JP2814486B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、移動体の自位置を知らせるナビゲーショ
ン装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、移動体の自位置を知らせるナビゲーショ
ン装置において、移動体の位置情報を電波を受信して得
る第１の位置検出手段と、移動体の位置情報を自力航法
に基づいて得る第２の位置検出手段と、電波の受信が困
難なエリアの情報が記憶される受信困難エリア情報記憶
手段とを設け、移動体が電波の受信が困難なエリアにあ
るとき以外には、第１の位置検出手段により移動体の位
置検出を行い、移動体が電波が受信困難なエリアに侵入
したら、第２の位置検出手段により移動体の位置検出を
行うようにして、移動体が電波の受信が困難なエリアを
移動している時にも、移動体の自位置がわかるようにし
たものである。移動体が電波の受信が困難なエリアに侵
入することは、第１の位置検出手段で検出される位置情
報と、受信困難エリア情報記憶手段に記憶されている電
波の受信が困難なエリアの情報とを参照して判断でき、
移動体が電波の受信が困難なエリアから脱したことは、
第２の位置検出手段で検出される位置情報と、受信困難
エリア情報記憶手段に記憶されている電波の受信が困難
なエリアの情報とを参照して判断できる。

〔従来の技術〕

人工衛星を用いて、車輌や航空機、船舶等の移動体の
測位を行うとともに、メッセージ通信を行える衛星測位
通信サービスシステムが開発されつつある。例えば「自
動車技術、Vol.41,No,10,1987.」には、このような衛星
測位通信サービスシステムについて記載されている。

このような衛星測位通信サービスシステムは、例えば
運送会社でトラック運行管理をするのに利用できる。つ
まり、例えば運送会社でトラックの運行管理をするのに
このシステムを利用する場合には、この運送会社が管理
するトラックにトランシーバが載置される。これらのト
ラックは全土に分散して移動し、時々刻々と走行位置が
変化する。この場合、オペレーションセンターとモービ
ルユニットとの間で通信が行われ、オペレーションセン
ターでは時々刻々と変化する各トラックの運行状況や現
在位置を知ることができる。このシステムによれば、運
送会社では顧客に荷物の到着時刻を伝える等のサービス
を行うことができ、また、そのトラックの次の運行スケ
ジュールを前もって計画でき、効率的な配車が行える。

ところで、このような衛星測位通信サービスシステム
には、移動体からオペレーションセンターにメッセージ
を一方向に通信する一方向の通信サービスばかりでな
く、移動体とオペレーションセンターの間で双方向にメ
ッセージ通信を行う双方向の通信サービスが考えられて
いる。一方向の通信サービスでは、トランシーバが載置
された移動体からオペレーションセンターへの一方向に
通信が行われる。そして一方向の通信サービスでは、例
えばロラン（Long range navigation）Ｃシステムを用
いて、移動体側で測位がなされる。

双方向の通信サービスでは、移動体とオペレーション
センターとの間で、双方向にメッセージ通信が行える。
そして、双方向の通信サービスでは、２個以上の衛星を
介された応答信号の時間差から、移動体の位置が算出さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、山影やトンネル内のように、電波の送受信
が困難な位置を移動体が走行することがある。このよう
な衛星測位通信サービスシステムでは、電波を用いて移
動体の測位を行っている。すなわち、前述したように、
一方向の通信サービスでは例えばロランＣシステムを用
いて移動体の測位がなされる。双方向の通信サービスで
は、２個以上の衛星を介された応答時間の時間差から移
動体の位置が算出される。このような電波を用いた測位
方法では、移動体の現在地を高い精度で求めることがで
きるが、移動体が電波の送受信が困難な位置を走行して
いるときには、移動体の測位が行えない。

一方、移動体の方向と走行距離とから移動体の現在地
を知る方法が知られている。ところが、このように移動
体の方向と走行距離とから移動体の現在地を求めるよう
にした場合、誤差の堆積により、正確な移動体の現在地
を算出することが困難である。

したがって、この発明の目的は、移動体が電波の送受
信が困難な位置を移動している際にも、移動体の自位置
を知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。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、移動体５の位置情報を電波を受信して得
る第１の位置検出手段11と、 移動体５の位置情報を自立航法に基づいて得る第２の
位置検出手段12と、 電波の受信が困難なエリアの情報が記憶される受信困
難エリア情報記憶手段14とを備え、 第１の位置検出手段11で検出される位置情報と、受信
困難エリア情報記憶手段14に記憶されている電波の受信
が困難なエリアの情報とを参照して、移動体５の電波の
受信が困難なエリアに侵入することを検出し、 第２の位置検出手段12で検出される位置情報と、受信
困難エリア情報記憶手段14に記憶されている電波の受信
が困難なエリアの情報とを参照して、移動体５が電波の
受信が困難なエリアから脱したことを検出し、 移動体５が電波が受信困難なエリアにあるとき以外に
は、第１の位置検出手段11により移動体５の位置検出を
行い、 移動体５が電波が受信困難なエリアに侵入したら、第
２の位置検出手段12により移動体５の位置検出を行う ようにしたことを特徴とするナビゲーション装置であ
る。

〔作用〕

電波を用いて移動体５の自位置を検出する位置検出手
段11と、自走により位置検出を行う位置検出手段12が設
けられている。また、電波の送受信が困難なエリア情報
が記憶される送受信困難エリアの記憶手段14が設けられ
る。この電波の送受信が困難なエリア情報が記憶される
送受信困難エリアの記憶手段14に記憶されている電波の
送受信が困難なエリアの情報を用いて、位置検出手段11
で得られる位置情報と、位置検出手段12で得られる位置
情報が切り換えられる。これにより、電波の送受信が行
えるエリアを移動体５が走行しているときには、電波を
用いて移動体５の自位置を検出する位置検出手段11から
位置情報が得られ、移動体５が電波の送受信が困難なエ
リアを走行しているときには、自走による位置検出手段
12から位置情報が得られる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。

第２図は、この発明が適用できる衛星測位通信サービ
スシステムの一例を示すもので、このサービスシステム
では、地上の固定局であるオペレーションセンターと各
移動体との間で双方向の通信が行える。

この衛星測位通信サービスシステムでは、３個の静止
衛星１〜３を用いて、地上の固定局としてのオペレーシ
ョセンター４と移動体５とのメッセージ通信が行われる
ととともに、移動体の位置が衛星１〜３を用いて３次元
（緯度、経度、高度）測位される。３個の衛星のうち、
衛星１はオペレーションセンター４と移動体５との間で
双方向通信を行うために用いられる。衛星２及び３は移
動体５からの送信信号をオペレーションセンター４に伝
送するために用いられる。オペレーションセンター４は
地上に固定して設置されており、移動体５に載置された
トランシーバからの送信信号を衛星１〜３を介して受信
するものである。オペレーションセンター４とユーザー
センター６とは、例えば電話回線７を介して結ばれてい
る。なお、移動体５はトラック等の車両であり、移動体
５には、トランシーバが載置されている。

オペレーションセンター４と移動体５とは、衛星１を
介して双方向に通信を行える。すなわち、オペレーショ
ンセンター４からは、衛星１に向けて、搬送周波数例え
ば2.5GHzの信号が出力され、この信号が衛星１を介して
移動体５に送られる。移動体５からは、搬送周波数例え
ば1.6GHzの信号が出力され、この信号が衛星１を介して
オペレーションセンター４に送られる。移動体５から
は、一定時間毎に現在の運行状況に関する情報が送信さ
れる。

また、移動体５の現在位置を測位する際には、オペレ
ーションセンター４から衛星１を介して送られるインタ
ロゲーション信号に応答して、移動体５に載置されたト
ランシーバから応答信号が出力される。この応答信号が
衛星１を介してオペレーションセンター４に送られると
共に、衛星２及び３を介してオペレーションセンター４
に送られる。これら衛星１〜３を介して伝送された夫々
の応答信号がオペレーションセンター４に到達する時刻
には、その伝搬経路の差異から、時間差が生じる。オペ
レーションセンター４では、これらの時間差に基づい
て、移動体５の位置を求めることができる。

このように、移動体５からは、一定時間毎に現在の運
行状況に関する情報が送られてくる。この情報がオペレ
ーションセンター４で受信され、ユーザーセンター６に
伝えられる。また、各衛星１〜３をそれぞれ介された応
答信号を受信して、この時間差から移動体の位置がわか
る。したがって、移動体５の電波の送受信が行えるエリ
アを走行している場合には、移動体５の自位置は、オペ
レーションセンター４から衛星１を介して移動体５に送
られる情報からわかる。

ところが、移動体５が山影やトンネル内のように電波
の送受信が困難な位置を走行していると、移動体５とオ
ペレーションセンター４との間の通信が不能になる。こ
のため、移動体５では、自位置が不明になる。

そこで、この発明の一実施例では、移動体５に移動方
向と走行距離又は移動速度から自位置を求める自走によ
る位置検出装置が設けられている。このような位置検出
装置は、電波を用いていないので、移動体が電波の受信
が困難な位置を移動している場合にも、移動体５の自位
置を検出することが可能である。移動体５が電波の送受
信が困難なエリアに侵入すると、この移動方向と走行距
離又は移動速度から自位置を求める位置検出装置を用い
て移動体５の現在地が検出される。これにより、移動体
５が山影やトンネル内のように電波の送受信が困難な位
置を走行しているときでも、移動体５の自位置が検出で
きる。移動体５が電波の送受信が困難なエリアを脱する
と、移動体５とオペレーションセンター４との通信が可
能になるので、各衛星１〜３をそれぞれ介された応答信
号をオペレーションセンター４で受信して、この時間差
から移動体の位置移動体５の位置を検出することが可能
になる。

なお、各衛星１〜３をそれぞれ介された応答信号をオ
ペレーションセンター４で受信して、この時間差から移
動体５の位置を検出するようにした場合、高い精度で移
動体５の位置を測位することが可能である。ところが、
移動方向と走行距離又は移動速度から自位置を求める位
置検出装置では、長距離にわたって位置検出を行うと、
誤差が堆積し、測定誤差が大きくなる。しかしながら、
この発明の一実施例では、移動体５が電波の受信が困難
なエリアにあるときだけ、移動方向と走行距離又は移動
速度から自位置を求める位置検出装置で自位置を検出し
ているので、誤差が大きく堆積されず、測定誤差が大き
くならない。

第１図は移動体５における自位置検出を説明するため
の機能ブロック図である。

前述したように、移動体５の現在地は、各衛星１〜３
をそれぞれ介された応答信号をオペレーションセンター
４で受信し、この時間差から求められる。このようにし
て測位された移動体５の現在位置情報は、オペレーショ
ンセンター４から衛星１を介して移動体５に送られる。
この現在地情報が第１図において電波による位置検出手
段11からスイッチ手段13の端子13Aに供給される。

また、移動体５の移動方向と走行距離又は移動速度か
ら移動体５の現在地を検出する位置検出手段12が設けら
れ、この位置検出手段12により、移動体１の現在地が検
出される。この位置検出手段12により検出された現在地
情報がスイッチ手段13の端子13Bに供給される。

更に、送受信困難エリアの記憶手段14が設けられてい
る。この送受信困難エリアの記憶手段12には、電波の送
受信が困難なエリアが予め記憶されている。例えば、第
３図に示すような地形の場所にある道路23を移動体５が
通過する予定になっており、このような場所において、
山21の影響により、ハッチングを施して示すエリア22が
送受信困難エリアになっているとする。このような場
合、このエリア22の位置情報が送受信困難エリアの記憶
手段11に記憶される。なお、この送受信困難エリア情報
の記憶手段11には、送受信困難エリアが緯度と経度の情
報として記憶される。このように、送受信困難エリアを
緯度と経度の情報として記憶させる他、送受信困難エリ
アを道路区間情報として記憶させるようにしても良い。

スイッチ手段13は、判断情報15により切り換えられ
る。判断手段15は、送受信困難エリアの記憶手段14に記
憶されている送受信困難エリアの情報を参照しながら、
スイッチ手段13を切り換えるようにしている。

すなわち、電波の送受信が行える位置を移動体５が走
行しているときには、スイッチ手段13の端子13Aと端子1
3Cが接続される。そして、電波を用いて位置検出を行う
位置検出手段11で得られる現在地情報がスイッチ手段13
を介してディスプレイ16に送られ、このようにして得ら
れた現在地情報がディスプレイ16に表示される。

この間、位置検出手段11から得られる現在地情報と、
送受信困難エリア情報の記憶手段14に記憶されている送
受信困難エリアの情報とから、移動体５が送受信困難エ
リアに浸入するかどうかが判断される。移動体５が送受
信困難エリアに侵入する直前でスイッチ手段13が切り換
えられ、スイッチ手段13の端子13Bと端子13Cが接続され
る。

移動体５が電波の送受信が困難なエリアに侵入したと
きには、このようにスイッチ手段13の端子13Bと端子13C
が接続されている。このため、移動体５が電波の送受信
が困難なエリアを走行しているときには、自走による位
置検出を行う位置検出手段12で得られる現在地情報がス
イッチ手段13を介してディスプレイ16に送られ、このよ
うにして得られた現在地情報がディスプレイ16に表示さ
れる。

この間、位置検出手段12から得られる現在位置情報
と、送受信困難エリア情報の記憶手段14に記憶されてい
る送受信困難エリアの情報とから、移動体５が送受信困
難エリアから脱するかどうかが判断される。移動体５が
送受信困難エリアから脱したと判断された後に、スイッ
チ手段13が切り換えられ、スイッチ手段13の端子13Aと
端子13Cが接続される。

移動体５が電波の送受信が困難なエリアから脱した後
には、このようにスイッチ手段13の端子13Aと端子13Cが
接続されている。このため、位置検出手段11で得られる
現在位置情報がスイッチ手段13から出力され、このよう
にして得られた現在位置情報がディスプレイ16に表示さ
れる。

なお、上述の一実施例は、双方向の通信サービスを行
う衛星測位通信サービスにこの発明を適用したものであ
るが、この発明は、一方向の通信サービスの場合にも同
様に適用できる。一方向の通信サービスでは、例えばロ
ランＣシステムにより移動体５の測位を行う位置検出手
段と、移動体５の移動方向と走行距離又は移動速度によ
り移動体５の位置を検出する位置検出手段が設けられ
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、電波を用いて移動体５の自位置を
検出する位置検出手段11と、自走により位置検出を行う
位置検出手段12が設けられている。また、電波の送受信
が困難なエリア情報が記憶される送受信困難エリアの記
憶手段14が設けられる。この電波の送受信が困難なエリ
ア情報が記憶される送受信困難エリアの記憶手段14に記
憶されている電波の送受信が困難なエリアの情報を用い
て、位置検出手段11で得られる位置情報と、位置検出手
段12で得られる位置情報が切り換えられる。これによ
り、電波の送受信が行えるエリアを移動体５が走行して
いるときには、電波を用いて移動体５の自位置を検出す
る位置検出手段11から位置情報が得られ、移動体５が電
波の送受信が困難なエリアを走行しているときには、自
走による位置検出手段12から位置情報が得られる。

したがって、この発明によれば、移動体５が電波の送
受信が行えるエリアを移動しているときには、移動体５
の正確な位置情報が得られるとともに、移動体５が電波
の送受信が困難なエリアを移動しているときも、移動体
５の位置検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の説明に用いる機能ブロッ
ク図，第２図はこの発明が適用できる衛星測位サービス
システムの一例の略線図，第３図はこの発明の一実施例
の説明に用いる略線図である。 図面における主要な符号の説明 11:電波による位置検出手段,12:自走による位置検出手
段,14:送受信困難エリア情報の記憶手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐古 曜一郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 渡辺 貴彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−66413（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−226610（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−4399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−90069（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−5284（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−261013（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−26589（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 21/00 G01S 5/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体の位置情報を電波を受信して得る第
   １の位置検出手段と、 上記移動体の位置情報を自立航法に基づいて得る第２の
   位置検出手段と、 電波の受信が困難なエリアの情報が緯度と経度の情報と
   して記憶される受信困難エリア情報記憶手段と、 上記第１の位置検出手段で検出された位置情報と上記第
   ２の位置検出手段で検出された位置情報とを切り換える
   スイッチ手段と、 上記受信困難エリア情報記憶手段に記憶されている上記
   電波の受信が困難なエリアの情報を参照して上記スイッ
   チ手段を制御する制御手段と を有し、 上記制御手段は、上記移動体が上記電波の受信が困難な
   エリアにあるとき以外では、上記スイッチ手段を上記第
   １の位置検出手段側に設定すると共に、上記第１の位置
   情報検出手段で検出される位置情報と、上記受信困難エ
   リア情報記憶手段に記憶されている上記電波の受信が困
   難なエリアの情報とを参照して、上記移動体が上記電波
   の受信が困難なエリアに侵入するかどうかを検出し、上
   記移動体が上記電波の受信が困難なエリアに侵入するこ
   とが検出されると、上記移動体が上記電波の受信が困難
   なエリアに侵入する直前に上記スイッチ手段を上記第２
   の位置検出手段側に設定し、 上記移動体が上記電波の受信が困難なエリアにあるとき
   では、上記スイッチ手段を上記第２の位置検出手段側に
   設定すると共に、上記第２の位置情報検出手段で検出さ
   れる位置情報と、上記受信困難エリア情報記憶手段に記
   憶されている上記電波の受信が困難なエリアの情報とを
   参照して、上記移動体が上記電波の受信が困難なエリア
   から脱出するかどうかを検出し、上記移動体が上記電波
   の受信が困難なエリアから脱出することが検出される
   と、上記移動体が上記電波の受信が困難なエリアから脱
   出した直後に上記スイッチ手段を上記第１の位置検出手
   段側に設定する ようにしたナビゲーション装置。