(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数方向に操作可能で、かつ押し込み方向と引っ張り方向とを除く各方向からの操作により立体表示地図の各方向のスクロール及び視線の水平面上での回転が可能な３Ｄスクロールモードと、同じく各方向からの操作により前記地図における視点位置の調節が可能な視点位置調節モードとが、それぞれ割り付けられた操作部材と、
前記操作部材の引っ張り方向の操作により、前記３Ｄスクロールモードと前記視点位置調節モードとを切換える第１切換手段と、
前記操作部材の押し込み方向の操作により目的地設定モードへ切換える第２切換手段と
を具備してなることを特徴とするナビゲーション用操作装置。
【請求項２】
前記操作部材は、それぞれ前後左右斜め方向、軸心回り方向、軸心方向とに操作可能な部材で形成されるとともに、前記前後左右斜め方向と前記軸心回り方向からの操作により立体表示地図の各方向のスクロール及び視線の水平面上での回転が可能な３Ｄスクロールモードと、前後方向からの操作により前記地図における視点高さの調整が可能な視点位置調整モードとが、それぞれ割り付けられたジョイスティックを有して構成され、
前記第１切換手段は、前記ジョイスティックの引っ張り方向の操作により、前記３Ｄスクロールモードと前記視点位置調整モードとを切換える第１スイッチ素子を有して構成され、
前記第２切換手段は、前記ジョイスティックの軸心方向に沿う押し込み方向の操作により目的地設定モードへ切換える第２スイッチ素子を有して構成される
ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション用操作装置。
【請求項３】
前記視点位置調節モードは、さらに前記ジョイスティックの軸心回りの操作により、視線を回転可能とする機能を有していることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば３Ｄ表示機能をもつナビゲーション装置に用いられるナビゲーション用操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載されているナビゲーション装置は、自車位置ならびに自車の周りの道路状況を分かりやすく運転者に伝えるために、例えば図５に示されるようにディスプレイの表示画面から３Ｄの地図を表示（立体表示）、具体的には少し高い位置から見下ろすような視点から見たときのように地図上の各地点を立体表示して、自車走行中の道路状況や目的地の状況などが認識しやすくすることが行われている。近時では、３Ｄ表示された地図の状態のままスクロールして、目的地を探すことも可能となった。
【０００３】
ところで、３Ｄの状態のまま地図をスクロールさせるには、地図を２Ｄ的な各方向（主に前後・左右・斜め方向の８方向）にスクロールさせる機能に加え、視点から見下ろす方向を回転させる機能、視点の高さを上下する機能が求められる。
【０００４】
この３Ｄスクロール機能を実現するために、特開平７−２７２１９６号公報では、操作面から起立する棒状の一本のジョイスィックに各方向の動きを割り当てる構造の操作装置が提案されている。
【０００５】
これは、ジョイスティックを前後・左右・斜め方向へ倒すことで、２Ｄ的な８方向のスクロールを行わせ、ジョイスィックをねじる（軸心回りに回転）ことで、視線を回転させる動きをもたらし、ジョイスティックを軸心方向沿いに押込んだり引っ張ったりすることで視点を上下させる動きをもたらす構造である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ナビゲーション装置は、知られているように目的地を設定するモードがあり、目的地を地図の３Ｄスクロールにより探し当てる場合、最後に探し当てた目的地を設定するモードにしないと、ナビゲーション機能に必要な現在地から目的地までの経路などの情報が得られない。通常、この目的地を設定するモードの切換えは、押し込むという操作が用いられる。
【０００７】
ところで、ナビゲーション装置は、操作性の向上が求められる。このためには、一本のジョイスティックで、８方向のスクロールと共に、視線の回転操作、視点位置の調節操作も行えるようになることが求められる。
【０００８】
ところが、一本で各方向の動きが割り当てられたジョイスティックに、さらに決定機能を割り付けると、視点の高さを調節する操作と、目的地を決定する決定操作とは押し込み操作となって、互いに重なり合ってしまう。
【０００９】
そこで、ナビゲーション装置では、ジョイスティックを二本にして、各ジョイステッィクに機能が重ならないように割り当てることが行われている。
【００１０】
しかし、ジョイスティックの本数を増やすのでは、その分、大きな操作面が必要となったり、他操作部材の配置の変更が余儀なくされたりする難点があり、この点の改善が求められている。
【００１１】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、３Ｄ表示された地図をスクロールする機能、視線や視点を調節する機能と、押し込みにより目的地を設定する機能を、一つの操作部材で両立させて操作できるナビゲーション用操作装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１のナビゲーション用操作装置は、操作部材に、押し込み方向と引っ張り方向とを除く各方向からの操作で立体表示地図のスクロール及び視線の水平面上での回転が可能な３Ｄスクロールモードと、同じく各方向からの操作により視点位置の調節が可能な視点位置調節モードをそれぞれ割り付け、さらに操作部材の引っ張り方向の操作により、第１切換手段で３Ｄスクロールモードと視点位置調節モードとを切換えるようにし、操作部材の押し込み方向の操作により、第２切換手段で、目的地設定モードへ切換える構成を採用して、一つの操作部材の操作で、立体表示の地図のスクロール、視線の回転操作、視点位置の調節、目的地の設定までを行えるようにしたことにある。
【００１３】
請求項２のナビゲーション用操作装置は、さらに上記目的に加え、操作性に優れる一つのジョイスィックを用いて、立体表示地図のスクロール、視線の回転操作、視点位置の調節、目的地の設定までが行えるよう、ジョイスティックに、前後左右斜め方向と軸心回り方向からの操作で立体表示地図の各方向のスクロール及び視線の水平面上での回転が可能な３Ｄスクロールモードと、前後方向からの操作で視点高さの調節を可能とした視点位置調節モードを割り付け、ジョイスティックの引っ張り方向の操作により、第１スイッチ素子で３Ｄスクロールモードと視点位置調節モードとを切換え、ジョイスティックの軸心方向に沿う押し込み方向の操作により、第１スイッチ素子で目的地設定モードへ切換える構成を採用したことにある。
【００１４】
請求項３のナビゲ−ション用操作装置は、上記目的に加え、視点位置調節モードのままでも視線の回転が行えるよう、視点位置調節モードは、ジョイスティックの軸心回りの操作により視線が回転する機能を有したモードとしたことにある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図４に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００１６】
図１は、例えば自動車に搭載されたＧＰＳ式のナビゲーション装置の概略構成を示していて、図中１は例えばマイクロコンピュータを有して構成された制御部である。
【００１７】
制御部１には、衛星からの電波を受けるアンテナ２、地図情報メモリ３、ディスプレイ４（表示部）、操作装置５が接続されている。
【００１８】
地図情報メモリ２には、地図上の各地点を各方向にスクロール可能に３Ｄ（立体）で表示させるの必要な地図データが記憶されている。
【００１９】
制御部１には、アンテナ２からの衛星の電波と地図データとにしたがい自車位置を検出する機能、自車位置付近の地図をディスプレイ４の画面で、例えば図５に示されるように少し高い位置から見下ろす視点から見た情景のように地図上の各地点を３Ｄ表示（立体表示）させる機能、同３Ｄ表示されたディスプレイ４の地図を操作装置５からの操作にしたがい各方向へスクロールさせる機能、目的地の設定を行う機能（目的地設定モード）、目的地の設定にしたがい自車位置から目的地までの走行経路を探索する機能、立体表示地図で自車位置を検出しながら探索経路沿いに自車の走行をガイドする機能などを有する。
【００２０】
この３Ｄ表示の地図をスクロールさせたり、３Ｄ表示の視線を回転させたり視点位置を調節したり、目的地を設定したりするのに用いられる操作装置５に、本発明が適用されている。この操作装置５の構造が図２および図３に示されている。
【００２１】
この操作装置５の構造について説明すれば、図２中６は、例えば上面に操作面６ａ（図１のみ図示）を有して箱形に形成された本体である。この本体６の中央部には、操作部材、例えば棒状のジョイスティック７が上下方向に沿って配置されている。
【００２２】
このジョイスティック７は、本体６の上部壁６ｂとジョイスティック７の外周上段に形成してあるフランジ状のばね受け部８との間を連結する複数のばね部材９によって弾性支持されている。これで、ジョイスティック７の全体が、押し込み方向、引っ張り方向、ねじれ方向（軸心回りの方向）の各方向に変位可能にしてある。またジョイスティック７の上端部（一端部）に形成されている大径のノブ１０は、操作面６ａから上方へ突き出ていて、同ノブ１０を用い、異なる各方向の操作、つまり押し込み方向の操作、引っ張り方向の操作、ねじれ（回転）方向の操作、インジケータ１１で操作面６ａに表示してある各方向への倒れ操作、すなわち前後・左右・斜めの各８方向への倒れ操作が行えるようにしてある。
【００２３】
またジョイスティック７の先端側（ノブ１０とは反対側の端部：他端部）と向き合う本体６の底壁部分６ｃには、押しボタンスイッチ１２（第２スイッチ素子、第２切換手段に相当：以下、単にスイッチ１２という）と、引っ張り方向接点スイッチ１３（第１スイッチ素子、第１切換手段に相当：以下、単にスイッチ１３という）とが組込まれていて、ジョイスティック７が押し込まれるとその旨を示す信号がスイッチ１２から出力され、ジョイスティック７が引っ張られるとその旨を示す信号がスイッチ１３から出力されるようにしてある。
【００２４】
ジョイスティック７の上側部分には、副部材１４が組付けられている。副部材１４は、例えば開口が上側に向いた偏平な略椀形の部材から構成される。この中央部（軸心）がジョイスティック７の軸部分に嵌挿させてある。また副部材１４の椀形部分は、本体６の側壁の中段から中央（軸心）側に突き出る環状の壁部６ｄに組付けた複数のばね部材１５で下側から弾性的に支えられていて、副部材１４の開口端を本体６の上部壁裏面に突き当てている。これで、副部材１３は、ノブ１０をインジケータ１０の向きにしたがって倒すと、ノブ１０の動きに追従して同方向へ傾くようにしてある。
【００２５】
壁部６ｄの上面部分や上部壁６ｂの裏面部分には、各インジケータ１１の配置（８方向）にならって、複数の接点スイッチ１７（以下、単にスイッチ１７という）が組込まれていて、各インジケータ１０の向きへノブ１０を倒し操作すると、その倒した方向に有るスイッチ１７が動作（開閉）して、当該倒した方向を示唆する信号が出力されるようにしてある。
【００２６】
ジョイスティック７の下段部分とその周りの副部材１４の部分との間には、ノブ１０のねじれ方向の操作で信号を出力するスイッチ部１８が組込まれている。スイッチ部１８には、例えば図３に示されるようにジョイスティック７を挟む副部材１３の両側部分に、ジョイスティック７の軸心方向と直角な方向へ張り出す室部分１９を形成し、ジョイスティック７の外周部に室部分１９内へ張り出す一対の張り出し部２０を形成し、この張り出し部２０の各一側面（同じ方向の側面）と向き合う室部分１９の内面に、一対の回転方向ボタンスイッチ２１（以下、単にスイッチ２１という）を組付けた構造が用いられている。これにより、ノブ１０を一方向あるいは他方向へねじると、そのねじる方向に有るスイッチ２１が動作して、ノブ１０が時計方向あるいは反時計方向回りに操作された旨の信号が出力されるようにしてある。なお、ノブ１０は、スイッチ２１側とは反対側の室部分１９に据付けた一対のばね部材２２の弾性力により、常に中立姿勢に戻るようにしてある（センタリング機構）。
【００２７】
こうした各スイッチ１２，１３，１７，２１が制御部１に接続される。そして、この制御部１により、ジョイスティック７に対して、３Ｄスクロールモードと、視点位置調節モードとの２つのモードを割り付けてある。そして、これらが、両モードでは使用しないジョイスティック７の特定の操作、すなわちジョイスティック７の引っ張り方向の操作で切換えられるようにしてある。
【００２８】
すなわち、制御部１で設定される３Ｄスクロールモードは、
ａ．ジョイスティック７をインジケータ１１で示される８方向へ倒す（倒し操作）と、このとき出力される各方向のスイッチ１７の信号により、ディスプレイい４の画面に３Ｄ表示される地図を倒した方向にスクロールさせる機能
ｂ．ジョイスティック７を軸心回り左右へ回転する（左右のねじり操作）と、ディスプレイ４の画面に３Ｄ表示される地図を視線を基準に回転方向に回転させる機能
を組合わせたモードで形成してある。
【００２９】
また制御部１で設定される視点位置調節モードは、
ａ．ジョイスティック７を奥側へ倒すあるいは手前側へ引くと、同方向に有るスイッチ１７の信号により、ディスプレイ４の画面に３Ｄ表示される地図の視点高さを上下させる機能
ｂ．ジョイスティック７を軸心回り左右へ回転する（左右のねじり操作）と、ディスプレイ４の画面に３Ｄ表示される地図において視線を回転させる機能
を組合わせたモードで形成してある。
【００３０】
この他、制御部１には、ジョイスティック７の引っ張り操作毎、詳しくは引っ張り操作によりスイッチ１３から信号が出力する毎に、３Ｄスクロールモードと視点位置調節モードとを交互に切換える機能が設定されている。これで、ジョイスティック７の引っ張り操作毎に、ジョイスティック７に対して、選択的にスクロールモードを割り付けたり、視点位置調節モードを割り付けられるようにしている。
【００３１】
さらに制御部１には、ジョイスティック７を押し込み操作すると、このとき出力されるスイッチ１２からの信号により、目的地を設定するための目的地設定モードへ切換える機能が設定されている。
【００３２】
こうしたモードの切換え機能、目的地設定モードの切換え機能により、一つのジョイスティック７を用いて、ディスプレイ４の画面に３Ｄ表示された地図（図５に示されるような状態）をスクロールさせながら、目的地を探して、当該目的地の設定が行えるようにしてある。
【００３３】
すなわち、このときの作用を図４に示されるフローチャートにもとづいて説明すれば、今、ディスプレイ４の画面に自車位置付近の地図が３Ｄ表示され、ジョイスティック７は３Ｄスクロールモードに設定されているとする。
【００３４】
このとき、例えばまず、ディスプレイ４で３Ｄ表示されている地図上の視点位置を、目的地を探しやすい視点位置に調節するとする。
【００３５】
このときには、利用者は、ジョイスティック７を上方へ引っ張り操作する。
【００３６】
すると、制御部１は、スイッチ１３から出力される信号から「引っ張り操作」をしたと判断し、制御内容がステップＳ１からステップＳ２を経てステップＳ３へ進んで、モードの変更が行われる。これにより、ジョイスティック７には視点位置調節モードが割り付けられる（視点位置調節モードの選択）。
【００３７】
この後、３Ｄ表示の地図を見ながら、ジョイスティック７を手前側へ倒したり、前方側へ倒したりする。
【００３８】
すると、制御部１の制御の流れは、スイッチ１７から出力される信号により、制御内容がステップＳ４およびステップＳ５を経て、ステップＳ６あるいはステップＳ７の視点変更方向を特定するルーチンへ進んで、ステップＳ８あるいはステップＳ９のように３Ｄ表示されている地図で定められている視点の高さを上昇あるいは下降させる。さらに制御部１では、ステップＳ１０に示されるように視点の移動を考慮して画面更新が行われ、３Ｄ表示の地図は、視点位置が上下に変更した状態に変化する。
【００３９】
この際、視線の回転方向の調節をするのであれば、ジョイスティック７のノブ１０を時計方向、あるいは反時計方向へねじる方向に操作する。すると、ジョイスティック７のねじり操作により各スイッチ２１から出力される信号にしたがい、ステップＳ５からステップＳ１１へ進み、３Ｄ表示されている地図上の視線を、ジョイスティック７の回転方向（時計方向ｏｒ反時計方向）に移動させる。さらにステップＳ１１で、視線の向きを考慮した画面更新が行われ、３Ｄ表示の地図は、視線向きが回転方向に変更した状態に変化する。
【００４０】
視点位置の調節を終えたならば、ジョイスティック７を引っ張り操作する。すると、制御部１の制御の流れは、スイッチ１３から出力される信号により、ステップＳ５からステップＳ１２へ進み、再び３Ｄスクロールモードに戻る。これにより、ジョイスティック７には３Ｄスクロールモードが割り付けられる（３Ｄスクロールモードの選択）。
【００４１】
この後、３Ｄ表示された地図を見ながら目的地を探索するために、ジョイスティック７をインジケータ１１で表示される８方向の向きへ倒せば、制御部１は、ジョイスティック７の倒れによりスイッチ１７から出力される信号にしたがい、ステップＳ１３のようにジョイスティック７を倒した方向へ視点を平行に移動させ、さらにステップＳ１５のように当該視点の移動を考慮した画面更新が行われる。これにより、３Ｄ表示の地図は、ジョイスティック７を倒した方向へスクロールされる。
【００４２】
また目的地の探索のために視線の向きの調節が必要であれば、ジョイスティック７のノブ１０を時計方向、あるいは反時計方向へねじる方向に操作すれば、スイッチ２１から出力される信号にしたがい、ステップＳ１４のようにジョイスティック７の回転方向へ視線を回転（時計方向ｏｒ反時計方向）させ、さらにステップＳ１５のように視線の向きを考慮した画面更新が行われる。これにより、３Ｄ表示の地図は、ジョイスティック７の回転方向へ回転される。
【００４３】
こうした３Ｄ地図のスクロールを用いて、画面上で目的地を見つけたならば、つぎに目的地を決定するモードに変えて、当該目的地を決定する。
【００４４】
このときには、ジョイスティック７のノブ１０を押し込む。
【００４５】
すると、制御部１は、スイッチ１２から出力される信号を受けて、ステップＳ１からステップＳ１６へ至るルーチンに変わり、目的地の設定を行う目的地設定モードへ切り換わる。そして、このモードを用いて、探索した目的地を決定することにより、ナビゲーション機能に必要な自車位置から目的地までの経路が得られる。
【００４６】
かくして、一つの操作部材、すなわち一本のジョイスティック７だけで、３Ｄ表示の地図のスクロールと、視線の回転操作と、視点高さ（位置）の調節と、目的地の設定といった操作が、支障なく両立され、高い操作性をもたらすことができる。特に視点位置調節モードでも、視線の回転方向の移動を行えるようにしたことにより、３Ｄスクロールモードに切換えずに、細かな調節となる視線の回転方向の調節までできる。
【００４７】
しかも、ジョイスティック７の本数は、１本ですむので、大きな操作面６ａが求められたり、他部材の配置を変更させるような支障はなくなる。
【００４８】
そのうえ、ジョイスティック７の引っ張り方向を用いたモード切換えにより、いずれも３Ｄ表示の地図のスクロール、視点高さ（位置）の調節、目的地の設定は、高い操作性で行うことができる。
【００４９】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した一実施形態では、操作部材として、棒状のジョイスティックを用いた例を挙げたが、これに限らず、他の形状のジョイスティックを用いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、引っ張り方向を活用したモード切換えにより、一つの操作部材を用いて、無用な支障をもたらすことなく、３Ｄ表示の地図のスクロールから、視線の回転操作、視点位置の調節、目的地の設定までを行うことができ、高い操作性でナビゲーション装置を操作することができる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、ジョイスティックの採用により、一層、高い操作性の元で、いずれも３Ｄ表示の地図のスクロール、視線の回転操作、視点位置の調節、目的地の設定を行うことができるといった効果を奏する。
【００５２】
請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加え、視点位置調節モードで、細かな調節となる視線の回転までできるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の操作装置の操作部材回りの外観を、ナビゲーション装置の構成と共に示す図。
【図２】同操作装置の内部構造を示す断面図。
【図３】図２中Ａ−Ａ線に沿う断面図。
【図４】３Ｄ表示された地図をスクロールしながら目的地を探索して、目的地設定モードで設定させるまでの制御を示すフローチャート。
【図５】ディスプレイの画面に３Ｄ表示される地図を示す図。
【符号の説明】
５…操作装置
７…ジョイスティック（操作部材）
１２…押しボタンスイッチ（第２スイッチ素子、第２切換手段）
１３…接点スイッチ（第１スイッチ素子、第１切換手段）。
【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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