JP5031422B2 - ナビゲーションシステムおよび入力受付方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載されるナビゲーションシステムの入力制御に関するものである。

車載用ナビゲーションシステムは、目的地を設定して、現在地から目的地までの経路を、ダイクストラ法などを用いて探索し、探索された経路に従い車両を誘導する機能を有する。

そのナビゲーション装置の入力操作装置としては、通常、物理的に装置の一部に配された入力操作装置、車内のコンソール部位に一体的に組み込まれた入力操作装置、または遠隔入力操作装置などがある。

特許文献１に示すように、該入力操作装置を操作する際には、入力量／入力内容をユーザーが手で操作する。その上で、ナビゲーション装置が操作の状況、および操作の結果を、ディスプレイやスピーカ装置に表現する技術が、従来より存在している。これにより、ユーザーは視覚あるいは聴覚を用いて自らの操作が意図したものであることを確認できる。

特開平１１−３５１８９８号公報

しかしながら、上記の技術では、ユーザーは視覚を用いて入力操作装置の操作スイッチ等を確認することで自らの操作状況を確認しながら、手を使って操作し、その操作の結果を、視覚を用いて出力画面などで確認する必要がある。このように、従来の技術で実現される入力操作装置は、操作者の視線の変化を強要することがあるため、操作に不慣れであったり、入力操作に苦手意識のある操作者には使いづらく感じることがある。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、視線の移動量と移動頻度を減らし、よく使用するナビゲーション操作などを、直感的な操作と確認により実施できるナビゲーションシステム、を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明では、入力装置を介して特定の選択候補が選択されている場合、例えば、入力装置を振動させたり、ダイヤルスイッチの回転の重みの変更したりして、入力装置の操作感を変更する。

例えば、本発明のナビゲーションシステムは、入力装置と、前記入力装置の操作感を変更する操作感変更装置と、複数の選択候補を設定する選択候補設定手段と、前記複数の選択候補の中に操作感を変更する対象となる選択候補を設定する操作感変更対象設定手段と、前記入力装置を介して前記複数の選択候補の中からいずれかの選択候補の選択を受け付ける選択受付手段と、前記選択受付手段により選択を受け付けた選択候補が前記操作感変更対象設定手段により設定された選択候補である場合に、前記操作感変更装置に前記入力装置の操作感を変更するように指示する手段とを備える。

以下、本発明に係る各種実施形態としてのナビゲーションシステムについて、図面を用いて説明する。

まず、本発明に係る第１の実施形態としてのナビゲーションシステムに関して、図１〜図４を用いて説明する。

第１の実施形態としてのナビゲーションシステムは、図１に示すように、車両に据え付けられたナビゲーション装置１と、ナビゲーション装置１に対する入力指示を行う入力操作装置２と、ナビゲーション情報を視覚的に表示するためのディスプレイ装置３と、ナビゲーション情報を聴覚的に表示するためのスピーカ装置４と、車両の走行情報を取得するための各種センサ５と、を有して構成される。

ナビゲーション装置１は、図１に示すとおり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などで構成されるプロセッサ１１と、プロセッサ１１にて扱うデータを記憶させるメモリ１２と、フィードバック制御を行う設定情報を記憶する記憶装置１３と、入力操作装置２からの入力を受付け、また入力操作装置２へのフィードバック出力を伝達する入力操作装置アダプタ１４と、車両の走行情報を取得するための各種センサ５を接続させるための各種センサアダプタ１５と、を有して構成される。

プロセッサ１１は、その機能部として、主処理部１１１と、入力処理部１１２と、表示処理部１１３と、操作感変更部１１４と、を備えている。なお、これらの機能部は、プロセッサ１１がメモリ１２にロードした所定のプログラムを実行することで実現される。

主処理部１１１は、入力処理部１１２と、表示処理部１１３と、操作感変更部１１４と、の情報交換を行い、各処理部に処理を割り振る。入力処理部１１２は、ナビゲーション機能に関してユーザーに入力を要求し、ユーザーからの入力情報を受付けて主処理部１１１へ伝達する。

表示処理部１１３は、ナビゲーション機能に関する操作内容や、ナビゲーションを行う際に必要になる地図・経路案内情報等を視覚的に出力する。例えば、ディスプレイ装置３上にリストやフォーカス、案内経路や現在地などを表示する。

ここで、フォーカスとは、ユーザーが、ディスプレイ装置３上に表示されたリストなどの選択肢を選択する際に、該選択肢のうち、仮に選択された選択肢をナビゲーション装置とユーザーに対して示すものを指す。

たとえば、フォーカスは、ユーザーが後述する入力操作装置２のダイヤルスイッチつまみ２２やジョイスティックつまみ２４を操作することによって前後の選択肢に移動させることができ、それにより、仮選択肢を変更することができる。仮選択肢の確定は、入力操作装置２上の確定スイッチを操作することで実現できるものとする。

操作感変更部１１４は、入力操作装置２の操作感を変更するための処理を行う。例えば、ディスプレイ装置３に表示されたリスト上のどの選択肢にフォーカスが当てられているのかを判断し、さらにそのフォーカスが当てられた選択肢が、入力操作装置２の操作感を変更すべき選択肢か否かを判断する。そして、入力操作装置２の操作感を変更すべき選択肢であると判断した場合、入力操作装置２に対して操作感を変更するように指示を出力する。

なお、このような手順で入力操作装置２の操作感を変更することを、「フィードバック」という。

記憶装置１３上には、図２に示すように、フィードバック条件１３１１と、フィードバック条件詳細１３１２と、フィードバック対象機器１３１３と、フィードバックパターン１３１４と、フィードバック動作の強弱を指定するフィードバック強度１３１５と、該フィードバック動作の継続時間を指定する継続時間１３１６と、を各レコードに格納するフィードバック設定情報１３１が記憶されている。

フィードバック条件１３１１欄には、例えば、メニュー表示、あるいは目的地設定など、フィードバックを行う条件やフィードバックを行うべき対象の選択肢が属するメニュー上のカテゴリを指定する情報が記憶される。

フィードバック条件詳細１３１２欄には、例えば、メニューの中の選択肢や、オーディオ装置の操作でTRACK11にフォーカスを当てた場合にフィードバックを行うなど、フィードバック条件１３１１に指定するよりもさらに詳細な条件やカテゴリを指定する情報が記憶される。ここで指定される選択肢は、ユーザーの使用頻度が高いものであるのが好ましい。例えば、目的地設定のメニュー画面における「自宅」の選択肢などである。

フィードバック対象機器１３１３欄には、フィードバック信号を送信する先の装置を識別する情報が記憶される。例えば、リモコン装置など複数の入力操作装置２がある場合に、どの装置に対してフィードバック信号を送信するのかを指定する装置名称などである。

フィードバックパターン１３１４欄には、フィードバックの方式を指定する情報が記憶される。例えば、フィードバックを行う場合に、入力操作装置に対して特定のパターンの振動を発生させるのか、またあるいは操作抵抗を上昇させて操作感を重くさせるのか、警報を鳴らすのか、などの選択情報である。

図１に戻り説明を続ける。入力操作装置２は、入力操作装置２を振動させるための振動発生装置２１と、入力操作を受け付ける装置であるダイヤルスイッチつまみ２２と、ダイヤルスイッチつまみ２２の回転操作の重み（回転抵抗）を制御するダイヤルスイッチ回転抵抗制御装置２３と、入力操作を受けつける装置であるジョイスティックつまみ２４と、ジョイスティックつまみ２４の傾倒操作の重みを制御するジョイスティック傾倒抵抗制御装置２５と、を有して構成される。

振動発生装置２１は、ナビゲーション装置１から、振動を発生させる指示を受けると、指示に従って振動を発生させ、またその振動を制御する装置である。例えば、モーターに偏芯したおもりをつけて回転させることにより、振動を発生させるアンバランスマス型振動発生装置などを含む。

ダイヤルスイッチつまみ２２は、時計回りまたは反時計回りに回転が可能なように構成され、回転方向と回転量を検知して、入力信号を生成する。

ダイヤルスイッチ回転抵抗制御装置２３は、回転抵抗を発生させる機構を備え、回転抵抗の発生を制御する。回転抵抗を発生させる機構は、ダイヤルスイッチつまみ２２に取り付けられ、ダイヤルスイッチつまみ２２の回転方向に対して逆の回転方向に力を加えることで回転抵抗を発生させる、あるいは回転軸が回転しにくくなるように回転軸に対して摩擦力を加えることで回転抵抗を発生させる装置を含む。この機構により、ユーザーは通常、回転に対する抵抗をほとんど感じずにダイヤルを回すことができるが、かかる仕組みの動作により、ユーザーは、通常よりも強い力でダイヤルを回転させる必要がある。後述するように、ユーザーが良く使う選択肢にフォーカスが当てられている場合に、係る機構が作動する。そして、ユーザーに、よく使う選択肢にフォーカスが当たっていることを気づかせることができる。

ジョイスティックつまみ２４は、前後左右にスティックが傾倒可能に構成され、傾倒量と傾倒方向を検知して入力信号を生成する。

ジョイスティック傾倒抵抗制御装置２５は、傾倒抵抗を発生させる機構を備え、傾倒抵抗の発生を制御する。傾倒抵抗を発生させる機構は、ジョイスティックつまみ２４に取り付けられ、ジョイスティックつまみ２４の傾倒方向に対して逆の傾倒方向に力を加えることで傾倒抵抗を発生させる、あるいは傾倒しにくくなるように、スティックに対して摩擦力を加えることで傾倒抵抗を発生させる装置を含む。この機構により、ユーザーは通常、傾倒に対する抵抗をほとんど感じずにスティックを倒すことができるが、かかる仕組みの動作により、ユーザーは、通常よりも強い力でスティックを傾倒させる必要がある。後述するように、ユーザーが良く使う選択肢にフォーカスが当てられている場合に、係る機構が作動する。そして、ユーザーに、よく使う選択肢にフォーカスが当たっていることを気づかせることができる。

（動作の説明）
次に、図３および図４を用いて、第１の実施形態におけるナビゲーションシステムの動作を説明する。ここでは、行き先（ナビゲーションの目的地）設定の処理を例にとり説明する。

図３は、選択肢をメニュー表示する場合の処理の流れを示すフロー図である。また、図４は、かかる処理（目的地設定のメニュー表示）により表示される画面の遷移図である。画面は、通常の地図表示画面５０１、行き先選択画面５０２、フィードバック指定してある行き先フォーカス表示画面５０３、行き先決定確認画面５０４と遷移する。各画面５０１〜５０４に対応させて、ダイヤルスイッチの様子も示している
まず、主処理部１１１は、通常の地図表示画面５０１において、ユーザーから入力操作装置２を介して、メニュー表示の要求（ここでは、行き先選択のメニュー表示要求）を受け付ける。そして、要求に応じたメニュー画面（行き先選択画面５０２）をディスプレイに表示する。

なお、記憶装置１３１には、各メニューに関する情報（メニュー画面の構成、複数の選択肢の内容）が記憶されている。主処理部１１１は、記憶装置１３１から、ユーザーに要求されたメニュー（複数の選択肢を含む）を取得する。

主処理部１１１は、行き先選択画面５０２に、行き先（ナビゲーションの目的地）の候補（選択肢）を、リスト形式で表示する。例えば、縦に並べて列挙する。

主処理部１１１は、ユーザーからいずれかの候補の選択を受け付ける。その際、選択をしていることを示すため、図４に示すように、いずれかの候補にフォーカス５０５を配置する。

主処理部１１１は、入力操作装置２を介してユーザーからフォーカス５０５の移動要求を受け付ける（Ｓ０１１）。

主処理部１１１は、ダイヤルスイッチつまみ２２の回転方向および回転量に応じて、フォーカス５０５を、候補に対して移動させる。例えば、時計回りに回転された場合は、縦に列挙した候補のリストに対して、下方向にフォーカス５０５を移動させていく。逆に、反時計回りに回転された場合は、縦に列挙した候補のリストに対して、上方向にフォーカス５０５を移動させていく。

さらに、主処理部１１１は、フォーカス５０５が移動するたびに、入力装置２に対してフィードバック（すなわち、入力操作装置２の操作感の変更）を行うべきかどうかを判定する（Ｓ０１２）。具体的には、フィードバック設定情報１３１の中に、フィードバック条件１３１１が現在表示しているメニューの識別子（ここでは、「目的地設定」リスト）に対応し、フィードバック条件詳細１３１２が、現在フォーカス５０５があたっている選択肢に対応するレコードが格納されているか否かを調べる。そして、そのようなレコードが存在する場合、入力装置２に対してフィードバックを行うべきと判定する。

入力操作装置２に対してフィードバックを行うべきと判定しなかった場合（Ｓ０１２で「不一致」）、主処理部１１１は、Ｓ０１１に戻って処理を続ける。すなわち、ダイヤルスイッチつまみ２２の回転方向に応じて、フォーカス５０５を、次の候補に移動させる処理を行う。

一方、入力操作装置２に対してフィードバックを行うべきと判定した場合（Ｓ０１２で「一致」）、主処理部１１１は、フィードバック設定情報１３１に従って、入力装置２の操作感の変更を実施する（Ｓ０１３）。具体的には、フィードバック設定情報１３１の中の、フィードバック条件１３１１が現在表示しているメニューの識別子（ここでは、「目的地設定」リスト）に対応し、フィードバック条件詳細１３１２が、現在フォーカス５０５があたっている選択肢に対応するレコードを取得する。そして、そのレコードに格納されているフィードバック対象機器１３１３に対して、フィードバックパターン１３１４、フィードバック強度１３１５、継続時間１３１６で操作感を変更するように指示する。

例えば、主処理部１１１は、入力装置２の振動発生装置２１に対して、所定の振動パターンである一定間隔の振動を、振動強度を弱にして、２秒間、振動を発生させるように指示する。これをうけて、振動発生装置２１は、主処理部１１１により指示された振動パターン、振動強度、継続時間で振動を発生する。

あるいは、例えば、主処理部１１１は、入力操作装置２のダイヤルスイッチ回転抵抗制御装置２３に対して、回転抵抗を、強く、３秒間上昇させるように指示する。これをうけて、ダイヤル回転抵抗制御装置２３は、主処理部１１１により指示された、強度、継続時間で、回転抵抗を上昇させる。

または、例えば、主処理部１１１は、入力装置２のジョイスティック傾倒抵抗制御装置２４に対して、傾倒抵抗を、弱く、１．５秒間上昇させるように指示する。これをうけて、ジョイスティック傾倒抵抗制御装置２４は、主処理部１１１により指示された、強度、継続時間で、傾倒抵抗を上昇させる。

図４の例では、選択肢の「自宅」にフォーカス５０５があたったとき（画面５０３参照）に、ダイヤルスイッチつまみ２２へのフィードバックが行われる。このとき、主処理１１１は、入力操作装置２に対して、回転時に回転方向と逆方向へ力を加えて入力操作感を重くさせるように指示を出す。

これにより、ユーザーは、回転動作に抵抗が加わったことを触覚をもって検知し、現在フォーカス５０５が当たっている選択肢である「行き先−自宅」が、あらかじめ設定された選択肢（例えば、良く使う選択肢）であることを認識することができる。

ここで、ユーザーがダイヤルスイッチつまみ２２の確定スイッチを押下すると、行き先に「自宅」を選択したことが入力操作装置２を通じてナビゲーション装置１に伝えられ、ナビゲーション装置１は行き先決定確認画面５０４を画面に表示させる。

上記画面５０４が表示されるまでに、ナビゲーション装置の主処理１１１は、以下の処理を実施している。主処理１１１は、新たな操作を受け付けると、その操作内容がどのようなものか、例えば、選択肢の決定操作なのか、それともフォーカス移動操作なのか等、を判断する（Ｓ０１５）。判断の結果、選択肢決定操作である場合には、主処理１１１は、現在フォーカス５０５が当たっている選択肢を確定するとともに、操作感の変更をリセットし、該フローを終了する（Ｓ０１６）。その後、行き先決定確認画面５０４をディスプレイ装置に表示させて、入力処理を一旦終了する。

一方、判断の結果、フォーカス移動操作であった場合（Ｓ０１５で「フォーカス移動操作」）には、主処理部１１１は、操作感が変更された状態でのフォーカスの移動操作を受け付け、Ｓ０１１と同様にフォーカス移動の処理を実施する（Ｓ０１７）。以降は、フォーカスの移動に伴うフィードバック設定との一致判定等、Ｓ０１２から処理を再度実施する。

以上、本発明の一実施形態について説明した。

本実施形態によれば、入力装置を使ったユーザーの選択操作を、より直感的また容易にすることができる。すなわち、ユーザーは、視覚のみに頼らなくても、手に伝わる触覚による感覚により、目的の選択候補を容易に選択することができる
本発明は、上記実施形態に制限されない。上記実施形態はさまざまな変形が可能である。

例えば、よく使用する選択肢が選択された場合に、操作感が変更されるようにしておけば、ユーザーは、よく使用する機能の選択を簡便かつ迅速に行うことができる。以下に、フィードバック対象の設定方法について説明する。

フィードバック対象を設定するためには、図２に示したフィードバック設定情報１３１のレコードを追加・変更・削除する必要がある。該フィードバック設定情報１３１に記載のあるレコードは、リスト表示部１１１によってフィードバック対象として扱われ、記載のないレコードはフィードバック対象として扱われない。例えば、主処理部１１１は、以下の３つの設定方法のいずれか、または組み合わせて採用することができる。

まず、第一の設定方法としては、製品出荷時にフィードバック設定情報１３１のレコードをプリセットする方法である。

第二の設定方法としては、ユーザーがよく利用する選択肢を、フィードバック対象として設定する方法である。具体的には、主処理部１１１は、ユーザーがナビゲーション機能を使用する都度、その操作履歴（表示リストごとの選択肢の一定期間内での選択回数等を含む。）を記憶装置１３に記憶しておく。そして、電源投入のタイミングで、選択回数が一定の閾値を超える選択肢を抽出し、フィードバック設定情報１３１にレコードを追加し格納する。

第三の設定方法としては、ユーザーによる意図的な設定操作を受け付ける方法である。具体的には、主処理部１１１は、デイスプレイ装置３に、フィードバック設定メニューを表示して、ユーザーから、フィードバック設定情報１３１に記憶されているレコードの削除、追加、変更を受け付ける。この第三の方法は、前記第二の方法と併用してもよい。

次に、前記第１の実施形態の構成に加え、ナビゲーション装置１上のプロセッサ１１にある操作感変更部１１４ａに機能を追加した第２の実施形態について、図５、６を用いて説明する。

本願の第２の実施形態は、その構成において、第１の実施形態とほぼ同様の構成をとる。
ただし、相違点として、図５に示すように、ナビゲーション装置１ａは、第１の実施形態のナビゲーション装置１のプロセッサ１１上で実現される主処理１１１の代わりに、主処理１１１aが格納されている点が挙げられる。

主処理１１１ａは、第１の実施形態の主処理１１１と比較すると、下記の点において相違がある。

図６に示すように、第２の実施形態の主処理は、Ｓ０１４ａにて、第１の実施形態の主処理と同様に操作受付を行うが、操作受付を開始するまでにフィードバック継続時間１３１６分操作受付を留め置く機能を持つ。

つまり、第２の実施形態では、操作感の変更をＳ０１３にて実施した後、主処理１１１は、続けて、その操作感変更を継続させる時間より長い時間、フォーカスを当該選択肢に留めおき、次の選択肢にフォーカスが移ることを拒否する処理をステップＳ０１４ａとして実行する。

以上より、第２の実施形態によれば、第１の実施形態により得られる効果に加えて、さらに、触覚のみを用いた操作を実施する場合に、ユーザーがフィードバックが行われた事を知覚してから、次の操作を行うまでのタイムラグの間に、フォーカスが先へ進んでしまうことを回避することができるため、ユーザーの入力ミスによる誤操作を減らすことができる。

第１の実施形態のナビゲーションシステムの全体構成図である。 フィードバック設定情報の構成を示す説明図である。 フィードバック処理のフローチャートである。 画面遷移図である。 第２の実施形態のナビゲーションシステムの全体構成図である。 フィードバック処理のフローチャートである。

符号の説明

１ａ：ナビゲーション装置、２：入力操作装置、３：ディスプレイ装置、４：スピーカ装置、５：各種センサ、１１：プロセッサ、１２：メモリ、１３：記憶装置、１４：入力操作装置アダプタ、１５：各種センサアダプタ、２１：振動制御装置、２２：ダイヤルスイッチつまみ、２３：ダイヤルスイッチ回転抵抗制御装置、２４：ジョイスティックつまみ、２５：ジョイスティック傾倒抵抗制御装置、１１１，１１１ａ：主処理部、１１２：入力処理部、１１３：表示処理部、１１４：操作感変更部、１３１：フィードバック設定情報

Claims (7)

1. ナビゲーションシステムであって、
   入力装置と、
   前記入力装置の操作感を変更する操作感変更装置と、
   複数の選択候補を設定する選択候補設定手段と、
   前記複数の選択候補の中に操作感を変更する対象となる選択候補を設定する操作感変更対象設定手段と、
   前記入力装置を介して前記複数の選択候補の中からいずれかの選択候補の選択を受け付ける選択受付手段と、
   前記選択受付手段により選択を受け付けた選択候補が前記操作感変更対象設定手段により設定された選択候補である場合に、前記操作感変更装置に前記入力装置の操作感を変更するように指示する手段と、を備え、
   前記操作感変更装置は、所定の時間、操作感を変更し、
   前記選択受付手段は、前記操作感変更装置による操作感の変更開始から、前記所定の時間よりも長い時間、選択された選択候補が変更されることを阻止する、
   ことを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 請求項１に記載のナビゲーションシステムであって、
   前記操作感変更装置は、
   前記入力装置を振動させるための振動発生装置を備え、
   当該振動発生装置により振動を発生させることにより、操作感を変更する
   ことを特徴とするナビゲーションシステム。
3. 請求項１に記載のナビゲーションシステムであって、
   前記入力装置は、ダイヤルスイッチであり、
   前記操作感変更装置は、
   前記ダイヤルスイッチの回転動作の抵抗を増減することにより、操作感を変更する
   ことを特徴とするナビゲーションシステム。
4. 請求項１に記載のナビゲーションシステムであって、
   前記入力装置は、ジョイスティックであり、
   前記操作感変更装置は、
   前記ジョイスティックの傾倒動作の抵抗を増減することにより、操作感を変更する
   ことを特徴とするナビゲーションシステム。
5. 請求項１に記載のナビゲーションシステムであって
   前記選択受付手段は、
   前記複数の選択候補をリスト表示するとともに、選択されていることを示すフォーカスを表示し、
   前記入力装置を介して、リスト表示された選択候補に対する当該フォーカスの配置位置の指定を受け付ける
   ことを特徴とするナビゲーションシステム。
6. 請求項５に記載のナビゲーションシステムであって、
   前記選択受付手段は、
   前記フォーカスが配置された選択候補が前記操作感変更対象設定手段により設定された選択候補である場合、所定時間、フォーカス位置の変更を阻止する
   ことを特徴とするナビゲーションシステム。
7. ナビゲーションシステムの入力受付方法であって、
   前記ナビゲーションシステムは、
   入力装置と、
   前記入力装置の操作感を変更する操作感変更装置とを備え、
   複数の選択候補を設定する選択候補設定ステップと、
   前記複数の選択候補の中に操作感を変更する対象となる選択候補を設定する操作感変更対象設定ステップと、
   前記入力装置を介して前記複数の選択候補の中からいずれかの選択候補の選択を受け付ける選択受付ステップと、
   前記選択受付ステップにより選択を受け付けた選択候補が前記操作感変更対象設定ステップにより設定された選択候補である場合に、前記操作感変更装置に前記入力装置の操作感を変更するように指示するステップと、
   前記操作感変更装置により、所定の時間、前記入力装置の操作感を変更する操作感変更ステップと、
   前記操作感変更装置による操作感の変更開始から、前記所定の時間よりも長い時間、選択された選択候補が変更されることを阻止する変更阻止ステップと、
   を行うことを特徴とするナビゲーションシステムの入力受付方法。

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