(57)【要約】【課題】地図上でカーソル移動を行う際に、ユーザに路面状態を認識させることが可能なナビゲーション装置を提供する。【解決手段】地図とカーソルとを重ねて表示するとともに、地図の表示範囲を変更可能な表示部１９と、ユーザが、地図上におけるカーソルの位置の移動指示を行い、表示部１９における地図の表示範囲の移動指示を行う入力部１０と、入力部１０に所定の駆動力を与える駆動部１２、１３と、地図に含まれる道路の路面状態に関する路面状態情報を取得する路面状態情報取得手段２１、２２とを設ける。ユーザが入力部１０にてカーソルの移動指示を行った場合に、カーソルの位置における路面状態情報に基づいて、駆動部１２、１３により入力部１０に所定の駆動力を与える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図とカーソルとを重ねて表示するとともに、前記地図の表示範囲を変更可能な表示部（１９）と、
ユーザが、前記地図上における前記カーソルの位置の移動指示を行い、前記表示部における前記地図の表示範囲の移動指示を行う入力部（１０）と、
前記入力部に所定の駆動力を与える駆動部（１２、１３）と、
前記地図に含まれる道路の路面状態に関する路面状態情報を取得する路面状態情報取得手段（２１、２２）とを備え、
前記ユーザが前記入力部にて前記カーソルの移動指示を行った場合に、前記カーソルの位置における前記路面状態情報に基づいて、前記駆動部により前記入力部に所定の駆動力を与えることを特徴とするナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザによるカーソル移動や地図スクロールを行うことができるナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナビゲーション装置において、地図のスクロール操作を行う場合に抵抗力を持たせた操作部を用いて、経路案内中の道路上をスクロールするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。このナビゲーション装置では、誘導経路に沿わない方向にスクロールを行おうとした際には、操作部の操作に所定の抵抗力を発生させるように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３１５３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１に記載のナビゲーション装置は、単に地図情報のみを用いたものであり、路面の状態を反映していないため、ユーザが地図のスクロールを行う際に路面状態を認識できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、地図上でカーソル移動を行う際に、ユーザに路面状態を認識させることが可能なナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、地図とカーソルとを重ねて表示するとともに、地図の表示範囲を変更可能な表示部（１９）と、ユーザが、地図上におけるカーソルの位置の移動指示を行い、表示部における地図の表示範囲の移動指示を行う入力部（１０）と、入力部に所定の駆動力を与える駆動部（１２、１３）と、地図に含まれる道路の路面状態に関する路面状態情報を取得する路面状態情報取得手段（２１、２２）とを備え、ユーザが入力部にてカーソルの移動指示を行った場合に、カーソルの位置における路面状態情報に基づいて、駆動部により入力部に所定の駆動力を与えることを特徴としている。
【０００７】
このように、ユーザが地図上でカーソルを移動させる際に、路面状態を反映するように操作部に与える駆動力を制御することで、路面状態に応じた感触をユーザに与えることができる。これにより、ユーザは実際に自動車で走行する前に路面状態を認識することができる。
【０００８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本実施形態の車両用ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のナビゲーション装置は入力部１０、モータ１２、１３、エンコーダ１４、１５、移動量算出部１６、駆動力算出部１７、モータ制御部１８、表示部１９、表示制御部２０、表示データ生成部２１、通信部２２、制御内容設定部２３等を備えている。
【００１１】
なお、図示を省略しているが、ナビゲーション装置には、地図情報等の各種情報を格納した記憶部、車両の現在地（自車位置）を検出するための位置検出部が設けられている。記憶部に格納されている地図情報には、画面に表示するための地図データのみならず、地図データに含まれる道路の路面状態（例えばアスファルト舗装路、コンクリート舗装路、砂利道等）に関する路面状態情報が含まれている。また、本実施形態のナビゲーション装置は、目的地までの経路を誘導する経路案内機能を備えている。
【００１２】
入力部１０は、ユーザが後述の表示部１９に表示される地図のスクロール（移動量、移動方向）および地図上におけるカーソルの移動（移動量、移動方向）を指示するためのものである。本実施形態の入力部１０は、操作レバー１１を備えるジョイスティックで構成されている。操作レバー１１のＸ軸およびＹ軸には、それぞれモータ１２、１３が連結されている。これらのモータ１２、１３は、入力部１０、すなわち操作レバー１１のＸ軸およびＹ軸に所定の駆動力を与える駆動部を構成している。モータ１２、１３により操作レバー１１の操作方向（カーソルの移動方向）と反対方向に駆動力が与えられた場合には抵抗力となり、操作レバー１１の操作方向と同じ方向に駆動力が与えられた場合には引き込み力となる。
【００１３】
操作レバー１１のＸ軸およびＹ軸には、それぞれエンコーダ１４、１５が設けられている。これらのエンコーダ１４、１５は、操作レバー１１のＸ軸およびＹ軸の位置を検出する。エンコーダ１４、１５の出力信号は、移動量算出部１６に出力される。移動量算出部１６では、エンコーダ１４、１５からの信号に基づいて操作レバー１１の位置（移動量、移動方向）を算出し、駆動力算出部１７に出力する。
【００１４】
駆動力算出部１７では、移動量算出部１６からの信号と後述する制御内容設定部２３からの信号に基づいて、各モータ１２、１３に対してどのような駆動力を与えるかを算出し、モータ制御部１８に出力する。駆動力算出部１７における駆動力算出については後述する。モータ制御部１８は、各モータ１２、１３に制御信号を出力し、モータ１２、１３は制御信号に従って操作レバー１１に所定の駆動力を与える。
【００１５】
表示部１９は、表示制御部２０からの信号により画面に地図を含む情報を表示するとともに、地図の表示範囲を変更可能に構成されている。表示部１９の地図上には、自車位置を示す車両マークが表示され、さらに地図スクロールに応じて移動するカーソルが表示される。カーソルは、上記入力部１０の操作レバー１１の位置（移動量、移動方向）に対応して地図上を移動し、地図上の着目地点としての役割を果たす。
【００１６】
表示部１９における画面表示は、操作性・視認性をよくするために、画面中央部付近に設定されたカーソル移動可能範囲内ではカーソルのみを移動させ、カーソル移動可能範囲外にカーソルが移動しようとする際には、地図のスクロールを行うように表示制御される。
【００１７】
表示部１９に表示される画面データは、図示しない記憶装置に記憶された地図情報等から表示データ生成部２１により生成される。表示データ生成部２１から表示制御部２０に送信されるデータには、路面状態を示す路面状態情報が含まれている。また、通信部２２により外部と通信を行うことで、路面の凍結や工事による一時的な砂利道等といった最新の路面状態情報をリアルタイムに取得することができ、このような最新情報も表示制御部２０に出力される。なお、表示データ生成部２１、通信部２２によって、本発明の路面状態情報取得手段が構成される。
【００１８】
表示制御部２０は、表示データ生成部２１や通信部２２から得た路面状態情報を制御内容設定部２３に出力する。制御内容設定部２３では、地図データ及び路面状態情報に基づいて制御内容を設定し、この制御内容を駆動力算出部１７に出力する。上述のように、駆動力算出部１７では、移動量算出部１６からの信号と制御内容設定部２３からの信号に基づいて、入力部１０に与える駆動力を算出する。
【００１９】
制御内容設定部２３にて設定する制御内容は、カーソルが道路上を移動することを原則としており、道路上は操作部１０に与えられる抵抗力が小さくスムーズに移動でき、道路外へのカーソルの移動には操作部１０に強い抵抗力を与え、移動を制限するものである。また、路面状態情報に基づいて、例えばコンクリート舗装路では継ぎ目でこつこつと周期的な抵抗力、砂利道では移動に合わせて細かく振動させてざらついた感触を出す抵抗力、普通の舗装路ではわずかに重い抵抗力、凍結路では軽く滑るような抵抗力を発生させる制御内容とする。
【００２０】
ここで、操作部１０の制御方法について詳細に説明する。通常状態では、操作レバー１１の位置を保持するため、どの方向に対しても小さな抵抗力を発生させる。操作レバー１１の位置を常に監視し、わずかでも移動すると操作レバー１１を元の位置に戻すように操作レバー１１に抵抗力を発生させる。
【００２１】
操作レバー１１の操作方向がカーソル移動を許可する方向である場合、抵抗力以上の力で操作レバー１１を操作することでカーソル１９ａがその方向に移動する。また、操作レバー１１の操作方向がカーソル移動を許可しない方向の場合は、操作レバー１１の操作量に比例して操作レバー１１に与える抵抗力を大きくする。これにより、カーソル移動を許可しない方向へのレバー操作が制限される。操作レバー１１の操作力を弱め、操作レバー１１が元の位置に戻ると操作レバー１１に与えられる抵抗力も小さくなり、操作レバー１１の位置が保持されることになる。
【００２２】
また、操作レバー１１に例えば「こつこつ」した感触や「ザラザラ」した感触を与えるには、操作部１０に与える駆動力を時間で制御する。つまり、操作レバー１１の移動にあわせて一瞬大きな抵抗力を発生させ、すぐにもとの抵抗力に戻すと「こつっ」とした感触となる。これを連続させれば「ザラザラ」した感触となる。
【００２３】
操作レバー１１の引き込み感は、カーソルを引き込みたい方向に駆動力を発生させ、操作レバー１１がその方向に移動しても駆動力の大きさを維持するものである。結果として操作レバー１１はその方向に移動することになる。また、引き込み制御中に操作レバー１１から急に手を離すと操作レバー１１が勝手に動き出すことになる。このような場合は、駆動力の発生方向に操作レバー１１が動き出したら駆動力を弱くまたは０とすることでこのような異常動作を防止することができる。
【００２４】
以下、入力部１０にて地図上でのカーソル移動および地図スクロールを指示する場合の入力部１０に与えられる駆動力の内容を図２〜図５に基づいて説明する。
【００２５】
図２はアスファルト舗装路上をカーソル１９ａが移動する場合を示している。図２（ａ）は表示部１９の表示内容を示し、図２（ｂ）はカーソル１９ａを図２（ａ）の上下方向に移動させる際に入力部１０に与えられる駆動力（抵抗力、引き込み力）を示し、図２（ｃ）はカーソル１９ａを図２（ａ）の左右方向に移動させる際に入力部１０に与えられる駆動力を示している。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、カーソル１９ａの現在位置における道路は上下方向であり、道路上を移動するため、図２（ｂ）に示すように上下方向に対しては入力部１０に与えられる抵抗力が小さく、カーソル１９ａは地図上を上下方向に自由に移動できる。
【００２７】
一方、図２（ｃ）に示すように、左右方向に対しては操作部１０に大きな抵抗力が与えられるため、地図上でカーソル１９ａを左右方向に自由に移動させることができない。この抵抗力に逆らってさらにカーソル１９ａを移動させると道路以外のエリアに移動させることができる。このエリアの中では操作部１０に与えられる抵抗力は小さく、カーソル１９ａを自由に移動させることができる。そして、カーソル１９ａが道路に近づくと操作部１０に引き込み力を発生させ、カーソル１９ａを道路上に引き込む。このような制御を行うことにより、カーソル１９ａの道路上での移動を実現することができる。
【００２８】
図３はコンクリート舗装路上をカーソル１９ａが移動する場合を示している。図３（ａ）および図３（ｂ）は、それぞれ図２（ａ）および図２（ｂ）に対応している。なお、図３（ａ）における左右方向への移動は上記図２（ｃ）で説明したのと同様であるため説明を省略する。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、カーソル現在位置の道路は上下方向であり、図３（ｂ）に示すように上下方向に対しては入力部１０に与えられる抵抗力が小さく、地図上でカーソル１９ａを上下方向に自由に移動させることができる。また、コンクリート舗装路を自動車で走行する際、コンクリートの継ぎ目のため周期的な「こつこつ」という小さな衝撃がある。そこで、コンクリート舗装路では、小さな駆動力を操作部１０の操作量に従って周期的に発生させることで、操作部１０に触れているユーザの手に「こつこつ」という小刻みな衝撃を伝えることができる。
【００３０】
図４は未舗装路上をカーソル１９ａが移動する場合を示している。図４（ａ）および図４（ｂ）は、それぞれ図２（ａ）および図２（ｂ）に対応している。なお、図４（ａ）における左右方向への移動は、上記図２（ｃ）で説明したのと同様であるため説明を省略する。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、カーソル現在位置の道路は上下方向であり、図４（ｂ）に示すように上下方向に対しては入力部１０に対する抵抗力が小さく、地図上でカーソル１９ａを上下方向に自由に移動させることができる。また、未舗装路を自動車で走行する際、砂利等のため小刻みな「ザラザラ」という小さな衝撃がある。そこで、未舗装路では、小さな駆動力を操作部１０の操作量に従って連続的に発生させることで、操作部１０に触れているユーザの手に「ザラザラ」という小刻みな衝撃を連続的に伝えることができる。
【００３２】
図５は凍結路上をカーソル１９ａが移動する場合を示している。図５（ａ）および図５（ｂ）は、それぞれ図２（ａ）および図２（ｂ）に対応している。なお、図５（ａ）における左右方向への移動は、上記図２（ｃ）で説明したのと同様であるため説明を省略する。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、カーソル現在位置の道路は上下方向であり、図５（ｂ）に示すように上下方向に対しては入力部１０に対する抵抗力が小さく、地図上でカーソル１９ａを上下方向に自由に移動させることができる。また、凍結路を自動車で走行する際、スリップのため滑るような感覚がある。そこで、凍結路では、操作部１０に与える抵抗力を０に近くすることで、操作部１０に触れているユーザの手に滑るような感触を伝えることができる。さらに、カーソル１９ａの移動を止める際に軽くカーソル１９ａの移動方向に駆動力（引き込み力）を与えることで、スリップした感触を与えることができる。
【００３４】
その他、例えばカーブでは外側に引っ張られるような遠心力、上り坂では大きな抵抗力、下り坂では引き込み力などを発生させることで、道路形状に合った感触を手に伝えることができる。例えば上り坂では、一定の抵抗力を発生させながらレバー操作方向に移動するように制御し、抵抗力の大きさで坂の傾斜の程度をあらわすことができる。これにより、ユーザは初めての道であっても事前にその道路の状況を知ることができ、安全運転につながる。
【００３５】
以下、上記構成のナビゲーション装置の作動について図６のフローチャートに基づいて説明する。まず、表示部１９に、現在位置または目的地入力等によって指定された位置の地図を表示する（Ｓ１０）。
【００３６】
次に、制御内容設定部２３にて、この位置を中心とする路面状態に基づいて制御内容を設定する（Ｓ１１）。
【００３７】
次に、操作レバー１１が操作されたか否か判定し、レバー操作されるまで待機する（Ｓ１２）。レバー操作がなされたら、移動量算出部１６にて操作レバー１１の位置を算出する（Ｓ１３）。操作レバー１１と画面上のカーソル１９ａはそれぞれ対応しており、カーソル１９ａが画面中央にある状態を基準とする。ユーザにより操作レバー１１が操作された場合、移動量算出部１６にて操作レバー１１の移動方向と移動量とが算出される。
【００３８】
次に、駆動力算出部１７にて操作レバー１１の移動量に対応するカーソル移動予定位置を算出し（Ｓ１４）、カーソル移動予定位置に基づいて入力部１０に加えるべきモータ１２、１３の必要駆動力を算出する（Ｓ１５）。この必要駆動力に基づいてモータ制御部１８からの信号によりモータ１２、１３を駆動する（Ｓ１６）。
【００３９】
次に、カーソル移動後の画面表示を行う（Ｓ１７）。レバー操作が終了するまで、上記ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理を繰り返し行う（Ｓ１８）。
【００４０】
以上のように、ユーザが地図上でカーソルを移動させる際に、路面状態を反映するように操作部に与える駆動力を制御することで、路面状態に応じた感触をユーザに与えることができる。これにより、ユーザは路面状態がまさに手に取るように分かるようになり、実際に自動車で走行する前に路面状態を認識することができ、安全運転につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上記実施形態のナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】アスファルト舗装路上をカーソルが移動する場合の説明図である。
【図３】コンクリート舗装路上をカーソルが移動する場合の説明図である。
【図４】未舗装路上をカーソルが移動する場合の説明図である。
【図５】凍結路上をカーソルが移動する場合の説明図である。
【図６】ナビゲーション装置の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…入力部、１１…操作レバー、１２、１３…モータ、１４、１５…エンコーダ、１６…移動量算出部、１７…駆動力算出部、１８…モータ制御部、１９…表示部、２０…表示制御部、２１…表示データ生成部、２２…通信部、２３…制御内容設定部。
【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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