JP2005165650A - ナビゲーションシステム並びに表示装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、使用環境に影響されずに利便性を格段と向上し得るナビゲーションシステム並びに表示装置及びその方法を提案しようとするものである。
【解決手段】
移動体内に搭載され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置と、当該ナビゲーション装置と別体に設けられ、地図画像を表示画面に表示する表示装置とからなるナビゲーションシステムにおいて、表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する傾き検知手段と、傾き検知手段により検知された表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づいて、地図画像を遠近感を解消させるように変形させる画像変形手段とを設け、表示装置は、表示画面に画像変形手段により変形された地図画像を表示するようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明はナビゲーションシステム並びに表示装置及びその方法に関し、例えば車両用のカーナビゲーション装置に適用して好適なものである。

従来、この種のカーナビゲーション装置は、複数の人工衛星から発信される電波を受信して自動車の現在位置の緯経度や高度を測定するＧＰＳ（Global Positioning System）機能を用いて、当該自動車の位置及び進行方向に応じた表示内容を、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体から読み出した地図データに基づく周辺の地図画像と対応させながらディスプレイ上に表示するようにして、運転者に目的地までの適切な経路を案内し得るようになされている。

近年、カーナビゲーション装置として、ディスプレイをナビゲーション本体部と別体又は装填自在に設けておき、当該ナビゲーション本体部から地図データ等の各種データを無線通信又は有線通信を介してディスプレイに送信するようになされたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このカーナビゲーション装置を自動車内で使用すれば、運転者以外の搭乗者（ユーザ）が後部座席においてもディスプレイの表示画面を目視確認することができる。
特開２００３−２６２５２６公報

ところで、このようなディスプレイとナビゲーション本体部とが別体に設けられたカーナビゲーション装置においては、ユーザがディスプレイの表示画面を目視する際には当該ディスプレイを両手で把持していることから、自動車の振動とユーザ自身の揺れなどに起因して、ディスプレイが様々な角度にぶれる状態が生じる。

このためディスプレイの表示画面に表示されている表示内容も当該ディスプレイの振動に応じて様々な方向に揺れることがあり、特にナビゲーション機能を実行している場合には、表示画面に表示される地図画像のうち文字や記号等の比較的小さな表示物を目視確認するのが困難となるおそれがあった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、使用環境に影響されずに利便性を格段と向上し得るナビゲーションシステム並びに表示装置及びその方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、移動体内に搭載され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置と、当該ナビゲーション装置と別体に設けられ、地図画像を表示画面に表示する表示装置とからなるナビゲーションシステムにおいて、表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する傾き検知手段と、傾き検知手段により検知された表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づいて、地図画像を遠近感を解消させるように変形させる画像変形手段とを設け、表示装置は、表示画面に画像変形手段により変形された地図画像を表示するようにした。

この結果このナビゲーションシステムでは、ユーザがあたかも表示画面を真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で画像を表示させることができ、かくしてユーザは表示画面に表示されている地図画像を目視確認しながら正確な判断をすることができると共に、当該表示画面のぶれによる影響を受けずに快適な環境で目視することができる。

また本発明においては、所望の画像を表示画面に表示する表示装置において、表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する傾き検知手段と、傾き検知手段により検知された表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づいて、画像を遠近感を解消させるように変形させる画像変形手段とを設け、画像変形手段により変形された地図画像を表示画面に表示するようにした。この結果この表示装置では、ユーザがあたかも表示画面を真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で画像を表示させることができる。

さらに本発明においては、所望の画像を表示画面に表示する表示方法において、表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する第１のステップと、検知された表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する第２のステップと、演算結果に基づいて、画像を遠近感を解消させるように変形させる第３のステップと、変形された地図画像を表示画面に表示する第４のステップとを設けるようにした。この結果この表示方法では、ユーザがあたかも表示画面を真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で画像を表示させることができる。

上述のように本発明によれば、移動体内に搭載され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置と、当該ナビゲーション装置と別体に設けられ、地図画像を表示画面に表示する表示装置とからなるナビゲーションシステムにおいて、表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する傾き検知手段と、傾き検知手段により検知された表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づいて、地図画像を遠近感を解消させるように変形させる画像変形手段とを設け、表示装置は、表示画面に画像変形手段により変形された地図画像を表示するようにしたことにより、ユーザがあたかも表示画面を真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で画像を表示させることができ、かくして使用環境に影響されずに利便性を格段と向上し得るナビゲーションシステムを実現できる。

また本発明によれば、所望の画像を表示画面に表示する表示装置において、表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する傾き検知手段と、傾き検知手段により検知された表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づいて、画像を遠近感を解消させるように変形させる画像変形手段とを設け、画像変形手段により変形された地図画像を表示画面に表示するようにしたことにより、ユーザがあたかも表示画面を真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で画像を表示させることができ、かくして使用環境に影響されずに利便性を格段と向上し得る表示装置を実現できる。

さらに本発明によれば、所望の画像を表示画面に表示する表示方法において、表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する第１のステップと、検知された表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する第２のステップと、演算結果に基づいて、画像を遠近感を解消させるように変形させる第３のステップと、変形された地図画像を表示画面に表示する第４のステップとを設けるようにしたことにより、ユーザがあたかも表示画面を真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で画像を表示させることができ、かくして使用環境に影響されずに利便性を格段と向上し得る表示方法を実現できる。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態によるカーナビゲーション装置の構成
図１において、１は全体として本実施の形態によるカーナビゲーションシステムを示し、カーナビゲーション装置２及びディスプレイ装置３がワイヤレス（無線）通信により相互に各種データを送受信し得るように構成されている。かかるカーナビゲーション装置２は自動車内に固定して設置されているのに対して、ディスプレイ装置３は当該カーナビゲーション装置２と別体又は装着自在に設けられ、ユーザが両手で把持し得るようになされている。

このカーナビゲーションシステム１では、カーナビゲーション装置２は、予め定められたプログラムに基づき種々の情報処理及びシステム制御等を行う演算処理部４と、地図データ等の大容量データが格納された２次記憶部５と、供給される電源の制御やリモコン（図示せず）の入力内容に応じた処理を行うシステムコントローラ６と、ユーザが各種の操作を行うための操作部７と、ＧＰＳ等の全地球測位機器からなる位置検出部８と、自動車の走行状態に関する種々の情報を検知するセンサ部９と、外部の通信端末等と無線方式で通信する通信部１０と、テレビジョン放送を受信するためのテレビチューナ１１とがバス１２を介して相互に接続されている。

この演算処理部４は、全体の制御を司るＣＰＵ（Central Processing Unit ）１３と、各種ソフトウェアが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）１４と、ＣＰＵ１３のワークメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）１５と、書き換え可能でかつシステムの電源供給が途絶えた際にもデータを保存可能な不揮発性メモリ１６とがバス１２を介して相互に接続されることにより構成されている。

２次記憶部５は、指定された地域ごとに所望スケールの２次元及び３次元の地図として表された地図データと、当該各地域ごとの道路情報等に応じて設定された音楽及び位置相関データと、当該各地域ごとの店舗検索やルート検索のための検索データと、これらに対応する映像音声で表現されるコンテンツデータとなど大量のデータが格納されたＤＶＤ−ＲＯＭ等を再生する光ディスク再生装置やハードディスク装置からなる。

操作部７は、ユーザの操作に応じて演算処理部４のＣＰＵ１３に操作内容を伝達する機器であり、例えばリモコンやスイッチ等でなる。この他にも、操作部７としてタッチパネル装置やマイク等の音声入力装置、カメラ等の画像入力装置を適用しても良い。さらに操作部７からの入力信号を認識解釈する機能をも含めた音声認識装置及び画像認識装置などでを接続するようにしても良い。

また位置検出部８は、受信部１７及びＧＰＳ処理部１８からなり、各種の人工衛星から発信される測位用電波をアンテナ（図示せず）を介して受信部１７が受信した後、続くＧＰＳ処理部１８が当該測位用電波に基づいてカーナビゲーション装置２の位置を検出し、当該位置を表す位置データＤ１を生成する。

さらにセンサ部９は、自動車の走行状況及び挙動等を検出するための種々のセンサ群でなり、車速パルスに基づいて車輪の回転数を検知する車速センサと、車体の回転角速度を検知する振動ジャイロセンサと、自動車の加速度を検知する加速度センサと、自動車の振動を検知する振動センサとなどからなる。このセンサ部９には、自動車の走行状態を検知する種々のセンサ（パーキングブレーキスイッチ、ブレーキランプスイッチ、ステアリング舵角センサ及びスロットル開度センサ等）を含めるようにしても良い。

さらに通信部１０は、例えばブルートゥース（Bluetooth）等の無線ＬＡＮ方式で各種データをやり取りするＬＡＮ制御部（図示せず）と、ＣＰＵ１３の制御のもとバス１２を介してＬＡＮ制御部に送られるデータを送受信するアンテナ端子（図示せず）とからなる。

一方、ディスプレイ装置３は、全体の制御を司るＣＰＵ２０と、各種の静止画像及び動画像をモニタ２１上に表示する表示部２２と、ディスプレイ装置３の３次元方向の傾斜状態を検知する振動検知部２３と、所定の操作内容を入力する入力部２４と、例えば充電電池等のバッテリからなる駆動源としての電源部２５と、外部の通信端末等と無線方式で通信する通信部２６とから構成されている。

この表示部２２は、ＣＰＵ２０による演算処理結果を映像表示するようにしてユーザに提供するための装置であり、モニタ２１に例えば描画エンジン等の画像処理部２７が接続されて構成されている。また通信部２６は、例えばブルートゥース等の無線ＬＡＮ方式で各種データをやり取りするＬＡＮ制御部（図示せず）と、ＣＰＵの制御のもとでＬＡＮ制御部に送られるデータを送受信するアンテナ端子（図示せず）とからなる。

さらに振動検知部２３は、例えば圧電式振動ジャイロからなるジャイロセンサ２８と、当該ジャイロセンサ２８による検知結果をディジタル変換するＡ／Ｄ（Analog/Digital）コンバータ２９とから構成されている。

実際にカーナビゲーションシステム１において、カーナビゲーション装置２では、演算処理部４内のＣＰＵ１３は、操作部７の操作内容を表すコマンドＤ２を受け取ると、当該コマンドＤ２とＲＯＭ１４に格納されている基本プログラムＤ３と、２次記憶部５に記憶されているアプリケーションプログラムＤ４とを読み出して、ＲＡＭ１５を用いて各種処理を実行する。

そしてＣＰＵ１３は、２次記憶部５から読み出した地図データＤ３と、位置検出部８内のＧＰＳ処理部１８において生成された位置データＤ１と、センサ部９から供給される加速度センサ等の検知結果を表す検知データＤ５とを、通信部１０を介して外部のディスプレイ装置３に送信する。

このディスプレイ装置３では、ＣＰＵ２０は、表示部２２内の画像処理部１７を介して所定のグラフィック処理させた後、得られた２次元又は３次元の地図画像を最適な画面サイズでモニタ２１の表示画面２１Ａに表示すると共に、検知データＤ５に基づいて、自動車の現在位置の検出及び進行方向の特定を行い、当該現在位置及び進行方向に応じた表示内容（例えば道路渋滞情報等の表示文字又は表示記号）を地図画像に重ねて表示する（以下、これをナビゲーション機能と呼ぶ）。

またカーナビゲーション装置２内のＣＰＵ１３は、操作部７からの操作内容に応じて、２次記憶部５から音楽及び位置相関データＤ６を読み出した場合には、自動車の現在位置に応じた道路情報等を現す音声内容をスピーカ（図示せず）を介して放音させたり、また２次記憶部５から検索データＤ７を読み出した場合には、自動車の現在位置及び進行方向から予測される店舗検索やルート検索の結果をディスプレイ装置３内のモニタ２１に表示させたり、さらには２次記憶部５から指定されたコンテンツデータＤ８を読み出した場合には、当該コンテンツデータＤ８に基づく映像音声をディスプレイ装置３内のモニタ２１及びスピーカ（図示せず）を用いて再生させる。

このようにカーナビゲーションシステム１では、カーナビゲーション装置２においてＧＰＳ機能を用いて自動車の現在位置の緯経度や高度を測定しながら、当該自動車の位置及び進行方向に応じた表示内容を、該当する地域に応じた地図データＤ１に基づく周辺の地図画像と対応させながらディスプレイ装置３内のモニタ２１上に表示するようにして、運転者に目的地までの適切な経路を案内するナビゲーション機能を実行し得るようになされている。

（２）傾き補正表示処理
本実施の形態のカーナビゲーションシステム１では、カーナビゲーション装置２においてナビゲーション機能を実行する際に、ディスプレイ装置３を把持するユーザの操作をトリガとして、モニタ２１の傾き方向及び傾き角度により生じた表示画面２１Ａの遠近状態を解消し得るように画像処理（以下、これを傾き補正表示処理と呼ぶ）を実行するようになされている。

その前提として、ディスプレイ装置３内の振動検知部２３において、ジャイロセンサ２８は、図２に示すように、互いに直交する２軸（ｘ軸及びｙ軸）方向に配置された一対の圧電素子（図示せず）を含む振動体２８Ａを有し、当該振動体２８Ａを各軸（ｘ軸及びｙ軸）を中心として矢印ａ又はｂ方向に回転させたときに、それぞれ角速度に応じた電圧値で電圧を発生するようになされている。

かかる振動体２８Ａの角速度と電圧値との関係は、図３のようなグラフで表される。図３において、横軸にｐ軸、縦軸にｑ軸をとり、角速度が０のときの電圧値をβとすると、振動体２８Ａの回転方向に比例して電圧値が高くなることから、勾配をαとしたとき、ｑ＝α×ｐ＋βのような１次関数の関係式が得られることがわかる。

このディスプレイ装置３内のＣＰＵ１３は、ジャイロセンサ２８の動作の有効又は無効をユーザの操作に応じて制御するようになされ、有効の場合には、振動体２８Ａの回転方向に対して出力される電圧値を計測することにより、当該振動体２８Ａがどのような方向にどの角度で向いているのかを検知することができる。そしてＣＰＵ１３は、ジャイロセンサ２８から得られた電圧値をＡ／Ｄコンバータ２９を介してディジタル変換させた後、得られた電圧値データＤ１０を通信部２６を介してカーナビゲーション装置２に送信する。

また入力部２４は、各種の操作内容を入力するためのスイッチ群を有するが、このうち初期設定ボタン（図示せず）は、ジャイロセンサ２８の検知基準を設定するための機能が割り当てられている。すなわち初期設定ボタンがユーザによって押圧されると、当該押圧時点におけるジャイロセンサ２８内の振動体２８Ａの傾き方向及び傾き角度がデフォルト値として設定される。

一方、カーナビゲーション装置２では、ＣＰＵ１３の制御の下で、通信部２６を介してディスプレイ装置３から受信した電圧値データＤ１０がシステムコントローラ６に与えられる。システムコントローラ６は、電圧値データＤ１０に基づく電圧値に応じて、ディスプレイ装置３のモニタ２１が傾いた方向及び角度を認識することができ、その認識結果をＣＰＵに送出する。

かくしてＣＰＵ１３は、システムコントローラ６から得られた認識結果に基づいて、ディスプレイ装置３のモニタ２１の傾き方向及び傾き角度に比例した拡大率を演算した後、当該演算結果をディスプレイ装置３内のＣＰＵ２０に送信して表示部２２内の画像処理に反映させることにより、モニタ２１の表示画面２１Ａに生じた遠近状態を解消させることができる。

ここで具体的には、ディスプレイ装置３を把持するユーザが図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すモニタ２１の表示画面２１Ａを目視している状態で、入力部２４のうち初期設定ボタンを押圧すると、当該モニタ２１の表示画面２１Ａの傾き方向及び傾き角度がジャイロセンサ２８の検知基準とされる。図４（Ａ）及び図５（Ａ）はモニタ２１の正面図を示し、図４（Ｂ）はモニタ２１の上端２１Ｔから見た端面図を示し、さらに図５（Ｂ）はモニタ２１の右側端２１Ｒから見た端面図を示す。

ここでユーザがディスプレイ装置３をモニタ２１の手前端部を基準として、遠方端部が所望の角度だけ傾斜するようにモニタ２１を傾斜させたときに、その傾斜角度に比例した拡大率で地図画像を表示画面２１Ａの手前側から遠方側に徐々に拡大表示して遠近感を解消させる場合について説明する。

まず図４（Ａ）及び（Ｂ）において、ユーザがディスプレイ装置３をモニタ２１の左側が手前になるように端部Ｐ１を基準として角度θだけ傾斜させた場合（図４（Ｄ））には、当該モニタ２１の表示画面２１Ａの右側と左側とでは相対的に左側が大きくなったような遠近感が生じることから、カーナビゲーション装置２内のＣＰＵ１３は、当該表示画面２１Ａ内の表示領域を左側から右側にかけて徐々に拡大率が高くなるように画像処理を行う。このときの拡大率は傾斜角度θの値によって決定される。

このようにしてＣＰＵ１３は、かかる画像処理によって、図４（Ｃ）に示すような拡大領域ＷＡ１を生成した後、当該拡大領域ＷＡ１のうち表示領域に相当する画像領域のみを抽出してディスプレイ装置３内のモニタ２１の表示画面２１Ａに表示させることにより、当該モニタ２１の表示画面２１Ａに表示されている地図画像の表示内容も右側を拡大して表示することができる。この結果、左右に傾いたモニタ２１を目視した際に遠近感による違和感をなくすことができる。

次に図５（Ａ）及び（Ｂ）において、ユーザがディスプレイ装置３をモニタ２１の下側が手前になるように端部Ｐ２を基準として角度γだけ傾斜させた場合（図５（Ｄ））には、当該モニタ２１の表示画面２１Ａの上側と下側とでは相対的に下側が大きくなったような遠近感が生じることから、カーナビゲーション装置２内のＣＰＵ１３は、当該表示画面２１Ａ内の表示領域を下側から上側にかけて徐々に拡大率が高くなるように画像処理を行う。このときの拡大率は傾斜角度γの値によって決定される。

このようにしてＣＰＵ１３は、かかる画像処理によって、図５（Ｃ）に示すような拡大領域ＷＡ２を生成した後、当該拡大領域ＷＡ２のうち表示領域に相当する画像領域のみを抽出してディスプレイ装置３内のモニタ２１の表示画面２１Ａに表示させることにより、当該モニタ２１の表示画面２１Ａに表示されている地図画像の表示内容も上側を拡大して表示することができる。この結果、上下に傾いたモニタ２１を目視した際に遠近感による違和感をなくすことができる。

（３）傾き補正表示処理手順ＲＴ１
実際にユーザがディスプレイ装置３を把持した状態で入力部２４のうち初期設定ボタンを押圧すると、カーナビゲーション装置２内のＣＰＵ１３は、図６に示すような傾き補正表示処理手順ＲＴ１をステップＳＰ０から開始し、続くステップＳＰ１において、ディスプレイ装置３内のジャイロセンサ２８の動作を有効に設定すると同時に現在のモニタ２１の傾き方向及び傾き角度をジャイロセンサ２８の検知基準とした後、ステップＳＰ２に進む。

このステップＳＰ２において、ＣＰＵ１３は、上述したナビゲーション機能に基づき、自動車の現在位置及び進行方向に応じた表示内容を、該当する地域における周辺の地図画像と対応させながらディスプレイ装置３内のモニタ２１の表示画面２１Ａに表示させた状態で、次のステップＳＰ３に進む。

このステップＳＰ３において、ＣＰＵ１３は、システムコントローラ６からの通知を受けて、ジャイロセンサ２８からＡ／Ｄコンバータ２９を介してディスプレイ装置３から送信された電圧データＤ１０に基づく電圧値に変化が生じたか否かを判断し、肯定結果が得られたときのみステップＳＰ４に進む。

このステップＳＰ４において、ＣＰＵ１３は、ディスプレイ装置３におけるモニタ２１の傾き方向及び傾き角度を認識した後、ステップＳＰ５に進んで、当該傾き方向に応じたモニタ２１の手前端部を基準とする遠方端部の傾斜角度に基づいて、その傾斜角度に比例した拡大率を演算する。

この後ＣＰＵ１３は、ステップＳＰ６に進んで、かかる演算結果である拡大率で、モニタ２１の表示画面２１Ａに表示されている地図画像を、当該表示画面２１Ａの手前側から遠方側に徐々に拡大するように表示させた後、再度ステップＳＰ３に戻って同様の処理を繰り返す。

やがてユーザが入力部２４のうち初期設定ボタンを再び押圧すると、ＣＰＵ１３は、上述のステップＳＰ３〜ＳＰ６の処理にカーわらず、再度ステップＳＰ１に戻って、現在のモニタ２１の傾き方向及び傾き角度をジャイロセンサ２８の検知基準とした後、以下ステップＳＰ２以降の処理を繰り返す。

このようにしてカーナビゲーションシステム１では、カーナビゲーション装置２においてナビゲーション機能を実行する際に、ディスプレイ装置３を把持するユーザの操作をトリガとして、モニタ２１の傾き方向及び傾き角度により生じた表示画面２１Ａの遠近状態を解消することができる。

（４）本実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、このカーナビゲーションシステム１では、カーナビゲーション装置２においてナビゲーション機能を実行する際に、ユーザがディスプレイ装置３を両手で把持しながら、モニタ２１の手前端部を基準として遠方端部が所望の角度だけ傾斜するように当該モニタ２１を傾斜させると、かかるモニタ２１の傾き方向及び傾き角度がディスプレイ装置３からカーナビゲーション装置２に無線通信を介して通知される。

このカーナビゲーション装置２では、モニタ２１の傾き方向に応じた当該モニタ２１の手前端部を基準とする遠方端部の傾斜角度に比例した拡大率を演算した後、当該演算結果をディスプレイ装置３に送信して画像処理に反映させることにより、その演算結果である拡大率で、モニタ２１の表示画面２１Ａに表示されている地図画像を表示画面２１Ａの手前側から遠方側に徐々に拡大するように表示させることができる。

この結果、ユーザはディスプレイ装置３を把持しながらモニタ２１を所望方向に所望角度で傾斜させた場合でも、あたかもモニタ２１の表示画面２１Ａを真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で地図画像を表示させることができる。

従って、ユーザは、モニタ２１の表示画面２１Ａに表示されている地図画像のうち文字や記号等の比較的小さな表示物をも見落とすことなく、当該地図画像を目視確認しながら正確な判断をすることができると共に、自動車の振動やユーザ自身の揺れなどに起因するディスプレイのぶれによる影響を受けずに快適な環境でモニタ２１を目視することができる。

以上の構成によれば、このカーナビゲーションシステム１において、カーナビゲーション装置２においてナビゲーション機能を実行する際に、ユーザがディスプレイ装置３を両手で把持しながら、モニタ２１を所望方向に所望角度で傾斜させた場合に、カーナビゲーション装置２がモニタ２１の傾き方向に応じた当該モニタ２１の手前端部を基準とする遠方端部の傾斜角度に比例した拡大率を演算して、その演算結果である拡大率で、ディスプレイ装置３におけるモニタ２１の表示画面２１Ａに表示されている地図画像を表示画面２１Ａの手前側から遠方側に徐々に拡大するように表示させるようにしたことにより、ユーザがあたかもモニタ２１の表示画面２１Ａを真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で地図画像を表示させることができ、かくして使用環境に影響されずに利便性を格段と向上し得るカーナビゲーションシステムを実現できる。

（５）他の実施の形態
なお上述のように本実施の形態においては、移動体（自動車）内に搭載され、当該移動体（自動車）の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置２と、当該ナビゲーション装置２と別体に設けられ、地図画像を表示画面に表示するディスプレイ装置（表示装置）３とからなるカーナビゲーションシステム（ナビゲーションシステム）１を、図１に示すような構成にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成からなるナビゲーションシステムに広く適用するようにしても良い。

この図１に示すナビゲーションシステム１では、ナビゲーション装置２及びディスプレイ装置３間を無線通信を介して各種データの送受信を行うようにしたが、要は、ナビゲーション装置２とディスプレイ装置（表示装置）３とが別体であれば、無線通信以外にも通信ケーブルや光ファイバ等の種々の有線通信でも良い。

また表示画面には地図画像を表示するようにしたが、ナビゲーションシステム以外でディスプレイ装置３を他の表示手段として使用する場合には、所望のコンテンツデータに基づく画像を表示するようにしても良く、さらには静止画像以外にも動画像を表示するようにしても同様の効果を得ることができる。

また上述のように本実施の形態においては、表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する傾き検知手段として、ディスプレイ装置３内の振動検知部２３（主としてジャイロセンサ２８）を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、圧電振動ジャイロセンサ以外にも機械式ジャイロセンサやファイバジャイロセンサ等の種々のジィロセンサに適用しても良く、さらにはジャイロセンサ以外にも表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知し得る種々の構成のものを広く適用するようにしても良い。

さらに上述のように本実施の形態においては、振動検知部（傾き検知手段）２３により検知された表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する演算手段として、ナビゲーション装置２内のＣＰＵ１３及びシステムコントローラ６を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成からなる演算手段に広く適用することができる。

また図１のカーナビゲーションシステム１では、上述の演算手段をナビゲーション装置２内に設けるようにしたが、当該演算手段を全てディスプレイ装置３内のＣＰＵ２０が表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算するようにしても良い。

さらに本実施の形態では拡大率を演算する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、縮小率を求めるようにして、あたかも表示画面を真正面から目視しているかのように遠近感が解消された状態で地図画像を表示させるようにしても良い。

まず図４（Ａ）及び（Ｂ）との対応部分に同一符号を付して示す図７（Ａ）及び（Ｂ）において、ユーザがディスプレイ装置３をモニタ２１の左側が手前になるように端部Ｐ３を基準として角度ｅだけ傾斜させた場合（図７（Ｄ））には、当該モニタ２１の表示画面２１Ａの右側と左側とでは相対的に左側が大きくなったような遠近感が生じることから、カーナビゲーション装置２内のＣＰＵ１３は、当該表示画面２１Ａ内の表示領域を右側から左側にかけて徐々に縮小率が高くなるように画像処理を行う。このときの縮小率は傾斜角度ｅの値によって決定される。

このようにしてＣＰＵ１３は、かかる画像処理によって、図７（Ｃ）に示すような縮小領域ＮＡ１を生成した後、当該縮小領域ＮＡ１のうち表示領域に相当する画像領域のみを抽出してディスプレイ装置３内のモニタ２１の表示画面２１Ａに表示させることにより、当該モニタ２１の表示画面２１Ａに表示されている地図画像の表示内容も左側を縮小して表示することができる。この結果、左右に傾いたモニタ２１を目視した際に遠近感による違和感をなくすことができる。

次に図５（Ａ）及び（Ｂ）との対応部分に同一符号を付して示す図８（Ａ）及び（Ｂ）において、ユーザがディスプレイ装置３をモニタ２１の下側が手前になるように端部Ｐ４を基準として角度ｆだけ傾斜させた場合（図８（Ｄ））には、当該モニタ２１の表示画面２１Ａの上側と下側とでは相対的に下側が大きくなったような遠近感が生じることから、カーナビゲーション装置２内のＣＰＵ１３は、当該表示画面２１Ａ内の表示領域を上側から下側にかけて徐々に縮小率が高くなるように画像処理を行う。このときの縮小率は傾斜角度ｆの値によって決定される。

このようにしてＣＰＵ１３は、かかる画像処理によって、図８（Ｃ）に示すような縮小領域ＮＡ２を生成した後、当該縮小領域ＮＡ２のうち表示領域に相当する画像領域のみを抽出してディスプレイ装置３内のモニタ２１の表示画面２１Ａに表示させることにより、当該モニタ２１の表示画面２１Ａに表示されている地図画像の表示内容も下側を縮小して表示することができる。この結果、上下に傾いたモニタ２１を目視した際に遠近感による違和感をなくすことができる。

さらに上述の実施の形態においては、ユーザがディスプレイ装置３を把持した状態で入力部２４のうち初期設定ボタンを押圧したとき、現在のモニタ２１の傾き方向及び傾き角度をジャイロセンサ２８の検知基準とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、初期設定ボタンをトリガとしたジャイロセンサの検知基準のデフォルト値を設定する手法以外にも、常に地球の重力を基準としてジャイロセンサが検知するようにする手法を用いるようにしても良い。

ナビゲーションシステム並びに表示装置及びその方法において、車両用や飛行機用のナビゲーションシステム等に適用することができる。

本発明によるカーナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。 ジャイロセンサの説明に供する略線図である。 図２のジャイロセンサにおける角速度と電圧との関係の説明に供するグラフである。 傾き補正表示処理の説明に供する略線図である。 傾き補正表示処理の説明に供する略線図である。 傾き補正表示処理手順を示すフローチャートである。 他の実施の形態による傾き補正表示処理の説明に供する略線図である。 他の実施の形態による傾き補正表示処理の説明に供する略線図である。

符号の説明

１……カーナビゲーションシステム、２……ナビゲーション装置、３……ディスプレイ装置、４……演算処理部、５……２次記憶部、６……システムコントローラ、７……操作部、８……位置検出部、９……センサ部、１３、２０……ＣＰＵ、２１……モニタ、２１Ａ……表示画面、２２……表示部、２３……振動検知部、２８……ジャイロセンサ、ＲＴ１……傾き補正表示処理手順。

Claims (6)

1. 移動体内に搭載され、当該移動体の位置及び進行方向に応じた地図画像を表示するナビゲーション装置と、当該ナビゲーション装置と別体に設けられ、上記地図画像を表示画面に表示する表示装置とからなるナビゲーションシステムにおいて、
   上記表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する傾き検知手段と、
   上記傾き検知手段により検知された上記表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、上記表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する演算手段と、
   上記演算手段の演算結果に基づいて、上記地図画像を遠近感を解消させるように変形させる画像変形手段と
   を具え、上記表示装置は、上記表示画面に上記画像変形手段により変形された上記地図画像を表示する
   ことを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 上記画像変形手段は、
   上記表示画面に表示されている上記地図画像を、当該表示画面の手前側から遠方側に徐々に拡大又は縮小するように変形させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーションシステム。
3. 所望の画像を表示画面に表示する表示装置において、
   上記表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する傾き検知手段と、
   上記傾き検知手段により検知された上記表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、上記表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する演算手段と、
   上記演算手段の演算結果に基づいて、上記画像を遠近感を解消させるように変形させる画像変形手段と
   を具え、上記画像変形手段により変形された上記画像を上記表示画面に表示する
   ことを特徴とする表示装置。
4. 上記画像変形手段は、
   上記表示画面に表示されている上記画像を、当該表示画面の手前側から遠方側に徐々に拡大又は縮小するように変形させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 所望の画像を表示画面に表示する表示方法において、
   上記表示画面の傾き方向及び傾き角度を検知する第１のステップと、
   検知された上記表示画面の傾き方向に基づいて当該表示画面の手前端部を基準とし、上記表示画面の傾き角度に比例した拡大率又は縮小率を演算する第２のステップと、
   上記演算結果に基づいて、上記画像を遠近感を解消させるように変形させる第３のステップと、
   変形された上記画像を上記表示画面に表示する第４のステップと
   を具えることを特徴とする表示方法。
6. 上記第３のステップでは、
   上記表示画面に表示されている上記画像を、当該表示画面の手前側から遠方側に徐々に拡大又は縮小するように変形させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の表示方法。
   

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