入力装置
【課題】 第１画面および第１画面の一部を拡大した第２画面を表示し、この画面上における選択箇所を選択するにあたり、操作手段に与える反力を有効に利用して画面表示を行うことができる入力装置を提供する。
【解決手段】 横長ディスプレイ３には、大画面Ｍ１および大画面Ｍ１の一部を拡大し大画面Ｍ１より面積が小さくされた小画面Ｍ２が重畳的に表示されている。横長ディスプレイ３には、ポインタＰが表示されており、ポインタＰの表示位置は、スイッチ２Ｂを操作することによって移動する。さらに、小画面Ｍ２は、大画面Ｍ１の表示範囲内で移動可能とされている。小画面Ｍ２の移動速度は、スイッチ２Ｂに付与される反力が大きいほど早くされている。
【解決手段】 横長ディスプレイ３には、大画面Ｍ１および大画面Ｍ１の一部を拡大し大画面Ｍ１より面積が小さくされた小画面Ｍ２が重畳的に表示されている。横長ディスプレイ３には、ポインタＰが表示されており、ポインタＰの表示位置は、スイッチ２Ｂを操作することによって移動する。さらに、小画面Ｍ２は、大画面Ｍ１の表示範囲内で移動可能とされている。小画面Ｍ２の移動速度は、スイッチ２Ｂに付与される反力が大きいほど早くされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のナビゲーション装置などの入力に用いられる入力装置として、ハプティック機構を用いられた表示操作システムがある（たとえば、特許文献１参照）。この表示操作システムは、たとえばドライバの人差し指と中指の動きで操作を行うことができるジョイスティックからなる入力手段を備えている。ここで、ドライバは、手首を半固定した状態で人指し指と中指を動かし、ジョイスティックの操作を行うことにより、たとえば画面に表示されたポインタの表示位置を動かし、選択することができるというものである。また、一般的な入力手段として、ジョイスティックの代わりに、トラックボール形状のものを用いるものも知られている。
【０００３】
この表示操作システムでは、ジョイスティックの動きをそのまま入力対象、たとえば画面上におけるポインタ等の動きに伝えることができる。このため、ドライバは、ジョイスティックを動かすことにより、ポインタ等を動かすことができるので、ポインタを動かす感覚を確認しやすく、操作を容易かつ確実に行うことができるというものである。また、この表示操作システムでは、画面の表示に合わせてジョイスティックに反力を与える反力発生装置を備えている。ここで、画面の表示に合わせた位置にポインタを誘導するように、ジョイスティックに反力を与えるものである。このため、ドライバは、誘導に従うだけで、たとえばボタン表示位置などのポインタを移動させて合わせることが多い位置にポインタを誘導し、合わせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３５３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された表示操作システムでは、たとえば画面に地図を表示して道路の案内を行う場合、画面中のランドマークなどに設定されるＰＯＩ（ポイントオブインタレスト）にポインタが移動しやすいように反力を設定することがある。ところが、地図を表示する際のスケールを広域に設定すると、ＰＯＩが狭い範囲に密集してしまう。このため、ＰＯＩにポインタが移動しやすいように反力を設定したとしても、ＰＯＩの位置にポインタを誘導することが困難となり、反力を設定した意味が実質的になくなってしまうものであった。また、反力を設定した場合には、ワンタッチストロークを行う際の妨げとなってポインタが引き込まれ過ぎてしまい不自由となってしまうなど、操作性が低くなるという問題があった。
【０００６】
このとき、たとえば画面を２分割して一方を拡大表示することにより、ＰＯＩの密集を分散させて、操作性を向上させることが考えられる。しかし、画面を２分割すると、広域表示できる領域が半減してしまうことから、情報表示を有効に行うことができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、広域表示を行う際に、画面を有効に活用することができるとともに、操作性を向上させることによってＰＯＩなどへの誘導を容易に行うことができる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決した本発明に係る入力装置は、第１画面と第１画面よりも面積が小さくされた第２画面とを重畳的に表示する表示手段と、表示手段に表示する表示情報を決定するにあたって、所定の操作幅内における操作領域で操作可能とされ、操作に応じた操作情報を出力する操作手段と、操作手段から出力される操作情報を取得する操作情報取得手段と、操作情報取得手段で取得した操作情報に応じて、第１画面または第２画面における選択位置を設定し、選択位置に対して選択位置表示を行う選択位置制御手段と、操作手段の操作方向に対して反力を付与する反力付与手段と、表示手段に表示される表示情報および選択位置に基づいて反力付与手段が操作手段に付与する反力を設定し、反力付与手段が操作手段に付与する反力を制御する反力制御手段と、を備え、第２画面は、第１画面の一部を拡大表示可能とされており、操作手段は、第２画面における第１画面に対する拡大率に応じて、操作領域を調整することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る入力装置においては、第一画面と第一画面よりも面積が小さくされた第二画面とを重畳的に表示している。このため、第一画面の一部分を第二画面に拡大表示することにより、ＰＯＩの密集を防止することができ、操作性の向上を図ることができる。また、第２画面は、第１画面の一部を拡大表示可能とされている。このため、第１画面に広域表示を行う際に、画面を有効活用することができる。さらに、操作手段は、第２画面における第１画面に対する拡大率に応じて、操作領域を調整している。このため、操作手段の操作性を向上させることができ、ＰＯＩなどへの誘導を容易に行うことができる。
【００１０】
ここで、反力制御手段は、第２画面における第１画面に対する拡大率に応じて、反力付与手段が付与する反力を設定する態様とすることができる。
【００１１】
このように、反力制御手段は、第２画面における第１画面に対する拡大率に応じて、反力付与手段が付与する反力を設定することにより、第２画面における選択位置に対する誘導を容易に行うことができる。
【００１２】
また、第２画面は、表示手段における表示位置を移動して変更可能とされており、反力制御手段によって設定される反力に基づいて、第２画面の移動速度を制御する態様とすることができる。
【００１３】
このように、第２画面の表示態様の変更としては、第２画面の移動がある。また、反力制御手段によって設定される反力に基づいて、第２画面の移動速度を制御することにより、操作手段に付与される反力に応じて第２画面の移動速度が変化するので、操作手段に与える反力を有効に利用して画面表示を行うことができる。
【００１４】
さらに、第２画面の移動速度は、反力制御手段によって設定される反力が大きいほど早くなるようにされている態様とすることができる。
【００１５】
このように、第２画面の移動速度は、反力制御手段によって設定される反力が大きいほど早くなるようにされていることにより、操作手段の操作者に与える違和感を小さくすることができる。
【００１６】
また、反力制御手段は、第１画面と第２画面との間で選択位置が移行した際、移行直後の所定時間内に、反力付与手段が付与する反力を変化させる態様とすることができる。
【００１７】
このように、反力制御手段は、第１画面と第２画面との間で選択位置が移行した際、移行直後の所定時間内に、反力付与手段が付与する反力を変化させることにより、選択位置の画面間での移行を操作手段の操作者に確実に知らせることができる。
【００１８】
さらに、反力付与手段が付与する反力の変化が、時間の経過に伴って小さくなる変化である態様とすることができる。
【００１９】
このように、反力付与手段が付与する反力の変化が、時間の経過に伴って小さくなる変化であることにより、選択位置が画面間で移行した後、徐々に通常の反力に戻していくことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る入力装置によれば、広域表示を行う際に、画面を有効に活用することができるとともに、操作性を向上させることによってＰＯＩなどへの誘導を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る入力装置のブロック構成図である。
【図２】（ａ）は、スイッチ装置の平面図、（ｂ）は、横長ディスプレイの表示画面を示す説明図である。
【図３】（ａ）は、縦軸座標とスイッチに付与する反力との関係を示すグラフ、（ｂ）は、横軸座標とスイッチに付与する反力との関係を示すグラフである。
【図４】大画面描画部における処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】小画面描画部における処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は、大画面の画像の一例を示す図、（ｂ）は、（ａ）における小画面に表示位置が移動した大画面の画像を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る入力装置における横長ディスプレイの表示画面に表示される大画面の画像の一例を示す図である。
【図８】第２の実施形態における小画面描画部の処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】大画面および小画面の間の壁とポインタとの位置関係を説明する説明図である。
【図１０】壁越えが生じた際に、スイッチを固定している際に、スイッチに付与する反力の時間経過に伴う変化を説明するグラフである。
【図１１】第３の実施形態における入力装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る入力装置のブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る入力装置１は、スイッチ装置２、横長ディスプレイ３、反力付与モータ４、およびＥＣＵ[Electronic Control Unit]５を備えている。スイッチ装置２は、たとえば車室内における運転席の側方に設けられている。また、スイッチ装置２は、図２（ａ）に示すように、スイッチ筐体２Ａを備えている。スイッチ筐体２Ａの表面には、本発明の操作手段となる、たとえばジョイスティックからなるスイッチ２Ｂが設けられている。さらに、スイッチ筐体２Ａの側面には、決定スイッチ２Ｃおよび小画面表示スイッチ２Ｄが設けられている。
【００２４】
スイッチ２Ｂは、図２（ａ）に示す横方向の操作可能範囲Ｘおよび横方向に直交する縦方向の操作可能範囲Ｙの範囲で幅方向に移動可能とされている。スイッチ装置２には、ＥＣＵ５における大画面描画部１０および小画面描画部２０が接続されている。さらに、大画面描画部１０および小画面描画部２０には、横長ディスプレイ３および反力付与モータ４が接続されている。スイッチ装置２は、スイッチ２Ｂが操作されることにより、ジョイスティックの操作方向に応じた操作情報を大画面描画部１０および小画面描画部２０に送信する。また、決定スイッチ２Ｃが押されることにより、決定情報を大画面描画部１０および小画面描画部２０に送信する。
【００２５】
横長ディスプレイ３は、車室内におけるドライバから目視できる位置に設置されている。また、図２（ｂ）に示すように、横長ディスプレイ３には、表示領域の全体に第１画面である大画面Ｍ１が表示される。また、大画面Ｍ１の一部を拡大する大画面Ｍ１よりも面積が小さくされた第２画面である小画面Ｍ２が大画面Ｍ１と重畳的に表示される。小画面Ｍ２は、表示されている状態と表示されていない状態とにすることができる。また、横長ディスプレイ３には、本発明の選択位置表示を行うポインタＰが表示されている。ポインタＰは、原則的に大画面Ｍ１または小画面Ｍ２のいずれかに表示される。
【００２６】
スイッチ２Ｂを操作すると、ポインタＰがスイッチ２Ｂの操作に対応して移動する。また、ポインタＰが大画面Ｍ１に表示されている場合には、操作可能範囲Ｘにおいてスイッチ２Ｂを操作する際にポインタＰが移動表示される。同様に、ポインタＰが小画面Ｍ２に表示されている場合にも、操作可能範囲Ｘにおいてスイッチ２Ｂを操作する際にポインタＰが移動表示される。
【００２７】
また、反力付与モータ４は、スイッチ筐体２Ａの内部に設けられており、スイッチ２Ｂにおける操作可能方向に対して所定の反力を付与する。反力付与モータ４は、大画面描画部１０および小画面描画部２０によって設定された方向および大きさの反力をスイッチ２Ｂに付与する。スイッチ２Ｂに付与する反力は、たとえば図３に示すように設定されている。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、縦方向となるＹ軸方向では、スイッチ２Ｂの操作可能範囲における移動点の中心点を５０％、もっとも下方に移動させた際の移動量を０％、もっとも上方に移動させた際の移動量を１００％として、２５％〜７５％の範囲では反力を０に設定する。また、２５％を下回る場合や７５％を上回る場合には５０％から離れるほど反力が大きくなるように設定する。
【００２９】
また、図３（ｂ）に示すように、横方向となるＸ方向では、スイッチ２Ｂの操作可能範囲における移動点の中心点を５０％、もっとも左方に移動させた際の移動量を０％、もっとも右方に移動させた際の移動量を１００％として、２５％〜７５％の範囲では反力を０に設定する。また、２５％を下回る場合や７５％を上回る場合には５０％から離れるほど反力が大きくなるように設定する。
【００３０】
ＥＣＵ５は、いずれもＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[ReadOnly Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなり、横長ディスプレイ３に表示する表示内容および反力付与モータ４によって付与する反力を統括制御する電子制御ユニットである。また、ＥＣＵ５における大画面描画部１０は、大画面操作情報取得部１１、大画面変換マップ記憶部１２、地図記憶部１３、大画面表示制御部１４、および大画面反力設定部１５を備えている。さらに、ＥＣＵ５における小画面描画部２０は、小画面操作情報取得部２１、小画面変換マップ記憶部２２、小画面表示制御部２３、および小画面反力設定部２４を備えている。
【００３１】
大画面描画部１０における大画面操作情報取得部１１は、スイッチ装置２から送信された操作情報に基づいて、ジョイスティックの操作結果に基づく座標（以下「ハプティック座標」という）を取得する。大画面操作情報取得部１１は、取得したハプティック座標に対応する操作変換情報を生成し、大画面表示制御部１４および大画面反力設定部１５に出力する。
【００３２】
大画面変換マップ記憶部１２は、大画面操作情報取得部１１から出力された操作変換情報を横長ディスプレイ３に選択箇所を示すポインタとして表示する際のポインタ表示位置（表示座標）に変換するための変換マップを複数備えている。大画面変換マップ記憶部１２は、複数の変換マップに中から、大画面表示制御部１４からの出力指令に応じた変換マップを選択し、大画面表示制御部１４に出力する。
【００３３】
地図記憶部１３は、車両が走行する領域、たとえば日本全国の地図情報を記憶している。また、地図記憶部１３が記憶する地図情報としては、種々の位置における地図情報があり、さらには、同一領域についても広域、拡大領域など複数の地図情報がある。地図記憶部１３は、大画面表示制御部１４からの読み出しに応じた地図情報を大画面表示制御部１４に出力する。
【００３４】
大画面表示制御部１４は、地図記憶部１３から読み出した地図情報に基づく地図を横長ディスプレイ３の大画面Ｍ１に表示させる。また、大画面表示制御部１４は、大画面操作情報取得部１１から出力された操作変換情報を大画面変換マップ記憶部１２から読み出した変換マップに参照してポインタＰの表示位置を決定し、横長ディスプレイ３に表示させる。
【００３５】
さらに、大画面表示制御部１４は、取得した地図情報およびポインタの表示位置に関するポインタ表示位置情報を大画面反力設定部１５に出力する。また、大画面表示制御部１４は、小画面表示スイッチ２Ｄから小画面表示信号が送信された場合には、小画面描画信号を小画面描画部２０に出力する。このとき、大画面描画部１０は、小画面描画信号とともに、横長ディスプレイ３に表示されている地図に拡大図に関する地図情報を小画面描画部２０に送信する。
【００３６】
大画面表示制御部１４は、小画面表示スイッチ２Ｄから小画面表示信号が送信された場合には、大画面Ｍ１における小画面Ｍ２を表示する所定の位置、たとえば縦方向および横方向ともに中央となる位置にポインタ表示位置が含まれているか否かを確認する。ここで、小画面Ｍ２を表示位置にポインタ表示位置が含まれていない場合には、小画面Ｍ２をポインタＰに近づける方向に移動させる。
【００３７】
大画面反力設定部１５は、大画面表示制御部１４から出力される地図情報およびポインタ表示位置情報に基づいて、スイッチ装置２におけるスイッチ２Ｂに付与する反力を設定する。たとえば、地図上にランドマークがある場合には、このランドマークに対応する位置にポインタが位置しやすくなるようにスイッチ２Ｂに付与する反力を算出し、反力付与モータ４に反力信号を送信する。また、大画面Ｍ１の外縁部近傍にポインタが位置する場合には、大画面Ｍ１の内側を向く方向に対して反力を付与する。
【００３８】
小画面描画部２０における小画面操作情報取得部２１および小画面変換マップ記憶部２２については、それぞれ大画面操作情報取得部１１および大画面変換マップ記憶部１２と同様の機能を備えている。また、小画面反力設定部２４についても、大画面反力設定部１５と同様の機能を備えている。
【００３９】
小画面表示制御部２３は、大画面描画部１０から小画面描画信号が出力された場合に、大画面描画部１０から送信された地図情報に基づく地図（拡大図）を横長ディスプレイ３の小画面Ｍ２に表示させる。また、ポインタＰが小画面Ｍ２内に表示されているときには、小画面表示制御部２３は、小画面操作情報取得部２１から出力された操作変換情報を小画面変換マップ記憶部２２から読み出した変換マップに参照してポインタＰの表示位置を決定し、横長ディスプレイ３に表示させる。
【００４０】
さらに、小画面表示制御部２３は、表示情報に基づく表示内容情報およびポインタの表示位置に関するポインタ表示位置情報を小画面反力設定部２４に出力する。また、小画面表示制御部２３は、ポインタ表示位置が小画面Ｍ２を外れた位置に移動すると判断した場合には、小画面消去信号を大画面描画部１０に出力する。ここで、小画面反力設定部２４では、スイッチ２Ｂにおける小画面Ｍ２の端部に相当する位置に壁反力を設定する。壁反力としては、図３（ａ）（ｂ）に示す２５％以下および７５％以上の位置に設定されている。この壁反力を越える力でスイッチ２Ｂが操作されることにより、ポインタＰが小画面Ｍ２から外れた位置に移動する。
【００４１】
次に、本実施形態に係る入力装置１における動作について説明する。本実施形態に係る入力装置１においては、ドライバなどの利用者がスイッチ装置２におけるスイッチ２Ｂを操作することにより、横長ディスプレイ３に表示されるポインタＰの位置が移動する。このときの大画面描画部１０における処理手順を説明する。図４は、大画面描画部における処理の手順を示すフローチャート、図５は、小画面描画部における処理の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図４に示すように、大画面描画部１０においては、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示さているか否かを判断する（Ｓ１）。その結果、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていないと判断した場合には、スイッチ装置２から送信される小画面表示信号を受信したか否かを判断する（Ｓ２）。ここで、小画面表示信号を受信したと判断した場合には、小画面描画信号を小画面描画部２０に出力し（Ｓ３）、大画面描画部１０における処理を終了する。
【００４３】
一方、小画面表示信号を受信していないと判断した場合には、大画面内対象ボタン処理を行う（Ｓ４）。大画面内対象ボタン処理では、スイッチ２Ｂから送信される操作情報や決定スイッチ２Ｃから送信される決定情報に基づいて、ポインタＰの表示位置の変更を行ったり決定情報に応じた処理を行ったりする。こうして、大画面描画部１０における処理を終了する。
【００４４】
また、ステップＳ１において横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていると判断した場合には、大画面スクロール信号を受信したか否かを判断する（Ｓ５）。
【００４５】
ここで、大画面スクロール信号を受信している場合には、大画面スクロール信号に応じて大画面Ｍ１に表示される地図をスクロールさせる大画面スクロール処理を行う（Ｓ６）。大画面スクロール処理を行った後、または大画面スクロール信号を受信していない場合には、小画面消去信号を受信したか否かを判断する（Ｓ７）。その結果、小画面消去信号を受信していないと判断した場合には、ステップＳ２に戻る。一方、小画面消去信号を受信したと判断した場合には、大画面内対象ボタン処理を行い（Ｓ４）、大画面描画部１０における処理を終了する。
【００４６】
次に、小画面描画部２０における処理について説明する。図５に示すように、小画面描画部２０においては、まず、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されているか否かを判断する（Ｓ１１）。小画面Ｍ２が表示されているか否かは、小画面描画信号を受信し、小画面消去信号を送信していないか否かによって判断する。その結果、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていないと判断した場合には、小画面描画信号を受信するまでステップＳ１１の処理を繰り返す。
【００４７】
一方、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていると判断した場合には、スイッチ装置２から送信される操作情報を受信し、ハプティック座標を取得したか否か判断する（Ｓ１２）。その結果、ハプティック座標を取得していないと判断した場合には、ステップＳ１２を繰り返し、ハプティック座標を取得するまで、スイッチ装置２から送信される操作情報の受信を待ちながら、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００４８】
また、ハプティック座標を取得したと判断した場合には、ポインタＰの表示位置となる座標点が小画面Ｍ２内にあるか否かを判断する（Ｓ１３）。ここで、ポインタＰの座標点が小画面Ｍ２内にあると判断した場合には、小画面内対象ボタン処理を行う（Ｓ１４）。小画面内対象ボタン処理では、大画面内対象ボタン処理と同様、スイッチ２Ｂから送信される操作情報や決定スイッチ２Ｃから送信される決定情報に基づいて、ポインタＰの表示位置の変更を行ったり決定情報に応じた処理を行ったりする。こうして、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００４９】
また、ポインタＰの表示位置となる座標点が小画面Ｍ２内にないと判断した場合には、ポインタＰは、大画面Ｍ１内であって小画面Ｍ２の外側に表示されていることとなる。この場合には、ポインタＰの表示位置の座標点が大画面Ｍ１の端部に位置しているか否かを判断する（Ｓ１５）。その結果、座標点が大画面Ｍ１の端部に位置していないと判断した場合には、ポインタＰが表示されている位置に小画面Ｍ２を移動させる。
【００５０】
このとき、本実施形態では、小画面Ｍ２を移動させるにあたり、小画面Ｍ２の移動速度を設定する（Ｓ１６）。小画面Ｍ２の移動速度は、スイッチ２Ｂに付与されている反力に応じて設定する。具体的には、スイッチ２Ｂに付与されている反力が大きいほど、小画面Ｍ２の移動速度を早くする。その後、ポインタの表示方向に小画面を移動させて（Ｓ１７）、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００５１】
さらに、ステップＳ１５において座標点が大画面Ｍ１の端部に位置していると判断した場合には、ポインタＰが表示されている方向に大画面をスクロールさせる大画面スクロール信号を大画面描画部１０に出力する。大画面描画部１０では、ポインタＰが表示されている方向に大画面をスクロールさせる処理を行う（Ｓ１８）。このとき、小画面描画部２０では、大画面スクロールと同時に小画面を同じ方向にスクロールさせる（Ｓ１９）。こうして、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００５２】
以上の構成を有する本実施形態に係る入力装置１においては、スイッチ装置２を操作することにより、ポインタＰの位置を移動させることができる。さらには、小画面表示スイッチ２Ｄを操作することによって大画面Ｍ１の一部を拡大した小画面Ｍ２を表示することができる。
【００５３】
また、図６（ａ）に示すように、ポインタＰが小画面Ｍ２の外側に表示されている場合には、図６（ｂ）に示すように、小画面Ｍ２は、ポインタＰが表示されている方向に向けて移動する。このときの小画面Ｍ２の移動速度は、スイッチ２Ｂに付与されている反力に応じて設定する。具体的には、スイッチ２Ｂに付与されている反力が大きいほど、小画面Ｍ２の移動速度を早くしている。このように、スイッチ２Ｂに付与される反力に応じて小画面Ｍ２の移動速度が変化するので、スイッチ２Ｂを操作するドライバなどの利用者の感覚に近い感覚で小画面Ｍ２を移動させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る入力装置は、装置構成は上記第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、上記の入力装置と比較して、大画面描画部１０が地図記憶部に代えて５０音表記憶部を備えている点において主に異なっている。
【００５５】
本実施形態に係る入力装置では、図７に示すように、横長ディスプレイ３には５０音表が表示されている。また、小画面Ｍ２には、大画面Ｍ１の一部拡大図が表示されているのは上記第１の実施形態と同様である。本実施形態においても、小画面Ｍ２は、大画面Ｍ１の表示範囲内で移動可能とされている。
【００５６】
続いて、本実施形態に係る入力装置における処理について説明する。大画面描画部１０の処理手順については、上記第１の実施形態と同様であるため、ここでは、小画面描画部２０における処理について説明する。図８は、小画面描画部の処理の手順を示すフローチャートである。
【００５７】
図８に示すように、小画面描画部２０においては、まず、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されているか否かを判断し（Ｓ２１）、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていないと判断した場合には、小画面描画信号を受信するまでステップＳ２１の処理を繰り返す。また、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていると判断した場合には、ハプティック座標を取得したか否か判断し（Ｓ２２）、ハプティック座標を取得していないと判断した場合には、ステップＳ２２を繰り返し、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００５８】
また、ハプティック座標を取得したと判断した場合には、ポインタＰの表示位置となる座標点が小画面Ｍ２内にあるか否かを判断し（Ｓ２３）、ポインタＰの座標点が小画面Ｍ２内にあると判断した場合には、小画面内対象ボタン処理を行う（Ｓ２４）。また、ポインタＰの表示位置となる座標点が小画面Ｍ２内にないと判断した場合には、ポインタＰの表示位置の座標点が大画面Ｍ１の端部に位置しているか否かを判断する（Ｓ２５）。
【００５９】
その結果、座標点が大画面Ｍ１の端部に位置していないと判断した場合には、小画面Ｍ２の移動速度を設定し（Ｓ２６）、ポインタの表示方向に小画面を移動させて（Ｓ２７）、小画面描画部２０における処理を終了する。ここまでは、上記第１の実施形態における処理の手順と同様である。
【００６０】
さらに、ステップＳ２５において座標点が大画面Ｍ１の端部に位置していると判断した場合には、小画面Ｍ２の移動を禁止する（Ｓ２８）。５０音表では、大画面Ｍ１に表意されているよりも大きい範囲での画像が用意されていないことから、小画面Ｍ２を移動させると、小画面Ｍ２における描画ができなくなってしまう。このため、大画面Ｍ１の端部に位置している場合には、小画面Ｍ２の移動を禁止する。こうして、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００６１】
このように、大画面に表示する情報としては、地図情報のほか、５０音表などとすることもできる。また、５０音表など、大画面Ｍ１にすべての情報が収まる場合には、大画面の表示を固定し、大画面がスクロールすることのないように表示する態様とすることもできる。
【００６２】
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る入力装置においては、ポインタＰの表示位置が小画面Ｍ２から大画面Ｍ１に移行した際に、スイッチ２Ｂに付与する反力の大きさを調整する。具体的には、大画面Ｍ１に移行した後にスイッチ２Ｂの位置を固定している状態が長いほど、スイッチ２Ｂに付与する反力を小さくするようにスイッチ２Ｂに付与する反力を調整する。
【００６３】
いま、小画面Ｍ２にポインタＰが表示された状態でスイッチ２Ｂに壁反力の最大値よりも大きな力が加えられ、ポインタＰが大画面Ｍ１に移動する（以下「壁越え」という）場合について説明する。ここで、図９に模式的に示すように、ポインタＰの表示位置が小画面Ｍ２における大画面Ｍ１との間の壁Ｗを越えて壁越えし、小画面Ｍ２から大画面Ｍ１に移行するとする。この場合に、図１０に示すように、小画面Ｍ２から壁越えをした直後においては、スイッチ２Ｂに付与する反力を大きくしておく。この状態から、図１０に示すように、時間が経過するごとに、スイッチ２Ｂに付与する反力を徐々に小さくしていく。
【００６４】
また、壁越えが生じた後に時間が経過し、スイッチ２Ｂの反力が小さくなるにつれて、スイッチ２Ｂを戻した際にポインタＰが戻る位置についても、図９に示すように、壁Ｗから遠い位置となるようにする。このようにポインタＰの位置を調整することにより、ポインタＰの移動位置が限界点となったとしても、さらに先に移動させることができるようになる。なお、このとき、スイッチ２Ｂを戻した際にポインタＰが戻る位置を画面の中央付近とすることもできる。
【００６５】
以下、本発明の実施形態に係る入力装置における処理について説明する。図１１は、本実施形態に係る入力における処理の手順を示すフローチャートである。図１１に示すように、入力装置１においては、まず、大画面描画部１０において、スイッチ装置２から送信される操作情報を受信し、ハプティック座標を取得したか否か判断する（Ｓ３１）。その結果、ハプティック座標を取得していないと判断した場合には、ステップＳ３１を繰り返し、ハプティック座標を取得するまで、スイッチ装置２から送信される操作情報の受信を待ちながら、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００６６】
その後、ハプティック座標を取得した場合には、壁越えが生じているか否かを判断する（Ｓ３２）。壁越えが生じているか否かの判断は、スイッチ２Ｂに壁反力よりも大きな力が加わっているか否かにより判断する。ここで、壁越えが生じていないと判断した場合には、大画面内対象ボタン処理を行って（Ｓ３３）、大画面描画部１０における処理を終了する。
【００６７】
一方、壁越えが生じていると判断した場合には、小画面描画部２０において、小画面Ｍ２に対応するスイッチ２Ｂの壁反力を設定する（Ｓ３４）。続いて、スイッチ装置２から送信される操作情報を受信し、ハプティック座標を取得したか否か判断する（Ｓ３５）。その結果、ハプティック座標を取得していないと判断した場合には、ステップＳ３５を繰り返し、ハプティック座標を取得するまで、スイッチ装置２から送信される操作情報の受信を待ちながら、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００６８】
その後、ハプティック座標を取得した場合には、スイッチ２Ｂにおける座標点が最大値となっているか否かを判断する（Ｓ３６）。その結果スイッチ２Ｂの座標点が最大値となっていると判断した場合には、スイッチ２Ｂに反力を付与する座標を更新する（Ｓ３７）。具体的には、図１０に破線で示すグラフの右側に順次移行するように座標を更新する。
【００６９】
それから、ポインタＰが端点に到達しているか否かを判断する（Ｓ３８）。ここで、ポインタＰが画面の端点に到達していないと判断した場合には、ステップＳ３５に戻り、ハプティック座標を取得するまで、スイッチ装置２から送信される操作情報の受信を待ちながら、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００７０】
また、ポインタＰが画面の端点に到達していると判断した場合には、通常の反力設定を行って（Ｓ３９）、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００７１】
このように、本実施形態に係る入力装置においては、壁越えが生じた後、スイッチ２Ｂを固定させている時間に応じてスイッチ２Ｂに付与する反力を調整し、スイッチ２Ｂにかかる力を緩めたときに、ポインタＰが戻る位置を調整している。具体的に、壁越えをした後にスイッチ２Ｂを保持する時間が長いほど、ポインタＰにかかる反力を小さくして、ポインタＰが戻る位置が壁Ｗから遠ざかるようにしている。このため、スイッチ２Ｂにかかる力を緩めた時点での反力でポインタＰが示す位置までスイッチ２Ｂが戻ることとなるので、スイッチ２Ｂの操作範囲を広く使うことができる。さらには、緩める位置が手前であるほど手前のスイッチを選択することができる。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、小画面表示スイッチ２Ｄを操作することによって小画面Ｍ２が表示されているようにしているが、他の条件によって小画面Ｍ２が表示される態様とすることもできる。たとえば、ポインタＰが大画面Ｍ１における所定の箇所を選択したときに小画面Ｍ２を表示することもできるし、所定の時間となったときや入力装置を始動させたときに小画面Ｍ２を表示する態様とすることもできる。
【００７３】
また、上記実施形態では、小画面Ｍ２は大画面Ｍ１に一部を表示するものであるが、大画面Ｍ１と小画面Ｍ２とは特に関連のない画面である態様とすることもできる。さらには、小画面Ｍ２は大画面Ｍ１の一部を拡大表示するものではないが、大画面Ｍ１と何らかの関係を有するものである態様とすることもできる。さらに、上記実施形態においては、大画面Ｍ１には地図や５０音表が表示されているが、その他の画像が表示される態様とすることもできる。たとえば、オーディオ、エアコン、ブロアなどの操作スイッチ画面情報を表示し、エアコン温度、フロア風量、オーディオ音量などを調整できる態様とすることもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１…入力装置、２…スイッチ装置、２Ａ…スイッチ筐体、２Ｂ…スイッチ、２Ｃ…決定スイッチ、２Ｄ…小画面表示スイッチ、３…横長ディスプレイ、４…反力付与モータ、１０…大画面描画部、１１…大画面操作情報取得部、１２…大画面変換マップ記憶部、１３…地図記憶部、１４…大画面表示制御部、１５…大画面反力設定部、２０…小画面描画部、２１…小画面操作情報取得部、２２…小画面変換マップ記憶部、２３…小画面表示制御部、２４…小画面反力設定部、Ｍ１…大画面、Ｍ２…小画面、Ｐ…ポインタ、Ｗ…壁、Ｘ…操作可能範囲、Ｙ…操作可能範囲。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のナビゲーション装置などの入力に用いられる入力装置として、ハプティック機構を用いられた表示操作システムがある（たとえば、特許文献１参照）。この表示操作システムは、たとえばドライバの人差し指と中指の動きで操作を行うことができるジョイスティックからなる入力手段を備えている。ここで、ドライバは、手首を半固定した状態で人指し指と中指を動かし、ジョイスティックの操作を行うことにより、たとえば画面に表示されたポインタの表示位置を動かし、選択することができるというものである。また、一般的な入力手段として、ジョイスティックの代わりに、トラックボール形状のものを用いるものも知られている。
【０００３】
この表示操作システムでは、ジョイスティックの動きをそのまま入力対象、たとえば画面上におけるポインタ等の動きに伝えることができる。このため、ドライバは、ジョイスティックを動かすことにより、ポインタ等を動かすことができるので、ポインタを動かす感覚を確認しやすく、操作を容易かつ確実に行うことができるというものである。また、この表示操作システムでは、画面の表示に合わせてジョイスティックに反力を与える反力発生装置を備えている。ここで、画面の表示に合わせた位置にポインタを誘導するように、ジョイスティックに反力を与えるものである。このため、ドライバは、誘導に従うだけで、たとえばボタン表示位置などのポインタを移動させて合わせることが多い位置にポインタを誘導し、合わせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３５３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された表示操作システムでは、たとえば画面に地図を表示して道路の案内を行う場合、画面中のランドマークなどに設定されるＰＯＩ（ポイントオブインタレスト）にポインタが移動しやすいように反力を設定することがある。ところが、地図を表示する際のスケールを広域に設定すると、ＰＯＩが狭い範囲に密集してしまう。このため、ＰＯＩにポインタが移動しやすいように反力を設定したとしても、ＰＯＩの位置にポインタを誘導することが困難となり、反力を設定した意味が実質的になくなってしまうものであった。また、反力を設定した場合には、ワンタッチストロークを行う際の妨げとなってポインタが引き込まれ過ぎてしまい不自由となってしまうなど、操作性が低くなるという問題があった。
【０００６】
このとき、たとえば画面を２分割して一方を拡大表示することにより、ＰＯＩの密集を分散させて、操作性を向上させることが考えられる。しかし、画面を２分割すると、広域表示できる領域が半減してしまうことから、情報表示を有効に行うことができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、広域表示を行う際に、画面を有効に活用することができるとともに、操作性を向上させることによってＰＯＩなどへの誘導を容易に行うことができる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決した本発明に係る入力装置は、第１画面と第１画面よりも面積が小さくされた第２画面とを重畳的に表示する表示手段と、表示手段に表示する表示情報を決定するにあたって、所定の操作幅内における操作領域で操作可能とされ、操作に応じた操作情報を出力する操作手段と、操作手段から出力される操作情報を取得する操作情報取得手段と、操作情報取得手段で取得した操作情報に応じて、第１画面または第２画面における選択位置を設定し、選択位置に対して選択位置表示を行う選択位置制御手段と、操作手段の操作方向に対して反力を付与する反力付与手段と、表示手段に表示される表示情報および選択位置に基づいて反力付与手段が操作手段に付与する反力を設定し、反力付与手段が操作手段に付与する反力を制御する反力制御手段と、を備え、第２画面は、第１画面の一部を拡大表示可能とされており、操作手段は、第２画面における第１画面に対する拡大率に応じて、操作領域を調整することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る入力装置においては、第一画面と第一画面よりも面積が小さくされた第二画面とを重畳的に表示している。このため、第一画面の一部分を第二画面に拡大表示することにより、ＰＯＩの密集を防止することができ、操作性の向上を図ることができる。また、第２画面は、第１画面の一部を拡大表示可能とされている。このため、第１画面に広域表示を行う際に、画面を有効活用することができる。さらに、操作手段は、第２画面における第１画面に対する拡大率に応じて、操作領域を調整している。このため、操作手段の操作性を向上させることができ、ＰＯＩなどへの誘導を容易に行うことができる。
【００１０】
ここで、反力制御手段は、第２画面における第１画面に対する拡大率に応じて、反力付与手段が付与する反力を設定する態様とすることができる。
【００１１】
このように、反力制御手段は、第２画面における第１画面に対する拡大率に応じて、反力付与手段が付与する反力を設定することにより、第２画面における選択位置に対する誘導を容易に行うことができる。
【００１２】
また、第２画面は、表示手段における表示位置を移動して変更可能とされており、反力制御手段によって設定される反力に基づいて、第２画面の移動速度を制御する態様とすることができる。
【００１３】
このように、第２画面の表示態様の変更としては、第２画面の移動がある。また、反力制御手段によって設定される反力に基づいて、第２画面の移動速度を制御することにより、操作手段に付与される反力に応じて第２画面の移動速度が変化するので、操作手段に与える反力を有効に利用して画面表示を行うことができる。
【００１４】
さらに、第２画面の移動速度は、反力制御手段によって設定される反力が大きいほど早くなるようにされている態様とすることができる。
【００１５】
このように、第２画面の移動速度は、反力制御手段によって設定される反力が大きいほど早くなるようにされていることにより、操作手段の操作者に与える違和感を小さくすることができる。
【００１６】
また、反力制御手段は、第１画面と第２画面との間で選択位置が移行した際、移行直後の所定時間内に、反力付与手段が付与する反力を変化させる態様とすることができる。
【００１７】
このように、反力制御手段は、第１画面と第２画面との間で選択位置が移行した際、移行直後の所定時間内に、反力付与手段が付与する反力を変化させることにより、選択位置の画面間での移行を操作手段の操作者に確実に知らせることができる。
【００１８】
さらに、反力付与手段が付与する反力の変化が、時間の経過に伴って小さくなる変化である態様とすることができる。
【００１９】
このように、反力付与手段が付与する反力の変化が、時間の経過に伴って小さくなる変化であることにより、選択位置が画面間で移行した後、徐々に通常の反力に戻していくことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る入力装置によれば、広域表示を行う際に、画面を有効に活用することができるとともに、操作性を向上させることによってＰＯＩなどへの誘導を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る入力装置のブロック構成図である。
【図２】（ａ）は、スイッチ装置の平面図、（ｂ）は、横長ディスプレイの表示画面を示す説明図である。
【図３】（ａ）は、縦軸座標とスイッチに付与する反力との関係を示すグラフ、（ｂ）は、横軸座標とスイッチに付与する反力との関係を示すグラフである。
【図４】大画面描画部における処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】小画面描画部における処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は、大画面の画像の一例を示す図、（ｂ）は、（ａ）における小画面に表示位置が移動した大画面の画像を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る入力装置における横長ディスプレイの表示画面に表示される大画面の画像の一例を示す図である。
【図８】第２の実施形態における小画面描画部の処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】大画面および小画面の間の壁とポインタとの位置関係を説明する説明図である。
【図１０】壁越えが生じた際に、スイッチを固定している際に、スイッチに付与する反力の時間経過に伴う変化を説明するグラフである。
【図１１】第３の実施形態における入力装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る入力装置のブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る入力装置１は、スイッチ装置２、横長ディスプレイ３、反力付与モータ４、およびＥＣＵ[Electronic Control Unit]５を備えている。スイッチ装置２は、たとえば車室内における運転席の側方に設けられている。また、スイッチ装置２は、図２（ａ）に示すように、スイッチ筐体２Ａを備えている。スイッチ筐体２Ａの表面には、本発明の操作手段となる、たとえばジョイスティックからなるスイッチ２Ｂが設けられている。さらに、スイッチ筐体２Ａの側面には、決定スイッチ２Ｃおよび小画面表示スイッチ２Ｄが設けられている。
【００２４】
スイッチ２Ｂは、図２（ａ）に示す横方向の操作可能範囲Ｘおよび横方向に直交する縦方向の操作可能範囲Ｙの範囲で幅方向に移動可能とされている。スイッチ装置２には、ＥＣＵ５における大画面描画部１０および小画面描画部２０が接続されている。さらに、大画面描画部１０および小画面描画部２０には、横長ディスプレイ３および反力付与モータ４が接続されている。スイッチ装置２は、スイッチ２Ｂが操作されることにより、ジョイスティックの操作方向に応じた操作情報を大画面描画部１０および小画面描画部２０に送信する。また、決定スイッチ２Ｃが押されることにより、決定情報を大画面描画部１０および小画面描画部２０に送信する。
【００２５】
横長ディスプレイ３は、車室内におけるドライバから目視できる位置に設置されている。また、図２（ｂ）に示すように、横長ディスプレイ３には、表示領域の全体に第１画面である大画面Ｍ１が表示される。また、大画面Ｍ１の一部を拡大する大画面Ｍ１よりも面積が小さくされた第２画面である小画面Ｍ２が大画面Ｍ１と重畳的に表示される。小画面Ｍ２は、表示されている状態と表示されていない状態とにすることができる。また、横長ディスプレイ３には、本発明の選択位置表示を行うポインタＰが表示されている。ポインタＰは、原則的に大画面Ｍ１または小画面Ｍ２のいずれかに表示される。
【００２６】
スイッチ２Ｂを操作すると、ポインタＰがスイッチ２Ｂの操作に対応して移動する。また、ポインタＰが大画面Ｍ１に表示されている場合には、操作可能範囲Ｘにおいてスイッチ２Ｂを操作する際にポインタＰが移動表示される。同様に、ポインタＰが小画面Ｍ２に表示されている場合にも、操作可能範囲Ｘにおいてスイッチ２Ｂを操作する際にポインタＰが移動表示される。
【００２７】
また、反力付与モータ４は、スイッチ筐体２Ａの内部に設けられており、スイッチ２Ｂにおける操作可能方向に対して所定の反力を付与する。反力付与モータ４は、大画面描画部１０および小画面描画部２０によって設定された方向および大きさの反力をスイッチ２Ｂに付与する。スイッチ２Ｂに付与する反力は、たとえば図３に示すように設定されている。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、縦方向となるＹ軸方向では、スイッチ２Ｂの操作可能範囲における移動点の中心点を５０％、もっとも下方に移動させた際の移動量を０％、もっとも上方に移動させた際の移動量を１００％として、２５％〜７５％の範囲では反力を０に設定する。また、２５％を下回る場合や７５％を上回る場合には５０％から離れるほど反力が大きくなるように設定する。
【００２９】
また、図３（ｂ）に示すように、横方向となるＸ方向では、スイッチ２Ｂの操作可能範囲における移動点の中心点を５０％、もっとも左方に移動させた際の移動量を０％、もっとも右方に移動させた際の移動量を１００％として、２５％〜７５％の範囲では反力を０に設定する。また、２５％を下回る場合や７５％を上回る場合には５０％から離れるほど反力が大きくなるように設定する。
【００３０】
ＥＣＵ５は、いずれもＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[ReadOnly Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなり、横長ディスプレイ３に表示する表示内容および反力付与モータ４によって付与する反力を統括制御する電子制御ユニットである。また、ＥＣＵ５における大画面描画部１０は、大画面操作情報取得部１１、大画面変換マップ記憶部１２、地図記憶部１３、大画面表示制御部１４、および大画面反力設定部１５を備えている。さらに、ＥＣＵ５における小画面描画部２０は、小画面操作情報取得部２１、小画面変換マップ記憶部２２、小画面表示制御部２３、および小画面反力設定部２４を備えている。
【００３１】
大画面描画部１０における大画面操作情報取得部１１は、スイッチ装置２から送信された操作情報に基づいて、ジョイスティックの操作結果に基づく座標（以下「ハプティック座標」という）を取得する。大画面操作情報取得部１１は、取得したハプティック座標に対応する操作変換情報を生成し、大画面表示制御部１４および大画面反力設定部１５に出力する。
【００３２】
大画面変換マップ記憶部１２は、大画面操作情報取得部１１から出力された操作変換情報を横長ディスプレイ３に選択箇所を示すポインタとして表示する際のポインタ表示位置（表示座標）に変換するための変換マップを複数備えている。大画面変換マップ記憶部１２は、複数の変換マップに中から、大画面表示制御部１４からの出力指令に応じた変換マップを選択し、大画面表示制御部１４に出力する。
【００３３】
地図記憶部１３は、車両が走行する領域、たとえば日本全国の地図情報を記憶している。また、地図記憶部１３が記憶する地図情報としては、種々の位置における地図情報があり、さらには、同一領域についても広域、拡大領域など複数の地図情報がある。地図記憶部１３は、大画面表示制御部１４からの読み出しに応じた地図情報を大画面表示制御部１４に出力する。
【００３４】
大画面表示制御部１４は、地図記憶部１３から読み出した地図情報に基づく地図を横長ディスプレイ３の大画面Ｍ１に表示させる。また、大画面表示制御部１４は、大画面操作情報取得部１１から出力された操作変換情報を大画面変換マップ記憶部１２から読み出した変換マップに参照してポインタＰの表示位置を決定し、横長ディスプレイ３に表示させる。
【００３５】
さらに、大画面表示制御部１４は、取得した地図情報およびポインタの表示位置に関するポインタ表示位置情報を大画面反力設定部１５に出力する。また、大画面表示制御部１４は、小画面表示スイッチ２Ｄから小画面表示信号が送信された場合には、小画面描画信号を小画面描画部２０に出力する。このとき、大画面描画部１０は、小画面描画信号とともに、横長ディスプレイ３に表示されている地図に拡大図に関する地図情報を小画面描画部２０に送信する。
【００３６】
大画面表示制御部１４は、小画面表示スイッチ２Ｄから小画面表示信号が送信された場合には、大画面Ｍ１における小画面Ｍ２を表示する所定の位置、たとえば縦方向および横方向ともに中央となる位置にポインタ表示位置が含まれているか否かを確認する。ここで、小画面Ｍ２を表示位置にポインタ表示位置が含まれていない場合には、小画面Ｍ２をポインタＰに近づける方向に移動させる。
【００３７】
大画面反力設定部１５は、大画面表示制御部１４から出力される地図情報およびポインタ表示位置情報に基づいて、スイッチ装置２におけるスイッチ２Ｂに付与する反力を設定する。たとえば、地図上にランドマークがある場合には、このランドマークに対応する位置にポインタが位置しやすくなるようにスイッチ２Ｂに付与する反力を算出し、反力付与モータ４に反力信号を送信する。また、大画面Ｍ１の外縁部近傍にポインタが位置する場合には、大画面Ｍ１の内側を向く方向に対して反力を付与する。
【００３８】
小画面描画部２０における小画面操作情報取得部２１および小画面変換マップ記憶部２２については、それぞれ大画面操作情報取得部１１および大画面変換マップ記憶部１２と同様の機能を備えている。また、小画面反力設定部２４についても、大画面反力設定部１５と同様の機能を備えている。
【００３９】
小画面表示制御部２３は、大画面描画部１０から小画面描画信号が出力された場合に、大画面描画部１０から送信された地図情報に基づく地図（拡大図）を横長ディスプレイ３の小画面Ｍ２に表示させる。また、ポインタＰが小画面Ｍ２内に表示されているときには、小画面表示制御部２３は、小画面操作情報取得部２１から出力された操作変換情報を小画面変換マップ記憶部２２から読み出した変換マップに参照してポインタＰの表示位置を決定し、横長ディスプレイ３に表示させる。
【００４０】
さらに、小画面表示制御部２３は、表示情報に基づく表示内容情報およびポインタの表示位置に関するポインタ表示位置情報を小画面反力設定部２４に出力する。また、小画面表示制御部２３は、ポインタ表示位置が小画面Ｍ２を外れた位置に移動すると判断した場合には、小画面消去信号を大画面描画部１０に出力する。ここで、小画面反力設定部２４では、スイッチ２Ｂにおける小画面Ｍ２の端部に相当する位置に壁反力を設定する。壁反力としては、図３（ａ）（ｂ）に示す２５％以下および７５％以上の位置に設定されている。この壁反力を越える力でスイッチ２Ｂが操作されることにより、ポインタＰが小画面Ｍ２から外れた位置に移動する。
【００４１】
次に、本実施形態に係る入力装置１における動作について説明する。本実施形態に係る入力装置１においては、ドライバなどの利用者がスイッチ装置２におけるスイッチ２Ｂを操作することにより、横長ディスプレイ３に表示されるポインタＰの位置が移動する。このときの大画面描画部１０における処理手順を説明する。図４は、大画面描画部における処理の手順を示すフローチャート、図５は、小画面描画部における処理の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図４に示すように、大画面描画部１０においては、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示さているか否かを判断する（Ｓ１）。その結果、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていないと判断した場合には、スイッチ装置２から送信される小画面表示信号を受信したか否かを判断する（Ｓ２）。ここで、小画面表示信号を受信したと判断した場合には、小画面描画信号を小画面描画部２０に出力し（Ｓ３）、大画面描画部１０における処理を終了する。
【００４３】
一方、小画面表示信号を受信していないと判断した場合には、大画面内対象ボタン処理を行う（Ｓ４）。大画面内対象ボタン処理では、スイッチ２Ｂから送信される操作情報や決定スイッチ２Ｃから送信される決定情報に基づいて、ポインタＰの表示位置の変更を行ったり決定情報に応じた処理を行ったりする。こうして、大画面描画部１０における処理を終了する。
【００４４】
また、ステップＳ１において横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていると判断した場合には、大画面スクロール信号を受信したか否かを判断する（Ｓ５）。
【００４５】
ここで、大画面スクロール信号を受信している場合には、大画面スクロール信号に応じて大画面Ｍ１に表示される地図をスクロールさせる大画面スクロール処理を行う（Ｓ６）。大画面スクロール処理を行った後、または大画面スクロール信号を受信していない場合には、小画面消去信号を受信したか否かを判断する（Ｓ７）。その結果、小画面消去信号を受信していないと判断した場合には、ステップＳ２に戻る。一方、小画面消去信号を受信したと判断した場合には、大画面内対象ボタン処理を行い（Ｓ４）、大画面描画部１０における処理を終了する。
【００４６】
次に、小画面描画部２０における処理について説明する。図５に示すように、小画面描画部２０においては、まず、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されているか否かを判断する（Ｓ１１）。小画面Ｍ２が表示されているか否かは、小画面描画信号を受信し、小画面消去信号を送信していないか否かによって判断する。その結果、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていないと判断した場合には、小画面描画信号を受信するまでステップＳ１１の処理を繰り返す。
【００４７】
一方、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていると判断した場合には、スイッチ装置２から送信される操作情報を受信し、ハプティック座標を取得したか否か判断する（Ｓ１２）。その結果、ハプティック座標を取得していないと判断した場合には、ステップＳ１２を繰り返し、ハプティック座標を取得するまで、スイッチ装置２から送信される操作情報の受信を待ちながら、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００４８】
また、ハプティック座標を取得したと判断した場合には、ポインタＰの表示位置となる座標点が小画面Ｍ２内にあるか否かを判断する（Ｓ１３）。ここで、ポインタＰの座標点が小画面Ｍ２内にあると判断した場合には、小画面内対象ボタン処理を行う（Ｓ１４）。小画面内対象ボタン処理では、大画面内対象ボタン処理と同様、スイッチ２Ｂから送信される操作情報や決定スイッチ２Ｃから送信される決定情報に基づいて、ポインタＰの表示位置の変更を行ったり決定情報に応じた処理を行ったりする。こうして、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００４９】
また、ポインタＰの表示位置となる座標点が小画面Ｍ２内にないと判断した場合には、ポインタＰは、大画面Ｍ１内であって小画面Ｍ２の外側に表示されていることとなる。この場合には、ポインタＰの表示位置の座標点が大画面Ｍ１の端部に位置しているか否かを判断する（Ｓ１５）。その結果、座標点が大画面Ｍ１の端部に位置していないと判断した場合には、ポインタＰが表示されている位置に小画面Ｍ２を移動させる。
【００５０】
このとき、本実施形態では、小画面Ｍ２を移動させるにあたり、小画面Ｍ２の移動速度を設定する（Ｓ１６）。小画面Ｍ２の移動速度は、スイッチ２Ｂに付与されている反力に応じて設定する。具体的には、スイッチ２Ｂに付与されている反力が大きいほど、小画面Ｍ２の移動速度を早くする。その後、ポインタの表示方向に小画面を移動させて（Ｓ１７）、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００５１】
さらに、ステップＳ１５において座標点が大画面Ｍ１の端部に位置していると判断した場合には、ポインタＰが表示されている方向に大画面をスクロールさせる大画面スクロール信号を大画面描画部１０に出力する。大画面描画部１０では、ポインタＰが表示されている方向に大画面をスクロールさせる処理を行う（Ｓ１８）。このとき、小画面描画部２０では、大画面スクロールと同時に小画面を同じ方向にスクロールさせる（Ｓ１９）。こうして、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００５２】
以上の構成を有する本実施形態に係る入力装置１においては、スイッチ装置２を操作することにより、ポインタＰの位置を移動させることができる。さらには、小画面表示スイッチ２Ｄを操作することによって大画面Ｍ１の一部を拡大した小画面Ｍ２を表示することができる。
【００５３】
また、図６（ａ）に示すように、ポインタＰが小画面Ｍ２の外側に表示されている場合には、図６（ｂ）に示すように、小画面Ｍ２は、ポインタＰが表示されている方向に向けて移動する。このときの小画面Ｍ２の移動速度は、スイッチ２Ｂに付与されている反力に応じて設定する。具体的には、スイッチ２Ｂに付与されている反力が大きいほど、小画面Ｍ２の移動速度を早くしている。このように、スイッチ２Ｂに付与される反力に応じて小画面Ｍ２の移動速度が変化するので、スイッチ２Ｂを操作するドライバなどの利用者の感覚に近い感覚で小画面Ｍ２を移動させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る入力装置は、装置構成は上記第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、上記の入力装置と比較して、大画面描画部１０が地図記憶部に代えて５０音表記憶部を備えている点において主に異なっている。
【００５５】
本実施形態に係る入力装置では、図７に示すように、横長ディスプレイ３には５０音表が表示されている。また、小画面Ｍ２には、大画面Ｍ１の一部拡大図が表示されているのは上記第１の実施形態と同様である。本実施形態においても、小画面Ｍ２は、大画面Ｍ１の表示範囲内で移動可能とされている。
【００５６】
続いて、本実施形態に係る入力装置における処理について説明する。大画面描画部１０の処理手順については、上記第１の実施形態と同様であるため、ここでは、小画面描画部２０における処理について説明する。図８は、小画面描画部の処理の手順を示すフローチャートである。
【００５７】
図８に示すように、小画面描画部２０においては、まず、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されているか否かを判断し（Ｓ２１）、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていないと判断した場合には、小画面描画信号を受信するまでステップＳ２１の処理を繰り返す。また、横長ディスプレイ３に小画面Ｍ２が表示されていると判断した場合には、ハプティック座標を取得したか否か判断し（Ｓ２２）、ハプティック座標を取得していないと判断した場合には、ステップＳ２２を繰り返し、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００５８】
また、ハプティック座標を取得したと判断した場合には、ポインタＰの表示位置となる座標点が小画面Ｍ２内にあるか否かを判断し（Ｓ２３）、ポインタＰの座標点が小画面Ｍ２内にあると判断した場合には、小画面内対象ボタン処理を行う（Ｓ２４）。また、ポインタＰの表示位置となる座標点が小画面Ｍ２内にないと判断した場合には、ポインタＰの表示位置の座標点が大画面Ｍ１の端部に位置しているか否かを判断する（Ｓ２５）。
【００５９】
その結果、座標点が大画面Ｍ１の端部に位置していないと判断した場合には、小画面Ｍ２の移動速度を設定し（Ｓ２６）、ポインタの表示方向に小画面を移動させて（Ｓ２７）、小画面描画部２０における処理を終了する。ここまでは、上記第１の実施形態における処理の手順と同様である。
【００６０】
さらに、ステップＳ２５において座標点が大画面Ｍ１の端部に位置していると判断した場合には、小画面Ｍ２の移動を禁止する（Ｓ２８）。５０音表では、大画面Ｍ１に表意されているよりも大きい範囲での画像が用意されていないことから、小画面Ｍ２を移動させると、小画面Ｍ２における描画ができなくなってしまう。このため、大画面Ｍ１の端部に位置している場合には、小画面Ｍ２の移動を禁止する。こうして、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００６１】
このように、大画面に表示する情報としては、地図情報のほか、５０音表などとすることもできる。また、５０音表など、大画面Ｍ１にすべての情報が収まる場合には、大画面の表示を固定し、大画面がスクロールすることのないように表示する態様とすることもできる。
【００６２】
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る入力装置においては、ポインタＰの表示位置が小画面Ｍ２から大画面Ｍ１に移行した際に、スイッチ２Ｂに付与する反力の大きさを調整する。具体的には、大画面Ｍ１に移行した後にスイッチ２Ｂの位置を固定している状態が長いほど、スイッチ２Ｂに付与する反力を小さくするようにスイッチ２Ｂに付与する反力を調整する。
【００６３】
いま、小画面Ｍ２にポインタＰが表示された状態でスイッチ２Ｂに壁反力の最大値よりも大きな力が加えられ、ポインタＰが大画面Ｍ１に移動する（以下「壁越え」という）場合について説明する。ここで、図９に模式的に示すように、ポインタＰの表示位置が小画面Ｍ２における大画面Ｍ１との間の壁Ｗを越えて壁越えし、小画面Ｍ２から大画面Ｍ１に移行するとする。この場合に、図１０に示すように、小画面Ｍ２から壁越えをした直後においては、スイッチ２Ｂに付与する反力を大きくしておく。この状態から、図１０に示すように、時間が経過するごとに、スイッチ２Ｂに付与する反力を徐々に小さくしていく。
【００６４】
また、壁越えが生じた後に時間が経過し、スイッチ２Ｂの反力が小さくなるにつれて、スイッチ２Ｂを戻した際にポインタＰが戻る位置についても、図９に示すように、壁Ｗから遠い位置となるようにする。このようにポインタＰの位置を調整することにより、ポインタＰの移動位置が限界点となったとしても、さらに先に移動させることができるようになる。なお、このとき、スイッチ２Ｂを戻した際にポインタＰが戻る位置を画面の中央付近とすることもできる。
【００６５】
以下、本発明の実施形態に係る入力装置における処理について説明する。図１１は、本実施形態に係る入力における処理の手順を示すフローチャートである。図１１に示すように、入力装置１においては、まず、大画面描画部１０において、スイッチ装置２から送信される操作情報を受信し、ハプティック座標を取得したか否か判断する（Ｓ３１）。その結果、ハプティック座標を取得していないと判断した場合には、ステップＳ３１を繰り返し、ハプティック座標を取得するまで、スイッチ装置２から送信される操作情報の受信を待ちながら、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００６６】
その後、ハプティック座標を取得した場合には、壁越えが生じているか否かを判断する（Ｓ３２）。壁越えが生じているか否かの判断は、スイッチ２Ｂに壁反力よりも大きな力が加わっているか否かにより判断する。ここで、壁越えが生じていないと判断した場合には、大画面内対象ボタン処理を行って（Ｓ３３）、大画面描画部１０における処理を終了する。
【００６７】
一方、壁越えが生じていると判断した場合には、小画面描画部２０において、小画面Ｍ２に対応するスイッチ２Ｂの壁反力を設定する（Ｓ３４）。続いて、スイッチ装置２から送信される操作情報を受信し、ハプティック座標を取得したか否か判断する（Ｓ３５）。その結果、ハプティック座標を取得していないと判断した場合には、ステップＳ３５を繰り返し、ハプティック座標を取得するまで、スイッチ装置２から送信される操作情報の受信を待ちながら、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００６８】
その後、ハプティック座標を取得した場合には、スイッチ２Ｂにおける座標点が最大値となっているか否かを判断する（Ｓ３６）。その結果スイッチ２Ｂの座標点が最大値となっていると判断した場合には、スイッチ２Ｂに反力を付与する座標を更新する（Ｓ３７）。具体的には、図１０に破線で示すグラフの右側に順次移行するように座標を更新する。
【００６９】
それから、ポインタＰが端点に到達しているか否かを判断する（Ｓ３８）。ここで、ポインタＰが画面の端点に到達していないと判断した場合には、ステップＳ３５に戻り、ハプティック座標を取得するまで、スイッチ装置２から送信される操作情報の受信を待ちながら、ハプティック座標の取得待ちを行う。
【００７０】
また、ポインタＰが画面の端点に到達していると判断した場合には、通常の反力設定を行って（Ｓ３９）、小画面描画部２０における処理を終了する。
【００７１】
このように、本実施形態に係る入力装置においては、壁越えが生じた後、スイッチ２Ｂを固定させている時間に応じてスイッチ２Ｂに付与する反力を調整し、スイッチ２Ｂにかかる力を緩めたときに、ポインタＰが戻る位置を調整している。具体的に、壁越えをした後にスイッチ２Ｂを保持する時間が長いほど、ポインタＰにかかる反力を小さくして、ポインタＰが戻る位置が壁Ｗから遠ざかるようにしている。このため、スイッチ２Ｂにかかる力を緩めた時点での反力でポインタＰが示す位置までスイッチ２Ｂが戻ることとなるので、スイッチ２Ｂの操作範囲を広く使うことができる。さらには、緩める位置が手前であるほど手前のスイッチを選択することができる。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、小画面表示スイッチ２Ｄを操作することによって小画面Ｍ２が表示されているようにしているが、他の条件によって小画面Ｍ２が表示される態様とすることもできる。たとえば、ポインタＰが大画面Ｍ１における所定の箇所を選択したときに小画面Ｍ２を表示することもできるし、所定の時間となったときや入力装置を始動させたときに小画面Ｍ２を表示する態様とすることもできる。
【００７３】
また、上記実施形態では、小画面Ｍ２は大画面Ｍ１に一部を表示するものであるが、大画面Ｍ１と小画面Ｍ２とは特に関連のない画面である態様とすることもできる。さらには、小画面Ｍ２は大画面Ｍ１の一部を拡大表示するものではないが、大画面Ｍ１と何らかの関係を有するものである態様とすることもできる。さらに、上記実施形態においては、大画面Ｍ１には地図や５０音表が表示されているが、その他の画像が表示される態様とすることもできる。たとえば、オーディオ、エアコン、ブロアなどの操作スイッチ画面情報を表示し、エアコン温度、フロア風量、オーディオ音量などを調整できる態様とすることもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１…入力装置、２…スイッチ装置、２Ａ…スイッチ筐体、２Ｂ…スイッチ、２Ｃ…決定スイッチ、２Ｄ…小画面表示スイッチ、３…横長ディスプレイ、４…反力付与モータ、１０…大画面描画部、１１…大画面操作情報取得部、１２…大画面変換マップ記憶部、１３…地図記憶部、１４…大画面表示制御部、１５…大画面反力設定部、２０…小画面描画部、２１…小画面操作情報取得部、２２…小画面変換マップ記憶部、２３…小画面表示制御部、２４…小画面反力設定部、Ｍ１…大画面、Ｍ２…小画面、Ｐ…ポインタ、Ｗ…壁、Ｘ…操作可能範囲、Ｙ…操作可能範囲。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画面と前記第１画面よりも面積が小さくされた第２画面とを重畳的に表示する表示手段と、
前記表示手段に表示する表示情報を決定するにあたって、所定の操作幅内における操作領域で操作可能とされ、前記操作に応じた操作情報を出力する操作手段と、
前記操作手段から出力される操作情報を取得する操作情報取得手段と、
前記操作情報取得手段で取得した操作情報に応じて、前記第１画面または前記第２画面における選択位置を設定し、前記選択位置に対して選択位置表示を行う選択位置制御手段と、
前記操作手段の操作方向に対して反力を付与する反力付与手段と、
前記表示手段に表示される表示情報および前記選択位置に基づいて前記反力付与手段が前記操作手段に付与する反力を設定し、前記反力付与手段が前記操作手段に付与する反力を制御する反力制御手段と、を備え、
前記第２画面は、前記第１画面の一部を拡大表示可能とされており、
前記操作手段は、前記第２画面における前記第１画面に対する拡大率に応じて、前記操作領域を調整することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記反力制御手段は、前記第２画面における前記第１画面に対する拡大率に応じて、前記反力付与手段が付与する反力を設定する請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第２画面は、前記表示手段における表示位置を移動して変更可能とされており、
前記反力制御手段によって設定される反力に基づいて、前記第２画面の移動速度を制御する請求項１または請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第２画面の移動速度は、前記反力制御手段によって設定される反力が大きいほど早くなるようにされている請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記反力制御手段は、前記第１画面と前記第２画面との間で前記選択位置が移行した際、移行直後の所定時間内に、前記反力付与手段が付与する反力を変化させる請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記反力付与手段が付与する反力の変化が、時間の経過に伴って小さくなる変化である請求項５に記載の入力装置。
【請求項１】
第１画面と前記第１画面よりも面積が小さくされた第２画面とを重畳的に表示する表示手段と、
前記表示手段に表示する表示情報を決定するにあたって、所定の操作幅内における操作領域で操作可能とされ、前記操作に応じた操作情報を出力する操作手段と、
前記操作手段から出力される操作情報を取得する操作情報取得手段と、
前記操作情報取得手段で取得した操作情報に応じて、前記第１画面または前記第２画面における選択位置を設定し、前記選択位置に対して選択位置表示を行う選択位置制御手段と、
前記操作手段の操作方向に対して反力を付与する反力付与手段と、
前記表示手段に表示される表示情報および前記選択位置に基づいて前記反力付与手段が前記操作手段に付与する反力を設定し、前記反力付与手段が前記操作手段に付与する反力を制御する反力制御手段と、を備え、
前記第２画面は、前記第１画面の一部を拡大表示可能とされており、
前記操作手段は、前記第２画面における前記第１画面に対する拡大率に応じて、前記操作領域を調整することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記反力制御手段は、前記第２画面における前記第１画面に対する拡大率に応じて、前記反力付与手段が付与する反力を設定する請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第２画面は、前記表示手段における表示位置を移動して変更可能とされており、
前記反力制御手段によって設定される反力に基づいて、前記第２画面の移動速度を制御する請求項１または請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第２画面の移動速度は、前記反力制御手段によって設定される反力が大きいほど早くなるようにされている請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記反力制御手段は、前記第１画面と前記第２画面との間で前記選択位置が移行した際、移行直後の所定時間内に、前記反力付与手段が付与する反力を変化させる請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記反力付与手段が付与する反力の変化が、時間の経過に伴って小さくなる変化である請求項５に記載の入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１６５０７０（Ｐ２０１１−１６５０７０Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２６１（Ｐ２０１０−２９２６１）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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