JP3905680B2 - 移動体システム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、移動体の緯度、経度、高度を測位する全世界測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に代表される、移動体の現在位置を測位するための位置測位手段を備えた移動体システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年では、車載用ナビゲーションシステムに代表されるように、移動体の現在位置を測位し、その測位結果に基づいて情報記録媒体より地図データを読出し、その地図と移動体の現在位置を示すマークをＬＣＤなどの表示機器上に表示する移動体システムが普及している。
【０００３】
このような移動体システムに利用されている、移動体の現在位置を測位する為の位置測位手段としては、全世界測位システムにおけるＧＰＳレシーバや、走行距離センサとジャイロを利用した自立型位置測位手段などが一例として挙げられる。
【０００４】
以下、図３を用いて、位置測位手段を搭載した移動体システムの一例として、車載用ナビゲーションシステム（以下、本システムと称する）について説明する。図３において、制御手段としてのＣＰＵ１は、本システム全体の基本的制御を司るコントローラであり、各システム要素とはバスラインＢを介して接続されている。ＲＯＭ２には、このＣＰＵ１の制御動作の基となる制御プログラムや、本システムに電源が投入された際に、最初に表示手段上に表示される初期画面を構成するための画像データなどが予め記憶されている不揮発性の記憶手段である。電源部３は車に搭載されたバッテリに接続され、ＣＰＵ１の制御により、本システムに電源を供給するための電力供給手段である。
【０００５】
本システムでは、移動体の現在位置を測位する位置測位手段の１つとして、ＧＰＳレシーバ４を備えている。これは、地表からの軌道高度２０１８３Ｋｍの軌道上に位置する複数のＧＰＳ衛星から出力されている電波を、車上に設けられたアンテナ５により受信し、この受信した信号を利用して予め定められた測位計算を実行することにより、現在位置情報としての緯度、経度、高度を測位するものである。このＧＰＳレシーバ４は、高周波増幅回路、周波数変換回路、ノイズ除去回路などから構成されている。
【０００６】
ジャイロ６および走行距離センサ７は、ＧＰＳレシーバ４がＧＰＳ衛星から出力されている電波を取得できないような場合に、それに代わって移動体の現在位置を測位するものであり、自立型としてのもう１つの位置測位手段として本システムに備えられている。これらＧＰＳレシーバ４、ジャイロ６および走行距離センサ７からなる位置測位手段によって測位された結果の緯度、経度、高度などの位置情報は、随時、ＲＡＭ８に格納される。このＲＡＭ８には、その他にも、このシステムに対して使用者が設定した動作環境を示す情報なども格納される。
【０００７】
ディスクドライブ９は、地図データやＣＰＵ１の制御動作の基となる制御プログラムの一部が格納されているディスク状記録媒体１０から各種データを読取るためのものである。近年では、このディスク状記録媒体１０の格納情報の大容量化が進み、あらゆる縮尺の地図が広域にわたって格納されている。
【０００８】
ビデオメモリ１１は、ディスクドライブ９がディスク状記録媒体１０から読取った地図や位置測位手段によって測位された車の現在位置を示す現在位置マークなどを、視覚的情報として表示手段としてのＬＣＤ１２上に表示するために、一時的に表示画像データを格納するためのものである。
デコーダ１３は、経路案内音声や各種警報などのＲＯＭ２、ＲＡＭ８に記憶されている音声情報をデコードし、スピーカ１４はこのデコードされた音声情報を聴覚的情報として出力する。
【０００９】
音声認識手段１５は、マイク１６によって収集された使用者が発した発話を認識する手段である。使用者は、特定のコマンドを発話することにより、この音声認識手段１５を介して本システムの動作をコントロールすることができる。また、操作部１７も、本システムの動作を使用者がコントロールするための、操作指示手段の１つであり、赤外線などを利用したワイヤレスリモコンなどから構成されている。
【００１０】
このように構成された、本システムの動作について説明する。使用者が、車を始動することにより、車に搭載されたバッテリからの電力が電源部３を介して本システムに供給され、上述した本システムの各要素がＣＰＵ１の制御により始動する。
【００１１】
ＧＰＳレシーバ４は、前回の測位時に得られた測位データをＲＡＭ８から読出し、それを基に現在位置の測位を開始する。ディスクドライブ９はＧＰＳレシーバ４により測位された現在位置に基づき、その現在位置を含む地図データをディスク状記録媒体１０から読取る。ビデオメモリ１１には、読取られた地図と位置測位手段によって測位された車の現在位置を示す現在位置マークなどが供給され、これがＬＣＤ１２に表示され使用者に視覚的情報として伝達される。
【００１２】
これにより、使用者は、刻々と変化する車の移動状況について、ＬＣＤ１２を見ることにより直ちに入手することができる。また、使用者により発せられた発話内容や操作部１７による操作指示に基づき、表示している地図の縮尺や、表示地域が適宜変更され、状況に応じた的確な情報を得ることが可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の車載用ナビゲーションシステムに代表されるような、移動体の現在位置を測位する移動体システムにおいては、一般に、そのシステムに電力の供給が開始されると、現在位置の測位を自動的に開始し、電力の供給が停止するとそれに合わせて現在位置の測位も自動的に停止する構成となっている。
【００１４】
そして、システムに電力が供給されることにより、ＧＰＳレシーバ４では測位を開始する。このとき、複数のＧＰＳ衛星の補足と、補足したＧＰＳ衛星から受信した電波による測位計算を必要とするため、実際にはシステムに電力が供給されてから約数秒から数十秒後に初めて現在位置を測位することができる。
【００１５】
また、自立型の位置測位手段として利用されるジャイロでは、システムの起動時にはそれ自身の温度が所定温度にまで達していない。このジャイロでは、一般に低温時にはその出力が安定せず、システムに電力が供給されることによる自己発熱に伴い所定温度に達して正確な出力値を得るためには、所望の時間を必要とする。
【００１６】
上述のように、ＧＰＳレシーバ４、ジャイロ６および走行距離センサ７からなる位置測位手段においては、システムに電力が供給されて直ちに、現在位置を正確に測位することができない。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述のような課題を解決するために、本件発明の自己の位置を測位する位置測位システムは、自己の位置の測位を行う位置測位手段と、自己の位置を表示する表示手段と、位置測位手段の動作の継続要否を判断する判断手段と、判断手段の判断結果に基づき、表示手段の停止後における位置測位手段の動作の継続、停止を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、判断手段が位置測位手段の動作の継続が、必要であると判断した場合には位置測位手段の動作を継続させ、不要であると判断した場合には位置測位手段の動作を停止させることを特徴としている。
【００１８】
また、本件発明の自己の位置を測位する位置測位システムは、位置測位手段の動作を停止させる測位停止手段をさらに備え、測位停止手段は、表示手段の停止後における位置測位手段の動作が所定時間継続したときに、位置測位手段の動作を強制的に停止させることを特徴としている。
【００１９】
また、本件発明の自己の位置を測位する位置測位システムは、判断手段は、ジャイロの自己温度が正確な出力を得るために必要な所定温度に達していること、ジャイロセンサからの出力が継続的にあり車が移動されている可能性があること、ただちにＧＰＳレシーバによる測位動作を停止すると次回のＧＰＳレシーバによるＧＰＳ衛星の捕捉に時間を要してしまうこと、のうち少なくとも一つの条件を満たしているとき、測位手段の動作の継続が必要であると判断することを特徴としている。
【００２０】
また、本件発明の移動体に搭載される移動体システムは、移動体システムの主たる動作の停止を検出する動作停止検出手段を設け、動作停止検出手段は、移動対システムに電力を供給する電源ライン上に設けられていることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１、図２を用いて説明する。図１は本実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態においては、前述の図３に示した従来の車載用ナビゲーションシステムと基本的に同一の構成であり、特に図３において破線で示したＣＰＵ１、電源部３、ＧＰＳレシーバ４、ＧＰＳアンテナ５、ジャイロ６、走行距離センサ７について改良し、その改良技術について図１に詳細に示したものである。なお、図１においてＧＰＳレシーバ４、ＧＰＳアンテナ５、ジャイロ６、走行距離センサ７のそれ自身の内部構成、動作については図３にて示したものと同一の構成であるため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
スイッチ１８は、車に設けられたアクセサリースイッチである。このスイッチ１８は、使用者がエンジン始動用のキーを操作することに連動してオン／オフ制御されるものである。このスイッチ以降の電源ラインが、アクセサリー電源ライン（以下、Ａｃｃラインと称す）である。
【００２３】
検知部３１は、Ａｃｃライン上に設けられ、このＡｃｃラインから供給されている電力の電圧値が所定値以上に達したか否かを検知する。これにより、スイッチ１８がオン／オフされたことが検出され、その検出した結果をＣＰＵ１に出力する。また、検知部３２はスイッチ１８を介さずにバッテリに直接接続されているバックアップライン（以下、Ｂｕｐラインと称す）上に設けられ、Ｂｕｐラインから供給されている電力の電圧値が所定値以上に達しているか否かを検知することにより、Ｂｕｐラインがバッテリに接続されているか否かを検出し、その検出した結果をＣＰＵ１に出力する。
【００２４】
計時部３３は、Ａｃｃライン上に設けられており、スイッチ１８がオンとされて、Ａｃｃラインによる電力の供給がなされた時点でリセットされる。そして、スイッチ１８がオフとされ、Ａｃｃラインによる電力の供給が遮断された時点から計時を開始するものである。
【００２５】
電力供給切換部３４は、計時部３３およびＣＰＵ１からの出力を受け、Ｂｕｐラインから供給される電力を選択的に、ＧＰＳレシーバ４、ＧＰＳアンテナ５、ジャイロ６、走行距離センサ７を含む（破線にて図示）位置測位手段に安定化回路などから構成される安定部３５を介して供給する。
【００２６】
次に、このように構成された車載用ナビゲーションシステムの動作について、図２に示す動作フローチャートを用いて説明する。なお、この動作フローチャートは、本システムにおけるＲＯＭ２（図３を参照）に予め記憶されているプログラム、又はディスク状記録媒体１０に記録されているプログラムであってシステムの起動後にＲＡＭ８に転送記憶されたプログラムにより実行動作されるＣＰＵ１の動作制御を示すものである。
【００２７】
このプログラムは、本システムが起動した後に、スイッチ１８がオフとされ、Ａｃｃラインによる電力の供給が遮断された時点でスタート実行されるものである。この時、本システムではディスクドライブ９によるディスク状記録媒体からの情報の読取や、ＬＣＤ１２による各種表示、音声認識手段１５による発話語の認識など、主たる動作は停止する。
【００２８】
まず、ステップＳ１にてＢｕｐ電源ラインからの電力が供給されているか否かを判断する。この判断については、検知部３２によってＢｕｐラインから供給されている電力の電圧値を検知することによりなし得るものである。このステップＳ１にて、Ｂｕｐ電源ラインからの電力が供給されていないと判断された場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２に移行して、Ｂｕｐ電源ラインからの電力供給に異常性があると判断し、現在位置の測位動作を停止する。Ｂｕｐ電源ラインからの電力供給の異常性とは、例えば、Ｂｕｐ電源ライン自体の断線により電力が供給されない場合、バッテリの電力供給能力の低下により、供給されている電気の電圧が必要電圧に満たない場合などが挙げられる。そして、このステップＳ２による測位動作の停止処理がなされた後には（Ａ）に移行し、このプログラムを終了して制御動作を停止する。
【００２９】
ステップＳ１にて、Ｂｕｐ電源ラインからの電力が供給されていると判断された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３に移行してＡｃｃラインから電力の供給がなされているか否かを判断する。この判断については、検知部３１によってＡｃｃラインから供給されている電力の電圧値を検知することによりなし得るものである。このステップＳ３にて、Ａｃｃラインからの電力の供給されていると判断した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ４に移行し、計時部３３の計時をリセットする。次いでステップＳ５に移行し、現在位置の測位動作を継続する。そして、ステップＳ１に再び移行する。
【００３０】
このように、ステップＳ１にてＢｕｐ電源ラインからの電力が供給されていると判断され、ステップＳ３にてＡｃｃ電源ラインからの電力も供給されていると判断された場合には、位置測位手段による現在位置の測位動作を継続すべく、ＣＰＵ１は電力供給切換部３４を制御して、Ｂｕｐラインから供給される電力を、ＧＰＳレシーバ４、ＧＰＳアンテナ５、ジャイロ６、走行距離センサ７を含む（破線にて図示）位置測位手段に安定回路などから構成される安定部３５を介して供給する。この処理の流れは、例えば、スイッチ１８が一旦オフとされ、その後に、位置測位手段の測位動作の継続中に、再びスイッチ１８がオンとされた場合が相当する。
【００３１】
次に、ステップＳ３にてＡｃｃ電源ラインからの電力が供給されていないと判断された場合（Ｎｏ）について説明する。なお、この処理の流れは、スイッチ１８がオフとされ、その後に、位置測位手段の測位動作の継続中においてもスイッチ１８がオンとされない場合が相当する。この場合、ステップＳ６に移行し、計時部３３の計時動作が開始される。次いで、ステップＳ７に移行して現在位置の測位動作を継続する必要があるか否かを判断する。この判断は、ＣＰＵ１によってなされる判断であり、測位動作の継続が必要であると判断する、すなわち位置測位手段に電力を継続的に供給する必要があると判断する条件としては、ジャイロの自己温度が所定温度に達しておらず正確な出力を得ることができない、また、ジャイロセンサからの出力が継続的にあり車が移動されている可能性がある、また、今ただちにＧＰＳレシーバ４による測位動作を停止すると次回のＧＰＳレシーバ４によるＧＰＳ衛星の捕捉に時間を要してしまう、などが挙げられる。
【００３２】
このような条件で、ステップＳ７においてＣＰＵ１によって測位動作の継続が必要であると判断された場合には、ステップＳ８に移行して計時部３３による計時が所定時間に至ったか否かを判断する。このステップＳ８にて、計時開始から所定時間に至っていないと判断した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５に移行して現在位置の測位動作を継続する。そして、ステップＳ１に再び移行する。
【００３３】
一方、このステップＳ８にて、計時開始から所定時間に至ったと判断した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ９に移行して現在位置の測位動作を停止する。このステップ９に移行したことにより、位置測位手段による現在位置の測位動作を停止すべく、電力供給切換部３４はＢｕｐラインから供給される電力を、ＧＰＳレシーバ４、ＧＰＳアンテナ５、ジャイロ６、走行距離センサ７を含む（破線にて図示）位置測位手段に供給することを停止する。
【００３４】
このように、計時部３３を設け、計時開始から所定時間に至ったと判断した場合には、ステップＳ９に移行して現在位置の測位動作を停止するようにしているため、ＣＰＵ１により測位動作の継続が必要であると判断した場合（ステップＳ７）においても、強制的（優先的）に測位動作を停止することができる。これにより、ＣＰＵ１の制御動作に支障が生じた場合においても、測位動作を停止することが可能となり、不要な測位動作による電力浪費（バッテリの電力低下）を防止することができる。
【００３５】
また、ステップＳ７において、ＣＰＵ１によって測位動作の継続が必要ないと判断された場合（Ｎｏ）には、ステップＳ９に移行して現在位置の測位動作を停止すべく、ＣＰＵ１は電力供給切換部３４を制御して、Ｂｕｐラインから供給される電力を、ＧＰＳレシーバ４、ＧＰＳアンテナ５、ジャイロ６、走行距離センサ７を含む（破線にて図示）位置測位手段に供給することを停止して、プログラム終了する。
【００３６】
以上説明した実施の形態においては、ハード的構成として電力供給切換部３４を設け、この電力供給切換部が入力信号からシステムの状態を判断し、選択的に位置測位手段に電力を供給する構成としているが、この判断についてはＣＰＵ１がシステムの状態を検出して判断しても良い。
【００３７】
また、以上説明した実施の形態におけるシステムの制御動作については、そのプログラムが予めＲＯＭ２に記憶されていても良い。
また、それとは異なり、デイスク状記録媒体１０にそのプログラムを記憶しておいても良い。この場合は、そのデイスク状記録媒体１０を装着された車載用ナビゲーションシステムにおいて、同様の動作を実現することができる。
【００３８】
また、以上説明した実施の形態では、車載用ナビゲーションシステムを説明しているが、車載用に限らず、船舶、飛行機などの移動体全般にその構成、動作を適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の、移動体に搭載される移動体システムにおいては、移動体システムの主たる動作の停止後においても位置測位手段による位置の測位動作を継続させ、移動体の現在位置を測位することができる。このため、例えば、車のエンジンの停止後（スイッチ１８がオフ）にも移動体の現在位置を測位することができるため、車が立体駐車場のターンテーブルに載せられ移動した場合でも、車の向きをジャイロ６により検出することができる。
【００４０】
また、移動体システムの主たる動作の停止後に、直ちにシステムの動作が再開される場合には、その移動体システムの主たる動作の停止前から再開まで継続して測位動作が行われているため、ＧＰＳレシーバ４による測位動作も継続して行われ、システムの動作の再開時にただちに現在位置を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の車載用ナビゲーションシステムにおける、改良主要部を説明するブロック図。
【図２】本発明の一実施形態の車載用ナビゲーションシステムにおける、動作制御を示すフローチャート。
【図３】従来の車載用ナビゲーションシステムにおけるブロック図。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ
３ 電源部
４ ＧＰＳレシーバ
６ ジャイロ
７ 走行距離センサ
１８ スイッチ
３１，３２ 検知部
３３ 計時部
３４ 電力供給切換部
３５ 安定部

Claims (2)

1. 自己の位置を測位する位置測位システムにおいて、
   自己の位置の測位を行う位置測位手段と、
   前記自己の位置を表示する表示手段と、
   前記位置測位手段の動作を停止させる測位停止手段と、
   前記位置測位手段の動作の継続要否を判断する判断手段と、
   前記判断手段の判断結果に基づき、前記表示手段の停止後における前記位置測位手段の動作の継続、停止を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記測位停止手段は、前記表示手段の停止後における前記位置測位手段の動作が所定時間継続したときに、前記位置測位手段の動作を強制的に停止させ、
   前記制御手段は、前記判断手段が前記位置測位手段の動作の継続が、必要であると判断した場合には前記位置測位手段の動作を継続させ、不要であると判断した場合には前記測位停止手段による前記位置測位手段の動作の停止に先立って前記位置測位手段の動作を停止させることを特徴とする位置測位システム。
2. 前記判断手段は、ジャイロの自己温度が正確な出力を得るために必要な所定温度に達していること、ジャイロセンサからの出力が継続的にあり車が移動されている可能性があること、ただちにＧＰＳレシーバによる測位動作を停止すると次回のＧＰＳレシーバによるＧＰＳ衛星の捕捉に時間を要してしまうこと、のうち少なくとも一つの条件を満たしているとき、前記測位手段の動作の継続が必要であると判断することを特徴とする請求項１に記載の位置測位システム。

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