操作装置、画像表示システム、地図表示制御装置、および地図表示制御装置用のプログラム
【課題】ある視点位置と視線方向で見下ろしたときに見える形態で、絵の画像を表示するときに、その視点位置と視線方向を、ユーザによる１つの操作に基づいて決めることができるようにする。
【解決手段】画像表示システムが、ユーザによる１つの操作を受けることで、当該１つの操作に基づく第１の信号と、当該１つの操作に基づく第２の信号とを出力する操作装置と、操作装置が出力した第１の信号および第２の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置と視線方向と特定する特定装置と、描画制御装置が特定した視点位置と視線方向でその絵を見下ろしたときに見える形態で、その絵の画像を表示する画像表示装置と、を備える。
【解決手段】画像表示システムが、ユーザによる１つの操作を受けることで、当該１つの操作に基づく第１の信号と、当該１つの操作に基づく第２の信号とを出力する操作装置と、操作装置が出力した第１の信号および第２の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置と視線方向と特定する特定装置と、描画制御装置が特定した視点位置と視線方向でその絵を見下ろしたときに見える形態で、その絵の画像を表示する画像表示装置と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作装置、画像表示システム、地図表示制御装置、および地図表示制御装置用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の操作装置は、グリップ部本体を掴んで傾斜させると共に、グリップ部本体の上部にある小さいレバーを親指で傾斜させることで、１つの操作装置を用いて２つ以上の入力を行うことができるようになっている。
【０００３】
また、特許文献２に記載の地図表示装置は、地図の鳥瞰図表示を行うとき、地図を見る視点の高さ、視点の見下ろし角度、支点からの見開き角度等を設定することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−９９１３９号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７４８１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、特許文献１のような操作装置では、当該操作装置のグリップ部を握るユーザの手による１つ操作では、単一種類の入力しか行えず、親指を付加的に動かすことで、初めて２種類目の入力が実現する。本発明は上記点に鑑み、操作装置を握るユーザの手による１つの操作によって複数の入力が可能となるような技術を提供することを第１の目的とする。
【０００５】
また、従来は操作装置のグリップ部を支える支点の近傍にグリップ部の傾斜を検出する装置が取り付けられていたので、グリップ部のスリム化が困難であった。本発明は上記点に鑑み、支点の近傍以外でグリップ部の傾斜を検出できるような操作装置を提供することを第２の目的とする。
【０００６】
また、従来は操作装置のグリップ部の傾斜の中心を遠い位置に設けるためには、操作装置自体の大きさを大きくする必要があった。本発明は上記点に鑑み、操作装置の大きさを抑えつつ、グリップ部の傾斜の中心を遠い位置に設けることができるようにすることを第３の目的とする。
【０００７】
また、特許文献２に記載の地図表示装置では、視点の高さや見下ろし角度等を設定するために煩雑な操作が必要であった。本発明は上記点に鑑み、地図を表示するときの視点位置および視線方向をより簡易に調節できる技術を提供することを第４の目的とする。
【０００８】
また、従来よりもバラエティ豊かな地図表示を行うことができる技術を提供することを第５の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、
第１の目的を達成するための請求項１に記載の操作装置は、ユーザが握ることができるグリップ部（２０、７０）と、グリップ部（２０、７０）を第１の端部（３１ａ、９１ｂ）で支持する第１支持部（３０、９１〜９５）と、第１支持部（３０、９１〜９５）の第２の端部（５０、９３ａ）を支持する第２支持部（６０、９６）と、を備えている。そして、グリップ部（２０、７０）は、第１支持部（３０、９１〜９５）の第１の端部（３１ａ、９１ｂ）を支点として傾くように動くことが可能となっており、第１支持部（３０、９１〜９５）は、第２の端部（５０、９３ａ）を支点として傾くように動くことが可能となっている。
【００１０】
このようになっているので、ユーザがグリップ部を握って操作装置に力を加えると、その力はグリップ部のみならず、グリップ部から第１の端部を通じて第１支持部に伝達される。この力によって、グリップ部は第１の端部を支点として第１支持部に対して傾くことができ、また、第１支持部は、第２の端部を支点として第２支持部に対して傾くことができる。またユーザは、握った手でグリップ部を押す力と、握った手でグリップ部をひねる力とを加えることで、グリップ部に対して与える第１の端部の周りのモーメントと第２の端部の周りのモーメントとを独立に調整することができる。したがって、ユーザは、グリップ部を握ってその握った手からグリップ部に力を加えるだけでも、第１支持部に対するグリップ部の傾き（以下、第１の傾きという）、および、第２支持部に対する第１支持部の傾き（以下、第２の傾きという）をそれぞれ同時に調節することができる。したがって、操作装置を握るユーザの手による１つの操作によって複数の入力が可能となる。なお、物体の表面の一部なら、どの部分であっても端部たり得る。
【００１１】
また、操作装置は、請求項２に記載のように、第１の傾きを第１初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）と、第２の傾きを第２初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第２抵抗部（６２、９４）と、を備え、さらに、第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）が及ぼす力と第２抵抗部（６２、９４）が及ぼす力は、グリップ部の一点のみが押されたときに、第２の傾きと第２初期傾きとの差が、第１の傾きと弟１初期傾きとの差より大きくなるように調節されていてもよい。このようになっていることで、第２の傾きを主に調節するために必要なひねり力が少なくなるので、第２の傾きの調節がより容易になる。
【００１２】
また、請求項３に記載のように、操作装置は、第１の傾きを第１初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）と、第２の傾きを第２初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第２抵抗部（６２、９４）と、を備えると共に、弟１初期傾きと第２初期傾きの方向を同じでないようにしてもよい。このようになっているので、操作装置の占有するスペースの高さを抑えることができる。
【００１３】
さらに、請求項４に記載のように、弟１初期傾きの方向と第２初期傾きの方向との角度差は９０度以上であってもよい。このようになっているので、操作装置の占有するスペースの高さをさらに抑えることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載のように、グリップ部（２０）は、第１の端部（３１ａ）から第２の端部（５０）に近づく方向に、第１支持部（３０）を囲むように続いていてもよい。このようになっているので、操作装置の占有するスペースの高さを抑えることができ、かつ、第１の傾きおよび第２の傾きを調整するためにグリップ部を掴む方法として、多様な方法を用いることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載のように、第１支持部（３０）は、グリップ部（２０）の異なる位置に接触する複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）と、第１支持部（３０）に対する前記グリップ部（２０）の傾きの変化によって生じる複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）の位置のずれを検出するずれ検出部（４７、４８、４９）と、を有していてもよい。このように、今までにない新規な方法で第１の傾きを検出することができる。そして、ずれ検出部を第１の端部から離れた位置に設けることもでき、その場合は、グリップ部のスリム化が容易になる。
【００１６】
また、請求項７に記載のように、第２支持部（６０）は、第１支持部（３０）の第２の端部（５０）に接触すると共に第２の端部（５０）を支持する回転体（６６）を有し、さらに、第２の端部（５０）は、回転体（６６）に対して凹形状となる曲面の一部で当該回転体（６６）に支持され、当該曲面の曲率半径は、当該回転体（６６）の半径よりも長いようになっていてもよい。
【００１７】
このように、回転体に接する第２の端部の曲面の大きさを大きくすることで、回転体のサイズにかかわらず、第１支持部の傾きの中心点の位置を第２の端部から大きく離し、それによってグリップ部の操作量に対する第２の傾き変化量を小さくすることができる。換言すれば、傾きの操作量に対する感度を低くしつつ、かつ操作装置における第２の端部以下のサイズを低減することが可能となる。
【００１８】
なお、この曲面の形状は球面形状であってもよいし、球面以外の形状（例えば双曲面形状、回転楕円体形状、放物面形状）であってもよい。この曲面が球面でない場合の曲率半径は、当該球面の平均半径であればよい。また同様に、回転体も、球であってもよいし、球以外の回転体（例えば回転楕円体）であってもよい。この場合、回転体の半径は曲率半径、当該回転体の平均半径であればよい。
【００１９】
また、本発明の第２の目的を達成するための請求項８に記載の操作装置は、ユーザが握ることができるグリップ部（２０）と、グリップ部（２０）を端部（３１ａ）で支持する支持部（３０）と、を備えている。そして、グリップ部（２０）は、支持部（３０）の端部（３１ａ）を支点として傾くように動くことが可能となっており、支持部（３０）は、グリップ部（２０）の異なる位置に接触する複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）と、第１支持部（３０）に対するグリップ部（２０）の傾きの変化によって生じる複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）の位置のずれを検出するずれ検出部（４７、４８、４９）と、を備えている。このように、今までにない新規な方法で第１の傾きを検出することができる。そして、ずれ検出部を第１の端部から離れた位置に設けることもでき、その場合は、グリップ部のスリム化が容易になる。
【００２０】
また、本発明の第３の目的を達成するための請求項９に記載の操作装置は、ユーザが握ることができるグリップ部（２０、３０）と、前記グリップ部（２０、３０）の端部（５０）を支持する支持部（６０）と、を備えている。そして、グリップ部（２０、３０）は、支持部（６０）の前記端部（５０）を支点として傾くように動くことが可能となっており、支持部（６０）は、グリップ部（２０、３０）の端部（５０）に接触すると共に当該端部（５０）を支持する回転体（６６）を有し、当該端部（５０）は、当該回転体（６６）に対して凹形状となる曲面の一部で当該回転体に支持され、当該曲面の曲率半径は、当該回転体（６６）の半径よりも長くなっている。
【００２１】
このように、回転体に接するグリップ部の端部の曲面の大きさを大きくすることで、回転体のサイズにかかわらず、グリップ部の傾きの中心点の位置を端部から大きく離し、それによってグリップ部の操作量に対する、グリップ部の支持部に対する傾きの変化量を小さくすることができる。換言すれば、傾きの操作量に対する感度を低くしつつ、かつ操作装置における端部以下のサイズを低減することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の第４の目的を達成するための請求項１０に記載の画像表示システムは、ユーザによる１つの操作を受けることで、当該１つの操作に基づく第１の信号と、当該１つの操作に基づく第２の信号とを出力する操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）と、操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）が出力した第１の信号および第２の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置と視線方向とを特定する特定装置（１９）と、特定装置（１９）が特定した視点位置と視線方向でその絵を見下ろしたときに見える形態で、その絵の画像を表示する画像表示装置（１２）と、を備えている。
【００２３】
このように、ある視点位置と視線方向で見下ろしたときに見える形態で、絵の画像を表示するときに、その視点位置と視線方向を、ユーザによる１つの操作に基づいて決めることができる。従って、視点位置と視線方向を調節するためのユーザの操作の利便性が向上する。
【００２４】
また、請求項１１に記載のように、操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）は、ユーザによる操作に基づく第３の信号を出力し、特定装置（１９）は、操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）が出力した第１の信号、第２の信号、および第３の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置、視線方向、および表示縮尺を特定し、画像表示装置（１２）は、特定装置（１９）が特定した視点位置および視線方向で絵を見下ろしたときに見える形態で、その絵の画像を、特定装置（１９）が特定した表示縮尺で、表示する。このようになっていれば、視点位置と視線方向に加え、表示縮尺も、当該操作装置を用いて調節することができる。したがってユーザの利便性がさらに向上する。
【００２５】
また、本発明の第５の目的を達成するための請求項１２に記載の発明は、地図表示制御装置が、地図を上方から見下ろすときの方向のうち、前方以外の方向を特定する特定手段（１１０）と、特定手段（１１０）が特定した見下ろし方向で地図を見下ろしたときに見える形態で、当該地図を画像表示装置に表示させる描画制御手段（１５０）と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
このようになっているので、地図前方以外の方向を見下ろしたときの地図を表示することができるので、従来よりもバラエティ豊かな地図表示を行うことができ、ひいては、ユーザによる地図の視認性が向上する。
【００２７】
また、請求項１３のように、請求項１２に記載の発明をプログラムとして捉えることもできる。
【００２８】
なお、上記特許請求の範囲における括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の例示的構成要素等との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る車両用ナビゲーション装置１のハードウェア構成を示す。
【００３０】
図１に、本実施形態に係る車両用ナビゲーション装置１のハードウェア構成を示す。この車両用ナビゲーション装置１は、位置検出器１１、画像表示装置１２、操作部１３、音声出力装置１４、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７、データ記憶部１８、および制御回路１９を有している。
【００３１】
位置検出器１１は、周知の図示しない地磁気センサ、ジャイロスコープ、車速センサ、およびＧＰＳ受信機等のセンサを有しており、これらセンサの各々の性質に基づいた、車両の現在位置や向きを特定するための情報を制御回路１９に出力する。画像表示装置１２は、制御回路１９から出力された映像信号に基づいた映像をユーザに表示する。表示映像としては、例えば現在地を中心とする地図等がある。音声出力装置１４は、制御回路１９から受けた音声データに基づく音声信号を音として出力する。
【００３２】
操作部１３は、画像表示装置１２の表示画面に重ねられたタッチパネル１３ａ、表示画面の周囲等に取り付けられたメカニカルスイッチ１３ｂ、および、２関節スティック型入力装置１３ｃ等の、ユーザの操作を受け付けてその操作に基づく信号を制御回路１９に出力する装置を有している。２関節スティック型入力装置１３ｃの構成については後述する。
【００３３】
データ記憶部１８は、ＤＶＤ、ＣＤ、ＨＤＤ等の不揮発性の記憶媒体およびそれら記憶媒体に対してデータの読み出し（および可能ならば書き込み）を行う装置から成り、制御回路１９が実行するプログラム、経路案内用の地図データ等を記憶している。
【００３４】
地図データは、道路を示すリンク、交差点を示すノード、施設等の、地上における地理的２次元位置（例えば緯度、経度）の情報を有している。さらに地図データは、リンクおよびノードの間の接続関係を示す情報を有している。
【００３５】
制御回路（コンピュータに相当する）１９は、ＲＯＭ１７およびデータ記憶部１８から読み出した車両用ナビゲーション装置１の動作のためのプログラムを実行し、その実行の際にはＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７、およびデータ記憶部１８から情報を読み出し、ＲＡＭ１６およびデータ記憶部１８に対して情報の書き込みを行い、位置検出器１１、画像表示装置１２、操作部１３、および音声出力装置１４と信号の授受を行う。
【００３６】
制御回路１９がプログラムを実行することによって行う具体的な処理としては、例えば、現在位置特定処理、誘導経路算出処理、経路案内処理、および地図表示制御処理がある。現在位置特定処理は、位置検出器１１からの信号に基づいて車両の現在位置や向きを特定する処理である。誘導経路算出処理は、操作部１３からユーザによる目的地の入力を受け付け、現在位置から当該目的地までの最適な誘導経路を算出する処理である。経路案内処理は、誘導経路に沿って、右折、左折などの案内を画像や音声で行う処理である。
【００３７】
地図表示制御処理は、各種車両の状況や操作部１３に対するユーザの操作に応じて、データ記憶部１８から読み出した地図データに各種処理を施した結果の地図画像を、画像表示装置１２に表示させる処理である。地図表示制御処理の詳細については後述する。
【００３８】
ここで、２関節スティック型入力装置１３ｃの構成および作動について詳述する。図２に、２関節スティック型入力装置１３ｃの全体斜視図を示す。タッチパネル１３ａは、ユーザが握って操作するためのグリップ部２０、グリップ部２０の下からグリップ部２０を支える移動部３０、および、移動部３０の下から移動部３０を支える基部６０を有している。また、グリップ部２０は移動部３０に対して３６０°の全方位に傾くことができるようになっており、移動部３０は基部６０に対して３６０°の全方位に傾くことができるようになっている。
【００３９】
図３に、この２関節スティック型入力装置１３ｃの垂直断面図を示す。グリップ部２０は、ダイヤル部２１、グリップ部本体２２、ボタン２３、伝達部２４、検出回路２５、および弾性膜２６を有している。
【００４０】
ダイヤル部２１は、下部から上部に向けて肉厚となった円筒形状を有している。このダイヤル部２１の下端部には、グリップ部本体２２がはめ込まれており、ダイヤル部２１は、円筒形状の中心軸を回転軸として回転することで、このグリップ部本体２２に対して摺動することができるようになっている。
【００４１】
ボタン２３は、ダイヤル部２１の上端部の窪みにはめ込まれている。さらにボタン２３の中央下部において、伝達部２４がボタン２３に接している。この伝達部２４は、ボタン２３が押下されると、ボタンと共に下方に下がり、ボタン２３の押下が終了すると、下から押されてボタン２３と共に上方に上がるようになっている。さらに伝達部２４は、ダイヤル部２１と噛み合うことによりダイヤル部２１と共に回転するようになっている。
【００４２】
検出回路２５は、伝達部２４の回転および上下方向の移動を検出し、その回転と移動とを示す信号を、図示しない信号線を介して制御回路１９に出力する。このようになっていることで、制御回路１９は、ダイヤル部２１の回転およびボタン２３の押下を検出することができる。
【００４３】
グリップ部本体２２は、底部のない円錐面の上部（以下、くびれ部という）２２ａを肉厚にし、さらに上端部を平らにしたような形状を有している。このくびれ部２２ａの底面は移動部３０の上端部と接触している。この上端部からの力により、グリップ部２０が支えられている。また、グリップ部２０は、くびれ部２２ａの底面と移動部３０の上端部との接触部分を視点として、移動部３０に対して傾くことができるようになっている。
【００４４】
グリップ部本体２２の下部（以下、スカート部という）２２ｂは、移動部３０の上部を取り囲んで下に膨らむスカートのような形状を有しており、その下端部付近の内側円周において、弾性膜２６の外縁部と噛み合っている。弾性膜２６は、中心部が切り取られた円盤形状を有する弾性体から成る。
【００４５】
図４に、図３の移動部３０付近を拡大して示す。移動部３０は、軸部３１、第１柱貫通部３２、４本の柱状部３３、第２柱貫通部３４、４本のばね３５、４つのばね押さえ部３６、４つの柱止め部３６、移動底面３８、組み付け部材４１〜４６、第１回転部４７、第２回転部４８、第１ロータリーエンコーダ（図示せず）、および第２ロータリーエンコーダ４９を有している。
【００４６】
軸部３１は、くびれ部２２ａの直下にあってくびれ部２２ａを支持する軸状の部材であり、支点部３１ａおよび軸本体３１ｂを有している。支点部３１ａは、軸部３１の上端部にあり、くびれ部２２ａの底面の窪みにはめ込まれている。そして、くびれ部２２ａは、この支点部３１ａに対して摺動することで、支点部３１ａを支点としてどの方向にも傾くことができる。支点部３１ａの下に続く軸本体３１ｂは、その一部が第１柱貫通部３２の中央上端部にねじ込まれている。これによって、軸部３１は第１柱貫通部３２に対して固定される。
【００４７】
図５に、図４のＡ−Ａ断面図を示す。図５に示す通り、第１柱貫通部３２は、その中央部から等距離にある四隅に穴形成部３２ａ〜ｄを有している。なお、この穴形成部３２ａ〜ｄの口径は、第１柱貫通部３２の上端から下端近くまでほぼ一定であるが、第１柱貫通部３２の最下端部においてわずかに大きくなっている。４本の柱状部３３ａ〜ｄは、この穴形成部３２ａ〜ｄによってできる４つの穴のそれぞれを、上下移動自在に貫通している。これら柱状部３３ａ〜ｄのそれぞれは、図４に柱状部３３ａ、３３ｃを例にとって示すように、上はその先細った上端部においてスカート部２２ｂの底面の四隅の１つに突き当たり、下は第２柱貫通部３４、組み付け部材４３、第１回転部４７、第２回転部４８を貫通して移動部３０の下端部近くまで棒状に伸び、自らの下端部において組み付け部材４６に上下移動自在にはめ込まれている。
【００４８】
また、柱状部３３ａ〜ｄの中段部の外周には、図４のばね押さえ部３６ａ、ｃに例示されるように、フランジ形状のばね押さえ部３６が固定されている。また、柱状部３３ａ〜ｄの、ばね押さえ部３６より上にある外周には、図４の柱止め部３７ａ、３７ｃに例示されるように、フランジ形状の弾性のある柱止め部３７が固定されている。
【００４９】
第２柱貫通部３４は、第１柱貫通部３２の直下に取り付けられ、第１柱貫通部３２の穴形成部３２ａ〜ｄと重なる位置に、柱状部３３ａ〜ｄが貫通する４つの貫通穴が開けられている。この貫通穴の径は、第１柱貫通部３２の穴形成部３２ａ〜ｄに比べて大きくなっている。また、これら４つの貫通穴のそれぞれの内部においては、図４のばね３５ａ、ｃに例示するように、ばね３５が柱状部３３ａ〜ｄの１つを取り巻くように取り付けられている。これら４つのばね３５のそれぞれは、それらが取り巻いている柱状部３３のばね押さえ部３６によって上から押さえられ、さらに、その下端は、第２柱貫通部３４の直下に固定されている組み付け部材４３の上面に押さえられている。
【００５０】
また、第２柱貫通部３４の中段付近の外周には、弾性膜２６の内周が固定されている。また、第２柱貫通部３４の下端付近の外周には、円形ドーム形状を有した可動ドーム３８が固定されている。
【００５１】
この可動ドーム３８は、第２柱貫通部３４に固定された組み付け部材４３、可動ドーム３８の下面と組み付け部材４３とを固定させる組み付け部材４１、４２を介して、第２柱貫通部３４に対して固定されている。また、この可動ドーム３８には、グリップ部２０が移動部３０に対して傾いていないときにスカート部２２ｂの端部と位置が重なる、円形の突起部３８ａが設けられている。
【００５２】
また、組み付け部材４４、４５は、組み付け部材４３に固定されて下に伸び、組み付け部材４６は、組み付け部材４４および組み付け部材４５の下端に固定されている。この組み付け部材４６の底部には、移動部３０の下端部に相当する球面皿５０が、その窪んだ曲面を下に向けた状態で固定されている。この窪んだ曲面の形状は、球面の一部に概ね一致する。そしてこの曲面の曲率半径は、球面皿５０から２関節スティック型入力装置１３ｃの底部までの距離よりも数倍以上長い。この球面皿５０の球面部分が、基部６０の上端部に接触して支えられることにより、移動部３０は基部６０に対して３６０°の全方位に傾くように動くことができる。
【００５３】
組み付け部材４３と組み付け部材４４の間には、柱状部３３ａ〜ｄの上下の移動量を検出するための機構（以下、ずれ検出機構という）が、組み付け部材４４、４５等に固定されている。このずれ検出機構の一部の拡大斜視図を図６に示し、図４および図６を参照してこのずれ検出機構について説明する。このずれ検出機構は、第１回転部４７、第２回転部４８、図示しない第１ロータリーエンコーダおよび第２ロータリーエンコーダ４９を有する。
【００５４】
棒状の第１回転部４７は、柱状部３３ａおよび柱状部３３ｃの間の上下方向の相対的な変位を検出するための、水平な棒形状を有する部材である。第１回転部４７の本体部分には、柱状部３３ａ、３３ｃを上下に貫通させるための穴が２つ開けられている。これらの穴の口径は、第１回転部４７の長手方向を軸に第１回転部４７が所定の限界角度（例えば１５°）内で回転するときにそれら柱状部３３ａ、３３ｃが邪魔にならないような大きさとなっている。また、第１回転部４７は、その本体から本体に垂直かつほぼ水平に伸びる係合部４７ａ、４７ｃを有する。これら径合部４７ａ、４７ｃには、それぞれ柱状部３３ａ、３３ｃを上下に貫通させる溝が設けられている。これら溝の部分には、水平方向に穴が開けられており、その穴に、柱状部３３ａ、３３ｃに設けられた突起部がはまり込むようになっている。また、第１回転部４７の本体の太くなっている側の端部には、図示しない第１ロータリーエンコーダが取り付けられている。この第１ロータリーエンコーダは、第１回転部４７の回転量を検出し、検出した回転量を示す信号を制御回路１９に出力する。
【００５５】
第１回転部４７の下方に設けられた棒状の第２回転部４８は、柱状部３３ｂおよび柱状部３３ｄの間の上下方向の相対的な変位を検出するための、水平な棒形状を有する部材である。第２回転部４８の本体部分には、柱状部３３ｂ、３３ｄを上下に貫通させるための穴が２つ開けられている。これらの穴の口径は、第２回転部４８の長手方向を軸に第２回転部４８が所定の限界角度内で回転するときにそれら柱状部３３ｂ、３３ｄが邪魔にならないような大きさとなっている。また、第２回転部４８は、その本体から本体に垂直かつほぼ水平に伸びる２つの係合部（１つは係合部４８ｄ、もう１つは図示せず）を有する。これら径合部４８ｂ、４８ｄには、それぞれ柱状部３３ｂ、３３ｄを上下に貫通させる溝が設けられている。これら溝の部分には、水平方向に穴が開けられており、その穴に、柱状部３３ｂ、３３ｄに設けられた突起部がはまり込むようになっている。また、第２回転部４８の本体の太くなっている側の端部には、第２ロータリーエンコーダ４９取り付けられている。この第２ロータリーエンコーダ４９は、第２回転部４８の回転量を検出し、検出した回転量を示す信号を制御回路１９に出力する。
【００５６】
また、図３に示すように、基部６０は、ケーシング６１、クッション６２、土台６４、ボール受け部６５、ボール６６、および回転検出部６７を有している。ケーシング６１は、車室内の例えばドライバー席のすぐ横に固定され、２関節スティック型入力装置１３ｃの底面、側面下部、および可動ドーム３８直上の一部を覆うようになっている。クッション６２は、蛇腹状の弾性を有する樹脂製の管であり、その下端部の全周がケーシング６１内部の底板の上に固定されている。また、クッション６２の上端部の全周は、可動ドーム３８の下端の全周に固定されている。
【００５７】
土台６４は、ケーシング６１の底板の中央部の上に固定されている。土台６４の上にはボール受け部６５が固定されている。ボール受け部６５の上端の窪みには、球形のボール６６が回転自在にはめ込まれている。回転検出部６７は、周知の機構によって回転検出部６７の回転量および回転方向を検出し、その検出した回転量および回転方向を示す信号を制御回路１９に出力する。なお、ボール６６は、移動部３０の球面皿５０の曲面の一部に接することで、移動部３０が３６０°全方位に傾くことができるように支持している。
【００５８】
このように、２関節スティック型入力装置１３ｃは、ユーザが握ることができるグリップ部２０と、グリップ部２０を支点部３１ａで支持する移動部３０と、移動部３０の球面皿５０を支持する基部６０と、を備えている。そして、グリップ部２０は、支点部３１ａを支点として傾くように動くことが可能となっており、移動部３０は球面皿５０を支点として傾くように動くことが可能となっている。
【００５９】
このようになっているので、ユーザがグリップ部２０を握って２関節スティック型入力装置１３ｃ´に力を加えると、その力はグリップ部２０のみならず、グリップ部２０から支点部３１ａ等を通じて移動部３０に伝達される。この力によって、グリップ部２０は支点部３１ａを支点として移動部３０に対して傾くことができ、また、移動部３０は、球面皿５０を支点として基部６０に対して傾くことができる。
【００６０】
グリップ部２０、移動部３０が傾いていない状態、すなわち初期状態におけるグリップ部２０、移動部３０、および基部６０の配置を、図７に概略的に示す。この図に示すように、初期状態においては、基部６０が水平に置かれている場合、グリップ部２０は（スカート部２２ｂを基準にすれば）鉛直下方向を向いており、移動部３０は、鉛直上方を向いている。このときのグリップ部２０の移動部３０に対する傾きを第１初期傾きとし、このときの移動部３０の基部６０に対する傾きを第２初期傾きとする。ユーザが２関節スティック型入力装置１３ｃに手を触れていない状態においては、２関節スティック型入力装置１３ｃはこの初期状態にある。
【００６１】
このように、弟１初期傾きと第２初期傾きの方向が同じでなく、９０度以上離れ、かつ逆方向を向いている。このようになっているので、２関節スティック型入力装置１３ｃの支点部３１ａより上の部分が占有するスペースの高さを抑えることができる。
【００６２】
以下、２関節スティック型入力装置１３ｃが初期状態から変化した場合における２関節スティック型入力装置１３ｃの作動について説明する。
【００６３】
（Ａ）移動部３０に対するグリップ部２０の傾きに対する抵抗力：
移動部３０に対するグリップ部２０の傾き（以下、第１傾きという）が、図２に示すように、第１初期傾き以外の状態になった場合、弾性膜２６の変形およびばね３５の変形に起因して、第１傾きを第１初期傾きに戻そうとする抵抗力が発生する。
【００６４】
具体的には、図２に示すように、グリップ部２０が移動部３０に対して傾くと、スカート部２２ｂの一部が移動部３０の上部に接近し、弾性膜２６の当該一部に近い部分が折れ曲がる。すると、この折れ曲がりを元に戻す復元力が、弾性膜２６に発生する。この復元力が、グリップ部２０の移動部３０に対する傾きを解消する方向への弾性抵抗力となる。
【００６５】
また、図４に示すように、グリップ部２０が移動部３０に対して第１初期傾きから傾くと、柱状部３３ａ〜ｄのうち１つまたは２つ（図４においては柱状部３３ｃ）が、ばね３５のうち対応するもの（図４においてはばね３５ｃ）に下から押されて上昇し、その上昇した柱状部３３の、対角側にある柱状部（図４においては柱状部３３ａ）が、スカート部２２ｂの底部に押されて、ばね３５のうち対応するもの（図４においてはばね３５ａ）を圧縮しながら下降する。このとき、圧縮された方のばね３５から柱状部３３にかかる力の方が、圧縮されたばね３５の対角側のばね３５から柱状部３３にかかる力よりも大きくなる。したがって、このばね力の差が、グリップ部２０の移動部３０に対する傾きを解消する方向への抵抗力となる。このような復元力により、ユーザが手を離すと、第１傾きは第１初期傾きに戻る。
【００６６】
このように、移動部３０は、グリップ部２０の異なる位置に接触する複数の柱状部３３ａ〜ｄと、その柱状部３３ａ〜ｄの相対的な上下位置変化に応じて、その位置変化を元に戻すような力を柱状部３３ａ〜ｄに加える弾性部材を有する。
【００６７】
（Ｂ）移動部３０に対するグリップ部２０の傾きの検出：
また、上述のように、対角関係にある柱状部３３（図４においては柱状部３３ａと柱状部３３ｃ）同士に上下のずれが発生すると、第１回転部４７および第２回転部４８の係合部４７ａ、４７ｃ、４８ｄ等と柱状部３３の突起の引っかかりによって、第１回転部４７および第２回転部４８の両方またはいずれかが回転する。そして、これら第１回転部４７、第２回転部４８の回転を、それぞれ第１ロータリーエンコーダおよび第２ロータリーエンコーダ４９が検出して制御回路１９に出力する。この出力が第１の信号の一例に相当する。
【００６８】
このように、移動部３０は、グリップ部２０の異なる位置に接触する複数の柱状部３３ａ〜ｄと、移動部３０に対するグリップ部２０の傾きの変化によって生じる柱状部３３ａ〜ｄの位置のずれを検出するずれ検出機構（ずなわち、第１回転部４７、第２回転部４８、第１、第２ロータリーエンコーダ４９）を有する。このようにすることで、ずれ検出機構を支点部３１ａから離れた位置に設けることもでき、ひいては、グリップ部２０の形状のスリム化が容易になる。
【００６９】
（Ｃ）基部６０に対する移動部３０の傾きに対する抵抗力：
基部６０に対する移動部３０の傾き（以下、第２傾きという）が、図２に示すように、第２初期傾き以外の状態になった場合、クッション６２の変形に起因して、第２傾きを第２初期傾きに戻そうとする抵抗力が発生する。
【００７０】
具体的には、図２に示すように、移動部３０が基部６０に対して傾くと、可動ドーム３８の端部の一部がケーシング６１に接近し、クッション６２の当該一部に近い部分およびその周辺が縮み、クッション６２の当該一部に最も遠い部分およびその周辺が延びる。すると、この伸び縮みを元に戻す復元力が、クッション６２に発生する。この復元力が、移動部３０の基部６０に対する傾きを解消する方向への弾性抵抗力となる。また、グリップ部２０は、可動ドーム３８の位置を安定化させる作用も有する。
【００７１】
（Ｄ）基部６０に対する移動部３０の傾きの検出：
また、図２に示すように、第２初期傾き以外の状態になる場合、球面皿５０の底部の曲面のうち、ボール６６に接触する部分が変化する。球面皿５０の底部の曲面とボール６６の間の摩擦力により、この接触部分の変化の方向に、当該変化に対応する量だけ、ボール６６が回転する。その回転の方向および回転量を回転検出部６７が検出して、検出結果を示す信号を制御回路１９に出力する。この信号が第２の信号の一例に相当する。
【００７２】
なお、第２傾きの変化に応じて球面皿５０がボール６６に支えられる位置が変化する場合、移動部３０全体の傾きの中心は、球面皿５０から、球面皿５０の曲面の曲率半径だけ離れた位置になる。なお、傾きの中心とは、移動部３０の傾きがどのようなものであっても、その傾きの方向に伸ばした直線が必ず通る位置（またはほぼ必ず通る領域）をいう。上述した通り、球面皿５０の曲面の曲率半径は、ボール６６の曲率半径よりも大きく、さらに、ボール６６から基部６０の底面までの距離よりも数倍以上大きい。したがって、移動部３０の傾きの中心は、ボール６６の大きさに規制されず、２関節スティック型入力装置１３ｃの長さにも規制されず、２関節スティック型入力装置１３ｃの外部の位置（図７における点Ｘに相当する）となる。従って、中心点が近い場合に比べ、移動部３０の位置が大きく変化しても、移動部３０の基部６０に対する傾きの変化はあまり変化しない。
【００７３】
このように、回転体としてのボール６６に接する移動部３０の端部の曲面の大きさを大きくすることで、ボール６６のサイズや２関節スティック型入力装置１３ｃのサイズにかかわらず、移動部３０の傾きの中心点の位置を球面皿５０の位置から大きく離し、それによって移動部３０の移動量（後述するようにグリップ部２０の操作量に対応する）に対する、移動部３０の支持部に対する傾きの変化量を小さくすることができる。換言すれば、傾きの操作量に対する感度を低くしつつ、かつ操作装置における端部以下のサイズを低減することが可能となる。
【００７４】
（Ｅ）ユーザ操作に対する２関節スティック型入力装置１３ｃの反応：
次に、２関節スティック型入力装置１３ｃに対するユーザの操作について説明する。ユーザは、グリップ部２０を握り、その握った手（例えば掌）でグリップ部２０に力を加えることで、第１傾きおよび第２傾きを調節する。ユーザがダイヤル部２１およびグリップ部本体２２の１点を押した場合、その１点がどの位置であっても、第２傾きの変化に比べ、第１傾きの変化はほとんどないように、ばね３５、弾性膜２６、およびクッション６２の反発力が調整されている。
【００７５】
具体的には、ばね３５または弾性膜２６の反発力を強くすることで、支点部３１ａを支点とする動きを硬くする。したがって、ユーザは、第２傾きだけを調節したい場合、グリップ部２０を握った手で、肘や肩を使って自然にまっすぐにグリップ部２０を押したり引いたりすればよい。このようになっていることで、第２傾きを主に調節するために必要なひねり力が少なくなるので、第２傾きの調節が容易になる。
【００７６】
また、第１傾きだけを調整したい場合、手首に力を入れて、ひねるようにグリップ部２０を操作すればよい。また、第１傾きと第２傾きを同時に調節したい場合は、自然なまっすぐの力とひねる力とを適宜組み合わせてグリップ部２０を操作すればよい。
【００７７】
このように、ユーザは、握った手でグリップ部２０を押す力と、握った手でグリップ部２０をひねる力とを加えることで、グリップ部２０に対して与える支点部３１ａの周りのモーメントと球面皿５０の周りのモーメントとを同時かつ独立に調整することができる。したがって、ユーザは、グリップ部２０を握ってその握った手からグリップ部に力を加えるだけでも、移動部３０に対するグリップ部２０の傾き、および、基部６０に対する移動部３０の傾きをそれぞれ調節することができる。したがって、２関節スティック型入力装置１３ｃを握るユーザの手（例えば掌）による１アクションの操作によって複数の入力が可能となる。
【００７８】
また、このようになっていることで、第２の傾きを主に調節するために必要なひねり力が少なくなるので、第２の傾きの調節がより容易になる。
【００７９】
なお、グリップ部２０の第１初期傾きに対する第１傾きの角度が限界角度（例えば１５度）となると、柱状部３３ａ〜ｄのうち、最も上に移動している柱状部３３に固定された柱止め部３７が、第２柱貫通部３４の穴よりも小さい第１柱貫通部３２の穴形成部３２に入り込み、その抵抗力によって、それ以上のグリップ部２０の移動は強く制限される。
【００８０】
また、移動部３０の第２傾きに対する第１傾きの角度が限界角度（例えば２０°）となると、突起部３８ａがケーシング６１の上端部に当たり、その抵抗力によって、それ以上の移動部３０の移動は強く制限される。
（Ｆ）地図表示との連動
続いて、２関節スティック型入力装置１３ｃに対する操作と、制御回路１９による地図表示制御処理とが連動する作動について説明する。この際、ユーザは、図８に示すように、球面形状の可動ドーム３８を地球に見立て、グリップ部２０を支える支点部３１ａを人の目に見立て、スカート部２２ｂをその目の視野角に見立て、また、ダイヤル部２１をレンズに見立てて、２関節スティック型入力装置１３ｃを操作する。これは、後述するように、グリップ部２０の移動部３０に対する第１傾きが、画像表示装置１２に表示される俯瞰地図における視線方向に反映され、移動部３０に対する基部６０の第２傾きが視点位置に反映され、ダイヤル部２１の回転量が表示される地図の表示縮尺に反映されるからである。
【００８１】
この地図表示制御処理を実行するために、制御回路１９は、図９に示すプログラム１００を繰り返し実行する。そして制御回路１９は、プログラム１００の各回の実行において、まずステップ１１０でアングル情報を取得し、続いてステップ１２０でスクロール情報を取得し、続いてステップ１３０でズーム情報を取得する。
【００８２】
アングル情報は、第１傾きの第１初期傾きに対する角度（以下、第１相対傾き角という）および方位（以下、第１相対方位という）を示す情報である。制御回路１９は、このアングル情報を、２関節スティック型入力装置１３ｃの第１、第２ロータリーエンコーダから出力された信号に基づいて特定する。スクロール情報は、第２傾きの第２初期傾きに対する角度（以下、第２相対傾き角という）および方位（以下、第２相対方位という）を示す情報である。制御回路１９は、このスクロール情報を、２関節スティック型入力装置１３ｃの回転検出部６７から出力された信号に基づいて特定する。ズーム情報は、ダイヤル部２１の回転向きおよび回転量を示す情報である。制御回路１９は、このズーム情報を、検出回路２５から出力された信号に基づいて特定する。
【００８３】
続いてステップ１４０で、これら取得したアングル情報、スクロール情報、およびズーム情報に基づいて地図データに対する変換処理を施し、さらにステップ１５０で、その変換処理の結果得た画像についての描画処理を行うことで、画像表示装置１２に当該画像を表示させる。
【００８４】
図１０に、この変換処理を概念的に示す。変換処理は、データ記憶部１８中の地図データに記述された各リンク、ノード、施設の地理的２次元配置をそのまま表現する地図２５０を、上空の仮想カメラ２５１で撮影したときの画像を算出する処理である。その仮想カメラ２５１の直下の地図上の位置（図１０におけるｘ−ｙ座標に相当する。以下、２次元撮影位置という。）、そのカメラの撮影方向２５２、および、そのカメラのズーム度が決まれば、撮影画像２５３中のリンク、ノード、施設等の配置がどのようになるかが一意に決まる。
【００８５】
ここで、２次元撮影位置は、スクロール情報に基づいて決まる。具体的には、前回のプログラム１００の実行時にステップ１４０で特定した２次元撮影位置に対し、今回のステップ１２０で特定したスクロール情報に基づいて決まる移動方向および移動量を適用した結果を、新たな２次元位置とする。移動量は、第２相対傾き角が大きくなるほど大きな値となる。また、移動方向は、第１相対方位と同じ方向である。例えば、第１相対方位がユーザから見て前向きならば移動方向は前方であり、第１相対方位がユーザから見て右向きならば移動方向は右であり、第１相対方位がユーザから見て手前向きならば移動方向は後方である。
【００８６】
なお、地図２５０上のどちらが前方であるかについては、例えば、位置検出器１１によって特定した車両の向きに相当する地図２５０上の方向を前方としてもよい。あるいは、ユーザの操作部１３に対する所定の操作に基づいて、前方を特定するようになっていてもよい。
【００８７】
また、撮影方向２５２は、アングル情報に基づいて決まる。具体的には、９０度から第１相対傾き角を減算した結果の値を、仮想カメラ２５１の俯角とし、第１相対方位を、仮想カメラ２５１の前後左右向きと同じにする。例えば、第１相対方位がユーザから見てスカート部２２ｂを前向きに動かす方向ならば仮想カメラ２５１は前方向きであり、第１相対方位がユーザから見てスカート部２２ｂを左前向きに動かす方向ならば仮想カメラ２５１は左前方向きであり、第１相対方位がユーザから見てスカート部２２ｂを手前向きに動かす方向ならば仮想カメラ２５１は後方向きである。また、ズーム度は、ズーム情報に基づいて決まる。
【００８８】
例えば、図１１のように、第１傾きは第１初期傾きのままにしながら、第２傾きのみを前方に増大させた場合を考える。この場合のユーザの操作意図は、図１２に示すように、上空の目を、その視線は直下に向けたまま、地球表面に沿って前方に移動させることに対応する。このとき、制御回路１９がプログラム１００を繰り返し実行することで、画像表示装置１２は、第２相対傾き角に応じたスクロール速度で、地図を後方にスクロールさせる。
【００８９】
また例えば、図１３のように、第２傾きは第２初期傾きのままにしながら、第１傾きのみを手前に向けた場合を考える。この場合の操作意図は、図１４に示すように、上空の目をその位置は変えずに、視線だけ後方に向けることに対応する。このとき、制御回路１９がプログラム１００を実行することで、画像表示装置１２は、第１相対傾き角に基づいた俯角で、後方の鳥瞰図を表示する。
【００９０】
また例えば、図１５のように、第１傾きおよび第２傾きを共に手前に向けた場合を考える。この場合の操作意図は、図１６に示すように、上空の目を、地球表面に沿って後方に移動させると共に、視線を後方に向けることに対応する。このとき、制御回路１９がプログラム１００を繰り返し実行することで、画像表示装置１２は、第１相対傾き角に基づいた俯角による後方の鳥瞰図を、第２相対傾き角に応じたスクロール速度で前方にスクロールさせる。
【００９１】
ここで、図１７〜図２５に、種々の第１相対傾き方位に応じた画像表示装置１２の地図表示例を示す。図１７の表示は初期状態における地図画像の表示である。図１８の表示は、前方の鳥瞰図である。図１９の表示は、右方の鳥瞰図である。図２０の表示は、左方の鳥瞰図である。図２１の表示は、後方の鳥瞰図である。図２２の表示は、右前方の鳥瞰図である。図２３の表示は、左前方の鳥瞰図である。図２４の表示は、右後方の鳥瞰図である。図２５の表示は、左後方の鳥瞰図である。このように、地図前方以外の方向を見下ろしたときの地図を表示することができるので、従来よりもバラエティ豊かな地図表示を行うことができ、ひいては、ユーザによる地図の視認性が向上する。
【００９２】
以上のように、画像表示システムの一例としての車両用ナビゲーション装置１は、ユーザによる１アクションの操作を受けることで、当該操作に基づく複数の信号を出力する２関節スティック型入力装置１３ｃと、地図を見下ろすときの視点位置、視線方向、ズーム度を特定する制御回路１９と、制御回路１９が特定した視点位置と視線方向でその地図を見下ろしたときに見える形態で、その地図の画像を表示する画像表示装置１２と、を備えている。
【００９３】
このように、ある視点位置と視線方向で見下ろしたときに見える形態で、地図の画像を表示するときに、その視点位置と視線方向を、ユーザによる１アクションの操作に基づいて決めることができる。また、その表示する画像のズーム度を、当該２関節スティック型入力装置１３ｃに対するユーザの操作に基づいて決めることができる。従って、視点位置、視線方向、およびズーム度を調節するためのユーザの操作の利便性が向上する。
【００９４】
また、２関節スティック型入力装置１３ｃは、グリップ部２０が、支点部３１ａの上部に伸びるダイヤル部２１およびくびれ部２２ａと、支点部３１ａから下に、移動部３０の上部を取り囲むように伸びるスカート部２２ｂを有している。このようになっているので、操作装置の占有するスペースの高さを抑えることができ、かつ、第１傾きおよび第２傾きを調整するためにグリップ部２０を持って操作する方法として、多様な方法を用いることができる。図２６に、ユーザの好みや操作目的に応じた様々なグリップ部２０の持ち方を示す。またこの図２６からもわかるように、第１傾きを第１初期傾き以外の状態にすると、突起部３８ａが見える。この可動ドーム３８に対するスカート部２２ｂの下端部のずれによって、ユーザは、現在の第１相対傾き角および第１相対方位を視認することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態が第1実施形態と異なるのは、本実施形態の車両用ナビゲーション装置１が、図２に示した２関節スティック型入力装置１３ｃに代えて、図２７に斜視図で示す２関節スティック型入力装置１３ｃ´を有することである。
【００９５】
この２関節スティック型入力装置１３ｃ´は、図２７に示す通り、ユーザが握って操作するためのグリップ部７０、およびグリップ部７０の下にある基部９０を有する。図２８に、この２関節スティック型入力装置１３ｃ´の垂直断面図を示す。この図に示す通り、グリップ部７０は、上部ケーシング７１、検出部７５、伝達部７７、上下スイッチ７８、胴部ケーシング８０、検出部８１固定部８２、第１軸部８３、第１ばね８４等を有している。また、基部９０は、グリップ受け部９１、基部ケーシング９２、第２軸部９３、第２ばね９４、クッション部９５、土台部９６等を有している。
【００９６】
上部ケーシング７１は、底部が上に窪んだ円柱形状を有し、グリップ部７０の上部の側面および上面を覆う。上部ケーシング７１の下には、上から順に検出部７５、伝達部７７、上下スイッチ７８、伝達部７９、および検出部８１が設けられている。上下スイッチ７８は、円盤状の本体と、上部ケーシング７１の外周よりも外側に突出するフランジ部とを有する。このフランジ部がユーザによって下に押されると、それに伴って本体および伝達部７９が下降し、検出部８１が伝達部７９を介してその下降を検出し、その検出を示す信号を制御回路１９に出力する。また、このフランジ部がユーザによって上に押されると、それに伴って本体および伝達部７７が上昇し、検出部７５が伝達部７７を介してその上昇を検出し、その検出を示す信号を制御回路１９に出力する。これら出力される信号に基づいて、制御回路１９は、上下スイッチ７８に対するユーザの押し上げ操作および押し下げ操作の有無を検出することができる。
【００９７】
検出部８１の直下には、円柱状の固定部８２が設けられている。また、固定部８２の底部の中心には、棒状の第１軸部８３が垂直に接触している。第１軸部８３は、その下部において、円形の第１ボール部８３ａを有している。第１軸部８３の第１ボール部８３ａの上の部分には、第１ばね８４が巻き付けられている。なお、伝達部７９、胴部ケーシング８０、検出部８１、固定部８２、第１軸部８３、第１ばね８４は、胴部ケーシング８０によってその側部が覆われている。
【００９８】
また、以上のような構成のグリップ部７０の下には、グリップ部７０を支えるグリップ受け部９１が取り付けられている。このグリップ受け部９１は、図２８に示すように、上に膨らんだ中空の円盤の上部に穴を開けたような形状を有している。そして、第１軸部８３はこの穴を通ってグリップ受け部９１の内部にまで伸びており、第１ボール部８３ａは、グリップ受け部９１の内部に配置される。
【００９９】
また、このグリップ受け部９１は、開けられた穴の周囲に平坦なばね受け部９１ａを有する。このばね受け部９１ａは、第１ばね８４の下端部が当るようになっている。また、グリップ受け部９１は、その内部に、第１ボール部８３ａを支えるボール受け部９１ｂを有している。
【０１００】
また、第２軸部９３の底部中央には、棒状の第２軸部９３が底部に垂直に固定されている。第１ばね８４は、その下部において、円形の第２ボール部９３ａを有している。第２軸部９３の第２ボール部９３ａの上の部分には、第２ばね９４が巻き付けられている。また、第２ばね９４の底部には、リング状のクッション部９５が取り付けられている。
【０１０１】
第２軸部９３の下には、部材９１〜９５を支える土台部９６が取り付けられている。なお、グリップ受け部９１の下部、第２軸部９３、第２ばね９４、クッション部９５、および土台部９６は、上部に穴が開いた基部ケーシング９２の内部に納まっている。
【０１０２】
ここで、部材９１〜９６を支える土台部９６の構造について説明する。図２９は、土台部９６の詳細構造を示す組立図である。この図に示すように、土台部９６は、ばね支え部２００、第１回転部２０１、第１振り子部２０２、第１歯車２０３、第１伝達部２０４、第２回転部２０５、第２振り子部２０６、第２歯車２０７、第２伝達部２０８、および土台固定部２０９を有している。なお、第２ボール部９３ａは、その球形の本体から直下に続く短い円柱形の首部９３ｂと、その首部９３ｂの直下に続く長板部９３ｃとを有している。
【０１０３】
ばね支え部２００は、図示しない部材を介して基部ケーシング９２に固定されており、クッション部９５、第２ばね９４等を支えるようになっている。第１回転部２０１は、中央に穴が開いたハンモックのような形状を有する樹脂製の穴空き部２０１ａおよび穴空き部２０１ａの両端に同軸に取り付けられた２つの軸部２０１ｂ、２０１ｃを有している。第１振り子部２０２は、軸部２０１ｂの軸に固定されることで、軸部２０１ｂの回転と共に回転し、外周部に歯が設けられている。第１歯車２０３は、第１振り子部２０２の歯と噛み合うことで、第１振り子部２０２の回転に応じて回転する。第１伝達部２０４は、第１歯車２０３に同軸に固定され、第１歯車２０３の回転と同期して回転する。
【０１０４】
第２回転部２０５は、第１回転部と同形状の穴空き部２０５ａおよび穴空き部２０５ａの両端に同軸に取り付けられた２つの軸部２０５ｂ、２０５ｃを有している。第２振り子部２０６は、軸部２０１ｃの軸に固定されることで、軸部２０１ｃの回転と共に回転し、外周部に歯が設けられている。第２歯車２０７は、第２振り子部２０６の歯と噛み合うことで、第２振り子部２０６の回転に応じて回転する。第２伝達部２０８は、第２歯車２０７に同軸に固定され、第２歯車２０７の回転と同期して回転する。
【０１０５】
土台部９６の組み付け時には、第１回転部２０１の直下に、第１回転部２０１とは直交する方向に、第２回転部２０５を配置する。そして、長板部９３ｃが穴空き部２０５ａの穴の部分に位置するように、かつ、首部９３ｂが穴空き部２０１ａの穴の部分に位置するように、第２ボール部９３ａの下端部を第１回転部２０１および第２回転部２０５にはめ込む。そして、軸部２０１ｂ、２０１ｃ、２０５ｂ、２０５ｃを、基部ケーシング９２に固定された円筒形の土台固定部２０９の上端に設けられた溝にはめ込む。
【０１０６】
このように組みつけられた土台部９６によって、第２軸部９３がある方向に傾くと、その傾きの方向に応じて首部９３ｂ、長板部９３ｃが移動する。この首部９３ｂ、長板部９３ｃに押されて、第１回転部２０１および第２回転部２０５がそれぞれの軸部を軸として回転する。すると、この回転に応じて第１振り子部２０２および第２振り子部２０６が回転し、さらに第１歯車２０３および第２歯車２０７が回転し、さらに第１伝達部２０４および第２伝達部２０８が回転する。そして、図示しないロータリーエンコーダが、第１伝達部２０４および第２伝達部２０８の回転量を検出し、その検出した回転量を示す信号を制御回路１９に出力する。
【０１０７】
このような構造により、部材９１〜９５は、土台部９６に支えられることで、第２ボール部９３ａを支点として３６０°の全方位に傾くように動くことができる。そして、その傾きの量および方位を示す信号（第１の信号の一例に相当する）を制御回路１９に出力することができる。
【０１０８】
また、図２８に示した第１ボール部８３ａおよびボール受け部９１ｂも、それぞれ第２ボール部９３ａおよび土台部９６と同様の構造を有している。したがって、グリップ部７０は、ボール受け部９１ｂに支えられることで、ボール受け部９１ｂを支点として３６０°の全方位に傾くように動くことがでる。そして、その傾きの量および方位を示す信号（第２の信号の一例に相当する）を制御回路１９に出力することができる。
【０１０９】
このように、２関節スティック型入力装置１３ｃ´は、ユーザが握ることができるグリップ部７０と、グリップ部７０をボール受け部９１ｂで支持する部材９１〜９５と、部材９１〜９５の第２ボール部９３ａを支持する土台部９６と、を備えている。そして、グリップ部７０は、ボール受け部９１ｂを支点として傾くように動くことが可能となっており、部材９１〜９５は、第２ボール部９３ａを支点として傾くように動くことが可能となっている。
【０１１０】
このようになっているので、ユーザがグリップ部７０を握って２関節スティック型入力装置１３ｃ´に力を加えると、その力はグリップ部７０のみならず、グリップ部７０からボール受け部９１ｂを通じて部材９１〜９５に伝達される。この力によって、グリップ部７０はボール受け部９１ｂを支点として部材９１〜９５に対して傾くことができ、また、部材９１〜９５は、第２ボール部９３ａを支点として土台部９６に対して傾くことができる。
【０１１１】
またユーザは、握った手でグリップ部７０を押す力と、握った手でグリップ部をひねる力とを加えることで、グリップ部７０に対して与えるボール受け部９１ｂの周りのモーメントと第２ボール部９３ａの周りのモーメントとを独立に調整することができる。したがって、ユーザは、グリップ部７０を握ってその握った手からグリップ部７０に力を加えるだけでも、部材９１〜９５に対するグリップ部７０の傾き（すなわち第１傾き）、および、土台部９６に対する部材９１〜９５の傾き（すなわち第２傾き）をそれぞれ調節することができる。したがって、２関節スティック型入力装置１３ｃ´を握るユーザの手（例えば掌）による１アクションの操作によって複数の入力が可能となる。
【０１１２】
また、グリップ部７０がボール受け部９１ｂに対して傾くと、第１ばね８４の底部において、ばね受け部９１ａから押される力が強くなる部分と弱くなる部分とが生じる。この力により、グリップ部７０は、第１傾きを第１初期傾き（すなわち、図２８に示すような初期状態におけるグリップ部７０の傾き）に戻す方向の力を受けることになる。
【０１１３】
また、第２軸部９３が土台部９６に対して傾くと、クッション部９５の底部において、ばね支え部２００から押される力が強くなる部分と弱くなる部分とが生じる。この力により、第２軸部９３は、第２傾きを第２初期傾き（すなわち、図２８に示すような初期状態における第２軸部９３傾き）に戻す方向の力を受けることになる。
【０１１４】
また、ユーザがグリップ部７０の１点を押した場合、その１点がどの位置であっても、第２傾きの変化に比べ、第１傾きの変化はほとんどないように、第１ばね８４、第２ばね９４の反発力が調整されている。例えば、第１ばね８４のばね係数を第２ばね９４のばね係数の１．５倍とすることで、ボール受け部９１ｂを支点とする動きを硬くしてもよい。したがって、ユーザは、第２傾きだけを調節したい場合、グリップ部７０を握った手で、肘や肩を使って自然まっすぐにグリップ部７０を押したり引いたりすればよい。このようになっていることで、第２傾きを主に調節するために必要なひねり力が少なくなるので、第２傾きの調節が容易になる。
【０１１５】
また、本実施形態の制御回路１９は、プログラム１００の実行において、ステップ１１０では、アングル情報を、２関節スティック型入力装置１３ｃ´からの信号のうち、第２傾きの量および方位を示す信号に基づいて取得する。また制御回路１９は、ステップ１２０では、スクロール情報を、第１傾きの量および方位を示す信号に基づいて取得する。また制御回路１９は、ステップ１３０では、ズーム情報を、検出部７５および検出部８１からの信号に基づいて取得する。
【０１１６】
したがって、本実施形態においては、図３０に示すように、グリップ部７０を（部材９１〜９５に対して）ボール受け部９１ｂに対応する関節Ｙを支点として傾けることで、視点の移動、すなわち画像表示装置１２における地図画像のスクロールが実現する。また、図３１に示すように、部材９１〜９５を（土台部９６に対して）第２ボール部９３ａに対応する関節Ｚを支点として傾けることで、視線方向の調整、すなわち画像表示装置１２における地図画像向きおよび傾きの調整が実現する。また、図３２に示すように、グリップ部７０を関節Ｙを支点として傾けると共に、部材９１〜９５を関節Ｚを支点として傾けることで、スクロールおよび視線方向の調整が同時に実現する。さらにこのとき、上下スイッチ７８を上に（または下に）押し続けると、画像表示装置１２が表示させる地図の拡大率が上昇（または下降）する。
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。
【０１１７】
例えば、第１実施形態において、ダイヤル部２１、くびれ部２２ａおよびその上の部分（ダイヤル部２１、ボタン２３等）は、必ずしもなくてもよい。すなわち、スカート部２２ｂの部分だけでも、グリップ部７０として機能する。
【０１１８】
また、本発明を実現する装置は、車両用ナビゲーション装置である必要はなく。画像表示する装置であれば適用可能である。
【０１１９】
また、グリップ部２０やグリップ部７０の特定の部分についてのみ、その部分中の１点をユーザが押したときに第２傾きの変化に比べ第１傾きがほとんど変化しないようになっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用ナビゲーション装置１のハードウェア構成図である。
【図２】２関節スティック型入力装置１３ｃの斜視図である。
【図３】２関節スティック型入力装置１３ｃの垂直断面図である。
【図４】図３の一部を拡大した図である。
【図５】図３２のＡ−Ａ断面図である。
【図６】グリップ部２０の傾きを検出するずれ検出機構の拡大斜視図である。
【図７】初期状態における２関節スティック型入力装置１３ｃを示す概略図である。
【図８】２関節スティック型入力装置１３ｃを操作するときの意識を概念的に示す図である。
【図９】制御回路１９が実行するプログラム１００のフローチャートである。
【図１０】プログラム１００のステップ１４０における地図変換処理を概念的に示す図である。
【図１１】２関節スティック型入力装置１３ｃの操作例を示す図である。
【図１２】図１１の操作に対応するユーザの操作意図を概念的に示す図である。
【図１３】２関節スティック型入力装置１３ｃの操作例を示す図である。
【図１４】図１３の操作に対応するユーザの操作意図を概念的に示す図である。
【図１５】２関節スティック型入力装置１３ｃの操作例を示す図である。
【図１６】図１５の操作に対応するユーザの操作意図を概念的に示す図である。
【図１７】視線方向が直下であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図１８】視線方向が前方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図１９】視線方向が右方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２０】視線方向が左方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２１】視線方向が後方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２２】視線方向が右前方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２３】視線方向が左前方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２４】視線方向が右後方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２５】視線方向が左後方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２６】２関節スティック型入力装置１３ｃの持ち方のバリエーションを示す図である。
【図２７】本発明の第２実施形態に係る２関節スティック型入力装置１３ｃ´の斜視図である。
【図２８】２関節スティック型入力装置１３ｃ´の垂直断面図である。
【図２９】２関節スティック型入力装置１３ｃ´におけるボール受け部９１ｂの詳細構造を示す組立図である。
【図３０】２関節スティック型入力装置１３ｃ´の操作の一例を示す図である。
【図３１】２関節スティック型入力装置１３ｃ´の操作の一例を示す図である。
【図３２】２関節スティック型入力装置１３ｃ´の操作の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１…車両用ナビゲーション装置、１１…位置検出器、１２…画像表示装置、
１３…操作部、１３ａ…タッチパネル、１３ｂ…メカニカルスイッチ、
１３ｃ、１３ｃ’…２関節スティック型入力装置、１４…音声出力装置、
１６…ＲＡＭ、１７…ＲＯＭ、１８…データ記憶部、１９…制御回路、
２０…グリップ部、２１…ダイヤル部、２２…グリップ部本体、２２ａ…くびれ部、
２２ｂ…スカート部、２３…ボタン、２４…伝達部、２５…検出回路、２６…弾性膜、
３０…移動部、３１…軸部、３１ａ…支点部、３１ｂ…軸本体、３２…第１柱貫通部、
３２…穴形成部、３３…柱状部、３４…第２柱貫通部、３５…ばね、
３６…ばね押さえ部、３７…柱止め部、３８…可動ドーム、３８…突起部３８、
４１〜４６…組み付け部材、４７…第１回転部、４７ａ、４７ｃ、４８ｄ…係合部、
４８…第２回転部、４９…第２ロータリーエンコーダ、５０…球面皿、６０…基部、
６１…ケーシング、６２…クッション、６４…土台、６５…ボール受け部、
６６…ボール、６７…回転検出部、７０…グリップ部、７１…上部ケーシング、
７５…検出部、７７…伝達部、７８…上下スイッチ、７９…伝達部、
８０…胴部ケーシング、８１…検出部、８２…固定部、８３…第１軸部、
８３ａ…第１ボール部、８４…第１ばね、９０…基部、９１…グリップ受け部、
９１ａ…ばね受け部、９１ｂ…ボール受け部、９２…基部ケーシング、
９３…第２軸部、９３ａ…第２ボール部、９３ｂ…首部、９３ｃ…長板部、
９４…第２ばね、９５…クッション部、９６…土台部、１００…プログラム、
２００…ばね支え部、２０１…第１回転部、２０１ａ、２０５ａ…穴空き部、
２０１ｂ、２０１ｃ、２０５ａ、２０５ｃ…軸部、２０２…第１振り子部、
２０３…第１歯車、２０４…第１伝達部、２０５…第２回転部、
２０６…第２振り子部、２０７…第２歯車、２０８…第２伝達部、
２０９…土台固定部、２５０…地図、２５１…仮想カメラ、２５２…撮影方向、
２５３…撮影画像。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作装置、画像表示システム、地図表示制御装置、および地図表示制御装置用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の操作装置は、グリップ部本体を掴んで傾斜させると共に、グリップ部本体の上部にある小さいレバーを親指で傾斜させることで、１つの操作装置を用いて２つ以上の入力を行うことができるようになっている。
【０００３】
また、特許文献２に記載の地図表示装置は、地図の鳥瞰図表示を行うとき、地図を見る視点の高さ、視点の見下ろし角度、支点からの見開き角度等を設定することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−９９１３９号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７４８１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、特許文献１のような操作装置では、当該操作装置のグリップ部を握るユーザの手による１つ操作では、単一種類の入力しか行えず、親指を付加的に動かすことで、初めて２種類目の入力が実現する。本発明は上記点に鑑み、操作装置を握るユーザの手による１つの操作によって複数の入力が可能となるような技術を提供することを第１の目的とする。
【０００５】
また、従来は操作装置のグリップ部を支える支点の近傍にグリップ部の傾斜を検出する装置が取り付けられていたので、グリップ部のスリム化が困難であった。本発明は上記点に鑑み、支点の近傍以外でグリップ部の傾斜を検出できるような操作装置を提供することを第２の目的とする。
【０００６】
また、従来は操作装置のグリップ部の傾斜の中心を遠い位置に設けるためには、操作装置自体の大きさを大きくする必要があった。本発明は上記点に鑑み、操作装置の大きさを抑えつつ、グリップ部の傾斜の中心を遠い位置に設けることができるようにすることを第３の目的とする。
【０００７】
また、特許文献２に記載の地図表示装置では、視点の高さや見下ろし角度等を設定するために煩雑な操作が必要であった。本発明は上記点に鑑み、地図を表示するときの視点位置および視線方向をより簡易に調節できる技術を提供することを第４の目的とする。
【０００８】
また、従来よりもバラエティ豊かな地図表示を行うことができる技術を提供することを第５の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、
第１の目的を達成するための請求項１に記載の操作装置は、ユーザが握ることができるグリップ部（２０、７０）と、グリップ部（２０、７０）を第１の端部（３１ａ、９１ｂ）で支持する第１支持部（３０、９１〜９５）と、第１支持部（３０、９１〜９５）の第２の端部（５０、９３ａ）を支持する第２支持部（６０、９６）と、を備えている。そして、グリップ部（２０、７０）は、第１支持部（３０、９１〜９５）の第１の端部（３１ａ、９１ｂ）を支点として傾くように動くことが可能となっており、第１支持部（３０、９１〜９５）は、第２の端部（５０、９３ａ）を支点として傾くように動くことが可能となっている。
【００１０】
このようになっているので、ユーザがグリップ部を握って操作装置に力を加えると、その力はグリップ部のみならず、グリップ部から第１の端部を通じて第１支持部に伝達される。この力によって、グリップ部は第１の端部を支点として第１支持部に対して傾くことができ、また、第１支持部は、第２の端部を支点として第２支持部に対して傾くことができる。またユーザは、握った手でグリップ部を押す力と、握った手でグリップ部をひねる力とを加えることで、グリップ部に対して与える第１の端部の周りのモーメントと第２の端部の周りのモーメントとを独立に調整することができる。したがって、ユーザは、グリップ部を握ってその握った手からグリップ部に力を加えるだけでも、第１支持部に対するグリップ部の傾き（以下、第１の傾きという）、および、第２支持部に対する第１支持部の傾き（以下、第２の傾きという）をそれぞれ同時に調節することができる。したがって、操作装置を握るユーザの手による１つの操作によって複数の入力が可能となる。なお、物体の表面の一部なら、どの部分であっても端部たり得る。
【００１１】
また、操作装置は、請求項２に記載のように、第１の傾きを第１初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）と、第２の傾きを第２初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第２抵抗部（６２、９４）と、を備え、さらに、第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）が及ぼす力と第２抵抗部（６２、９４）が及ぼす力は、グリップ部の一点のみが押されたときに、第２の傾きと第２初期傾きとの差が、第１の傾きと弟１初期傾きとの差より大きくなるように調節されていてもよい。このようになっていることで、第２の傾きを主に調節するために必要なひねり力が少なくなるので、第２の傾きの調節がより容易になる。
【００１２】
また、請求項３に記載のように、操作装置は、第１の傾きを第１初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）と、第２の傾きを第２初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第２抵抗部（６２、９４）と、を備えると共に、弟１初期傾きと第２初期傾きの方向を同じでないようにしてもよい。このようになっているので、操作装置の占有するスペースの高さを抑えることができる。
【００１３】
さらに、請求項４に記載のように、弟１初期傾きの方向と第２初期傾きの方向との角度差は９０度以上であってもよい。このようになっているので、操作装置の占有するスペースの高さをさらに抑えることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載のように、グリップ部（２０）は、第１の端部（３１ａ）から第２の端部（５０）に近づく方向に、第１支持部（３０）を囲むように続いていてもよい。このようになっているので、操作装置の占有するスペースの高さを抑えることができ、かつ、第１の傾きおよび第２の傾きを調整するためにグリップ部を掴む方法として、多様な方法を用いることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載のように、第１支持部（３０）は、グリップ部（２０）の異なる位置に接触する複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）と、第１支持部（３０）に対する前記グリップ部（２０）の傾きの変化によって生じる複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）の位置のずれを検出するずれ検出部（４７、４８、４９）と、を有していてもよい。このように、今までにない新規な方法で第１の傾きを検出することができる。そして、ずれ検出部を第１の端部から離れた位置に設けることもでき、その場合は、グリップ部のスリム化が容易になる。
【００１６】
また、請求項７に記載のように、第２支持部（６０）は、第１支持部（３０）の第２の端部（５０）に接触すると共に第２の端部（５０）を支持する回転体（６６）を有し、さらに、第２の端部（５０）は、回転体（６６）に対して凹形状となる曲面の一部で当該回転体（６６）に支持され、当該曲面の曲率半径は、当該回転体（６６）の半径よりも長いようになっていてもよい。
【００１７】
このように、回転体に接する第２の端部の曲面の大きさを大きくすることで、回転体のサイズにかかわらず、第１支持部の傾きの中心点の位置を第２の端部から大きく離し、それによってグリップ部の操作量に対する第２の傾き変化量を小さくすることができる。換言すれば、傾きの操作量に対する感度を低くしつつ、かつ操作装置における第２の端部以下のサイズを低減することが可能となる。
【００１８】
なお、この曲面の形状は球面形状であってもよいし、球面以外の形状（例えば双曲面形状、回転楕円体形状、放物面形状）であってもよい。この曲面が球面でない場合の曲率半径は、当該球面の平均半径であればよい。また同様に、回転体も、球であってもよいし、球以外の回転体（例えば回転楕円体）であってもよい。この場合、回転体の半径は曲率半径、当該回転体の平均半径であればよい。
【００１９】
また、本発明の第２の目的を達成するための請求項８に記載の操作装置は、ユーザが握ることができるグリップ部（２０）と、グリップ部（２０）を端部（３１ａ）で支持する支持部（３０）と、を備えている。そして、グリップ部（２０）は、支持部（３０）の端部（３１ａ）を支点として傾くように動くことが可能となっており、支持部（３０）は、グリップ部（２０）の異なる位置に接触する複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）と、第１支持部（３０）に対するグリップ部（２０）の傾きの変化によって生じる複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）の位置のずれを検出するずれ検出部（４７、４８、４９）と、を備えている。このように、今までにない新規な方法で第１の傾きを検出することができる。そして、ずれ検出部を第１の端部から離れた位置に設けることもでき、その場合は、グリップ部のスリム化が容易になる。
【００２０】
また、本発明の第３の目的を達成するための請求項９に記載の操作装置は、ユーザが握ることができるグリップ部（２０、３０）と、前記グリップ部（２０、３０）の端部（５０）を支持する支持部（６０）と、を備えている。そして、グリップ部（２０、３０）は、支持部（６０）の前記端部（５０）を支点として傾くように動くことが可能となっており、支持部（６０）は、グリップ部（２０、３０）の端部（５０）に接触すると共に当該端部（５０）を支持する回転体（６６）を有し、当該端部（５０）は、当該回転体（６６）に対して凹形状となる曲面の一部で当該回転体に支持され、当該曲面の曲率半径は、当該回転体（６６）の半径よりも長くなっている。
【００２１】
このように、回転体に接するグリップ部の端部の曲面の大きさを大きくすることで、回転体のサイズにかかわらず、グリップ部の傾きの中心点の位置を端部から大きく離し、それによってグリップ部の操作量に対する、グリップ部の支持部に対する傾きの変化量を小さくすることができる。換言すれば、傾きの操作量に対する感度を低くしつつ、かつ操作装置における端部以下のサイズを低減することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の第４の目的を達成するための請求項１０に記載の画像表示システムは、ユーザによる１つの操作を受けることで、当該１つの操作に基づく第１の信号と、当該１つの操作に基づく第２の信号とを出力する操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）と、操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）が出力した第１の信号および第２の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置と視線方向とを特定する特定装置（１９）と、特定装置（１９）が特定した視点位置と視線方向でその絵を見下ろしたときに見える形態で、その絵の画像を表示する画像表示装置（１２）と、を備えている。
【００２３】
このように、ある視点位置と視線方向で見下ろしたときに見える形態で、絵の画像を表示するときに、その視点位置と視線方向を、ユーザによる１つの操作に基づいて決めることができる。従って、視点位置と視線方向を調節するためのユーザの操作の利便性が向上する。
【００２４】
また、請求項１１に記載のように、操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）は、ユーザによる操作に基づく第３の信号を出力し、特定装置（１９）は、操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）が出力した第１の信号、第２の信号、および第３の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置、視線方向、および表示縮尺を特定し、画像表示装置（１２）は、特定装置（１９）が特定した視点位置および視線方向で絵を見下ろしたときに見える形態で、その絵の画像を、特定装置（１９）が特定した表示縮尺で、表示する。このようになっていれば、視点位置と視線方向に加え、表示縮尺も、当該操作装置を用いて調節することができる。したがってユーザの利便性がさらに向上する。
【００２５】
また、本発明の第５の目的を達成するための請求項１２に記載の発明は、地図表示制御装置が、地図を上方から見下ろすときの方向のうち、前方以外の方向を特定する特定手段（１１０）と、特定手段（１１０）が特定した見下ろし方向で地図を見下ろしたときに見える形態で、当該地図を画像表示装置に表示させる描画制御手段（１５０）と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
このようになっているので、地図前方以外の方向を見下ろしたときの地図を表示することができるので、従来よりもバラエティ豊かな地図表示を行うことができ、ひいては、ユーザによる地図の視認性が向上する。
【００２７】
また、請求項１３のように、請求項１２に記載の発明をプログラムとして捉えることもできる。
【００２８】
なお、上記特許請求の範囲における括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の例示的構成要素等との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る車両用ナビゲーション装置１のハードウェア構成を示す。
【００３０】
図１に、本実施形態に係る車両用ナビゲーション装置１のハードウェア構成を示す。この車両用ナビゲーション装置１は、位置検出器１１、画像表示装置１２、操作部１３、音声出力装置１４、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７、データ記憶部１８、および制御回路１９を有している。
【００３１】
位置検出器１１は、周知の図示しない地磁気センサ、ジャイロスコープ、車速センサ、およびＧＰＳ受信機等のセンサを有しており、これらセンサの各々の性質に基づいた、車両の現在位置や向きを特定するための情報を制御回路１９に出力する。画像表示装置１２は、制御回路１９から出力された映像信号に基づいた映像をユーザに表示する。表示映像としては、例えば現在地を中心とする地図等がある。音声出力装置１４は、制御回路１９から受けた音声データに基づく音声信号を音として出力する。
【００３２】
操作部１３は、画像表示装置１２の表示画面に重ねられたタッチパネル１３ａ、表示画面の周囲等に取り付けられたメカニカルスイッチ１３ｂ、および、２関節スティック型入力装置１３ｃ等の、ユーザの操作を受け付けてその操作に基づく信号を制御回路１９に出力する装置を有している。２関節スティック型入力装置１３ｃの構成については後述する。
【００３３】
データ記憶部１８は、ＤＶＤ、ＣＤ、ＨＤＤ等の不揮発性の記憶媒体およびそれら記憶媒体に対してデータの読み出し（および可能ならば書き込み）を行う装置から成り、制御回路１９が実行するプログラム、経路案内用の地図データ等を記憶している。
【００３４】
地図データは、道路を示すリンク、交差点を示すノード、施設等の、地上における地理的２次元位置（例えば緯度、経度）の情報を有している。さらに地図データは、リンクおよびノードの間の接続関係を示す情報を有している。
【００３５】
制御回路（コンピュータに相当する）１９は、ＲＯＭ１７およびデータ記憶部１８から読み出した車両用ナビゲーション装置１の動作のためのプログラムを実行し、その実行の際にはＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７、およびデータ記憶部１８から情報を読み出し、ＲＡＭ１６およびデータ記憶部１８に対して情報の書き込みを行い、位置検出器１１、画像表示装置１２、操作部１３、および音声出力装置１４と信号の授受を行う。
【００３６】
制御回路１９がプログラムを実行することによって行う具体的な処理としては、例えば、現在位置特定処理、誘導経路算出処理、経路案内処理、および地図表示制御処理がある。現在位置特定処理は、位置検出器１１からの信号に基づいて車両の現在位置や向きを特定する処理である。誘導経路算出処理は、操作部１３からユーザによる目的地の入力を受け付け、現在位置から当該目的地までの最適な誘導経路を算出する処理である。経路案内処理は、誘導経路に沿って、右折、左折などの案内を画像や音声で行う処理である。
【００３７】
地図表示制御処理は、各種車両の状況や操作部１３に対するユーザの操作に応じて、データ記憶部１８から読み出した地図データに各種処理を施した結果の地図画像を、画像表示装置１２に表示させる処理である。地図表示制御処理の詳細については後述する。
【００３８】
ここで、２関節スティック型入力装置１３ｃの構成および作動について詳述する。図２に、２関節スティック型入力装置１３ｃの全体斜視図を示す。タッチパネル１３ａは、ユーザが握って操作するためのグリップ部２０、グリップ部２０の下からグリップ部２０を支える移動部３０、および、移動部３０の下から移動部３０を支える基部６０を有している。また、グリップ部２０は移動部３０に対して３６０°の全方位に傾くことができるようになっており、移動部３０は基部６０に対して３６０°の全方位に傾くことができるようになっている。
【００３９】
図３に、この２関節スティック型入力装置１３ｃの垂直断面図を示す。グリップ部２０は、ダイヤル部２１、グリップ部本体２２、ボタン２３、伝達部２４、検出回路２５、および弾性膜２６を有している。
【００４０】
ダイヤル部２１は、下部から上部に向けて肉厚となった円筒形状を有している。このダイヤル部２１の下端部には、グリップ部本体２２がはめ込まれており、ダイヤル部２１は、円筒形状の中心軸を回転軸として回転することで、このグリップ部本体２２に対して摺動することができるようになっている。
【００４１】
ボタン２３は、ダイヤル部２１の上端部の窪みにはめ込まれている。さらにボタン２３の中央下部において、伝達部２４がボタン２３に接している。この伝達部２４は、ボタン２３が押下されると、ボタンと共に下方に下がり、ボタン２３の押下が終了すると、下から押されてボタン２３と共に上方に上がるようになっている。さらに伝達部２４は、ダイヤル部２１と噛み合うことによりダイヤル部２１と共に回転するようになっている。
【００４２】
検出回路２５は、伝達部２４の回転および上下方向の移動を検出し、その回転と移動とを示す信号を、図示しない信号線を介して制御回路１９に出力する。このようになっていることで、制御回路１９は、ダイヤル部２１の回転およびボタン２３の押下を検出することができる。
【００４３】
グリップ部本体２２は、底部のない円錐面の上部（以下、くびれ部という）２２ａを肉厚にし、さらに上端部を平らにしたような形状を有している。このくびれ部２２ａの底面は移動部３０の上端部と接触している。この上端部からの力により、グリップ部２０が支えられている。また、グリップ部２０は、くびれ部２２ａの底面と移動部３０の上端部との接触部分を視点として、移動部３０に対して傾くことができるようになっている。
【００４４】
グリップ部本体２２の下部（以下、スカート部という）２２ｂは、移動部３０の上部を取り囲んで下に膨らむスカートのような形状を有しており、その下端部付近の内側円周において、弾性膜２６の外縁部と噛み合っている。弾性膜２６は、中心部が切り取られた円盤形状を有する弾性体から成る。
【００４５】
図４に、図３の移動部３０付近を拡大して示す。移動部３０は、軸部３１、第１柱貫通部３２、４本の柱状部３３、第２柱貫通部３４、４本のばね３５、４つのばね押さえ部３６、４つの柱止め部３６、移動底面３８、組み付け部材４１〜４６、第１回転部４７、第２回転部４８、第１ロータリーエンコーダ（図示せず）、および第２ロータリーエンコーダ４９を有している。
【００４６】
軸部３１は、くびれ部２２ａの直下にあってくびれ部２２ａを支持する軸状の部材であり、支点部３１ａおよび軸本体３１ｂを有している。支点部３１ａは、軸部３１の上端部にあり、くびれ部２２ａの底面の窪みにはめ込まれている。そして、くびれ部２２ａは、この支点部３１ａに対して摺動することで、支点部３１ａを支点としてどの方向にも傾くことができる。支点部３１ａの下に続く軸本体３１ｂは、その一部が第１柱貫通部３２の中央上端部にねじ込まれている。これによって、軸部３１は第１柱貫通部３２に対して固定される。
【００４７】
図５に、図４のＡ−Ａ断面図を示す。図５に示す通り、第１柱貫通部３２は、その中央部から等距離にある四隅に穴形成部３２ａ〜ｄを有している。なお、この穴形成部３２ａ〜ｄの口径は、第１柱貫通部３２の上端から下端近くまでほぼ一定であるが、第１柱貫通部３２の最下端部においてわずかに大きくなっている。４本の柱状部３３ａ〜ｄは、この穴形成部３２ａ〜ｄによってできる４つの穴のそれぞれを、上下移動自在に貫通している。これら柱状部３３ａ〜ｄのそれぞれは、図４に柱状部３３ａ、３３ｃを例にとって示すように、上はその先細った上端部においてスカート部２２ｂの底面の四隅の１つに突き当たり、下は第２柱貫通部３４、組み付け部材４３、第１回転部４７、第２回転部４８を貫通して移動部３０の下端部近くまで棒状に伸び、自らの下端部において組み付け部材４６に上下移動自在にはめ込まれている。
【００４８】
また、柱状部３３ａ〜ｄの中段部の外周には、図４のばね押さえ部３６ａ、ｃに例示されるように、フランジ形状のばね押さえ部３６が固定されている。また、柱状部３３ａ〜ｄの、ばね押さえ部３６より上にある外周には、図４の柱止め部３７ａ、３７ｃに例示されるように、フランジ形状の弾性のある柱止め部３７が固定されている。
【００４９】
第２柱貫通部３４は、第１柱貫通部３２の直下に取り付けられ、第１柱貫通部３２の穴形成部３２ａ〜ｄと重なる位置に、柱状部３３ａ〜ｄが貫通する４つの貫通穴が開けられている。この貫通穴の径は、第１柱貫通部３２の穴形成部３２ａ〜ｄに比べて大きくなっている。また、これら４つの貫通穴のそれぞれの内部においては、図４のばね３５ａ、ｃに例示するように、ばね３５が柱状部３３ａ〜ｄの１つを取り巻くように取り付けられている。これら４つのばね３５のそれぞれは、それらが取り巻いている柱状部３３のばね押さえ部３６によって上から押さえられ、さらに、その下端は、第２柱貫通部３４の直下に固定されている組み付け部材４３の上面に押さえられている。
【００５０】
また、第２柱貫通部３４の中段付近の外周には、弾性膜２６の内周が固定されている。また、第２柱貫通部３４の下端付近の外周には、円形ドーム形状を有した可動ドーム３８が固定されている。
【００５１】
この可動ドーム３８は、第２柱貫通部３４に固定された組み付け部材４３、可動ドーム３８の下面と組み付け部材４３とを固定させる組み付け部材４１、４２を介して、第２柱貫通部３４に対して固定されている。また、この可動ドーム３８には、グリップ部２０が移動部３０に対して傾いていないときにスカート部２２ｂの端部と位置が重なる、円形の突起部３８ａが設けられている。
【００５２】
また、組み付け部材４４、４５は、組み付け部材４３に固定されて下に伸び、組み付け部材４６は、組み付け部材４４および組み付け部材４５の下端に固定されている。この組み付け部材４６の底部には、移動部３０の下端部に相当する球面皿５０が、その窪んだ曲面を下に向けた状態で固定されている。この窪んだ曲面の形状は、球面の一部に概ね一致する。そしてこの曲面の曲率半径は、球面皿５０から２関節スティック型入力装置１３ｃの底部までの距離よりも数倍以上長い。この球面皿５０の球面部分が、基部６０の上端部に接触して支えられることにより、移動部３０は基部６０に対して３６０°の全方位に傾くように動くことができる。
【００５３】
組み付け部材４３と組み付け部材４４の間には、柱状部３３ａ〜ｄの上下の移動量を検出するための機構（以下、ずれ検出機構という）が、組み付け部材４４、４５等に固定されている。このずれ検出機構の一部の拡大斜視図を図６に示し、図４および図６を参照してこのずれ検出機構について説明する。このずれ検出機構は、第１回転部４７、第２回転部４８、図示しない第１ロータリーエンコーダおよび第２ロータリーエンコーダ４９を有する。
【００５４】
棒状の第１回転部４７は、柱状部３３ａおよび柱状部３３ｃの間の上下方向の相対的な変位を検出するための、水平な棒形状を有する部材である。第１回転部４７の本体部分には、柱状部３３ａ、３３ｃを上下に貫通させるための穴が２つ開けられている。これらの穴の口径は、第１回転部４７の長手方向を軸に第１回転部４７が所定の限界角度（例えば１５°）内で回転するときにそれら柱状部３３ａ、３３ｃが邪魔にならないような大きさとなっている。また、第１回転部４７は、その本体から本体に垂直かつほぼ水平に伸びる係合部４７ａ、４７ｃを有する。これら径合部４７ａ、４７ｃには、それぞれ柱状部３３ａ、３３ｃを上下に貫通させる溝が設けられている。これら溝の部分には、水平方向に穴が開けられており、その穴に、柱状部３３ａ、３３ｃに設けられた突起部がはまり込むようになっている。また、第１回転部４７の本体の太くなっている側の端部には、図示しない第１ロータリーエンコーダが取り付けられている。この第１ロータリーエンコーダは、第１回転部４７の回転量を検出し、検出した回転量を示す信号を制御回路１９に出力する。
【００５５】
第１回転部４７の下方に設けられた棒状の第２回転部４８は、柱状部３３ｂおよび柱状部３３ｄの間の上下方向の相対的な変位を検出するための、水平な棒形状を有する部材である。第２回転部４８の本体部分には、柱状部３３ｂ、３３ｄを上下に貫通させるための穴が２つ開けられている。これらの穴の口径は、第２回転部４８の長手方向を軸に第２回転部４８が所定の限界角度内で回転するときにそれら柱状部３３ｂ、３３ｄが邪魔にならないような大きさとなっている。また、第２回転部４８は、その本体から本体に垂直かつほぼ水平に伸びる２つの係合部（１つは係合部４８ｄ、もう１つは図示せず）を有する。これら径合部４８ｂ、４８ｄには、それぞれ柱状部３３ｂ、３３ｄを上下に貫通させる溝が設けられている。これら溝の部分には、水平方向に穴が開けられており、その穴に、柱状部３３ｂ、３３ｄに設けられた突起部がはまり込むようになっている。また、第２回転部４８の本体の太くなっている側の端部には、第２ロータリーエンコーダ４９取り付けられている。この第２ロータリーエンコーダ４９は、第２回転部４８の回転量を検出し、検出した回転量を示す信号を制御回路１９に出力する。
【００５６】
また、図３に示すように、基部６０は、ケーシング６１、クッション６２、土台６４、ボール受け部６５、ボール６６、および回転検出部６７を有している。ケーシング６１は、車室内の例えばドライバー席のすぐ横に固定され、２関節スティック型入力装置１３ｃの底面、側面下部、および可動ドーム３８直上の一部を覆うようになっている。クッション６２は、蛇腹状の弾性を有する樹脂製の管であり、その下端部の全周がケーシング６１内部の底板の上に固定されている。また、クッション６２の上端部の全周は、可動ドーム３８の下端の全周に固定されている。
【００５７】
土台６４は、ケーシング６１の底板の中央部の上に固定されている。土台６４の上にはボール受け部６５が固定されている。ボール受け部６５の上端の窪みには、球形のボール６６が回転自在にはめ込まれている。回転検出部６７は、周知の機構によって回転検出部６７の回転量および回転方向を検出し、その検出した回転量および回転方向を示す信号を制御回路１９に出力する。なお、ボール６６は、移動部３０の球面皿５０の曲面の一部に接することで、移動部３０が３６０°全方位に傾くことができるように支持している。
【００５８】
このように、２関節スティック型入力装置１３ｃは、ユーザが握ることができるグリップ部２０と、グリップ部２０を支点部３１ａで支持する移動部３０と、移動部３０の球面皿５０を支持する基部６０と、を備えている。そして、グリップ部２０は、支点部３１ａを支点として傾くように動くことが可能となっており、移動部３０は球面皿５０を支点として傾くように動くことが可能となっている。
【００５９】
このようになっているので、ユーザがグリップ部２０を握って２関節スティック型入力装置１３ｃ´に力を加えると、その力はグリップ部２０のみならず、グリップ部２０から支点部３１ａ等を通じて移動部３０に伝達される。この力によって、グリップ部２０は支点部３１ａを支点として移動部３０に対して傾くことができ、また、移動部３０は、球面皿５０を支点として基部６０に対して傾くことができる。
【００６０】
グリップ部２０、移動部３０が傾いていない状態、すなわち初期状態におけるグリップ部２０、移動部３０、および基部６０の配置を、図７に概略的に示す。この図に示すように、初期状態においては、基部６０が水平に置かれている場合、グリップ部２０は（スカート部２２ｂを基準にすれば）鉛直下方向を向いており、移動部３０は、鉛直上方を向いている。このときのグリップ部２０の移動部３０に対する傾きを第１初期傾きとし、このときの移動部３０の基部６０に対する傾きを第２初期傾きとする。ユーザが２関節スティック型入力装置１３ｃに手を触れていない状態においては、２関節スティック型入力装置１３ｃはこの初期状態にある。
【００６１】
このように、弟１初期傾きと第２初期傾きの方向が同じでなく、９０度以上離れ、かつ逆方向を向いている。このようになっているので、２関節スティック型入力装置１３ｃの支点部３１ａより上の部分が占有するスペースの高さを抑えることができる。
【００６２】
以下、２関節スティック型入力装置１３ｃが初期状態から変化した場合における２関節スティック型入力装置１３ｃの作動について説明する。
【００６３】
（Ａ）移動部３０に対するグリップ部２０の傾きに対する抵抗力：
移動部３０に対するグリップ部２０の傾き（以下、第１傾きという）が、図２に示すように、第１初期傾き以外の状態になった場合、弾性膜２６の変形およびばね３５の変形に起因して、第１傾きを第１初期傾きに戻そうとする抵抗力が発生する。
【００６４】
具体的には、図２に示すように、グリップ部２０が移動部３０に対して傾くと、スカート部２２ｂの一部が移動部３０の上部に接近し、弾性膜２６の当該一部に近い部分が折れ曲がる。すると、この折れ曲がりを元に戻す復元力が、弾性膜２６に発生する。この復元力が、グリップ部２０の移動部３０に対する傾きを解消する方向への弾性抵抗力となる。
【００６５】
また、図４に示すように、グリップ部２０が移動部３０に対して第１初期傾きから傾くと、柱状部３３ａ〜ｄのうち１つまたは２つ（図４においては柱状部３３ｃ）が、ばね３５のうち対応するもの（図４においてはばね３５ｃ）に下から押されて上昇し、その上昇した柱状部３３の、対角側にある柱状部（図４においては柱状部３３ａ）が、スカート部２２ｂの底部に押されて、ばね３５のうち対応するもの（図４においてはばね３５ａ）を圧縮しながら下降する。このとき、圧縮された方のばね３５から柱状部３３にかかる力の方が、圧縮されたばね３５の対角側のばね３５から柱状部３３にかかる力よりも大きくなる。したがって、このばね力の差が、グリップ部２０の移動部３０に対する傾きを解消する方向への抵抗力となる。このような復元力により、ユーザが手を離すと、第１傾きは第１初期傾きに戻る。
【００６６】
このように、移動部３０は、グリップ部２０の異なる位置に接触する複数の柱状部３３ａ〜ｄと、その柱状部３３ａ〜ｄの相対的な上下位置変化に応じて、その位置変化を元に戻すような力を柱状部３３ａ〜ｄに加える弾性部材を有する。
【００６７】
（Ｂ）移動部３０に対するグリップ部２０の傾きの検出：
また、上述のように、対角関係にある柱状部３３（図４においては柱状部３３ａと柱状部３３ｃ）同士に上下のずれが発生すると、第１回転部４７および第２回転部４８の係合部４７ａ、４７ｃ、４８ｄ等と柱状部３３の突起の引っかかりによって、第１回転部４７および第２回転部４８の両方またはいずれかが回転する。そして、これら第１回転部４７、第２回転部４８の回転を、それぞれ第１ロータリーエンコーダおよび第２ロータリーエンコーダ４９が検出して制御回路１９に出力する。この出力が第１の信号の一例に相当する。
【００６８】
このように、移動部３０は、グリップ部２０の異なる位置に接触する複数の柱状部３３ａ〜ｄと、移動部３０に対するグリップ部２０の傾きの変化によって生じる柱状部３３ａ〜ｄの位置のずれを検出するずれ検出機構（ずなわち、第１回転部４７、第２回転部４８、第１、第２ロータリーエンコーダ４９）を有する。このようにすることで、ずれ検出機構を支点部３１ａから離れた位置に設けることもでき、ひいては、グリップ部２０の形状のスリム化が容易になる。
【００６９】
（Ｃ）基部６０に対する移動部３０の傾きに対する抵抗力：
基部６０に対する移動部３０の傾き（以下、第２傾きという）が、図２に示すように、第２初期傾き以外の状態になった場合、クッション６２の変形に起因して、第２傾きを第２初期傾きに戻そうとする抵抗力が発生する。
【００７０】
具体的には、図２に示すように、移動部３０が基部６０に対して傾くと、可動ドーム３８の端部の一部がケーシング６１に接近し、クッション６２の当該一部に近い部分およびその周辺が縮み、クッション６２の当該一部に最も遠い部分およびその周辺が延びる。すると、この伸び縮みを元に戻す復元力が、クッション６２に発生する。この復元力が、移動部３０の基部６０に対する傾きを解消する方向への弾性抵抗力となる。また、グリップ部２０は、可動ドーム３８の位置を安定化させる作用も有する。
【００７１】
（Ｄ）基部６０に対する移動部３０の傾きの検出：
また、図２に示すように、第２初期傾き以外の状態になる場合、球面皿５０の底部の曲面のうち、ボール６６に接触する部分が変化する。球面皿５０の底部の曲面とボール６６の間の摩擦力により、この接触部分の変化の方向に、当該変化に対応する量だけ、ボール６６が回転する。その回転の方向および回転量を回転検出部６７が検出して、検出結果を示す信号を制御回路１９に出力する。この信号が第２の信号の一例に相当する。
【００７２】
なお、第２傾きの変化に応じて球面皿５０がボール６６に支えられる位置が変化する場合、移動部３０全体の傾きの中心は、球面皿５０から、球面皿５０の曲面の曲率半径だけ離れた位置になる。なお、傾きの中心とは、移動部３０の傾きがどのようなものであっても、その傾きの方向に伸ばした直線が必ず通る位置（またはほぼ必ず通る領域）をいう。上述した通り、球面皿５０の曲面の曲率半径は、ボール６６の曲率半径よりも大きく、さらに、ボール６６から基部６０の底面までの距離よりも数倍以上大きい。したがって、移動部３０の傾きの中心は、ボール６６の大きさに規制されず、２関節スティック型入力装置１３ｃの長さにも規制されず、２関節スティック型入力装置１３ｃの外部の位置（図７における点Ｘに相当する）となる。従って、中心点が近い場合に比べ、移動部３０の位置が大きく変化しても、移動部３０の基部６０に対する傾きの変化はあまり変化しない。
【００７３】
このように、回転体としてのボール６６に接する移動部３０の端部の曲面の大きさを大きくすることで、ボール６６のサイズや２関節スティック型入力装置１３ｃのサイズにかかわらず、移動部３０の傾きの中心点の位置を球面皿５０の位置から大きく離し、それによって移動部３０の移動量（後述するようにグリップ部２０の操作量に対応する）に対する、移動部３０の支持部に対する傾きの変化量を小さくすることができる。換言すれば、傾きの操作量に対する感度を低くしつつ、かつ操作装置における端部以下のサイズを低減することが可能となる。
【００７４】
（Ｅ）ユーザ操作に対する２関節スティック型入力装置１３ｃの反応：
次に、２関節スティック型入力装置１３ｃに対するユーザの操作について説明する。ユーザは、グリップ部２０を握り、その握った手（例えば掌）でグリップ部２０に力を加えることで、第１傾きおよび第２傾きを調節する。ユーザがダイヤル部２１およびグリップ部本体２２の１点を押した場合、その１点がどの位置であっても、第２傾きの変化に比べ、第１傾きの変化はほとんどないように、ばね３５、弾性膜２６、およびクッション６２の反発力が調整されている。
【００７５】
具体的には、ばね３５または弾性膜２６の反発力を強くすることで、支点部３１ａを支点とする動きを硬くする。したがって、ユーザは、第２傾きだけを調節したい場合、グリップ部２０を握った手で、肘や肩を使って自然にまっすぐにグリップ部２０を押したり引いたりすればよい。このようになっていることで、第２傾きを主に調節するために必要なひねり力が少なくなるので、第２傾きの調節が容易になる。
【００７６】
また、第１傾きだけを調整したい場合、手首に力を入れて、ひねるようにグリップ部２０を操作すればよい。また、第１傾きと第２傾きを同時に調節したい場合は、自然なまっすぐの力とひねる力とを適宜組み合わせてグリップ部２０を操作すればよい。
【００７７】
このように、ユーザは、握った手でグリップ部２０を押す力と、握った手でグリップ部２０をひねる力とを加えることで、グリップ部２０に対して与える支点部３１ａの周りのモーメントと球面皿５０の周りのモーメントとを同時かつ独立に調整することができる。したがって、ユーザは、グリップ部２０を握ってその握った手からグリップ部に力を加えるだけでも、移動部３０に対するグリップ部２０の傾き、および、基部６０に対する移動部３０の傾きをそれぞれ調節することができる。したがって、２関節スティック型入力装置１３ｃを握るユーザの手（例えば掌）による１アクションの操作によって複数の入力が可能となる。
【００７８】
また、このようになっていることで、第２の傾きを主に調節するために必要なひねり力が少なくなるので、第２の傾きの調節がより容易になる。
【００７９】
なお、グリップ部２０の第１初期傾きに対する第１傾きの角度が限界角度（例えば１５度）となると、柱状部３３ａ〜ｄのうち、最も上に移動している柱状部３３に固定された柱止め部３７が、第２柱貫通部３４の穴よりも小さい第１柱貫通部３２の穴形成部３２に入り込み、その抵抗力によって、それ以上のグリップ部２０の移動は強く制限される。
【００８０】
また、移動部３０の第２傾きに対する第１傾きの角度が限界角度（例えば２０°）となると、突起部３８ａがケーシング６１の上端部に当たり、その抵抗力によって、それ以上の移動部３０の移動は強く制限される。
（Ｆ）地図表示との連動
続いて、２関節スティック型入力装置１３ｃに対する操作と、制御回路１９による地図表示制御処理とが連動する作動について説明する。この際、ユーザは、図８に示すように、球面形状の可動ドーム３８を地球に見立て、グリップ部２０を支える支点部３１ａを人の目に見立て、スカート部２２ｂをその目の視野角に見立て、また、ダイヤル部２１をレンズに見立てて、２関節スティック型入力装置１３ｃを操作する。これは、後述するように、グリップ部２０の移動部３０に対する第１傾きが、画像表示装置１２に表示される俯瞰地図における視線方向に反映され、移動部３０に対する基部６０の第２傾きが視点位置に反映され、ダイヤル部２１の回転量が表示される地図の表示縮尺に反映されるからである。
【００８１】
この地図表示制御処理を実行するために、制御回路１９は、図９に示すプログラム１００を繰り返し実行する。そして制御回路１９は、プログラム１００の各回の実行において、まずステップ１１０でアングル情報を取得し、続いてステップ１２０でスクロール情報を取得し、続いてステップ１３０でズーム情報を取得する。
【００８２】
アングル情報は、第１傾きの第１初期傾きに対する角度（以下、第１相対傾き角という）および方位（以下、第１相対方位という）を示す情報である。制御回路１９は、このアングル情報を、２関節スティック型入力装置１３ｃの第１、第２ロータリーエンコーダから出力された信号に基づいて特定する。スクロール情報は、第２傾きの第２初期傾きに対する角度（以下、第２相対傾き角という）および方位（以下、第２相対方位という）を示す情報である。制御回路１９は、このスクロール情報を、２関節スティック型入力装置１３ｃの回転検出部６７から出力された信号に基づいて特定する。ズーム情報は、ダイヤル部２１の回転向きおよび回転量を示す情報である。制御回路１９は、このズーム情報を、検出回路２５から出力された信号に基づいて特定する。
【００８３】
続いてステップ１４０で、これら取得したアングル情報、スクロール情報、およびズーム情報に基づいて地図データに対する変換処理を施し、さらにステップ１５０で、その変換処理の結果得た画像についての描画処理を行うことで、画像表示装置１２に当該画像を表示させる。
【００８４】
図１０に、この変換処理を概念的に示す。変換処理は、データ記憶部１８中の地図データに記述された各リンク、ノード、施設の地理的２次元配置をそのまま表現する地図２５０を、上空の仮想カメラ２５１で撮影したときの画像を算出する処理である。その仮想カメラ２５１の直下の地図上の位置（図１０におけるｘ−ｙ座標に相当する。以下、２次元撮影位置という。）、そのカメラの撮影方向２５２、および、そのカメラのズーム度が決まれば、撮影画像２５３中のリンク、ノード、施設等の配置がどのようになるかが一意に決まる。
【００８５】
ここで、２次元撮影位置は、スクロール情報に基づいて決まる。具体的には、前回のプログラム１００の実行時にステップ１４０で特定した２次元撮影位置に対し、今回のステップ１２０で特定したスクロール情報に基づいて決まる移動方向および移動量を適用した結果を、新たな２次元位置とする。移動量は、第２相対傾き角が大きくなるほど大きな値となる。また、移動方向は、第１相対方位と同じ方向である。例えば、第１相対方位がユーザから見て前向きならば移動方向は前方であり、第１相対方位がユーザから見て右向きならば移動方向は右であり、第１相対方位がユーザから見て手前向きならば移動方向は後方である。
【００８６】
なお、地図２５０上のどちらが前方であるかについては、例えば、位置検出器１１によって特定した車両の向きに相当する地図２５０上の方向を前方としてもよい。あるいは、ユーザの操作部１３に対する所定の操作に基づいて、前方を特定するようになっていてもよい。
【００８７】
また、撮影方向２５２は、アングル情報に基づいて決まる。具体的には、９０度から第１相対傾き角を減算した結果の値を、仮想カメラ２５１の俯角とし、第１相対方位を、仮想カメラ２５１の前後左右向きと同じにする。例えば、第１相対方位がユーザから見てスカート部２２ｂを前向きに動かす方向ならば仮想カメラ２５１は前方向きであり、第１相対方位がユーザから見てスカート部２２ｂを左前向きに動かす方向ならば仮想カメラ２５１は左前方向きであり、第１相対方位がユーザから見てスカート部２２ｂを手前向きに動かす方向ならば仮想カメラ２５１は後方向きである。また、ズーム度は、ズーム情報に基づいて決まる。
【００８８】
例えば、図１１のように、第１傾きは第１初期傾きのままにしながら、第２傾きのみを前方に増大させた場合を考える。この場合のユーザの操作意図は、図１２に示すように、上空の目を、その視線は直下に向けたまま、地球表面に沿って前方に移動させることに対応する。このとき、制御回路１９がプログラム１００を繰り返し実行することで、画像表示装置１２は、第２相対傾き角に応じたスクロール速度で、地図を後方にスクロールさせる。
【００８９】
また例えば、図１３のように、第２傾きは第２初期傾きのままにしながら、第１傾きのみを手前に向けた場合を考える。この場合の操作意図は、図１４に示すように、上空の目をその位置は変えずに、視線だけ後方に向けることに対応する。このとき、制御回路１９がプログラム１００を実行することで、画像表示装置１２は、第１相対傾き角に基づいた俯角で、後方の鳥瞰図を表示する。
【００９０】
また例えば、図１５のように、第１傾きおよび第２傾きを共に手前に向けた場合を考える。この場合の操作意図は、図１６に示すように、上空の目を、地球表面に沿って後方に移動させると共に、視線を後方に向けることに対応する。このとき、制御回路１９がプログラム１００を繰り返し実行することで、画像表示装置１２は、第１相対傾き角に基づいた俯角による後方の鳥瞰図を、第２相対傾き角に応じたスクロール速度で前方にスクロールさせる。
【００９１】
ここで、図１７〜図２５に、種々の第１相対傾き方位に応じた画像表示装置１２の地図表示例を示す。図１７の表示は初期状態における地図画像の表示である。図１８の表示は、前方の鳥瞰図である。図１９の表示は、右方の鳥瞰図である。図２０の表示は、左方の鳥瞰図である。図２１の表示は、後方の鳥瞰図である。図２２の表示は、右前方の鳥瞰図である。図２３の表示は、左前方の鳥瞰図である。図２４の表示は、右後方の鳥瞰図である。図２５の表示は、左後方の鳥瞰図である。このように、地図前方以外の方向を見下ろしたときの地図を表示することができるので、従来よりもバラエティ豊かな地図表示を行うことができ、ひいては、ユーザによる地図の視認性が向上する。
【００９２】
以上のように、画像表示システムの一例としての車両用ナビゲーション装置１は、ユーザによる１アクションの操作を受けることで、当該操作に基づく複数の信号を出力する２関節スティック型入力装置１３ｃと、地図を見下ろすときの視点位置、視線方向、ズーム度を特定する制御回路１９と、制御回路１９が特定した視点位置と視線方向でその地図を見下ろしたときに見える形態で、その地図の画像を表示する画像表示装置１２と、を備えている。
【００９３】
このように、ある視点位置と視線方向で見下ろしたときに見える形態で、地図の画像を表示するときに、その視点位置と視線方向を、ユーザによる１アクションの操作に基づいて決めることができる。また、その表示する画像のズーム度を、当該２関節スティック型入力装置１３ｃに対するユーザの操作に基づいて決めることができる。従って、視点位置、視線方向、およびズーム度を調節するためのユーザの操作の利便性が向上する。
【００９４】
また、２関節スティック型入力装置１３ｃは、グリップ部２０が、支点部３１ａの上部に伸びるダイヤル部２１およびくびれ部２２ａと、支点部３１ａから下に、移動部３０の上部を取り囲むように伸びるスカート部２２ｂを有している。このようになっているので、操作装置の占有するスペースの高さを抑えることができ、かつ、第１傾きおよび第２傾きを調整するためにグリップ部２０を持って操作する方法として、多様な方法を用いることができる。図２６に、ユーザの好みや操作目的に応じた様々なグリップ部２０の持ち方を示す。またこの図２６からもわかるように、第１傾きを第１初期傾き以外の状態にすると、突起部３８ａが見える。この可動ドーム３８に対するスカート部２２ｂの下端部のずれによって、ユーザは、現在の第１相対傾き角および第１相対方位を視認することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態が第1実施形態と異なるのは、本実施形態の車両用ナビゲーション装置１が、図２に示した２関節スティック型入力装置１３ｃに代えて、図２７に斜視図で示す２関節スティック型入力装置１３ｃ´を有することである。
【００９５】
この２関節スティック型入力装置１３ｃ´は、図２７に示す通り、ユーザが握って操作するためのグリップ部７０、およびグリップ部７０の下にある基部９０を有する。図２８に、この２関節スティック型入力装置１３ｃ´の垂直断面図を示す。この図に示す通り、グリップ部７０は、上部ケーシング７１、検出部７５、伝達部７７、上下スイッチ７８、胴部ケーシング８０、検出部８１固定部８２、第１軸部８３、第１ばね８４等を有している。また、基部９０は、グリップ受け部９１、基部ケーシング９２、第２軸部９３、第２ばね９４、クッション部９５、土台部９６等を有している。
【００９６】
上部ケーシング７１は、底部が上に窪んだ円柱形状を有し、グリップ部７０の上部の側面および上面を覆う。上部ケーシング７１の下には、上から順に検出部７５、伝達部７７、上下スイッチ７８、伝達部７９、および検出部８１が設けられている。上下スイッチ７８は、円盤状の本体と、上部ケーシング７１の外周よりも外側に突出するフランジ部とを有する。このフランジ部がユーザによって下に押されると、それに伴って本体および伝達部７９が下降し、検出部８１が伝達部７９を介してその下降を検出し、その検出を示す信号を制御回路１９に出力する。また、このフランジ部がユーザによって上に押されると、それに伴って本体および伝達部７７が上昇し、検出部７５が伝達部７７を介してその上昇を検出し、その検出を示す信号を制御回路１９に出力する。これら出力される信号に基づいて、制御回路１９は、上下スイッチ７８に対するユーザの押し上げ操作および押し下げ操作の有無を検出することができる。
【００９７】
検出部８１の直下には、円柱状の固定部８２が設けられている。また、固定部８２の底部の中心には、棒状の第１軸部８３が垂直に接触している。第１軸部８３は、その下部において、円形の第１ボール部８３ａを有している。第１軸部８３の第１ボール部８３ａの上の部分には、第１ばね８４が巻き付けられている。なお、伝達部７９、胴部ケーシング８０、検出部８１、固定部８２、第１軸部８３、第１ばね８４は、胴部ケーシング８０によってその側部が覆われている。
【００９８】
また、以上のような構成のグリップ部７０の下には、グリップ部７０を支えるグリップ受け部９１が取り付けられている。このグリップ受け部９１は、図２８に示すように、上に膨らんだ中空の円盤の上部に穴を開けたような形状を有している。そして、第１軸部８３はこの穴を通ってグリップ受け部９１の内部にまで伸びており、第１ボール部８３ａは、グリップ受け部９１の内部に配置される。
【００９９】
また、このグリップ受け部９１は、開けられた穴の周囲に平坦なばね受け部９１ａを有する。このばね受け部９１ａは、第１ばね８４の下端部が当るようになっている。また、グリップ受け部９１は、その内部に、第１ボール部８３ａを支えるボール受け部９１ｂを有している。
【０１００】
また、第２軸部９３の底部中央には、棒状の第２軸部９３が底部に垂直に固定されている。第１ばね８４は、その下部において、円形の第２ボール部９３ａを有している。第２軸部９３の第２ボール部９３ａの上の部分には、第２ばね９４が巻き付けられている。また、第２ばね９４の底部には、リング状のクッション部９５が取り付けられている。
【０１０１】
第２軸部９３の下には、部材９１〜９５を支える土台部９６が取り付けられている。なお、グリップ受け部９１の下部、第２軸部９３、第２ばね９４、クッション部９５、および土台部９６は、上部に穴が開いた基部ケーシング９２の内部に納まっている。
【０１０２】
ここで、部材９１〜９６を支える土台部９６の構造について説明する。図２９は、土台部９６の詳細構造を示す組立図である。この図に示すように、土台部９６は、ばね支え部２００、第１回転部２０１、第１振り子部２０２、第１歯車２０３、第１伝達部２０４、第２回転部２０５、第２振り子部２０６、第２歯車２０７、第２伝達部２０８、および土台固定部２０９を有している。なお、第２ボール部９３ａは、その球形の本体から直下に続く短い円柱形の首部９３ｂと、その首部９３ｂの直下に続く長板部９３ｃとを有している。
【０１０３】
ばね支え部２００は、図示しない部材を介して基部ケーシング９２に固定されており、クッション部９５、第２ばね９４等を支えるようになっている。第１回転部２０１は、中央に穴が開いたハンモックのような形状を有する樹脂製の穴空き部２０１ａおよび穴空き部２０１ａの両端に同軸に取り付けられた２つの軸部２０１ｂ、２０１ｃを有している。第１振り子部２０２は、軸部２０１ｂの軸に固定されることで、軸部２０１ｂの回転と共に回転し、外周部に歯が設けられている。第１歯車２０３は、第１振り子部２０２の歯と噛み合うことで、第１振り子部２０２の回転に応じて回転する。第１伝達部２０４は、第１歯車２０３に同軸に固定され、第１歯車２０３の回転と同期して回転する。
【０１０４】
第２回転部２０５は、第１回転部と同形状の穴空き部２０５ａおよび穴空き部２０５ａの両端に同軸に取り付けられた２つの軸部２０５ｂ、２０５ｃを有している。第２振り子部２０６は、軸部２０１ｃの軸に固定されることで、軸部２０１ｃの回転と共に回転し、外周部に歯が設けられている。第２歯車２０７は、第２振り子部２０６の歯と噛み合うことで、第２振り子部２０６の回転に応じて回転する。第２伝達部２０８は、第２歯車２０７に同軸に固定され、第２歯車２０７の回転と同期して回転する。
【０１０５】
土台部９６の組み付け時には、第１回転部２０１の直下に、第１回転部２０１とは直交する方向に、第２回転部２０５を配置する。そして、長板部９３ｃが穴空き部２０５ａの穴の部分に位置するように、かつ、首部９３ｂが穴空き部２０１ａの穴の部分に位置するように、第２ボール部９３ａの下端部を第１回転部２０１および第２回転部２０５にはめ込む。そして、軸部２０１ｂ、２０１ｃ、２０５ｂ、２０５ｃを、基部ケーシング９２に固定された円筒形の土台固定部２０９の上端に設けられた溝にはめ込む。
【０１０６】
このように組みつけられた土台部９６によって、第２軸部９３がある方向に傾くと、その傾きの方向に応じて首部９３ｂ、長板部９３ｃが移動する。この首部９３ｂ、長板部９３ｃに押されて、第１回転部２０１および第２回転部２０５がそれぞれの軸部を軸として回転する。すると、この回転に応じて第１振り子部２０２および第２振り子部２０６が回転し、さらに第１歯車２０３および第２歯車２０７が回転し、さらに第１伝達部２０４および第２伝達部２０８が回転する。そして、図示しないロータリーエンコーダが、第１伝達部２０４および第２伝達部２０８の回転量を検出し、その検出した回転量を示す信号を制御回路１９に出力する。
【０１０７】
このような構造により、部材９１〜９５は、土台部９６に支えられることで、第２ボール部９３ａを支点として３６０°の全方位に傾くように動くことができる。そして、その傾きの量および方位を示す信号（第１の信号の一例に相当する）を制御回路１９に出力することができる。
【０１０８】
また、図２８に示した第１ボール部８３ａおよびボール受け部９１ｂも、それぞれ第２ボール部９３ａおよび土台部９６と同様の構造を有している。したがって、グリップ部７０は、ボール受け部９１ｂに支えられることで、ボール受け部９１ｂを支点として３６０°の全方位に傾くように動くことがでる。そして、その傾きの量および方位を示す信号（第２の信号の一例に相当する）を制御回路１９に出力することができる。
【０１０９】
このように、２関節スティック型入力装置１３ｃ´は、ユーザが握ることができるグリップ部７０と、グリップ部７０をボール受け部９１ｂで支持する部材９１〜９５と、部材９１〜９５の第２ボール部９３ａを支持する土台部９６と、を備えている。そして、グリップ部７０は、ボール受け部９１ｂを支点として傾くように動くことが可能となっており、部材９１〜９５は、第２ボール部９３ａを支点として傾くように動くことが可能となっている。
【０１１０】
このようになっているので、ユーザがグリップ部７０を握って２関節スティック型入力装置１３ｃ´に力を加えると、その力はグリップ部７０のみならず、グリップ部７０からボール受け部９１ｂを通じて部材９１〜９５に伝達される。この力によって、グリップ部７０はボール受け部９１ｂを支点として部材９１〜９５に対して傾くことができ、また、部材９１〜９５は、第２ボール部９３ａを支点として土台部９６に対して傾くことができる。
【０１１１】
またユーザは、握った手でグリップ部７０を押す力と、握った手でグリップ部をひねる力とを加えることで、グリップ部７０に対して与えるボール受け部９１ｂの周りのモーメントと第２ボール部９３ａの周りのモーメントとを独立に調整することができる。したがって、ユーザは、グリップ部７０を握ってその握った手からグリップ部７０に力を加えるだけでも、部材９１〜９５に対するグリップ部７０の傾き（すなわち第１傾き）、および、土台部９６に対する部材９１〜９５の傾き（すなわち第２傾き）をそれぞれ調節することができる。したがって、２関節スティック型入力装置１３ｃ´を握るユーザの手（例えば掌）による１アクションの操作によって複数の入力が可能となる。
【０１１２】
また、グリップ部７０がボール受け部９１ｂに対して傾くと、第１ばね８４の底部において、ばね受け部９１ａから押される力が強くなる部分と弱くなる部分とが生じる。この力により、グリップ部７０は、第１傾きを第１初期傾き（すなわち、図２８に示すような初期状態におけるグリップ部７０の傾き）に戻す方向の力を受けることになる。
【０１１３】
また、第２軸部９３が土台部９６に対して傾くと、クッション部９５の底部において、ばね支え部２００から押される力が強くなる部分と弱くなる部分とが生じる。この力により、第２軸部９３は、第２傾きを第２初期傾き（すなわち、図２８に示すような初期状態における第２軸部９３傾き）に戻す方向の力を受けることになる。
【０１１４】
また、ユーザがグリップ部７０の１点を押した場合、その１点がどの位置であっても、第２傾きの変化に比べ、第１傾きの変化はほとんどないように、第１ばね８４、第２ばね９４の反発力が調整されている。例えば、第１ばね８４のばね係数を第２ばね９４のばね係数の１．５倍とすることで、ボール受け部９１ｂを支点とする動きを硬くしてもよい。したがって、ユーザは、第２傾きだけを調節したい場合、グリップ部７０を握った手で、肘や肩を使って自然まっすぐにグリップ部７０を押したり引いたりすればよい。このようになっていることで、第２傾きを主に調節するために必要なひねり力が少なくなるので、第２傾きの調節が容易になる。
【０１１５】
また、本実施形態の制御回路１９は、プログラム１００の実行において、ステップ１１０では、アングル情報を、２関節スティック型入力装置１３ｃ´からの信号のうち、第２傾きの量および方位を示す信号に基づいて取得する。また制御回路１９は、ステップ１２０では、スクロール情報を、第１傾きの量および方位を示す信号に基づいて取得する。また制御回路１９は、ステップ１３０では、ズーム情報を、検出部７５および検出部８１からの信号に基づいて取得する。
【０１１６】
したがって、本実施形態においては、図３０に示すように、グリップ部７０を（部材９１〜９５に対して）ボール受け部９１ｂに対応する関節Ｙを支点として傾けることで、視点の移動、すなわち画像表示装置１２における地図画像のスクロールが実現する。また、図３１に示すように、部材９１〜９５を（土台部９６に対して）第２ボール部９３ａに対応する関節Ｚを支点として傾けることで、視線方向の調整、すなわち画像表示装置１２における地図画像向きおよび傾きの調整が実現する。また、図３２に示すように、グリップ部７０を関節Ｙを支点として傾けると共に、部材９１〜９５を関節Ｚを支点として傾けることで、スクロールおよび視線方向の調整が同時に実現する。さらにこのとき、上下スイッチ７８を上に（または下に）押し続けると、画像表示装置１２が表示させる地図の拡大率が上昇（または下降）する。
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。
【０１１７】
例えば、第１実施形態において、ダイヤル部２１、くびれ部２２ａおよびその上の部分（ダイヤル部２１、ボタン２３等）は、必ずしもなくてもよい。すなわち、スカート部２２ｂの部分だけでも、グリップ部７０として機能する。
【０１１８】
また、本発明を実現する装置は、車両用ナビゲーション装置である必要はなく。画像表示する装置であれば適用可能である。
【０１１９】
また、グリップ部２０やグリップ部７０の特定の部分についてのみ、その部分中の１点をユーザが押したときに第２傾きの変化に比べ第１傾きがほとんど変化しないようになっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用ナビゲーション装置１のハードウェア構成図である。
【図２】２関節スティック型入力装置１３ｃの斜視図である。
【図３】２関節スティック型入力装置１３ｃの垂直断面図である。
【図４】図３の一部を拡大した図である。
【図５】図３２のＡ−Ａ断面図である。
【図６】グリップ部２０の傾きを検出するずれ検出機構の拡大斜視図である。
【図７】初期状態における２関節スティック型入力装置１３ｃを示す概略図である。
【図８】２関節スティック型入力装置１３ｃを操作するときの意識を概念的に示す図である。
【図９】制御回路１９が実行するプログラム１００のフローチャートである。
【図１０】プログラム１００のステップ１４０における地図変換処理を概念的に示す図である。
【図１１】２関節スティック型入力装置１３ｃの操作例を示す図である。
【図１２】図１１の操作に対応するユーザの操作意図を概念的に示す図である。
【図１３】２関節スティック型入力装置１３ｃの操作例を示す図である。
【図１４】図１３の操作に対応するユーザの操作意図を概念的に示す図である。
【図１５】２関節スティック型入力装置１３ｃの操作例を示す図である。
【図１６】図１５の操作に対応するユーザの操作意図を概念的に示す図である。
【図１７】視線方向が直下であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図１８】視線方向が前方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図１９】視線方向が右方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２０】視線方向が左方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２１】視線方向が後方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２２】視線方向が右前方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２３】視線方向が左前方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２４】視線方向が右後方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２５】視線方向が左後方であるときの鳥瞰図を示す図である。
【図２６】２関節スティック型入力装置１３ｃの持ち方のバリエーションを示す図である。
【図２７】本発明の第２実施形態に係る２関節スティック型入力装置１３ｃ´の斜視図である。
【図２８】２関節スティック型入力装置１３ｃ´の垂直断面図である。
【図２９】２関節スティック型入力装置１３ｃ´におけるボール受け部９１ｂの詳細構造を示す組立図である。
【図３０】２関節スティック型入力装置１３ｃ´の操作の一例を示す図である。
【図３１】２関節スティック型入力装置１３ｃ´の操作の一例を示す図である。
【図３２】２関節スティック型入力装置１３ｃ´の操作の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１…車両用ナビゲーション装置、１１…位置検出器、１２…画像表示装置、
１３…操作部、１３ａ…タッチパネル、１３ｂ…メカニカルスイッチ、
１３ｃ、１３ｃ’…２関節スティック型入力装置、１４…音声出力装置、
１６…ＲＡＭ、１７…ＲＯＭ、１８…データ記憶部、１９…制御回路、
２０…グリップ部、２１…ダイヤル部、２２…グリップ部本体、２２ａ…くびれ部、
２２ｂ…スカート部、２３…ボタン、２４…伝達部、２５…検出回路、２６…弾性膜、
３０…移動部、３１…軸部、３１ａ…支点部、３１ｂ…軸本体、３２…第１柱貫通部、
３２…穴形成部、３３…柱状部、３４…第２柱貫通部、３５…ばね、
３６…ばね押さえ部、３７…柱止め部、３８…可動ドーム、３８…突起部３８、
４１〜４６…組み付け部材、４７…第１回転部、４７ａ、４７ｃ、４８ｄ…係合部、
４８…第２回転部、４９…第２ロータリーエンコーダ、５０…球面皿、６０…基部、
６１…ケーシング、６２…クッション、６４…土台、６５…ボール受け部、
６６…ボール、６７…回転検出部、７０…グリップ部、７１…上部ケーシング、
７５…検出部、７７…伝達部、７８…上下スイッチ、７９…伝達部、
８０…胴部ケーシング、８１…検出部、８２…固定部、８３…第１軸部、
８３ａ…第１ボール部、８４…第１ばね、９０…基部、９１…グリップ受け部、
９１ａ…ばね受け部、９１ｂ…ボール受け部、９２…基部ケーシング、
９３…第２軸部、９３ａ…第２ボール部、９３ｂ…首部、９３ｃ…長板部、
９４…第２ばね、９５…クッション部、９６…土台部、１００…プログラム、
２００…ばね支え部、２０１…第１回転部、２０１ａ、２０５ａ…穴空き部、
２０１ｂ、２０１ｃ、２０５ａ、２０５ｃ…軸部、２０２…第１振り子部、
２０３…第１歯車、２０４…第１伝達部、２０５…第２回転部、
２０６…第２振り子部、２０７…第２歯車、２０８…第２伝達部、
２０９…土台固定部、２５０…地図、２５１…仮想カメラ、２５２…撮影方向、
２５３…撮影画像。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが握ることができるグリップ部（２０、７０）と、
前記グリップ部（２０、７０）を第１の端部（３１ａ、９１ｂ）で支持する第１支持部（３０、９１〜９５）と、
前記第１支持部（３０、９１〜９５）の第２の端部（５０、９３ａ）を支持する第２支持部（６０、９６）と、を備え、
前記グリップ部（２０、７０）は、前記第１支持部（３０、９１〜９５）の前記第１の端部（３１ａ、９１ｂ）を支点として傾くように動くことが可能となっており、前記第１支持部（３０、９１〜９５）は、前記第２の端部（５０、９３ａ）を支点として傾くように動くことが可能となっていることを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記第１支持部（３０、９１〜９５）に対する前記グリップ部（２０、７０）の傾き（以下、第１の傾きという）を第１初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）と、
前記第２支持部（６０、９６）に対する前記第１支持部（３０、９１〜９５）の傾き（以下、第２の傾きという）を第２初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第２抵抗部（６２、９４）と、を備え、
前記第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）が及ぼす力と前記第２抵抗部（６２、９４）が及ぼす力は、前記グリップ部の一点のみが押されたときに、前記第２の傾きと前記第２初期傾きとの差が、前記第１の傾きと前記弟１初期傾きとの差より大きくなるように調節されていることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記第１支持部（３０、９１〜９５）に対する前記グリップ部（２０、７０）の傾き（以下、第１の傾きという）を第１初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）と、
前記第２支持部（６０、９６）に対する前記第１支持部（３０、９１〜９５）の傾き（以下、第２の傾きという）を第２初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第２抵抗部（６２、９４）と、を備え、
前記弟１初期傾きと前記第２初期傾きの方向は同じでないことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項４】
前記弟１初期傾きの方向と前記第２初期傾きの方向との角度差は９０度以上であることを特徴とする請求項３に記載の操作装置。
【請求項５】
前記グリップ部（２０）は、前記第１の端部（３１ａ）から前記第２の端部（５０）に近づく方向に、前記第１支持部（３０）を囲むように続いていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の操作装置。
【請求項６】
前記第１支持部（３０）は、
前記グリップ部（２０）の異なる位置に接触する複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）と、
前記第１支持部（３０）に対する前記グリップ部（２０）の傾きの変化によって生じる前記複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）の位置のずれを検出するずれ検出部（４７、４８、４９）と、
を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の操作装置。
【請求項７】
前記第２支持部（６０）は、前記第１支持部（３０）の前記第２の端部（５０）に接触すると共に前記第２の端部（５０）を支持する回転体（６６）を有し、
前記第２の端部（５０）は、前記回転体（６６）に対して凹形状となる曲面の一部で前記回転体（６６）に支持され、前記曲面の曲率半径は、前記回転体（６６）の半径よりも長いことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の操作装置。
【請求項８】
ユーザが握ることができるグリップ部（２０）と、
前記グリップ部（２０）を端部（３１ａ）で支持する支持部（３０）と、を備え、
前記グリップ部（２０）は、前記支持部（３０）の前記端部（３１ａ）を支点として傾くように動くことが可能となっており、
前記支持部（３０）は、前記グリップ部（２０）の異なる位置に接触する複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）と、前記第１支持部（３０）に対する前記グリップ部（２０）の傾きの変化によって生じる前記複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）の位置のずれを検出するずれ検出部（４７、４８、４９）と、を備えたことを特徴とする操作装置。
【請求項９】
ユーザが握ることができるグリップ部（２０、３０）と、
前記グリップ部（２０、３０）の端部（５０）を支持する支持部（６０）と、を備え、
前記グリップ部（２０、３０）は、前記支持部（６０）の前記端部（５０）を支点として傾くように動くことが可能となっており、
前記支持部（６０）は、前記グリップ部（２０、３０）の前記端部（５０）に接触すると共に前記端部（５０）を支持する回転体（６６）を有し、
前記端部（５０）は、前記回転体（６６）に対して凹形状となる曲面の一部で前記回転体に支持され、前記曲面の曲率半径は、前記回転体（６６）の半径よりも長いことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の操作装置。
【請求項１０】
ユーザによる１つの操作を受けることで、前記１つの操作に基づく第１の信号と、前記１つの操作に基づく第２の信号とを出力する操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）と、
前記操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）が出力した前記第１の信号および前記第２の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置と視線方向とを特定する特定装置（１９）と、
前記特定装置（１９）が特定した前記視点位置と前記視線方向で前記絵を見下ろしたときに見える形態で、前記絵の画像を表示する画像表示装置（１２）と、を備えた画像表示システム。
【請求項１１】
前記操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）は、ユーザによる操作に基づく第３の信号を出力し、
前記特定装置（１９）は、前記操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）が出力した前記第１の信号、前記第２の信号、および前記第３の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置、視線方向、および表示縮尺を特定し、
前記画像表示装置（１２）は、前記特定装置（１９）が特定した前記視点位置および前記視線方向で前記絵を見下ろしたときに見える形態で、前記絵の画像を、前記特定装置（１９）が特定した前記表示縮尺で、表示することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示システム。
【請求項１２】
地図を上方から見下ろすときの方向のうち、前方以外の方向を特定する特定手段（１１０）と、
前記特定手段（１１０）が特定した見下ろし方向で前記地図を見下ろしたときに見える形態で、前記地図を画像表示装置に表示させる描画制御手段（１５０）と、を備えた地図表示制御装置。
【請求項１３】
地図を上方から見下ろすときの方向のうち、前方以外の方向を特定する特定手段（１１０）、および、
前記特定手段（１１０）が特定した見下ろし方向で前記地図を見下ろしたときに見える形態で、前記地図を画像表示装置に表示させる描画制御手段（１５０）として、コンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１】
ユーザが握ることができるグリップ部（２０、７０）と、
前記グリップ部（２０、７０）を第１の端部（３１ａ、９１ｂ）で支持する第１支持部（３０、９１〜９５）と、
前記第１支持部（３０、９１〜９５）の第２の端部（５０、９３ａ）を支持する第２支持部（６０、９６）と、を備え、
前記グリップ部（２０、７０）は、前記第１支持部（３０、９１〜９５）の前記第１の端部（３１ａ、９１ｂ）を支点として傾くように動くことが可能となっており、前記第１支持部（３０、９１〜９５）は、前記第２の端部（５０、９３ａ）を支点として傾くように動くことが可能となっていることを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記第１支持部（３０、９１〜９５）に対する前記グリップ部（２０、７０）の傾き（以下、第１の傾きという）を第１初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）と、
前記第２支持部（６０、９６）に対する前記第１支持部（３０、９１〜９５）の傾き（以下、第２の傾きという）を第２初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第２抵抗部（６２、９４）と、を備え、
前記第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）が及ぼす力と前記第２抵抗部（６２、９４）が及ぼす力は、前記グリップ部の一点のみが押されたときに、前記第２の傾きと前記第２初期傾きとの差が、前記第１の傾きと前記弟１初期傾きとの差より大きくなるように調節されていることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記第１支持部（３０、９１〜９５）に対する前記グリップ部（２０、７０）の傾き（以下、第１の傾きという）を第１初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第１抵抗部（２６、３５ａ、３５ｃ、８４）と、
前記第２支持部（６０、９６）に対する前記第１支持部（３０、９１〜９５）の傾き（以下、第２の傾きという）を第２初期傾きに戻す方向に力を及ぼす第２抵抗部（６２、９４）と、を備え、
前記弟１初期傾きと前記第２初期傾きの方向は同じでないことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項４】
前記弟１初期傾きの方向と前記第２初期傾きの方向との角度差は９０度以上であることを特徴とする請求項３に記載の操作装置。
【請求項５】
前記グリップ部（２０）は、前記第１の端部（３１ａ）から前記第２の端部（５０）に近づく方向に、前記第１支持部（３０）を囲むように続いていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の操作装置。
【請求項６】
前記第１支持部（３０）は、
前記グリップ部（２０）の異なる位置に接触する複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）と、
前記第１支持部（３０）に対する前記グリップ部（２０）の傾きの変化によって生じる前記複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）の位置のずれを検出するずれ検出部（４７、４８、４９）と、
を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の操作装置。
【請求項７】
前記第２支持部（６０）は、前記第１支持部（３０）の前記第２の端部（５０）に接触すると共に前記第２の端部（５０）を支持する回転体（６６）を有し、
前記第２の端部（５０）は、前記回転体（６６）に対して凹形状となる曲面の一部で前記回転体（６６）に支持され、前記曲面の曲率半径は、前記回転体（６６）の半径よりも長いことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の操作装置。
【請求項８】
ユーザが握ることができるグリップ部（２０）と、
前記グリップ部（２０）を端部（３１ａ）で支持する支持部（３０）と、を備え、
前記グリップ部（２０）は、前記支持部（３０）の前記端部（３１ａ）を支点として傾くように動くことが可能となっており、
前記支持部（３０）は、前記グリップ部（２０）の異なる位置に接触する複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）と、前記第１支持部（３０）に対する前記グリップ部（２０）の傾きの変化によって生じる前記複数の棒（３３ａ〜３３ｄ）の位置のずれを検出するずれ検出部（４７、４８、４９）と、を備えたことを特徴とする操作装置。
【請求項９】
ユーザが握ることができるグリップ部（２０、３０）と、
前記グリップ部（２０、３０）の端部（５０）を支持する支持部（６０）と、を備え、
前記グリップ部（２０、３０）は、前記支持部（６０）の前記端部（５０）を支点として傾くように動くことが可能となっており、
前記支持部（６０）は、前記グリップ部（２０、３０）の前記端部（５０）に接触すると共に前記端部（５０）を支持する回転体（６６）を有し、
前記端部（５０）は、前記回転体（６６）に対して凹形状となる曲面の一部で前記回転体に支持され、前記曲面の曲率半径は、前記回転体（６６）の半径よりも長いことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の操作装置。
【請求項１０】
ユーザによる１つの操作を受けることで、前記１つの操作に基づく第１の信号と、前記１つの操作に基づく第２の信号とを出力する操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）と、
前記操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）が出力した前記第１の信号および前記第２の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置と視線方向とを特定する特定装置（１９）と、
前記特定装置（１９）が特定した前記視点位置と前記視線方向で前記絵を見下ろしたときに見える形態で、前記絵の画像を表示する画像表示装置（１２）と、を備えた画像表示システム。
【請求項１１】
前記操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）は、ユーザによる操作に基づく第３の信号を出力し、
前記特定装置（１９）は、前記操作装置（１３ｃ、１３ｃ‘）が出力した前記第１の信号、前記第２の信号、および前記第３の信号に基づいて、絵を見下ろすときの視点位置、視線方向、および表示縮尺を特定し、
前記画像表示装置（１２）は、前記特定装置（１９）が特定した前記視点位置および前記視線方向で前記絵を見下ろしたときに見える形態で、前記絵の画像を、前記特定装置（１９）が特定した前記表示縮尺で、表示することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示システム。
【請求項１２】
地図を上方から見下ろすときの方向のうち、前方以外の方向を特定する特定手段（１１０）と、
前記特定手段（１１０）が特定した見下ろし方向で前記地図を見下ろしたときに見える形態で、前記地図を画像表示装置に表示させる描画制御手段（１５０）と、を備えた地図表示制御装置。
【請求項１３】
地図を上方から見下ろすときの方向のうち、前方以外の方向を特定する特定手段（１１０）、および、
前記特定手段（１１０）が特定した見下ろし方向で前記地図を見下ろしたときに見える形態で、前記地図を画像表示装置に表示させる描画制御手段（１５０）として、コンピュータを機能させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２００７−２６５２７８（Ｐ２００７−２６５２７８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９２３６６（Ｐ２００６−９２３６６）
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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