JP2004130979A - 力覚付与型入力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】メニュー選択を決定するキースイッチの押圧操作と操作レバーの揺動操作とをブラインドタッチで連続的にブラインドタッチで行えるようにし、操作性に優れた使い勝手の良い力覚付与型入力装置を提供すること。
【解決手段】開口１ａを有する外装板１と、この外装板の内部に配設されたスティックコントローラ２に揺動可能に支持された操作レバー３と、この操作レバー３の揺動量および揺動方向を検出するエンコーダ１２，１３と、操作レバー３に所望の外力を付与するモータ１０，１１と、各種メニューおよび操作レバー３の現在位置を表示するモニタ７とを備え、外装板１の開口１ａから突出する操作レバー３を包囲するように複数のキースイッチ５を配列すると共に、任意のキースイッチ５を押圧操作することでモニタ７に表示される機器の種別メニュー２１ａ〜２１ｄの選択動作を決定するように構成した。
【選択図】 図７
【解決手段】開口１ａを有する外装板１と、この外装板の内部に配設されたスティックコントローラ２に揺動可能に支持された操作レバー３と、この操作レバー３の揺動量および揺動方向を検出するエンコーダ１２，１３と、操作レバー３に所望の外力を付与するモータ１０，１１と、各種メニューおよび操作レバー３の現在位置を表示するモニタ７とを備え、外装板１の開口１ａから突出する操作レバー３を包囲するように複数のキースイッチ５を配列すると共に、任意のキースイッチ５を押圧操作することでモニタ７に表示される機器の種別メニュー２１ａ〜２１ｄの選択動作を決定するように構成した。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作レバーを揺動操作する操作者に該操作レバーの操作状態に応じた抵抗感や推力等の外力を付与するフォースフィードバック機能付きの力覚付与型入力装置に係り、特に、車載用制御機器に用いて好適な力覚付与型入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エアコンやオーディオあるいはナビゲーション等の車載用制御機器の機能調整を１つの操作レバーに集約し、この操作レバーによって機器の選択や選択された機器の機能調整を行う際に、操作レバーの操作量や操作方向に応じた抵抗感や推力等の外力を付与することにより、操作フィーリングを良好にして操作性を確実にしたフォースフィードバック機能付きの力覚付与型入力装置が提案されている。
【０００３】
従来より、この種の力覚付与型入力装置として、操作レバーの操作量や操作方向を検出する検出手段と、操作レバーに外力を付与するアクチュエータと、検出手段から出力される出力信号に基づいてアクチュエータの駆動を制御する制御手段と、各種メニューや操作レバーの現在位置を表示するモニタとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記検出手段は、操作レバーの揺動運動を直交する２つの回転体の回転運動に変換する変換部と、これら回転体の回転量および回転方向を電気信号に変換するロータリエンコーダ等の検出部とで構成され、前記アクチュエータはモータ等で構成されている。前記制御手段は、検出手段の検出部から出力される検知信号を取り込み、この検知信号に基づいてアクチュエータに所望の制御信号を出力すると共に、車内のインストルメントパネル等に配設されたモニタに操作レバーの操作位置（現在位置）を表示するようになっている。制御信号は操作レバーに付与される操作フィーリングに対応する信号であり、信号の種類としては振動の発生や作動力の変更等がある。なお、操作レバーの上端部は車内のセンターコンソールボックス等の外装面から突出しており、また、この外装面にはモニタに表示される各種機器の種別メニューに対応する複数のキースイッチが配置されている。
【０００５】
このように概略構成された力覚付与型入力装置では、モニタにエアコン、オーディオ、ナビゲーション等の各種機器を表わす種別メニューが初期画面として表示され、操作者がキースイッチ群の１つを押圧操作すると、メニューの表示画面が当該キースイッチに対応する機器の機能等に切り替わり、操作レバーを揺動操作することにより選択された機器の機能調整等を行うことができる。例えば、操作者が任意のキースイッチによってエアコンを選択した場合、モニタにエアコンの温度調整や風量調整に関する機能が表示され、操作レバーを任意方向へ傾倒させてモニタ上のカーソルを移動することにより、温度調整や風量調整を行うことができる。その際、制御手段は検出手段から出力される検知信号を取り込み、この検知信号に基づいてアクチュエータに所望の制御信号を出力することにより、操作レバーにその操作量や操作方向に応じた外力を付与する。したがって、操作者は意図した方向に操作レバーを操作したことをブラインドタッチで知得することができ、操作フィーリングを良好にして操作性を確実にすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１８９５６０号公報（第４−６頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の力覚付与型入力装置においては、エアコンやオーディオ等の複数機器の中から１つを選択して機能選択等を行う場合、操作者はキースイッチ群の１つを押圧操作してモニタ上の種別メニューの中から所望の機器を選択した後、その手を操作レバーに移して選択された機器の機能選択等を行うという煩わしい操作を必要とするため、使い勝手が悪いという問題があった。この場合、キースイッチ群は操作レバーの比較的近傍に配列されているが、キースイッチ群と操作レバーは互いに独立した領域に配置されているため、所望の機器の機能選択等を行う際に、その都度、操作者はキースイッチを押圧操作した手を操作レバーに移し替える必要があり、これら一連の操作をブラインドタッチで行うことは困難であった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、メニュー選択を決定するキースイッチの押圧操作と操作レバーの揺動操作とをブラインドタッチで連続的にブラインドタッチで行えるようにし、操作性に優れた使い勝手の良い力覚付与型入力装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の力覚付与型入力装置では、開口を有する外装板と、この外装板の内方に支点が設けられて揺動可能に支持された操作レバーと、この操作レバーの操作状態を検出する検出手段と、前記操作レバーに外力を付与するアクチュエータと、前記検出手段から出力される出力信号に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、各種メニューおよび前記操作レバーの現在位置を表示するモニタとを備え、前記外装板上に前記操作レバーを包囲するように複数のキースイッチを配列すると共に、これらキースイッチを前記モニタに表示される複数の機器の種別メニューに対応させ、前記キースイッチを押圧操作することによって対応する前記種別メニューの選択動作を決定するように構成した。
【００１０】
このように構成された力覚付与型入力装置においては、モニタに表示された種別メニューの中から所望の機器を選択し、この選択された機器の機能調整等を行う際に、操作者は自身の掌を外装板上に支持した状態でキースイッチの押圧操作と操作レバーの揺動操作をブラインドタッチで連続的に行うことができるため、操作性を高めて使い勝手を良好にすることができる。
【００１１】
上記の構成において、各キースイッチは全て同一構成でも良いが、表面化処理と作動力および作動ストロークの少なくとも１つを各キースイッチで互いに異ならせることが好ましく、このような構成を採用すると、操作者は各キースイッチの違いをブラインドタッチで知得することができる。
【００１２】
また、上記の構成において、各キースイッチを円環状または角形の枠状に配列することが好ましく、特に、各キースイッチを角形の枠状に配列した場合、操作者は各キースイッチの配列方向の違いから、所望のキースイッチをブラインドタッチで知得することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図、図２は該力覚付与型入力装置に備えられるスティックコントローラの斜視図、図３は該スティックコントローラの横断面図、図４は該スティックコントローラの縦断面図、図５は該力覚付与型入力装置に備えられる操作ノブの内部構造を示す断面図、図６は操作ノブとキースイッチ群を示す平面図、図７は操作ノブとキースイッチ群を示す斜視図、図８は操作ノブの操作例を示す説明図、図９〜図１１はモニタの表示内容を示す説明図である。
【００１４】
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、開口１ａを有する外装板１と、この外装板１の内方に配設されたスティックコントローラ２と、このスティックコントローラ２に揺動可能に支持された操作レバー３と、この操作レバー３の上端に取り付けられた操作ノブ４と、外装板１上に配列された４個のキースイッチ５と、制御部６およびモニタ７とから主に構成されている。外装板１は車内のセンターコンソールボックス等のパネルであり、操作レバー３は外装板１の開口１ａを挿通して車内に突出している。
【００１５】
図２〜図４に示すように、スティックコントローラ２は箱形の筐体２ａを有し、この筐体２ａの内部に一対の回転体８，９が互いに直交するように軸支されている。筐体２ａの互いに直交する２つの外側面にはアクチュエータとしてのモータ１０，１１が取り付けられており、回転体８，９の軸部はモータ１０，１１の回転軸に連結されている。また、これらモータ１０，１１にはロータリ形のエンコーダ１２，１３が同軸配置されており、モータ１０，１１の回転軸はエンコーダ１２，１３のロータ部に連結されている。両エンコーダ１２，１３は操作レバー３の操作状態を検出する検出手段を構成している。すなわち、操作レバー３の下端部は両回転体８，９の交差部分に係合されており、操作レバー３を任意方向へ揺動操作すると、その揺動運動が両回転体８，９の回転運動に変換され、両エンコーダ１２，１３から操作レバー３の揺動量および揺動方向に応じた検知信号が出力される。なお、両エンコーダ１２，１３には図示せぬ復帰ばねが内蔵されており、操作レバー３はこれら復帰ばねによって起立姿勢に自動復帰されるようになっている。
【００１６】
図５に示すように、開口１ａから突出する操作レバー３の上端に収納部３ａが一体形成されており、この収納部３ａの内部に第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５が取り付けられている。第１のプッシュスイッチ１４はステム１４ａを有し、このステム１４ａを内部の図示せぬ復帰ばねのばね力に抗して押圧することにより、同じく図示せぬ可動接点が固定接点に接触してオン動作するようになっている。第２のプッシュスイッチ１５も同様に構成されており、第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５の両ステム１４ａ，１５ａは所定間隔を存して対向している。なお、第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５にはリード線１６が接続されており、これらリード線１６は中空状の操作レバー３の内部を通って制御部６に接続されている。
【００１７】
操作ノブ４は操作レバー３の収納部３ａに外嵌されており、操作ノブ４は収納部３ａを摺動面として操作レバー３の軸線方向に沿って往復移動できるようになっている。ただし、操作ノブ４のストッパ突起４ａを収納部３ａの係合孔３ｂに挿入することにより、操作ノブ４の軸線方向に沿う移動量は所定範囲内に規定されており、併せて操作ノブ４の操作レバー３からの脱落が防止されている。また、操作ノブ４は内部にプッシャ４ｂを有しており、このプッシャ４ｂは第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５の両ステム１４ａ，１５ａ間に位置している。したがって、プッシャ４ｂが第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５に内蔵された復帰ばねから上下方向に均一な付勢力を受けることにより、操作ノブ４は無負荷状態で中立位置に安定的に保持されることになり、この中立位置を基準として操作ノブ４をプッシュ操作すると、プッシャ４ｂによって第１のプッシュスイッチ１４がオン動作され、中立位置を基準として操作ノブ４をプル操作すると、プッシャ４ｂによって第２のプッシュスイッチ１５がオン動作される。
【００１８】
図６と図７に示すように、操作ノブ４は、操作レバー３の収納部３ａの外側に位置する円柱形状の大径部１７と、この大径部１７の中央から上方へ突出する隆起部１８とを有しており、隆起部１８の途中にはくびれ１８ａが形成されている。大径部１７の外周面にはローレット１７ａが刻設されており、隆起部１８の球状の天面にも粗面化処理としてのローレット１８ｂが刻設されている。４個のキースイッチ５は操作レバー３の上端部と操作ノブ４を包囲するように配置されており、全体的に円環状に配列されている。各キースイッチ５は全て同一形状に形成されているが、それぞれの表面に互いに感触の異なる表面化処理が施されている。各キースイッチ５に便宜上５Ａ〜５Ｄの符号を付すと、本実施形態例の場合、キースイッチ５Ａの表面には鏡面処理が施され、キースイッチ５Ｂには多数の凸部が形成され、キースイッチ５Ｃの表面にはシボ加工によって細かな凹凸が形成され、キースイッチ５Ｄの表面にはローレット加工によって多数の線が形成されている。なお、図１に示すように、外装板１の裏面に回路基板１９が取り付けられており、この回路基板１９上に各キースイッチ５に対向する４個のプッシュスイッチ２０が実装されている。
【００１９】
制御部６はＣＰＵやメモリを内蔵しており、ＣＰＵは両エンコーダ１２，１３から出力される検知信号を取り込み、メモリに記憶されたデータやプログラムに基づいて検知信号に対応する第１の制御信号を決定し、この第１の制御信号を両モータ１０，１１に出力する。この第１の制御信号は操作レバー３と操作ノブ４に付与される操作フィーリングに対応する信号であり、信号の種類としては振動の発生や作動力の変更等がある。信号の種類が振動の発生である場合は、振動強度、振動の形、負荷時間、周波数等を表現する第１の制御信号が生成される。また、信号の種類が作動力の変更である場合は、作動力の強度、作動力の発生方向（すなわち抵抗力または推力）、負荷時間等を表現する第１の制御信号が生成される。また、制御部６には第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５と各プッシュスイッチ２０のオン信号が入力され、これらオン信号や両エンコーダ１２，１３の検知信号に応じてモニタ７に第２の制御信号を出力する。この第２の制御信号はモニタ７に表示される機器の種別や機能を選択する動作を決定またはキャンセルしたり、モニタ７に操作レバー３の操作位置に対応するカーソルを表示する信号であり、モニタ７は車内のインストルメントパネル等に配設されている。
【００２０】
次に、このように構成された力覚付与型入力装置の動作について図９〜図１１を参照しつつ説明する。
【００２１】
まず、力覚付与型入力装置のシステムを起動させると、図９に示すように、モニタ７上に初期画面として例えば「ＡＵＤＩＯ」、「Ａ／Ｃ」、「ＮＡＶＩ」、「ＴＥＬ」という４種類の機器の種別メニュー２１ａ〜２１ｄと、操作レバー３の現在位置を示すカーソル２２とが表示される。この場合、操作レバー３は両エンコーダ１２，１３の復帰ばねによってセンタ位置に起立状態で保持されており、カーソル２２はモニタ７のほぼ中央に位置している。また、各種別メニュー２１ａ〜２１ｄと各キースイッチ５（５Ａ〜５Ｄ）は対応しており、各キースイッチ５またはその近傍に位置する外装板１上に対応する種別メニュー２１ａ〜２１ｄの内容を表示してもよい。なお、かかるシステムの起動操作は、例えば車内の所定位置に配設された図示せぬスタートボタンを押圧操作したり、イグニッションキーのアクセサリモードに連動して行うことができる。
【００２２】
モニタ７上に種別メニュー２１ａ〜２１ｄが表示された状態で操作者が任意のキースイッチ５を押圧操作すると、当該キースイッチ５の下方のプッシュスイッチ２０がオン動作し、そのオン信号が制御部６に入力される。これにより制御部６はモニタ７に第２の制御信号を出力し、モニタ７上の表示画面を押圧操作されたキースイッチ５に対応する機器の機能調整に切り替える。例えば、種別メニュー２１ａに対応するキースイッチ５Ａが押圧操作されると、種別メニュー２１ａの表示内容である「ＡＵＤＩＯ」の選択動作が決定され、図１０に示すように、モニタ７の表示画面が例えば「ラジオ（ＡＭ）」、「ラジオ（ＦＭ）」、「カセット」、「ＣＤ」という４種類のメニュー２３ａ〜２３ｄに切り替わる。なお、かかるキースイッチ５の押圧操作は、操作者が外装板１上に自身の掌を支持した状態で任意のキースイッチ５の天面を適当な指で押圧することにより行うことができる。
【００２３】
モニタ７の表示画面が選択された機器の機能調整に切り替わった状態で、操作者が操作ノブ４に指をかけて操作レバー３を任意方向へ揺動操作すると、スティックコントローラ２の両エンコーダ１２，１３から出力される検知信号が制御部６に取り込まれ、制御部６が検知信号に応じた第２の制御信号をモニタ７に出力し、カーソル２２が操作レバー３の現在位置に対応する位置に移動する。また、このカーソル２２の移動に伴って制御部６が検知信号に対応する第１の制御信号を両モータ１０，１１に出力し、操作レバー３に所望の操作フィーリングが付与される。一例を挙げると、カーソル２２が「ラジオ（ＡＭ）」を表示するメニュー２３ａの領域に達した時に、操作レバー３の揺動方向に抵抗する作動力が付与され、カーソル２２が当該メニュー２３ａの領域内に入ると、操作レバー３の揺動方向を推進する作動力が付与される。これによって、操作ノブ４に指をかけた操作者は操作レバー３を意図した方向に揺動操作したことをブラインドタッチで知得することができ、上記の例では、カーソル２２がメニュー２３ａの領域に達したことをクリック感を伴って知得された後、カーソル２２が当該メニュー２３ａの中央に引き込まれる感触を知得できる。
【００２４】
かかる操作レバー３の揺動操作は、操作者が外装板１上に自身の掌を支持した状態で操作ノブ４の各部に指をにかけることにより、種々の操作方法で行うことができる。具体的には、図８（ａ）に示すように隆起部１８の天面に指を押し当てたり、図８（ｂ）に示すように隆起部１８のくびれ１８ａの側面に指を押し当てたり、図８（ｃ）に示すように隆起部１８のくびれ１８ａを２本の指で挟んだり、図８（ｄ）に示すように大径部１７を２本の指で挟んで操作すればよく、いずれの場合も、掌を外装板１上に支持した状態で操作ノブ４を操作できる。したがって、操作者は自身の掌を外装板上に支持した状態で、上記したキースイッチ５の押圧操作と操作レバー３の揺動操作をブラインドタッチで連続的に行うことができ、操作性を高めて使い勝手を良好にすることができる。なお、カーソル２２が所望のメニュー２３ａの領域に達した時に、上記した操作レバー３への外力付与に加えて当該メニュー２３ａの表示色を変更するようにすれば、操作者は操作レバー３を意図した方向に揺動操作したことを力覚的にも視覚的にも知得することができる。
【００２５】
このようにカーソル２２を所望のメニュー２３ａの中央位置に移動することで当該メニュー２３ａに対応する「ラジオ（ＡＭ）」の機能調整が選択されるが、この機能調整の選択は操作者が操作ノブ４を操作レバー３の軸線方向に沿ってプッシュ操作することによって決定される。すなわち、操作者が操作ノブ４をプッシュ操作すると、第１のプッシュスイッチ１４のステム１４ａがプッシャ４ｂに押圧されてオン動作し、制御部６がそのオン信号を取り込んでモニタ７に第２の制御信号を出力する。これにより、図１１に示すように、モニタ７の表示画面が例えば「ＮＨＫ第１」、「ＮＨＫ第２」、「民放１〜１０」等のメニューに切り替わり、上記と同様に、操作レバー３を揺動操作して例えば「ＮＨＫ第１」を選択し、操作ノブ４をプッシュ操作してこれを決定すれば、車内のラジオからＮＨＫ第１放送を聴取することができる。かかる操作ノブ４のプッシュ操作は、例えば図８（ａ）に示すように隆起部１８の天面を指で押圧したり、図８（ｃ）に示すように隆起部１８のくびれ１８ａを２本の指で挟んで押圧したり、図８（ｄ）に示すように大径部１７を２本の指で挟んで押圧すればよく、いずれの場合も操作レバー３を揺動操作した状態で連続的に行うことができる。
【００２６】
また、上記したメニュー選択動作に際し、操作レバー３を揺動操作して選択したメニューをキャンセルしたい場合は、操作者が操作ノブ４を操作レバー３の軸線方向に沿ってプル操作することにより、選択されたメニューがキャンセルされる。例えばモニタ７に図１１に示すメニューが表示され、カーソル２２を移動して「ＮＨＫ第１」を選択した状態で操作ノブ４をプル操作すると、第２のプッシュスイッチ１５のステム１５ａがプッシャ４ｂに押圧されてオン動作し、制御部６がそのオン信号を取り込んでモニタ７に第２の制御信号を出力する。これによって「ＮＨＫ第１」の選択がキャンセルされ、モニタ７の表示画面は図１１の状態に戻る。かかる操作ノブ４のプル操作は、例えば図８（ｃ）に示すように隆起部１８のくびれ１８ａを２本の指で挟んで持ち上げたり、図８（ｄ）に示すように大径部１７を２本の指で挟んで持ち上げればよく、いずれの場合も操作レバー３を揺動操作した状態で連続的に行うことができる。
【００２７】
なお、以上はオーディオ機器の中から「ラジオの選局」を行う場合について説明したが、他の機器の機能選択を行う場合もモニタ７の表示が変わるだけで基本的動作は同じであり、例えばキースイッチ５Ｂを押圧操作して図９に示す種別メニュー２１ａ〜２１ｄの中から「Ａ／Ｃ」を選択すれば、操作レバー３の揺動操作によってエアコンの温度調整や風量調整を行うことができる。
【００２８】
このように本実施形態例に係る力覚付与型入力装置においては、外装板１の開口１ａから突出する操作レバー３を包囲するように複数のキースイッチ５を配列すると共に、任意のキースイッチ５を押圧操作することでモニタ７に表示される機器の種別メニュー２１ａ〜２１ｄの選択動作を決定するように構成したので、モニタ７に表示された種別メニュー２１ａ〜２１ｄの中から所望りの機器を選択し、この選択された機器の機能調整等を行う際に、操作者は自身の掌を外装板１上に支持した状態でキースイッチ５の押圧操作と操作レバー３の揺動操作をブラインドタッチで連続的に行うことができ、操作性を高めて使い勝手を良好にすることができる。また、各キースイッチ５（５Ａ〜５Ｄ）の表面に互いに感触の異なる表面化処理を施したため、操作者は各キースイッチ５の表面を触った時の手触りの違いにより、わざわざ各キースイッチ５を目視しなくてもブラインドタッチで知得することができる。
【００２９】
なお、操作ノブ４や各キースイッチ５の形状等は上記実施形態例に特定されず、例えば図１２に示すように、４個のキースイッチ５を四角形の枠状に配列してもよく、この場合、操作者は各キースイッチ５の配列方向の違いから、所望のキースイッチ５の位置をブラインドタッチで知得することができる。また、操作ノブ４の大径部１７と隆起部１８の一方または両方を角柱状に形成すると、操作者が操作ノブ４の各部に指をかけた時、操作ノブ４の外形形状から操作レバー３の揺動方向をブラインドタッチで知得することができる。
【００３０】
また、上記実施形態例では、各キースイッチ５の位置をブラインドタッチで知得するために、各キースイッチ５の表面に互いに感触の異なる表面化処理を施した場合について説明したが、このような表面化処理の違いだけでなく各キースイッチ５の作動力や作動ストロークの少なくとも互いに異ならせても、操作者は各キースイッチ５の位置をブラインドタッチで知得することができる。
【００３１】
さらに、上記実施形態例では、４個のキースイッチ５を操作レバー３の周囲に配列した場合について説明したが、モニタ７に表示される機器の種別メニューに応じてキースイッチ５の数を増減してもよいことはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３３】
外装板の開口から突出する操作レバーを包囲するように複数のキースイッチを配列すると共に、任意のキースイッチを押圧操作することでモニタに表示される機器の種別メニューの選択動作を決定するように構成したので、モニタに表示された種別メニューの中から所望りの機器を選択し、この選択された機器の機能調整等を行う際に、操作者は自身の掌を外装板上に支持した状態でキースイッチの押圧操作と操作レバーの揺動操作をブラインドタッチで連続的に行うことができ、操作性に優れ使い勝手が良好な力覚付与型入力装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図である。
【図２】該力覚付与型入力装置に備えられるスティックコントローラの斜視図である。
【図３】該スティックコントローラの横断面図である。
【図４】該スティックコントローラの縦断面図である。
【図５】該力覚付与型入力装置に備えられる操作ノブの内部構造を示す断面図である。
【図６】操作ノブとキースイッチ群を示す平面図である。
【図７】操作ノブとキースイッチ群を示す斜視図である。
【図８】操作ノブの操作例を示す説明図である。
【図９】モニタの表示内容を示す説明図である。
【図１０】モニタの表示内容を示す説明図である。
【図１１】モニタの表示内容を示す説明図である。
【図１２】操作ノブとキースイッチ群の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 外装板
１ａ 開口
２ スティックコントローラ
３ 操作レバー
４ 操作ノブ
４ｂ プッシャ
５（５Ａ〜５Ｄ） キースイッチ
６ 制御部（制御手段）
７ モニタ
８，９ 回転体
１０，１１ モータ（アクチュエータ）
１２，１３ エンコーダ（検出手段）
１４ 第１のプッシュスイッチ
１５ 第２のプッシュスイッチ
１７ 大径部
１７ａ ローレット
１８ 隆起部
１８ａ くびれ
１８ｂ ローレット
１９ 回路基板
２０ プッシュスイッチ
２１ａ〜２１ｄ 種別メニュー
２２ カーソル
２３ａ〜２３ｄ メニュー
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作レバーを揺動操作する操作者に該操作レバーの操作状態に応じた抵抗感や推力等の外力を付与するフォースフィードバック機能付きの力覚付与型入力装置に係り、特に、車載用制御機器に用いて好適な力覚付与型入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エアコンやオーディオあるいはナビゲーション等の車載用制御機器の機能調整を１つの操作レバーに集約し、この操作レバーによって機器の選択や選択された機器の機能調整を行う際に、操作レバーの操作量や操作方向に応じた抵抗感や推力等の外力を付与することにより、操作フィーリングを良好にして操作性を確実にしたフォースフィードバック機能付きの力覚付与型入力装置が提案されている。
【０００３】
従来より、この種の力覚付与型入力装置として、操作レバーの操作量や操作方向を検出する検出手段と、操作レバーに外力を付与するアクチュエータと、検出手段から出力される出力信号に基づいてアクチュエータの駆動を制御する制御手段と、各種メニューや操作レバーの現在位置を表示するモニタとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記検出手段は、操作レバーの揺動運動を直交する２つの回転体の回転運動に変換する変換部と、これら回転体の回転量および回転方向を電気信号に変換するロータリエンコーダ等の検出部とで構成され、前記アクチュエータはモータ等で構成されている。前記制御手段は、検出手段の検出部から出力される検知信号を取り込み、この検知信号に基づいてアクチュエータに所望の制御信号を出力すると共に、車内のインストルメントパネル等に配設されたモニタに操作レバーの操作位置（現在位置）を表示するようになっている。制御信号は操作レバーに付与される操作フィーリングに対応する信号であり、信号の種類としては振動の発生や作動力の変更等がある。なお、操作レバーの上端部は車内のセンターコンソールボックス等の外装面から突出しており、また、この外装面にはモニタに表示される各種機器の種別メニューに対応する複数のキースイッチが配置されている。
【０００５】
このように概略構成された力覚付与型入力装置では、モニタにエアコン、オーディオ、ナビゲーション等の各種機器を表わす種別メニューが初期画面として表示され、操作者がキースイッチ群の１つを押圧操作すると、メニューの表示画面が当該キースイッチに対応する機器の機能等に切り替わり、操作レバーを揺動操作することにより選択された機器の機能調整等を行うことができる。例えば、操作者が任意のキースイッチによってエアコンを選択した場合、モニタにエアコンの温度調整や風量調整に関する機能が表示され、操作レバーを任意方向へ傾倒させてモニタ上のカーソルを移動することにより、温度調整や風量調整を行うことができる。その際、制御手段は検出手段から出力される検知信号を取り込み、この検知信号に基づいてアクチュエータに所望の制御信号を出力することにより、操作レバーにその操作量や操作方向に応じた外力を付与する。したがって、操作者は意図した方向に操作レバーを操作したことをブラインドタッチで知得することができ、操作フィーリングを良好にして操作性を確実にすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１８９５６０号公報（第４−６頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の力覚付与型入力装置においては、エアコンやオーディオ等の複数機器の中から１つを選択して機能選択等を行う場合、操作者はキースイッチ群の１つを押圧操作してモニタ上の種別メニューの中から所望の機器を選択した後、その手を操作レバーに移して選択された機器の機能選択等を行うという煩わしい操作を必要とするため、使い勝手が悪いという問題があった。この場合、キースイッチ群は操作レバーの比較的近傍に配列されているが、キースイッチ群と操作レバーは互いに独立した領域に配置されているため、所望の機器の機能選択等を行う際に、その都度、操作者はキースイッチを押圧操作した手を操作レバーに移し替える必要があり、これら一連の操作をブラインドタッチで行うことは困難であった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、メニュー選択を決定するキースイッチの押圧操作と操作レバーの揺動操作とをブラインドタッチで連続的にブラインドタッチで行えるようにし、操作性に優れた使い勝手の良い力覚付与型入力装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の力覚付与型入力装置では、開口を有する外装板と、この外装板の内方に支点が設けられて揺動可能に支持された操作レバーと、この操作レバーの操作状態を検出する検出手段と、前記操作レバーに外力を付与するアクチュエータと、前記検出手段から出力される出力信号に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、各種メニューおよび前記操作レバーの現在位置を表示するモニタとを備え、前記外装板上に前記操作レバーを包囲するように複数のキースイッチを配列すると共に、これらキースイッチを前記モニタに表示される複数の機器の種別メニューに対応させ、前記キースイッチを押圧操作することによって対応する前記種別メニューの選択動作を決定するように構成した。
【００１０】
このように構成された力覚付与型入力装置においては、モニタに表示された種別メニューの中から所望の機器を選択し、この選択された機器の機能調整等を行う際に、操作者は自身の掌を外装板上に支持した状態でキースイッチの押圧操作と操作レバーの揺動操作をブラインドタッチで連続的に行うことができるため、操作性を高めて使い勝手を良好にすることができる。
【００１１】
上記の構成において、各キースイッチは全て同一構成でも良いが、表面化処理と作動力および作動ストロークの少なくとも１つを各キースイッチで互いに異ならせることが好ましく、このような構成を採用すると、操作者は各キースイッチの違いをブラインドタッチで知得することができる。
【００１２】
また、上記の構成において、各キースイッチを円環状または角形の枠状に配列することが好ましく、特に、各キースイッチを角形の枠状に配列した場合、操作者は各キースイッチの配列方向の違いから、所望のキースイッチをブラインドタッチで知得することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図、図２は該力覚付与型入力装置に備えられるスティックコントローラの斜視図、図３は該スティックコントローラの横断面図、図４は該スティックコントローラの縦断面図、図５は該力覚付与型入力装置に備えられる操作ノブの内部構造を示す断面図、図６は操作ノブとキースイッチ群を示す平面図、図７は操作ノブとキースイッチ群を示す斜視図、図８は操作ノブの操作例を示す説明図、図９〜図１１はモニタの表示内容を示す説明図である。
【００１４】
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、開口１ａを有する外装板１と、この外装板１の内方に配設されたスティックコントローラ２と、このスティックコントローラ２に揺動可能に支持された操作レバー３と、この操作レバー３の上端に取り付けられた操作ノブ４と、外装板１上に配列された４個のキースイッチ５と、制御部６およびモニタ７とから主に構成されている。外装板１は車内のセンターコンソールボックス等のパネルであり、操作レバー３は外装板１の開口１ａを挿通して車内に突出している。
【００１５】
図２〜図４に示すように、スティックコントローラ２は箱形の筐体２ａを有し、この筐体２ａの内部に一対の回転体８，９が互いに直交するように軸支されている。筐体２ａの互いに直交する２つの外側面にはアクチュエータとしてのモータ１０，１１が取り付けられており、回転体８，９の軸部はモータ１０，１１の回転軸に連結されている。また、これらモータ１０，１１にはロータリ形のエンコーダ１２，１３が同軸配置されており、モータ１０，１１の回転軸はエンコーダ１２，１３のロータ部に連結されている。両エンコーダ１２，１３は操作レバー３の操作状態を検出する検出手段を構成している。すなわち、操作レバー３の下端部は両回転体８，９の交差部分に係合されており、操作レバー３を任意方向へ揺動操作すると、その揺動運動が両回転体８，９の回転運動に変換され、両エンコーダ１２，１３から操作レバー３の揺動量および揺動方向に応じた検知信号が出力される。なお、両エンコーダ１２，１３には図示せぬ復帰ばねが内蔵されており、操作レバー３はこれら復帰ばねによって起立姿勢に自動復帰されるようになっている。
【００１６】
図５に示すように、開口１ａから突出する操作レバー３の上端に収納部３ａが一体形成されており、この収納部３ａの内部に第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５が取り付けられている。第１のプッシュスイッチ１４はステム１４ａを有し、このステム１４ａを内部の図示せぬ復帰ばねのばね力に抗して押圧することにより、同じく図示せぬ可動接点が固定接点に接触してオン動作するようになっている。第２のプッシュスイッチ１５も同様に構成されており、第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５の両ステム１４ａ，１５ａは所定間隔を存して対向している。なお、第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５にはリード線１６が接続されており、これらリード線１６は中空状の操作レバー３の内部を通って制御部６に接続されている。
【００１７】
操作ノブ４は操作レバー３の収納部３ａに外嵌されており、操作ノブ４は収納部３ａを摺動面として操作レバー３の軸線方向に沿って往復移動できるようになっている。ただし、操作ノブ４のストッパ突起４ａを収納部３ａの係合孔３ｂに挿入することにより、操作ノブ４の軸線方向に沿う移動量は所定範囲内に規定されており、併せて操作ノブ４の操作レバー３からの脱落が防止されている。また、操作ノブ４は内部にプッシャ４ｂを有しており、このプッシャ４ｂは第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５の両ステム１４ａ，１５ａ間に位置している。したがって、プッシャ４ｂが第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５に内蔵された復帰ばねから上下方向に均一な付勢力を受けることにより、操作ノブ４は無負荷状態で中立位置に安定的に保持されることになり、この中立位置を基準として操作ノブ４をプッシュ操作すると、プッシャ４ｂによって第１のプッシュスイッチ１４がオン動作され、中立位置を基準として操作ノブ４をプル操作すると、プッシャ４ｂによって第２のプッシュスイッチ１５がオン動作される。
【００１８】
図６と図７に示すように、操作ノブ４は、操作レバー３の収納部３ａの外側に位置する円柱形状の大径部１７と、この大径部１７の中央から上方へ突出する隆起部１８とを有しており、隆起部１８の途中にはくびれ１８ａが形成されている。大径部１７の外周面にはローレット１７ａが刻設されており、隆起部１８の球状の天面にも粗面化処理としてのローレット１８ｂが刻設されている。４個のキースイッチ５は操作レバー３の上端部と操作ノブ４を包囲するように配置されており、全体的に円環状に配列されている。各キースイッチ５は全て同一形状に形成されているが、それぞれの表面に互いに感触の異なる表面化処理が施されている。各キースイッチ５に便宜上５Ａ〜５Ｄの符号を付すと、本実施形態例の場合、キースイッチ５Ａの表面には鏡面処理が施され、キースイッチ５Ｂには多数の凸部が形成され、キースイッチ５Ｃの表面にはシボ加工によって細かな凹凸が形成され、キースイッチ５Ｄの表面にはローレット加工によって多数の線が形成されている。なお、図１に示すように、外装板１の裏面に回路基板１９が取り付けられており、この回路基板１９上に各キースイッチ５に対向する４個のプッシュスイッチ２０が実装されている。
【００１９】
制御部６はＣＰＵやメモリを内蔵しており、ＣＰＵは両エンコーダ１２，１３から出力される検知信号を取り込み、メモリに記憶されたデータやプログラムに基づいて検知信号に対応する第１の制御信号を決定し、この第１の制御信号を両モータ１０，１１に出力する。この第１の制御信号は操作レバー３と操作ノブ４に付与される操作フィーリングに対応する信号であり、信号の種類としては振動の発生や作動力の変更等がある。信号の種類が振動の発生である場合は、振動強度、振動の形、負荷時間、周波数等を表現する第１の制御信号が生成される。また、信号の種類が作動力の変更である場合は、作動力の強度、作動力の発生方向（すなわち抵抗力または推力）、負荷時間等を表現する第１の制御信号が生成される。また、制御部６には第１および第２のプッシュスイッチ１４，１５と各プッシュスイッチ２０のオン信号が入力され、これらオン信号や両エンコーダ１２，１３の検知信号に応じてモニタ７に第２の制御信号を出力する。この第２の制御信号はモニタ７に表示される機器の種別や機能を選択する動作を決定またはキャンセルしたり、モニタ７に操作レバー３の操作位置に対応するカーソルを表示する信号であり、モニタ７は車内のインストルメントパネル等に配設されている。
【００２０】
次に、このように構成された力覚付与型入力装置の動作について図９〜図１１を参照しつつ説明する。
【００２１】
まず、力覚付与型入力装置のシステムを起動させると、図９に示すように、モニタ７上に初期画面として例えば「ＡＵＤＩＯ」、「Ａ／Ｃ」、「ＮＡＶＩ」、「ＴＥＬ」という４種類の機器の種別メニュー２１ａ〜２１ｄと、操作レバー３の現在位置を示すカーソル２２とが表示される。この場合、操作レバー３は両エンコーダ１２，１３の復帰ばねによってセンタ位置に起立状態で保持されており、カーソル２２はモニタ７のほぼ中央に位置している。また、各種別メニュー２１ａ〜２１ｄと各キースイッチ５（５Ａ〜５Ｄ）は対応しており、各キースイッチ５またはその近傍に位置する外装板１上に対応する種別メニュー２１ａ〜２１ｄの内容を表示してもよい。なお、かかるシステムの起動操作は、例えば車内の所定位置に配設された図示せぬスタートボタンを押圧操作したり、イグニッションキーのアクセサリモードに連動して行うことができる。
【００２２】
モニタ７上に種別メニュー２１ａ〜２１ｄが表示された状態で操作者が任意のキースイッチ５を押圧操作すると、当該キースイッチ５の下方のプッシュスイッチ２０がオン動作し、そのオン信号が制御部６に入力される。これにより制御部６はモニタ７に第２の制御信号を出力し、モニタ７上の表示画面を押圧操作されたキースイッチ５に対応する機器の機能調整に切り替える。例えば、種別メニュー２１ａに対応するキースイッチ５Ａが押圧操作されると、種別メニュー２１ａの表示内容である「ＡＵＤＩＯ」の選択動作が決定され、図１０に示すように、モニタ７の表示画面が例えば「ラジオ（ＡＭ）」、「ラジオ（ＦＭ）」、「カセット」、「ＣＤ」という４種類のメニュー２３ａ〜２３ｄに切り替わる。なお、かかるキースイッチ５の押圧操作は、操作者が外装板１上に自身の掌を支持した状態で任意のキースイッチ５の天面を適当な指で押圧することにより行うことができる。
【００２３】
モニタ７の表示画面が選択された機器の機能調整に切り替わった状態で、操作者が操作ノブ４に指をかけて操作レバー３を任意方向へ揺動操作すると、スティックコントローラ２の両エンコーダ１２，１３から出力される検知信号が制御部６に取り込まれ、制御部６が検知信号に応じた第２の制御信号をモニタ７に出力し、カーソル２２が操作レバー３の現在位置に対応する位置に移動する。また、このカーソル２２の移動に伴って制御部６が検知信号に対応する第１の制御信号を両モータ１０，１１に出力し、操作レバー３に所望の操作フィーリングが付与される。一例を挙げると、カーソル２２が「ラジオ（ＡＭ）」を表示するメニュー２３ａの領域に達した時に、操作レバー３の揺動方向に抵抗する作動力が付与され、カーソル２２が当該メニュー２３ａの領域内に入ると、操作レバー３の揺動方向を推進する作動力が付与される。これによって、操作ノブ４に指をかけた操作者は操作レバー３を意図した方向に揺動操作したことをブラインドタッチで知得することができ、上記の例では、カーソル２２がメニュー２３ａの領域に達したことをクリック感を伴って知得された後、カーソル２２が当該メニュー２３ａの中央に引き込まれる感触を知得できる。
【００２４】
かかる操作レバー３の揺動操作は、操作者が外装板１上に自身の掌を支持した状態で操作ノブ４の各部に指をにかけることにより、種々の操作方法で行うことができる。具体的には、図８（ａ）に示すように隆起部１８の天面に指を押し当てたり、図８（ｂ）に示すように隆起部１８のくびれ１８ａの側面に指を押し当てたり、図８（ｃ）に示すように隆起部１８のくびれ１８ａを２本の指で挟んだり、図８（ｄ）に示すように大径部１７を２本の指で挟んで操作すればよく、いずれの場合も、掌を外装板１上に支持した状態で操作ノブ４を操作できる。したがって、操作者は自身の掌を外装板上に支持した状態で、上記したキースイッチ５の押圧操作と操作レバー３の揺動操作をブラインドタッチで連続的に行うことができ、操作性を高めて使い勝手を良好にすることができる。なお、カーソル２２が所望のメニュー２３ａの領域に達した時に、上記した操作レバー３への外力付与に加えて当該メニュー２３ａの表示色を変更するようにすれば、操作者は操作レバー３を意図した方向に揺動操作したことを力覚的にも視覚的にも知得することができる。
【００２５】
このようにカーソル２２を所望のメニュー２３ａの中央位置に移動することで当該メニュー２３ａに対応する「ラジオ（ＡＭ）」の機能調整が選択されるが、この機能調整の選択は操作者が操作ノブ４を操作レバー３の軸線方向に沿ってプッシュ操作することによって決定される。すなわち、操作者が操作ノブ４をプッシュ操作すると、第１のプッシュスイッチ１４のステム１４ａがプッシャ４ｂに押圧されてオン動作し、制御部６がそのオン信号を取り込んでモニタ７に第２の制御信号を出力する。これにより、図１１に示すように、モニタ７の表示画面が例えば「ＮＨＫ第１」、「ＮＨＫ第２」、「民放１〜１０」等のメニューに切り替わり、上記と同様に、操作レバー３を揺動操作して例えば「ＮＨＫ第１」を選択し、操作ノブ４をプッシュ操作してこれを決定すれば、車内のラジオからＮＨＫ第１放送を聴取することができる。かかる操作ノブ４のプッシュ操作は、例えば図８（ａ）に示すように隆起部１８の天面を指で押圧したり、図８（ｃ）に示すように隆起部１８のくびれ１８ａを２本の指で挟んで押圧したり、図８（ｄ）に示すように大径部１７を２本の指で挟んで押圧すればよく、いずれの場合も操作レバー３を揺動操作した状態で連続的に行うことができる。
【００２６】
また、上記したメニュー選択動作に際し、操作レバー３を揺動操作して選択したメニューをキャンセルしたい場合は、操作者が操作ノブ４を操作レバー３の軸線方向に沿ってプル操作することにより、選択されたメニューがキャンセルされる。例えばモニタ７に図１１に示すメニューが表示され、カーソル２２を移動して「ＮＨＫ第１」を選択した状態で操作ノブ４をプル操作すると、第２のプッシュスイッチ１５のステム１５ａがプッシャ４ｂに押圧されてオン動作し、制御部６がそのオン信号を取り込んでモニタ７に第２の制御信号を出力する。これによって「ＮＨＫ第１」の選択がキャンセルされ、モニタ７の表示画面は図１１の状態に戻る。かかる操作ノブ４のプル操作は、例えば図８（ｃ）に示すように隆起部１８のくびれ１８ａを２本の指で挟んで持ち上げたり、図８（ｄ）に示すように大径部１７を２本の指で挟んで持ち上げればよく、いずれの場合も操作レバー３を揺動操作した状態で連続的に行うことができる。
【００２７】
なお、以上はオーディオ機器の中から「ラジオの選局」を行う場合について説明したが、他の機器の機能選択を行う場合もモニタ７の表示が変わるだけで基本的動作は同じであり、例えばキースイッチ５Ｂを押圧操作して図９に示す種別メニュー２１ａ〜２１ｄの中から「Ａ／Ｃ」を選択すれば、操作レバー３の揺動操作によってエアコンの温度調整や風量調整を行うことができる。
【００２８】
このように本実施形態例に係る力覚付与型入力装置においては、外装板１の開口１ａから突出する操作レバー３を包囲するように複数のキースイッチ５を配列すると共に、任意のキースイッチ５を押圧操作することでモニタ７に表示される機器の種別メニュー２１ａ〜２１ｄの選択動作を決定するように構成したので、モニタ７に表示された種別メニュー２１ａ〜２１ｄの中から所望りの機器を選択し、この選択された機器の機能調整等を行う際に、操作者は自身の掌を外装板１上に支持した状態でキースイッチ５の押圧操作と操作レバー３の揺動操作をブラインドタッチで連続的に行うことができ、操作性を高めて使い勝手を良好にすることができる。また、各キースイッチ５（５Ａ〜５Ｄ）の表面に互いに感触の異なる表面化処理を施したため、操作者は各キースイッチ５の表面を触った時の手触りの違いにより、わざわざ各キースイッチ５を目視しなくてもブラインドタッチで知得することができる。
【００２９】
なお、操作ノブ４や各キースイッチ５の形状等は上記実施形態例に特定されず、例えば図１２に示すように、４個のキースイッチ５を四角形の枠状に配列してもよく、この場合、操作者は各キースイッチ５の配列方向の違いから、所望のキースイッチ５の位置をブラインドタッチで知得することができる。また、操作ノブ４の大径部１７と隆起部１８の一方または両方を角柱状に形成すると、操作者が操作ノブ４の各部に指をかけた時、操作ノブ４の外形形状から操作レバー３の揺動方向をブラインドタッチで知得することができる。
【００３０】
また、上記実施形態例では、各キースイッチ５の位置をブラインドタッチで知得するために、各キースイッチ５の表面に互いに感触の異なる表面化処理を施した場合について説明したが、このような表面化処理の違いだけでなく各キースイッチ５の作動力や作動ストロークの少なくとも互いに異ならせても、操作者は各キースイッチ５の位置をブラインドタッチで知得することができる。
【００３１】
さらに、上記実施形態例では、４個のキースイッチ５を操作レバー３の周囲に配列した場合について説明したが、モニタ７に表示される機器の種別メニューに応じてキースイッチ５の数を増減してもよいことはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３３】
外装板の開口から突出する操作レバーを包囲するように複数のキースイッチを配列すると共に、任意のキースイッチを押圧操作することでモニタに表示される機器の種別メニューの選択動作を決定するように構成したので、モニタに表示された種別メニューの中から所望りの機器を選択し、この選択された機器の機能調整等を行う際に、操作者は自身の掌を外装板上に支持した状態でキースイッチの押圧操作と操作レバーの揺動操作をブラインドタッチで連続的に行うことができ、操作性に優れ使い勝手が良好な力覚付与型入力装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図である。
【図２】該力覚付与型入力装置に備えられるスティックコントローラの斜視図である。
【図３】該スティックコントローラの横断面図である。
【図４】該スティックコントローラの縦断面図である。
【図５】該力覚付与型入力装置に備えられる操作ノブの内部構造を示す断面図である。
【図６】操作ノブとキースイッチ群を示す平面図である。
【図７】操作ノブとキースイッチ群を示す斜視図である。
【図８】操作ノブの操作例を示す説明図である。
【図９】モニタの表示内容を示す説明図である。
【図１０】モニタの表示内容を示す説明図である。
【図１１】モニタの表示内容を示す説明図である。
【図１２】操作ノブとキースイッチ群の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 外装板
１ａ 開口
２ スティックコントローラ
３ 操作レバー
４ 操作ノブ
４ｂ プッシャ
５（５Ａ〜５Ｄ） キースイッチ
６ 制御部（制御手段）
７ モニタ
８，９ 回転体
１０，１１ モータ（アクチュエータ）
１２，１３ エンコーダ（検出手段）
１４ 第１のプッシュスイッチ
１５ 第２のプッシュスイッチ
１７ 大径部
１７ａ ローレット
１８ 隆起部
１８ａ くびれ
１８ｂ ローレット
１９ 回路基板
２０ プッシュスイッチ
２１ａ〜２１ｄ 種別メニュー
２２ カーソル
２３ａ〜２３ｄ メニュー
Claims (6)
- 開口を有する外装板と、この外装板の内方に支点が設けられて揺動可能に支持された操作レバーと、この操作レバーの操作状態を検出する検出手段と、前記操作レバーに外力を付与するアクチュエータと、前記検出手段から出力される出力信号に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、各種メニューおよび前記操作レバーの現在位置を表示するモニタとを備え、前記外装板上に前記操作レバーを包囲するように複数のキースイッチを配列すると共に、これらキースイッチを前記モニタに表示される複数の機器の種別メニューに対応させ、前記キースイッチを押圧操作することによって対応する前記種別メニューの選択動作を決定するように構成したことを特徴とする力覚付与型入力装置。
- 請求項１の記載において、前記各キースイッチの表面に互いに感触の異なる表面化処理が施されていることを特徴とする力覚付与型入力装置。
- 請求項１の記載において、前記各キースイッチの作動力が互いに異なることを特徴とする力覚付与型入力装置。
- 請求項１の記載において、前記各キースイッチの作動ストロークが互いに異なることを特徴とする力覚付与型入力装置。
- 請求項１〜４のいずれかの記載において、前記各キースイッチを円環状に配列したことを特徴とする力覚付与型入力装置。
- 請求項１〜４のいずれかの記載において、前記各キースイッチを角形の枠状に配列したことを特徴とする力覚付与型入力装置。
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (4)
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| CA2323846A1 (en) * | 2000-10-19 | 2002-04-19 | Milinx Business Group, Inc. | Keypad input interface for personal electronic devices |
| CA2345951A1 (en) * | 2001-05-04 | 2002-11-04 | Volvo Motor Graders Limited | Advanced motor grader controls |
-
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006178861A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Denso Corp | 機器操作装置 |
| JP4591077B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2010-12-01 | 株式会社デンソー | 機器操作装置 |
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| JP2007223584A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | 多機能入力機器 |
| JP2013063773A (ja) * | 2006-02-24 | 2013-04-11 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | 多機能入力機器 |
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