JP2905662B2 - 移動体位置検出装置 - Google Patents
移動体位置検出装置Info
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Description
関し、特に、車載用または携帯用の移動体位置検出装置
に関するものである。
動体に対して、複数個の人工衛星から電波を受信して、
その現在位置や移動体速度等を検出するために、移動体
位置検出装置であるGPS(Global Posit
ioning System)測位装置が注目されてい
る。GPS測位装置とは、全世界測位システムに属する
複数個の人工衛星からの電波を受信して、移動体の現在
位置を知ることができるものである。
位操作は、通常3個以上の人工衛星からの電波を受信す
ることによって行なわれるものである。複数個の人工衛
星からの電波は移動体側で同時に受信されて、複数個の
人工衛星側に設けられている時計装置と移動体側に設け
られている時計装置との間の精度の差異に基づく時間的
なずれに対する所定の補正処理がなされてから移動体の
現在位置を表示手段に表示する。
を参照しながら説明する。図4は従来のGPS測位装置
の構成を示すブロック図である。
人工衛星からの電波を受信するアンテナ部31、GPS
受信部32、データ処理部33、地図データ記憶装置3
4、表示装置35を含む。
され、人工衛星から出力される電波を受信してGPS受
信部32へ伝える。GPS受信部32はデータ処理部3
3と接続され、アンテナ部31で受信した電波からGP
S測位データを算出してデータ処理部33へ出力する。
データ処理部33は地図データ記憶装置34および表示
装置35と接続される。データ処理部33は地図データ
記憶部34に予め記憶されている地図データを読出し、
前記GPS測位データから求めた現在位置を地図データ
上に重畳して表示装置35へ出力する。表示装置35は
表示画面上に地図および現在位置を表示する。上記の構
成により、GPS測位装置は移動中の自己の現在位置を
地図上に表示し、使用者は自己の現在位置を常に確認す
ることができる。
のGPS測位装置と位置検出方式が異なるビーコン方式
測位装置が開発されている。ビーコン方式測位装置は、
VICS(道路交通情報通信システム)における対車両
通信システムの1つであるビーコン系通信システムに用
いられるものである。このビーコン系通信システムは、
道路沿いに間欠的に配置された路上無線局(ビーコン)
から走行中の車両に対し、センターから配送された道路
交通情報とビーコン自身に記憶されている位置情報、道
路案内情報などを提供する通信システムである。ビーコ
ン系通信システムの通信エリアの幅はビーコン正面側の
約4車線程度であり、通信エリアの長さはビーコン設置
位置を中心とした道路沿いの約70mである。車両はこ
の通信エリア内を走行中に情報を受信し、車載装置によ
るデータ処理と表示が行なわれる。また、ビーコン系通
信システムには後述するように車両において位置検出が
可能なシステムとなっており、車載ナビゲーション装置
の位置座標構成手段としても使用される。ビーコンは間
欠的に配置されていることからビーコン間の干渉がな
く、したがって、全国の道路を1チャンネルの電波でカ
バーすることができ、車両に搭載されたビーコン方式測
位装置でのチャンネル選択の必要がないという利点があ
る。
信と位置検出の2つの機能を持つ。広いデータ通信領域
の確保と現在位置の高精度な較正を達成するため、ビー
コンから送信される信号はデータによるGMSK(Gu
ssian MinimumShift Keyin
g)変調を施したうえに位置検出用の1kHzAM変調
を重畳している。ビーコンから送信される情報データは
128バイト単位の複数のデータフレームから構成され
ている。1つのビーコンによる送信データ量は、制限速
度程度での通信エリア内走行において少なくとも3サイ
クル程度のデータ受信が可能なようになっている。ま
た、各データフレームにはCRC(Cyclic Re
dundancy Code)符号が付加されており、
車両側で誤り検出ができるようになっている。
ナで、その水平面内合成指向性は、道路脇のポール等に
俯角をもって取付けることにより、広い通信エリアを確
保できるようになっている。一方、前述のAM変調は前
記2基のアンテナエレメントに対してお互いに逆相とな
るように変調がつけられており、ビーコン送信アンテナ
正面においてはAM変調成分がゼロとなり、アンテナの
通過前と通過後においてお互いにAM位相が逆相となる
ようになっている。この1kHzAM変調の位相の立上
がりおよび立下がりのタイミングはデータフレームに同
期している。したがって車両側ではこれらの位相関係の
変化を知ることにより、ビーコン送信アンテナの直下正
面位置の検出と走行方向の識別を行なうことができる。
いられる従来のビーコン方式測位装置について図面を参
照しながら説明する。図5は従来のビーコン方式測位装
置の構成を示すブロック図である。
置は、アンテナ部41、RF(Radio Frequ
ency)部42、データ復調部43、AM(Ampl
itude Modulation)復調部44、位相
判定部45、CD(Carrier Detect)検
出部46、データ処理部47、表示装置48、地図デー
タ記憶装置49を含む。
ビーコンから送信された2.45GHz帯の搬送波を受
信してRF部42へ出力する。RF42は入力された
2.45GHz帯の搬送波に周波数変換、増幅等の処理
を行ない、IF(Intermediate Freq
uency)帯までダウンコンバートしたIF信号をデ
ータ復調部43、AM復調部44、CD検出部46へ出
力する。
MSK復調し、ビーコン設置位置情報、道路案内情報等
を含むデータをデータ処理部47へ出力する。データ処
理部47は入力されたデータから各データフレームに付
加されているCRC符号によりデータの誤りを検出す
る。
kHzのAM変調成分を復調し、位相判定部45へ出力
する。位相判定部45は入力した復調信号とデータフレ
ームに同期した1kHzクロック信号と比較され、同相
または逆相の位相判定を行ない、データ処理部47へ位
相判定結果を出力する。
るか否かを判定するため、入力したIF信号が所定の基
準受信レベルを超えているか否かを判定し、データ処理
部47へ領域判定結果を出力する。データ処理部47は
前記位相判定結果と領域判定結果を基に、位置検出およ
び方向識別を行なう。
ら入力されるデータや前記位相検出および方向識別の結
果と地図データ記憶装置49に記憶されている地図デー
タを重畳して、表示装置48へ地図、現在地、各種情報
等を表示する。上記構成により、ビーコン方式測位装置
は、移動中の自己の現在地を地図上に表示し、使用者は
自己の現在位置を確認することができる。
は、測位精度が半径約100mとかなり誤差が大きいた
め、道路間が狭い場合は誤った道路上に現在位置を表示
してしまうことがあり、正確な現在位置を常に提供する
ことができなかった。また、人工衛星からの電波を使用
しているため、高層建築物が多い市街地では、電波妨害
により正常な受信を行なうことができないという問題も
発生していた。
コンの設置されている範囲では高精度に現在位置を検出
することができるが、ビーコンは限られた地域にしか設
置されておらず、日本全国で位置検出を行なうことがで
きなかった。
方式測位装置とを組合せて測位精度を向上させる装置
が、特開平2−138814号公報に示されているが、
両者を単純に結合したものであるため、装置のコストが
高く、また、取付けるためには大きなスペースを必要と
するため実用的ではなかった。さらに、この装置では表
示された現在位置がGPS測位装置によって測位された
ものなのか、さらにビーコン方式測位装置によって補正
されたものなのかが分かりにくいという問題点があっ
た。
あって、位置情報をその正確性を含めて明確に表示する
ことができる、安価で小型の移動体位置検出装置を提供
することを目的とする。
は、人工衛星電波から移動体の位置を検出する手段と、
地上電波からの位置検出用信号を使用して、位置検出手
段により検出された移動体の現在位置を補正する補正手
段と、検出手段により検出された現在位置および補正手
段により補正された現在位置を互いに異なる態様で表示
する表示手段とを含む。
置検出用信号を使用するため、他の成分を含む信号を用
いる場合と比較して受信部の構成を簡略化することがで
き、また、人工衛星電波による位置検出誤差を地上電波
により高精度に補正することができる。また人工衛星電
波により検出された現在位置と、地上電波により補正さ
れた現在位置とが異なる態様で表示されるので、表示さ
れた現在位置が補正前のものか補正後のものか使用者は
容易に判断できる。
置検出装置について図面を参照しながら説明する。図1
は、本発明の一実施例の移動体位置検出装置の外観を示
す図である。図1において、移動体位置検出装置は、表
示装置1、操作キー2、接続線4を含む。表示装置1は
地図および各種データを表示する。操作キー2により使
用者が操作指令を入力し、表示装置の表示画面のスクロ
ールおよび縮小または拡大等を行なうことが可能となっ
ている。接続線4により装置本体と車両のルーフアンテ
ナ(図示省略)とが接続され、人工衛星電波および地上
波を受信している。また、挿入口3より、地図情報等を
記憶した各種記憶媒体、たとえば、CD−ROMディス
ク等が挿入可能となっている。
衛星からの電波を受信して自己の位置を検出する機能
(GPS機能)と、地上波であるビーコンからの電波の
うち1kHzのAM変調成分から自己の位置検出および
走行方向識別を行なう機能(ビーコン機能)を有してい
る。
され、地図上の△はビーコン設置位置を示している。移
動中の軌跡は地図上で破線で示され、現在位置は○で示
される。○はGPS機能のみ使用の場合、○を点灯表示
し、ビーコン機能により位置補正された場合は、○を点
滅表示することにより、GPS機能のみのデータと識別
可能としている。図1では、現在位置が道路上より外れ
てきたため、ビーコン機能により補正した直後の状態を
示している。
いて詳細に説明する。ビーコンからの送信信号は、各種
データを送信するためGMSK変調された成分と現在位
置を検出するための1kHzのAM変調された成分が含
まれる。GMSK変調成分にはビーコンの設置位置や道
路情報等がデータとして直接含まれている。一方、AM
変調成分は、1機のビーコンが具備する2個のビーコン
送信アンテナから、互いに逆相となるように変調がかけ
られている。したがって、ビーコン送信アンテナの正面
つまりビーコン通過時には、AM変調成分がゼロとな
り、ビーコン送信アンテナの通過前と通過後では互いに
AM位相が逆相となる。その結果、AM変調成分の位相
関係の変化を知ることにより、ビーコン通過時の位置検
出と、走行方向の識別を行なうことができる。通常のビ
ーコン方式測位装置はGMSK変調成分とAM変調成分
の両方を利用して位置検出を行なっているが、本発明で
はAM変調成分のみを使用する。つまり、現在位置の大
まかな検出を前記のGPS機能により行ない、GPS機
能の誤差をAM変調成分を利用して補正している。この
結果、本装置では以下のような効果がある。通常のビー
コン機能だけではビーコンが設置されていない地域での
位置検出ができなかったが、GPS機能で位置検出を行
なうため、人工衛星の電波が受信できるすべての地域で
位置検出が可能となる。また、AM変調成分によりビー
コン通過時を検出して位置補正を行なうため、位置検出
誤差がほとんどなくなる。さらに、人工衛星からの電波
が受信しにくい市街地では、逆にビーコンが設置されて
いる場合が多く、GPS機能により位置検出できなくて
も、前記のようなビーコンのAM変調成分を用いた位置
検出が可能となり、すべての地域において高精度な位置
検出をすることができる。さらに、本装置では、ビーコ
ンから送信される信号のうちAM変調成分のみを利用し
ており、受信部の構成が簡略化され、低コスト化および
小型化を容易に実現することができる。
ついて図面を参照しながら説明する。図2は、本装置の
回路部の構成を示すブロック図である。
S用アンテナ部11、ビーコン用アンテナ部12、ビー
コン用RF部13、AM復調部14、位相判定部15、
CD検出部22、GPS用受信部23、データ処理部2
0、表示装置1、地図データ記憶装置21を含む。
出力される電波を受信して、GPS用受信部18へ出力
する。GPS用受信部23はGPS用RF部18、GP
S用IF部19を含む。GPS用受信部23のGPS用
RF部18は入力されたRF帯の搬送波に周波数変換お
よび所定のレベルまでの増幅等の処理を行ない、IF帯
までダウンコンバートしたIF信号を作成し、GPS用
IF部19へ出力する。GPS用IF部19は入力した
IF信号からGPS測位データを求めて、データ処理部
20へ出力する。データ処理部20はGPS測位データ
から現在位置を求め、その位置が含まれている地図デー
タを地図データ記憶装置21から読出す。データ処理部
20は読込んだ地図データに現在位置を重畳して表示装
置1に表示データを出力する。上記の構成により、本装
置はGPS機能を実現し、現在位置を表示装置1上に表
示することができる。
ら出力される2.45GHz帯の搬送波を受信してビー
コン用RF部13へ出力する。ビーコン用IF部13は
入力された2.45GHz帯の搬送波を周波数変換およ
び所定のレベルまでの増幅等の処理を行ない、IF帯ま
でダウンコンバートしたIF信号をAM復調部14、C
D検出部22へ出力する。
HzのAM変調成分のみを復調して位相判定部15へ出
力する。位相判定部15は入力した復調信号から同相ま
たは逆相の位相判定を行ない、データ処理部20へ判定
結果を出力する。
CD判定部17を含む。CD検出部22の受信レベル検
波部16は入力したIF波の受信レベルを検波してCD
判定部17へ出力する。CD判定部17は入力した受信
レベルが所定のレベルを超えているか否かを判定して、
判定結果をデータ処理部20へ出力する。
定結果を基に、受信レベルが所定のレベルを超え、ビー
コンからの受信可能領域内にあると判断した場合、位相
判定部15の出力により、前記GPS機能により検出さ
れた現在位置を補正して表示装置1へ出力する。以上の
構成によるビーコン機能による位置補正動作を実現する
ことが可能となる。
ーチャートを用いて説明する。図3は、本装置の位置検
出動作を説明するフローチャートである。
データ処理部20内の記憶部(図示省略)内に記憶され
ている。
部20は、GPS用IF部19から出力されるGPS測
位データが正常に入力されているか否かを確認する。G
PS測位データが正常に入力され、GPS測位が可能な
場合、ステップS2へ移行する。
部20は、地図データを地図データ記憶装置21から読
出し、前記GPS測位データから求めた現在位置を重畳
して、リアルタイムで表示装置1に出力して表示画面上
に表示する。
部20は、CD判定部17の判定結果を基にビーコンか
らの受信が可能か否かを判断する。受信できない場合は
ステップS1へ移行し、受信可能な場合はステップS4
へ移行する。
部20は、位相判定部15から出力される判定結果を基
に、GPS測位データから求めた現在位置を補正し、リ
アルタイムで表示装置1に出力して表示画面上に表示す
る。このとき、現在位置の表示を点滅させ、GPS測位
データのみからの位置検出と区別して、使用者に補正さ
れた位置であることを伝える。
へ戻り、通常のGPS測位状態に戻り、上記処理を繰返
す。この結果、ビーコンを通過するごとに位置補正を行
なうことができ、検出精度を向上させることができる。
るが、ビーコンからの電波は道路脇の歩道部分等でも十
分に受信可能であり、また、本装置は小型化が容易であ
るため、歩行者用の携帯用としても使用でき、同様の効
果を得ることができる。
に、不揮発性メモリ装置等を用いてビーコン設置位置情
報を記憶させ、地図データを用いずにビーコン設置位置
情報から現在位置を特定して、表示装置1に文字情報と
して現在位置を表示しても同様の効果を得ることができ
る。また、この場合、地図データ記憶装置として一般に
使用されるCD−ROM装置と比較して半導体メモリ等
を用いた不揮発性メモリ装置は一般に非常に小型であ
り、装置全体の大きさをさらに小型化することが可能と
なる。
を車両に設置された本体と一体化し、本実施例のその他
の部分を着脱可能な構成とするとともに、前記の不揮発
性メモリ装置を前記着脱部と一体化した携帯用装置とす
ることにより、車載用の場合は地図データ記憶装置21
から地図データを、携帯用の場合は不揮発性メモリ装置
からビーコン設置情報を読出すことができ、現在位置を
検出することができる。この結果、車載用としても携帯
用としても使用することができ、携帯時は装置本体をさ
らに小型化することが可能となる。
は、地上電波からの位置検出用信号を使用し他の信号は
使用しないため、受信部の構成を簡略化することがで
き、装置の低コスト化および小型化を実現することがで
きる。また、人工衛星電波による位置検出誤差を地上電
波により補正することにより、常に正確な位置情報を提
供することができる。また表示された現在位置が補正前
のものか補正後のものか使用者が容易に判断できるの
で、現在位置表示の正確性を容易に判断することが可能
になる。
を示す図である。
図のブロック図である。
検出動作を説明するフローチャートである。
置のブロック図である。
測位装置のブロック図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 人工衛星電波および位置検出用信号を含
む地上電波を用いて移動体の位置を検出する移動体位置
検出装置であって、 前記人工衛星電波から前記移動体の現在位置を検出する
検出手段と、 前記地上電波からの前記位置検出用信号を使用して、前
記位置検出手段により検出された前記移動体の現在位置
を補正する補正手段と、 前記検出手段により検出された現在位置および前記補正
手段により補正された現在位置を互いに異なる態様で表
示する表示手段と を含む移動体位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7196393A JP2905662B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 移動体位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7196393A JP2905662B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 移動体位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06289115A JPH06289115A (ja) | 1994-10-18 |
JP2905662B2 true JP2905662B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=13475643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7196393A Expired - Lifetime JP2905662B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 移動体位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2905662B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6334090B1 (en) | 1999-08-24 | 2001-12-25 | Nec Corporation | GPS terminal, position measuring system, and map display method using the same |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4268278B2 (ja) * | 1999-08-23 | 2009-05-27 | 株式会社ザナヴィ・インフォマティクス | ナビゲーション装置 |
JP2001133534A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 移動局装置及び位置推定方法 |
JP5737032B2 (ja) * | 2011-07-19 | 2015-06-17 | 株式会社デンソー | 車両位置特定装置 |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP7196393A patent/JP2905662B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6334090B1 (en) | 1999-08-24 | 2001-12-25 | Nec Corporation | GPS terminal, position measuring system, and map display method using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06289115A (ja) | 1994-10-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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