(57)【要約】【課題】ユーザーが経路を確実に認識することができる携帯型のナビゲーション装置を提供する。【解決手段】ユーザーに携帯され、予め設定された目的地までの経路を検索し、この経路に従って経路案内を行う携帯型のナビゲーション装置１において、筐体１０に作用させる力の向きで曲がるべき方向を知らせる力発生手段９を備え、力発生手段９が筐体１０に作用させる力を曲がるべき地点に近づくにつれて強めて曲がるべき地点を知らせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーに携帯され、予め設定された目的地までの経路を検索し、この経路に従って経路案内を行う携帯型のナビゲーション装置において、
筐体に作用させる力の向きで曲がるべき方向を知らせる力発生手段を備え、前記力発生手段が前記筐体に作用させる力を曲がるべき地点に近づくにつれて強めて曲がるべき地点を知らせることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
経路案内に従って進んでいるか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段が経路から外れたと判定した場合に、経路から外れたことを警告する警告手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記判定手段が、曲がるべき地点に到達したと判定した時に、前記力発生手段が前記筐体に作用させる力で前記筐体を振動させて曲がるべき地点を知らせることを特徴とする請求項１または２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記判定手段が、曲がるべき地点までの交差点の数を検出し、前記交差点の数が予め設定された数よりも多い場合に、前記力発生手段が前記筐体に作用させる力で前記筐体を振動させて曲がるべき地点を知らせることを特徴とする請求項３に記載のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型のナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザーに携帯され、ユーザーによって入力された出発地及び目的地の情報から経路を検索し、この経路に従って経路案内を行う携帯型のナビゲーション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のナビゲーション装置は、ナビゲーション装置の表示画面上に地図を表示し、この地図上に進行方向を表す矢印を表示するとともに、音声で曲がる地点及び曲がるべき方向を知らせて経路案内を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２９４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種の携帯型のナビゲーション装置は、ユーザーが徒歩での移動時に、手に持って使用することができるように、手に持てるサイズに小型に形成する必要がある。そのため、表示画面が小さく、しかも歩きながら使用する場合には、周囲の環境にも注意する必要があるため、表示画面上に表示された地図上の進行方向を表す矢印等の表示情報を視覚的に認識することは難しく、ユーザーは、進むべき道と方向を見逃してしまうという問題があった。また、日差しの強い時には、表示画面に表示された地図情報が見えなくなってしまうという問題もあった。
また、この種の携帯型のナビゲーション装置は、表示画面に表示される地図情報とともに、音声によって経路案内を行うが、周囲の雑音等によって、ユーザーは、この音声案内を聴覚的に聞き逃す可能性があった。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、ユーザーが経路を確実に認識することができる携帯型のナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、ユーザーに携帯され、予め設定された目的地までの経路を検索し、この経路に従って経路案内を行う携帯型のナビゲーション装置において、筐体に作用する力を発生させる力発生手段を備え、前記筐体に作用する力で曲がるべき方向を知らせるとともに、前記筐体に作用する力を曲がるべき地点に近づくにつれて強めて曲がるべき地点を知らせることを特徴とする。
【０００６】
この構成において、経路案内に従って進んでいるか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段が経路から外れたと判定した場合に、経路から外れたことを警告する警告手段を備えた構成としても良い。また、前記判定手段が、曲がるべき地点に到達したと判定した時に、前記筐体を振動させて曲がるべき地点を知らせる構成としても良い。また、前記判定手段が、曲がるべき地点までの交差点の数を検出し、前記交差点の数が予め設定された数よりも多い場合に、前記筐体を振動させて曲がるべき地点を知らせる構成としても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、筐体に作用させる力の向きで曲がるべき方向を知らせる力発生手段を備え、この力発生手段が筐体に作用させる力を曲がるべき地点に近づくにつれて強めて曲がるべき地点を知らせるため、曲がるべき地点の手前から、ユーザーは、触覚的に曲がるべき方向を認識することができ、さらに、曲がるべき地点が近づいていることに注意をはらうことができるため、確実に進むべき経路を認識することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るナビゲーション装置の外観正面図である。
【図２】ナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】ナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】ナビゲーション装置の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係るナビゲーション装置１の外観図である。
ナビゲーション装置１は、ユーザーに携帯されて使用される携帯型のナビゲーション装置１であり、ユーザーは徒歩での移動時には、ナビゲーション装置１を手に持って使用することができる。ナビゲーション装置１は、筐体１０と、筐体１０の正面の面積の大部分を占める表示パネル１８を備える。ナビゲーション装置１は、表示パネル１８に表示した経路案内図を利用して、目的地までの視覚的な経路案内を行う。
【００１０】
表示パネル１８は、液晶ディスプレイ或いは有機ＥＬディスプレイから構成される。また、表示パネル１８には、表示パネル１８に重ねた状態で、タッチパネル１７が配設されている。これによって、ユーザーは、表示パネル１８に表示された操作ボタンに対応する位置を指先などでタッチ操作することで、ナビゲーション装置１の各種操作を行うことができる。また、ナビゲーション装置１は、図示は省略したが、表示パネル１８の周囲に複数の操作端子を備える構成としても良い。
【００１１】
図２は、ナビゲーション装置１の機能的構成を示すブロック図である。
ナビゲーション装置１は、制御部２と、位置検出部３と、記憶部４と、操作部５と、表示部２０と、音声出力部６と、ジャイロスコープ８と、ジャイロキューブセンサス９とを備えている。
制御部２は、ナビゲーション装置１を中枢的に制御するものであり、演算実行部としてのＣＰＵや、このＣＰＵに実行される基本制御プログラムをコンピューターに読み取り可能な形態で不揮発的に記憶するＲＯＭ、ＣＰＵに実行されるプログラムやこのプログラムに係るデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ、その他の周辺回路等を備えている。制御部２は、また、ユーザーがナビゲーション装置１が行う経路案内に従って進んでいるか否かを判定する判定手段として機能する。
【００１２】
位置検出部３は、ＧＰＳ受信機３１と、電子コンパス３２とを備える。ＧＰＳ受信機３１は、不図示のＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ電波を受信し、ＧＰＳ電波に重畳されたＧＰＳ信号から、車両の現在位置の経度及び緯度を示す現在地情報を演算により取得し制御部２に出力する。電子コンパス３２は、地磁気を検知して、ユーザーの向いている方向を算出し、制御部２に出力する。
【００１３】
記憶部４は、データを書き換え可能に記憶するものであり、フラッシュメモリー等を備えている。記憶部４には、地図データや、最適経路或いは迂回経路等の経路探索用データが記憶されている。
表示部２０は、上述した表示パネル１８を備え、制御部２の制御の下、表示パネル１８に経路案内に係る地図情報や操作メニュー等の各種情報を表示する。これによって、ナビゲーション装置１は、視覚的な経路案内を行うことができる。
操作部５は、上述の表示パネル１８に重ねた状態で配設されたタッチパネル１７、及び、表示パネル１８の周囲に設けられた不図示の操作端子を備える。
音声出力部６は、Ｄ／Ａコンバーターやアンプ等を備え、制御部２の制御の下、ナビゲーション装置１に設けられた不図示のスピーカから音声を出力する。音声出力部６からの音声の出力は、ナビゲーション装置１のヘッドホン用の接続端子（不図示）を介して、ナビゲーション装置１に接続されたヘッドホンから行われても良い。これによって、ナビゲーション装置１は、聴覚的に経路案内を行うことができる。
【００１４】
ジャイロスコープ８は、ナビゲーション装置１の、地面等の基準面に対する傾き角度を検出する。ジャイロスコープ８としては、３軸ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ジャイロスコープ等が用いられる。
【００１５】
ジャイロキューブセンサス９は、３次元空間の任意の方向に並進力と回転力を発生させることができ、バーチャルリアリティーにおける触力覚感覚を提示するものである。ジャイロキューブセンサス９は、図示は省略したが、例えば２つの偏心回転体と、各回転体を回転させるモーターとを備え、回転体の回転方向および位相を制御部２で同期制御することで、ある方向に押される、引っ張られる、或いは、浮き上がる等といった触力覚感覚をユーザーに感じさせる力を発生させることができる。
【００１６】
制御部２は、ナビゲーション装置１の地面等の基準面に対する傾き角度をジャイロスコープ８で検出し、ナビゲーション装置１の傾き角度に基づいて、ジャイロキューブセンサス９に提示させる力覚感覚の方向を制御することができる。
ジャイロキューブセンサス９は、図示は省略したが、筐体１０の内側に固定された状態で設けられ、ジャイロキューブセンサス９によって発生される力は筐体１０に作用される。制御部２は、ジャイロキューブセンサス９によって発生される力の向きを制御して、筐体１０に作用される力の向きで、筐体１０を携帯しているユーザーに進むべき方向を提示する。
【００１７】
本実施形態は、視覚的及び聴覚的に経路案内を行うとともに、この筐体１０に作用するジャイロキューブセンサス９が発生する力を利用して、ユーザーに触覚的に経路案内を行うことを可能にしたものである。すなわち、制御部２は、操作部５を介してユーザーによって予め入力され、設定された目的地情報と、位置検出部３で検出されたユーザーの現在地情報及びユーザーの向いている方向と、記憶部４に記憶されている地図データ及び経路探索用データとから、最適経路を検索する。
また、制御部２は、ジャイロスコープ８で検出されたナビゲーション装置１の傾き角度に基づいて、ジャイロキューブセンサス９に発生させる力の向きを制御する。そして、制御部２は、検索した経路に従って、表示部２０、音声出力部６、及びジャイロキューブセンサス９を利用して、視覚的、聴覚的、および触覚的にユーザーに経路案内を行う。制御部２と、ジャイロキューブセンサス９とは、筐体１０に作用させる力の向きでユーザーに曲がるべき方向を知らせる力発生手段として機能する。
【００１８】
この構成によれば、ジャイロスコープ８で検出されたナビゲーション装置１の傾き角度に基づいて、ジャイロキューブセンサス９の発生する力の方向を制御するため、ユーザーはナビゲーション装置１の向きや携帯場所を気にすることなくナビゲーション装置１を携えて、ジャイロキューブセンサス９が発生する力による、触覚的な経路案内機能を利用することができる。
【００１９】
係る、経路案内時のナビゲーション装置１の動作について図３のフローチャート、及び図４を参照して説明する。
制御部２は、位置検出部３からの入力を受けて、ユーザーの現在地点が、経路案内上のどの位置であるかを随時判定し、判定結果を表示部２０に出力する。例えば、ユーザーの現在地点が、図１のＡ地点である場合、図４（Ａ）で示すように、表示パネル１８には、ユーザーの現在地点情報が反映されて表示される。このとき、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９を制御して、進行方向に向かってあたかもユーザーは手を引かれるように感じる力を発生させ、経路が道なりであることをユーザーに認識させる。
【００２０】
ユーザーの現在地点が、経路上の曲がるべき地点（図１のＤの地点）の、予め設定された距離Ｄ１（例えばＤ１＝１０ｍ）手前以内であると制御部２が検出すると（ステップＳ１）、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９を制御して、曲がる方向を示す力、例えば、曲がる方向に向かって回転力を感じる力を発生させる（ステップＳ２）。この力は、図４（Ｂ）に示すように、ナビゲーション装置１を持っているユーザーの手に伝わる。
【００２１】
これによって、ユーザーは触覚的に曲がる方向を認識することができる。また、ジャイロキューブセンサス９に、曲がるべき地点の例えば１０ｍ手前から曲がるべき方向を知らせる力を発生させることで、ユーザーに、この先に曲がるべき地点があることに注意を向かせることができる。本実施形態においては、曲がるべき地点の１０ｍ手前からジャイロキューブセンサス９に曲がるべき方向を知らせる力を発生させる構成としたが、曲がるべき方向を知らせる力を発生させ始める曲がるべき地点までの距離Ｄ１は、ユーザーによって任意に設定可能な構成としても良い。
【００２２】
ジャイロキューブセンサス９は、ユーザーが曲がるべき地点に近づくにつれて、図４（Ｃ）で示すように、徐々に曲がるべき方向を知らせる力が強くなるように制御される。これによって、ジャイロキューブセンサス９で、ユーザーに曲がるべき方向を知らせる力を発生させ、このジャイロキューブセンサス９が発生する力を、ユーザーが曲がる地点が近づく（例えば図１のＣの地点）につれて徐々に強くする。そのため、ユーザーは、曲がるべき地点に近づいていることを触覚的に認識することができ、曲がるべき地点を見過ごす可能性が低減される。
【００２３】
次に、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９に曲がるべき方向を知らせる力の発生を開始させる地点Ｂ（図１参照）と、ユーザーが曲がるべき地点Ｄ（図１参照）との間にある交差点（路地）の数を検出し（ステップＳ３）、続いて地点Ｂから地点Ｄまでの間にある交差点の数が予め設定された交差点の数Ｘよりも多いか否かを判定する（ステップＳ４）。
ジャイロキューブセンサス９に曲がるべき方向を知らせる力の発生を開始させる地点Ｂと、ユーザーが曲がるべき地点Ｄとの間にある交差点の数が、予め設定された交差点の数Ｘよりも多いと制御部２が判定すると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示させる振動フラグをたてる設定を行い（ステップＳ５）、ユーザーが曲がるべき地点Ｄに到達するまで待機する。この振動フラグは、ユーザーが曲がるべき地点に到達した時に、ジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示する力を発生させるか否かの判定結果を保持するものである。
【００２４】
ユーザーが曲がるべき地点に到達した時に振動フラグが立っている場合には、制御部２はジャイロキューブセンサス９を制御して、ジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示する力を発生させる。振動フラグが立っていない場合には、制御部２はジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示する力を発生させない。
制御部２が、ジャイロキューブセンサス９に曲がるべき方向を知らせる力の提示を開始させる地点Ｂと、ユーザーが曲がるべき地点Ｄとの間の交差点の数が、予め設定された交差点の数Ｘよりも少ないと判定すると（ステップＳ４：Ｎｏ）、制御部２は、振動フラグをたてずに、ユーザーが曲がるべき地点Ｄに到達するまで待機する。
【００２５】
ユーザーが曲がるべき地点Ｄに到達したと制御部２が判定すると（ステップＳ６）、制御部２は、次に振動フラグがたっているかを判定する（ステップＳ７）。制御部２が、振動フラグがたっていると判定すると（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示する力を発生させる（ステップＳ８）。ジャイロキューブセンサス９が振動感覚を提示する力を発生すると、図４（Ｄ）に示されるように、ユーザーは筐体１０を介してこの振動感覚を感じることができる。これによって、ユーザーは、曲がるべき方向とともに、曲がるべき地点に到達したことを触覚的に確実に認識することができる。そのため、ユーザーが曲がるべき地点で曲がらずに、経路から外れてしまう可能性を低減することができる。
ステップＳ７において、振動フラグがたっていないと制御部２が判定すると（ステップＳ７：Ｎｏ）、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示する力を発生させずに、ステップＳ９に進む。
【００２６】
振動フラグをたてるか否かを判定するための、地点Ｂと、地点Ｄとの間にある交差点の数Ｘは、ユーザーによって任意の数に設定することが可能である。これによって、例えば、ジャイロキューブセンサス９による力覚感覚の提示が開始される地点Ｂと、ユーザーが曲がるべき地点Ｄとの間に複数の交差点（路地）があり、ジャイロキューブセンサス９が発生する力だけで曲がるべき地点をユーザーに確実に認識させるのが困難になる場合にだけ、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示する力を発生させて曲がるべき地点をユーザーが確実に認識できるようにすることも可能となる。
【００２７】
次に、制御部２は、位置検出部３から入力されるユーザーの現在地情報及びユーザーの向いている方向から、ユーザーが経路に従って曲がるべき地点で、曲がるべき方向に曲がったかを判定する（ステップＳ９）。
ユーザーが曲がるべき地点を曲がらずに通りすぎてしまった、或いは、曲がるべき地点で曲がるべき方向とは違う方向に曲がってしまう等して、経路から外れてしまったと制御部２が判定すると（ステップＳ９：Ｎｏ）、制御部２は音声出力部６を介して警告音を出力し、経路から外れてしまったことをユーザーに報知する（ステップＳ１０）。この構成によれば、ユーザーは、曲がるべき交差点で曲がらず、或いは、曲がるべき方向と違う方向に曲がって進んでしまったことを聴覚的に認識することができる。
【００２８】
ステップＳ９において、ユーザーが、経路に従って曲がるべき地点で、曲がるべき方向に曲がったと制御部２が判定すると（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、制御部２は、続いて、次のユーザーが曲がるべき地点までの距離が予め設定した距離Ｄ１よりも短いか否かを判定する（ステップＳ１１）。ユーザーが次に曲がるべき地点までの距離が予め設定した距離Ｄ１よりも短いと制御部２が判定した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には、制御部２は、ユーザーが次に曲がるべき方向に対応させてジャイロキューブセンサス９に継続して力を発生させ（ステップＳ１２）、ステップＳ５に戻って振動フラグをたてる。
【００２９】
この構成によれば、ユーザーが曲がるべき交差点を曲がった後に、またすぐに別の交差点を曲がらなければならないような経路でも、ジャイロキューブセンサス９に曲がるべき方向を知らせる力を発生させて、ユーザーに曲がるべき方向を触覚的に認識させることができるとともに、ジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示する力を発生させることによって、曲がるべき地点に到達したことを確実に認識させることができる。
ステップＳ１１において、ユーザーが次に曲がるべき地点までの距離が予め設定した距離Ｄ１よりも長いと制御部２が判定すると（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９を停止する（ステップＳ１３）。
【００３０】
ジャイロキューブセンサス９の発生する力を用いて、ユーザーに曲がるべき交差点を示す以外にも、経路中に地下鉄の出入り口や歩道橋等がある場合に、ユーザーに上るべき、或いは、下るべき階段があることを示すことができる構成としても良い。この場合、制御部２は、ジャイロキューブセンサス９を制御して、例えばジャイロキューブセンサス９で振動感覚を提示し、ユーザーの注意を引いたのちに、上る方向、或いは、下る方向へユーザーが手を引かれるように感じる力を発生させる構成としても良い。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、筐体１０に作用させる力の向きで曲がるべき方向を知らせる力発生手段９を備え、力発生手段９が筐体１０に作用させる力を曲がるべき地点に近づくにつれて強めて曲がるべき地点を知らせるため、ユーザーは、表示パネル１８に表示される地図情報を視覚的に認識するのが困難な場合、或いは音声によって行われる経路案内が聴覚的に認識するのが困難な状況においても、触覚的に曲がるべき方向を認識することができる。また、曲がるべき地点に近づくにつれて筐体１０に作用させる力が強まるため、ユーザーは曲がるべき地点の手前から、曲がるべき地点が先にあることに注意をはらうことができ、曲がるべき地点に近づいていることを触覚的に認識することができる。そのため、ユーザーは、より確実に経路案内上の曲がるべき地点を認識することができる。
また、本実施形態によれば、表示パネル１８に表示される地図情報や、音声によって行われる経路案内に頼らずに、筐体１０に作用する力でユーザーに曲がるべき方向と、曲がるべき地点を提示することができるため、視覚や聴覚が不自由なユーザーにも、触覚的に曲がるべき地点および曲がるべき方向を知らせることができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、制御部２は、ユーザーが経路案内に従って進んでいるか否かを判定する判定手段として機能し、ユーザーが経路から外れた場合には、経路から外れたことが警告音で即時にユーザーに報知されるため、ユーザーは経路から外れたことをただちに認識することができる。そのため、ユーザーが経路から外れたことに気づかずに、進んで行ってしまうのを防止することができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、ユーザーが曲がるべき地点に到達した時には、制御部２は力発生手段に振動感覚を提示する力を発生させて、ユーザーに曲がるべき地点に到達したことを知らせるため、ユーザーは曲がるべき地点に到達したことを触覚的に認識することができ、曲がるべき交差点を認識できずに通り過ぎることがなく、経路に従って確実に曲がるべき交差点で曲がることができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、制御部２は、曲がるべき地点までの交差点の数を検出し、交差点の数が予め設定された数よりも多いと判定した場合に、力発生手段９に、ユーザーに曲がるべき地点に到達したことを振動感覚で知らせる力を発生させるため、曲がるべき地点までに多数の交差点があり、曲がるべき地点をユーザーが認識するのが困難になる場合に、ユーザーに曲がるべき地点に到達したことを提示することができる。
【００３５】
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態では、制御部２は、ユーザーが、曲がるべき交差点で曲がらず、或いは、曲がるべき方向と違う方向に曲がって進んでしまい、経路から外れた場合に、警告音で報知し、ユーザーが経路に従って曲がったかを判定するステップを繰り返す構成としたが、これに限らず、制御部２は、警告音でユーザーに経路から外れたことを報知した後に、予め設定された距離あるいは時間を過ぎても、ユーザーが経路から外れた状態の場合には、目的地までの経路を再検索し、再検索した経路に従って経路案内を開始する構成としても良い。
【００３６】
或いは、ユーザーが経路から外れたと制御部２が判定し、警告音でユーザーに経路から外れていることを報知した後に、制御部２は、ユーザーの現在位置及び向いている方向に応じて、ジャイロキューブセンサス９に発生させる力の方向を変えて、ユーザーが経路に従って進むことができるように誘導する構成としても良い。
また、本実施形態においては、ジャイロキューブセンサス９に振動感覚を提示する力を発生させる構成としたが、これに限らず、制御部２によって制御されるバイブレーターを力発生手段として筐体１０に固定して、このバイブレーターの振動によって筐体１０に作用される力で、曲がるべき交差点に到達したことをユーザーに知らせる構成としても良い。
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ナビゲーション装置
２  制御部（判定手段、力発生手段）
３  位置検出部
６  音声出力部
９  ジャイロキューブセンサス（力発生手段）
１０  筐体
２０  表示部
３１  ＧＰＳ受信機
３２  電子コンパス
【図１】
2012117955.tif 000003
【図２】
2012117955.tif 000004
【図３】
2012117955.tif 000005
【図４】
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