遠隔操作装置
【課題】誤操作及び誤入力を抑制し、操作感覚に優れた遠隔操作装置を提供する。
【解決手段】実施の形態に係る遠隔操作装置２は、２次元操作及びプッシュ操作可能な操作ノブ２２０と、操作ノブ２２０に力を付与するＺ軸モータ２２６と、表示部３００上のカーソル３０１が表示部３００に表示されたプッシュ操作が許容される領域外に位置し、さらに、プッシュ操作が操作ノブ２２０になされるとき、プッシュ操作とは逆向きの力を操作ノブ２２０に付与するようにＺ軸モータ２２６を制御する制御ＥＣＵ２００と、を備える。
【解決手段】実施の形態に係る遠隔操作装置２は、２次元操作及びプッシュ操作可能な操作ノブ２２０と、操作ノブ２２０に力を付与するＺ軸モータ２２６と、表示部３００上のカーソル３０１が表示部３００に表示されたプッシュ操作が許容される領域外に位置し、さらに、プッシュ操作が操作ノブ２２０になされるとき、プッシュ操作とは逆向きの力を操作ノブ２２０に付与するようにＺ軸モータ２２６を制御する制御ＥＣＵ２００と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、操作部と、操作部の操作状態を検出する位置センサと、操作部に外力を付与するアクチュエータと、位置センサより出力される位置信号に基づいたアクチュエータ駆動信号を出力してアクチュエータの駆動を制御する制御部とを備えた力覚付与型入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この力覚付与型入力装置は、制御部が、位置信号より操作部の現在位置及び現在速度を算出し、算出された現在位置に算出された現在速度を係数倍して加算したものに弾性係数を乗算してアクチュエータ駆動信号の算出された現在位置に応じた成分を算出するので、操作部の操作に対して、操作部の力覚の付与がタイミング良く行われ、力覚の制御が安定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５２７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の力覚付与型入力装置は、プッシュ操作には対応しておらず、プッシュ操作が行える領域なのか否かを操作部の操作感覚からは判断できなかった。
【０００６】
本発明の目的は、誤操作及び誤入力を抑制し、操作感覚に優れた遠隔操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、２次元操作及びプッシュ操作可能な操作部と、前記操作部に力を付与する駆動部と、表示画面上のカーソルが前記表示画面に表示されたプッシュ操作が許容される領域外に位置し、さらに、前記プッシュ操作が前記操作部になされるとき、前記プッシュ操作とは逆向きの力を前記操作部に付与するように前記駆動部を制御する制御部と、を備えた遠隔操作装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、誤操作及び誤入力を抑制し、操作感覚に優れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る遠隔操作装置が搭載された車両内部の概略図であり、（ｂ）は、遠隔操作装置の機械的な構成の概要を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態に係る遠隔操作装置のブロック図である。
【図３】図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、表示部の長手方向の一点鎖線上の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、表示部の短手方向の二点鎖線の線上の力覚パターンを示す図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態に係るフローチャートである。
【図５】図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、停車中の表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、走行中の表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合の力覚パターンを示す図である。
【図６】図６は、第２の実施の形態に係るフローチャートである。
【図７】図７（ａ）は、第３の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合のＺ方向の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、プッシュ操作がなされた場合のＸＹ方向の力覚パターンを示す図であり、（ｄ）は、プッシュ操作がなされていない場合のＸＹ方向の力覚パターンを示す図である。
【図８】図８は、第３の実施の形態に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る遠隔操作装置は、２次元操作及びプッシュ操作可能な操作部と、操作部に力を付与する駆動部と、表示画面上のカーソルが表示画面に表示されたプッシュ操作が許容される領域外に位置し、さらに、プッシュ操作が操作部になされるとき、プッシュ操作とは逆向きの力を操作部に付与するように駆動部を制御する制御部と、を備える。
[第１の実施の形態]
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る遠隔操作装置が搭載された車両内部の概略図であり、（ｂ）は、遠隔操作装置の機械的な構成の概要を示す斜視図である。図２は、第１の実施の形態に係る遠隔操作装置のブロック図である。図１（ｂ）に示すＸＹＺ座標は、直交座標であるものとする。
【００１１】
車両１は、図１（ａ）に示すように、運転者が着座する運転席１２の運転者から見て左側に、シフト装置等が設置されたセンターコンソール１３が配置され、このセンターコンソール１３の上面に遠隔操作装置２が設置されている。また、センターコンソール１３の運転者から見て前方には、計器類が設置されたインスツルメントパネル１０が配置されている。遠隔操作装置２は、運転者の前方のインスツルメントパネル１０近傍にステアリング１１が配置されている。
【００１２】
このインスツルメントパネル１０は、運転席１２に着座した運転者から視認可能な位置に、液晶モニター等の表示部３００が配置されている。この表示部３００は、例えば、遠隔操作装置２によって操作可能な被制御装置の表示部である。
【００１３】
この被制御装置は、図２に示すように、一例として、カーナビゲーション装置４０１、空調装置４０２及びオーディオ装置４０３等である。カーナビゲーション装置４０１の場合、表示部３００には、例えば、現在位置周辺の地図、各種設定が可能なメニュー画面等が表示される。空調装置４０２の場合、表示部３００には、例えば、温度等を設定するためのメニュー画面等が表示される。被制御装置がオーディオ装置４０３の場合、表示部３００には、例えば、再生可能な音楽ファイル名及び音量等を設定可能なメニュー画面等が表示される。
【００１４】
また、表示部３００には、例えば、メニュー画面に表示されたアイコン等を選択するためのカーソルが表示される。遠隔操作装置２は、例えば、操作部としての操作ノブ２２０の２次元操作に応じてこのカーソルを移動させ、プッシュ操作によってアイコンの選択等を行わせる。なお、カーソルによる選択とは、アイコン上にカーソルを重ねただけでなく、操作ノブ２２０のプッシュ操作による決定動作が含まれるものとする。
【００１５】
（遠隔操作装置２の概要）
遠隔操作装置２は、図１（ｂ）に示すように、ベース２１０及びベース２１０を覆うカバー２１１と、操作者が操作できるようにこのカバー２１１から突出して取付けられた操作ノブ２２０が設けられている。この操作ノブ２２０は、ベース２１０に取付けられたＸＹ軸受２２４に支持されたノブシャフト２２５に取付けられている。
【００１６】
Ｘ方向には、ノブシャフト２２５と接触し、Ｙ方向には、ノブシャフト２２５と接触しながらＸ方向へスライド移動可能なＸキャリッジ２４０と、Ｘキャリッジ２４０と直交し、Ｙ方向には、ノブシャフト２２５と接触し、Ｘ方向には、ノブシャフト２２５と接触しながらＹ方向へスライド移動可能なＹキャリッジ２４５により、スライド操作機構が構成されている。操作ノブ２２０のＸＹ操作により、ノブシャフト２２５は、このスライド操作機構をＸ方向及びＹ方向に移動する。
【００１７】
一方、Ｘキャリッジ２４０、Ｙキャリッジ２４５は、それぞれの両端がＸ軸スライドガイド２８０とＹ軸スライドガイド２８５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２３０及びＹ軸ラックギア２３５が取付けられており、このＸ軸ラックギア２３０及びＹ軸ラックギア２３５は、ベース２１０側に装着されたＸ軸モータ２５０の出力軸に設けられたＸ軸モータギア２６０及びＹ軸モータ２５５の出力軸に設けられたＹ軸モータギア２６５と噛み合うことで、Ｘ軸モータ２５０及びＹ軸モータ２５５の駆動力をＸ軸ラックギア２３０及びＹ軸ラックギア２３５に伝達させてＸキャリッジ２４０及びＹキャリッジ２４５を駆動する。遠隔操作装置２は、後述する制御部としての制御ＥＣＵ（Electric Control Unit）２００の制御により、力覚パターンに基づいたＸＹ操作（２次元操作）方向の反力を操作ノブ２２０に付与する。
【００１８】
Ｘ軸エンコーダ２７０とＹ軸エンコーダ２７５は、操作ノブ２２０のＸＹ操作によるＸ方向移動信号及びＹ方向移動信号を制御ＥＣＵ２００に出力する。
【００１９】
ノブシャフト２２５の端部には、入力スイッチ２９０が配置されている。この入力スイッチ２９０は、操作ノブ２２０になされたプッシュ操作を検出するように構成されている。また、入力スイッチ２９０は、プッシュ操作を検出するまでのストロークが設定されており、後述する位置センサ２２９は、入力スイッチ２９０がプッシュ操作を検出する前にプッシュ操作がなされたことを示すＺ方向移動信号を出力するものとする。
【００２０】
さらに、ノブシャフト２２５の側面には、Ｚ軸ラックギア２２８が設けられている。Ｚ軸ラックギア２２８は、駆動部としてのＺ軸モータ２２６の出力軸に設けられたＺ軸モータギア２２７と噛み合うことで、Ｚ軸モータ２２６の駆動力をＺ軸ラックギア２２８に伝達させてノブシャフト２２５を駆動する。遠隔操作装置２は、制御ＥＣＵ２００の制御により、力覚パターンに基づいたプッシュ操作方向（Ｚ操作方向）とは逆向きの力を操作ノブ２２０に付与する。以下では、このプッシュ操作方向とは逆向きの力を反力と呼ぶものとする。
【００２１】
位置センサ２２９は、操作ノブ２２０のプッシュ操作によるＺ方向移動信号を制御ＥＣＵ２００に出力する。
【００２２】
遠隔操作装置２は、スライド操作機構及びノブシャフト２２５を介してＸ軸モータ２５０、Ｙ軸モータ２５５の駆動力を操作ノブ２２０に作用させて反力を生成する。また、遠隔操作装置２は、Ｚ軸モータ２２６の駆動力を操作ノブ２２０に作用させて反力を生成する。すなわち、遠隔操作装置２は、操作ノブ２２０に力覚制御を行い、操作者が操作ノブ２２０を操作する際に適度な操作感覚を付与する。なお、スライド操作機構は、図１（ｂ）に示すスライド操作可能な機構に限定されず、ジョイステックのような傾倒操作可能な機構等であっても良い。
【００２３】
制御ＥＣＵ２００は、主に、判断処理を行なうマイコン（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、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（Random Access Memory）等から構成される。また、制御ＥＣＵ２００は、Ｘ軸モータ２５０、Ｙ軸モータ２５５及びＺ軸モータ２２６の駆動の制御、Ｘ軸モータ２５０、Ｙ軸モータ２５５及びＺ軸モータ２２６を用いた反力の制御を行うように構成されている。
【００２４】
この制御ＥＣＵ２００は、車両通信バス４００を介して表示部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に画像表示を行なうと共に、操作ノブ２２０のＸＹ操作によるカーソルを表示部３００に表示する。
【００２５】
また、制御ＥＣＵ２００は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等の車載ＬＡＮ（Local Area Network）の車両通信バス４００を介して被制御装置、例えば、カーナビゲーション装置４０１、空調装置４０２、オーディオ装置４０３等と接続されている。これにより、操作者は、例えば、表示部３００に表示されたメニュー画面に対する遠隔操作装置２の操作に基づいて、車両通信バス４００を介してカーナビゲーション装置４０１、空調装置４０２、オーディオ装置４０３等が遠隔制御される。また、車両通信バス４００には、車速センサ４０４が接続されている。この車速センサ４０４は、例えば、車両１の速度を示す車速信号を出力するように構成されている。
【００２６】
（力覚パターン２００ａについて）
図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、表示部の長手方向の一点鎖線上の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、表示部の短手方向の二点鎖線の線上の力覚パターンを示す図である。図３（ｂ）は、縦軸が反力Ｆ、横軸が長手方向のカーソル位置であり、（ｃ）は、横軸が反力Ｆ、横軸が短手方向のカーソル位置となっている。
【００２７】
力覚パターン２００ａは、表示部３００の表示領域をプッシュ操作が許容される領域と、許容されない領域とに分け、許容される領域は反力を付与せず、許容されない領域にはプッシュ操作の反力を操作ノブ２２０に付与するためのパターンである。この力覚パターン２００ａは、例えば、表示部３００に表示されるメニュー画面ごとに、遠隔操作装置２が、被制御装置から取得して記憶部に記憶されても良いし、記憶部に記憶されていても良い。
【００２８】
制御ＥＣＵ２００は、力覚パターンに応じた操作ノブ２２０に付与する反力を生成するためにＸ軸モータ２５０、Ｙ軸モータ２５５及びＺ軸モータ２２６を制御する。なお、力覚パターン２００ａは、Ｚ軸モータ２２６を駆動するためのものであり、Ｘ軸モータ２５０及びＹ軸モータ２５５を駆動するための力覚パターンは別に設定されるものとする。
【００２９】
図３（ａ）に示すアイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５の選択は、例えば、カーソル３０１が重ね合わせられ、さらに、操作ノブ２２０にプッシュ操作が行われることにより行われる。つまり、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５は、例えば、プッシュ操作が許容される領域であり、それ以外の領域は、プッシュ操作が許容されない領域（反力領域３０２）である。
【００３０】
アイコン３０３は、図３（ａ）の紙面に対して表示部３００の左側に表示され、表示部３００の長手方向のカーソル位置は、左端のカーソル位置がｄ１、右端のカーソル位置がｄ２である。
【００３１】
アイコン３０４は、図３（ａ）の紙面に対して表示部３００の中央に表示され、表示部３００の長手方向のカーソル位置は、左端のカーソル位置がｄ３、右端のカーソル位置がｄ４である。
【００３２】
アイコン３０５は、図３（ａ）の紙面に対して表示部３００の右側に表示され、表示部３００の長手方向のカーソル位置は、左端のカーソル位置がｄ５、右端のカーソル位置がｄ６である。
【００３３】
また、上記のアイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５は、例えば、同じ形状を有し、表示部３００の長手方向の一点鎖線に沿って整列しているので、図３（ｃ）に示す短手方向の各アイコンのカーソル位置は、図３（ｃ）の紙面の下側のカーソル位置がＤ１、上側のカーソル位置がＤ２である。なお、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５の形状及び配置等は、これに限定されず、自由に設定可能である。
【００３４】
以下に、本実施の形態に係る遠隔操作装置２の動作について、図４のフローチャートに従って説明する。
【００３５】
（動作）
図４は、第１の実施の形態に係るフローチャートである。なお、以下の各実施の形態において、簡単のため、カーソル３０１は、表示部３００に示す一点鎖線及び二点鎖線上に沿って移動するものとするが、一点鎖線及び二点鎖線以外の領域を移動するカーソル３０１についても、力覚パターン２００ａに基づいて反力が操作ノブ２２０に付与される。まず、カーソル３０１の移動について説明する。
【００３６】
遠隔操作装置２の制御ＥＣＵ２００は、例えば、カーソル３０１が表示部３００に表示された後、操作ノブ２２０の操作位置をＸ軸エンコーダ２７０、Ｙ軸エンコーダ２７５及び位置センサ２２９から出力されたＸ方向移動信号、Ｙ方向移動信号及びＺ方向移動信号に基づいて算出し、カーソル３０１のカーソル位置に換算する。制御ＥＣＵ２００は、例えば、上記の処理を所定の時間の周期（例えば１ｍｓ）ごとに繰り返し実行する。
【００３７】
次に、制御ＥＣＵ２００は、ステップ１のＹｅｓが成立する（Ｓ１：Ｙｅｓ）、すなわち、プッシュ操作がなされると、カーソル３０１のカーソル位置を確認する。
【００３８】
次に、制御ＥＣＵ２００は、カーソル３０１のカーソル位置が、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５のいずれかの領域にあるとき（Ｓ２：Ｙｅｓ）、力覚パターン２００ａに基づいて反力を操作ノブ２２０に付与せず、入力スイッチ２９０が押し下げされた後、プッシュ操作に基づく制御信号を車両通信バス４００に出力する（Ｓ３）。車両通信バス４００を介して制御信号を受信した被制御装置は、制御信号に基づいて動作を行う。
【００３９】
ここで、ステップ２において、カーソル３０１のカーソル位置が反力領域３０２にあるとき（Ｓ２：Ｎｏ）、制御ＥＣＵ２００は、Ｚ軸モータ２２６を制御して操作ノブ２２０にプッシュ操作と逆向きの反力Ｆ１を付与する（Ｓ４）。この反力Ｆ１は、操作者の操作方向とは逆向きの反力を操作者に付与するので、操作者は、プッシュ操作可能な領域外で操作したことを、操作ノブ２２０の感触から判断する。
【００４０】
（第１の実施の形態の効果）
上記の第１の実施の形態に係る遠隔操作装置２によれば、プッシュ操作が許容される領域外にカーソル３０１が位置するとき、操作ノブ２２０にプッシュ操作方向とは逆方向の反力を付与するので、反力を付与しない場合と比べて、操作者は、プッシュ操作可能な領域外で操作したことを、操作ノブ２２０の感触から判断することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、車両１が走行中であるか、停車中であるかに基づいて力覚パターンを切り替える点で第１の実施の形態と異なっている。なお、以下の各実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分については、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。遠隔操作装置２の構成は、第１の実施の形態と同じであるので、第２の実施の形態の動作を説明する。なお、以下の各実施の形態において、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５の形状及び配置は、第１の実施の形態と同じであるものとする。
【００４２】
図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、停車中の表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、走行中の表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合の力覚パターンを示す図である。図５（ｂ）及び（ｃ）は、縦軸が反力Ｆ、横軸が長手方向のカーソル位置である。
【００４３】
図５（ｂ）に示す力覚パターン２００ａは、車両１が停車中である場合に用いられる力覚パターンであり、第１の実施の形態の力覚パターンと同一である。
【００４４】
図５（ｃ）に示す力覚パターン２００ｂは、車両１が走行中である場合に用いられる力覚パターンである。この力覚パターン２００ｂは、図５（ｂ）示すように、プッシュ操作が許容される領域においても反力Ｆ２を操作ノブ２２０に付与するように構成されている。この反力Ｆ２は、プッシュ操作が許容されない反力領域３０２における反力Ｆ１よりも小さい反力となる。
【００４５】
以下に、本実施の形態に係る遠隔操作装置２の動作について説明する。
【００４６】
（動作）
図６は、第２の実施の形態に係るフローチャートである。制御ＥＣＵ２００は、ステップ１０のＹｅｓが成立する（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、すなわち、プッシュ操作がなされると、カーソル３０１のカーソル位置を確認する。
【００４７】
次に、制御ＥＣＵ２００は、カーソル３０１のカーソル位置が反力領域３０２にあるとき（Ｓ１１：Ｎｏ）、力覚パターン２００ａに基づいて操作ノブ２２０にプッシュ操作と逆向きの反力Ｆ１を付与する（Ｓ１２）。なお、車両１の走行中又は停止中において、反力領域３０２におけるプッシュ操作に対する反力の付与は、力覚パターン２００ａ及び力覚パターン２００ｂのそれぞれで同一の反力Ｆ１としているので、本実施の形態では、走行中又は停止中に関わらず力覚パターン２００ａを用いるものとする。なお、走行中の操作が好ましくない被制御装置等に対する操作がなされたことを警告する場合等において、走行中と停車中とで、反力領域３０２の反力が異なるものとしても良い。
【００４８】
ここで、ステップ１１において、制御ＥＣＵ２００は、カーソル３０１のカーソル位置が、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５のいずれかの領域にあるとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、さらに、車両通信バス４００を介して車速センサ４０４から取得した車速信号に基づいて車両１が走行中か否かを確認する。
【００４９】
制御ＥＣＵ２００は、車両１が走行中であるとき（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、力覚パターン２００ｂに切り替えてＺ軸モータ２２６を制御し、反力Ｆ２を操作ノブ２２０に付与する（Ｓ１４）。制御ＥＣＵ２００は、入力スイッチ２９０が押し下げされた後、プッシュ操作に基づく制御信号を車両通信バス４００に出力する（Ｓ１５）。車両通信バス４００を介して制御信号を受信した被制御装置は、制御信号に基づいて動作を行う。
【００５０】
（第２の実施の形態の効果）
上記の第２の実施の形態に係る遠隔操作装置２によれば、車両１の走行中にプッシュ操作がなされたとき、操作ノブ２２０にプッシュ操作方向とは逆方向の反力を付与するので、反力を付与しない場合と比べて、操作者は、走行中の操作が好ましくない被制御装置を操作していることを、操作ノブ２２０の感触から判断することができる。
【００５１】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、ＸＹ方向の反力を生成する点で上記の他の実施の形態と異なっている。
【００５２】
図７（ａ）は、第３の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合のＺ方向の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、プッシュ操作がなされた場合のＸＹ方向の力覚パターンを示す図であり、（ｄ）は、プッシュ操作がなされていない場合のＸＹ方向の力覚パターンを示す図である。図７（ｂ）〜（ｄ）は、縦軸が反力Ｆ、横軸が長手方向のカーソル位置である。また、カーソル位置ｄ２とｄ３の中点をｄ７、カーソル位置ｄ４とｄ５の中点をｄ８とする。
【００５３】
図７（ｂ）に示す力覚パターン２００ｃは、Ｚ方向、すなわち、プッシュ操作方向とは逆向きの方向の反力を操作ノブ２２０に付与するためのパターンである。この力覚パターン２００ｃは、アイコンに近づくにつれて反力がＦ１（例えば、カーソル位置ｄ７又はｄ８）からＦ３（例えば、カーソル位置ｄ２又はｄ３）へと連続的に変化し、プッシュ操作が許容される領域では反力がゼロとなる。なお、この力覚パターン２００ｃは、表示部３００の短手方向にも同様の力覚パターンを有し、例えば、表示部３００の短手方向の上方から最も近いアイコンに近づくにつれて反力が小さくなるように構成されている。
【００５４】
図７（ｃ）に示す力覚パターン２００ｄは、プッシュ操作がなされた場合のＸ軸モータ２５０及びＹ軸モータ２５５を介して付与されるスライド反力のパターンである。この力覚パターン２００ｄは、Ｚ方向の力覚パターン２００ｃと共に制御ＥＣＵ２００により実行される。
【００５５】
この力覚パターン２００ｄは、例えば、アイコン３０３とアイコン３０４の中点ｄ７より図７（ａ）の紙面の左側にカーソル３０１が位置するとき、アイコン３０３にカーソル３０１が引き込まれるスライド反力Ｆ４を操作ノブ２２０に付与するパターンである。また、力覚パターン２００ｄは、例えば、アイコン３０３とアイコン３０４の中点ｄ７より図７（ａ）の紙面の右側にカーソル３０１が位置するとき、アイコン３０４にカーソル３０１が引き込まれるスライド反力−Ｆ４を操作ノブ２２０に付与するパターンである。
【００５６】
制御ＥＣＵ２００は、アイコン３０４とアイコン３０５の中点ｄ８についても同様にカーソル３０１のカーソル位置により、アイコン３０４又はアイコン３０５に向けてスライド反力Ｆ４又はスライド反力−Ｆ４を生成させる。なお、図７（ｃ）及び（ｄ）は、図の左方向のスライド反力を＋とし、右方向のスライド反力を?として表示している。また、操作者が意図するＸＹ方向の操作方向とは異なる操作方向の力をスライド反力と呼ぶものとする。
【００５７】
図７（ｄ）に示す力覚パターン２００ｅは、プッシュ操作がなされていない場合のスライド反力のパターンである。この力覚パターン２００ｄは、Ｚ方向の力覚パターン２００ｃと共に制御ＥＣＵ２００により実行される。
【００５８】
この力覚パターン２００ｅは、例えば、アイコンの領域内にカーソル３０１が位置するとき、アイコンの中央に向けてスライド反力Ｆ４又はスライド反力−Ｆ４を操作ノブ２２０に付与するパターンである。
【００５９】
以下に、本実施の形態に係る遠隔操作装置２の動作について説明する。
【００６０】
（動作）
図８は、第３の実施の形態に係るフローチャートである。制御ＥＣＵ２００は、プッシュ操作がなされたとき（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、カーソル３０１のカーソル位置を確認する。
【００６１】
次に、制御ＥＣＵ２００は、カーソル３０１のカーソル位置がアイコン上に位置するとき（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、力覚パターン２００ｄに基づいてカーソル３０１を当該アイコンの中央に向かうスライド反力を操作ノブ２２０に付与する（Ｓ３２）。
【００６２】
次に、制御ＥＣＵ２００は、入力スイッチ２９０が押し下げされた後、プッシュ操作に基づく制御信号を車両通信バス４００に出力する（Ｓ３３）。車両通信バス４００を介して制御信号を受信した被制御装置は、制御信号に基づいて動作を行う。
【００６３】
ここで、ステップ３０において、プッシュ操作がなされない期間（Ｓ３０：Ｎｏ）、制御ＥＣＵ２００は、力覚パターン２００ｅに基づいて、カーソル３０１がアイコン上にあるときは、当該アイコンの中央に向かうスライド反力を操作ノブ２２０に付与し、アイコン上に位置しないときは、操作ノブ２２０にスライド反力を付与しない（Ｓ３４）。
【００６４】
また、ステップ３１において、カーソル３０１のカーソル位置がアイコン上に位置しないとき（Ｓ３１：Ｎｏ）、プッシュ操作がなされていることから力覚パターン２００ｄに基づいて、カーソル３０１に最も近いアイコンに向かうスライド反力を操作ノブ２２０に付与し、さらに、カーソル３０１が当該アイコン上に移動すると当該アイコンの中央に向かうスライド反力を操作ノブ２２０に付与する（Ｓ３５）。
【００６５】
（第３の実施の形態の効果）
上記の第３の実施の形態に係る遠隔操作装置２によれば、プッシュ操作がなされたときは、カーソル３０１をアイコンに導くスライド反力を生成し、かつ、当該アイコンに近づくにつれてプッシュ操作の反力を小さくし、また、プッシュ操作がなされていないときは、カーソル３０１がアイコン上にある場合のみアイコン中央に向かうスライド反力を生成するので、操作者は、主に、操作ノブ２２０から伝わる感覚により、カーソル３０１が当該アイコン上に位置するか否かを容易に判断できる。
【００６６】
上記に記載の各実施の形態によれば、プッシュ操作が許容される領域と許容されない領域とにおいて操作ノブ２２０に異なる反力を付与することで、操作感覚に優れた遠隔操作装置２を実現することができる。また、上記に記載の各実施の形態によれば、誤操作及び誤入力の抑制効果に優れた遠隔操作装置２を実現することができる。
【００６７】
なお、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変更しない範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両、２…遠隔操作装置、１０…インスツルメントパネル、１１…ステアリング、１２…運転席、１３…センターコンソール、２００…制御ＥＣＵ、２００ａ〜２００ｅ…力覚パターン、２１０…ベース、２１１…カバー、２２０…操作ノブ、２２４…ＸＹ軸受、２２５…ノブシャフト、２２６…Ｚ軸モータ、２２７…Ｚ軸モータギア、２２８…Ｚ軸ラックギア、２２９…位置センサ、２３０…Ｘ軸ラックギア、２３５…Ｘ軸ラックギア、２４０…Ｘキャリッジ、２４５…Ｙキャリッジ、２５０…Ｘ軸モータ、２５５…Ｙ軸モータ、２６０…Ｘ軸モータギア、２６５…Ｙ軸モータギア、２７０…Ｘ軸エンコーダ、２７５…Ｙ軸エンコーダ、２８０…Ｘ軸スライドガイド、２８５…Ｙ軸スライドガイド、２９０…入力スイッチ、３００…表示部、３０１…カーソル、３０２…反力領域、３０３〜３０５…アイコン、４００…車両通信バス、４０１…カーナビゲーション装置、４０２…空調装置、４０３…オーディオ装置、４０４…車速センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、操作部と、操作部の操作状態を検出する位置センサと、操作部に外力を付与するアクチュエータと、位置センサより出力される位置信号に基づいたアクチュエータ駆動信号を出力してアクチュエータの駆動を制御する制御部とを備えた力覚付与型入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この力覚付与型入力装置は、制御部が、位置信号より操作部の現在位置及び現在速度を算出し、算出された現在位置に算出された現在速度を係数倍して加算したものに弾性係数を乗算してアクチュエータ駆動信号の算出された現在位置に応じた成分を算出するので、操作部の操作に対して、操作部の力覚の付与がタイミング良く行われ、力覚の制御が安定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５２７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の力覚付与型入力装置は、プッシュ操作には対応しておらず、プッシュ操作が行える領域なのか否かを操作部の操作感覚からは判断できなかった。
【０００６】
本発明の目的は、誤操作及び誤入力を抑制し、操作感覚に優れた遠隔操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、２次元操作及びプッシュ操作可能な操作部と、前記操作部に力を付与する駆動部と、表示画面上のカーソルが前記表示画面に表示されたプッシュ操作が許容される領域外に位置し、さらに、前記プッシュ操作が前記操作部になされるとき、前記プッシュ操作とは逆向きの力を前記操作部に付与するように前記駆動部を制御する制御部と、を備えた遠隔操作装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、誤操作及び誤入力を抑制し、操作感覚に優れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る遠隔操作装置が搭載された車両内部の概略図であり、（ｂ）は、遠隔操作装置の機械的な構成の概要を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態に係る遠隔操作装置のブロック図である。
【図３】図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、表示部の長手方向の一点鎖線上の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、表示部の短手方向の二点鎖線の線上の力覚パターンを示す図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態に係るフローチャートである。
【図５】図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、停車中の表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、走行中の表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合の力覚パターンを示す図である。
【図６】図６は、第２の実施の形態に係るフローチャートである。
【図７】図７（ａ）は、第３の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合のＺ方向の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、プッシュ操作がなされた場合のＸＹ方向の力覚パターンを示す図であり、（ｄ）は、プッシュ操作がなされていない場合のＸＹ方向の力覚パターンを示す図である。
【図８】図８は、第３の実施の形態に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る遠隔操作装置は、２次元操作及びプッシュ操作可能な操作部と、操作部に力を付与する駆動部と、表示画面上のカーソルが表示画面に表示されたプッシュ操作が許容される領域外に位置し、さらに、プッシュ操作が操作部になされるとき、プッシュ操作とは逆向きの力を操作部に付与するように駆動部を制御する制御部と、を備える。
[第１の実施の形態]
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る遠隔操作装置が搭載された車両内部の概略図であり、（ｂ）は、遠隔操作装置の機械的な構成の概要を示す斜視図である。図２は、第１の実施の形態に係る遠隔操作装置のブロック図である。図１（ｂ）に示すＸＹＺ座標は、直交座標であるものとする。
【００１１】
車両１は、図１（ａ）に示すように、運転者が着座する運転席１２の運転者から見て左側に、シフト装置等が設置されたセンターコンソール１３が配置され、このセンターコンソール１３の上面に遠隔操作装置２が設置されている。また、センターコンソール１３の運転者から見て前方には、計器類が設置されたインスツルメントパネル１０が配置されている。遠隔操作装置２は、運転者の前方のインスツルメントパネル１０近傍にステアリング１１が配置されている。
【００１２】
このインスツルメントパネル１０は、運転席１２に着座した運転者から視認可能な位置に、液晶モニター等の表示部３００が配置されている。この表示部３００は、例えば、遠隔操作装置２によって操作可能な被制御装置の表示部である。
【００１３】
この被制御装置は、図２に示すように、一例として、カーナビゲーション装置４０１、空調装置４０２及びオーディオ装置４０３等である。カーナビゲーション装置４０１の場合、表示部３００には、例えば、現在位置周辺の地図、各種設定が可能なメニュー画面等が表示される。空調装置４０２の場合、表示部３００には、例えば、温度等を設定するためのメニュー画面等が表示される。被制御装置がオーディオ装置４０３の場合、表示部３００には、例えば、再生可能な音楽ファイル名及び音量等を設定可能なメニュー画面等が表示される。
【００１４】
また、表示部３００には、例えば、メニュー画面に表示されたアイコン等を選択するためのカーソルが表示される。遠隔操作装置２は、例えば、操作部としての操作ノブ２２０の２次元操作に応じてこのカーソルを移動させ、プッシュ操作によってアイコンの選択等を行わせる。なお、カーソルによる選択とは、アイコン上にカーソルを重ねただけでなく、操作ノブ２２０のプッシュ操作による決定動作が含まれるものとする。
【００１５】
（遠隔操作装置２の概要）
遠隔操作装置２は、図１（ｂ）に示すように、ベース２１０及びベース２１０を覆うカバー２１１と、操作者が操作できるようにこのカバー２１１から突出して取付けられた操作ノブ２２０が設けられている。この操作ノブ２２０は、ベース２１０に取付けられたＸＹ軸受２２４に支持されたノブシャフト２２５に取付けられている。
【００１６】
Ｘ方向には、ノブシャフト２２５と接触し、Ｙ方向には、ノブシャフト２２５と接触しながらＸ方向へスライド移動可能なＸキャリッジ２４０と、Ｘキャリッジ２４０と直交し、Ｙ方向には、ノブシャフト２２５と接触し、Ｘ方向には、ノブシャフト２２５と接触しながらＹ方向へスライド移動可能なＹキャリッジ２４５により、スライド操作機構が構成されている。操作ノブ２２０のＸＹ操作により、ノブシャフト２２５は、このスライド操作機構をＸ方向及びＹ方向に移動する。
【００１７】
一方、Ｘキャリッジ２４０、Ｙキャリッジ２４５は、それぞれの両端がＸ軸スライドガイド２８０とＹ軸スライドガイド２８５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２３０及びＹ軸ラックギア２３５が取付けられており、このＸ軸ラックギア２３０及びＹ軸ラックギア２３５は、ベース２１０側に装着されたＸ軸モータ２５０の出力軸に設けられたＸ軸モータギア２６０及びＹ軸モータ２５５の出力軸に設けられたＹ軸モータギア２６５と噛み合うことで、Ｘ軸モータ２５０及びＹ軸モータ２５５の駆動力をＸ軸ラックギア２３０及びＹ軸ラックギア２３５に伝達させてＸキャリッジ２４０及びＹキャリッジ２４５を駆動する。遠隔操作装置２は、後述する制御部としての制御ＥＣＵ（Electric Control Unit）２００の制御により、力覚パターンに基づいたＸＹ操作（２次元操作）方向の反力を操作ノブ２２０に付与する。
【００１８】
Ｘ軸エンコーダ２７０とＹ軸エンコーダ２７５は、操作ノブ２２０のＸＹ操作によるＸ方向移動信号及びＹ方向移動信号を制御ＥＣＵ２００に出力する。
【００１９】
ノブシャフト２２５の端部には、入力スイッチ２９０が配置されている。この入力スイッチ２９０は、操作ノブ２２０になされたプッシュ操作を検出するように構成されている。また、入力スイッチ２９０は、プッシュ操作を検出するまでのストロークが設定されており、後述する位置センサ２２９は、入力スイッチ２９０がプッシュ操作を検出する前にプッシュ操作がなされたことを示すＺ方向移動信号を出力するものとする。
【００２０】
さらに、ノブシャフト２２５の側面には、Ｚ軸ラックギア２２８が設けられている。Ｚ軸ラックギア２２８は、駆動部としてのＺ軸モータ２２６の出力軸に設けられたＺ軸モータギア２２７と噛み合うことで、Ｚ軸モータ２２６の駆動力をＺ軸ラックギア２２８に伝達させてノブシャフト２２５を駆動する。遠隔操作装置２は、制御ＥＣＵ２００の制御により、力覚パターンに基づいたプッシュ操作方向（Ｚ操作方向）とは逆向きの力を操作ノブ２２０に付与する。以下では、このプッシュ操作方向とは逆向きの力を反力と呼ぶものとする。
【００２１】
位置センサ２２９は、操作ノブ２２０のプッシュ操作によるＺ方向移動信号を制御ＥＣＵ２００に出力する。
【００２２】
遠隔操作装置２は、スライド操作機構及びノブシャフト２２５を介してＸ軸モータ２５０、Ｙ軸モータ２５５の駆動力を操作ノブ２２０に作用させて反力を生成する。また、遠隔操作装置２は、Ｚ軸モータ２２６の駆動力を操作ノブ２２０に作用させて反力を生成する。すなわち、遠隔操作装置２は、操作ノブ２２０に力覚制御を行い、操作者が操作ノブ２２０を操作する際に適度な操作感覚を付与する。なお、スライド操作機構は、図１（ｂ）に示すスライド操作可能な機構に限定されず、ジョイステックのような傾倒操作可能な機構等であっても良い。
【００２３】
制御ＥＣＵ２００は、主に、判断処理を行なうマイコン（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、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（Random Access Memory）等から構成される。また、制御ＥＣＵ２００は、Ｘ軸モータ２５０、Ｙ軸モータ２５５及びＺ軸モータ２２６の駆動の制御、Ｘ軸モータ２５０、Ｙ軸モータ２５５及びＺ軸モータ２２６を用いた反力の制御を行うように構成されている。
【００２４】
この制御ＥＣＵ２００は、車両通信バス４００を介して表示部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に画像表示を行なうと共に、操作ノブ２２０のＸＹ操作によるカーソルを表示部３００に表示する。
【００２５】
また、制御ＥＣＵ２００は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等の車載ＬＡＮ（Local Area Network）の車両通信バス４００を介して被制御装置、例えば、カーナビゲーション装置４０１、空調装置４０２、オーディオ装置４０３等と接続されている。これにより、操作者は、例えば、表示部３００に表示されたメニュー画面に対する遠隔操作装置２の操作に基づいて、車両通信バス４００を介してカーナビゲーション装置４０１、空調装置４０２、オーディオ装置４０３等が遠隔制御される。また、車両通信バス４００には、車速センサ４０４が接続されている。この車速センサ４０４は、例えば、車両１の速度を示す車速信号を出力するように構成されている。
【００２６】
（力覚パターン２００ａについて）
図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、表示部の長手方向の一点鎖線上の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、表示部の短手方向の二点鎖線の線上の力覚パターンを示す図である。図３（ｂ）は、縦軸が反力Ｆ、横軸が長手方向のカーソル位置であり、（ｃ）は、横軸が反力Ｆ、横軸が短手方向のカーソル位置となっている。
【００２７】
力覚パターン２００ａは、表示部３００の表示領域をプッシュ操作が許容される領域と、許容されない領域とに分け、許容される領域は反力を付与せず、許容されない領域にはプッシュ操作の反力を操作ノブ２２０に付与するためのパターンである。この力覚パターン２００ａは、例えば、表示部３００に表示されるメニュー画面ごとに、遠隔操作装置２が、被制御装置から取得して記憶部に記憶されても良いし、記憶部に記憶されていても良い。
【００２８】
制御ＥＣＵ２００は、力覚パターンに応じた操作ノブ２２０に付与する反力を生成するためにＸ軸モータ２５０、Ｙ軸モータ２５５及びＺ軸モータ２２６を制御する。なお、力覚パターン２００ａは、Ｚ軸モータ２２６を駆動するためのものであり、Ｘ軸モータ２５０及びＹ軸モータ２５５を駆動するための力覚パターンは別に設定されるものとする。
【００２９】
図３（ａ）に示すアイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５の選択は、例えば、カーソル３０１が重ね合わせられ、さらに、操作ノブ２２０にプッシュ操作が行われることにより行われる。つまり、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５は、例えば、プッシュ操作が許容される領域であり、それ以外の領域は、プッシュ操作が許容されない領域（反力領域３０２）である。
【００３０】
アイコン３０３は、図３（ａ）の紙面に対して表示部３００の左側に表示され、表示部３００の長手方向のカーソル位置は、左端のカーソル位置がｄ１、右端のカーソル位置がｄ２である。
【００３１】
アイコン３０４は、図３（ａ）の紙面に対して表示部３００の中央に表示され、表示部３００の長手方向のカーソル位置は、左端のカーソル位置がｄ３、右端のカーソル位置がｄ４である。
【００３２】
アイコン３０５は、図３（ａ）の紙面に対して表示部３００の右側に表示され、表示部３００の長手方向のカーソル位置は、左端のカーソル位置がｄ５、右端のカーソル位置がｄ６である。
【００３３】
また、上記のアイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５は、例えば、同じ形状を有し、表示部３００の長手方向の一点鎖線に沿って整列しているので、図３（ｃ）に示す短手方向の各アイコンのカーソル位置は、図３（ｃ）の紙面の下側のカーソル位置がＤ１、上側のカーソル位置がＤ２である。なお、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５の形状及び配置等は、これに限定されず、自由に設定可能である。
【００３４】
以下に、本実施の形態に係る遠隔操作装置２の動作について、図４のフローチャートに従って説明する。
【００３５】
（動作）
図４は、第１の実施の形態に係るフローチャートである。なお、以下の各実施の形態において、簡単のため、カーソル３０１は、表示部３００に示す一点鎖線及び二点鎖線上に沿って移動するものとするが、一点鎖線及び二点鎖線以外の領域を移動するカーソル３０１についても、力覚パターン２００ａに基づいて反力が操作ノブ２２０に付与される。まず、カーソル３０１の移動について説明する。
【００３６】
遠隔操作装置２の制御ＥＣＵ２００は、例えば、カーソル３０１が表示部３００に表示された後、操作ノブ２２０の操作位置をＸ軸エンコーダ２７０、Ｙ軸エンコーダ２７５及び位置センサ２２９から出力されたＸ方向移動信号、Ｙ方向移動信号及びＺ方向移動信号に基づいて算出し、カーソル３０１のカーソル位置に換算する。制御ＥＣＵ２００は、例えば、上記の処理を所定の時間の周期（例えば１ｍｓ）ごとに繰り返し実行する。
【００３７】
次に、制御ＥＣＵ２００は、ステップ１のＹｅｓが成立する（Ｓ１：Ｙｅｓ）、すなわち、プッシュ操作がなされると、カーソル３０１のカーソル位置を確認する。
【００３８】
次に、制御ＥＣＵ２００は、カーソル３０１のカーソル位置が、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５のいずれかの領域にあるとき（Ｓ２：Ｙｅｓ）、力覚パターン２００ａに基づいて反力を操作ノブ２２０に付与せず、入力スイッチ２９０が押し下げされた後、プッシュ操作に基づく制御信号を車両通信バス４００に出力する（Ｓ３）。車両通信バス４００を介して制御信号を受信した被制御装置は、制御信号に基づいて動作を行う。
【００３９】
ここで、ステップ２において、カーソル３０１のカーソル位置が反力領域３０２にあるとき（Ｓ２：Ｎｏ）、制御ＥＣＵ２００は、Ｚ軸モータ２２６を制御して操作ノブ２２０にプッシュ操作と逆向きの反力Ｆ１を付与する（Ｓ４）。この反力Ｆ１は、操作者の操作方向とは逆向きの反力を操作者に付与するので、操作者は、プッシュ操作可能な領域外で操作したことを、操作ノブ２２０の感触から判断する。
【００４０】
（第１の実施の形態の効果）
上記の第１の実施の形態に係る遠隔操作装置２によれば、プッシュ操作が許容される領域外にカーソル３０１が位置するとき、操作ノブ２２０にプッシュ操作方向とは逆方向の反力を付与するので、反力を付与しない場合と比べて、操作者は、プッシュ操作可能な領域外で操作したことを、操作ノブ２２０の感触から判断することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、車両１が走行中であるか、停車中であるかに基づいて力覚パターンを切り替える点で第１の実施の形態と異なっている。なお、以下の各実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分については、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。遠隔操作装置２の構成は、第１の実施の形態と同じであるので、第２の実施の形態の動作を説明する。なお、以下の各実施の形態において、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５の形状及び配置は、第１の実施の形態と同じであるものとする。
【００４２】
図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、停車中の表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、走行中の表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合の力覚パターンを示す図である。図５（ｂ）及び（ｃ）は、縦軸が反力Ｆ、横軸が長手方向のカーソル位置である。
【００４３】
図５（ｂ）に示す力覚パターン２００ａは、車両１が停車中である場合に用いられる力覚パターンであり、第１の実施の形態の力覚パターンと同一である。
【００４４】
図５（ｃ）に示す力覚パターン２００ｂは、車両１が走行中である場合に用いられる力覚パターンである。この力覚パターン２００ｂは、図５（ｂ）示すように、プッシュ操作が許容される領域においても反力Ｆ２を操作ノブ２２０に付与するように構成されている。この反力Ｆ２は、プッシュ操作が許容されない反力領域３０２における反力Ｆ１よりも小さい反力となる。
【００４５】
以下に、本実施の形態に係る遠隔操作装置２の動作について説明する。
【００４６】
（動作）
図６は、第２の実施の形態に係るフローチャートである。制御ＥＣＵ２００は、ステップ１０のＹｅｓが成立する（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、すなわち、プッシュ操作がなされると、カーソル３０１のカーソル位置を確認する。
【００４７】
次に、制御ＥＣＵ２００は、カーソル３０１のカーソル位置が反力領域３０２にあるとき（Ｓ１１：Ｎｏ）、力覚パターン２００ａに基づいて操作ノブ２２０にプッシュ操作と逆向きの反力Ｆ１を付与する（Ｓ１２）。なお、車両１の走行中又は停止中において、反力領域３０２におけるプッシュ操作に対する反力の付与は、力覚パターン２００ａ及び力覚パターン２００ｂのそれぞれで同一の反力Ｆ１としているので、本実施の形態では、走行中又は停止中に関わらず力覚パターン２００ａを用いるものとする。なお、走行中の操作が好ましくない被制御装置等に対する操作がなされたことを警告する場合等において、走行中と停車中とで、反力領域３０２の反力が異なるものとしても良い。
【００４８】
ここで、ステップ１１において、制御ＥＣＵ２００は、カーソル３０１のカーソル位置が、アイコン３０３、アイコン３０４及びアイコン３０５のいずれかの領域にあるとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、さらに、車両通信バス４００を介して車速センサ４０４から取得した車速信号に基づいて車両１が走行中か否かを確認する。
【００４９】
制御ＥＣＵ２００は、車両１が走行中であるとき（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、力覚パターン２００ｂに切り替えてＺ軸モータ２２６を制御し、反力Ｆ２を操作ノブ２２０に付与する（Ｓ１４）。制御ＥＣＵ２００は、入力スイッチ２９０が押し下げされた後、プッシュ操作に基づく制御信号を車両通信バス４００に出力する（Ｓ１５）。車両通信バス４００を介して制御信号を受信した被制御装置は、制御信号に基づいて動作を行う。
【００５０】
（第２の実施の形態の効果）
上記の第２の実施の形態に係る遠隔操作装置２によれば、車両１の走行中にプッシュ操作がなされたとき、操作ノブ２２０にプッシュ操作方向とは逆方向の反力を付与するので、反力を付与しない場合と比べて、操作者は、走行中の操作が好ましくない被制御装置を操作していることを、操作ノブ２２０の感触から判断することができる。
【００５１】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、ＸＹ方向の反力を生成する点で上記の他の実施の形態と異なっている。
【００５２】
図７（ａ）は、第３の実施の形態に係る表示部の概略図であり、（ｂ）は、表示部の長手方向の一点鎖線の線上をカーソルが移動する場合のＺ方向の力覚パターンを示す図であり、（ｃ）は、プッシュ操作がなされた場合のＸＹ方向の力覚パターンを示す図であり、（ｄ）は、プッシュ操作がなされていない場合のＸＹ方向の力覚パターンを示す図である。図７（ｂ）〜（ｄ）は、縦軸が反力Ｆ、横軸が長手方向のカーソル位置である。また、カーソル位置ｄ２とｄ３の中点をｄ７、カーソル位置ｄ４とｄ５の中点をｄ８とする。
【００５３】
図７（ｂ）に示す力覚パターン２００ｃは、Ｚ方向、すなわち、プッシュ操作方向とは逆向きの方向の反力を操作ノブ２２０に付与するためのパターンである。この力覚パターン２００ｃは、アイコンに近づくにつれて反力がＦ１（例えば、カーソル位置ｄ７又はｄ８）からＦ３（例えば、カーソル位置ｄ２又はｄ３）へと連続的に変化し、プッシュ操作が許容される領域では反力がゼロとなる。なお、この力覚パターン２００ｃは、表示部３００の短手方向にも同様の力覚パターンを有し、例えば、表示部３００の短手方向の上方から最も近いアイコンに近づくにつれて反力が小さくなるように構成されている。
【００５４】
図７（ｃ）に示す力覚パターン２００ｄは、プッシュ操作がなされた場合のＸ軸モータ２５０及びＹ軸モータ２５５を介して付与されるスライド反力のパターンである。この力覚パターン２００ｄは、Ｚ方向の力覚パターン２００ｃと共に制御ＥＣＵ２００により実行される。
【００５５】
この力覚パターン２００ｄは、例えば、アイコン３０３とアイコン３０４の中点ｄ７より図７（ａ）の紙面の左側にカーソル３０１が位置するとき、アイコン３０３にカーソル３０１が引き込まれるスライド反力Ｆ４を操作ノブ２２０に付与するパターンである。また、力覚パターン２００ｄは、例えば、アイコン３０３とアイコン３０４の中点ｄ７より図７（ａ）の紙面の右側にカーソル３０１が位置するとき、アイコン３０４にカーソル３０１が引き込まれるスライド反力−Ｆ４を操作ノブ２２０に付与するパターンである。
【００５６】
制御ＥＣＵ２００は、アイコン３０４とアイコン３０５の中点ｄ８についても同様にカーソル３０１のカーソル位置により、アイコン３０４又はアイコン３０５に向けてスライド反力Ｆ４又はスライド反力−Ｆ４を生成させる。なお、図７（ｃ）及び（ｄ）は、図の左方向のスライド反力を＋とし、右方向のスライド反力を?として表示している。また、操作者が意図するＸＹ方向の操作方向とは異なる操作方向の力をスライド反力と呼ぶものとする。
【００５７】
図７（ｄ）に示す力覚パターン２００ｅは、プッシュ操作がなされていない場合のスライド反力のパターンである。この力覚パターン２００ｄは、Ｚ方向の力覚パターン２００ｃと共に制御ＥＣＵ２００により実行される。
【００５８】
この力覚パターン２００ｅは、例えば、アイコンの領域内にカーソル３０１が位置するとき、アイコンの中央に向けてスライド反力Ｆ４又はスライド反力−Ｆ４を操作ノブ２２０に付与するパターンである。
【００５９】
以下に、本実施の形態に係る遠隔操作装置２の動作について説明する。
【００６０】
（動作）
図８は、第３の実施の形態に係るフローチャートである。制御ＥＣＵ２００は、プッシュ操作がなされたとき（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、カーソル３０１のカーソル位置を確認する。
【００６１】
次に、制御ＥＣＵ２００は、カーソル３０１のカーソル位置がアイコン上に位置するとき（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、力覚パターン２００ｄに基づいてカーソル３０１を当該アイコンの中央に向かうスライド反力を操作ノブ２２０に付与する（Ｓ３２）。
【００６２】
次に、制御ＥＣＵ２００は、入力スイッチ２９０が押し下げされた後、プッシュ操作に基づく制御信号を車両通信バス４００に出力する（Ｓ３３）。車両通信バス４００を介して制御信号を受信した被制御装置は、制御信号に基づいて動作を行う。
【００６３】
ここで、ステップ３０において、プッシュ操作がなされない期間（Ｓ３０：Ｎｏ）、制御ＥＣＵ２００は、力覚パターン２００ｅに基づいて、カーソル３０１がアイコン上にあるときは、当該アイコンの中央に向かうスライド反力を操作ノブ２２０に付与し、アイコン上に位置しないときは、操作ノブ２２０にスライド反力を付与しない（Ｓ３４）。
【００６４】
また、ステップ３１において、カーソル３０１のカーソル位置がアイコン上に位置しないとき（Ｓ３１：Ｎｏ）、プッシュ操作がなされていることから力覚パターン２００ｄに基づいて、カーソル３０１に最も近いアイコンに向かうスライド反力を操作ノブ２２０に付与し、さらに、カーソル３０１が当該アイコン上に移動すると当該アイコンの中央に向かうスライド反力を操作ノブ２２０に付与する（Ｓ３５）。
【００６５】
（第３の実施の形態の効果）
上記の第３の実施の形態に係る遠隔操作装置２によれば、プッシュ操作がなされたときは、カーソル３０１をアイコンに導くスライド反力を生成し、かつ、当該アイコンに近づくにつれてプッシュ操作の反力を小さくし、また、プッシュ操作がなされていないときは、カーソル３０１がアイコン上にある場合のみアイコン中央に向かうスライド反力を生成するので、操作者は、主に、操作ノブ２２０から伝わる感覚により、カーソル３０１が当該アイコン上に位置するか否かを容易に判断できる。
【００６６】
上記に記載の各実施の形態によれば、プッシュ操作が許容される領域と許容されない領域とにおいて操作ノブ２２０に異なる反力を付与することで、操作感覚に優れた遠隔操作装置２を実現することができる。また、上記に記載の各実施の形態によれば、誤操作及び誤入力の抑制効果に優れた遠隔操作装置２を実現することができる。
【００６７】
なお、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変更しない範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両、２…遠隔操作装置、１０…インスツルメントパネル、１１…ステアリング、１２…運転席、１３…センターコンソール、２００…制御ＥＣＵ、２００ａ〜２００ｅ…力覚パターン、２１０…ベース、２１１…カバー、２２０…操作ノブ、２２４…ＸＹ軸受、２２５…ノブシャフト、２２６…Ｚ軸モータ、２２７…Ｚ軸モータギア、２２８…Ｚ軸ラックギア、２２９…位置センサ、２３０…Ｘ軸ラックギア、２３５…Ｘ軸ラックギア、２４０…Ｘキャリッジ、２４５…Ｙキャリッジ、２５０…Ｘ軸モータ、２５５…Ｙ軸モータ、２６０…Ｘ軸モータギア、２６５…Ｙ軸モータギア、２７０…Ｘ軸エンコーダ、２７５…Ｙ軸エンコーダ、２８０…Ｘ軸スライドガイド、２８５…Ｙ軸スライドガイド、２９０…入力スイッチ、３００…表示部、３０１…カーソル、３０２…反力領域、３０３〜３０５…アイコン、４００…車両通信バス、４０１…カーナビゲーション装置、４０２…空調装置、４０３…オーディオ装置、４０４…車速センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元操作及びプッシュ操作可能な操作部と、
前記操作部に力を付与する駆動部と、
表示画面上のカーソルが前記表示画面に表示されたプッシュ操作が許容される領域外に位置し、さらに、前記プッシュ操作が前記操作部になされるとき、前記プッシュ操作とは逆向きの力を前記操作部に付与するように前記駆動部を制御する制御部と、
を備えた遠隔操作装置。
【請求項２】
前記制御部は、遠隔操作装置が搭載された車両が走行中に、前記プッシュ操作が許容される領域においてプッシュ操作がなされるとき、前記プッシュ操作とは逆向きの力よりも小さい力を前記操作部に付与する請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記操作部にプッシュ操作がなされたとき、前記プッシュ操作が許容される領域外から前記プッシュ操作が許容される領域に前記カーソルが移動するような２次元操作方向の力を前記操作部に付与し、前記プッシュ操作がなされないとき、前記プッシュ操作が許容される領域内において前記プッシュ操作が許容される領域の中央に前記カーソルが移動するような２次元操作方向の力を前記操作部に付与する請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項１】
２次元操作及びプッシュ操作可能な操作部と、
前記操作部に力を付与する駆動部と、
表示画面上のカーソルが前記表示画面に表示されたプッシュ操作が許容される領域外に位置し、さらに、前記プッシュ操作が前記操作部になされるとき、前記プッシュ操作とは逆向きの力を前記操作部に付与するように前記駆動部を制御する制御部と、
を備えた遠隔操作装置。
【請求項２】
前記制御部は、遠隔操作装置が搭載された車両が走行中に、前記プッシュ操作が許容される領域においてプッシュ操作がなされるとき、前記プッシュ操作とは逆向きの力よりも小さい力を前記操作部に付与する請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記操作部にプッシュ操作がなされたとき、前記プッシュ操作が許容される領域外から前記プッシュ操作が許容される領域に前記カーソルが移動するような２次元操作方向の力を前記操作部に付与し、前記プッシュ操作がなされないとき、前記プッシュ操作が許容される領域内において前記プッシュ操作が許容される領域の中央に前記カーソルが移動するような２次元操作方向の力を前記操作部に付与する請求項１に記載の遠隔操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−６３８３１（Ｐ２０１２−６３８３１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５４３９（Ｐ２０１０−２０５４３９）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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