JP4007164B2

JP4007164B2 - ナビゲーションシステム

Info

Publication number: JP4007164B2
Application number: JP2002331909A
Authority: JP
Inventors: 雅広佐々木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: JP2004163354A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体の経路案内を行なうナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のナビゲーションシステムは、移動体が人工衛星、航空機ならびに地上の送信局からの電波を受信できない地下駐車場等からそれらを受信できるエリアに移動したとき、測位衛星の一種であるGPS（Global Positioning System）受信機が、ＧＰＳ衛星からの電波の受信が中断された後、中断されていたＧＰＳ衛星からの電波の受信が再開されたとき、別のＧＰＳ衛星から受信したアルマナック情報に基づいて衛星時刻を推定することで速やかに現在位置情報を取得して経路案内を行なえるようにしている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−４８３１６号公報（第５−７頁、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のナビゲーションシステムでは、人工衛星、航空機ならびに地上の送信局からの電波を受信できる状態で取得した経路案内に関する情報に基づいて、地上の電波を受信できない場所から受信できる場所に移動したときの経路案内を行なうので、例えば地下駐車場に４時間以上駐車した後地上に出た場合のように、地下駐車場に入る前に地上で取得したＧＰＳ衛星の詳細軌道情報（エフェメリス）がもはや有効でないほど時間が経過している場合、ＧＰＳ衛星の電波を受信して現在位置を測位し、移動体に適切な経路案内を行なえるようになるのに数十秒以上かかってしまい、駐車場から出てすぐの経路案内ができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、地上の電波を長時間受信できない場所から受信できる場所に移動したときでも、移動体に対し速やかに経路案内を行なうことができるナビゲーションシステムを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のナビゲーションシステムは、移動体に備えたナビゲーション装置と、ナビゲーション装置と通信する路側装置とを含むナビゲーションシステムであって、ナビゲーション装置が、移動体の経路案内を行なう経路案内手段と、人工衛星、航空機および地上の送信装置のうち少なくとも一つからの電波を受信する地上電波受信手段と、路側装置と通信する移動体側通信手段とを備え、路側装置が、地上電波受信手段で電波を受信できない地上電波受信不能領域と、電波を受信できる地上電波受信可能領域との境界近傍に設置され、移動体側通信手段と通信する路側通信手段と、ナビゲーション装置が行なう移動体の経路案内に利用する経路案内情報を蓄積する経路案内情報蓄積手段とを備え、移動体が、地上電波受信不能領域から地上電波受信可能領域に向って移動し、ナビゲーション装置と通信可能となったとき、路側通信手段は、経路案内手段が地上電波受信可能領域で利用する経路案内情報を、経路案内情報蓄積手段から取得して、移動体側通信手段に送信する構成を有している。
【０００７】
この構成により、ナビゲーション装置を備えた移動体が地上電波受信可能領域に移動したら、その前に路側装置から受信した経路案内情報によりすばやく経路案内をすることができる。
【０００８】
また、本発明のナビゲーションシステムは、経路案内手段が、人工衛星からの電波を受信して位置を算出する人工衛星測位手段を備え、経路案内情報は人工衛星測位手段が位置を算出するときに利用する人工衛星の衛星軌道情報であり、人工衛星測位手段は衛星軌道情報と電波とに基づいて位置を算出する構成を有している。
【０００９】
この構成により、路側装置からあらかじめ受信した衛星軌道情報により、人工衛星の電波を受信できる場所に移動すれば速やかに位置を算出することができる。
【００１０】
また、本発明のナビゲーションシステムは、人工衛星測位手段が、地上電波受信可能領域で人工衛星からの電波を受信して衛星軌道情報を取得し、移動体側通信手段が、人工衛星測位手段の取得した衛星軌道情報を、路側通信手段に送信し、路側通信手段が、移動体側通信手段の送信した衛星軌道情報を受信して、経路案内情報蓄積手段が、路側通信手段の受信した衛星軌道情報を蓄積する構成を有している。
【００１１】
この構成により、路側装置は、移動体の有するより新しい衛星軌道情報を入手し、利用することができる。
【００１２】
また、本発明のナビゲーションシステムは、経路案内手段が、方位センサを備え、経路案内情報が路側装置の設置されている道路の方位であり、道路の方位を用いて方位センサの方位を校正する構成を有している。この構成により、地上電波受信可能領域に移動したとき、車載ナビゲーション装置の方位を正しく校正できる。
【００１３】
さらに、本発明のナビゲーションシステムは、経路案内情報が、路側装置の設置されている周辺の地上電波受信可能領域の交通情報である構成を有している。この構成により、地上電波受信可能領域に移動したとき、ただちに渋滞を考慮した経路案内をすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態におけるナビゲーションシステムの概略ブロック図である。本実施の形態のナビゲーションシステムは、ＧＰＳ衛星の衛星軌道情報を路側装置２から駐車料金の決済に合わせて、ナビゲーション装置１へ転送するシステムである。
【００１６】
図１のように構成されたナビゲーションシステムにおいて、経路案内部１０は、人工衛星からの電波を受信して位置を算出する人工衛星測位手段の一つであるＧＰＳ測位システムを利用して、ＧＰＳ衛星の電波をＧＰＳアンテナ１１で受信し、ＧＰＳ測位部１２でＧＰＳ衛星軌道情報を収集するとともに位置の算出を行う。
【００１７】
また方位センサ１３は、ジャイロスコープを用いて方位の算出を行う。方位センサ１３が算出できる方位は相対的な方位であり、誤差も蓄積していくので、定期的にＧＰＳ測位部１２で算出した移動方位を用いて初期方位設定を行う。地図記憶部１４は、CDやDVD、ハードディスクまたはメモリカード等の記憶媒体を用いて地図情報を記憶保存している。
【００１８】
ＧＰＳ測位部１２で求めた位置や方位センサ１３で求めた絶対方位、および地図記憶部１４で記憶されている地図を用いて、位置算出部１５は自移動体位置を計算し、地図記憶部１４の地図情報とともに表示部１６へ表示するように構成されている。インターフェース部１７は、内蔵または外部接続された移動体側通信部１９と経路案内部１０との通信を中継する。
【００１９】
路側装置２は、ナビゲーション装置１の移動体側通信部１９とＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）といった近距離通信を行なう路側通信部２１と、経路案内に関する情報を蓄積するサーバ２２を備えている。
【００２０】
以上のように構成されたナビゲーションシステムについて、図１〜図３を用いてその動作を説明する。図２および図３は本発明の一実施の形態におけるナビゲーションシステムの動作を示す流れ図である。
【００２１】
ナビゲーション装置１を搭載した車両などの移動体（図示せず）は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信できる地上電波受信可能領域に移動する（ステップ（以下Ｓと記す）１０１）とＧＰＳ測位部１２は、アンテナ１１で受信したＧＰＳ衛星の電波より衛星軌道情報を取得する（Ｓ１０２）。
【００２２】
GPS衛星からの信号を用いて位置計算をするためには、衛星から送られてくるGPS衛星軌道情報が必要不可欠であるが、その有効期間は通常運用で２〜４時間であり、定期的に更新する必要がある。
【００２３】
ナビゲーション装置１は、路側装置２と通信可能か確認する（Ｓ１０３）。通信可能で無いと、繰り返しＧＰＳ衛星の電波を受信し、最新の衛星軌道情報を取得する。移動体が地下駐車場の入り口に到着し、路側装置２と通信可能となる（Ｓ１０３のＹ）と、ナビゲーション装置１の移動体側通信部１９は、地下駐車場の入り口に設置された路側装置２の路側通信部２１に向けて、先に取得した衛星軌道情報と移動体を識別する移動体ＩＤとを送信する（Ｓ１０４）。そして、移動体は空いている駐車場スペースに駐車する。
【００２４】
路側装置２の路側通信部２１は、移動体側通信部１９より送信された衛星軌道情報と移動体ＩＤとを受信し（Ｓ１０５）、また、サーバ２２は地上の他の装置からもネットワークを介して、あるいは直接接続して、衛星軌道情報と周辺の交通情報を取得し（Ｓ１０６）、サーバ２２は、それらのうちの最新の衛星軌道情報、周辺地域の情報並びに移動体ＩＤ、入場時刻を蓄積する（Ｓ１０７）。
【００２５】
移動体は、例えば４時間といった長時間、地下の駐車場に駐車していた後、利用者がナビゲーション装置１にこれから行く目的地をキー（図示せず）で入力、あるいはあらかじめ記憶部（図示せず）にプリセットされている目的地の中から選択し、駐車場から出るために出口に移動し（Ｓ２０１）、出口に設置された路側装置２に向けて、移動体側通信部１９は、移動体ＩＤを送信し（Ｓ２０２）、路側通信部２１は、移動体側通信部１９より送信された移動体ＩＤを受信する（Ｓ２０３）。
【００２６】
サーバ２２は、路側通信部２１が受信した移動体ＩＤに関して蓄積している入場時刻や移動体の種類や駐車契約条件などの情報を参照して、入場時刻から現在時刻までの駐車料金を算出する（Ｓ２０４）。路側通信部２１は、サーバ２２が蓄積していた最新の衛星軌道情報、周辺地域の情報、路側装置２が設置されている地下駐車場の道路の方位と駐車料金とを移動体に向けて送信する（Ｓ２０５）。
【００２７】
移動体側通信部１９は、路側通信部２１より送信された最新の衛星軌道情報、周辺地域の情報、道路の方位と駐車料金とを受信すると（Ｓ２０６）、受信した道路の方位に基づいて、方位センサ１３を校正する（Ｓ２０７）。また受信した周辺地域の情報に基づいて、地下駐車場から出てすぐに道路をどちらに進んだ方が渋滞が少ないか、工事中の道路の有無や交通規制など、周辺の道路をどのように進むのが良いかを表示部１６に表示して決定する（Ｓ２０８）。
【００２８】
受信した駐車料金をゲート（図示せず）で支払い、地下駐車場から地上に出て、周辺の道路の渋滞を回避するように進路を取りながら、地上電波受信可能領域に移動する（Ｓ２０９）。
【００２９】
ＧＰＳ測位部１２は、ＧＰＳ測位部１２で保持している衛星軌道情報と、路側装置２より取得した衛星軌道情報の新らしさを比較し、ＧＰＳ測位部１２で衛星軌道情報を保持していない場合や、より新らしい衛星軌道情報である場合は、路側装置２より受信した最新の衛星軌道情報とアンテナ１１で受信したＧＰＳ衛星からの電波とにより現在位置情報を直ちに算出する（Ｓ２１０）。
【００３０】
経路案内部１０は、ＧＰＳ測位部１２で取得した位置情報や、方位センサ１３で取得した方位情報や、路側装置２より取得した周辺地域の情報により、直ちに目的地への最適な経路案内を行なう（Ｓ２１１）。
【００３１】
以上のように、本発明の一実施の形態のナビゲーションシステムは、ＧＰＳ衛星の電波を受信できない地下駐車場から出るときに、路側装置が有する最新の衛星軌道情報をナビゲーション装置は受信し、それを用いて、地下駐車場から地上に出てＧＰＳ衛星の電波を受信できる状態になると、直ちにGPS測位部で位置を計算し、経路案内を行なうことができる。
【００３２】
また移動体が地下駐車場に入場する際、それまでにＧＰＳ衛星の電波を受信して収集した衛星軌道情報を移動体側通信部から路側通信部へ出力し、それをサーバで記憶保存し、常に最新の衛星軌道情報を保持することにより、地下駐車場から出るナビゲーション装置へ衛星軌道情報を出力することができる。
【００３３】
さらに地下駐車場から出る時に、路側装置が設置されている道路方位をサーバから読出し、ナビゲーション装置へ出力し、ナビゲーション装置はそれを受信し、方位算出部４は、取得した方位を用いて初期方位を設定することができ、方位センサは正確な方位を基に経路を案内することができる。
【００３４】
さらに地下駐車場から出る時に、地下駐車場の地域周辺の渋滞情報をサーバから読出し、路側通信部から移動体側通信部へ出力するので、ナビゲーション装置は取得した周辺地域の渋滞情報を表示装置７で地図情報にあわせて表示して適切な経路案内をすることができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、ナビゲーション装置１と路側装置２との通信方法として、ＤＳＲＣを代表例として挙げているが、例えば無線LANや赤外線通信や磁界通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈのように双方向の近距離通信ができるものであればよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は経路案内手段が、人工衛星、航空機ならびに地上の送信局からの電波を受信できない地上電波受信不能領域から、人工衛星、航空機および地上の送信局のうち少なくとも一つからの電波を受信できる地上電波受信可能領域に移動するとき、路側通信手段は、経路案内手段が地上電波受信可能領域で利用する経路案内情報を、経路案内情報蓄積手段から取得して、移動体側通信手段に送信することにより、地上の電波を長時間受信できない場所から受信できる場所に移動したときでも、移動体に対し速やかに経路案内を行なうことができるというすぐれた効果を有するナビゲーションシステムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるナビゲーションシステムの概略ブロック図
【図２】本発明の一実施の形態におけるナビゲーションシステムの動作を示す流れ図
【図３】本発明の一実施の形態におけるナビゲーションシステムの動作を示す流れ図
【符号の説明】
１ナビゲーション装置
２路側装置
１１ＧＰＳアンテナ
１２ＧＰＳ測位部
１３方位センサ
１４地図記憶部
１５位置算出部
１６表示部
１７インターフェース部
１９移動体側通信部
２１路側通信部
２２サーバ

Claims

移動体に備えたナビゲーション装置と、前記ナビゲーション装置と通信する路側装置とを含むナビゲーションシステムであって、
前記ナビゲーション装置は、前記移動体の経路案内を行なう経路案内手段と、人工衛星、航空機および地上の送信装置のうち少なくとも一つからの電波を受信する地上電波受信手段と、前記路側装置と通信する移動体側通信手段とを備え、
前記路側装置は、前記地上電波受信手段が、前記電波を受信できない地上電波受信不能領域と、前記電波を受信できる地上電波受信可能領域との境界近傍に設置され、前記移動体側通信手段と通信する路側通信手段と、前記ナビゲーション装置が行なう前記移動体の経路案内に利用する経路案内情報を蓄積する経路案内情報蓄積手段とを備え、
前記移動体が、前記地上電波受信不能領域から前記地上電波受信可能領域に向って移動し、前記ナビゲーション装置と通信可能になったとき、前記路側通信手段は、前記経路案内手段が前記地上電波受信可能領域で利用する前記経路案内情報を、前記経路案内情報蓄積手段から取得して、前記移動体側通信手段に送信することを特徴とするナビゲーションシステム。
前記経路案内手段は、人工衛星からの電波を受信して位置を算出する人工衛星測位手段を備え、前記経路案内情報は前記人工衛星測位手段が位置を算出するときに利用する前記人工衛星の衛星軌道情報であり、前記人工衛星測位手段は前記衛星軌道情報と前記電波とに基づいて位置を算出することを特徴とする請求項１記載のナビゲーションシステム。
前記人工衛星測位手段は、前記地上電波受信可能領域で前記人工衛星からの電波を受信して衛星軌道情報を取得し、前記移動体側通信手段は、前記人工衛星測位手段が取得した衛星軌道情報を、前記路側通信手段に送信し、前記路側通信手段は、前記移動体側通信手段が送信した衛星軌道情報を受信して、前記経路案内情報蓄積手段は、前記路側通信手段が受信した衛星軌道情報を蓄積することを特徴とする請求項２記載のナビゲーションシステム。
前記経路案内手段は、方位センサを備え、前記経路案内情報は前記路側装置が設置されている道路の方位であり、前記道路の方位を用いて前記方位センサの方位を校正することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のナビゲーションシステム。
前記経路案内情報は、前記路側装置が設置されている周辺の地上電波受信可能領域の交通情報であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のナビゲーションシステム。
移動体の経路案内を行なう経路案内手段と、人工衛星、航空機及び地上の送信装置のうち少なくとも一つからの電波を受信する地上電波受信手段と、前記地上電波受信手段が前記電波を受信できない地上電波受信不能領域と前記電波を受信できる地上電波受信可能領域との境界近傍に設置された路側装置と通信する移動体側通信手段とを備え、前記移動体が、前記地上電波受信不能領域から前記地上電波受信可能領域に向って移動し、前記路側装置と通信可能となったとき、前記経路案内手段が前記地上電波受信可能領域で利用する経路案内情報を、前記路側装置の路側通信手段が、前記路側装置の経路案内情報蓄積手段から取得して、前記移動体側通信手段に送信し、前記移動体側通信手段が、前記路側通信手段が送信した経路案内情報を受信することを特徴とするナビゲーション装置。
ナビゲーション装置が人工衛星、航空機及び地上の送信装置のうち少なくとも一つからの電波を受信できない地上電波受信不能領域と前記電波を受信できる地上電波受信可能領域との境界近傍に設置され、前記ナビゲーション装置と通信する路側通信手段と、前記ナビゲーション装置が行なう前記移動体の経路案内に利用する経路案内情報を蓄積する経路案内情報蓄積手段とを備え、前記移動体が、前記地上電波受信不能領域から前記地上電波受信可能領域に向って移動し、前記ナビゲーション装置と通信可能となったとき、前記路側通信手段は、前記経路案内手段が前記地上電波受信可能領域で利用する前記経路案内情報を、前記経路案内情報蓄積手段から取得して、前記移動体側通信手段に送信することを特徴とする路側装置。