JP4038064B2

JP4038064B2 - ユーザインタフェース制御装置

Info

Publication number: JP4038064B2
Application number: JP2002091601A
Authority: JP
Inventors: 博宍戸; 克典高橋; 吉信保坂; 晃岩崎
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP2003288173A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザに伝える触感を制御することのできる入力装置を用いたユーザインタフェースを制御する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在では、自動車には、空調機器、各種オーディオ機器、ナビゲーション装置、ウインドウ開閉装置など多数の車載電子機器が搭載されることが一般的である。そして、従来は、こらら各車載電子機器の入力装置は、電子機器毎に当該電子機器の制御項目毎に設けられた複数のスイッチなどとして構成されてきた。
【０００３】
このために、車載電子機器の数が増えるにつれ、また、個々の車載電子機器が多機能化するに伴い、これらユーザが操作すべきスイッチ類が多数化している。このような多数のスイッチの中から目的とするスイッチを見つけ操作しなければならないことはユーザにとって煩雑であり、また、運転への集中を妨げる上でも好ましくない。
そこで、最近では、複数の車載電子機器や車載電子機器の複数制御項目の制御入力に用いる入力装置を共通化し、極力、同じ入力装置からの入力で、これらの制御を実現しようとする試みも成されるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このように車載電子機器の制御入力を単一の入力装置から行おうとする場合には、次のような課題がある。
すなわち、まず、車載電子機器は、上述のように多種多様であり、また、車載電子機器を一つをとっても入力装置からの入力によって制御すべき制御項目は多様である。そして、個々の制御項目毎に、人間にとっての、その制御項目の入力に好ましい操作感は異なるものとなる。
【０００５】
したがって、車載電子機器の制御のための入力を同じ入力装置から行うためには、これら多種多様な制御項目のそれぞれについて、個々の制御項目に応じた適切な操作感を、ユーザインタフェースを構成する他の要素である表示などとの適切な整合性と共に単一の入力装置によって実現することが、その操作性向上の上で重要である。
【０００６】
そこで、本発明は、制御項目に応じた適切な入力装置の操作性を備えた、ユーザインタフェースを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために、本発明は、ユーザが回転操作可能な操作部と、操作部の回転角度を検出する回転検出手段と、前記操作部に回転方向の力を加えるアクチュエータとを備えた入力装置と、前記入力装置を用いたユーザインタフェースを制御する制御装置とを有するユーザインタフェース制御装置であって、前記制御装置は、前記入力装置の前記回転検出手段が検出した回転角度に応じて、当該回転角度に予め対応づけられた操作入力を受け付ける操作入力受付手段と、前記操作部の回転角度と前記操作部に加える力との関係の所定のパターンであるフォースパターンに従って、前記入力装置の前記回転検出手段が検出した回転角度に応じた力を前記操作部に加えるよう前記アクチュエータを制御するフォース制御部とを有し、前記フォースパターンは、一つの任意の操作入力に対応する第１回転角度と、前記操作入力に対応する回転角度のうちの前記第１の回転角度の回転方向に隣接する第２の回転角度との間の回転操作において、前記第２の回転角度から前記第１の回転角度へ向かう回転方向の力を加えた後、前記第１の回転角度から前記第２の回転角度へ向かう回転方向の力を加えるフォースパターンであることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に本実施形態に係る電子処理システムの構成を示す。
図示するように、本電子処理システムは、各個別装置の制御を行うユーザに伝える触感を制御することのできる入力装置であるハプティックコマンド１と、制御装置２と、表示装置３と、オーディオ装置やナビゲーション装置などの個々の機能を果たす装置である個別機能装置４とを有している。
【０００９】
ハプティックコマンダは、図２ａの外観図に示すように水平方向の回転、前後左右とその間の８水平方向への移動又は傾け、垂直方向の押し下げ操作が可能なコマンダノブ１１を有する。また、図１に戻り、コマンダノブ１１の水平方向の回転角を検出するロータリセンサ１２と、コマンダノブ１１の垂直方向への押し下げの有無を検出するプッシュセンサ１３と、コマンダノブ１１の８水平方向それぞれへの移動又は傾きの有無を検出する水平方向センサ１４と、コマンダノブ１１に水平回転方向へのトルクを与えるＤＣモータなどのアクチュエータ１５とを有している。
【００１０】
このようなハプティックコマンダは様々な構造により実現できるが、一例を挙げれば、図２ｂの模式構成図に示すように、コマンダノブシャフト１７を垂直方向に滑動可能に保持すると共にコマンダノブシャフト１７を自身と共に水平方向に回転させるロータ１８と、ロータ１８を水平方向に回転可能に保持する傾け可能な可傾部材１９と、ユーザから力を加えられていない状態において、可傾部材１９を正立位置に保ち、コマンダノブ１１を垂直方向に関して中立位置に保つ板バネ１６の群などの付勢機構と、可傾部材１９中に配置されロータリにプーリ１５ａを介してトルクを与えるアクチュエータ１５と、コマンダノブシャフト１７の回転角を検出するロータリセンサ１２と、コマンダノブシャフト１７の下方への押し下げを検出するプッシュセンサ１３と、可傾部材１９の傾きを検出するように配置された水平方向センサ１４とより構成することができる。
【００１１】
図１に戻り、このようなハプティックコマンダの構成において、ロータリセンサ１２が検出した回転角は回転データとして、水平方向センサ１４が検出した移動または傾きの有無は水平方向データとして、プッシュセンサ１３が検出した垂直方向への押し下げの有無はプッシュデータとして、制御装置２に出力される。また、アクチュエータ１５は、制御装置２からの制御に従って、コマンダノブ１１に、指定回転各方向に指定強さのトルクを与える。
【００１２】
また、制御装置２は、ＧＵＩ（グラフィックインタフェース）をユーザに提供し当該ＧＵＩにより受け付けたユーザ操作に応じて個別機能装置４を制御する主制御部２１と、ＧＵＩにおける表示装置３とハプティックコマンダの制御を行うＧＵＩ制御部２２と、ハプティックコマンダを制御するコマンダドライバ２３とを有している。
【００１３】
そして、ＧＵＩ制御部２２は、主制御部２１から渡された描画情報２２３に従いメニューウインドウを表示装置３に表示するウインドウ表示制御部２２２と、主制御部２１から渡されたコマンドボタンのボタン情報２２４を参照しながら、コマンダドライバ２３を介して入力するハプティックコマンダからの入力情報を解析する入力解析部２２１とを有する。
【００１４】
次に、コマンダドライバ２３は、ハプティックコマンダから入力する、回転データ、水平方向データ、プッシュデータを、ＧＵＩ制御部２２に中継する入力処理部２３１と、ハプティックコマンダから入力する回転データからコマンダノブ１１の回転方向と回転速度を算出する回転速度検出部２３２と、主制御部２１から設定されたフォースパターンテーブル２３４に従ってアクチュエータ１５を制御し、コマンダノブ１１に与える力の回転方向とトルク強さを制御するフォース制御部２３３とを有する。
【００１５】
次に、図３ａに、主制御部２１が設定するフォースパターンテーブル２３４の内容を示す。
図示するようにフォースパターンテーブル２３４は、コマンダノブ１１に与えるトルクであるフォースのパターンを、コマンダノブ１１の回転方向と回転角度の組毎に、回転角度の関数として定義するものである。ただし、フォースは直接数値として定義するようにしてもかまわない。このフォースパターンについては後に詳述する。
【００１６】
次に、図３ｂに、主制御部２１が設定するボタン情報２２４を示す。
ボタン情報２２４は、主制御部２１が描画情報２２３として設定したメニューウインドウに含めたコマンドボタンの情報であり、各コマンドボタンのＩＤと、そのコマンドボタンを選択するためコマンダノブ１１の回転角が記述されている。
【００１７】
以下、このような電子処理システムにおけるＧＵＩについて説明する。
図４は、本電子処理システムが提供するＧＵＩの一例を示すものであり、車載オーディオ装置の制御に関するものである。
この例では、まず、主制御部２１は、図ａに示すソース選択用メニューウインドウの表示内容を規定する描画情報２２３と、ソース選択用メニューウインドウに含めたソース選択操作受付用のコマンドボタンのボタン情報２２４をＧＵＩ制御部２２にソース選択用メニューウインドウ上のコマンドボタン配置などに応じて予め定めたフォースパターンテーブル２３４を、ＧＵＩ制御部２２を介してコマンダドライバ２３に設定する。
【００１８】
このソース選択用のウインドウは、各ソース毎にソース選択用のコマンドボタン４０１が配置される一つのコマンドエリア４００を有する。このソース選択用ウインドウが表示された状態において、ユーザがコマンダノブ１１を回転し、ボタン情報２２４で定義された、いずれかのコマンドボタン４０１に対応する角度となると、入力解析部２２１から主制御部２１に、そのコマンドボタン４０１のＩＤと選択を示す入力情報が通知される。本実施形態では、コマンダノブ１１の時計回りの回転に伴いコマンドボタン４０１がそのメニューウインドウ上の配置に従って上から下に、コマンダノブ１１の反時計回りの回転に伴いコマンドボタン４０１がそのメニューウインドウ上の配置に従って下から上に選択される。また、このコマンダノブ１１の回転の際には、主制御部２１が設定したフォーステーブルに従ってトルクがコマンダノブ１１に与えられる。
【００１９】
コマンドボタン４０１の選択を通知された主制御部２１は、選択されたコマンドボタン４０１が強調表示されるように描画情報２２３を更新する（ｃ−ａ−ｂ）。
なお、ソース選択用メニューウインドウ表示時のコマンダノブ１１の角度を、中央または一番上に配置したコマンドボタン４０１が選択される角度としてボタン情報２２４を定義し、ソース選択用メニューウインドウ表示時の描画情報２２３を、中央または一番上にコマンドボタン４０１が強調表示されるように設定することにより、初期状態において中央または一番上に配置したコマンドボタン４０１が選択されている状態となるようにする。
【００２０】
次に、コマンドボタン４０１の決定（コマンドの入力決定）は、次のように行われる。すなわち、いずれかのコマンドボタン４０１が選択されている状態において、ユーザがコマンダノブ１１を押し下げると、入力解析部２２１からその旨が主制御部２１に通知され、主制御部２１は、メニューウインドウの表示を、描画情報２２３を更新することにより、選択されたコマンドボタン４０１に対応するソース制御用のメニューウインドウ（ｄ）に更新する。
【００２１】
このソース制御用のメニューウインドウは、制御対象の機能毎に設けられた、それぞれコマンドボタン４０１やコントロールバー４０２を１または複数配置したコマンドエリア４００を複数左右に配置したものであり、一つのコマンドエリア４００だけがアクティブなコマンドエリア４００（図中、灰色で示したエリア）として選択される。そして、アクティブなコマンドアリア内のコマンドボタン４０１のみの選択が受け付けられるようにボタン情報２２４が設定され、アクティブなコマンドアリア内のコマンドボタン４０１やコントロールバー４０２に応じたフォースパターンテーブル２３４が設定される。
【００２２】
このソース制御用のメニューウインドウにおいて、ユーザがコマンダノブ１１を左右に移動または傾けると、その旨が、主制御部２１に通知され、主制御部２１は、通知に応じてアクティブとするコマンドエリア４００を切替え（ｄ−ｈ−ｊ）、アクティブとしたコマンドエリア４００が強調表示されるように描画情報２２３を更新する。また、アクティブなコマンドエリア内のコマンドボタン４０１のみの選択が受け付けられるようにボタン情報２２４を更新し、コマンドアリア内のコマンドボタン４０１やコントロールバー４０２に応じた内容にフォースパターンテーブル２３４を更新する。本実施形態では、ユーザがコマンダノブ１１を左に移動又は傾けると、コマンドエリア４００がそのメニューウインドウ上の配置に従って右から左に、ユーザがコマンダノブ１１を右に移動又は傾けると、コマンドエリア４００がそのメニューウインドウ上の配置に従って左から右にアクティブなコマンドエリア４００として選択されるようにしている。なお、ソース制御用メニューウインドウ表示時のコマンダノブ１１の角度を、一番左に配置したコマンドエリア４００が選択される角度としてボタン情報２２４を定義し、ソース制御用メニューウインドウ表示時の描画情報２２３を一番左に配置したコマンドエリア４００が強調表示され描画情報２２３とすることにより、初期状態において一番左に配置したコマンドエリア４００がアクティブなコマンドエリア４００となるようにする。
【００２３】
さて、アクティブなコマンドエリア４００内の各コマンドボタン４０１の選択とコマンドボタン４０１の決定は、前述したソース選択用メニューウインドウにおけるものと同様にコマンダノブ１１の回転による選択と、コマンドボタン４０１の押し下げに応じて行われる（ｇ−ｄ−ｅ−ｆ、ｍ−ｊ−ｋ）。また、コマンドエリア４００にコマンドボタン４０１を適正な形態で表示しきれない場合は、コマンダノブ１１の回転に応じてコマンドボタン４０１をスクロールさせるようにしている（ｅ−ｆ）。
【００２４】
一方、コントロールバー４０２が配置されたコマンドエリア４００におけるコントロールバー４０２の操作は、主制御部２１が、このコマンドエリア４００がアクティブなコマンドエリア４００として選択されているときに、入力解析部２２１よりコマンダノブ１１の回転角を読み取り、時計回り回転をコントロールバー４０２の下方向移動、反時計回り回転をコントロールバー４０２の上方向移動として受け入れることにより行う（ｍ−ｊ−ｋ）。
ここで、主制御部２１は、以上のようにして決定されたコマンドボタンや、コマンドコントロールバーの操作に応じて、個別機能装置４の動作を制御する。
【００２５】
なお、以上の例では、メニューウインドウの右側のエリアをステータス表示エリアとして、主制御部２１が、描画情報２２３によって任意の情報、たとえば、現在の設定状態などを表示できるようになっている。また、ソース制御用のメニューウインドウからの、ソース選択用メニューウインドウの復帰は、図示した例では、ソース制御用のメニューウインドウの最も左のコマンドエリア４００がアクティブな状態における、左方向へのコマンダノブ１１の移動または傾けによって受け付けるようにしている（ｇ／ｄ／ｅ−ａ）。
【００２６】
次に、図５は、本電子処理システムが提供する他のＧＵＩの一例を示すものであり、文字入力に関するものである。
図５ａに示す文字入力用のメニューウインドウにおいては、五十音表の各行がコマンドエリアとして設定され、五十音表中の各文字がコマンドボタン５０１として設定されている。また、五十音表の下に配置された４つのコマンドボタンが配置されたエリアも一つのコマンドエリア５０２として設定されている。
【００２７】
五十音表の各行のコマンドエリア間の、アクティブコマンドエリアの切替は、図４ａのソース制御用ウインドウと同様に、コマンダノブ１１の左右への移動または傾けによって行われ（ｂ−ａ−ｃ）、五十音表の各行のコマンドエリア内の文字のコマンドボタン５０１の選択と決定はコマンダノブ１１の回転と押し下げによって行われる（ｂ−ｄ−ｅ−ｆ）。
【００２８】
一方、五十音表の下に配置されたコマンドエリア５０２へ、五十音表の任意の行のコマンドエリアからのアクティブコマンドエリアの切替を行うことができる。すなわち、五十音表の各行のコマンドエリアの一番下の文字に対応するコマンドボタン５０１が選択されている状態におけるコマンダノブ１１の時計回り回転によって、五十音表の下に配置されたコマンドエリア５０２がアクティブとなる（ｆ−ｇ）。一方、五十音表の下に配置されたコマンドエリア５０２からは、五十音表の先頭行のコマンドエリアへ、コマンダノブ１１の反時計回り回転によってアクティブコマンドエリアの切替を行うことができる（ｇ−ｃ、ｊ−ｃ）。
【００２９】
そして、五十音表の下に配置されたコマンドエリア５０２内のコマンドボタンの選択は、コマンダノブ１１の回転とコマンダノブ１１の押し下げによって行われる（ｇ−ｊ）。ただし、このコマンドエリアでは、コマンダノブ１１の時計回り回転に従って左から右へコマンドボタンが、コマンダノブ１１の反時計回り回転に従って右から左へコマンドボタンが選択されるようになっている。
【００３０】
また、以上のＧＵＩにおいて、主制御部２１は、五十音表中の文字のコマンドボタン５０１が決定されると、その文字が文字入力ボックス５０３に入力表示するよう描画情報２２３を更新し、五十音表の下のコマンドエリア５０２のコマンドボタンが決定されると、そのコマンドボタンに対応するコマンドの処理を行う。
【００３１】
以下、以上のようなＧＵＩにおいて、コマンダノブ１１の回転に応じたフォースパターンを決定するフォースパターンテーブル２３４をどのように設定するかについて説明する。
図６ａ１は、コマンドエリア内に、ａ２、ａ３に示すように複数のコマンドボタンをコマンダノブ１１の回転に伴いサイクリックに表示する場合のフォースパターンを示したものである。図中横軸が回転角度を表し右方向が時計回り方向であり、当該フォースパターン設定時のコマンダノブ１１の回転角を回転度０としている。また、図中、縦軸がコマンダノブ１１に与えるトルクを表し正が時計回りのトルクを、負が反時計回りのトルクを表す。
【００３２】
このフォースパターンによれば、たとえば、コマンドボタンｃが選択されている状態からコマンダノブ１１を時計回りに回転し、コマンドボタンｃに下側に隣接するコマンドボタンｄを選択する場合、コマンドボタンｃに対応する角度から時計回りにコマンダノブ１１を回転していくと、一旦、ユーザの操作方向と逆の反時計回り方向に徐々に強まる力が加わり、その後、反時計回り方向の力が徐々に弱まって、今度は、ユーザの操作方向の時計回り方向の力が徐々に強まり、その後、時計回り方向の力が徐々に弱まり、コマンドボタンｄが選択される回転角度でコマンダノブ１１に加わる力は０となる。同様に、コマンドボタンｄが選択されている状態からコマンダノブ１１を反時計回りに回転し、コマンドボタンｄに上側に隣接するコマンドボタンｃを選択する場合、コマンドボタンｃに対応する角度から反時計回りにコマンダノブ１１を回転していくと、一旦、ユーザの操作方向と逆の時計回り方向に徐々に強まる力が加わり、その後、時計回り方向の力が徐々に弱まって、今度は、ユーザの操作方向の反時計回り方向の力が徐々に強まり、その後、反時計回り方向の力が徐々に弱まり、コマンドボタンｃが選択される回転角度でコマンダノブ１１に加わる力は０となる。
【００３３】
このようなフォースパターンによれば、あるコマンドボタンが選択されている状態から次のコマンドボタンが選択されてる状態にコマンダノブ１１の回転角度を変更する操作を行う際には、初めに操作に反対する力が加わった後に弱まって、次に操作を進める力が加わることになる。したがって、ちょうどトグルスイッチのような、回転角度がコマンドボタン選択角度に落ち込むような触感、操作性を実現することができる。
【００３４】
次に、図ｂ１は、コマンドエリア内に、ｂ２に示すように平等に取り扱われるべき一定数のコマンドボタンを表示したり非サイクリックな形態で表示したり、段階的に設けたステップ値としてコントロール対象量の設定を受け付けるｂ３に示すようなコントロールバー４０２を表示する場合に設定するフォースパターンを示したものである。
【００３５】
このフォースパターンは、コマンドボタン間、ステップ値間の力の加わり方は、図６ａ１に示したフォースパターンと同様であるが、上下端のコマンドボタンまたはステップ値に対応する回転角度を超えてコマンダノブ１１を回転操作できないように、上下端のコマンドボタンまたはステップ値に対応する回転角度を超えた回転角度範囲で、上下端のコマンドボタンまたはステップ値に対応する回転角度範囲内に向かう強い力を加えるようにしたものである。
【００３６】
このようなフォースパターンは、任意複数項目の選択を受け付けるメニューに適している。たとえば、オーディオソースの選択、ラジオ／テレビにおけるプリセットチャネルの選択、音楽トラックの選択、エアコンの風量設定、エアコンの吹き出し口設定、入力文字選択などに、このようなフォースパターンは適している。
【００３７】
次に、図６ｃ１は、コマンドエリア内に、中央値または標準値が設定されたコントロール対象量の設定をステップ値として受け付けるｃ２に示すようなコントロールバー４０２を表示する場合に設定するフォースパターンを示したものである。
【００３８】
このフォースパターンは、ステップ値間の力の加わり方は、図６ａ１に示したフォースパターンと類似しているが、中央値または標準値である０から隣接するステップ値にコマンダノブ１１を回転する際に加わる力や、中央値または標準値に隣接するステップ値から中央値または標準値にコマンダノブ１１を回転する際に加わる力が、他のステップ値間でコマンダノブ１１を回転する際に加わる力より強くなるように設定している。
【００３９】
このようにすることにより、ユーザは、中央値または標準値と隣接するステップ値との間でコマンダノブ１１を回転する際により大きな抗力を感じると共に、より大きく中央値または標準値の選択角度に落ち込むような触感、操作性を感じることになる。したがって、ユーザは、コマンダノブ１１の回転操作において、触感だけで中央値または標準値の選択を認識することができるようになる。
【００４０】
ここで、このようなフォースパターンは、オーディオ機器の音声出力におけるバランス設定、低音高温のレベル調整などに適している。
次に、図７ａ１は、コマンドエリア内に、シームレスまたは微少な段階差を有するステップ値でコントロール対象量の設定を受け付けるａ２に示すようなコントロールバー４０２を表示する場合に設定するフォースパターンを示したものである。
【００４１】
このフォースパターンでは、コントロールノブの時計回り回転中は、時計回り方向限界ステップ値に対応する回転角度までは、実線で示するように一定の反時計回りの力を加え、時計回り方向限界ステップ値ＭＡＸに対応する回転角度を超える範囲では反時計回り方向の強い力を加え、コントロールノブの反時計回り回転中は、反時計回り方向限界ステップ値ＭＩＮに対応する回転角度までは、実線で示するように一定の時計回りの力を加え、反時計回り方向限界ステップ値に対応する回転角度を超える範囲では時計回り方向の強い力を加えるものである。
【００４２】
このようなフォースパターンによれば、ユーザに、コントロールノブの回転操作に際し、粘りや重量感による高級感のある触感、操作性を提供することができる。また、ユーザが意図せずに急激なコントロール対象量の変更を行ってしまうことを防止することができる。
【００４３】
次に、図７ｂ１は、ｂ２のように上下方向にもコマンドエリアを配置した場合のフォースパターンを示したものである。ｂ２は、先に図５を用いて説明した文字入力用のメニューウインドウを示しており、前述したように、五十音表の任意の行の下端の文字のコマンドボタン選択角度からの時計回りのコマンダノブ１１の回転は、五十音表下に配置したコマンドエリアの切替に用いられる。
【００４４】
図示するように、このフォースパターンでは、五十音表の行に対応するコマンドエリア内の文字間の選択は先に図６ａ１に示したものと同様にコマンダノブ１１に力を加える。そして、五十音表の行に対応するコマンドエリアの下端の文字のコマンドボタン選択角度からの五十音表下に配置したコマンドエリアがアクティブとなるの角度との間には、五十音表の行に対応するコマンドエリア内の文字間に設けた回転角度差よりも大きな回転角度差を与えると共に、コマンドエリア内の文字間で加える力よりも大きな力を加える。
【００４５】
このようにすることにより、ユーザが文字選択中に誤ってコマンドエリアの切替を行ってしまうことを防止することができると共に、触感によってコマンドエリアの切替を選択文字切替と区別可能にユーザに認識せしめることができる。
次に、図７ｃ１は、ｃ２に示すようにコマンドエリアに中央値からの微調整を行うコントロールバー４０２を表示した場合のフォースパターンを示したものである。
このフォースパターンでは、ユーザが、中央値０からコントロールノブを時計回りに回転すると、実線で示すように、反時計回りにユーザ操作に抗する力が加わった後、微調整範囲の下限界として設定した値に対応する回転角度を時計回りに超えた所で、時計回りにユーザ操作方向に回転を進める力が急激に加わって、その後、反時計回りの強い力が加わる。
【００４６】
このため、ユーザは、コントロールノブを時計回りに回転していき、やがて、微調整範囲を超えると、急に抗力がなくなって操作方向に引っ張られる、ちょうど障壁を乗り越えたような、または、ギヤが外れてしまったような触感を得ることになる。
【００４７】
また、その後、ユーザが、この触感から微調整範囲を超えたことを認識して、コントロールノブを反時計回りに戻すと、今度は、破線で示すように、中央値０の選択回転角度まで、反時計回りにユーザの操作方向に回転を進める方向の力が加わることになる。
ユーザが、中央値からコントロールノブを反時計回りに回転する場合も以上と同様であり、ユーザが、中央値０からコントロールノブを反時計回りに回転すると、破線で示すように、時計回りにユーザ操作に抗する力が加わった後、微調整範囲の上限界として設定した値に対応する回転角度を反時計回りに超えた所で、反時計回りにユーザ操作方向に回転を進める力が急激に加わって、その後、時計回りの強い力が加わる。また、この触感から微調整範囲を超えたことを認識して、コントロールノブを時計回りに戻すと、今度は、実線で示すように、中央値選択回転角度まで、時計回りにユーザの回転操作を進める方向の力が加わることになる。
【００４８】
このようなフォースパターンによれば、ユーザは微調整可能範囲限界を触感により、より明確に認識でき、適当なコントロールノブの回転操作を行うことができるようになる。
ここで、このようなフォースパターンは、たとえば、チューナにおける受信周波数の微調整などに適している。
次に、図８ａ３は、複数のコマンドボタンを配置可能のコマンドエリア内に、配置可能なコマンドボタンの一部を抜かして配置した場合のフォースパターンを示したものである。すなわち、たとえば、６枚のＣＤを収容可能なＣＤチェンジャ装置の再生ＣＤを選択するａ２に示すようなメニューにおいて、ＣＤチェンジャに４枚のＣＤしか収容されていないためにａ４に示すように４つのＣＤ選択用のコマンドボタンしかコマンドエリアに配置、表示しないような場合についてのものである。
【００４９】
この場合、もし、ＣＤチェンジャに６枚のＣＤが収容されている場合には、ａ２のコマンドエリアに対してフォースパターンは図６ｂ１に示したものと同様に、ａ１に示すようになる。
一方、ＣＤチェンジャに４枚のＣＤしか収容されていない場合には、ａ４のコマンドエリアに対してフォースパターンは、ａ３に示すように、抜けたコマンドボタンの両隣接コマンドボタン選択角度間でコマンダノブ１１を回転させる場合に、初め回転操作に抗する力が加わった後に、抜けコマンドボタンに対応する角度範囲を進入を示す弱い抗力と退出を示す弱い推力が加わるものとなる。また、抜けコマンドボタンの両側に隣接するコマンドボタン感の選択角度差Ｌ２は、その抜けコマンドボタンが抜けていなかった場合の選択角度差Ｌ１より少し広いものとなる。
【００５０】
このようなフォースパターンによれば、コマンダノブ１１の回転操作に際して、ユーザが抜けコマンドボタンの通過を触感により自然に認識することができるようになる。
ここで、このようなフォースパターンは、図８ｂ２、ｂ４に示すように、図５に示した文字入力用のメニューウインドウにおいて、入力文字を制限する場合にも、図８ｂ１、ｂ３に示すように適用することができる。
この文字入力用のメニューは、データベース検索用の文字入力を受け付けるものであり、文字入力を受け付ける度に主制御部２１が、前方一致検索により、それまでに入力を受け付けた文字列に対応する項目（たとえば、施設名称など）を検索する。そして、検索したいずれの項目においても、それまでに入力を受け付けた文字列の次の文字として使用されていない文字の入力を、その文字用のコマンドボタンを設けないことにより、文字入力用メニューウインドウにおいて制限する。
【００５１】
次に、図９は、コマンドエリア間のフォースパターンの関係を示したものである。
図示した例は、ａ２の左側のコマンドエリア内の文字のコマンドボタンの選択決定に応じて、ｂ２に示すように右側のコマンドエリアに、主制御部２１がデータベースより検索した左側のコマンドエリアで決定された文字を先頭文字としてもつデータベース登録項目を選択決定するためのコマンドボタンが表示するものである。
【００５２】
図示するように、このように親子関係にあるコマンドエリア間では、親にあたる左側のコマンドエリアのフォースパターンはａ１に示すように、子にあたる右側のコマンドエリアのフォースパターンｂ１に比べ、大きな力を与えるものとする。または、親にあたる左側のコマンドエリアのフォースパターンを、ａ３に示すように、子にあたる右側のコマンドエリアのフォースパターンｂ１に比べ、隣接するコマンドボタン間の選択角度差を大きく設定する。
【００５３】
なお、このように親子関係にあるコマンドエリア間のみならず、コマンドボタンが少ないコマンドエリアではコマンドボタンが多いコマンドエリアよりも、コマンダノブ１１に加える力を大きくしたり、コマンドボタン間の選択角度差を大きくするようにしてもよい。
【００５４】
このようにすることにより、親コマンドエリアやコマンドボタンが少ないのコマンドエリアではしっかりとした操作性が、子コマンドリアやコマンドボタンが多いコマンドエリアではきびきびとした操作性が実現される。
以上、本実施形態に係る電子処理システムのフォースパターンについて説明した。
なお、本電子処理システムでは、以上のフォースパターンの他にも、多様なフォースパターンを実現することができる。
たとえば、図１０ａに示すように、常時、所定回転角度にコマンドボタンの回転角度（図中０の回転角度）を戻す方向の力を加えるフォースパターンなども用いることができる。このようなフォースパターンは、たとえば、ＣＤの早送りや早戻しなどをユーザがコマンダノブ１１に力を加えている間だけ行うなど、ある動作をユーザが操作を行っている期間だけ制御するために用いるのに適している。
【００５５】
または、図１０ｂに示すように、コマンダノブ１１の回転中、所定回転角度に対する回転角度差を大きくする方向の回転操作に対して、回転角度差が大きくなる程大きくなる力を所定回転角度方向に加えたり、フォースパターンテーブル２３４に回転速度とコマンダノブ１１に与えるトルクとの関係を記述しておくことにより、図１０ｃに示すように、コマンダノブ１１の回転中、回転速度が大きくなる程大きくなる力を逆回転方向に加えたりするフォースパターンなども用いることができる。なお、図１０ｂ中、実線は時計回り方向への回転操作に対して加えるフォースパターンを、破線は半時計回り方向への回転操作に対して加えるフォースパターンを示し、回転操作が無い場合に加える力は０となる。がこのようなフォースパターンは、コントロール対象量と標準値との差が大きい領域で標準値との差をさらに大きくするコントロールノブの動きを抑制したり、コマンダノブ１１の回転に応じて制御するコントロール対象量が急激に増加してしまうことを抑止するのに適している。
【００５６】
以上、本発明の一実施形態について説明した。
なお、本実施形態に係るＧＵＩは、各種電子処理システムに適用可能であり、たとえば、一般の電子計算機システムにも同様に適用可能である。また、一般の電子計算機システムに適用する場合には、コマンダドライバ２３によりコマンダノブ１１の回転角度に応じて各コマンダボタンの配置内座標を順次出力するようにすることにより、ハプティックコマンダをポインティングデバイスとしてエミュレートするようにすれば、一般的なオペレーティングシステムのウインドウシステムをＧＵＩ制御部２２として適用することができるようになる。
【００５７】
また、以上の各実施形態の各ＧＵＩにおけるメニューウインドウの表示の左右と上下はこれを交換してもよい。すなわち、たとえば、コマンドエリアを上下に並べ、コマンドエリア内においてコマンドボタンを左右に並べるようにしてもよい。ただし、この場合は、コマンダノブ１１の上下移動又は傾けによりアクティブとするコマンダエリアを切り替えるようにするのがよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、制御項目に応じた適切な入力装置の操作性を備えた、ユーザインタフェースを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電子処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るハプティックコマンダの外観と模式的構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電子処理システムにおいて用いるフォースパターンテーブルとボタン情報を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子処理システムのＧＵＩの例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電子処理システムのＧＵＩの例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るフォースパターンを示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るフォースパターンを示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るフォースパターンを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るフォースパターンを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るフォースパターンを示す図である。
【符号の説明】
１：ハプティックコマンド、２：制御装置、３：表示装置、４：個別機能装置、１１：コマンダノブ、１２：ロータリセンサ、１３：プッシュセンサ、１４：水平方向センサ、１５：アクチュエータ、１５ａ：プーリ、１７：コマンダノブシャフト、１８：ロータ、１９：可傾部材、２１：主制御部、２２：ＧＵＩ制御部、２３：コマンダドライバ、２２１：入力解析部、２２２：ウインドウ表示制御部、２２３：描画情報、２２４：ボタン情報、２３１：入力処理部、２３２：回転速度検出部、２３３：フォース制御部、２３４：フォースパターンテーブル。

Claims

ユーザが回転操作可能な操作部と、操作部の回転角度を検出する回転検出手段と、前記操作部に回転方向の力を加えるアクチュエータとを備えた入力装置と、前記入力装置を用いたユーザインタフェースを制御する制御装置とを有するユーザインタフェース制御装置であって、
前記制御装置は、
前記入力装置の前記回転検出手段が検出した回転角度に応じて、当該回転角度に予め対応づけられた操作入力を受け付ける操作入力受付手段と、
前記操作部の回転角度と前記操作部に加える力との関係の所定のパターンであるフォースパターンに従って、前記入力装置の前記回転検出手段が検出した回転角度に応じた力を前記操作部に加えるよう前記アクチュエータを制御するフォース制御部とを有し、
前記フォースパターンは、一つの任意の操作入力に対応する第１回転角度と、前記操作入力に対応する回転角度のうちの前記第１の回転角度の回転方向に隣接する第２の回転角度との間の回転操作において、前記第２の回転角度から前記第１の回転角度へ向かう回転方向の力を加えた後、前記第１の回転角度から前記第２の回転角度へ向かう回転方向の力を加えるフォースパターンであることを特徴とするユーザインタフェース制御装置。
請求項１記載のユーザインタフェース制御装置であって、
前記フォースパターンは、特定の一つの操作入力に対応する回転角度と、前記操作入力に対応する回転角度のうちの当該特定の一つの操作入力に対応する回転角度に回転方向について隣接する回転角度との間において加えられる力の大きさが、前記操作入力に対応する他の隣接する回転角度間において加えられる力の大きさよりも大きいフォースパターンであることを特徴とするユーザインタフェース制御装置。