JP4426990B2 - 力覚付与型入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばカーナビゲーションシステムなどに利用される力覚付与型入力装置に係り、特に、操作部の操作状態に応じて変化する指示位置を予め設定された機能領域内に引き込むような操作感触を操作部に付与するタイプの力覚付与型入力装置における操作性の改善手段に関する。

従来より、表示手段にメニュー選択用のボタン（機能領域）とポインタなどのポインタ（指示位置）とを表示し、入力手段にて所望のボタンの表示位置にポインタを移動することにより所望のメニュー選択を行えるようにした入力装置が知られている。また、この種の入力装置としては、所望のボタンの表示位置へのポインタの移動を容易にするため、ボタン上に設定された引込ポイントにポインタを自動的に引き込む機能を有するものも知られている。

図８は従来より知られているポインタの自動引き込み機能を有する入力装置の一例を示すブロック図であって、操作者によって操作され、それ自身が動いた移動量を検出する入力手段１０１と、前記入力手段１０１によって移動されるポインタ及び入力ポイント（ボタン）が表示される表示手段１０２と、前記入力手段１０１の移動量から前記表示手段１０２上の前記ポインタの座標位置を求める位置検出手段１０３と、前記ポインタの位置座標に応じた力を前記入力手段１０１に付与する駆動手段１０４とから構成されている。前記入力手段１０１は、机上で転動されるころがり球１０５と、前記表示手段１０２のｘ軸及びｙ軸に対応して配置され、ころがり球１０５のｘ軸方向の回転量及びｙ軸方向の回転量を検出する回転角検出器１０６，１０７とからなり、前記駆動手段１０４は、前記ころがり球１０５を回転駆動する駆動部１０８（モータ１０８ａ，１０８ｂ）と、前記位置検出手段１０３からの信号に応じた駆動部１０８の駆動信号を生成する駆動信号生成部１０９とからなる（例えば、特許文献１参照。）。

前記駆動信号生成部１０９には、図９の下段に示すように、ポインタと入力ポイントとの相対的な距離及び入力ポイントに対するポインタの相対的な移動方向と駆動部１０８に供給される駆動信号との関係が予め記憶されており、入力手段１０１を操作してポインタを入力ポイントに近づけてゆくと、図９の上段に示すように、ポインタが入力ポイントに対してｘ１≦ｘ≦ｘ２の範囲に至った段階で図９の下段に示される＋１の駆動信号が駆動信号生成部１０９より駆動部１０８に供給され、ころがり球１０５に推進力が付与されて、図９の中段に示すように、入力手段１０１にあたかも入力ポイントに引き込まれるかのような感触が付与されると共に、ポインタが入力ポイント上に引き込まれる。また、入力手段１０１を操作してポインタを入力ポイントから離れる方向に移動してゆくと、ポインタと入力ポイントとの距離がｘ３≦ｘ≦ｘ４の範囲では、図９の下段に示される−１の駆動信号が駆動信号生成部１０９より駆動部１０８に供給され、ころがり球１０５に抵抗力が付与されて、入力手段１０１にあたかも入力ポイントに引き戻されるかのような感触が付与される。前出のｘ１≦ｘ≦ｘ２の範囲及びｘ３≦ｘ≦ｘ４の範囲は、引込領域と呼ばれる。

したがって、前記構成の入力装置によれば、所望の入力ポイントにポインタを合致させる操作が容易になり、例えば表示手段１０２に表示されたメニューの選択を容易に行うことができる。
特公平０７−１２０２４７号公報

ところで、特許文献１にも記載されているように、表示手段には、複数個のメニュー選択用のボタン（入力ポイント）が様々な配列で表示されるのが普通である。しかしながら、特許文献１に記載の技術は、表示手段に複数個のボタンが表示されていて、特にボタンどうしが近接している場合における引込力の制御に関して何ら考慮されていない。そのため、特許文献１に記載の技術を実機に適用した場合、ポインタを１のボタンの表示位置から他の１のボタンの表示位置に移動しようとしたときに、１のボタンに対する引込力の影響を受けるために却って他の１のボタンに対する入力手段の操作性が悪くなり、ポインタを所望のボタン上に円滑に移動できないという不都合を生じやすくなる。

即ち、図１０の上段に示すように、表示手段に第１乃至第３のボタンＢ１，Ｂ２，Ｂ３が一定の間隔を隔てて一列に表示されており、各ボタンＢ１，Ｂ２，Ｂ３の周囲にそれぞれ第１乃至第３のポインタ引込領域Ａ１，Ａ２，Ａ３が個別に設定されている場合において、引込領域Ａ１，Ａ２，Ａ３のうちの１つにポインタＰが移動されたとき、当該ポインタＰが移動された引込領域内に設定された引込ポイント（本例の場合には、各ボタンＢ１，Ｂ２，Ｂ３の中心位置Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３）からポインタＰの現在位置までの距離に応じた所定の引込力を入力手段１０１に付与する構成にすると、ボタンＢ１，Ｂ２，Ｂ３をこの順に横断するようにポインタＰを移動した場合、入力手段１０１に付与される引込力は、図１０の下段に示すように変動する。

そして、第１ボタンＢ１の引込ポイントＯ１から第２ボタンＢ２の引込ポイントＯ２までポインタＰを移動する場合、ポインタＰを第１ボタンＢ１の引込ポイントＯ１から第１引込領域Ａ１と第２引込領域Ａ２の境界部まで移動する期間においては引込ポイントＯ１からポインタＰの現在位置までの距離に応じた引込力が入力手段１０１に付与されるので、操作者は、入力手段１０１にこの引込力に抗した大きな操作力を加える。そして、ポインタＰが前記境界部を越えると、その地点から引込ポイントＯ１への引込力はなくなり、代わって引込ポイントＯ２からポインタＰの現在位置までの距離に応じた引込力が入力手段１０１に付与される。ここで、第２ボタンＢ２が所望の移動先ボタンならば、操作者は前記境界部を越えた段階で入力手段１０１に加える操作力を弱めることにより、ポインタＰを所望の移動先ボタンである第２ボタンＢ２に位置付けることができる。しかし、実際には、入力手段１０１に加える操作力を前記境界部を越えた段階で速やかに弱めることは困難であり、前記境界部を越えた後も操作者は引込ポイントＯ１への引込力に抗した操作力を加え続けてしまいやすいので、勢い余ってポインタＰが第２引込領域Ａ２と第３引込領域Ａ３の境界部を越え、所望の移動先ボタンではない第３引込領域Ａ３内に進入しやすくなる。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、操作部の操作状態に応じて変化する指示位置を複数の機能領域のうちの所望の機能領域内に確実に引き込むことができる力覚付与型入力装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、操作部と、前記操作部の操作状態を検出する検出手段と、前記操作部の操作状態に応じた指示位置を順次記憶すると共に予め設定された複数の機能領域を記憶する記憶手段と、前記操作部に所要の外力を付与するアクチュエータと、前記検出手段の出力信号に基づいて前記操作部の操作状態に応じた前記指示位置を演算すると共に演算された前記指示位置と前記機能領域との位置関係に応じた前記アクチュエータの駆動信号を演算し、前記指示位置をいずれか１の機能領域の内方に向かわせる所定の引込力を前記操作部に付与するように前記アクチュエータの駆動制御を行う制御手段とを備えた力覚付与型入力装置であって、前記制御手段は、前記指示位置が１の機能領域に前記指示位置を引き込む１の引込領域内から他の機能領域に前記指示位置を引き込む他の引込領域との境界を越えて他の引込領域内に入ったとき、前記指示位置を前記他の機能領域内に向かわせる引込力の大きさを、前記所定の引込力の大きさよりも増加させるという構成にした。

かかる構成によると、指示位置が１の引込領域と他の引込領域との境界を越えた後に、操作者が操作部に１の引込領域の引込力（抵抗力）に抗する大きな操作力を加え続けても、他の引込領域の引込力（抵抗力）が増加されるので、勢い余って指示位置が所望の引込領域である他の引込領域から逸脱することを防止できる。

また、本発明は、前記構成の入力装置において、前記制御手段は、前記指示位置を前記１の引込領域内から前記他の引込領域内に移動するごとに、前記他の機能領域の内方に向かう引込力の増加時間を設定し、当該増加時間の経過後、前記他の機能領域の内方に向かう引込力を前記所定の引込力に戻すという構成にした。

かかる構成によると、一旦増加された他の引込領域の引込力は、所定時間経過後に所定の引込力に戻るので、所定時間経過後は、通常の操作力で現在の引込領域の外に出ることができる。

また、本発明は、前記構成の入力装置において、前記制御手段は、前記他の機能領域の内方に向かう引込力のうち、前記指示位置の移動方向と反対方向の引込力のみを前記所定の引込力よりも増加させるという構成にした。

かかる構成によると、他の機能領域の内方に向かう引込力のうち、指示位置の移動方向の引込力については予め定められた所定の引込力に維持されるので、指示位置を１の引込領域内から他の引込領域内に移動する際の操作部に作用する他の引込領域の引込力（推進力）が大きくならず、他の引込領域からの指示位置の逸脱をより防止しやすくできる。

本発明の力覚付与型入力装置は、指示位置が１の機能領域に指示位置を引き込む１の引込領域内から他の機能領域に指示位置を引き込む他の引込領域との境界を越えて他の引込領域内に入ったとき、制御手段により、指示位置を他の機能領域内に向かわせる引込力の大きさを、所定の引込力の大きさよりも増加させるので、指示位置が１の引込領域と他の引込領域との境界を越えた後に、操作者が操作部に１の引込領域の引込力（抵抗力）に抗する大きな操作力を加え続けても、勢い余って指示位置が所望の引込領域である他の引込領域から逸脱することを防止できる。

以下、本発明に係る力覚付与型入力装置の実施形態例を図１乃至図７に基づいて説明する。図１は実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図、図２は実施形態例に係る入力手段の側面方向より見た断面図、図３は実施形態例に係る入力手段の平面方向より見た断面図、図４は実施形態例に係る力覚付与型入力装置の動作説明図、図５は指示位置の移動位置に対する操作部に付与される引込力の変化を示すグラフ図、図６は演算部の動作を示すフローチャート、図７は指示位置の移動位置に対する操作部に付与される引込力の変化の他の例を示すグラフ図である。

図１に示すように、本実施形態例に係る力覚付与型入力装置は、ポインタ（指示位置）Ｐ及び複数個のボタン（機能領域）Ｂ１〜Ｂｎを含む所要の画像を表示する表示手段１と、表示手段１に表示されたポインタＰの移動及び表示手段１に表示されたボタンＢ１〜Ｂｎの選択を行う入力手段２と、表示手段１及び入力手段２の制御を行う制御手段３と、制御手段３の一部である記憶手段４３とから主に構成されている。

表示手段１としては、例えば液晶表示装置が用いられる。なお、ポインタＰ及びボタンＢ１〜Ｂｎの座標は、表示手段１の水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸として決定される。また、各ボタンＢ１〜Ｂｎの周囲には、図４に示すように、ポインタＰの引込領域Ａ１〜Ａｎが設定されており、ポインタＰが引込領域Ａ１〜Ａｎ内に移動された場合のみ、第１及び第２の外力発生部２３，２４を駆動して、ポインタＰを最も近い位置に表示されている１つの前記ボタンの中心位置に引き込むようになっている。なお、ポインタＰは、記憶手段４３に記憶された指示位置に対応して制御手段３により表示制御されるものであり、ボタンＢ１〜Ｂｎは記憶手段４３に記憶された複数の機能領域に対応して制御手段３により表示制御されるものである。

入力手段２は、図１に示すように、揺動レバー２１ａを有する機構部２１と、揺動レバー２１ａの先端部に取り付けられた操作部２２と、揺動レバー２１ａを介して操作部２２に引込力を付与する第１及び第２の外力発生モータ２３，２４と、揺動レバー２１ａの直交する２方向の操作量を検出する第１及び第２の検出部２５，２６とからなる。

機構部２１は、図２及び図３に示すように、揺動レバー２１ａと、ケース３１と、ケース３１に回転可能に保持されたレバー保持軸３２及びスイングアーム３３とからなる。レバー保持軸３２とスイングアーム３３とは、互いに直交する方向に配置され、レバー保持軸３２には、揺動レバー２１ａがスイングアーム３３の回転方向にのみ回転できるように取り付けられる。なお、図中の符号２１ｂは、揺動レバー２１ａの揺動中心軸を示している。一方、スイングアーム３３には長溝３３ａが開設されており、揺動レバー２１ａの下端部が貫通される。前記長溝３３ａの溝幅は、揺動レバー２１ａの下端部の直径よりも若干大きい程度に形成され、揺動レバー２１ａをレバー保持軸３２の回転に伴って揺動する方向（Ｘ−Ｘ方向）に揺動した場合には、長溝３３ａ内を揺動レバー２１ａの下端部が自由に摺動でき、揺動レバー２１ａを揺動中心軸２１ｂの回転に伴って揺動する方向（Ｙ−Ｙ方向）に揺動した場合には、スイングアーム３３が揺動レバー２１ａと一体となって揺動するようになっている。

このように構成されていることから、揺動レバー２１ａはレバー保持軸３２及び揺動中心軸２１ｂを中心として任意の方向に揺動することができる。そして、レバー保持軸３２は、揺動レバー２１ａのＸ−Ｘ方向への揺動量に比例する回転量だけ揺動レバー２１ａの揺動方向に回転され、スイングアーム３３は、揺動レバー２１ａのＹ−Ｙ方向への揺動量に比例する回転量だけ揺動レバー２１ａの揺動方向に回転される。

操作部２２は、操作者によって操作可能な形状及びサイズに形成されており、その一部には、表示手段１に表示されたボタンＢ１〜Ｂｎの選択スイッチ２２ａが設定されている。

第１の外力発生モータ２３は、前記レバー保持軸３２に連結され、前記操作部２２を表示手段１に設定されたｘ軸方向に駆動する。これに対して、第２の外力発生モータ２４は、前記スイングアーム３３に連結され、前記操作部２２を表示手段１に設定されたｙ軸方向に駆動する。

第１及び第２の検出部２５，２６は、外力発生モータ２３，２４の回転軸に連結されて、それらの回転軸の回転方向と回転量とを検出し、それに応じた電気信号を出力するものであって、例えばロータリエンコーダなどが用いられる。

制御手段３は、図１に示すように、第１の検出部２５から出力される第１の操作量信号ａ及び第２の検出部２６から出力される第２の操作量信号ｂ並びに選択スイッチ２２ａから出力されるスイッチ信号ｃを取り込む入力部４１と、第１及び第２の操作量信号ａ，ｂに基づくポインタＰの移動方向及び移動量の算出、第１及び第２の操作量信号ａ，ｂに基づく第１及び第２の外力発生モータ２３，２４の駆動信号ｄ，ｅの算出、それにスイッチ信号ｃに基づく表示画面の切替などを行う演算部４２と、演算の基礎となる数式、係数、ポインタＰに対応する指示位置の座標、ボタンＢ１〜Ｂｎに対応する複数の機能領域の座標、引込領域Ａ１〜Ａｎの座標、引込ポイントＯ１〜Ｏｎの座標などが記憶された記憶部４３と、演算部４２から出力される外力発生モータ駆動信号ｄ，ｅに応じた外力発生モータ駆動電力ｇ，ｈを出力して第１及び第２の外力発生モータ２３，２４を駆動する第１及び第２のドライバ回路４４，４５と、演算部４２から出力される表示手段駆動信号ｆに応じた表示手段駆動電力ｉを出力して表示手段１を駆動する第３のドライバ回路４６と、これらの各部４１〜４６を制御するＣＰＵ４７とから構成されている。

演算部４２は、図４に示すように、操作部２２が操作されたとき、第１の位置信号ａ及び第２の位置信号ｂ並びに記憶部４３に記憶された数式及び係数などに基づいて指示位置の座標、移動方向及び移動量を算出し、ＣＰＵ４７は、その演算結果に基づいて表示手段１に表示されたポインタＰを操作部２２の操作方向に応じた方向に操作部２２の操作量に応じた量だけ移動し、表示手段１に表示させる。

また、演算部４２は、図４に示すように、ポインタＰの現在位置の座標（ｘ、ｙ）と表示手段１に表示された各ボタンＢ１〜Ｂｎの中心位置の座標（ｘ１，ｙ１）とからポインタＰの現在位置から見て最も近い位置に表示されているボタン〔図４の例ではボタンＢ５〕を割り出し、当該割り出されたボタンの中心位置にポインタＰを引き込むように第１及び第２の外力発生モータ２３，２４を駆動する。

ポインタＰをボタンＢ１〜Ｂｎの中心位置に引き込むために第１及び第２の外力発生モータ２３，２４によって操作部２２に付与される引込力Ｆは、例えば図５のボタンＢ１で説明すると、ボタンＢ１の中心位置Ｏ１から予め定められた所定の半径位置Ｐ１まではボタンＢ１の中心位置からの距離に応じて１次関数的に増加し、前記所定の半径位置Ｐ１から所定の半径位置Ｐ２までは一定値、Ｐ２よりも遠方では一時関数的に減少するように設定される。

図５の上段（１）に例示するように、表示手段１上に隣接して表示された２つのボタンＢ１，Ｂ２に関して、ポインタＰをボタンＢ１の中心Ｏ１からボタンＢ２の中心位置Ｏ２まで移動する場合においては、図５の中段（２）に示すように、引込領域Ａ２におけるポインタＰの移動方向と反対方向の引込力の大きさを通常の引込力Ｆ２よりも増加させて、Ｆ２′とする。これにより、勢い余って所望のボタン（図５の例では、ボタンＢ２）の周囲に形成される引込領域の外に飛び出してしまうことを防止できる。なお、引込力の大きさの増加率は、操作部２２の操作円滑性と所要のボタンへのポインタ移動の容易性を考慮して任意に設定することができるが、実験によると、通常の引込力の大きさに対して、２０％増乃至５０％増の値に設定することによって良好な結果が得られた。また、引込力の大きさの増加時間は、表示手段１上に表示されるボタンＢ１〜Ｂｎの大きさや操作部２２の操作速度を考慮して任意に設定することができるが、実験によると、１００ｍＳ乃至２００ｍＳに設定することによって良好な結果が得られた。

前記引込領域Ａ２における引込力の大きさの増加は、ポインタＰが１の引込領域Ａ１から他の引込領域Ａ２に移動された場合に一時的に行われ、所定の増加時間が経過した後は、予め定められた通常の引込力の大きさに戻される。これにより、所定の増加時間経過後には、通常の操作力で現在の引込領域の外に出ることができる。

以下、前記演算部４２の動作を図６のフローチャートに従って説明する。

まず、第１及び第２の検出部２５，２６によって検出されるポインタＰの位置情報及び記憶部４３に記憶された各引込領域Ａ１〜Ａｎの座標情報に基づいて、ポインタＰが位置付けられている現在の引込領域の番号（現引込領域番号）を決定し（手順Ｓ−１）、決定された現引込領域番号を記憶部４３に記憶する（手順Ｓ−２）。次いで、決定された現引込領域番号が先に記憶部４３に記憶された引込番号（旧引込領域番号）と同じか否かを判定し（手順Ｓ−３）、同じであると判定された場合には、手順Ｓ−４に移行して、先に記憶部４３に記憶された引込力増加時間がゼロになっているか否かを判定する。

手順Ｓ−３において現引込領域番号が旧引込領域番号と同じであると判定され、かつ手順Ｓ−４において引込力の増加時間がゼロになったと判定された場合には、ポインタＰを現引込領域番号内の引込ポイント上に位置付ける意志があるということであるので、ポインタＰの位置情報、記憶部４３に記憶された各引込領域Ａ１〜Ａｎ及び引込ポイントＯ１〜Ｏｎの座標情報並びに数式や係数などに基づいて予め定められた通常の引込力│Ｆ１│を演算し、モータドライバ４４，４５に出力する（手順Ｓ−５）。

手順Ｓ−３において現引込領域番号が旧引込領域番号と同じでないと判定された場合には、現引込領域番号で表される引込領域のポインタ進入側の端部の座標（進入地点）とポインタ退出側の端部の座標（仮想退出地点）とを特定して両地点間の距離を算出（手順Ｓ−６）した後、算出された両地点間の距離に応じた引込力増加時間を決定（手順Ｓ−７）し、決定された引込力増加時間を記憶部４３に記憶する（手順Ｓ−８）。しかる後に、手順Ｓ−４に移行し、記憶部４３に記憶された引込力増加時間がゼロになっているか否かを判定する。

手順Ｓ−３において現引込領域番号が旧引込領域番号と同じでないと判定され、かつ手順Ｓ−４において引込力増加時間がゼロになっていないと判定された場合には、ポインタＰが現引込領域番号の引込領域を乗り越えて他の引込領域内に移動される可能性が高いということであるので、引込力増加時間を減算（手順Ｓ−９）した後に、ポインタＰの位置情報、記憶部４３に記憶された各引込領域Ａ１〜Ａｎ及び引込ポイントＯ１〜Ｏｎの座標情報並びに数式や係数などに基づいて増加された引込力を演算し、モータドライバ４４，４５に出力する（手順Ｓ−１０）。最後に、記憶部４３に記憶された引込領域番号を現引込領域番号に書き替え（手順Ｓ−１１）、以下上述の動作を繰り返す。

このように、前記実施形態例に係る入力装置においては、表示手段１に表示された１のボタンＢ１にポインタＰを引き込む１の引込領域Ａ１内から表示手段１に表示された他のボタンＢ２にポインタＰを引き込む他の引込領域Ａ２内にポインタＰが移動されたとき、制御手段３がボタンＢ２の内方に向かう引込力の大きさを予め定められた通常の引込力の大きさよりも大きくする。そのため、ポインタＰが引込領域Ａ１と引込領域Ａ２の境界部を越えた後に操作者が操作部２２に引込領域Ａ１の引込力（抵抗力）に抗する大きな操作力を加え続けても、引込領域Ａ２と引込領域Ａ３との境界部における引込領域Ａ２の引込力（抵抗力）が増加されて大きくなるために、勢い余ってポインタＰが所望の引込領域Ａ２から逸脱することを防止できる。

また、前記実施形態例に係る入力装置は、ポインタＰを１の引込領域Ａ１内から他の引込領域Ａ２内に移動するごとに、他のボタンＢ２の内方に向かう引込力の増加時間を設定し、当該増加時間の経過後、他のボタンの内方に向かう引込力を通常の引込力に戻すので、所定時間経過後には、通常の操作力で現在の引込領域の外に出ることができる。

また、前記実施形態例に係る入力装置は、他のボタンＢ２の内方に向かう引込力のうち、ポインタＰの移動方向と反対方向の引込力のみを所定の引込力Ｆ２の大きさよりも増加させるので、他のボタンＢ２の内方に向かう引込力のうち、ポインタＰの移動方向の引込力については予め定められた所定の引込力に維持され、ポインタＰを１の引込領域Ａ１内から他の引込領域Ａ２内に移動する際の操作部２２に作用する第２引込領域Ａ２の引込力（推進力）が大きくならず、したがって他の引込領域Ａ２からのポインタＰの逸脱をより防止しやすくなる。

さらに、前記実施形態例に係る入力装置は、他の引込領域Ａ２におけるポインタＰの進入地点と仮想退出地点との距離に応じて引込力増加時間を決定するので、表示装置１上に表示されるボタンの大きさに関わりなく常に安定な操作感触を得ることができる。

なお、前記実施形態例においては、他のボタンＢ２の内方に向かう引込力のうち、ポインタＰの移動方向と反対方向の引込力のみを所定の引込力Ｆ２の大きさよりも増加させたが、かかる構成に代えて、図７の上段（１）に示すように、ポインタＰの移動方向と反対方向の引込力及びポインタＰの移動方向の引込力の双方について、通常の引込力の大きさより増加させても良い。また、前記実施形態例においては、他のボタンＢ２の内方に向かう引込力のうち、引込力が一定に設定されている区間だけ、引込力の大きさを増加させたが、かかる構成に代えて、図７（２）の中段に示すように、引込力が徐々に大きくなるように設定されている区間について引込力の大きさを通常の引込力の大きさよりも増加させても良い。さらには、図７の下段（３）に示すように、引込力の付与区間を延長することにより、実質的に引込力の大きさを増加させてもよい。

また、前記実施形態例においては、表示手段１に表示されたポインタＰを同じく表示手段１に表示されたボタンＢ１〜Ｂｎに引き込む際の制御を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、表示手段１を備えないシステムにも応用することができる。

さらに、前記実施形態例においては、表示手段１にポインタＰとボタンＢ１〜Ｂｎとが常時表示される場合の制御を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、操作部の操作状態によって変化する指示位置と予め記憶手段に記憶された機能領域とが合致した場合にのみポインタＰ及びボタンＢ１〜Ｂｎ又はそれらの一方を表示手段１に表示するシステムにも応用することができる。

このように、本発明の力覚付与型入力装置は、記憶手段に記憶された指示位置の座標と各機能領域の座標とに基づいて引込力の演算を行うことを特徴とする。また、表示手段１にポインタＰとボタンＢ１〜Ｂｎを表示する実施形態においては、指示位置の座標に基づいてポインタＰの表示を行い、各機能領域の座標に基づいてボタンＢ１〜Ｂｎの表示を行う。

実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図である。 実施形態例に係る入力手段の側面方向より見た断面図である。 実施形態例に係る入力手段の平面方向より見た断面図である。 実施形態例に係る力覚付与型入力装置の動作説明図である。 指示位置に対する引込力の変化を示すグラフ図である。 演算部の動作を示すフローチャートである。 指示位置に対する引込力の変化の他の例を示すグラフ図である。 従来例に係る入力装置の構成図である。 従来例に係る入力装置の動作説明図である。 複数のボタンが近接している場合の引込力の変化の例を示すグラフ図である。

符号の説明

１ 表示手段
２ 入力手段
３ 制御手段
２２ 操作部
２３，２４ 外力発生モータ
２５，２６ 検出部
Ａ１〜Ａ３ 引込領域
Ｂ１〜Ｂｎ ボタン
Ｃ ポインタ

Claims (3)

1. 操作部と、
   前記操作部の操作状態を検出する検出手段と、
   前記操作部の操作状態に応じた指示位置を順次記憶すると共に予め設定された複数の機能領域を記憶する記憶手段と、
   前記操作部に所要の外力を付与するアクチュエータと、
   前記検出手段の出力信号に基づいて前記操作部の操作状態に応じた前記指示位置を演算すると共に演算された前記指示位置と前記機能領域との位置関係に応じた前記アクチュエータの駆動信号を演算し、前記指示位置をいずれか１の機能領域の内方に向かわせる所定の引込力を前記操作部に付与するように前記アクチュエータの駆動制御を行う制御手段とを備えた力覚付与型入力装置であって、
   前記制御手段は、前記指示位置が１の機能領域に前記指示位置を引き込む１の引込領域内から他の機能領域に前記指示位置を引き込む他の引込領域との境界を越えて他の引込領域内に入ったとき、前記指示位置を前記他の機能領域内に向かわせる引込力の大きさを、前記所定の引込力の大きさよりも増加させることを特徴とする力覚付与型入力装置。
2. 前記制御手段は、前記指示位置を前記１の引込領域内から前記他の引込領域内に移動するごとに、前記他の機能領域の内方に向かう引込力の増加時間を設定し、当該増加時間の経過後、前記他の機能領域の内方に向かう引込力を前記所定の引込力に戻すことを特徴とする請求項１に記載の力覚付与型入力装置。
3. 前記制御手段は、前記他の機能領域の内方に向かう引込力のうち、前記指示位置の移動方向と反対方向の引込力のみを前記所定の引込力よりも増加させることを特徴とする請求項１に記載の力覚付与型入力装置。

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