JP2002031539A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地図スクロール時の操作性を向上させること
ができるナビゲーション装置を提供すること。 【解決手段】 スクロール指示がなされると、可動範囲
設定部４６は、現在表示対象となっている誘導経路の描
画データを誘導経路描画部３６から取得し、取得した描
画データに基づいて、可動範囲テーブルを作成する。こ
の可動範囲テーブルは、表示画面上の位置と１対１に対
応したマトリクス状のデータテーブルであり、誘導経路
に近接する領域が可動範囲として設定される。操作部４
は、可動範囲設定部４６によって作成された可動範囲テ
ーブルに基づいて、可動範囲外、即ち、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４
の操作に所定の抵抗力を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自車位置周辺の地
図画像表示や誘導経路の案内等を行うナビゲーション装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車載用のナビゲーション装置
は、自車の現在位置を検出し、その近傍の地図データを
ＣＤ、ＤＶＤ等のデータ蓄積媒体から読み出して画面上
に表示する。また、画面上には自車位置を示す車両位置
マークが表示されており、この車両位置マークを中心に
自車の進行にしたがって近傍の地図データがスクロール
され、常時自車位置周辺の地図情報がわかるようになっ
ている。

【０００３】また、最近の車載用ナビゲーション装置の
ほとんどには、利用者が所望の目的地に向かって道路を
間違うことなく走行できるようにした経路誘導機能や、
地図画像の表示位置を移動させる地図スクロール機能が
搭載されている。経路誘導機能によれば、地図データを
用いて出発地から目的地までを結ぶ最もコストが小さな
経路を自動探索し、その探索した経路を誘導経路として
記憶しておく。そして、走行中に、地図画像上に誘導経
路を他の道路とは色を変えて太く描画して画面表示した
り、次に自車が進入する交差点の拡大図表示や案内音声
出力を行うことにより、利用者を目的地まで案内するよ
うになっている。また、地図スクロール機能によれば、
利用者は、自車がこれから走行する予定の道路などにつ
いて、道路形状やその周辺の施設等の情報を画面上で確
認することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した地
図スクロール機能には、利用者が操作部に備わったジョ
イスティック等を操作することにより手動でスクロール
を行う方法と、誘導経路等に沿って自動的にスクロール
を行う方法がある。

【０００５】自動的にスクロールを行う方法では、所定
のスクロール指示が与えられると、予め設定されている
誘導経路に沿って所定位置（例えば、目的地）までの
間、地図画像が自動的にスクロールされるので、利用者
が所望の地点でスクロールを停止して周辺情報を取得す
るといった細かい操作を行うことができないという欠点
があった。

【０００６】これに対して、手動でスクロールを行う方
法では、利用者が所望の地点でスクロールを停止するこ
とができるが、誘導経路等の所望の道路に沿ったスクロ
ールを行おうとした場合に、着目している道路周辺を見
失わずに確実に地図を表示させるためには、表示画面を
ある程度注視しながらジョイスティック等を上下左右に
細かく操作する必要があり、地図スクロール時の操作が
煩雑であった。

【０００７】このため、例えば、運転者が交差点で停車
中にこのような操作を行うことを考えると、それほど長
くない交差点での停車時間内で、しかも、信号が「青」
になったか否か等の交通状況にも気を配りながら上述し
たような煩雑な操作を行う必要があり、地図スクロール
時の操作性が悪かった。

【０００８】また、助手席等の搭乗者に操作を行っても
らうことも考えられるが、助手席の搭乗者が車酔いをし
やすい者であり、地図画像を注視しながらのスクロール
を行いたくない場合もある。このような者は、なるべく
地図画像を見ないようにしながら煩雑な操作を行う必要
があるので、やはり、地図スクロール時の操作性が悪か
った。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、地図スクロール時の操作性
を向上させることができるナビゲーション装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のナビゲーション装置では、車両の走行
道路に沿った着目地点の周辺の所定範囲の地図画像を地
図表示手段によって表示するとともに、スクロール処理
手段によって地図画像のスクロール動作を行っており、
このスクロール動作による着目地点の移動指示を操作部
材を操作して与える際に、操作制限手段によってその操
作方向が道路形状に基づいて制限されている。操作部材
を用いた操作方向が道路形状に基づいて制限されること
により、利用者は、地図画像を注視しなくとも、操作部
材を操作する際に手に伝わる感触に基づいて道路形状に
沿ったスクロールを容易に行うことができ、スクロール
時の操作性を向上させることができる。また、地図画像
を注視しなくとも、操作時に手に伝わる感触から道路形
状を概略的に把握することができる。

【００１１】上述した操作制限手段は、地図表示手段に
よって表示される地図画像に含まれる走行道路の形状を
道路形状抽出手段によって抽出するとともに、この抽出
された走行道路の形状に基づいて操作範囲設定手段によ
って操作部材の操作範囲を設定し、この設定された内容
から操作部材の操作範囲が外れている場合に、抵抗力発
生手段によって操作部材を用いた操作に対して抵抗力を
生じさせることが望ましい。操作部材を操作する際に道
路形状に基づいた抵抗力が発生するため、利用者は、手
に加わるこの抵抗力の方向性に応じて走行しようとする
道路形状を容易に把握することができる。

【００１２】また、所定の探索条件にしたがって誘導経
路の探索を行う経路探索手段をさらに備えるとともに、
上述した操作制限手段によって、この経路探索手段によ
って探索された誘導経路を上述した走行道路として操作
方向の制限動作を行うことが望ましい。

【００１３】一般に、誘導経路が設定されている場合と
いうのは、よく知らない土地を走行している場合であ
り、これから走行する予定の道路やその周辺にある施設
などの情報を得るために地図のスクロールを行うことが
多い。したがって、誘導経路に対応する道路に基づいて
操作部材の操作方向に制限を加えることにより、誘導経
路に沿った地図スクロールを容易に行うことができるよ
うになり、スクロール時の操作性をさらに向上すること
ができる。また、誘導経路としての道路の形状を容易に
把握することができる。

【００１４】また、上述したスクロール処理手段による
スクロール動作によって着目地点を走行道路に沿って移
動させた場合に、着目地点の位置が所定の振動条件を満
たしたときに、振動発生手段によって操作部材を振動さ
せることが望ましい。例えばスクロール動作中に、走行
時間に換算して一定時間間隔で、あるいは所定の走行距
離毎に操作部材を振動させることにより、走行道路の実
際の距離感を、地図画像を注視しなくとも知ることがで
きる。これにより、地図スクロール時の操作性をさらに
向上させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態のナビゲーション装置について、図面を参照しながら
説明する。（１）ナビゲーション装置の全体構成 図１は、本発明を適用した一実施形態の車載用ナビゲー
ション装置の全体構成を示す図である。図１に示すナビ
ゲーション装置は、全体を制御するナビゲーションコン
トローラ１と、地図表示や経路探索等に必要な地図デー
タを記録したＤＶＤ２と、このＤＶＤ２に記録された地
図データを読み出すディスク読取装置３と、利用者が各
種の指示を入力する操作部４と、自車位置と自車方位の
検出を行うＧＰＳ受信機５および自律航法センサ６と、
地図画像や誘導経路等を表示するディスプレイ装置７
と、経路案内時などに所定の音声を出力するオーディオ
部８とを備えている。

【００１６】上述したディスク読取装置３は、１枚ある
いは複数枚のＤＶＤ２が装填可能であり、ナビゲーショ
ンコントローラ１の制御によっていずれかのＤＶＤ２か
ら地図データの読み出しを行う。なお、装填されるディ
スクは必ずしもＤＶＤでなくてもよく、ＣＤでもよい。
また、ＤＶＤとＣＤの双方を選択的に装填可能としても
よい。

【００１７】操作部４は、ナビゲーションコントローラ
１に対して各種の操作指示を与えるためのものである。
操作部４の詳細については後述する。ＧＰＳ受信機５
は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信し
て、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車
両の絶対位置および方位を計算し（車両方位は現時点に
おける自車位置と１サンプリング時間ΔＴ前の自車位置
とに基づいて計算する）、これらを測位時刻とともに出
力する。また、自律航法センサ６は、車両回転角度を相
対方位として検出する振動ジャイロ等の角度センサと、
所定走行距離毎に１個のパルスを出力する距離センサと
を備えており、車両の相対位置および方位を計算する。

【００１８】ディスプレイ装置７は、ナビゲーションコ
ントローラ１から出力される描画データに基づいて、自
車周辺の地図画像を車両位置マークや出発地マーク、目
的地マーク等とともに表示したり、この地図上に誘導経
路等を表示したりする。（２）地図データの詳細内容 次に、ＤＶＤ２に記録された地図データの詳細について
説明する。ＤＶＤ２に記録された地図データは、所定の
経度および緯度で区切られた矩形形状の図葉を単位とし
ており、各図葉の地図データは、図葉番号を指定するこ
とにより特定され、読み出すことが可能となる。また、
各図葉毎の地図データには、地図表示に必要な各種の
データからなる描画ユニットと、マップマッチングや
経路探索、経路誘導等の各種の処理に必要なデータから
なる道路ユニットと、交差点等の詳細データからなる
交差点ユニットが含まれている。

【００１９】また、上述した道路ユニットにおいて、道
路上の任意の２点間を結ぶ線をリンクといい、２本以上
のリンクを結ぶ隣接点をノードという。道路ユニットに
は、道路ユニットであることを識別するためのユニット
ヘッダと、全ノードの詳細データを納めた接続ノードテ
ーブルと、接続ノードテーブルの格納位置を示すノード
テーブルと、隣接する２つのノードによって特定される
リンクの詳細データを納めたリンクテーブルとが含まれ
ている。

【００２０】図２は、道路ユニットに含まれる各種のテ
ーブルの詳細な内容を示す図である。ノードテーブル
は、図２（Ａ）に示すように、着目している図葉に含ま
れる全ノードに対応したノードレコード＃０、＃１、…
を格納している。各ノードレコードは、その並び順に＃
０から順にノード番号が与えられており、各ノードに対
応する接続ノードテーブルの格納位置を示す。

【００２１】また、接続ノードテーブルは、図２（Ｂ）
に示すように、存在するノードのそれぞれ毎に、 ａ．正規化経度・緯度 ｂ．このノードが交差点ノードであるか否かを示す交差
点ノードフラグ、他の図葉との境界にあるノードである
か否かを示す隣接ノードフラグ、このノードにおいてリ
ンクが分岐しているか否か、分岐しているとしたら分岐
の形状がＴ字路あるいはＹ字路に該当するか否かを示す
分岐路情報などからなる「ノードの属性フラグ」、 ｃ．このノードをリンクの一方端とするリンクがある場
合に各リンクの他方端を構成するノードの数を示す「接
続しているノードの数」、 ｄ．このノードに接続されているリンクに右折禁止やＵ
ターン禁止等の交通規制が存在する場合にはその「交通
規制の数」、 ｅ．このノードが一方端となっている各リンクのリンク
番号を示すリンク本数分の接続ノードレコード、 ｆ．上述した交通規制が存在する場合にはその数に対応
した交通規制の具体的な内容を示す交通規制レコード、 ｇ．このノードが他の図葉との境界にあるノードである
場合には、隣接する図葉の対応するノードの接続ノード
テーブルの位置を示す「隣接ノードレコード」、 ｈ．このノードが交差点ノードである場合には、交差点
ユニットにおける対応する交差点レコードの格納位置お
よびサイズ、等が含まれる。

【００２２】また、リンクテーブルは、図２（Ｃ）に示
すように、着目している図葉に含まれる全てのリンクに
対応したリンク番号順に複数のリンクレコードを含んで
いる。これらの各リンクレコードは、 ａ．主に探索経路表示用に各リンクに付されたコードで
あるリンクＩＤ、 ｂ．リンクの両端に位置する２つのノードを特定するノ
ード番号１およびノード番号２、 ｃ．リンクの距離 ｄ．このリンクを走行する場合のコスト ｅ．このリンクに付随した道路の属性情報（一方通行の
有無、この道路が探索処理対象であるか否か等）を含む
各種の道路属性フラグ、 ｆ．このリンクに対応した実際の道路が高速道路である
か一般道であるかといった道路の種類や、道路の幅が何
メートルあるかといった道路の幅員を示す道路種別フラ
グ、 ｇ．このリンクに対応した道路に付された番号、等が含
まれる。

【００２３】（３）ナビゲーションコントローラの詳細
構成 次に、図１に示したナビゲーションコントローラ１の詳
細構成について説明する。ナビゲーションコントローラ
１は、地図バッファ１０、地図読出制御部１２、地図描
画部１４、ＶＲＡＭ１８、読出制御部２０、交差点案内
部２２、画像合成部２４、車両位置計算部３０、経路探
索処理部３２、誘導経路メモリ３４、誘導経路描画部３
６、マーク画像描画部３８、入力処理部４０、カーソル
位置計算部４２、操作画面発生部４４、可動範囲設定部
４６、到着予定位置計算部４８を含んで構成されてい
る。

【００２４】地図バッファ１０は、ディスク読取装置３
によってＤＶＤ２から読み出された地図データを一時的
に格納するものである。地図読出制御部１２は、車両位
置計算部３０によって算出される自車位置やカーソル位
置計算部４２によって算出されるカーソル位置等に基づ
き、自車位置またはカーソル位置を含む所定範囲の地図
データの読み出し要求をディスク読取装置３に出力す
る。また、地図読出制御部１２は、経路探索処理部３２
からの要求に応じて、経路探索を行うために必要な地図
データの読み出し要求をディスク読取装置３に出力す
る。

【００２５】地図描画部１４は、地図バッファ１０に格
納された地図データに基づいて、表示に必要な地図描画
データを作成するものであり、背景描画部１５と道路描
画部１６を含んで構成されている。背景描画部１５は、
地図を構成する各種の施設、山、川等の背景を表示する
ための背景描画データを作成する。また、道路描画部１
６は、地図を構成する道路を表示するための道路描画デ
ータを作成する。

【００２６】ＶＲＡＭ１８は、地図描画部１４によって
作成された地図描画データ（背景描画データと道路描画
データ）や誘導経路描画部３６によって作成された誘導
経路描画データを格納する。読出制御部２０は、車両位
置またはカーソル位置を中心とする１画面分の描画デー
タをＶＲＡＭ１８から読み出す。読出制御部２０による
描画データの読み出しは、車両位置またはカーソル位置
の変化に伴って随時行われるので、上述した地図描画部
１４は、読出制御部２０による描画データの読み出し範
囲がＶＲＡＭ１８に格納されている範囲を超えないよう
に、随時、地図描画データを更新する。

【００２７】交差点案内部２２は、自車が接近中の交差
点に関する案内を表示画像および音声で行うものであ
り、経路誘導時に、自車が誘導経路前方にある交差点か
ら所定距離内に接近したときに、この接近中の交差点の
案内図（交差点拡大図、進行方向矢印）に対応する描画
データを作成するとともに、オーディオ部８を通して進
行方向等を音声で案内する。

【００２８】画像合成部２４は、読出制御部２０によっ
てＶＲＡＭ１８から読み出された地図描画データや、交
差点案内部２２、マーク画像描画部３８、操作画面発生
部４４のそれぞれから出力される描画データを重ねて画
像合成を行い、合成描画データをディスプレイ装置７に
出力する。

【００２９】車両位置計算部３０は、ＧＰＳ受信機５お
よび自律航法センサ６の各検出データに基づいて自車位
置を計算するとともに、計算した自車位置が地図データ
の道路上にない場合には、自車位置を修正するマップマ
ッチング処理を行う。経路探索処理部３２は、あらかじ
め設定された目的地と出発地との間を所定の条件下で結
ぶ走行経路を探索する。例えば、距離最短、時間最短等
の各種の条件下で、コストが最小となる走行経路が誘導
経路として設定される。経路探索の代表的な手法として
は、ダイクストラ法や横型探索法が知られている。この
ようにして経路探索処理部３２によって設定された誘導
経路は、出発地から目的地までのノードの集合として表
されて誘導経路メモリ３４に記憶される。

【００３０】誘導経路描画部３６は、経路探索処理部３
２によって設定されて誘導経路メモリ３４に記憶された
誘導経路データ（出発地から目的地までのノードの集
合）の中から、その時点でＶＲＡＭ１８に描画された地
図エリアに含まれるものを選び出し、誘導経路を地図画
像上に重ねて表示するための誘導経路描画データを作成
する。

【００３１】マーク画像描画部３８は、マップマッチン
グ処理された後の自車位置に車両位置マークを表示した
り、カーソル位置に所定のカーソルマークを表示するた
めの描画データを作成する。入力処理部４０は、操作部
４から入力される各種操作指示に対応する動作を行うた
めの命令をナビゲーションコントローラ１内の各部に向
けて出力するとともに、操作画面の表示が必要な場合に
は、操作画面発生部４４に対してその旨を指示する。

【００３２】カーソル位置計算部４２は、入力処理部４
０からの指示にしたがって、カーソル位置を計算する。
具体的には、例えば、カーソル位置計算部４２は、地図
画像をスクロールする旨の指示が与えられた場合に、車
両位置計算部３０から現在の自車位置を取得してカーソ
ル位置の初期位置として設定し、以後、操作部４から与
えられる操作指示に対応して変化するカーソル位置（緯
度、経度）を計算する。

【００３３】操作画面発生部４４は、入力処理部４０か
らの指示にしたがって、操作画面を表示するための描画
データを作成する。可動範囲設定部４６は、地図画像上
に表示されている道路の形状に対応して、操作部４の操
作時における可動方向に制限を与える際の可動範囲を設
定する。可動範囲設定部４６の詳細動作については後述
する。

【００３４】到着予定位置計算部４８は、誘導経路に沿
った地図のスクロールが行われる際に、初期位置（スク
ロール指示が与えられた時点での自車位置）から所定の
時間間隔毎の到着予定位置を計算する。具体的には、到
着予定位置については、上述した地図データの道路ユニ
ットから、リンクのコストなどの情報を取得することに
より計算することができる。本実施形態では、例えば、
初期位置から２時間後までの到着予定位置が１０分間隔
毎に計算されるものとする。なお、到着予定位置を何時
間後まで計算するか、何分間隔毎に計算するか等につい
ては、利用者が任意に設定できるものとする。また、到
着予定位置計算部４８は、実際にスクロールが行われ
て、カーソル位置がいずれかの到着予定位置に一致した
場合には、その旨を操作部４に通知する。

【００３５】（４）操作部４の詳細構成 図３は、本実施形態の操作部４の外観を示す図である。
本実施形態の操作部４は、車両のフロントコンソールの
所定位置に設置されており、同図に示すように、コマン
ダ６０、複数の押しボタンスイッチ６２、ボリュームつ
まみ６４等を備えている。

【００３６】コマンダ６０は、利用者が手のひらで包み
こんで任意の方向に揺動することにより種々の操作指
示、例えば、カーソル位置の移動方向等を入力するため
のポインティングデバイスであり、図３に示すように、
パーソナルコンピュータ等における入力装置として広く
用いられているマウスに類似した形状を有している。本
実施形態では、ディスプレイ装置７の画面上に表示され
る操作画面にしたがってコマンダ６０を操作することに
より、ナビゲーション装置に対する各種の操作指示を行
うことができるようになっている。

【００３７】また、本実施形態の操作部４は、ナビゲー
ション装置の操作部としての役割だけでなく、車載用の
各種機器（例えば、エアコンやオーディオ装置等）に対
する操作部としての役割も兼用している。操作部４が操
作指示を送る対象となる機器は、複数（図３では６個）
の押しボタンスイッチ６２のいずれかを押下することに
より選択される。

【００３８】ボリュームつまみ６４は、各種の調整値、
例えば、オーディオ装置（図示せず）によって再生され
る音楽等の音量値などを設定するためのものである。図
４は、操作部４の内部構成について説明する図である。
同図に示すように、操作部４は、上述したコマンダ６
０、複数の押しボタンスイッチ６２、ボリュームつまみ
６４の他に、操作レバー６６、変換部６７、２つのギヤ
部６８、６９、２つのモータ７０、７１、２つのポテン
ショメータ７２、７３、制御部８０を含んで構成されて
いる。

【００３９】操作レバー６６は、上述したコマンダ６０
と結合されており、コマンダ６０に与えられた操作をギ
ヤ部６８、６９を介してポテンショメータ７２および７
３に伝達する。変換部６７は、操作レバー６６の傾斜角
度および傾斜方向を互いに垂直に配置された２つの回転
体６７ａおよび６７ｂの回転量に変換する。また、変換
部６７は、モータ７０および７１が発生した駆動力が各
ギヤ部６８、６９を介して各回転体６７ａおよび６７ｂ
に伝達された場合には、この駆動力を操作レバー６６の
傾斜角度および傾斜方向に変換する。

【００４０】モータ７０は、ギヤ部６８を介して変換部
６７に含まれる一方の回転体６７ａに対して駆動力を伝
達する。同様に、モータ７１は、ギヤ部６９を介して変
換部６７に含まれる他方の回転体６７ｂに対して駆動力
を伝達する。なお、本実施形態のモータ７０および７１
は、モータ軸の回転角度や回転速度をある程度精密に制
御することができるステッピングモータ等のモータによ
って実現されているものとする。

【００４１】ポテンショメータ７２は、一方の回転体６
７ａの回転量を電気信号に変換する。同様に、ポテンシ
ョメータ７３は、他方の回転体６７ｂの回転量を電気信
号に変換する。また、制御部８０は、操作部４全体の動
作を制御するものであり、移動量算出部８１、可動範囲
メモリ８２、反力算出部８３、モータ制御部８４、操作
内容出力部８５を含んで構成されている。

【００４２】移動量算出部８１は、２つのポテンショメ
ータ７２、７３のそれぞれから出力される信号に基づい
て、操作レバー６６の移動量（傾斜角度、傾斜方向）を
算出する。可動範囲メモリ８２は、上述したナビゲーシ
ョンコントローラ１内の可動範囲設定部４６によって設
定された可動範囲に関するデータを格納する。

【００４３】反力算出部８３は、移動量算出部８１によ
って算出された移動量と可動範囲メモリ８２に格納され
た可動範囲のデータに基づいて、操作レバー６６に対し
て加える反力を算出する。ここで、本明細書では、コマ
ンダ６０に対して与えられた操作に対応して操作レバー
６６の傾斜角度および傾斜方向が変化した時に、元の位
置へ操作レバー６６を戻そうとする抵抗力のことを「反
力」と称している。反力算出部８３の詳細動作について
は後述する。

【００４４】モータ制御部８４は、反力算出部８３によ
って算出された反力を実際に発生させるために、モータ
７０および７１の駆動制御を行う。また、モータ制御部
８４は、カーソル位置が到着予定位置に達した旨の通知
がナビゲーションコントローラ１内の到着予定位置計算
部４８から出力されている場合には、モータ７１の回転
方向を所定周期で正転および逆転させるよう制御する。
これによりコマンダ６０を振動させることができ、コマ
ンダ６０を操作する利用者に対して、到着予定位置であ
ることを知らせることができる。なお、モータ７１では
なくモータ７０の回転方向を所定周期で正転および逆転
させるようにして振動を生じさせてもよい。

【００４５】操作内容出力部８５は、コマンダ６０、押
しボタンスイッチ６２、ボリュームつまみ６４のそれぞ
れに対して与えられた操作指示に対応して、操作内容を
示す操作指示データをナビゲーションコントローラ内の
入力処理部４０、あるいは他の車載用機器（図示せず）
に出力する。

【００４６】上述したコマンダ６０、操作レバー６６が
操作部材に、入力処理部４０、カーソル位置計算部４
２、読出制御部２０がスクロール処理手段に、ディスプ
レイ装置７、地図バッファ１０、地図読出制御部１２、
地図描画部１４、ＶＲＡＭ１８、読出制御部２０、画像
合成部２４、誘導経路描画部３６が地図表示手段に、可
動範囲設定部４６、操作部４が操作制限手段にそれぞれ
対応する。また、可動範囲設定部４６が道路形状抽出手
段および操作範囲設定手段に、変換部６７、２つのギヤ
部６８、６９、２つのモータ７０、７１、移動量算出部
８１、反力算出部８３、モータ制御部８４が抵抗力発生
手段に、経路探索処理部３２が経路探索手段にそれぞれ
対応している。また、到着予定位置計算部４８、変換部
６７、ギヤ部６９、モータ７１、モータ制御部８４が振
動発生手段に対応している。

【００４７】（５）ナビゲーション装置の動作 本実施形態のナビゲーション装置はこのような構成を有
しており、次にその動作について説明する。ａ．道路形状に対応してコマンダ６０の可動範囲を設定
する動作 図５は、地図画像上に表示されている道路の形状に対応
してコマンダ６０の可動範囲を設定する場合の動作手順
を示す流れ図であり、主に可動範囲設定部４６において
行われる動作内容が説明されている。

【００４８】可動範囲設定部４６は、地図のスクロール
を行う旨の指示（スクロール指示）がなされたか否かを
判定する（ステップ１００）。スクロール指示がなされ
ない間は、ステップ１００の判定が繰り返される。スク
ロール指示がなされると、ステップ１００で肯定判断が
なされ、次に可動範囲設定部４６は、経路誘導モードで
あるか否かを判定する（ステップ１０１）。なお、経路
誘導モードとは、利用者により設定された出発地および
目的地を結ぶ経路が探索され、この経路に従って経路誘
導が行われている状態をいうものとする。

【００４９】経路誘導モードである場合には、ステップ
１０１で肯定判断がなされ、可動範囲設定部４６は、誘
導経路描画部３６から、現在表示対象となっている誘導
経路の描画データを取得する（ステップ１０２）。ま
た、経路誘導モードでない場合には、上述したステップ
１０２で否定判断がなされ、可動範囲設定部４６は、地
図描画部１４内の道路描画部１６から、現在の表示範囲
内に含まれる全ての道路の描画データを取得する（ステ
ップ１０３）。

【００５０】ステップ１０２またはステップ１０３の処
理が行われ、誘導経路あるいは全道路の描画データを取
得すると、可動範囲設定部４６は、取得した描画データ
に基づいて可動範囲テーブルを作成し、操作部４内の可
動範囲メモリ８２に格納する（ステップ１０４）。

【００５１】ここで、可動範囲テーブルの作成方法につ
いて具体的に説明する。図６は、経路誘導モードの場合
における可動範囲テーブルの作成方法を示す図である。
図６（Ａ）は、ディスプレイ装置７の画面上に表示され
ている地図画像の一例であり、誘導経路が太線で強調表
示されている様子が示されている。また、図６（Ｂ）
は、可動範囲設定部４６によって作成される可動範囲テ
ーブルについて説明する図である。図６（Ｂ）に示すよ
うに、可動範囲設定部４６によって作成される可動範囲
テーブルは、表示画面上の位置と１対１に対応したマト
リクス状のデータテーブルであり、誘導経路描画部３６
から取得した描画データに基づいて、誘導経路に近接す
る領域（ハッチングにより示されている領域）が「移動
可能な範囲（可動範囲）」として設定される。このよう
な可動範囲テーブルが設定されて操作部４に出力される
と、設定された可動範囲に含まれる位置にしかコマンダ
６０を操作できないように可動方向が制御されることと
なる。操作部４における可動方向の制御動作の詳細は後
述する。

【００５２】図７は、非経路誘導モードの場合における
可動範囲テーブルの作成方法を示す図である。図７
（Ａ）は、ディスプレイ装置７の画面上に表示される地
図画像の一例を示し、図７（Ｂ）は、可動範囲設定部４
６によって作成される可動範囲テーブルについて示して
いる。

【００５３】非経路誘導モードの場合における可動範囲
テーブルも、基本的には、上述した経路誘導モードの場
合と同様にしてその内容が設定される。ただし、非経路
誘導モードの場合には、図７に示すように、地図描画部
１４内の道路描画部１６から取得した描画データに基づ
いて、地図画像内に含まれる全ての道路（細街路等、背
景として表示されているものは除く）に近接する領域が
「可動範囲」として設定される。

【００５４】なお、上述した図６（Ｂ）および図７
（Ｂ）では、図が煩雑になるのを避けるため、可動範囲
テーブルのマトリクス数を少なめに表現しているが、実
際には、より多いマトリクス数で可動範囲テーブルが設
定されているものとする。次に、可動範囲設定部４６
は、コマンダ６０が操作されてカーソル位置が移動した
か否かを判定する（ステップ１０５）。カーソル位置が
移動すると、ステップ１０５で肯定判断がなされ、可動
範囲設定部４６は、上述したステップ１０１に戻り、以
降の処理を繰り返すことによって可動範囲テーブルの内
容を更新する。

【００５５】また、カーソル位置が移動しない場合に
は、上述したステップ１０５で否定判断がなされ、次に
可動範囲設定部４６は、スクロールを終了する旨の指示
がなされたか否かを判定する（ステップ１０６）。スク
ロールを終了する旨の指示がなされない間は、ステップ
１０６で否定判断がなされ、可動範囲設定部４６は、ス
テップ１０５に戻って、カーソル位置が移動したか否か
の判定以降の処理を繰り返す。

【００５６】また、スクロールを終了する旨の指示がな
された場合には、上述したステップ１０６で肯定判断が
なされ、可動範囲設定部４６は、可動範囲を設定する一
連の処理を終了する。次に、可動範囲テーブルを受け取
った操作部４がコマンダ６０の操作方向に制限を与える
動作について詳細に説明する。図８は、可動範囲テーブ
ルを受け取った操作部４側の動作手順を示す流れ図であ
り、主に、制御部８０内の反力算出部８３において行わ
れる動作内容が説明されている。

【００５７】反力算出部８３は、スクロール指示がなさ
れたか否かを判定する（ステップ２００）。具体的に
は、本実施形態では、スクロールの開始や終了が可動範
囲設定部４６から反力算出部８３に対して通知されるよ
うになっており、この通知の有無を調べることにより、
反力算出部８３は、ステップ２００の判定を行う。スク
ロール指示がなされない間は、ステップ２００の判定が
繰り返される。

【００５８】スクロール指示がなされると、ステップ２
００で肯定判断がなされ、次に反力算出部８３は、可動
範囲メモリ８２に格納されている可動範囲テーブルを読
み出す（ステップ２０１）。次に、反力算出部８３は、
操作レバー６６の移動量を移動量算出部８１から取得す
る（ステップ２０２）。具体的には、利用者がコマンダ
６０を操作して地図画像のスクロールを行うと、コマン
ダ６０に与えられた操作に対応して操作レバー６６が移
動し、この操作レバー６６の移動量が移動量算出部８１
によって算出される。

【００５９】次に、反力算出部８３は、操作レバー６６
の移動量に基づいて、カーソル位置を求め、この位置を
可動範囲テーブルと比較することにより、カーソル位置
が可動範囲外となっているか否かを判定する（ステップ
２０３）。カーソル位置が可動範囲外となっている場合
には、ステップ２０３で肯定判断がなされ、次に反力算
出部８３は、カーソル位置を可動範囲内に戻す方向に加
える反力を算出する（ステップ２０４）。

【００６０】なお、反力を算出する場合に、その大きさ
（各モータ７１、７２が発生するトルクの大きさ）を加
減することによって、例えば、コマンダ６０を可動範囲
外に動かそうとしてもほとんど動かせないような重い抵
抗力を与えることができ、また、可動範囲外に動かそう
とした時にある程度の抵抗力がかかりながらも動かすこ
とが可能な状態にすることもできる。すなわち、発生さ
せる反力の大きさを加減することにより、コマンダ６０
を操作する利用者の手に伝わる感触を様々に変化させる
ことができる。

【００６１】反力が算出されると、モータ制御部８４
は、この反力の算出結果に基づいて、実際に操作レバー
６６に対して反力を発生させるためにモータ７０および
７１を駆動する（ステップ２０５）。その後、上述した
ステップ２０２に戻り、操作レバー６６の移動量を取得
する動作以降の処理が繰り返される。

【００６２】また、カーソル位置が可動範囲内である場
合には、上述したステップ２０３で否定判断がなされ、
次に、反力算出部８３は、可動範囲メモリ８２に格納さ
れている可動範囲テーブルの内容が更新されたか否かを
判定する（ステップ２０６）。可動範囲テーブルが更新
された場合には、ステップ２０６で肯定判断がなされ、
反力算出部８３は、上述したステップ２０１に戻り、可
動範囲テーブルの読み出し動作以降の処理を繰り返す。

【００６３】また、可動範囲テーブルが更新されていな
い場合には、上述したステップ２０６で否定判断がなさ
れ、次に反力算出部８３は、スクロールを終了する旨の
通知がなされたか否かを判定し（ステップ２０７）、通
知がなされた場合には肯定判断を行って、一連の反力算
出動作を終了する。

【００６４】また、スクロールを終了する旨の通知がな
されない場合には、上述したステップ２０７で否定判断
がなされ、反力算出部８３は、上述したステップ２０２
に戻り、以降の処理を繰り返す。図９は、可動範囲が設
定された状態での地図スクロールの様子について説明す
る図であり、一例として、図中に太線で表示されている
誘導経路に沿って可動範囲が設定されている場合の地図
スクロールの様子が説明されている。

【００６５】同図に示すように、スクロール指示が与え
られると、その時点での自車位置をカーソル位置Ｃと
し、このカーソル位置Ｃを中心に１画面分の領域Ｐが設
定されて地図描画データが読み出される。そして、カー
ソル位置Ｃの移動に伴って領域Ｐが水平方向および垂直
方向に移動して地図描画データが随時更新されることに
より、地図のスクロールが行われる。この場合に、本実
施形態では誘導経路に沿ってコマンダ６０の可動範囲が
設定されるため、カーソル位置Ｃの移動方向は、誘導経
路に沿った方向（図中において複数の矢印で示されてい
る方向）に制限されることとなる。

【００６６】ｂ．スクロール時に所定間隔毎の到着予定
位置でコマンダ６０を振動させる動作 次に、スクロール時に所定間隔毎の到着予定位置でコマ
ンダ６０を振動させる動作について説明する。ここで
は、一例として、「走行時間に換算して一定の時間間隔
毎に」という振動条件を設定して、すなわち、予め設定
されている誘導経路に沿って所定の時間間隔毎の到着予
定位置でコマンダ６０を振動させる動作について説明す
る。

【００６７】図１０は、誘導経路に沿って所定の時間間
隔毎の到着予定位置でコマンダ６０を振動させる場合の
動作手順を示す図であり、主に、到着予定位置計算部４
８において行われる動作内容が詳細に説明されている。
到着予定位置計算部４８は、スクロール指示がなされた
か否かを判定し（ステップ３００）、指示がなされた場
合には、車両位置計算部３０から現在の自車位置を取得
する（ステップ３０１）。また、到着予定位置計算部４
８は、経路探索処理部３２を介して、誘導経路メモリ３
４に格納された誘導経路データを取得する（ステップ３
０２）。

【００６８】次に、到着予定位置計算部４８は、現在の
自車位置から誘導経路に沿って走行した場合の旅行時間
を計算し（ステップ３０３）、所定の時間間隔毎の到着
予定位置を求め、リストを作成する（ステップ３０
４）。具体的には、誘導経路に沿った旅行時間について
は、地図バッファ１０に格納された地図データ（道路ユ
ニット等）から、誘導経路に対応する道路を走行する際
のコストに関する情報等を取得することにより計算する
ことができる。

【００６９】図１１は、到着予定位置計算部４８によっ
て作成される到着予定位置リストの一例を示す図であ
る。本実施形態では、例えば、現在の自車位置から１０
分間隔毎に２時間後（１２０分後）までの到着予定位置
（緯度、経度）がそれぞれ計算されるものとすると、同
図に示すように、現在の自車位置を基準として１０分
後、２０分後、……、１２０分後の到着予定位置Ｑ１
（ｘ１、ｙ１）、Ｑ２（ｘ２、ｙ２）、……、Ｑ１２
（ｘ１２、ｙ１２）がそれぞれ求められる。

【００７０】次に、到着予定位置計算部４８は、カーソ
ル位置計算部４２から現在のカーソル位置を取得し（ス
テップ３０５）、スクロールが行われた結果、カーソル
位置が到着予定位置に一致したか否かを判定する（ステ
ップ３０６）。具体的には、カーソル位置と到着予定位
置が一致したか否かについては、カーソル位置が上述し
た図１１に示した到着予定位置リストに含まれるいずれ
かの到着予定位置に一致したか否かを調べることにより
判定することができる。

【００７１】カーソル位置が到着予定位置に一致した場
合には、ステップ３０６で肯定判断がなされ、到着予定
位置計算部４８は、コマンダ６０に振動を発生させるよ
うに操作部４内のモータ制御部８４に指示を出力する
（ステップ３０７）。指示を受け取ったモータ制御部８
４は、振動を発生するようにモータ７１を駆動する（ス
テップ３０８）。具体的には、モータ制御部８４は、上
述したようにモータ７１の回転方向を所定周期で正転お
よび逆転させるように制御する。これにより、コマンダ
６０に振動が発生し、利用者は、カーソル位置が所定の
時間間隔毎の到着予定位置に達したことを知ることがで
きる。その後、到着予定位置計算部４８は、上述したス
テップ３０５に戻り、カーソル位置の取得動作以降の処
理を繰り返す。

【００７２】また、カーソル位置と到着予定位置が一致
していない場合には、上述したステップ３０６で否定判
断がなされ、次に到着予定位置計算部４８は、スクロー
ルを終了する旨の通知がなされたか否かを判定し（ステ
ップ３０９）、通知がなされた場合には肯定判断を行っ
て、一連の動作を終了する。

【００７３】スクロールを終了する旨の通知がなされな
い間は、上述したステップ３０９で否定判断がなされ、
到着予定位置計算部４８は、上述したステップ３０５に
戻り、以降の処理を繰り返す。図１２は、カーソル位置
と到着予定位置との関係を概略的に説明する図である。
同図に示すように、スクロール指示が与えられると、そ
の時点での自車位置をカーソル位置Ｃとして、コマンダ
６０に与えられる操作に対応したスクロール動作が行わ
れる。また、図中に太線で表示されている誘導経路に対
応して、１０分間隔毎の到着予定位置Ｑ１、Ｑ２、……
が到着予定位置計算部４８によって算出される。そし
て、カーソル位置Ｃが移動していずれかの到着予定位置
に一致した場合にコマンダ６０が振動するので、これに
よって利用者は、地図の表示位置が到着予定位置に達し
たことを手に伝わる感触により知ることができる。

【００７４】このように、本実施形態のナビゲーション
装置では、道路の形状に対応してカーソル位置を移動さ
せることができる範囲、すなわち可動範囲を設定するこ
とによりコマンダ６０の操作方向に制限を加えており、
カーソル位置が可動範囲から外れた場合には、コマンダ
６０を用いた操作に対して抵抗力が発生するため、利用
者は、地図画像を注視しなくとも、コマンダ６０を操作
する際に手に伝わる感触に基づいて道路形状に沿ったス
クロールを容易に行うことができ、スクロール時の操作
性を向上させることができる。また、地図画像を注視し
なくとも、走行道路の実際の距離感を知ることができる
という利点もある。

【００７５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、
非経路誘導モードの場合におけるコマンダ６０の可動範
囲は、全道路に対応して設定されていたが、一方通行等
の交通規制を考慮して設定するようにしてもよい。具体
的には、交通規制については、地図データの中から交通
規制に関する情報（図２（Ｃ）に示したリンクレコード
に含まれる道路属性フラグ等）を読み出すことにより把
握することができる。可動範囲を設定する際に交通規制
の内容を反映させることにより、例えば、一方通行の交
通規制が付されており現在の自車位置からは進入不可能
な道路がある場合には、この道路に沿った操作をできな
いようにコマンダ６０の操作範囲を制限することができ
る。

【００７６】また、上述した実施形態では、コマンダ６
０の形状を手のひらで包んで操作するマウスに類似した
ものとしていたが、これに限定されるものではなく、ジ
ョイスティック型の操作部等の場合であっても本発明を
適用することができる。この場合には、ジョイスティッ
ク型の操作部材を上述した操作レバー６６に結合すれば
よい。

【００７７】また、上述した実施形態では、走行時間に
換算して一定の時間間隔毎という振動条件を設定し、誘
導経路に沿って計算した到着予定位置にカーソル位置が
一致した場合にコマンダ６０を振動させていたが、コマ
ンダ６０を振動させるタイミング（振動条件）はこれに
限定されるものではなく、他にも種々のバリエーション
が考えられる。具体的には、例えば、地図スクロール時
にカーソル位置が地図上に含まれる各交差点と一致した
タイミングで振動を発生させてもよく、また、所定距離
（例えば、５ｋｍ）だけカーソル位置が進行する毎に振
動を発生させてもよい。また、経路誘導時において、右
左折等の進路変更を行う交差点にカーソル位置が一致し
た場合に振動を発生させてもよい。

【００７８】また、上述した実施形態では、到着予定位
置を計算する際には、地図バッファ１０に格納された地
図データから、誘導経路に対応した道路の情報（距離、
コスト等）を読み出して、誘導経路に沿って走行した場
合の旅行時間を求めていたが、道路交通情報センタ（Ｖ
ＩＣＳ（登録商標）センタ）から送られてくるＶＩＣＳ
情報を受信するための受信装置をナビゲーション装置内
に備えておき、受信したＶＩＣＳ情報に基づいて、旅行
時間を求める際のコストに修正を加えるようにしてもよ
い。リアルタイムで受信されるＶＩＣＳ情報を加味して
旅行時間を計算することにより、渋滞発生等の道路状況
に対応して、到着予定位置をより精度良く求めることが
できる。

【００７９】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、利用
者は、地図画像を注視しなくとも、操作部材を操作する
際に手に伝わる感触に基づいて道路形状に沿ったスクロ
ールを容易に行うことができ、スクロール時の操作性を
向上させることができる。また、地図画像を注視しなく
とも、操作時に手に伝わる感触から道路形状を概略的に
把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の車載用ナビゲーション装置の全体
構成を示す図である。

【図２】道路ユニットに含まれる各種のテーブルの詳細
な内容を示す図である。

【図３】操作部の外観を示す図である。

【図４】操作部の内部構成について説明する図である。

【図５】地図画像上に表示されている道路の形状に対応
してコマンダの可動範囲を設定する場合の動作手順を示
す流れ図である。

【図６】経路誘導モードの場合における可動範囲テーブ
ルの作成方法を示す図である。

【図７】非経路誘導モードの場合における可動範囲テー
ブルの作成方法を示す図である。

【図８】可動範囲テーブルを受け取った操作部側の動作
手順を示す流れ図である。

【図９】可動範囲が設定された状態での地図スクロール
の様子について説明する図である。

【図１０】誘導経路に沿って所定の時間間隔毎の到着予
定位置でコマンダを振動させる場合の動作手順を示す図
である。

【図１１】到着予定位置計算部によって作成される到着
予定位置リストの一例を示す図である。

【図１２】カーソル位置と到着予定位置との関係を概略
的に説明する図である。

【符号の説明】 １ ナビゲーションコントローラ ４ 操作部 ７ ディスプレイ装置 １０ 地図バッファ １２ 地図読出制御部 １４ 地図描画部 １６ 道路描画部 １８ ＶＲＡＭ ２０ 読出制御部 ２４ 画像合成部 ３０ 車両位置計算部 ３２ 経路探索処理部 ３４ 誘導経路メモリ ３６ 誘導経路描画部 ４０ 入力処理部 ４２ カーソル位置計算部 ４６ 可動範囲設定部 ４８ 到着予定位置計算部 ６０ コマンダ ６６ 操作レバー ６７ 変換部 ６８、６９ ギヤ部 ７０、７１ モータ ７２、７３ ポテンショメータ ８０ 制御部 ８１ 移動量算出部 ８２ 可動範囲メモリ ８３ 反力算出部 ８４ モータ制御部 ８５ 操作内容出力部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C032 HB02 HB22 HC08 HC25 HD03 2F029 AA02 AB01 AB07 AB13 AC02 AC09 AC14 AC18 AC19 5H180 AA01 BB04 BB13 CC12 FF04 FF05 FF22 FF25 FF27 FF36 FF38

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行道路に沿った着目地点の周辺
   の所定範囲の地図画像を表示する地図表示手段と、 前記着目地点を移動させることにより、前記地図表示手
   段による表示範囲を変化させる前記地図画像のスクロー
   ル動作を行うスクロール処理手段と、 前記着目地点の移動指示を与える操作部材と、 前記着目地点が含まれる前記走行道路の形状に基づい
   て、前記操作部材の操作方向に制限を加える操作制限手
   段と、 を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記操作制限手段は、 前記地図表示手段によって表示される前記地図画像に含
   まれる前記走行道路の形状を抽出する道路形状抽出手段
   と、 前記道路形状抽出手段によって抽出された前記走行道路
   の形状に基づいて、前記操作部材の操作範囲を設定する
   操作範囲設定手段と、 前記操作部材の操作範囲が前記操作範囲設定手段によっ
   て設定された内容から外れている場合に、前記操作部材
   を用いた操作に対して抵抗力を生じさせる抵抗力発生手
   段と、 を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 所定の探索条件にしたがって誘導経路の探索を行う経路
   探索手段をさらに備えており、 前記操作制限手段は、前記経路探索手段によって探索さ
   れた前記誘導経路を前記走行道路として、前記操作方向
   の制限動作を行うことを特徴とするナビゲーション装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記スクロール処理手段によるスクロール動作によって
   前記着目地点を前記走行道路に沿って移動させた場合
   に、前記着目地点の位置が所定の振動条件を満たしたと
   きに前記操作部材を振動させる振動発生手段をさらに備
   えることを特徴とするナビゲーション装置。