説明

ナビゲーション装置、およびナビゲーション装置における地図表示形態の変更方法

【課題】 ナビゲーション装置における地図の表示形態を簡単な操作で変更すること。
【解決手段】 使用者によって操作装置101のグリップ部101hが操作されたときに、グリップ部101hのX,Y,Z座標系におけるX軸、Y軸、およびZ軸のいずれかの方向にかかる力、およびグリップ部101hをX軸、Y軸、およびZ軸のいずれかを中心として回転させたときの回転トルクを検出して、その検出結果に基づいて、モニタ107に表示する地図の表示形態を変更する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モニタに表示される地図表示を操作するための操作部材を有するナビゲーション装置、およびナビゲーション装置における地図表示形態の変更方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ナビゲーション装置において、モニタに表示される地図の見下ろし角度や視線方向を変化させることができる地図の表示方法が特許文献1によって知られている。
【0003】
【特許文献1】特開2001−324347号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の地図の表示方法においては、地図の見下ろし角度や視線方向を変更する設定画面をメニュー画面から呼び出して個別に設定しなければならなかったため、設定操作に時間を要するという問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、操作支点を原点とした複数軸を有する座標系の各軸方向、および各軸を中心とした回転方向へ操作され、表示手段に表示する地図の表示形態を変更するための操作部材が使用者によって操作されたときに、操作部材の各軸方向にかかる力、および各軸を中心とした回転方向の回転トルクを検出し、検出結果に基づいて表示手段に表示する地図の表示形態を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、使用者は操作部材を操作するだけで地図の表示形態を変更することができ、設定操作の際に設定画面を呼び出す必要がないため、ナビゲーション装置の操作性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
図1は、本発明によるナビゲーション装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置100は車両に搭載され、使用者によって操作される操作装置101と、自車両の車速を検出する車速センサ102と、GPS衛星からのGPS信号を受信して自車両の現在地を検出するGPSユニット103と、自車両の進行方向を検出する振動ジャイロ104と、地図データを格納する地図ディスク105a、例えばDVDを読み取るディスク読取装置105と、制御装置106と、モニタ107と、スピーカー108とを備えている。
【0008】
操作装置101は、図2に示すように使用者がグリップ部101hを把持して、グリップ部101hの操作支点2aを原点とするX,Y,Z座標系におけるX軸、Y軸、およびZ軸のいずれかの方向に力を加えたときに、グリップ部101hの(X、Y、Z)の3方向にかかる力を検出するX軸方向力センサ101a、Y軸方向力センサ101b、およびZ軸方向力センサ101cを有している。また、使用者がグリップ部101hをX軸、Y軸、およびZ軸のいずれかを中心として回転させたとき、すなわちα、β、およびγのいずれかの方向に回転させたときに、グリップ部101hの(α、β、γ)の3方向の回転トルクを検出するα方向回転トルクセンサ101d、β方向回転トルクセンサ101e、およびγ方向回転トルクセンサ101fを有している。さらに、使用者がグリップ部101hを把持したことを検出するタッチセンサ101gを有している。操作装置101に搭載された各センサによって検出された検出信号は、制御装置106へ出力される。
【0009】
制御装置106は、GPSユニット103によって検出された自車両の現在位置周辺の所定範囲、例えば周囲2kmの地図をディスク読取装置105を介して地図ディスク105aから読み込み、読み込んだ地図上に自車位置マークを描画してモニタ107に表示する。このとき地図は、一般に振動ジャイロ104で検出した自車両の進行方向が画面上部になるように表示され、あらかじめ設定されメモリ106aに格納された所定の縮尺、および所定の見下ろし角度で表示される。
【0010】
本発明によるナビゲーション装置においては、モニタ107に表示された地図を使用者が操作装置101を操作して表示形態を変更することができる。すなわち、使用者はグリップ部101hを操作して、モニタ107に表示されている地図を任意の方向にスクロールする、地図を回転させる、縮尺を変更する、および見下ろし角度を変更するといった操作を行うことが可能である。使用者によって変更された表示形態の設定データはメモリ106aに格納される。そして、次回のナビゲーション装置100の起動時には、メモリ106aから設定データが読み込まれ、当該設定データに基づいて、モニタ107に地図が表示される。
【0011】
なお、本実施の形態においては、地図の見下ろし角度は所定の角度間隔、例えば1度間隔で連続的に変更が可能であり、見下ろし角度が90度のときにモニタ107に表示される地図は平面図となり、それ以外の見下ろし角度の場合は鳥瞰図となる。
【0012】
以下、使用者による操作装置101の操作に基づいて地図の表示形態を変更する処理について説明する。使用者がグリップ部101hを把持すると、タッチセンサ101gによる検出信号が制御装置106へ出力される。制御装置106は、タッチセンサ101gからの出力信号を検出している間のみ、操作装置101から出力されるその他の各センサによる出力信号に基づいた処理を実行する。これによって、使用者によって操作装置101が操作されていないにも関わらず、走行中の車両の振動等により操作装置101の各センサが力を検出してしまった場合に、地図の表示形態が変更されるのを防ぐことができる。
【0013】
また、操作装置101に搭載された各センサから各方向への力、および回転トルクを検出した場合には、その検出値の最も大きなセンサからの出力に基づいて処理を実行する。したがって、本実施の形態においては、使用者は、最も大きな検出値を出力した方向にグリップ部101hを操作したものとして、以下に説明する。
【0014】
使用者がグリップ部101hを把持してX軸方向に操作した場合、すなわちX軸方向力センサ101aによってX軸方向の力が検出された場合には、モニタ107に表示されている地図を横スクロールする。例えば、X軸方向力センサ101aによってX軸正方向の力が検出された場合には地図を右にスクロールし、X軸負方向の力が検出された場合には地図を左へスクロールする。また、使用者がグリップ部101hを把持してY軸方向に操作した場合、すなわちY軸方向力センサ101bによってY軸方向の力が検出された場合には、モニタ107に表示されている地図を縦スクロールする。例えば、Y軸方向力センサ101bによってY軸正方向の力が検出された場合には地図を上にスクロールし、Y軸負方向の力が検出された場合には地図を下へスクロールする。
【0015】
なお、地図の横スクロール、および縦スクロールは、使用者によってグリップ部101hが操作されている間は、所定のスクロール速度でスクロールを継続する。図3は、Y軸方向力センサ101bによってY軸正方向の力が検出された場合に、モニタ107に表示される地図の表示形態の変化例を示す図である。モニタ107に図3(a)に示す地図が表示されている場合に、使用者によってグリップ部101hがY軸正方向へ操作され、図3(b)に示すように地図が上にスクロールされた例を示している。
【0016】
使用者がグリップ部101hを把持してZ軸方向に操作した場合、すなわちZ軸方向力センサ101cによってZ軸方向の力が検出された場合には、モニタ107に表示されている地図の視点の高さを変化させることによって縮尺を変更する。例えば、Z軸方向力センサ101cによってZ軸正方向の力が検出された場合には地図を縮小し、Z軸負方向の力が検出された場合には地図を拡大する。なお、地図の拡大および縮小は、使用者によってグリップ部101hが操作されている間は、所定の変化率で地図の表示倍率の変化を継続する。
【0017】
図4は、Z軸方向力センサ101cによってZ軸負方向の力が検出された場合に、モニタ107に表示される地図の表示形態の変化例を示す図である。モニタ107に図4(a)に示す地図が表示されている場合に、使用者によってグリップ部101hがZ軸負方向へ操作され、図4(b)に示すように地図が拡大表示された例を示している。
【0018】
使用者がグリップ部101hを把持し、X軸方向に傾けてα方向に回転させた場合、すなわちα方向回転トルクセンサ101dによってα方向の回転トルクが検出された場合、および使用者がグリップ部101hを把持し、Y軸方向に傾けてβ方向に回転させた場合、すなわちβ方向回転トルクセンサ101eによってβ方向の回転トルクが検出された場合には、モニタ107に表示されている地図の見下ろし角度を変更する。例えば、α方向回転トルクセンサ101dによってX軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図のX軸方向に対する見下ろし角度を大きくし、左回転の回転トルクが検出された場合には地図のX軸方向に対する地図の見下ろし角度を小さくする。また、β方向回転トルクセンサ101eによってY軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図のY軸方向に対する見下ろし角度を大きくし、左回転の回転トルクが検出された場合には地図のY軸方向に対する見下ろし角度を小さくする。
【0019】
なお、見下ろし角度の変更は、使用者によってグリップ部101hが操作されている間は所定の角度間隔、例えば1度ごとに見下ろし角度の増減を継続する。そして、上述したように見下ろし角度が90度のときは、地図は平面図となる。図5は、α方向回転トルクセンサ101dによってX軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合の見下ろし角度の変化例を模式的に示す図である。モニタ107に図5(a)に示す地図が表示されている場合に、使用者によってグリップ部101hがα方向の右方向へ回転され、図5(b)に示すように地図のX軸方向に対する見下ろし角度が大きくなった例を示している。
【0020】
使用者がグリップ部101hを把持してγ方向に回転させた場合、すなわちγ方向回転トルクセンサ101fによってγ方向の回転トルクが検出された場合には、モニタ107に表示されている地図を回転させる。例えば、γ方向回転トルクセンサ101fによってZ軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図を右回転させ、Z軸を中心に左回転の回転トルクが検出された場合には地図を左回転させる。なお、地図の回転は、使用者によってグリップ部101hが操作されている間は所定の回転角度、例えば10度ごとに地図の回転を継続する。
【0021】
図6は、γ方向回転トルクセンサ101fによってZ軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合に、モニタ107に表示される地図の表示形態の変化例を示す図である。モニタ107に図6(a)に示す地図が表示されている場合に、使用者によってグリップ部101hがγ方向の右方向へ回転され、図6(b)に示すように地図が右方向に回転した例を示している。
【0022】
図7は、本発明によるナビゲーション装置100における処理の流れを示したフローチャートである。図7に示す処理は、ナビゲーション装置100が動作を開始すると起動するプログラムとして制御装置106により実行される。ステップS10において、自車両の現在位置周辺の所定範囲の地図をディスク読取装置105を介して地図ディスク105aから読み込む。その後ステップS20へ進み、メモリ106aからモニタ107に表示する地図の表示形態の設定データを読み込んで、ステップS30へ進む。ステップS30では、読み込んだ設定データに基づいて、モニタ107に地図を表示して、ステップS40へ進む。
【0023】
ステップS40では、タッチセンサ101gからの出力信号を検出したか否かを判断する。タッチセンサ101gからの出力信号を検出した場合には、使用者がグリップ部101hを把持したと判断して、ステップS50へ進み、各力センサ、および回転トルクセンサからの出力信号の検出を開始する。その後、ステップS60へ進み、力センサ、および回転トルクセンサから出力信号を検出したか否かを判断する。力センサ、および回転トルクセンサから出力信号を検出したと判断した場合には、ステップS70へ進む。
【0024】
ステップS70では、検出した力センサ、および回転トルクセンサから出力信号に基づいて、モニタ107に表示されている地図の表示形態を変更する。このとき複数のセンサから出力信号を検出した場合には、その検出値が最も大きなセンサからの出力信号に基づいて地図の表示形態を変更する。その後ステップS80へ進み、変更後の表示形態、すなわち現在モニタ107に表示されている地図の設定データをメモリ106aに記憶する。
【0025】
その後ステップS90へ進み、不図示のイグニションスイッチがオフされたか否かを判断する。イグニションスイッチがオフされないと判断した場合には、ステップS40へ戻り、上述した処理を繰り返す。一方、オフされたと判断した場合には、処理を終了する。
【0026】
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
(1)使用者によるグリップ部101hの操作をX、Y、およびZ軸方向にかかる力を検出するセンサとα、β、およびγ方向の回転トルクとを検出するセンサ、すなわち6軸力センサにより検出することとした。これによって、簡易に操作装置を構成することができ、コストを低減することができる。
(2)使用者によるグリップ部101hの操作を6軸力センサにより検出して、その検出結果に基づいて、モニタ107に表示する地図の表示形態を変更することとした。これによって、使用者はさまざまな表示形態をグリップ部101hを操作して変更することができ、ナビゲーション装置の操作性を向上することができる。
(3)使用者によるグリップ部101hの操作を、タッチセンサ101gからの出力信号を検出している間のみ検出することとした。これによって、走行中の車両の振動等による操作装置101の操作信号の検出を防止することができる。
【0027】
なお、以下のように変形することもできる。
(1)上述した実施の形態では、操作装置101の複数のセンサから出力信号を検出した場合には、その検出値が最も大きなセンサからの出力信号に基づいて地図の表示形態を変更することとした。しかし、複数のセンサから出力信号を検出した場合には、検出した全ての出力信号に基づいて、複数の表示形態の変更を同時に行ってもよい。
【0028】
(2)X軸方向力センサ101aによってX軸正方向の力が検出された場合には地図を右にスクロールし、X軸負方向の力が検出された場合には地図を左へスクロールすることとし、Y軸方向力センサ101bによってY軸正方向の力が検出された場合には地図を上にスクロールし、Y軸負方向の力が検出された場合には地図を下へスクロールすることとした。しかし、それぞれ逆の方向へスクロールしてもよい。すなわち、X軸方向力センサ101aによってX軸正方向の力が検出された場合には地図を左にスクロールし、X軸負方向の力が検出された場合には地図を右へスクロールすることとし、Y軸方向力センサ101bによってY軸正方向の力が検出された場合には地図を下にスクロールし、Y軸負方向の力が検出された場合には地図を上へスクロールすることとしてもよい。また、地図の横スクロール、および縦スクロールは、使用者によってグリップ部101hが操作されている間は、所定のスクロール速度でスクロールを継続することとした。しかし、例えばグリップ部101hが1回操作されるごとに所定量スクロールしてもよい。
【0029】
(3)Z軸方向力センサ101cによってZ軸正方向の力が検出された場合には地図を縮小し、Z軸負方向の力が検出された場合には地図を拡大することとした。しかし、Z軸正方向の力が検出された場合には地図を拡大し、Z軸負方向の力が検出された場合には地図を縮小してもよい。また、地図の拡大および縮小は、使用者によってグリップ部101hが操作されている間は、所定の変化率で地図の表示倍率の変化を継続することとしたが、例えばグリップ部101hが1回操作されるごとに所定の変化率で地図の表示倍率を変化させてもよい。
【0030】
(4)上述した実施の形態では、α方向回転トルクセンサ101dによってX軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図のX軸方向に対する見下ろし角度を大きくし、左回転の回転トルクが検出された場合には地図のX軸方向に対する地図の見下ろし角度を小さくするようにした。また、β方向回転トルクセンサ101eによってY軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図のY軸方向に対する見下ろし角度を大きくし、左回転の回転トルクが検出された場合には地図のY軸方向に対する見下ろし角度を小さくするようにした。しかし、α方向回転トルクセンサ101dによってX軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図のX軸方向に対する見下ろし角度を小さくし、左回転の回転トルクが検出された場合には地図のX軸方向に対する地図の見下ろし角度を大きくする。また、β方向回転トルクセンサ101eによってY軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図のY軸方向に対する見下ろし角度を小さくし、左回転の回転トルクが検出された場合には地図のY軸方向に対する見下ろし角度を大きくしてもよい。また、見下ろし角度の変更は、使用者によってグリップ部101hが操作されている間は所定の間隔で見下ろし角度の増減を継続することとしたが、例えばグリップ部101hが1回操作されるごとに所定の間隔で見下ろし角度を増減してもよい。
【0031】
(5)γ方向回転トルクセンサ101fによってZ軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図を右回転させ、Z軸を中心に左回転の回転トルクが検出された場合には地図を左回転させることとした。しかし、γ方向回転トルクセンサ101fによってZ軸を中心に右回転の回転トルクが検出された場合には地図を左回転させ、Z軸を中心に左回転の回転トルクが検出された場合には地図を右回転させてもよい。また、地図の回転は、使用者によってグリップ部101hが操作されている間は所定の回転角度ごとに地図の回転を継続することとしたが、例えばグリップ部101hが1回操作されるごとに所定の回転角度で地図を回転させてもよい。
【0032】
特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。グリップ部101hは操作部材に、X軸方向力センサ101a、Y軸方向力センサ101b、Z軸方向力センサ101c、α方向回転トルクセンサ101d、β方向回転トルクセンサ101e、およびγ方向回転トルクセンサ101fは操作力検出手段に相当する。タッチセンサ101gは把持状況検出手段に、制御装置106は表示制御手段に、モニタ107は表示手段に相当する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明によるナビゲーション装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明による操作装置に搭載されるセンサの構成を示した図である。
【図3】Y軸方向力センサ101bによって正方向の力が検出された場合の地図の表示形態の変化例を示す図である。
【図4】Z軸方向力センサ101cによって負方向の力が検出された場合の地図の表示形態の変化例を示す図である。
【図5】α方向回転トルクセンサ101dによって正方向の回転トルクが検出された場合の地図の表示形態の変化例を示す図である。
【図6】γ方向回転トルクセンサ101fによって正方向の回転トルクが検出された場合の地図の表示形態の変化例を示す図である。
【図7】本発明によるナビゲーション装置100における処理の流れを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
【0034】
100 ナビゲーション装置
101 操作装置
101a X軸方向力センサ
101b Y軸方向力センサ
101c Z軸方向力センサ
101d α方向回転トルクセンサ
101e β方向回転トルクセンサ
101f γ方向回転トルクセンサ
101g タッチセンサ
101h グリップ部
102 車速センサ
103 GPSユニット
104 振動ジャイロ
105 ディスク読取装置
105a 地図ディスク
106 制御装置
106a メモリ
107 モニタ
108 スピーカー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
操作支点を原点とした複数軸を有する座標系の各軸方向、および前記各軸を中心とした回転方向へ操作され、表示手段に表示する地図の表示形態を変更するための操作部材と、
使用者によって前記操作部材が操作されたときに、前記操作部材の前記各軸方向にかかる力、および前記各軸を中心とした回転方向の回転トルクを検出する操作力検出手段と、
前記操作力検出手段による検出結果に基づいて、前記表示手段に表示する地図の表示形態を変更する表示制御手段とを有することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項2】
請求項1に記載のナビゲーション装置において、
使用者による前記操作部材の把持状況を検出する把持状況検出手段をさらに有し、
前記把持状況検出手段によって前記操作部材が把持されていると判断したときのみ、前記表示制御手段は前記操作力検出手段による検出結果に基づいて、前記表示手段に表示する地図の表示形態を変更することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載のナビゲーション装置において、
前記操作力検出手段は、X,Y,Z座標系におけるX軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の3方向にかかる力と、前記X軸を中心とした回転方向、前記Y軸を中心とした回転方向、および前記Z軸を中心とした回転方向の3方向の回転トルクとを検出する6軸力センサであることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項4】
請求項3に記載のナビゲーション装置において、
前記操作力検出手段が前記操作部材にかかるX軸方向の力を検出した場合には、前記表示制御手段は、前記表示手段に表示する地図を前記表示手段の左右方向に横スクロールすることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項5】
請求項3に記載のナビゲーション装置において、
前記操作力検出手段が前記操作部材にかかるY軸方向の力を検出した場合には、前記表示制御手段は、前記表示手段に表示する地図を前記表示手段の上下方向に縦スクロールすることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項6】
請求項3に記載のナビゲーション装置において、
前記操作力検出手段が前記操作部材にかかるZ軸方向の力を検出した場合には、前記表示制御手段は、前記表示手段に表示する地図の視点の高さを変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項7】
請求項3に記載のナビゲーション装置において、
前記操作力検出手段が前記操作部材にかかるX軸を中心とした回転方向の回転トルクを検出した場合には、前記表示手段に表示する地図のX軸方向に対する見下ろし角度を変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項8】
請求項3に記載のナビゲーション装置において、
前記操作力検出手段が前記操作部材にかかるY軸を中心とした回転方向の回転トルクを検出した場合には、前記表示手段に表示する地図のY軸方向に対する見下ろし角度を変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項9】
請求項3に記載のナビゲーション装置において、
前記操作力検出手段が前記操作部材にかかるZ軸を中心とした回転方向の回転トルクを検出した場合には、前記表示手段に表示する地図を回転させることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項10】
操作支点を原点とした複数軸を有する座標系の各軸方向、および前記各軸を中心とした回転方向へ操作され、表示手段に表示する地図の表示形態を変更するための操作部材が使用者によって操作されたときに、
前記操作部材の前記各軸方向にかかる力、および前記各軸を中心とした回転方向の回転トルクを検出し、
検出結果に基づいて表示手段に表示する地図の表示形態を変更することを特徴とするナビゲーション装置における地図表示形態の変更方法。

【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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【公開番号】特開2006−10575(P2006−10575A)
【公開日】平成18年1月12日(2006.1.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−190024(P2004−190024)
【出願日】平成16年6月28日(2004.6.28)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【Fターム(参考)】