CN106062674A - 操作装置 - Google Patents

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Abstract

操作装置具备：图像显示部(10)，对包括指示部(63、64、65、163、165、263、265)的图像进行显示；操作部(31、131)，在2轴方向被手动操作；指针显示部(16、40、S1)，在图像显示部显示的图像上的、与操作部(42)的操作状态对应的位置显示指针(69、169)；振动赋予部(38、40、S11、S13)，向操作部赋予振动；以及方向决定部(40、S7)，在指针被显示于指示部上时，基于该指示部与指针的位置关系或者与该指示部对应的指示的内容，决定由振动赋予部向操作部作为振动而最初赋予的力的方向。

Description

操作装置
本申请基于2014年3月5日申请的日本国专利申请2014－42776号主张优先权，在此通过参照而引用其内容。
技术领域
本发明涉及用于使用图像显示部来进行操作的操作装置。
背景技术
以往，已知有各种用于使用显示器等图像显示部来进行操作的操作装置。例如已知有一种如下所述的装置：在图像显示部显示包括用于输入针对操作对象的设备的指示的指示部(例如图标)的图像，通过在交叉的2轴方向被手动操作的操作部(例如操作旋钮：operation knob)使指针在上述图像上移动。
在这样的装置中，操作者通过对操作部进行操作而使指针在所希望的指示部上移动，能够变更或者决定与该指示部对应的上述设备的参数等。该情况下，参数的变更、决定可以在指针在特定的指示部上已被显示规定时间以上时进行，也可以在指针正被显示在指示部上的期间，当操作部被按下或扭转时进行。
另外，在这样的操作装置中，为了操作者容易使指针在所希望的指示部上移动而进行了各种研究。例如，提出了一种通过马达等对操作部的移动赋予反作用力(操作反作用力)，控制为将指针拉向与该指针接近的图标的中心的方案(例如参照专利文献1。)。
专利文献1:特开2005－250983号公报
本申请发明人对于操作装置发现了以下情况。
在所希望的指示部上显示指针来变更或者决定与该指示部对应的参数等的操作装置中，可考虑通过使操作部振动来将进行了参数等的变更或者决定通知给操作者。特别是在由汽车的驾驶员操作的车载型操作装置中，通过这样利用操作部的振动，即使驾驶员不观察图像显示部也能够向该驾驶员通知进行了参数等的变更或者决定。
然而，当指针正被显示在指示部的端部时，若向操作部作为振动而最初赋予的力的方向是指针从指示部的中心远离的操作方向，则有时导致在施加振动的瞬间，指针从指示部上偏出。该情况下，为了继续使用了该指示部的变更等，操作者必须再一次使指针移动到上述指示部上。另外，也可想到在指针正被显示在不是有效的指示部上的情况下等，反过来向操作部施加振动来使指针从该指示部上偏出的情况。并且，在显示有指针的指示部用于在图像显示部使与指针独立地显示的特定显示移动或者伸缩的情况下，希望特定显示移动或者伸缩的方向、与向操作部作为振动而最初赋予的力的方向一致。
然而，专利文献1中甚至连向操作部赋予振动都未公开。即，以往对于控制向操作部作为振动而最初赋予的力的方向并未进行研究。
发明内容
鉴于此，本公开的目的在于，提供一种根据与显示有指针的指示部对应的指示的内容、该指示部与指针的位置关系，能够适当地控制作为向操作部施加的振动而最初赋予的力的方向的操作装置。
本公开的一个例子所涉及的操作装置具备图像显示部、操作部、操作状态检测部、指针显示部、振动赋予部、和方向决定部。图像显示部对包括用于输入针对操作对象的设备的指示的指示部的图像进行显示。操作部在交叉的2轴方向***作者手动操作，操作状态检测部检测其操作状态。指针显示部通过控制图像显示部，来在图像显示部所显示的上述图像上的、与上述操作状态检测部检测出的操作状态对应的位置显示指针。
另外，方向决定部在指针被显示于指示部上时，基于该指示部与上述指针的位置关系或者与该指示部对应的指示的内容，来决定由振动赋予部向操作部作为振动而最初赋予的力的方向。
根据上述的操作装置，能够根据与显示有指针的指示部对应的指示的内容、该指示部与指针的位置关系，来适当地控制作为向操作部施加的振动而最初赋予的力的方向。
其中，在上述的操作装置中，当上述指针被显示于上述指示部上时，上述方向决定部可以将上述力的方向决定为上述指针向上述指示部的中心接近的操作方向。该情况下，能够良好地抑制指针因振动而从指示部上偏出的情况。
另外，当上述指针被显示于上述指示部上时，上述方向决定部可以将上述力的方向决定为上述指针从上述指示部的中心偏出的操作方向。该情况下，通过向操作部施加振动，能够使指针从指示部上偏出。
另外，上述指示部是用于输入下述指示的指示部，所述指示用于使在上述图像显示部与上述指针独立地显示的特定显示移动或者伸缩，当上述指针被显示于上述指示部上时，上述方向决定部将上述力的方向决定为特定显示移动或者伸缩的方向。该情况下，通过参照作为向操作部施加的振动而最初赋予的力的方向，操作者即使不观察图像显示部也能够知道特定显示移动或者伸缩的方向。
附图说明
关于本公开的上述以及其他目的、特征及优点，参照附图并通过下述详细的说明会变得更加明确，附图中：
图1是表示应用了第一实施方式的车辆的主要部分结构的示意图。
图2是表示车辆中的操作设备的结构的立体图。
图3是表示车辆中的控制***的一部分的框图。
图4是表示控制***显示于显示器的图像的一个例子的说明图。
图5是表示在操作设备振动时被赋予的反作用力的波形的说明图。
图6(A)～(E)是表示基于操作设备的振动方式引起的课题和效果的说明图。
图7是表示由控制***执行的处理的流程图。
图8是示意性地表示第二实施方式的操作设备的构成的立体图。
图9(A)～(F)是表示基于操作设备的振动方式引起的课题和效果的说明图。
图10(A)～(B)是表示操作设备的其它振动方式的说明图。
具体实施方式
(第一实施方式的结构)
与附图一起来对实施方式进行说明。如图1所示，第一实施方式的操作装置具备设置在车辆1的车厢3的内部的显示器10和远程操作装置20。显示器10被设置在仪表盘9的上面或者前面，向驾驶员D显示各种信息。远程操作装置20具备操作设备30和操作控制部40。操作设备30被安装于在控制台34的上面设置的被安装面35，如下那样构成。
如图2所示，操作设备30为了各种输入而具备操作旋钮31、触摸板32、和决定按钮33。其中，在以下的说明中，将从驾驶员D观察到的前后左右上下的方向作为装置的前后左右上下的方向来进行说明。另外，如图2所示，有时使用将右方向作为+X、将左方向作为－X、将前方向作为+Y、将后方向作为－Y、将上方向作为+Z、将下方向作为－Z的三维的正交坐标系来进行说明。被安装面35中的支承操作旋钮31的部分被构成为与XY平面平行的平面状。
操作旋钮31构成为具有与Z轴平行的中心轴的圆板状，并构成为能够绕其中心轴旋转。另外，操作旋钮31构成为通过在被安装面35的下方设置的滑动机构36(参照图3)而能够在XY方向(即与上述旋转的轴正交的2轴方向)滑动。其中，作为滑动机构36，能够应用公知的各种机构，例如能够应用日本特开2005－250983号公报所公开的机构。
另外，操作设备30具备从被安装面35中的比支承操作旋钮31的部分靠后方起延伸突出到操作旋钮31的上方的延伸突出部37，在该延伸突出部37的上表面37A设置有触摸板32和决定按钮33。其中，决定按钮33被设置在触摸板32的前方。延伸突出部37以及操作旋钮31构成为能够从上方使手掌贴着延伸突出部37，用大拇指和食指从左右两侧捏住操作旋钮31的程度的大小。
图3将车辆1的控制***中的与操作旋钮31和显示器10相关的部分摘出来进行表示。另外，图3中用实线的箭头示出各部的电连接关系，但一部分的机械式的连接关系也利用虚线的箭头示出。如图3所示，在将操作旋钮31支承为能够沿XY方向滑动的滑动机构36中设置有向X轴方向、Y轴方向分别施加反作用力的一对马达38。因此，对操作旋钮31能够向沿着XY平面的360°的哪个方向都赋予反作用力。其中，作为这样向操作旋钮31赋予反作用力的机构，能够应用公知的各种机构，例如能够应用日本特开2005－250983号公报所公开的机构。
另外，对操作旋钮31设置有检测其旋转(即驾驶员D进行的扭转)的旋转传感器39。而且，旋转传感器39的检测信号以及一对马达38的驱动量被输入至操作控制部40，由操作控制部40驱动一对马达38。
操作控制部40具备驱动一对马达38的马达驱动器41、基于其驱动量来检测操作旋钮31的XY方向的位置坐标的位置检测部42、和基于旋转传感器39的检测信号来检测操作旋钮31的旋转角的旋转检测部43。该操作控制部40构成为具备CPU、ROM、RAM的微型计算机，并且，也具备经由接口(I/F)45进行与CAN总线50的通信的通信控制部46。
显示器10具备显示图像的LCD监视器11、和控制该LCD监视器11中的显示状态的显示控制部15。显示控制部15也构成为具备CPU、ROM、RAM的微型计算机，并具备驱动LCD监视器11的显示器驱动器16、和经由接口(I/F)17进行与CAN总线50的通信的通信控制部18。
(第一实施方式中的控制)
图4表示了被显示于LCD监视器11的画面的一个例子。该画面是用于进行与车厢3内的空调有关的设定的画面。该画面具备呈圆的形状的3个圆图标63、64、65、和呈四边形状的5个方图标67、和指针69。圆图标63是用于设定驾驶席侧的室温的指示部。圆图标64是用于设定风力的指示部。圆图标65是用于设定副驾驶席侧的室温的指示部。方图标67是用于设定空调的开/关、空气的排出口的指示部。指针69被显示在与位置检测部42检测出的操作旋钮31的位置对应的LCD监视器11上的位置。
在通过沿XY方向手动操作操作旋钮31而指针69被显示于圆图标63、64、65中的任一上的状态下，若操作旋钮31被旋转，则能够调整与该圆图标63、64、65的任意一个对应的数值或者等级。例如，若在指针69被显示于圆图标63上的状态下旋转操作旋钮31，则在该圆图标63的中心以数字显示的驾驶席侧室温的设定值发生变化。其中，在图4的例子中，用华氏显示了温度。若在指针69被显示于圆图标65上的状态下旋转操作旋钮31，则同样地副驾驶席侧室温的设定值发生变化。若在指针69被显示于圆图标64上的状态下旋转操作旋钮31，则风力等级的设定值发生变化。
此处，可考虑当根据操作旋钮31的旋转而各种设定值如此变化时，驱动一对马达38向操作旋钮31赋予振动。如果执行这样的控制，则即使驾驶员D不观察显示器10，也能够知道设定值变化了。另外，例如通过反复执行经由一对马达38向操作旋钮31赋予图5所示的那样的三角波状的反作用力(操作反作用力)F的处理、和使该操作旋钮31返回到原来的位置的处理来赋予这样的振动。
然而，该情况下，若随机地决定了反作用力F的赋予方向，则会产生如下那样的课题。例如存在当如图6(A)所示，指针69处于圆图标63的右端附近时，若向右方向(+X方向)赋予反作用力F，则如图6(B)所示，指针69从圆图标63偏出的情况。特别是存在当由驾驶员D的手指正施加扭转操作旋钮31的力的情况下，因与从该手指施加的力的协同效果，指针69容易从圆图标63偏出的情况。其中，在图6中，为了便于说明，针对显示器10中的显示图示了反作用力F，实际上当然在与该显示对应的方向上对操作旋钮31赋予反作用力(以下同样)。
若这样因被赋予了反作用力F而使得指针69从圆图标63偏出，则在想要继续使用了圆图标63的设定值的变更操作的情况下，驾驶员D必须再一次使指针69向圆图标63上移动。鉴于此，在本实施方式中，通过操作控制部40执行接下来的图7所示的处理，如图6(C)、(D)、(E)所示，控制成反作用力F的赋予方向总是朝向圆图标63(也可以是其它的圆图标64、65)的中心。
其中，图7的处理是在LCD监视器11上正显示指针69的期间，由操作控制部40的CPU基于同样地存储在操作控制部40的ROM中的程序被反复执行的处理。在该处理中，首先在S1(S表示步骤：以下同样)中，进行在与经由位置检测部42检测出的操作旋钮31的位置对应的LCD监视器11上的位置显示指针69的公知的处理。在接着的S3中，判断是否经由旋转检测部43检测出操作旋钮31被旋转操作。在未检测出旋转操作的情况下(S3：否)，处理移至前述的S1。
另一方面，在检测出旋转操作的情况下(S3：是)，处理移至S5。在S5中，对被指针69选择的按钮(在图4的例子中为圆图标63～65的任一)的中心坐标、和指针69指示的指示坐标进行比较。在接着的S7中，反作用力的赋予方向被决定为上述指示坐标朝向上述中心坐标移动的操作方向。
在接着的S9中，判断操作控制部40是否接收到指示反作用力的赋予的反作用力赋予信号。该反作用力赋予信号在如前述那样设定值变化了的情况下等想要对驾驶员D进行一些告知的情况下，通过与本处理独立的处理而产生。该反作用力赋予信号例如可以在显示控制部15中产生，并经由CAN总线50发送至操作控制部40。
在未接收到反作用力赋予信号的情况下(S9：否)，处理移至前述的S1，在接收到反作用力赋予信号的情况下(S9：是)，处理移至S11。在S11中，向在S7中决定了的方向赋予反作用力。在接着的S13中，执行使操作旋钮31移动以便指针69返回到反作用力赋予前的位置的处理，然后处理移至前述的S1。其中，在S13中赋予给操作旋钮31的力可以是与上述反作用力相比为极弱的力。另外，存在如下的情况：在因操作旋钮31被驾驶员D的手指稳固地支承而即使被赋予上述反作用力操作旋钮31也几乎不移动的情况下，在S13中实际上不进行操作旋钮31的移动处理。
(第一实施方式的效果)
通过执行以上的处理，例如在图4所示的画面的情况下，被控制为如图6(C)、(D)、(E)所示，反作用力F的赋予方向总是朝向圆图标63(也可以是其它的圆图标64、65)的中心。因此，在本实施方式中，即使因反作用力F的赋予而对操作旋钮31赋予振动，也能够良好地抑制指针69从当前显示有该指针69的按钮(在图4的例子中为圆图标63～65的任意一个)偏出的情况。
另外，本实施方式的操作旋钮31能够绕Z轴旋转，在正进行扭转操作旋钮31的操作时，如前述那样设定值变化，被赋予振动(S9)。虽然存在当从驾驶员D的手指正施加扭转操作旋钮31的力时，如前述那样指针69容易从圆图标63等偏出的情况，但在本实施方式中，通过如前述那样控制反作用力的赋予方向，也能够解决那样的课题。因此，在本实施方式中，效果更加显著。
(第二实施方式)
第二实施方式的操作装置将第一实施方式中的操作设备30置换为图8所示的操作设备130。该操作设备130的操作旋钮131经由控制杆132被设置在被安装面35上。该操作旋钮131被设置成能够沿XY方向移动，但不绕Z轴旋转，也不具备触摸板32、决定按钮33。该操作旋钮131通过向被安装面35方向按下，能够指示设定值的变更等。另外，在本实施方式中也执行与第一实施方式同样的处理，但图7中的S3的处理被置换为操作旋钮131是否被按下的判断，S7中的反作用力的赋予方向决定如下那样进行。
图9(A)、(B)示出在LCD监视器11(参照图3)上进行将多个LED160横向排列为一列而成的条(bar)显示162，并在该条显示162的两端显示有图标163、165的例子。
条显示162的右侧的图标163是在如图9(B)所示指针169被显示在该图标163上的状态下，当操作旋钮131被按下时，使LED160中的正发光的LED160A的位置向右方向(+方向)依次移动的图标。通过该移动，设定值被依次增加。
条显示162的左侧的图标165是在如图9(A)所示指针169被显示在该图标165上的状态下，当操作旋钮131被按下时，使LED160中的正发光的LED160A的位置向左方向(－方向)依次移动的图标。通过该移动，设定值被依次减少。若正发光的LED160A的位置的位置这样移动，则接收到反作用力赋予信号(S9：是)，向操作旋钮131赋予振动(S11、S13)。
此处，若如图9(C)、(D)所示，在S11中向操作旋钮131赋予反作用力F的方向不能确定为左右的任意一个方向，则驾驶员D仅根据操作旋钮131的振动不能判断正发光的LED160A的移动方向。
对此，在本实施方式的S7中，如图9(E)所示，若在指针169被显示于图标165上的状态下按下操作旋钮131，则反作用力F的赋予方向被决定为左方向。另外，如图9(F)所示，若在指针169被显示于图标163上的状态下按下操作旋钮131，则反作用力F的赋予方向被决定为右方向。即，当正进行图9(A)或者图9(B)的显示时，在S7中，反作用力F的赋予方向被决定为与正发光的LED160A的移动方向一致。因此，即使驾驶员D不观察显示器10，也能够知道正发光的LED160A的移动方向。
此外，这样的控制并不限于如图9(A)、(B)所示那样离散地设置LED160的情况，在连续地呈柱状设置LED且柱形图伸缩的情况下，也能够同样地实施。
另外，图10(A)表示该实施方式中的其它画面。在图10(A)所示的画面中，在LCD监视器11(参照图3)上显示以数字显示设定值的数字显示部262，并在其左右两侧显示图标263、265。右侧的图标263是用于使设定值(数字)增加的图标，若在指针169被显示于该图标263上的状态下按下操作旋钮131，则数字显示部262所显示的设定值增加。左侧的图标265是用于使设定值(数字)减少的图标，若在指针169被显示于该图标265上的状态下按下操作旋钮131，则数字显示部262所显示的设定值减少。以下，以数字显示部262上能够显示的设定值的上限是90的情况为例来进行说明。
如图10(A)所示，在数字显示部262所显示的设定值是小于上限的85的情况下，若在指针169被显示于图标263上的状态下按下操作旋钮131，则数字显示部262所显示的设定值增加。此时，可以不对操作旋钮131特别地赋予振动，而与第一实施方式同样地在使指针169向图标263的中心移动的方向赋予反作用力F。
如图10(B)所示，在数字显示部262所显示的设定值为上限的90的情况下，即使在指针169被显示于图标263上的状态下按下操作旋钮131，该按下也无效。此时，赋予给操作旋钮131的反作用力的方向被决定为指针169从图标263的中心离开的操作方向(S7)。于是，如图10(B)所示，操作旋钮131的位置因被赋予上述反作用力而从与图标263对应的位置偏离，指针169也如图10(B)中用箭头所示那样从图标263偏出。
因此，驾驶员D即使不观察显示器10，也能够基于对操作旋钮131施加的振动而知道在该时刻针对配置有指针169的按钮(图10的例子中为图标263)的操作是无效的。
其中，在上述各实施方式中，圆图标63、64、65以及图标163、165、263、265相当于指示部的一个例子，显示器10相当于图像显示部的一个例子，驾驶员D相当于操作者，操作旋钮31、131相当于操作部的一个例子，位置检测部42相当于操作状态检测部的一个例子，显示器驱动器16以及操作控制部40相当于指针显示部的一个例子，一对马达38以及操作控制部40相当于振动赋予部的一个例子，操作控制部40相当于方向决定部的一个例子。另外，操作控制部40的处理中的S1的处理相当于指针显示部的一个例子，LED160A相当于特定显示的一个例子，S11、S13的处理相当于振动赋予部的一个例子，S7的处理相当于方向决定部的一个例子。
(其它实施方式)
例如，在上述各实施方式中使用一对马达38向操作旋钮31或者131赋予反作用力，但也可以使用螺线管等其它的促动器来赋予反作用力。另外，也可以省略图7中的S13的处理。该情况下，通过反复执行S11的反作用力赋予的处理，能够使操作旋钮31或者131振动。另外，可以在S11和S13中向相互相反方向赋予同样的强度的反作用力，该情况下，也通过在S7中决定最初赋予的力的方向而产生前述的效果。
另外，操作旋钮31等操作部可以以相对于XY平面倾斜交叉的轴为中心旋转。另外，操作旋钮31、131等操作部可以不被扭转或按下，当指针在图标等指示部上被显示了规定时间的情况、或决定按钮33等其它操作部***作的情况下，可以进行与进行了上述扭转或者按下的情况相同的处理。并且，本公开的实施方式并不限于车载型操作装置，能够应用于各种领域。
以上，例示了本公开所涉及的实施方式以及结构，但本公开所涉及的实施方式以及结构并不限于上述的各实施方式以及各结构，包含各种方式。例如，将在不同的实施方式以及构成中分别公开的技术要素适当地组合而得到的实施方式以及结构也包含在本公开的实施方式以及结构的范围内。

Claims (5)

1.一种操作装置，具备：
图像显示部(10)，对包括用于输入针对操作对象的设备的指示的指示部(63、64、65、163、165、263、265)的图像进行显示；
操作部(31、131)，在交叉的2轴方向***作者(D)手动操作；
操作状态检测部(42)，对上述操作部的操作状态进行检测；
指针显示部(16、40、S1)，控制上述图像显示部，来在上述图像显示部显示的上述图像上的、与上述操作状态检测部检测出的操作状态对应的位置显示指针(69、169)；
振动赋予部(38、40、S11、S13)，向上述操作部赋予振动；以及
方向决定部(40、S7)，在上述指针被显示于上述指示部上时，基于该指示部与上述指针的位置关系或者与该指示部对应的指示的内容，决定作为上述振动而由上述振动赋予部向上述操作部最初赋予的力的方向。
2.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
当上述指针(69)被显示于上述指示部(63、64、65)上时，上述方向决定部将上述力的方向决定为上述指针向上述指示部的中心接近的操作方向。
3.根据权利要求2所述的操作装置，其中，
上述操作部构成为除了上述2轴方向的手动操作之外，也能够被进行以与包括上述2轴的平面交叉的轴为中心进行旋转的手动操作，
在上述指针被显示于上述指示部上且上述操作部被进行了上述旋转的手动操作的情况下，上述振动赋予部向上述指针与上述指示部的中心接近的操作方向赋予上述振动。
4.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
当上述指针(169)被显示于上述指示部(263、265)上时，上述方向决定部将上述力的方向决定为上述指针从上述指示部的中心离开的操作方向。
5.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
上述指示部(163、165)是用于输入下述指示的指示部，所述指示用于使在上述图像显示部与上述指针(169)独立地显示的特定显示(160A)移动或者伸缩，
当上述指针被显示于上述指示部上时，上述方向决定部将上述力的方向决定为特定显示移动或者伸缩的方向。
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