JP2011164910A - 遠隔入力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複雑な処理、制御を必要とせずに、メニュー画面上の選択ボタンから他の選択ボタンにポインタを移動させやすく、機能が設定されていない領域へのポインタ移動が制限される、操作性に優れた遠隔入力装置を提供する。
【解決手段】メニューが表示される表示部と、入力スイッチ、位置検出部としてのX軸エンコーダとY軸エンコーダ、2次元駆動部としてのX軸モータとY軸モータを備え、ポインタを表示して遠隔入力操作する遠隔操作部と、メニュー表示の座標に対応した力覚パターン及びポインタの位置座標に基づく反力を遠隔操作部に力覚として付与する駆動部を有する制御ECUと、を有して構成し、力覚パターンは、メニュー表示上の特定範囲である反力エリアがメニュー表示に対応して形成されたものであって、特定の反力エリアの周囲の反力エリアの力覚パターンを特定の反力エリアの内部に設定される力覚パターンよりも大きく設定する。
【選択図】図3
【解決手段】メニューが表示される表示部と、入力スイッチ、位置検出部としてのX軸エンコーダとY軸エンコーダ、2次元駆動部としてのX軸モータとY軸モータを備え、ポインタを表示して遠隔入力操作する遠隔操作部と、メニュー表示の座標に対応した力覚パターン及びポインタの位置座標に基づく反力を遠隔操作部に力覚として付与する駆動部を有する制御ECUと、を有して構成し、力覚パターンは、メニュー表示上の特定範囲である反力エリアがメニュー表示に対応して形成されたものであって、特定の反力エリアの周囲の反力エリアの力覚パターンを特定の反力エリアの内部に設定される力覚パターンよりも大きく設定する。
【選択図】図3
Description
本発明は、遠隔入力装置に関し、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による遠隔入力装置に関する。
従来、遠隔入力装置において、操作者によって操作される操作部に操作感を付与するものとして、力覚付与型の遠隔入力装置がある(例えば、特許文献1参照)。この遠隔入力装置は、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。
この遠隔入力装置によれば、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。そして、反力を操作部に付与するための力覚パターンを何段階にも切替えて調整することで操作性の向上を行なう構成とされている。
しかし、特許文献1に示す遠隔入力装置は、表示画面上に遠隔入力操作される機器の機能に対応した選択ボタンが配置されていても、その周囲にもポインタが移動可能であり無用なポインタ移動が行なわれ易く、また、目標とする選択ボタンへの移動時にオーバーシュートし易く、ユーザが注意深くポインタ操作して停止させる必要があり、操作性に改善すべきものがあった。
従って、本発明の目的は、複雑な処理、制御を必要とせずに、メニュー画面上の選択ボタンから他の選択ボタンにポインタを移動させやすく、機能が設定されていない領域へのポインタ移動が制限される、操作性に優れた遠隔入力装置を提供する。
[1]本発明は上記目的を達成するため、メニュー表示が表示される表示部と、入力スイッチ、位置検出部、および、2次元駆動部を備え、前記表示部上へポインタを表示して遠隔入力操作する遠隔操作部と、前記メニュー表示の座標に対応した力覚パターン及び前記ポインタの位置座標に基づく反力を前記遠隔操作部に力覚として付与する駆動部を有する操作制御部と、を有し、前記力覚パターンは、ポインタによる選択、決定で特定の機能を実行するメニュー表示上の特定範囲である反力エリアが前記メニュー表示に対応して形成されたものであって、特定の反力エリアの周囲の反力エリアの力覚パターンを前記特定の反力エリアの内部に設定される力覚パターンよりも大きく設定したものであることを特徴とする遠隔入力装置を提供する。
[2]前記大きく設定された前記力覚パターンは、前記表示部の縁部と等価な壁として機能することを特徴とする上記[1]に記載の遠隔入力装置であってもよい。
[3]また、前記特定の反力エリアは、遠隔入力操作される機器の機能に対応した選択ボタンであることを特徴とする上記[1]または[2]に記載の遠隔入力装置であってもよい。
本発明によれば、複雑な処理、制御を必要とせずに、メニュー画面上の選択ボタンから他の選択ボタンにポインタを移動させやすく、機能が設定されていない領域へのポインタ移動が制限される、操作性に優れた遠隔入力装置を提供することができる。
(本発明の第1の実施の形態)
本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置1は、メニュー表示が表示される表示部300と、入力スイッチ190、位置検出部としてのX軸エンコーダ170とY軸エンコーダ175、および、2次元駆動部としてのX軸モータ150とY軸モータ155を備え、表示部300上へポインタを表示して遠隔入力操作する遠隔操作部100と、メニュー表示の座標に対応した力覚パターン及びポインタの位置座標に基づく反力を遠隔操作部100に力覚として付与する駆動部201を有する操作制御部としての制御ECU200と、を有して構成されている。ここで、力覚パターンは、ポインタによる選択、決定で特定の機能を実行するメニュー表示上の特定範囲である反力エリアがメニュー表示に対応して形成されたものであって、特定の反力エリアの周囲の反力エリアの力覚パターンを特定の反力エリアの内部に設定される力覚パターンよりも大きく設定したものである。
本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置1は、メニュー表示が表示される表示部300と、入力スイッチ190、位置検出部としてのX軸エンコーダ170とY軸エンコーダ175、および、2次元駆動部としてのX軸モータ150とY軸モータ155を備え、表示部300上へポインタを表示して遠隔入力操作する遠隔操作部100と、メニュー表示の座標に対応した力覚パターン及びポインタの位置座標に基づく反力を遠隔操作部100に力覚として付与する駆動部201を有する操作制御部としての制御ECU200と、を有して構成されている。ここで、力覚パターンは、ポインタによる選択、決定で特定の機能を実行するメニュー表示上の特定範囲である反力エリアがメニュー表示に対応して形成されたものであって、特定の反力エリアの周囲の反力エリアの力覚パターンを特定の反力エリアの内部に設定される力覚パターンよりも大きく設定したものである。
ポインタによる選択、決定で特定の機能を実行するメニュー表示上の特定範囲を反力エリアという。例えば、特定の機能を実行するアイコン、また、そのアイコンの周辺領域で一定の機能が割り当てられた領域である。力覚パターンは、この反力エリアがメニュー表示に対応して形成された2次元データプロファイルである。具体的には、メニュー表示に対応して、X方向、Y方向距離Sと反力レベルFとの関係(F−S特性)が規定され、力覚パターンとして定義されている。このF−S特性は、記憶部に数値データ、テーブルとして格納され、所定の処理時に適宜参照される。
図1は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置1を構成する遠隔操作部100が車両のセンターコンソール6に装着された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遠隔操作部100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8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300が設けられている。
図2は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置1を構成する遠隔操作部100を示す斜視図である。遠隔操作部100には、ベース110およびベース110を覆うカバー111と、運転者が操作できるようにこのカバー111から突出して取付けられた操作ノブ120が設けられている。この操作ノブ120は、ベース110に取付けられたXY球面軸受124に一端が支持されたノブシャフト125に取り付けられている。
X方向にはノブシャフト125と当接しY方向にはノブシャフト125と摺動するX方向へスライド移動可能なXキャリッジ140と、Xキャリッジ140と直交しY方向にはノブシャフト125と当接しX方向にはノブシャフト125と摺動するY方向へスライド移動可能なYキャリッジ145により、2次元スライド機構が構成されている。操作ノブ120のXY操作により、ノブシャフト125はこの2次元スライド機構をX方向およびY方向に移動させる。
一方、Xキャリッジ140、Yキャリッジ145は、それぞれの両端がX軸スライドガイド180とY軸スライドガイド185にそれぞれ支持されている。それぞれの一端側にはX軸ラックギア130、Y軸ラックギア135が取付けられており、このラックギアはベース110側に装着されたX軸モータ150、Y軸モータ155と歯合して、各モータから力覚パターンに基づいた反力を受ける。
上記の反力は、2次元スライド機構およびノブシャフト125を介してX軸モータ150、Y軸モータ155からの力を操作ノブ120に作用させて反力を呈示する。すなわち、遠隔操作部100に対して力覚制御を行い、操作者が操作ノブ120を操作する際に適度な操作感覚を付与する。
図3は、本発明の実施の形態に係る遠隔入力装置1の構成ブロック図である。遠隔操作部100は、入力スイッチ190、位置検出部としてのX軸エンコーダ170とY軸エンコーダ175、および、2次元駆動部としてのX軸モータ150とY軸モータ155を備える。入力スイッチ190、X軸エンコーダ170、Y軸エンコーダ175、および、X軸モータ150、Y軸モータ155は、いずれも制御ECU200と接続されている。
入力スイッチ190は、操作ノブ120の押圧操作によりスイッチONされて、制御ECU200にスイッチ信号を出力する。また、X軸エンコーダ170とY軸エンコーダ175は、操作ノブ120のXY操作によるX方向移動信号およびY方向移動信号を制御ECU200に出力する。一方、X軸モータ150、Y軸モータ155には、制御ECU200から力覚制御のための駆動電流が供給される。
制御ECU200は、主に判断処理を行なうマイコン(CPU)、処理演算プログラム、メニュー画面の位置データ、力覚付与のための力覚パターン等を記憶しておく記憶部、演算処理の作業領域としてのRAM等から構成される。また、X軸モータ150とY軸モータ155をドライブするための駆動部201、後述する反力調整のための調整部202を備えている。この制御ECU200は表示部300に接続され、メニュー画面の位置データに基づいて表示部300にメニュー表示を行なうと共に、操作ノブ120のXY操作によるポインタを表示部300に表示する。
また、制御ECU200は、CAN通信等の車載LANの車両通信バス400を介して制御対象機器、例えば、カーナビ装置401、エアコン装置402等と接続されている。これにより、表示部300に表示されたメニュー表示に対する遠隔操作部100の操作に基づいて、車両通信バス400を介して制御対象機器、例えば、カーナビ装置401、エアコン装置402等が遠隔制御される。
図4(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る遠隔入力装置1における表示部300に表示された表示メニュー例であり、(b)は、その表示メニュー上での反力エリアと反力が働く方向を矢印で示した図であり、(c)は、表示メニュー画面に対応するX位置とX方向の反力レベルの関係を示す力覚パターン例であり、また、(d)は、表示メニュー画面に対応するY位置とY方向の反力レベルの関係を示す力覚パターン例である。
図4(a)において、左上に原点Oをとり、右方向にX軸、下方向にY軸とする。表示メニュー310の中央部付近には、カーナビ装置401のアイコン311とエアコン装置402のアイコン312が表示されている。反力エリアは、アイコン311、アイコン312、アイコンを取り巻く周辺領域317、および、外周領域318に区画されたエリアである。尚、破線で示す境界319は、後述するように、ポインタ320の移動を規制する壁として機能する。
アイコン311は、ポインタによる選択、決定によってカーナビ装置401の詳細メニューに切替えられ、アイコン312は、同様にエアコン装置402の詳細メニューに切替えられる。周辺領域317、および、外周領域318は、ポインタ320による選択、決定によって特定の機能が実行される設定とはされていない。この周辺領域317と外周領域318に挟まれた部分が前述の境界319である。
図4(b)に示すように、各反力エリア(311、312、317、318)には、それぞれのパターンにより反力が作用する。アイコン311、アイコン312の反力エリアでは、それぞれのアイコン中心に引き込むような反力が作用する。周辺領域317の反力エリアでは、反力は作用しない。また、外周領域318の反力エリアでは、ポインタを周辺領域317の方向に反力呈示して、表示部300の縁部323にポインタが滞留しないように設定されている。この反力呈示は大きく設定され、前述の境界319が表示部300の縁部323に相当する(等価な)壁として機能する。
図4(c)に示すように、X方向について、各々のアイコン311、312の左側エッジ領域X2、X5では、左側からポインタ320をアイコン中心方向へ移動させる場合、右側へ引込むために反力レベルはマイナス値Fxmに力覚パターン設定されている。一方、各々のアイコン311、312の右側エッジ領域X4、X7では、右側からポインタ320をアイコン中心方向へ移動させる場合、左側へ引込むために反力レベルはプラス値Fxpに力覚パターン設定されている。尚、急激な操作感の変化を緩和するために、上記の力覚パターンは図に示したように台形状に設定されているが、矩形状でもよく、また、角部を曲線状にした力覚パターン等でもよい。
外周領域318のうち、X0〜X1の区間では、ポインタ320をアイコン側へ寄せるように右方向への大きな反力Fxvが作用し、X8〜X9の区間では、ポインタ320をアイコン側へ寄せるように左方向への大きな反力Fxwが作用する。上記の大きな反力Fxv、Fxwは、境界319においてポインタ320が縁部323の方向へ移動するのが困難な程度に設定され、X方向への移動に際して壁と等価な効果を呈する。
Y方向についても同様である。図4(d)に示すように、各々のアイコン311、312の上側エッジ領域Y2では、上側からポインタ320をアイコン中心方向へ移動させる場合、下側へ引込むために反力レベルはマイナス値Fymに力覚パターン設定されている。一方、各々のアイコン311、312の下側エッジ領域Y4では、下側からポインタ320をアイコン中心方向へ移動させる場合、上側へ引込むために反力レベルはプラス値Fypに力覚パターン設定されている。尚、急激な操作感の変化を緩和するために、上記の力覚パターンは図に示したように台形状に設定されているが、矩形状でもよく、また、角部を曲線状にした力覚パターン等でもよい。
また、外周領域318のうち、Y0〜Y1の区間では、ポインタ320をアイコン側へ寄せるように下方向への大きな反力Fyvが作用し、Y5〜Y6の区間では、ポインタ320をアイコン側へ寄せるように上方向への大きな反力Fywが作用する。上記の大きな反力Fyv、Fywは、境界319においてポインタ320が縁部323の方向へ移動するのが困難な程度に設定され、Y方向への移動に際して壁と等価な効果を呈する。
従って、上記示した大きな反力Fxv、Fxw、Fyv、Fywは、ポインタ320がアイコン311、312の周囲へ大きく移動するのを制限するためのアイコン311、312を境界319で囲む壁として機能する。
(本発明の第1の実施の形態に係る遠隔入力装置1の動作)
図4(a)において、例えば、ポインタ320をアイコン311からアイコン312へ移動する場合を説明する。図4(b)に示すように、アイコン311内にあるポインタ320には、アイコン中心に引き込もうとする反力が作用する。従って、ポインタ320をアイコン311の中心からアイコン312へ移動させる場合には、図4(c)に示すように、X3〜X4の区間で同図左方向に反力が作用する。この反力に抗してポインタ320を右方向に移動させると、X4〜X5の区間では反力レベルが一旦ゼロとなり、さらにX5から右方向へ移動させるとポインタ320には右方向への反力が作用してアイコン312の中心へ引き込まれるような反力が作用する。従って、アイコン311からアイコン312へ移動する場合、最初にアイコン311の中心から右エッジであるX4まで反力に抗して移動させれば、容易に隣のアイコン312に移動させることができる。
図4(a)において、例えば、ポインタ320をアイコン311からアイコン312へ移動する場合を説明する。図4(b)に示すように、アイコン311内にあるポインタ320には、アイコン中心に引き込もうとする反力が作用する。従って、ポインタ320をアイコン311の中心からアイコン312へ移動させる場合には、図4(c)に示すように、X3〜X4の区間で同図左方向に反力が作用する。この反力に抗してポインタ320を右方向に移動させると、X4〜X5の区間では反力レベルが一旦ゼロとなり、さらにX5から右方向へ移動させるとポインタ320には右方向への反力が作用してアイコン312の中心へ引き込まれるような反力が作用する。従って、アイコン311からアイコン312へ移動する場合、最初にアイコン311の中心から右エッジであるX4まで反力に抗して移動させれば、容易に隣のアイコン312に移動させることができる。
一方、ポインタ320をアイコン311の中心から下方向(Y方向)へ移動させる場合には、図4(d)に示すように、Y3〜Y4の区間で同図上方向に反力が作用する。この反力に抗してポインタ320を下方向に移動させると、Y4〜Y5の区間では反力レベルが一旦ゼロとなる。しかし、さらにY5から下方向へ移動させようとすると、大きな上方向の反力Fywが作用し、操作ノブ120の操作感が重くなって境界319において壁の存在を感じる。このような力覚付与により、境界319を越えた縁部323方向へのポインタ320の移動が制限される。
(本発明の第1の実施の形態の効果)
機能の設定されたアイコン(311、312)の周囲に、ポインタ320の移動を制限する境界319を設けたので、機能の設定されていない領域へのポインタ移動を制限することができる。すなわち、遠隔入力操作される機器の機能に対応した選択ボタンとして表示部300にアイコンを表示して操作ノブ120により選択、決定を行なう操作において、機能の設定されていない領域のポインタ移動を抑制できる。これにより、目標とする選択ボタンへの移動時にオーバーシュートしにくく、ユーザが注意深くポインタ操作して停止させる必要のない操作性にすぐれた遠隔入力装置が実現できる。
機能の設定されたアイコン(311、312)の周囲に、ポインタ320の移動を制限する境界319を設けたので、機能の設定されていない領域へのポインタ移動を制限することができる。すなわち、遠隔入力操作される機器の機能に対応した選択ボタンとして表示部300にアイコンを表示して操作ノブ120により選択、決定を行なう操作において、機能の設定されていない領域のポインタ移動を抑制できる。これにより、目標とする選択ボタンへの移動時にオーバーシュートしにくく、ユーザが注意深くポインタ操作して停止させる必要のない操作性にすぐれた遠隔入力装置が実現できる。
(本発明の第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、アイコンの周囲に周辺領域317が設けられていたが、第2の実施の形態では、この周辺領域317を可能な限り小さくして、アイコン311,312の外枠に重ねて境界319を設ける構成にした。
第1の実施の形態では、アイコンの周囲に周辺領域317が設けられていたが、第2の実施の形態では、この周辺領域317を可能な限り小さくして、アイコン311,312の外枠に重ねて境界319を設ける構成にした。
図5(a)は、本発明の第2の実施の形態に係る遠隔入力装置1における表示部300に表示された表示メニュー例であり、(b)は、その表示メニュー上での反力エリアと反力が働く方向を矢印で示した図であり、(c)は、表示メニュー画面に対応するX位置とX方向の反力レベルの関係を示す力覚パターン例であり、また、(d)は、表示メニュー画面に対応するY位置とY方向の反力レベルの関係を示す力覚パターン例である。
第1の実施の形態での動作説明と同様に、図5(c)、(d)に示した力覚パターンにより、ポインタ320をアイコン311からアイコン312へ移動する場合を説明する。図5(b)に示すように、アイコン311内にあるポインタ320には、アイコン中心に引き込もうとする反力が作用する。従って、ポインタ320をアイコン311の中心からアイコン312へ移動させる場合には、図5(c)に示すように、X2〜X3の区間で同図左方向に反力が作用する。この反力に抗してポインタ320を右方向に移動させると、X3〜X4の区間では反力レベルが一旦ゼロとなり、さらにX4から右方向へ移動させるとポインタ320には右方向への反力が作用してアイコン312の中心へ引き込まれるような反力が作用する。従って、アイコン311からアイコン312へ移動する場合、最初にアイコン311の中心から右エッジであるX3まで反力に抗して移動させれば、容易に隣のアイコン312に移動させることができる。
一方、ポインタ320をアイコン311の中心から下方向(Y方向)へ移動させる場合には、図5(d)に示すように、Y2〜Y3の区間で同図上方向に反力が作用する。この反力に抗してポインタ320を下方向に移動させると、Y3のアイコン下端、すなわち、境界319まで移動する。しかし、さらにY3から下方向へ移動させようとすると、大きな上方向の反力Fywが作用し、操作ノブ120の操作感が重くなって境界319において壁の存在を感じる。このような力覚付与により、境界319を越えた縁部323方向へのポインタ320の移動が制限される。
(本発明の第2の実施の形態の効果)
本発明の第2の実施の形態によれば、アイコンの周囲に周辺領域117を設けないので、第1の実施の形態の効果に加えて、ポインタ320がアイコン311、312の周囲へ移動せずアイコンの境界近傍以内に位置するので、機能が設定されていない範囲へのポインタ移動を限界まで制限することができる。
本発明の第2の実施の形態によれば、アイコンの周囲に周辺領域117を設けないので、第1の実施の形態の効果に加えて、ポインタ320がアイコン311、312の周囲へ移動せずアイコンの境界近傍以内に位置するので、機能が設定されていない範囲へのポインタ移動を限界まで制限することができる。
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは調整しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、第2の実施の形態において、境界319をアイコン311、312の内部まで食い込ませて設定することも可能である。
1…遠隔入力装置、、5…運転席、6…センターコンソール、7…ステアリング、8…インスツルメントパネル、100…遠隔操作部、110…ベース、111…カバー、120…操作ノブ、124…球面軸受、125…ノブシャフト、130…X軸ラックギア、135…Y軸ラックギア、140…Xキャリッジ、145…Yキャリッジ、150…X軸モータ、155…Y軸モータ、170…X軸エンコーダ、175…Y軸エンコーダ、180…X軸スライドガイド、185…Y軸スライドガイド、190…入力スイッチ、200…制御ECU、201…駆動部、202…調整部、300…表示部、310…表示メニュー、311、313…アイコン、317…周辺領域、318…外周領域、319…境界、320…ポインタ、323…縁部、400…車両通信バス、401…カーナビ装置、402…エアコン装置
Claims (3)
- メニュー表示が表示される表示部と、
入力スイッチ、位置検出部、および、2次元駆動部を備え、前記表示部上へポインタを表示して遠隔入力操作する遠隔操作部と、
前記メニュー表示の座標に対応した力覚パターン及び前記ポインタの位置座標に基づく反力を前記遠隔操作部に力覚として付与する駆動部を有する操作制御部と、を有し、
前記力覚パターンは、ポインタによる選択、決定で特定の機能を実行するメニュー表示上の特定範囲である反力エリアが前記メニュー表示に対応して形成されたものであって、特定の反力エリアの周囲の反力エリアの力覚パターンを前記特定の反力エリアの内部に設定される力覚パターンよりも大きく設定したものであることを特徴とする遠隔入力装置。 - 前記大きく設定された前記力覚パターンは、前記表示部の縁部と等価な壁として機能することを特徴とする請求項1に記載の遠隔入力装置。
- 前記特定の反力エリアは、遠隔入力操作される機器の機能に対応した選択ボタンであることを特徴とする請求項1または2に記載の遠隔入力装置。
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