位置検出部４２を介して検出された操作ノブ３１の位置に対応するＬＣＤモニタ１１上の位置に、ポインタ６９を表示する周知の処理がなされる。続くＳ３では、操作ノブ３１が回転操作されたことが回転検出部４３を介して検出されたか否かが判断される。回転操作が検出されていない場合は（Ｓ３：Ｎ）、処理は前述のＳ１へ移行する。
　一方、回転操作が検出された場合は（Ｓ３：Ｙ）、処理はＳ５へ移行する。Ｓ５では、ポインタ６９により選択されたボタン（図４の例では丸アイコン６３～６５のいずれか）の中心座標と、ポインタ６９が指示するポインティング座標とが比較される。続くＳ７では、反力の付与方向が、前記ポインティング座標が前記中心座標に向かって移動する操作方向に決定される。
　続くＳ９では、反力の付与を指示する反力付与信号を操作制御部４０が受信したか否かが判断される。この反力付与信号は、前述のように設定値が変化した場合など、何らかの告知をドライバＤに対して行いたい場合に、本処理とは別の処理によって発生される。この反力付与信号は、例えば、表示制御部１５において発生され、ＣＡＮバス５０を介して操作制御部４０に送られてもよい。
　反力付与信号が受信されていない場合は（Ｓ９：Ｎ）、処理は前述のＳ１へ移行し、反力付与信号が受信された場合は（Ｓ９：Ｙ）、処理はＳ１１へ移行する。Ｓ１１では、Ｓ７にて決定された方向に反力が付与される。続くＳ１３では、ポインタ６９が反力付与前の位置へ戻るように操作ノブ３１を移動させる処理が実行されて、処理は前述のＳ１へ移行する。なお、Ｓ１３にて操作ノブ３１に付与される力は、前記反力に比べて極めて弱いものでよい。また、操作ノブ３１がドライバＤの指でしっかりと支持されることにより、前記反力が付与されてもほとんど操作ノブ３１が移動されていない場合は、Ｓ１３では実質的に操作ノブ３１の移動処理がなされない場合がある。
　（第１実施形態の効果）
　以上の処理が実行されることにより、例えば図４に示した画面の場合、図６（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）に示すように、反力Ｆの付与方向が常に丸アイコン６３（他の丸アイコン６４，６５であってもよい）の中心を向くように制御される。このため、本実施形態では、反力Ｆの付与によって操作ノブ３１に振動が付与されても、ポインタ６９が現在表示されているボタン（図４の例では丸アイコン６３～６５のいずれか）から、そのポインタ６９が外れてしまうのを良好に抑制することができる。
　また、本実施形態の操作ノブ３１は、Ｚ軸回りに回転可能で、操作ノブ３１を捻る操作がなされているときに、前述のように設定値が変化して振動が付与される（Ｓ９）。操作ノブ３１を捻る力がドライバＤの指から加わっているときは、前述のようにポインタ６９が丸アイコン６３等から外れやすくなる場合があるが、本実施形態では、前述のように反力の付与方向を制御することでそのような課題も解決することができる。従って、本実施形態では、効果が一層顕著に表れる。
　（第２実施形態）
　第２実施形態の操作装置は、第１実施形態における操作デバイス３０を、図８に示す操作デバイス１３０に置き換えたものである。この操作デバイス１３０の操作ノブ１３１は、レバー１３２を介して被取付面３５上に設けられている。この操作ノブ１３１は、ＸＹ方向に移動可能に設けられているが、Ｚ軸回りに回転せず、タッチパッド３２や決定ボタン３３も備えていない。この操作ノブ１３１は、被取付面３５方向に押下することで、設定値の変更等を指示することができる。また、本実施形態でも、第１実施形態と同様の処理が実行されるが、図７におけるＳ３の処理は操作ノブ１３１が押下されたか否かの判断に置き換えられ、Ｓ７における反力の付与方向決定は次のようになされる。
　図９（Ａ），（Ｂ）は、複数のＬＥＤ１６０を横一列に並べてなるバー表示１６２がＬＣＤモニタ１１（図３参照）になされ、そのバー表示１６２の両端にアイコン１６３，１６５が表示された例を表している。
　バー表示１６２の右側のアイコン１６３は、図９（Ｂ）に示すようにポインタ１６９がそのアイコン１６３の上に表示された状態で、操作ノブ１３１が押下されたとき、ＬＥＤ１６０のうちの発光しているＬＥＤ１６０Ａの位置を右方向（＋方向）に順次移動させるものである。この移動によって、設定値が順次増加される。
　バー表示１６２の左側のアイコン１６５は、図９（Ａ）に示すようにポインタ１６９がそのアイコン１６５の上に表示された状態で、操作ノブ１３１が押下されたとき、ＬＥＤ１６０のうちの発光しているＬＥＤ１６０Ａの位置を左方向（－方向）に順次移動させるものである。この移動によって、設定値が順次減少される。このようにして発光しているＬＥＤ１６０Ａの位置の位置が移動すると、反力付与信号が受信されて（Ｓ９：Ｙ）、操作ノブ１３１に振動が付与される（Ｓ１１，Ｓ１３）。
　ここで、図９（Ｃ），（Ｄ）に示すように、操作ノブ１３１にＳ１１にて反力Ｆが付与される方向が左右のいずれにも確定していないと、ドライバＤは、操作ノブ１３１の振動だけからは発光しているＬＥＤ１６０Ａの移動方向が判断できない。
　これに対して、本実施形態におけるＳ７では、図９（Ｅ）に示すように、ポインタ１６９がアイコン１６５の上に表示された状態で操作ノブ１３１が押下されると、反力Ｆの付与方向が左方向に決定される。また、図９（Ｆ）に示すように、ポインタ１６９がアイコン１６３の上に表示された状態で操作ノブ１３１が押下されると、反力Ｆの付与方向が右方向に決定される。すなわち、図９（Ａ）又は図９（Ｂ）の表示がなされているとき、Ｓ７では、反力Ｆの付与方向が、発光しているＬＥＤ１６０Ａの移動方向と一致するように決定される。このため、ドライバＤは、ディスプレイ１０を見なくても、発光しているＬＥＤ１６０Ａの移動方向を知ることができる。
　なお、このような制御は、ＬＥＤ１６０が図９（Ａ），（Ｂ）に示すように離散的に設けられた場合に限らず、ＬＥＤが連続的に棒状に設けられて棒グラフが伸縮する場合にも、同様に実施することができる。
　また、図１０（Ａ）は、この実施形態における他の画面を表している。図１０（Ａ）に示す画面では、ＬＣＤモニタ１１（図３参照）に設定値を数字で表示する数字表示部２６２が表示され、その左右両側にアイコン２６３，２６５が表示される。右側のアイコン２６３は、設定値（数字）を増加させるためのアイコンで、ポインタ１６９がそのアイコン２６３の上に表示された状態で操作ノブ１３１が押下されると、数字表示部２６２に表示された設定値が増加する。左側のアイコン２６５は、設定値（数字）を減少させるためのアイコンで、ポインタ１６９がそのアイコン２６５の上に表示された状態で操作ノブ１３１が押下されると、数字表示部２６２に表示された設定値が減少する。以下、数字表示部２６２に表示可能な設定値の上限が９０である場合を例にとって説明する。
　図１０（Ａ）に示すように、数字表示部２６２に表示された設定値が上限未満の８５である場合に、ポインタ１６９がアイコン２６３の上に表示された状態で操作ノブ１３１が押下されると、数字表示部２６２に表示された設定値が増加する。このとき、操作ノブ１３１には特に振動は付与されなくてもよく、第１実施形態と同様にポインタ１６９をアイコン２６３の中心に移動させる方向に反力Ｆが付与されてもよい。
　図１０（Ｂ）に示すように、数字表示部２６２に表示された設定値が上限の９０である場合は、ポインタ１６９がアイコン２６３の上に表示された状態で操作ノブ１３１が押下されても、その押下は無効である。このとき、操作ノブ１３１に付与される反力の方向はは、ポインタ１６９がアイコン２６３の中心から離れる操作方向に決定される（Ｓ７）。すると、図１０（Ｂ）に示すように、操作ノブ１３１の位置は前記反力が付与されることによってアイコン２６３に対応する位置からずれ、ポインタ１６９も、図１０（Ｂ）に矢印で示すようにアイコン２６３から外れる。
　このため、ドライバＤは、ディスプレイ１０を見なくても、その時点でポインタ１６９が配置されているボタン（図１０の例ではアイコン２６３）に対する操作が無効であることを、操作ノブ１３１に加わる振動に基づいて知ることができる。
　なお、前記各実施形態において、丸アイコン６３，６４，６５及びアイコン１６３，１６５，２６３，２６５が指示部の一例に、ディスプレイ１０が画像表示部の一例に、ドライバＤが操作者に、操作ノブ３１，１３１が操作部の一例に、位置検出部４２が操作状態検出部の一例に、ディスプレイドライバ１６及び操作制御部４０がポインタ表示部の一例に、一対のモータ３８及び操作制御部４０が振動付与部の一例に、操作制御部４０が方向決定部の一例に、それぞれ相当する。また、操作制御部４０の処理のうち、Ｓ１の処理がポインタ表示部の一例に、ＬＥＤ１６０Ａが特定表示の一例に、Ｓ１１，Ｓ１３の処理が振動付与部の一例に、Ｓ７の処理が方向決定部の一例に、それぞれ相当する。
　（他の実施形態）
　例えば、前記各実施形態では一対のモータ３８を用いて操作ノブ３１又は１３１に反力を付与しているが、ソレノイド等の他のアクチュエータを用いて反力を付与してもよい。また、図７におけるＳ１３の処理は省略されてもよい。その場合、Ｓ１１による反力付与の処理が繰り返し実行されることにより、操作ノブ３１又は１３１を振動させることができる。また、Ｓ１１とＳ１３とでは同様の強度の反力が互いに逆方向に付与されてもよく、その場合も、最初に付与される力の方向がＳ７で決定されることにより前述の効果が生じる。
　また、操作ノブ３１等の操作部は、ＸＹ平面に対して斜めに交差する軸を中心に回転してもよい。また、操作ノブ３１，１３１等の操作部は捩ったり押下したりされなくてもよく、ポインタがアイコン等の指示部上に所定時間表示された場合や、決定ボタン３３等の他の操作部が操作された場合に、前記捩り又は押下がなされた場合と同様の処理がなされてもよい。さらに、本開示の実施形態は、車載型操作装置に限定されるものではなく、種々の分野に適用することができる。
　以上、本開示に係る実施形態および構成を例示したが、本開示に係る実施形態および構成は、上述した各実施形態および各構成に限定されるものではなく、様々に形態を包含する。例えば、異なる実施形態および構成にそれぞれ開示された技術的要素を適宜組み合わせて得られる実施形態および構成についても本開示に係る実施形態および構成の範囲に含まれる。

Claims (5)

  1. 　操作対象の機器に対する指示を入力するための指示部（６３，６４，６５，１６３，１６５，２６３，２６５）を含んだ画像を表示する画像表示部（１０）と、
    　交差する２軸方向に操作者（Ｄ）によって手動操作される操作部（３１，１３１）と、
    　前記操作部の操作状態を検出する操作状態検出部（４２）と、
    　前記画像表示部を制御して、前記画像表示部が表示する前記画像上の、前記操作状態検出部が検出した操作状態に応じた位置に、ポインタ（６９，１６９）を表示するポインタ表示部（１６，４０，Ｓ１）と、
    　前記操作部に振動を付与する振動付与部（３８，４０，Ｓ１１，Ｓ１３）と、
    　前記ポインタが前記指示部上に表示されているとき、当該指示部と前記ポインタとの位置関係又は当該指示部に対応する指示の内容に基づき、前記振動付与部により前記操作部に前記振動として最初に付与される力の方向を決定する方向決定部（４０，Ｓ７）と、
    　を備える操作装置。
  2. 　前記ポインタ（６９）が前記指示部（６３，６４，６５）上に表示されているとき、前記方向決定部は、前記ポインタが前記指示部の中心に近づく操作方向に、前記力の方向を決定する請求項１に記載の操作装置。
  3. 　前記操作部は、前記２軸方向の手動操作に加えて、前記２軸を含む平面に交差する軸を中心として回転させる手動操作も可能に構成され、
    　前記振動付与部は、前記ポインタが前記指示部上に表示され、かつ、前記回転させる手動操作がなされた場合、前記ポインタが前記指示部の中心に近づく操作方向に前記振動を付与する請求項２に記載の操作装置。
  4. 　前記ポインタ（１６９）が前記指示部（２６３，２６５）上に表示されているとき、前記方向決定部は、前記ポインタが前記指示部の中心から離れる操作方向に、前記力の方向を決定する請求項１に記載の操作装置。
  5. 　前記指示部（１６３，１６５）は、前記画像表示部に前記ポインタ（１６９）とは別に表示された特定表示（１６０Ａ）を移動又は伸縮させるための指示を入力するための指示部であり、
    　前記ポインタが前記指示部上に表示されているとき、前記方向決定部は、特定表示が移動又は伸縮する方向に、前記力の方向を決定する請求項１に記載の操作装置。
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