JP2011059865A - Input device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device having comfortable operation feeling fit for taste of a user having a learning function of a reaction force level, in a remote control switch cooperating with a display screen. <P>SOLUTION: The input device includes: a display part 8 displaying a display screen corresponding to a prescribed input menu; an operation knob 10 as an input operation part including a two-dimensional mechanism part 100 moving a position of a pointer displayed on the display part 8 and detecting a coordinate value, and an input SW 110 as a selection determination part performing GUI input according to a hierarchical structure menu of a remotely controlled apparatus; a control part 22 generating force based on a difference between coordinates on the display part 8 of the input menu and coordinates of an operation track of the operated pointer, and imparting an inner force sense to the operation knob 10; and a changeover determination part 23 comparing the coordinates of the operation track of the operated pointer with the coordinates on the display part of the input menu, and determining whether to change a pattern of the inner force sense. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力装置に関し、特に、表示画面と連携した操作感覚を有する遠隔操作スイッチの入力装置に関する。   The present invention relates to an input device, and more particularly to an input device of a remote control switch having an operation feeling in cooperation with a display screen.

従来、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、力覚付与型入力装置がある（例えば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an input device, there is a force sense input device that gives an operational feeling to an operation unit operated by an operator (see, for example, Patent Document 1).

この入力装置は、操作者によって操作される操作部と、操作状態を検出するストローク検出部と、操作部に力覚を付与する力覚発生部と、外部装置と、ストローク検出部より出力されるストローク情報及び外部装置より送信される部品データに基づいて力覚発生部の駆動を制御し、操作部にその操作状態に応じた所定の力覚を付与する制御部とを有して構成されている。   The input device is output from an operation unit operated by an operator, a stroke detection unit that detects an operation state, a force generation unit that applies a force sense to the operation unit, an external device, and a stroke detection unit. A control unit that controls the driving of the force generation unit based on the stroke information and the component data transmitted from the external device, and that provides the operation unit with a predetermined force sense according to the operation state. Yes.

この入力装置によれば、操作者が操作部を操作するときに力覚発生部から操作部に反力が作用するので、その操作状態に応じた操作感が得られる。   According to this input device, when the operator operates the operation unit, the reaction force acts on the operation unit from the force generation unit, so that an operational feeling corresponding to the operation state can be obtained.

特開２００４−３１９１７３号公報JP 2004-319173 A

しかし、特許文献１に示す入力装置では、反力レベルの管理テーブルに従った力覚を発生させて操作部に操作感を付与するが、操作者が操作部を操作した結果に基づいて反力レベルを変更させて制御することまではなされていなかった。このため、操作者が操作する場合に、オーバーシュートやアンダーシュートの状態でポインタの移動がされても力覚パターンは修正されなかった。すなわち、表示画面と連携した遠隔操作スイッチにおいて、操作者であるユーザの嗜好に合った快適な操作フィーリングが提供されないという問題があった。   However, in the input device shown in Patent Document 1, a force sense according to the reaction force level management table is generated to give an operation feeling to the operation unit, but the reaction force is based on the result of the operator operating the operation unit. It wasn't done to control by changing the level. For this reason, when the operator operates, the haptic pattern is not corrected even if the pointer is moved in an overshoot or undershoot state. That is, there is a problem that a comfortable operation feeling that matches the preference of the user who is the operator cannot be provided in the remote operation switch linked with the display screen.

従って、本発明の目的は、表示画面と連携した遠隔操作スイッチにおいて、反力レベルの学習機能を有するユーザの嗜好に合った快適な操作フィーリングの入力装置を提供する。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a comfortable operation feeling input device that meets the user's preference and has a reaction force level learning function in a remote operation switch linked with a display screen.

［１］本発明は上記目的を達成するため、所定の入力メニューに対応した表示画面を表示する表示部と、前記表示部へポインタを表示して遠隔入力する入力操作部と、前記入力メニューの前記表示部上の座標と前記ポインタの操作軌跡の座標との差に基づく力を発生させて前記入力操作部に力覚を付与する制御部と、前記入力メニューの前記表示部上の座標と前記ポインタの操作軌跡の座標を比較して前記力覚のパターンを変更するかどうかを判断する切替判断部と、を有する入力装置を提供する。   [1] In order to achieve the above object, the present invention provides a display unit that displays a display screen corresponding to a predetermined input menu, an input operation unit that displays a pointer on the display unit and inputs remotely, and the input menu A control unit for generating a force based on a difference between the coordinates on the display unit and the coordinates of the operation locus of the pointer to give a force sense to the input operation unit; the coordinates on the display unit of the input menu; There is provided an input device including a switching determination unit that determines whether or not to change the force sense pattern by comparing coordinates of an operation locus of a pointer.

［２］前記制御部は、前記切替判断部の判断に基づいて、前記力覚パターンを構成する反力レベル及び/又はダンパレベルを変更することを特徴とする上記［１］に記載の入力装置であってもよい。   [2] The input device according to [1], wherein the control unit changes a reaction force level and / or a damper level constituting the haptic pattern based on the determination of the switching determination unit. It may be.

［３］また、前記切替判断部は、前記入力メニューの前記表示部上の座標と前記ポインタの操作軌跡の座標の複数回の比較に基づいて前記判断を行なうことを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の入力装置であってもよい。   [3] The switching determination unit performs the determination based on a plurality of comparisons between coordinates on the display unit of the input menu and coordinates of an operation locus of the pointer. [1] Alternatively, the input device described in [2] may be used.

本発明によれば、表示画面と連携した遠隔操作スイッチにおいて、反力レベルの学習機能を有するユーザの嗜好に合った快適な操作フィーリングの入力装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the input device of the comfortable operation feeling suitable for the user's preference which has the learning function of the reaction force level in the remote operation switch linked with the display screen can be provided.

図１は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の入力操作部としての操作ノブ１０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。FIG. 1 is a perspective view when an operation knob 10 as an input operation unit of an input device 1 according to an embodiment of the present invention is mounted on a center console 6 of a vehicle. 図２は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. 図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係る入力装置１における表示部８に表示された表示メニューの図であり、（ｂ）は、それに対応する位置と反力レベルの関係を示す力覚パターン例である。FIG. 3A is a diagram of a display menu displayed on the display unit 8 in the input device 1 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B shows the relationship between the corresponding position and the reaction force level. It is an example of a force sense pattern. 図４は、本発明の実施の形態に係る入力装置１における速度と反力レベルの関係を示す力覚パターン例である。FIG. 4 is an example of a haptic pattern showing the relationship between the speed and the reaction force level in the input device 1 according to the embodiment of the present invention. 図５は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の、オーバーシュート、アンダーシュート時における位置と反力レベルの関係を示す力覚パターン例である。FIG. 5 is an example of a haptic pattern showing the relationship between the position and the reaction force level during overshoot and undershoot of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. 図６は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の表示部８に表示された表示メニュー上でのオーバーシュート時のポインタ軌跡を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a pointer trajectory at the time of overshoot on the display menu displayed on the display unit 8 of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. 図７は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の表示部８に表示された表示メニュー上でのアンダーシュート時のポインタ軌跡を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a pointer locus at the time of undershoot on the display menu displayed on the display unit 8 of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. 図８は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の、オーバーシュート、アンダーシュート時における速度と反力レベル（ダンパレベル）の関係を示す力覚パターン例である。FIG. 8 is a haptic pattern example showing the relationship between the speed and reaction force level (damper level) during overshoot and undershoot of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. 図９は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the input apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.

（本発明の実施の形態）
本発明の実施の形態に係る入力装置１は、所定の入力メニューに対応した表示画面を表示する表示部８と、表示部８に表示されるポインタの位置を移動させて座標値を検出する２次元機構部１００と遠隔操作される機器の階層構造メニューに従いＧＵＩ入力を行なう選択決定部としての入力ＳＷ１１０とを備えた入力操作部としての操作ノブ１０と、入力メニューの表示部８上の座標と操作されるポインタの操作軌跡の座標との差に基づく力を発生させて操作ノブ１０に力覚を付与する制御部２２と、入力メニューの表示部上の座標と操作されるポインタの操作軌跡の座標を比較して力覚のパターンを変更するかどうかを判断する切替判断部２３と、を有して構成されている。尚、制御部２２、切替判断部２３の他、ＳＷ（スイッチ）状態判定部２１、記憶部２４、通信部２５を有して入力装置ＥＣＵ(Electric Control Unit)２０が構成されている。 (Embodiment of the present invention)
The input device 1 according to the embodiment of the present invention detects a coordinate value by moving a position of a display unit 8 that displays a display screen corresponding to a predetermined input menu and a pointer displayed on the display unit 8 2 An operation knob 10 as an input operation unit including a dimension determining unit 100 and an input SW 110 as a selection determining unit for performing GUI input according to a hierarchical structure menu of a remotely operated device, and coordinates on the input menu display unit 8 A control unit 22 that generates a force based on a difference between the operation locus of the operated pointer and the operation knob 10 to give a force sense to the operation knob 10, and the coordinates of the input menu display portion and the operation locus of the operated pointer. And a switching determination unit 23 that determines whether to change the force sense pattern by comparing the coordinates. In addition to the control unit 22 and the switching determination unit 23, an input device ECU (Electric Control Unit) 20 is configured including an SW (switch) state determination unit 21, a storage unit 24, and a communication unit 25.

図１は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の入力操作部としての操作ノブ１０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操作ノブ１０が設けられたセンターコンソール６が配置され、インスツルメントパネル９上でステアリング７の左方、運転者から視認できる位置に表示部８が設けられている。   FIG. 1 is a perspective view when an operation knob 10 as an input operation unit of an input device 1 according to an embodiment of the present invention is mounted on a center console 6 of a vehicle. A center console 6 provided with an operation knob 10 is arranged on the left side of the driver's seat 5 near the center of the vehicle, and a display unit 8 is located on the instrument panel 9 on the left side of the steering wheel 7 at a position that can be seen by the driver. Is provided.

図２は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の構成ブロック図である。２次元機構部１００は、２次元駆動機構１０１と座標検出部１０２とから構成される。入力装置ＥＣＵ２０は、ＳＷ（スイッチ）状態判定部２１、制御部２２、切替判断部２３、記憶部２４、及び通信部２５から構成される。入力ＳＷ１１０は、ＳＷ状態判定部２１に接続されて、階層構造メニューのＧＵＩ入力時に選択、決定のスイッチ操作によりオンオフ信号を出力する。座標検出部１０２は、制御部２２に接続され、２次元駆動機構１０１のノブ操作に伴うＸ、Ｙ座標を出力する。入力装置ＥＣＵ２０の演算、判定結果に基づいて、通信部２５から例えばＣＡＮ通信等の車載ＬＡＮを介して表示部８に接続されて表示データが出力される。   FIG. 2 is a configuration block diagram of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. The two-dimensional mechanism unit 100 includes a two-dimensional drive mechanism 101 and a coordinate detection unit 102. The input device ECU 20 includes a SW (switch) state determination unit 21, a control unit 22, a switching determination unit 23, a storage unit 24, and a communication unit 25. The input SW 110 is connected to the SW state determination unit 21 and outputs an on / off signal by a selection / determination switch operation at the time of GUI input of the hierarchical structure menu. The coordinate detection unit 102 is connected to the control unit 22 and outputs X and Y coordinates associated with the knob operation of the two-dimensional drive mechanism 101. Based on the calculation and determination result of the input device ECU 20, the communication unit 25 is connected to the display unit 8 via, for example, an in-vehicle LAN such as CAN communication, and the display data is output.

２次元機構部１００は、操作ノブ１０の２次元方向（Ｘ、Ｙ方向）の移動操作及び駆動を可能とする２次元駆動機構１０１と、２次元駆動機構１０１のＸ、Ｙ座標のそれぞれの移動量を検出する座標検出部１０２とから構成される。この座標検出部１０２と選択決定部としての入力ＳＷ１１０を合わせて入力操作部としての操作ノブ１０が構成され、センターコンソール６に装着される。２次元駆動機構１０１としては、Ｘ、Ｙ方向に操作ノブ１０を支持して、操作される操作ノブ１０に対して反力として力を付与し、この駆動により力覚（操作感）を付与できるものであればよい。Ｘ、Ｙリニアモータ、Ｘ、Ｙステージを回転モータにより駆動するスライド駆動機構等が使用できる。また、座標検出部１０２は、操作ノブ１０のＸ、Ｙ方向の移動操作によるＸ、Ｙ座標を検出できるものであればよく、例えば、Ｘ、Ｙリニアエンコーダ、Ｘ、Ｙリニアポテンショメータ等が使用できる。   The two-dimensional mechanism unit 100 includes a two-dimensional drive mechanism 101 that enables the operation knob 10 to move and drive in the two-dimensional directions (X and Y directions), and the respective movements of the X and Y coordinates of the two-dimensional drive mechanism 101. It is comprised from the coordinate detection part 102 which detects quantity. The coordinate detection unit 102 and the input SW 110 as the selection determination unit are combined to constitute an operation knob 10 as an input operation unit, which is attached to the center console 6. As the two-dimensional drive mechanism 101, the operation knob 10 is supported in the X and Y directions, a force is applied as a reaction force to the operated operation knob 10, and a force sense (operation feeling) can be provided by this driving. Anything is acceptable. An X, Y linear motor, a slide drive mechanism for driving the X, Y stage by a rotary motor, or the like can be used. The coordinate detection unit 102 only needs to be able to detect the X and Y coordinates by the movement operation of the operation knob 10 in the X and Y directions. For example, an X, Y linear encoder, an X, Y linear potentiometer, or the like can be used. .

図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係る入力装置１における表示部８に表示された表示メニューの図であり、（ｂ）は、それに対応する位置と反力レベルの関係を示す力覚パターン例である。図示したＡ−Ａ断面において、Ｘ方向の各位置での反力レベルを示す力覚パターンである。尚、同様に、Ｙ方向の各位置での反力レベルを示す力覚パターンも同様に定義される。   FIG. 3A is a diagram of a display menu displayed on the display unit 8 in the input device 1 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B shows the relationship between the corresponding position and the reaction force level. It is an example of a force sense pattern. It is a force sense pattern which shows the reaction force level in each position of a X direction in the AA cross section shown in figure. Similarly, a haptic pattern indicating a reaction force level at each position in the Y direction is similarly defined.

図３（ａ）において、左上に原点をとり、右方向にＸ軸、下方向にＹ軸とする。以下の説明では、Ｘ軸方向について説明するが、Ｙ軸方向でも同様であり、Ｘ及びＹを同時に制御することにより、本発明の実施の形態はＸＹ方向に２次元の力覚制御が可能である。図３（ａ）に示した表示メニュー８０の各々のアイコン８１〜８６の各中心部に対応するＸ４〜Ｘ５、Ｘ１１〜Ｘ１２、Ｘ１８〜Ｘ１９では、反力レベルはゼロ。各々のアイコン８１〜８６の左側エッジ領域Ｘ２〜Ｘ３、Ｘ９〜Ｘ１０、Ｘ１６〜Ｘ１９は右側へ引込むために反力レベルはマイナスの一定値Ｒｍ１に設定されている。一方、各々のアイコン８１〜８６の右側エッジ領域Ｘ６〜Ｘ７、Ｘ１３〜Ｘ１４、Ｘ２０〜Ｘ２１は左側へ引込むために反力レベルはプラスの一定値Ｒｐ１に設定されている。また、Ｘ０〜Ｘ１では表示メニュー８０の画面左端部にポインタが停滞しないように大きく右側へ引込むよう反力レベルは大きくマイナスの一定値Ｒｍ２に設定されている。同様に、Ｘ２２〜Ｘ２３では表示メニュー８０の画面右端部にポインタが停滞しないように大きく左側へ引込むよう反力レベルは大きくプラスの一定値Ｒｐ２に設定されている。   In FIG. 3A, the origin is at the upper left, the X axis is in the right direction, and the Y axis is in the lower direction. In the following description, the X-axis direction is described, but the same applies to the Y-axis direction. By simultaneously controlling X and Y, the embodiment of the present invention can perform two-dimensional force control in the XY direction. is there. In X4 to X5, X11 to X12, and X18 to X19 corresponding to the central portions of the icons 81 to 86 of the display menu 80 shown in FIG. 3A, the reaction force level is zero. Since the left edge regions X2 to X3, X9 to X10, and X16 to X19 of the respective icons 81 to 86 are drawn to the right side, the reaction force level is set to a constant negative value Rm1. On the other hand, since the right edge regions X6 to X7, X13 to X14, and X20 to X21 of the icons 81 to 86 are drawn to the left side, the reaction force level is set to a positive constant value Rp1. In X0 to X1, the reaction force level is set to a large negative constant value Rm2 so that the pointer is drawn to the right side so that the pointer does not stagnate at the left end of the display menu 80. Similarly, in X22 to X23, the reaction force level is set to a large positive constant value Rp2 so that the pointer is drawn to the left side so that the pointer does not stagnate at the right end of the display menu 80.

上記のように所定の入力メニューに対応した表示画面の座標と反力レベルの関係が定義された図３（ｂ）に示すような力覚パターンは、記憶部２４にテーブルとして記憶され、必要に応じて制御部２２等から随時参照可能である。   The haptic pattern as shown in FIG. 3B in which the relationship between the coordinates of the display screen corresponding to the predetermined input menu and the reaction force level is defined as described above is stored as a table in the storage unit 24 and necessary. Accordingly, it can be referred to as needed from the control unit 22 or the like.

図４は、本発明の実施の形態に係る入力装置１における速度と反力レベル（ダンパレベル）の関係を示す力覚パターン例である。操作ノブ１０の操作によるポインタの移動速度が正（右方向）の場合は操作抵抗として左方向への反力レベル（ダンパレベル）が発生するように設定され、一方、ポインタの移動速度が負（左方向）の場合は操作抵抗として右方向への反力レベル（ダンパレベル）が発生するように設定されている。尚、ポインタの移動速度が一定レベルＶｐ、Ｖｍに達した後は、反力レベル（ダンパレベル）はそれぞれ一定値Ｒｄｐ、Ｒｄｍに設定されている。   FIG. 4 is a haptic pattern example showing the relationship between the speed and the reaction force level (damper level) in the input device 1 according to the embodiment of the present invention. When the movement speed of the pointer by the operation of the operation knob 10 is positive (right direction), the reaction force level (damper level) in the left direction is set as the operation resistance, while the movement speed of the pointer is negative ( In the case of (left direction), a reaction force level (damper level) in the right direction is set as the operation resistance. Note that after the pointer moving speed reaches the constant levels Vp and Vm, the reaction force level (damper level) is set to the constant values Rdp and Rdm, respectively.

上記のように所定の入力メニューに対応した表示画面の座標と反力レベル（ダンパレベル）の関係が定義された図４に示すような力覚パターンは、図３（ｂ）に示す力覚パターンと同様に、記憶部２４にテーブルとして記憶され、必要に応じて制御部２２等から随時参照可能である。   The force sense pattern as shown in FIG. 4 in which the relationship between the coordinates of the display screen corresponding to the predetermined input menu and the reaction force level (damper level) is defined as shown in FIG. Similarly to the above, it is stored as a table in the storage unit 24, and can be referred to from the control unit 22 or the like as needed.

図５は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の、オーバーシュート、アンダーシュート時における位置と反力レベルの関係を示す力覚パターン例である。図３に示した標準状態での力覚パターン（標準または基準力覚パターン）に対して、オーバーシュート時の力覚パターンは反力レベルが左方向へ大きく作用するように図５の上側へシフトした力覚パターンとして規定されている。一方、アンダーシュート時の力覚パターンは反力レベルが右方向へ大きく作用するように図５の下側へシフトした力覚パターンとして規定されている。これらの反力レベルは、オーバーシュート、アンダーシュート量に応じて切替できるように複数レベルの力覚パターンとして規定することができる。また、これらの力覚パターンは、後述する切替判断部２３の判断結果に基づいて、最適な操作フィーリングを実現するよう反力レベルが変更されて学習機能を発揮する。   FIG. 5 is an example of a haptic pattern showing the relationship between the position and the reaction force level during overshoot and undershoot of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. Compared to the haptic pattern in the standard state shown in FIG. 3 (standard or reference haptic pattern), the haptic pattern at the time of overshoot is shifted upward in FIG. 5 so that the reaction force level greatly acts in the left direction. It is defined as a haptic pattern. On the other hand, the haptic pattern at the time of undershoot is defined as a haptic pattern shifted downward in FIG. 5 so that the reaction force level greatly acts in the right direction. These reaction force levels can be defined as a force level pattern of a plurality of levels so that they can be switched according to the overshoot and undershoot amounts. Further, these force sense patterns exhibit a learning function by changing the reaction force level so as to realize an optimum operation feeling based on the determination result of the switching determination unit 23 described later.

図６は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の表示部８に表示された表示メニュー上でのオーバーシュート時のポインタ軌跡を示す図である。操作ノブ１０を操作して、移動開始点９１からポインタの移動が開始され、途中点９２で一旦速度がゼロになった後、逆方向に移動終了点９３まで移動し、その点（座標）で操作ノブ１０の入力ＳＷ１１０がオンされて入力操作が行なわれた場合である。   FIG. 6 is a diagram showing a pointer trajectory at the time of overshoot on the display menu displayed on the display unit 8 of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. By operating the operation knob 10, the movement of the pointer is started from the movement start point 91. After the speed once becomes zero at the halfway point 92, the pointer moves in the reverse direction to the movement end point 93, and at that point (coordinate). This is a case where the input SW 110 of the operation knob 10 is turned on and an input operation is performed.

例えば、座標検出部１０２としてＸ、Ｙリニアポテンショメータでポインタの座標を検出する場合は、その検出値からＸ、Ｙ座標、また、その検出値の微分値から速度を算出する。ポインタ軌跡を所定時間間隔で検出し、一旦速度がゼロになる点、すなわち途中点９２が存在し、かつ、その後の移動方向が逆方向と判断された場合は、オーバーシュートと判断できる。また、途中点９２と移動終了点９３の座標の差分からオーバーシュート量αが算出される。図５では、オーバーシュート時の力覚パターンを１種類としたが、このオーバーシュート量αに対応して複数のαをパラメータとしてそれぞれにオーバーシュート時の力覚パターンを規定することもできる。尚、上記は、Ｘ及びＹ方向にそれぞれ独立に判断される。   For example, when the coordinates of the pointer are detected by the X and Y linear potentiometers as the coordinate detection unit 102, the velocity is calculated from the detected values, the X and Y coordinates, and the differential value of the detected values. When the pointer trajectory is detected at predetermined time intervals, the point where the speed once becomes zero, that is, the halfway point 92 exists, and the subsequent moving direction is determined to be the reverse direction, it can be determined as overshoot. Further, the overshoot amount α is calculated from the difference between the coordinates of the midpoint 92 and the movement end point 93. In FIG. 5, one type of haptic pattern at the time of overshoot is used, but a haptic pattern at the time of overshoot can also be defined for each of a plurality of α as parameters corresponding to this overshoot amount α. The above is determined independently in the X and Y directions.

図７は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の表示部８に表示された表示メニュー上でのアンダーシュート時のポインタ軌跡を示す図である。オーバーシュートの場合と違うのは、一旦速度がゼロになった後、その後の移動方向が同方向であることである。すなわち、ポインタ軌跡を所定時間間隔で検出し、一旦速度がゼロになる点、すなわち途中点９２が存在し、かつ、その後の移動方向が同方向と判断された場合は、アンダーシュートと判断できる。また、途中点９２と移動終了点９３の座標の差分からアンダーシュート量βが算出される。図５では、アンダーシュート時の力覚パターンを１種類としたが、このアンダーシュート量βに対応して複数のβをパラメータとしてそれぞれにアンダーシュート時の力覚パターンを規定することもできる。尚、上記は、Ｘ及びＹ方向にそれぞれ独立に判断される。   FIG. 7 is a diagram showing a pointer locus at the time of undershoot on the display menu displayed on the display unit 8 of the input device 1 according to the embodiment of the present invention. The difference from the case of overshoot is that once the speed becomes zero, the subsequent movement direction is the same direction. That is, when a pointer trajectory is detected at predetermined time intervals, a point where the speed once becomes zero, that is, a halfway point 92 exists, and the subsequent moving direction is determined to be the same direction, it can be determined as an undershoot. Further, the undershoot amount β is calculated from the difference between the coordinates of the midpoint 92 and the movement end point 93. In FIG. 5, one type of haptic pattern at the time of undershoot is used, but a haptic pattern at the time of undershoot can also be defined for each of a plurality of β parameters as a parameter corresponding to the amount of undershoot β. The above is determined independently in the X and Y directions.

（本発明の実施の形態に係る入力装置１の動作）
以下に、入力装置１の通常動作を説明する。図３（ａ）の移動開始点９１から移動終了点９３までの動作、すなわち、操作ノブ１０の操作による表示部８上のポインタの遠隔操作、その時の力覚（操作感覚）の付与、及び、入力ＳＷ１１０のオンによるＧＵＩメニューの選択決定について説明する。 (Operation of the input device 1 according to the embodiment of the present invention)
The normal operation of the input device 1 will be described below. The operation from the movement start point 91 to the movement end point 93 in FIG. 3A, that is, remote operation of the pointer on the display unit 8 by operation of the operation knob 10, application of force sense (operation feeling) at that time, and Described below is how to determine selection of the GUI menu when the input SW 110 is turned on.

図３（ａ）の移動開始点９１から操作ノブ１０をＸ方向又はＹ方向に操作して表示部８上に表示された表示メニュー上のポインタを移動させる。以下では、Ｘ方向にのみ移動させる場合について説明するが、Ｙ方向への移動も同様である。   The pointer on the display menu displayed on the display unit 8 is moved by operating the operation knob 10 in the X direction or the Y direction from the movement start point 91 in FIG. Hereinafter, the case of moving only in the X direction will be described, but the same applies to the movement in the Y direction.

図３（ａ）の移動開始点９１では、図３（ｂ）のＸ０〜Ｘ１の領域であるので、画面左端部にポインタが停滞しないように大きく右側へ引込むような反力レベルの力覚が操作ノブ１０に作用する。すなわち、表示部８上のポインタの位置（移動開始点９１）に対応した操作ノブ１０のＸ座標が座標検出部１０２により検出され、この座標がＸ０〜Ｘ１の領域であれば反力レベルＲｍ２が２次元駆動機構１０１により発生して、操作ノブ１０に力覚（操作感覚）が付与される。よって、表示部８上のポインタを操作ノブ１０で遠隔操作して移動させる際にはポインタがアイコン８１側へ引込まれる方向に操作感覚が発生する。   Since the movement start point 91 in FIG. 3 (a) is the region from X0 to X1 in FIG. It acts on the operation knob 10. That is, the X coordinate of the operation knob 10 corresponding to the position of the pointer on the display unit 8 (movement start point 91) is detected by the coordinate detection unit 102. If this coordinate is in the region of X0 to X1, the reaction force level Rm2 is set. Generated by the two-dimensional drive mechanism 101, a force sense (operation feeling) is given to the operation knob 10. Therefore, when the pointer on the display unit 8 is moved by remote operation with the operation knob 10, an operational feeling is generated in the direction in which the pointer is drawn to the icon 81 side.

表示部８上のポインタを右側へ移動させと、図３（ｂ）のＸ２〜Ｘ３の領域はアイコン８１の左側境界領域であり、反力レベルＲｍ１が２次元駆動機構１０１により発生して、操作ノブ１０に力覚（操作感覚）が付与され、アイコン８１の中心へ引込まれる方向に操作感覚が発生する。アイコン８１の中心部では、反力レベルはゼロであり、中立である。   When the pointer on the display unit 8 is moved to the right side, the area X2 to X3 in FIG. 3B is the left boundary area of the icon 81, and the reaction force level Rm1 is generated by the two-dimensional drive mechanism 101, and the operation is performed. A force sensation (operation sensation) is given to the knob 10, and an operation sensation is generated in the direction in which the knob 81 is drawn. In the center of the icon 81, the reaction force level is zero and neutral.

さらに、表示部８上のポインタを右側へ移動させようとすると、Ｘ５〜Ｘ６の領域で漸次反力レベルが増加してアイコン８１の中心へ引き戻される力覚（操作感覚）が付与される。この引き戻される力覚（操作感覚）は、アイコン８１の右側境界領域であるＸ６〜Ｘ７の領域でＲｐ１の最大となる。   Furthermore, when the pointer on the display unit 8 is moved to the right side, the reaction force level gradually increases in the region of X5 to X6, and a force sense (operation feeling) that is pulled back to the center of the icon 81 is given. The force sensation (operation sensation) that is pulled back is the maximum of Rp1 in the region X6 to X7 that is the right boundary region of the icon 81.

以降、同様にして、ポインタがアイコン８２、８３を通過する毎に、アイコンの中心へ引込まれる方向に操作感覚が発生する。   Thereafter, in the same manner, every time the pointer passes the icons 82 and 83, an operational feeling is generated in the direction in which the pointer is drawn into the center of the icon.

また、図４に示すポインタの移動速度と反力レベル（ダンパレベル）の関係に従い、操作ノブ１０に操作抵抗が付与される。この反力レベルはポインタの移動速度に比例して発生するダンパレベルである。但し、過剰なダンパレベルを回避して操作性を確保するために、一定の速度（Ｖｐ、Ｖｍ）を超えた領域では反力レベル（ダンパレベル）を一定値（Ｒｄｐ、Ｒｄｍ）になるように設定している。以上の反力レベルが２次元駆動機構１０１を介してポインタに作用するので、操作ノブ１０を速く動かそうとすると重い力覚（操作感覚）が付与されることになる。   Further, according to the relationship between the moving speed of the pointer and the reaction force level (damper level) shown in FIG. This reaction force level is a damper level generated in proportion to the moving speed of the pointer. However, in order to avoid an excessive damper level and ensure operability, the reaction force level (damper level) is set to a constant value (Rdp, Rdm) in a region exceeding a certain speed (Vp, Vm). It is set. Since the above reaction force level acts on the pointer via the two-dimensional drive mechanism 101, a heavy force sense (operation feeling) is given when the operation knob 10 is moved quickly.

移動終了点９３までポインタを移動させて、操作ノブ１０を押圧操作して入力ＳＷ１１０をオンすることにより、表示メニュー８０のアイコン８３、すなわち、「エアコン」のボタンを遠隔操作によりオンさせてエアコンの機能メニューへ移行することができる。   By moving the pointer to the movement end point 93 and pressing the operation knob 10 to turn on the input SW 110, the icon 83 of the display menu 80, that is, the “air conditioner” button is turned on by remote control to turn on the air conditioner. You can move to the function menu.

（反力レベルの切替）
図９は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。これに基づいて、反力レベルの切替動作について説明する。 (Reaction level switching)
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the input apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. Based on this, the reaction level switching operation will be described.

まず、ポインタの移動が開始されたかどうかを判断する（Ｓｔｅｐ１）。座標検出部１０２の出力の変化が所定値以上になったら移動開始と判断できる。移動開始と判断された場合はＳｔｅｐ２へ進み、移動開始と判断されない場合は、Ｓｔｅｐ１を繰り返す。   First, it is determined whether or not the movement of the pointer is started (Step 1). When the change in the output of the coordinate detection unit 102 exceeds a predetermined value, it can be determined that the movement has started. When it is determined that the movement is started, the process proceeds to Step 2, and when it is not determined that the movement is started, Step 1 is repeated.

ポインタの移動中において、ポインタの座標及び速度を検出する（Ｓｔｅｐ２）。   While the pointer is moving, the coordinates and speed of the pointer are detected (Step 2).

ポインタの移動中に検出された速度がゼロになったかどうかを判断する。速度がゼロになった場合は、Ｓｔｅｐ４へ進み、速度がゼロにならない場合は、Ｓｔｅｐ３を繰り返す（Ｓｔｅｐ３）。   It is determined whether the speed detected during the movement of the pointer has become zero. When the speed becomes zero, the process proceeds to Step 4, and when the speed does not become zero, Step 3 is repeated (Step 3).

速度がゼロになった後の移動方向を判断する。検出された座標及び速度により、速度がゼロになった後の方向を判断する。例えば、座標値が増加する場合は移動方向は同方向と判断され、座標値が減少する場合は移動方向は逆方向と判断される（Ｓｔｅｐ４）。移動方向が同方向と判断された場合はＳｔｅｐ５へ進み、同方向と判断されない場合はＳｔｅｐ９へ進む。   Determine the direction of movement after the speed is zero. Based on the detected coordinates and speed, the direction after the speed becomes zero is determined. For example, when the coordinate value increases, the moving direction is determined to be the same direction, and when the coordinate value decreases, the moving direction is determined to be the reverse direction (Step 4). If it is determined that the movement direction is the same direction, the process proceeds to Step 5, and if it is not determined that the movement direction is the same direction, the process proceeds to Step 9.

移動方向が同方向と判断された場合は、アンダーシュートと判断してＳｔｅｐ６へ進む（Ｓｔｅｐ５）。   If it is determined that the moving direction is the same direction, it is determined that the undershoot has occurred and the process proceeds to Step 6 (Step 5).

操作ノブ１０の押圧操作により入力ＳＷ１１０がオンされたかどうか判断する。入力ＳＷ１１０がオンされた場合にポインタが移動終了点９３に到達したと判断されるからである。入力ＳＷ１１０がオンされた場合には、Ｓｔｅｐ７へ進み、入力ＳＷ１１０がオンされない場合には、Ｓｔｅｐ６を繰り返す（Ｓｔｅｐ６）。   It is determined whether or not the input SW 110 is turned on by pressing the operation knob 10. This is because it is determined that the pointer has reached the movement end point 93 when the input SW 110 is turned on. If the input SW 110 is turned on, the process proceeds to Step 7. If the input SW 110 is not turned on, Step 6 is repeated (Step 6).

速度がゼロとなった途中点９２と移動終了点９３の座標の差分からアンダーシュート量βを算出する（Ｓｔｅｐ７）。   The undershoot amount β is calculated from the difference between the coordinates of the halfway point 92 where the speed becomes zero and the movement end point 93 (Step 7).

標準状態での力覚パターン（標準または基準力覚パターン）から図５に示したようなアンダーシュート時の反力レベルに、また、図８に示すようなアンダーシュート時の反力レベル（ダンパレベル）に変更することにより力覚パターンを変更する（Ｓｔｅｐ８）。反力レベルが複数設定されている場合には、Ｓｔｅｐ７で算出されたアンダーシュート量βに応じて最適な反力レベルに変更することができる。   From the haptic pattern in the standard state (standard or reference haptic pattern) to the reaction force level at the time of undershoot as shown in FIG. 5, and the reaction force level at the time of undershoot as shown in FIG. ) To change the haptic pattern (Step 8). When a plurality of reaction force levels are set, the reaction force level can be changed to an optimum reaction force level according to the undershoot amount β calculated in Step 7.

Ｓｔｅｐ４からＳｔｅｐ９へ進んだ場合は、Ｓｔｅｐ９〜Ｓｔｅｐ１２においてオーバーシュートかどうかの判断がなされ、オーバーシュートと判断された場合はオーバーシュート時の反力レベルに、また、オーバーシュート時の反力レベル（ダンパレベル）に変更することにより力覚パターンが変更される、これらは、Ｓｔｅｐ５〜Ｓｔｅｐ８と同様の手法により行なわれるので詳細は省略する。   When the process proceeds from Step 4 to Step 9, it is determined in Step 9 to Step 12 whether or not overshooting has occurred. If it is determined that overshooting has occurred, the reaction force level during overshooting and the reaction force level during overshooting (damper) are determined. The haptic pattern is changed by changing to (Level). Since these are performed by the same method as Step 5 to Step 8, details are omitted.

上記のＳｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ１２は、切替判断部２３で行なわれ、１回または複数回の比較に基づいてアンダーシュート又はオーバーシュートかどうかの判断を行なうことができる。複数回の比較に基づく判断により、判断精度が向上する。   The above Step 1 to Step 12 are performed by the switching determination unit 23, and it is possible to determine whether it is undershoot or overshoot based on one or more comparisons. Judgment accuracy is improved by judgment based on multiple comparisons.

（本発明の実施の形態の効果）
上記示した実施の形態によれば、以下のような効果を有する。
（１）本発明の実施の形態では切替判断部２３を有し、ポインタの操作軌跡がオーバーシュートしたかアンダーシュートしたかを判断して反力レベルを変更する学習機能を有するので、ユーザの嗜好に合った快適な操作フィーリングの遠隔操作スイッチが可能になる。
（２）上記のような学習機能を有するので、ユーザが操作する場合に、利き手と非利き手では操作力が異なるが、その場合においても最適な操作フィーリングの実現が可能となる。
（３）また、車両が停止状態か運転状態かでも操作力が異なるが、その場合においても最適な操作フィーリングの実現が可能となる。 (Effect of the embodiment of the present invention)
The embodiment described above has the following effects.
(1) In the embodiment of the present invention, the switching determination unit 23 has a learning function for determining whether the operation locus of the pointer has overshooted or undershooted and changing the reaction force level. A remote operation switch with a comfortable operation feeling that suits your needs.
(2) Since the learning function is provided as described above, when the user operates, the operating force differs between the dominant hand and the non-dominant hand, but even in that case, an optimal operation feeling can be realized.
(3) Although the operation force differs depending on whether the vehicle is in a stopped state or a driving state, an optimal operation feeling can be realized even in that case.

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変更しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、反力レベルの切替のフローにおいて、オーバーシュートとアンダーシュートが混在した場合は、反力レベルの切替を行なわないようにしてもよい。また、例えば、オーバーシュート（アンダーシュート）で同様な軌跡があった場合にオーバーシュート（アンダーシュート）量を平均化して反力レベルの切替に反映してもよく、また、オーバーシュート（アンダーシュート）量の最大値あるいは最小値に基づいて反力レベルの切替に反映してもよい。また、オーバーシュートとアンダーシュートの回数が多い方の操作軌跡を採用して反力レベルの切替を行なうようにしてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from or changing the technical idea of the present invention. For example, when overshoot and undershoot are mixed in the reaction force level switching flow, the reaction force level may not be switched. Also, for example, when there is a similar locus in overshoot (undershoot), the amount of overshoot (undershoot) may be averaged and reflected in the switching of the reaction force level, or overshoot (undershoot). The reaction force level may be switched based on the maximum value or the minimum value of the quantity. Further, the reaction force level may be switched by adopting an operation locus having a larger number of overshoots and undershoots.

１…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…表示部
９…インスツルメントパネル
１０…操作ノブ
２０…入力装置ＥＣＵ
２１…状態判定部
２２…制御部
２３…切替判断部
２４…記憶部
２５…通信部
８０…表示メニュー
８１-８６…アイコン
９１…移動開始点
９２…途中点
９３…移動終了点
１００…２次元機構部
１０１…２次元駆動機構
１０２…座標検出部
１１０…入力ＳＷ


1 ... Input device,
5 ... Driver's seat 6 ... Center console 7 ... Steering 8 ... Display unit 9 ... Instrument panel 10 ... Operation knob 20 ... Input device ECU
21 ... State determination unit 22 ... Control unit 23 ... Switching determination unit 24 ... Storage unit 25 ... Communication unit 80 ... Display menu 81-86 ... Icon 91 ... Movement start point 92 ... Intermediate point 93 ... Movement end point 100 ... Two-dimensional mechanism Unit 101 ... Two-dimensional drive mechanism 102 ... Coordinate detection unit 110 ... Input SW

Claims (3)

所定の入力メニューに対応した表示画面を表示する表示部と、
前記表示部へポインタを表示して遠隔入力する入力操作部と、
前記入力メニューの前記表示部上の座標と前記ポインタの操作軌跡の座標との差に基づく力を発生させて前記入力操作部に力覚を付与する制御部と、
前記入力メニューの前記表示部上の座標と前記ポインタの操作軌跡の座標を比較して前記力覚のパターンを変更するかどうかを判断する切替判断部と、
を有する入力装置。 A display unit for displaying a display screen corresponding to a predetermined input menu;
An input operation unit for displaying a pointer on the display unit and performing remote input;
A control unit for generating a force based on a difference between the coordinates on the display unit of the input menu and the coordinates of the operation locus of the pointer to give a force sense to the input operation unit;
A switching determination unit that determines whether to change the force sense pattern by comparing the coordinates on the display unit of the input menu with the coordinates of the operation locus of the pointer;
An input device. 前記制御部は、前記切替判断部の判断に基づいて、前記力覚パターンを構成する反力レベル及び/又はダンパレベルを変更することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。   The input device according to claim 1, wherein the control unit changes a reaction force level and / or a damper level that constitutes the haptic pattern based on the determination of the switching determination unit. 前記切替判断部は、前記入力メニューの前記表示部上の座標と前記ポインタの操作軌跡の座標の複数回の比較に基づいて前記判断を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。
The input according to claim 1, wherein the switching determination unit performs the determination based on a plurality of comparisons between coordinates on the display unit of the input menu and coordinates of an operation locus of the pointer. apparatus.

Images