(57)【要約】【課題】縦方向の長さと横方向の長さがある程度異なっているボタンが表示される場合において、その長手方向の周縁部における引込力の減少を抑制することができる操作感触付与型入力装置を提供する。【解決手段】入力装置によって付与される引込力の大きさを、ｘ軸方向とｙ軸方向で個別に計算する。すなわち、各指示位置Ｐ１〜Ｐ４等において、ｘ軸方向、ｙ軸方向でみた中心位置Ｃ０までの距離ｄｘ，ｄｙに基づいて引込力の大きさを計算する。これにより、ボタンＢＬの中心位置Ｃ０からある程度離れた位置でも、ｘ軸方向又はｙ軸方向のいずれかで引込力が発生するため、ボタンＢＬの周縁部でもある程度の大きさで合成引込力を発生させることができる。【選択図】図８
2009288981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者による操作に応じて任意の操作位置に変位する操作部材と、
前記操作部材に動作力を付与することで、操作者による操作とは別に前記操作部材の操作位置を変化させるアクチュエータと、
前記操作部材の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
所定の表示画面内に表示されるボタンの表示領域に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記操作部材の操作位置に基づき、前記表示画面内で前記操作部材の操作位置に対応した指示位置にポインタを表示させるための制御信号を出力するとともに、前記表示画面内に表示される前記ボタンの内方に向けて前記ポインタを移動させる引込力を発生するべく前記操作部材の操作位置を変化させる態様で前記アクチュエータを駆動する制御手段とを備えた操作感触付与型入力装置であって、
前記制御手段は、
少なくとも前記ボタンの表示領域の長さが縦方向と横方向とで互いに異なる場合、横方向でみた前記表示領域の中心位置と前記指示位置との距離に基づいて前記表示領域の横方向に関する前記引込力の大きさを算出するとともに、縦方向でみた前記表示領域の中心位置と前記指示位置との距離に基づいて前記表示領域の縦方向に関する前記引込力の大きさを算出し、これら横方向及び縦方向に関する２つの前記引込力を互いに合成した合成引込力を発生するべく前記アクチュエータを駆動することを特徴とする操作感触付与型入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操作感触付与型入力装置において、
前記アクチュエータは、
前記操作部材に対して前記表示領域の横方向に対応する動作力を付与する第１アクチュエータと、
前記操作部材に対して前記表示領域の縦方向に対応する動作力を付与する第２アクチュエータとを含み、
前記制御手段は、
前記算出した横方向に関する前記引込力を発生させるべく前記第１アクチュエータを駆動するとともに、前記算出した縦方向に関する前記引込力を発生させるべく前記第２アクチュエータを駆動することを特徴とする操作感触付与型入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の電子機器や車載電装品等の入力デバイスとして利用することができる操作感触付与型入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の操作感触付与型入力装置に関して、スティック等の操作部材をユーザが操作すると、その操作位置に応じて表示画面内でポインタを移動させるとともに、表示画面内でボタンの近くにポインタが位置すると、ボタンの内方に向けてポインタに引き込む制御を実行する先行技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。先行技術でいう引込力は、実際にユーザが操作している操作部材への外力（動作力）として付与される。このためユーザは、操作部材を通じてあたかもポインタがボタンの内方へ引き込まれていくかのような操作感覚を得ることができる。
【０００３】
また先行技術（特許文献１）では、ボタンの中心位置からポインタの位置までの距離に応じて引込力の大きさを設定している。例えば、ボタンの表示領域内で中心位置からある程度離れた位置に引込力の最大値を設定しておき、その後は距離が大きくなるにしたがって引込力が減少していくという設定が採用されている。これにより、ユーザが操作部材を通じてポインタをボタンに近付けていく操作を行うと、次第に大きな引込力が発生し、それによって自然にポインタがボタンの内方に引き込まれていくような操作感触が付与される。逆に、ユーザがボタンの中心位置からポインタを遠ざけていくと、あるところで引込力がピークとなり、これを過ぎると次第に引込力が低下していく。
【０００４】
さらに先行技術（特許文献２）は、大きさの異なる複数のボタン（例えば、正方形のボタンと長方形のボタン）間にポインタが位置する場合、各ボタンの中心位置までの距離に応じて引込先ボタンを決めるのではなく、ボタンの周縁部までの距離に応じて引込先ボタンを決める手法を採用している。この場合、単純に中心位置に近い方のボタンではなく、ユーザの見た目上でより近くに位置する方のボタンにポインタを引き込ませることができるので、ユーザに違和感を覚えさせることがないという利点がある。
【特許文献１】特開２００５−１４１６７５号公報（第６−７頁、図４）
【特許文献２】特開２００５−３３２３２５号公報（第５−６頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した先行技術の手法は、いずれも自然な操作感覚を付与できる点で優れており、依然としてその技術的価値は高い。
【０００６】
その上で本発明の発明者等は、先行技術（特許文献１）のようにボタンの中心位置からの距離に応じて引込力の大きさを計算する手法では、例えば縦方向の長さと横方向の長さがある程度異なっているボタン（長方形ボタン等）が表示される場合、ボタンの長手方向の周縁部へポインタを移動させていくと、それだけ中心位置からの距離が大きくなり、引込力が次第に低下してしまう現象に直面した。この場合、見た目上はポインタがボタンの周縁部の近くに位置しているにもかかわらず、付与される引込力は極僅かとなってしまうため、実際の操作感覚を見た目とマッチさせにくいという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、縦方向の長さと横方向の長さがある程度異なっているボタンが表示される場合において、その長手方向の周縁部における引込力の減少を抑制することができる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。
すなわち本発明は、操作者による操作に応じて任意の操作位置に変位する操作部材と、操作部材に動作力を付与することで、操作者による操作とは別に操作部材の操作位置を変化させるアクチュエータと、操作部材の操作位置を検出する操作位置検出手段と、所定の表示画面内に表示されるボタンの表示領域に関する情報を記憶する記憶手段と、操作部材の操作位置に基づき、表示画面内で操作部材の操作位置に対応した指示位置にポインタを表示させるための制御信号を出力するとともに、表示画面内に表示されるボタンの内方に向けてポインタを移動させる引込力を発生するべく操作部材の操作位置を変化させる態様でアクチュエータを駆動する制御手段とを備えた操作感触付与型入力装置である。
【０００９】
そして上記の制御手段は、少なくともボタンの表示領域の長さが縦方向と横方向とで互いに異なる場合、横方向でみた表示領域の中心位置と指示位置との距離に基づいて表示領域の横方向に関する引込力の大きさを算出するとともに、縦方向でみた表示領域の中心位置と指示位置との距離に基づいて表示領域の縦方向に関する引込力の大きさを算出し、これら横方向及び縦方向に関する２つの引込力を互いに合成した合成引込力を発生するべくアクチュエータを駆動するものである。
【００１０】
上記のように本発明の入力装置は、アクチュエータを駆動することで操作部材に動作力を付与し、それによって表示画面に表示されているボタンの内方に向けてポインタを移動させる引込力を発生させている。このとき操作部材の操作位置は、表示画面内でポインタが表示される指示位置に対応しているので、アクチュエータの動作力で操作部材の操作位置が変化すると、その変化に連動して表示画面内でポインタの表示位置も移動する。このため操作者であるユーザは、表示画面内でのポインタの移動と連動して発生する操作部材への動作力から引込力を実感することができ、そこに明確な操作感触を見出すことができる。
【００１１】
さらに本発明の入力装置は、少なくとも表示画面内に縦方向と横方向の長さが異なるボタンが表示される場合、単にその中心位置からポインタの指示位置までの距離に応じて制御上の引込力を計算するのではなく、横方向と縦方向で個別に引込力の大きさを計算する。このとき各方向別の引込力の大きさは、横方向又は縦方向でみた中心位置と指示位置との距離に基づいて算出される。このため、ボタンの中心位置から長手方向に指示位置が遠ざかっていく場合、横方向又縦方向のいずれか一方については引込力が減少するものの、他方については引込力が減少しない。その結果、アクチュエータの駆動によって発生する合成引込力はある程度の大きさを保つことができるため、ボタンの長手方向の周縁部においても充分な大きさの引込力を発生させることができ、それによって明確な操作感覚を付与することができる。
【００１２】
上記のアクチュエータは、操作部材に対して表示領域の横方向に対応する動作力を付与する第１アクチュエータと、操作部材に対して表示領域の縦方向に対応する動作力を付与する第２アクチュエータとを含む構成が好ましい。この場合、制御手段は、上記のように算出した横方向に関する引込力を発生させるべく第１アクチュエータを駆動するとともに、上記のように算出した縦方向に関する引込力を発生させるべく第２アクチュエータを駆動する。
【００１３】
この場合、制御手段は第１アクチュエータと第２アクチュエータを個々に独立して駆動することで、必要な合成引込力を容易に発生させることができるので、制御に関する処理負担を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明の操作感覚付与型入力装置は、ボタンの長手方向の周縁部でも充分な引込力を発生させることができ、表示画面内での見た目とマッチした自然な操作感触を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の操作感触付与型入力装置は、例えば、各種の電子機器（コンピュータ機器、オーディオ機器、ビデオ機器）をはじめ、カーナビゲーション装置等の車載電装品用の入力デバイス（ユーザインタフェース）として利用することができる。
【００１６】
〔実施形態の概要〕
図１は、一実施形態の入力装置２が適用された車載部品を部分的に示す斜視図である。図１に示される車載部品は、例えばインストルメントパネル４、センタコンソール６及びフロアコンソール８等から構成されている。このうちインストルメントパネル４は、自動車の室内（フロントシートの前方）に車幅方向に沿って配置される内装品である。またセンタコンソール６は、インストルメントパネル４の下方に連結して配置される内装品であり、このセンタコンソール６は車幅方向でみて中央に位置する。そしてフロアコンソール８は、センタコンソール６に続いて自動車のフロアパネル上に配置される内装品であり、このフロアコンソール８は車室内で運転席と助手席（図示していない）との間に位置する。
【００１７】
インストルメントパネル４には、例えば幅方向の中央位置に液晶ディスプレイ等の表示装置１０が組み込まれている他、その両側にはエアコン（車内空調機）の噴出口１２が設けられている。またインストルメントパネル４には、表示装置１０の下方位置に各種のスイッチ類（参照符号省略）が埋め込まれている。これらスイッチ類は、例えばエアコンの温度設定や風量調節、図示しないオーディオ機器の音量調節、ラジオ放送の選局、オーディオトラックの変更等を行うためのものである。
【００１８】
またセンタコンソール６には、例えば上段位置に音楽ＣＤ（コンパクトディスク）の出入口１４が設けられている他、その下段位置にはシフトレバー１６が設置されている。
【００１９】
そしてフロアコンソール８には、本実施形態の入力装置２を構成する操作スティック２０及びプッシュスイッチ２２が設置されている。入力装置２はメカニカルボックス２４を備えており、このメカニカルボックス２４は操作スティック２０及びプッシュスイッチ２２に連なる機構部品を有している。
【００２０】
上記の操作スティック２０は、上記の表示装置１０と連動してユーザ（運転者）の操作を受け付けるための操作部材である。またプッシュスイッチ２２は、同じく表示装置１０と連動してユーザの操作を受け付けるための入力デバイスである。具体的には、表示装置１０の表示画面内にはポインタＰ（例えば十字ポインタ、十字カーソル）や各種のボタンＢＬ，ＢＳの画像が表示されており、ユーザが操作スティック２０を任意の方向に傾ける操作を行うと、その操作に連動してポインタＰが表示画面内を移動する。そして、いずれかのボタンＢＬ，ＢＳ内にポインタＰが移動した状態でユーザがプッシュスイッチ２２を押し込む操作を行うと、そのボタンＢＬ，ＢＳに割り当てられたファンクションを選択することができる。なおこの例では、表示画面内で上段に表示されている３つのボタンＢＳにそれぞれ「ＴＶ」、「ラジオ」、「ＣＤ」のファンクションが割り当てられており、下段に表示されている横長のボタンＢＬには「ナビゲーション」のファンクションが割り当てられている。したがって、ユーザがいずれかのファンクションを選択する際は、操作スティック２０を操作してポインタＰを所望のファンクションに対応したボタンＢＬ，ＢＳまで移動させ、その状態でプッシュスイッチ２２を操作すればよい。
【００２１】
〔構造例〕
図２及び図３は、メカニカルボックス２４の構造例を示す図である。以下、メカニカルボックス２４の構造について説明する。
【００２２】
図２中（Ａ）：ここにはメカニカルボックス２４が平面視で示されている。メカニカルボックス２４はケース体２４ａを備えており、このケース体２４ａは例えば中空の立方体形状をなしている。ケース体２４ａの上面には円形の開口２４ｂが形成されており、この開口２４ｂを通じて上記の操作スティック２０がケース体２４ａの天板を上下方向に貫通して延びている。なお操作スティック２０はノブ２０ａ及びレバー２０ｂからなり、レバー２０ｂの頂部にノブ２０ａが取り付けられている。なお、ケース体２４ａは複数のパーツを組み合わせた構造であってもよい。
【００２３】
また上記のプッシュスイッチ２２は、ケース体２４ａの上面に設置されている。プッシュスイッチ２２には例えばスイッチボックス２２ａが付属しており、このスイッチボックス２２ａには図示しないマイクロスイッチやこれに連なるスイッチ回路、配線等の電子部品がさらに付属する。
【００２４】
ケース体２４ａの外面には、第１モータ２６及び第２モータ２８が取り付けられている。これら２つのモータ２６，２８の出力軸は、互いに直角をなしてケース体２４ａの内部に向けて延びている。また、各出力軸の延長線は操作スティック２０の中心にて交差している。なおケース体２４ａには、各出力軸を挿通するための貫通孔（図中符号省略）が形成されている。
【００２５】
また第１モータ２６及び第２モータ２８には、それぞれ第１回転センサ３０、第２回転センサ３２が取り付けられている。これら回転センサ３０，３２は、それぞれ対応するモータ２６，２８の回転角及び回転方向に応じた検出信号を出力する。このような回転センサ３０，３２は、例えば２つの受光素子を備えて回転方向も検出可能なフォトインタラプタとスリット付ディスクとの組み合わせで構成することができる。
【００２６】
図２中（Ｂ）：ここにはメカニカルボックス２４の縦断面（図２中（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面）が示されている。ケース体２４ａの内部には、第１駆動部材３４が収容されており、この第１駆動部材３４の一端部は第１モータ２６の出力軸２６ａに連結されている。また第１駆動部材３４の他端部は、第１モータ２６と反対側でケース体２４ａの側板に回転自在に支持されている。他端部が支持される位置は、出力軸２６ａの延長線上にある。このため第１駆動部材３４は、第１モータ２６の出力軸２６ａの回転に伴って一体に回転することができる。なお、ここでは出力軸２６ａと第１駆動部材３４とを直結した例を挙げているが、これらの間に減速機構を介在させてもよい。
【００２７】
第１駆動部材３４の中央位置には、軸部３４ａが形成されている。この軸部３４ａは出力軸２６ａと直交する方向に延びている。レバー２０ｂには軸受孔２０ｃが形成されており、軸部３４ａはレバー２０ｂの軸受孔２０ｃ内を貫通している。この状態で、レバー２０ｂは軸部３４ａによって図中の左右方向にスイング（いわゆる揺動）可能に支持されている。ただし、これ以外についてレバー２０ｂの可動方向はなく、レバー２０ｂは第１駆動部材３４が回転すると、これに伴って一体に回転（図中の前後方向にスイング）する。
【００２８】
図３中（Ｃ）：ここにはメカニカルボックス２４の別の縦断面（図２中（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面）が示されている。上記の第１駆動部材３４とは別に、ケース体２４ａの内部には第２駆動部材３６が収容されており、この第２駆動部材３６の一端部は第２モータ２８の出力軸２８ａに連結されている。また第２駆動部材３６の他端部は、第２モータ２８と反対側でケース体２４ａの側板に回転自在に支持されている。他端部が支持される位置は、出力軸２８ａの延長線上である。このため第２駆動部材３６は、第２モータ２８の出力軸２８ａの回転に伴って一体に回転する。ここでも同様に、出力軸２８ａと第２駆動部材３６との間に減速機構を介在させてもよい。
【００２９】
第２駆動部材３６は、その中央部分が下方へクランク状に折れ曲がっており、これにより第２駆動部材３６と第１駆動部材３４との間には適度なクリアランスが確保されている。そして第２駆動部材３６には、このクランク状の部分にガイド溝３６ａが形成されており、このガイド溝３６ａ内にレバー２０ｂの下端部が挿入されている。ガイド溝３６ａは第２駆動部材３６の長手方向（図中の左右方向）に延びており、その幅はレバー２０ｂの外径よりも僅かに大きい。またガイド溝３６ａの長さは、第１駆動部材３４の回転に伴うレバー２０ｂの下端部の可動範囲よりも大きい。このためレバー２０ｂがスイングする際、その下端部はガイド溝３６ａ内をその長手方向へ自由に移動することができる。またレバー２０ｂが最大角度までスイングしても、その下端部はガイド溝３６ａから抜け出ることはない。ただし、ガイド溝３６ａ内では長手方向以外にレバー２０ｂの可動方向はなく、レバー２０ｂは第２駆動部材３６が回転すると、それに伴って一体に回転（図中の前後方向にスイング）する。
【００３０】
図３中（Ｄ）：ここにはメカニカルボックス２４の横断面（図２中（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面）が示されている。上記のようにメカニカルボックス２４は、第１及び第２駆動部材３４，３６の回転に伴い、それぞれの可動範囲内でレバー２０ｂを２方向にスイングさせることができる。したがってメカニカルボックス２４は、第１及び第２モータ２６，２８をそれぞれ回転させることで、レバー２０ｂの可動範囲内で操作スティック２０をケース体２４ａに対して任意の方向に任意の角度だけ傾斜させることができる。
【００３１】
〔制御に関する構成〕
図４は、入力装置２の制御に関する構成を概略的に示すブロック図である。入力装置２は制御ユニット４０を備えており、この制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２をはじめＲＯＭ４４やＲＡＭ４６等のメモリデバイスを有する制御用コンピュータである。また制御ユニット４０は、入力回路４８や出力回路５０等のドライバをはじめ、図示しないクロック発生回路や割り込みコントローラ等の周辺ＩＣを有している。
【００３２】
上記の第１及び第２モータ２６，２８は、この制御ユニット４０により動作を制御されている。すなわち制御ユニット４０は、第１及び第２モータ２６，２８にそれぞれ駆動信号を印加して、出力軸２６ａ，２８ａをそれぞれ決まった回転方向へ必要な回転角だけ回転させるとともに、必要なトルクを発生させる。これにより、操作スティック２０に対して動作力が付与されることになる。このときの動作力（ベクトル量）の大きさと方向は、モータ２６，２８の回転角、回転方向及びその時のトルクによって決定される。また制御ユニット４０は、各回転センサ３０，３２から出力される検出信号に基づいて、各モータ２６，２８の回転角及び回転方向を検出することができる。なお制御ユニット４０は、例えば上記のインストルメントパネル４内に設置されている。
【００３３】
〔入力対象システム〕
入力装置２の制御ユニット４０は、例えば自動車の車載電装システム５２に対してユーザの入力操作に応じた制御信号を出力する。車載電装システム５２は、例えば自動車のナビゲーション装置や、これと連動してエアコンやオーディオ機器、テレビ等を作動させる公知のシステムである。なお上記の表示装置１０は、車載電装システム５２の一部として機能する。制御ユニット４０から車載電装システム５２に出力される制御信号は、表示装置１０の表示画面内でポインタＰを移動させたり、ボタンＢＬ，ＢＳをクリックしたりするユーザの操作（意思）を反映したものとなる。
【００３４】
〔基本動作〕
このような入力装置２を車載電装システム５２の入力デバイスに適用することで、以下の基本動作を実現することができる。
【００３５】
先ず入力装置２の制御ユニット４０は、各センサ３０，３２からの検出信号に基づいて現時点での操作スティック２０の操作位置を検出し、その検出結果に対応した指示位置を制御信号として出力する。操作スティック２０の操作位置はリアルタイム（例えば数ミリ秒の割り込み周期）で検出され、その都度、リアルタイムな指示位置が制御信号として車載電装システム５２に送信される。
【００３６】
また制御ユニット４０は、ユーザによりプッシュスイッチ２２が操作されると、その操作信号を制御信号として出力する。プッシュスイッチ２２の操作信号は、例えば外部割り込み信号として車載電装システム５２に送信される。
【００３７】
車載電装システム５２の制御部（図示していない）は、制御ユニット４０から受け取ったリアルタイムな指示位置に基づいて表示装置１０にポインタＰを表示する制御を実行する。またシステム５２の制御部は、プッシュスイッチ２２の操作信号に基づいてボタンＢＬ，ＢＳに対応するファンクションの選択又は非選択を決定する制御を実行する。
【００３８】
また車載電装システム５２からは、現在表示中のボタンＢＬ，ＢＳに関する表示情報が制御ユニット４０に提供される。この情報は、表示装置１０の表示画面を２次元平面（ｘ−ｙ座標面）としたとき、そのとき表示しているボタンＢＬ，ＢＳの位置（中心座標）とその表示領域の大きさ（縦方向及び横方向の長さ）を表すものである。制御ユニット４０は、システム５２から提供される表示情報を例えばＲＡＭ４６に記憶する。また、システム５２においてボタンＢＬ，ＢＳの表示位置や大きさが変化すると、それに応じて表示情報は更新される。
【００３９】
あるいは、ボタンＢＬ，ＢＳの表示情報を予め制御ユニット４０のＲＯＭ４４に記憶させておき、システム５２からはボタンＢＬ，ＢＳの種類（例えばボタン番号）だけを受け取って、制御ユニット４０はＲＯＭ４４から対応するボタンＢＬ，ＢＳの表示情報を読み出すこととしてもよい。いずれにしても、制御ユニット４０がボタンＢＬ，ＢＳに関する表示情報を記憶することで、自身のメモリ空間（ＲＡＭ４６）上でボタンＢＬ，ＢＳの表示領域及びポインタＰの指示位置を認識することができる。
【００４０】
〔引込力の発生〕
本実施形態の入力装置２は、ユーザに操作感覚を付与するタイプのものである。この操作感覚は、上記のように操作スティック２０に動作力を付与することでユーザに実感させることができる。特に本実施形態では、表示装置１０の表示画面内でボタンＢＬ，ＢＳの内方に向けてポインタＰを移動させる引込力を発生させるべくモータ２６，２８の動作を制御している。これにより、ユーザは操作スティック２０を操作しながら自分でポインタＰを移動させつつ、その過程であたかもボタンＢＬ，ＢＳの内方にポインタＰが引き込まれていくかのような操作感覚を受けることになる。
【００４１】
〔制御方法〕
次に、制御ユニット４０において上記の基本動作や引込力の発生を実現するための具体的な制御方法について説明する。
【００４２】
〔デバイス管理処理〕
図５は、制御ユニット４０のＣＰＵ４２が実行するデバイス管理処理の手順例を示すフローチャートである。このデバイス管理処理は、例えばＲＯＭ４４にメイン制御プログラムとして格納されている。制御ユニット４０の電源投入（自動車のメインキースイッチ投入）に伴いＣＰＵ４２が起動すると、ＣＰＵ４２はデバイス管理処理を実行する。
【００４３】
デバイス管理処理は、例えばＣＰＵ４２が定常的に実行する複数の処理（プログラムモジュール）の集合として構成されている。ＣＰＵ４２はデバイス管理処理に記述された順序で複数の処理を実行する。以下、それぞれの概要を説明する。
【００４４】
ステップＳ１０：先ずＣＰＵ４２は、初期設定処理を実行する。この処理は、各センサ３０，３２からの検出信号に基づき、各モータ２６，２８の回転に関する基準位置を定義（イニシャライズ）するための処理である。ＣＰＵ４２は、この処理を通じて各モータ２６，２８の基準位置を定義するとともに、この基準位置を操作スティック２０の基準位置（中立位置）に対応付けて定義する。ここで定義した基準位置は、例えばＲＡＭ４６にセーブされて制御ユニット４０の電源遮断後もバックアップされる。なお、この処理は毎回の起動時に必ず行うのではなく、ある程度の期間（例えば１０回の起動）をおいて実行してもよい。
【００４５】
ステップＳ２０：次にＣＰＵ４２は、座標取得処理を実行する。この処理は、現在の操作スティック２０の操作位置に対応する座標（ｘ−ｙ座標）を取得するためのものである。例えば、ＣＰＵ４２は各センサ３０，３２から出力された検出信号に基づき、先の初期設定処理で定義した基準位置から各モータ２６，２８がどの方向へどれだけの回転角だけ回転しているかを演算する。そしてＣＰＵ４２は、このときの回転方向と回転角から、仮想平面上で操作スティック２０が基準位置からどれだけ変位しているかを演算し、その結果から現在の操作位置の座標を取得する。なお、ここで取得した座標が表示画面内でのポインタＰの指示位置となる。
【００４６】
ステップＳ３０：次にＣＰＵ４２は、信号出力処理を実行する。この処理は、入力装置２の制御ユニット４０から車載電装システム５２に対して制御信号を出力するためのものである。具体的には、ＣＰＵ４２は先の座標取得処理で取得した座標、つまりポインタＰの指示位置を制御ユニット４０からの制御信号として車載電装システム５２に転送する。外部の車載電装システム５２は、この制御信号に基づいて表示装置１０におけるポインタＰの表示位置を制御する。
【００４７】
ステップＳ４０：続いてＣＰＵ４２は、引込力計算処理を実行する。この処理は、先の座標取得処理で取得した現在の座標（ｘ，ｙ）をパラメータとして引込力を計算するためのものである。なお、なお、具体的な計算手法については別のフローチャートを用いて後述する。
【００４８】
ステップＳ５０：そしてＣＰＵ４２は、アクチュエータ駆動処理を実行する。この処理は、先の引込力計算処理の算出結果に基づいて各モータ２６，２８を駆動し、実際に引込力を発生させるための処理である。
【００４９】
またこの間に、プッシュスイッチ２２から操作信号（ＯＮ信号）が入力されると、ＣＰＵ４２は割込イベント処理を実行して上記のように車載電装システム５２に対する外部割り込み信号を送信する。
【００５０】
制御ユニット４０のＣＰＵ４２が以上の処理をメインループとして実行することにより、入力装置２において上記の基本動作や操作感覚を付与する動作が実現される。また本実施形態では、特に長細い形状のボタンＢＬに対する引込力の発生について独自の計算手法を採用している。以下、本実施形態における引込力の計算手法について説明する。
【００５１】
〔引込力計算処理〕
図６は、引込力計算処理の手順例を示すフローチャートである。以下各手順に沿って引込力計算処理の内容を説明する。
【００５２】
ステップＳ１００：ＣＰＵ４２は、ｘ軸方向におけるボタンの中心位置（座標ｘ０）とポインタの指示位置（座標ｘ）との距離ｄｘ＝ｘ−ｘ０を計算する。
【００５３】
ステップＳ１０２：続いてＣＰＵ４２は、ｙ軸方向におけるボタンの中心位置（座標ｙ０）とポインタの指示位置（座標ｙ）との距離ｄｙ＝ｙ−ｙ０を計算する。
【００５４】
ステップＳ１０４：次にＣＰＵ４２は、算出した距離ｄｘとｘ軸方向に関する引込力の大きさとの対応関係からスカラー量｜Ｆｘ→｜を計算する。この計算には、例えば予め用意されたｄｘ−｜Ｆｘ→｜線図（関数）を用いることができる。なおｄｘ−｜Ｆｘ→｜線図の例については、別の図面を参照しながら後述する。
【００５５】
ステップＳ１０６：またＣＰＵ４２は、算出した距離ｄｙとｙ軸方向に関する引込力の大きさとの対応関係からスカラー量｜Ｆｙ→｜を計算する。ここでも同様に、予め用意されたｄｙ−｜Ｆｙ→｜線図（関数）を用いることができる。線図の例については、別の図面を参照しながら後述する。
【００５６】
以上の手順を実行すると、ＣＰＵ４２は上記のデバイス管理処理に復帰（リターン）し、次にアクチュエータ駆動処理（図５中のステップＳ５０）を実行する。
【００５７】
〔アクチュエータ駆動処理〕
図７は、アクチュエータ駆動処理の手順例を示すフローチャートである。処理の手順は至ってシンプルである。すなわちＣＰＵ４２は、先の引込力計算処理で算出したｘ軸方向に関する引込力｜Ｆｘ→｜に基づいて第１モータ２６を駆動する（ステップＳ２００）。またＣＰＵ４２は、先の引込力計算処理で算出したｙ軸方向に関する引込力｜Ｆｙ→｜に基づいて第２モータ２８を駆動する（ステップＳ２０２）。これにより、操作スティック２０に対して実際に動作力が付与される結果、２つの引込力の合成引込力（Ｆ→）が発生する。このときの合成引込力がユーザに操作感触として覚知される。
【００５８】
以上の手順を終えると、ＣＰＵ４２はデバイス管理処理に復帰し、引き続きメインループを実行する。
【００５９】
図８は、上記の手順を通じて発生する引込力のイメージと、ｘ軸方向の距離ｄｘと引込力｜Ｆｘ→｜との関係、そしてｙ軸方向の距離ｄｙと引込力｜Ｆｙ→｜との関係を示した図である。
【００６０】
例えば、ｘ軸方向の距離ｄｘとスカラー量｜Ｆｘ→｜との関係は、はじめ距離ｄｘが増加していくにしたがってスカラー量｜Ｆｘ→｜も増加し、ある程度の距離ＰＬｘをおいた位置でスカラー量は最大値ＳＬｘに達する。このときの距離ＰＬｘや最大値ＳＬｘは、ボタンＢＬの表示領域内で適宜に設定することができる。この後、距離ｄｘが増加していくと、今度はスカラー量｜Ｆｘ→｜が次第に減少していき、ボタンＢＬの表示領域をある程度外れたところでゼロになる。なお、ｙ軸方向についても距離ｄｙとスカラー量｜Ｆｙ→｜との関係は同様に設定されている。これらの関係は予めＲＯＭ４４に記憶しておいてもよいし、その都度、距離ｄｘ，ｄｙを変数として、個別に一次関数式から算出してもよい。
【００６１】
〔指示位置Ｐ１〕
例えば、ボタンＢＬの表示領域内で中心位置Ｃ０の近くに指示位置Ｐ１があったとする。この指示位置Ｐ１は、ｘ軸方向における中心位置Ｃ０からの距離ｄｘが上記の距離ＰＬｘよりも短い。このときの距離ｄｘに対応するスカラー量｜Ｆｘ→｜を求めると、上記の関係から引込力Ｓｘ１が得られる。また同様に、ｙ軸方向について引込力Ｓｙ１が得られる。そして、ｘ，ｙ軸方向それぞれの引込力Ｓｘ１，Ｓｙ１に応じて第１モータ２６、第２モータ２８が個別に駆動される結果、これらの合成引込力Ｆ→が発生する。このときの合成引込力Ｆ→は、ボタンＢＬの表示領域の中心位置Ｃ０に向かうベクトル量となる。
【００６２】
〔指示位置Ｐ２，Ｐ３〕
その他の指示位置Ｐ２，Ｐ３については、ｘ軸方向における中心位置Ｃ０からの距離ｄｘが上記のＰＬｘより長いため、距離ｄｘに応じて引込力は減少する。すなわち、中心位置Ｃ０に近い方の指示位置Ｐ２では引込力Ｓｘ２が得られるが、これよりも中心位置Ｃ０から離れた指示位置Ｐ３では、上記の引込力Ｓｘ２よりも小さい引込力Ｓｘ３が得られる。その一方で、ｙ軸方向における中心位置Ｃ０からの距離ｄｙは指示位置Ｐ１と同じであるため、ｙ軸方向に関しては同じ引込力Ｓｙ１が得られる。
【００６３】
したがって、ボタンＢＬの表示領域内で指示位置が次第に中心位置から遠ざかっていったとしても（Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３）、その間にある程度の大きさで合成引込力Ｆ→を発生させることができる。
【００６４】
〔指示位置Ｐ４〕
次に、ボタンＢＬの表示領域外にある指示位置Ｐ４を考える。この指示位置Ｐ４については、ｘ軸方向における中心位置Ｃ０からの距離ｄｘが上記の指示位置Ｐ１〜Ｐ３よりも長いため、距離ｄｘに応じて引込力は減少する。すなわち、この指示位置Ｐ４ではこれまでの引込力Ｓｘ１，Ｓｘ２よりも小さい引込力Ｓｘ４が得られる。ただし、ｙ軸方向における中心位置Ｃ０からの距離ｄｙと引込力との関係から、ｙ軸方向に関してこれまでより大きい引込力Ｓｙ４が得られる。
【００６５】
したがって、ボタンＢＬの表示領域外に指示位置があったとしても、そのときのｙ軸方向における距離ｄｙによって、ある程度の大きさで合成引込力Ｆ→を発生させることができる。
【００６６】
〔指示位置１０〕
ボタンＢＬの表示領域外でさらに離れた指示位置Ｐ１０を考える。この指示位置Ｐ１０では、ｘ軸方向における中心位置Ｃ０からの距離ｄｘとの関係からｘ軸方向に関して引込力はゼロになる。すなわち、この指示位置Ｐ１０ではｘ軸方向への引込力は発生しない。ただし、ｙ軸方向における中心位置Ｃ０からの距離ｄｙは指示位置Ｐ１〜Ｐ３と同じであるため、ｙ軸方向に関しては同じ引込力Ｓｙ１が得られる。
【００６７】
したがって、ボタンＢＬの表示領域外にある程度離れた指示位置があったとしても、そのときのｙ軸方向における距離ｄｙにより、少なくともｙ軸方向への引込力Ｆ→を発生させることができる。
【００６８】
また本実施形態では、上記のようにｘ軸方向とｙ軸方向のそれぞれについて引込力｜Ｆｘ→｜，｜Ｆｙ→｜を計算し、それぞれの引込力に基づいて第１モータ２６と第２モータ２８とを独立に駆動しているため、モータ２６，２８の駆動制御に要する演算がシンプルである。このため、制御に要する処理負担が少なく、それだけ短い周期で高精度に制御を実行することができる。
【００６９】
本発明は上述した各実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することができる。例えば、ボタンＢＬの形状は長方形だけでなく、楕円形や長円形であってもよい。また、ボタンＢＬは横長のものだけでなく、縦長のものや斜め方向に長細いものであってもよい。
【００７０】
また距離ｄｘ，ｄｙと引込力｜Ｆｘ→｜，｜Ｆｙ→｜との関係は図示の例に限らず、その他の関係（例えば二次曲線的な関係）を用いてもよい。
【００７１】
その他、図示とともに示した各種部材の形状や配置はいずれも好ましい例であり、本発明の実施に際してこれらを適宜変更可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】一実施形態の入力装置が適用された車載部品を部分的に示す斜視図である。
【図２】メカニカルボックスの構造例を示す図（１／２）である。
【図３】メカニカルボックスの構造例を示す図（２／２）である。
【図４】入力装置の制御に関する構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】デバイス管理処理の手順例を示すフローチャートである。
【図６】引込力計算処理の手順例を示すフローチャートである。
【図７】アクチュエータ駆動処理の手順例を示すフローチャートである。
【図８】引込力のイメージ図、ｄｘ−｜Ｆｘ→｜線図及びｄｙ−｜Ｆｙ→｜線図である。
【符号の説明】
【００７３】
２    入力装置
１０    表示装置
２０    操作スティック
２０ａ  ノブ
２０ｂ  レバー
２２    プッシュスイッチ
２４    メカニカルボックス
２６    第１モータ
２８    第２モータ
３０    第１回転センサ
３２    第２回転センサ
４０    制御ユニット
４２    ＣＰＵ
４４    ＲＯＭ
４６    ＲＡＭ
５２    車載電装システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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