JP4040642B2 - 位置測位装置を有する移動体情報端末 - Google Patents
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Description
前記位置測位装置は、
測位情報を受信して位置を測位する少なくとも2つの測位部と、
前記少なくとも2つの測位部のうちいずれの測位部を選択して測位するかの判定に用いる判定条件を設定し判定条件信号として出力する判定条件設定部と、
前記判定条件設定部の出力した判定条件信号を入力し、入力した判定条件信号に基づいて前記少なくとも2つの測位部のうちいずれを選択するかの判定を行い、判定結果を判定信号として出力する選択判定部と、
前記選択判定部の出力した前記判定信号を入力し、入力した前記判定信号に基づいて前記少なくとも2つの測位部による測位を選択的に切り替える切替部と
を備えたことを特徴とする。
図1から図8を用いて、測位部の切り替えを行う構成を備えた、実施の形態1における移動体情報端末を説明する。図1は、本実施の形態1の移動体情報端末が使用されるシステムである。図1は、自動車10(移動体の一例)に装備された移動体情報端末が衛星群から測位情報を受信して位置を測位する様子を示す図である。通常、GPS測位は、4機の衛星からの測位情報を受信して行う。実施の形態1におけるシステムでは、4機の衛星のうち少なくとも一機は、準天頂衛星200である。
なお、準天頂衛星については、後に詳しく説明する。
準天頂衛星200及びGPS衛星300(準天頂衛星200以外の衛星をいう。)が送信する測位情報を、アンテナ26により移動体情報端末が受信している。さらに、測位情報配信センター400が、後述する電子基準点網から収集した測位補正情報を準天頂衛星200に向け送信している。
次に図2から図5を用いて、準天頂衛星200を説明する。
このように準天頂衛星200は、高仰角であることと、3機の準天頂衛星200のうち1機は日本上空に存在することにより、GPS測位の確実性を高くする。
GPS衛星300は、測位情報を放送する。準天頂衛星200と静止衛星の一例であるMTSAT450とは、GPS補完衛星でもあり、測位情報として、例えば、ディファレンシャル測位補正データとインテグリティデータと等を有する高精度測位情報を放送する。ここでは、MTSAT450を用いているが静止衛星の一例として用いたものであり、他の静止衛星であっても構わない。ユーザは、移動体情報端末を用いて、4機の衛星から測位情報を受信する。衛星の組み合わせとしては、例えば、1機の準天頂衛星200と3機のGPS衛星300、1機の準天頂衛星200と3機の静止衛星、あるいは、1機の準天頂衛星200とGPS衛星300とMTSAT450とによる3機の衛星との組み合わせがある。このように、少なくとも準天頂衛星200を含む4機の衛星群により測位に必要な位置情報を得ることができる。また、4機に限らず4機より多くの衛星群により測位に必要な位置情報を得ても構わない。
ユーザは、遮蔽が少ない高仰角である準天頂衛星200を少なくとも用いることで、山影等に位置することによる遮蔽や建物等の障害物による遮蔽を極力回避し、遮蔽を回避することにより測位可能時間を改善することができる。また、ユーザは、少なくとも準天頂衛星200を含む4機以上の衛星群と地上に配置された測位情報配信センター400及び全国に配置される電子基準点とを有するシステムにより補正された高精度測位情報を得ることにより、高精度の位置情報を得ることができる。このように、ユーザは、準天頂衛星200を用いることにより、高精度の位置情報、例えば、都会のビル街や山間部等において、数十cmから数cmの誤差範囲の精度で位置情報を得ることができる。
図6〜図8は、前記準天頂衛星200を用いた高精度測位と、通常精度の測位とを切り替える構成の本実施の形態1に係る移動体情報端末を示している。
ここで「通常精度の測位」とは前記の準天頂衛星200と電子基準点網を用いた測位よりも測位精度が劣る、たとえばGPS単独測位がある。GPS単独測位は精度が劣るが、その代わりに位置計算におけるCPU処理の負担が軽く、準天頂衛星200の測位情報を利用した高精度測位よりもCPUの負荷が軽くなる。
GPS装置100は、GPS測位部20、判定部30、課金部40を備えている。
GPS測位部20は、第1測位部21、第2測位部22、衛星受信部23、切替部24、測位時間モニタ部25を備えている。第1測位部21は第2測位部22よりも高精度の測位を行う。例えば、第1測位部21は、準天頂衛星200及び電子基準点網システムよる高精度測位を行う。第2測位部22は、第1測位部21よりも精度の低い測位を行う。例えば、GPS単独測位を行う。なお、第1測位部21が第2測位部22よりも精度が高ければよく、準天頂衛星200による高精度測位とGPS単独測位による組み合わせに限らない。
判定部30は、判定条件入力部31、判定条件記憶部32、判定条件設定部33、選択判定部34を備えている。
課金部40は、課金処理部41、課金情報記憶部42、課金情報送信部43を備えている。
また、ナビゲーション部60は、メッセージ表示部61、地図情報記憶部62を備えている。
自動車10の車速を判定条件とする場合、判定条件入力部31には、例えば、
「V≦時速100km」
を判定条件式として、あらかじめ入力する。Vは自動車10のリアルタイム車速を示す変数である。そして、この判定条件式をもとに選択判定部34が判定をする。
判定条件入力部31には、前記の「V≦時速100km」の判定条件式を、例えばプログラムとして入力する。また、時速100kmとは単なる例示の定数であり、入力時に適宜決めることができる。
次に、判定条件記憶部32は、入力された前記式を記憶する。
次に、判定条件設定部33は、判定条件記憶部32から前記の判定条件式を入力し、選択判定部34が処理可能な状態に設定する。判定条件設定部33は、設定後、前記の判定条件式を判定条件信号として選択判定部34に出力する。
次に、選択判定部34の行う判定を述べる。選択判定部34は、判定条件信号として入力した前記の判定条件式「V≦時速100km」により判定を行う。判定においては、車速検知部90が車速を検知し、この車速を判定対象情報81として選択判定部34に出力する。例えば、検知した車速が時速40kmとすると、選択判定部34は、前記の判定条件式「V≦時速100km」においてVを「時速40km」として判定を行う。この場合は判定条件式を満たすこととなり、判定条件式を満たす場合に選択されるべき測位部を選択する。
通常は、時速100km以下の場合(車速が遅い場合)は、高精度の測位を行う第1測位部21を選択するように判定を行う。高速で走行する場合は精度の高い測位はあまり必要ない一方、低速で裏道を走行するようなときは、精度の高い測位が必要だからである。選択判定部34は、例えば車速が時速40kmであったため、第1測位部21を選択する判定を下した場合、その結果を判定信号として切替部24へ向け出力する。図6においては、選択判定部34の出力する判定信号は、バス80からGPS測位部20を介して切替部24に入力される。
ここで、課金部40は、第1測位部21が測位を行う際、課金の必要がある場合は課金を行う。まず、課金処理部41は、第1測位部21が測位を行う際に、測位に連動して、課金の必要があるかどうかを判断し必要のある場合には課金を行う。例えば、課金処理部41は、準天頂衛星200からの測位情報に課金に関する信号である課金信号が含まれているかどうかを確認し、課金信号が含まれている場合はその課金信号に基づいて課金を行う。課金の際は、測位時間モニタ部25のモニタした第1測位部21の測位にかかった積算測位時間を課金処理に用いることができる。課金情報記憶部42は、課金処理部41の行った課金の処理結果を課金情報として記憶する。課金情報送信部43は課金情報記憶部42の記憶した課金情報を適宜、課金情報を取り扱う課金センター局(図示していない)等にアンテナ44を介して送信する。課金情報送信部43は、具体的には、DSRC(Dedicated Short Range Communication)や携帯電話、あるいは衛星通信(準天頂衛星200を含む)を用いても構わない。課金に際しては、デビットカードやクレジットカードを用いることができるものとする。これらを利用する場合、課金情報送信部43は課金情報を課金センター局であるクレジットカード会社に送信する。また、デビットカードやクレジットカードを利用する場合の他、課金処理部41は、プリペイドカード挿入部(図示していない)を備え、プリペイドカードを挿入することにより課金処理部41において直接プリペイドカードによる支払いができるようにしてもよい。すなわち、課金処理部41はプリペイドカードの残高を書き換える機能を有するものでもよい。
前記の課金については以下のビジネスモデルが考えられる。測位情報配信センター400は、高精度測位が可能な測位情報を有償で提供する。この場合、測位補正情報の他、前記の課金信号を衛星(準天頂衛星200を含む)に送信する。衛星は受信した課金信号を含む測位情報を地上の移動体に向け配信する。課金信号を含む測位情報は有償である。移動体に備えられた移動体情報端末は、有償の測位情報を利用する場合には、前記のように課金部40にて課金を行い課金情報を課金センター局(例えば、クレジットカード会社)に送信する。測位情報の利用者はクレジットカードの契約をしており、課金信号を含んだ有償の測位情報を利用した後は、利用代金をクレジットカード会社(課金センター局の例)に支払う。クレジットカード会社は、測位情報配信センター400に前記利用者の測位情報利用に関する支払を行う。プリペイドカードの場合は、測位情報センター400がプリペイドカードを発行し測位情報の利用を希望する者に販売、配布等を行う。なお、測位利用者が無償の測位を希望する場合も考慮し、第2測位部による測位は無償とし、手動による切り替え、あるいは判定条件の設定により第2測位部を選択するようにして無償測位を選択できるようにしても構わない。
第1測位部21が測位する際に課金する場合を述べたが、第1測位部21と第2測位部22のいずれかが測位する場合に課金しても構わない。
判定条件設定部33は、前記危険地域の範囲に移動体が存在するかどうかについて、選択判定部34が処理可能なように判定条件を設定する。判定条件設定部33は設定した判定条件を判定条件信号として選択判定部34に出力する。
選択判定部34が判定を行う場合は、自動車10の現在位置を知らなければ危険地域にいるどうか判断できない。そのため、判定に用いる現在位置を一度測位する必要がある。この場合、一度、高精度測位で測位し、判定に用いる現在位置を取得する。
「積算測位時間≦月あたり10時間」
の判定条件式を選択判定部34が処理可能な状態に設定し、この判定条件式を選択判定部34に判定条件信号として出力する。選択判定部34は、リアルタイムで積算測位時間を判定対象情報83として測位時間モニタ部25から入力する。積算測位時間が10時間を越えて前記判定条件式を満たさない場合は、選択判定部34は、第1測位部21による有償の測位を、無償の第2測位部22による測位に切り替える判定を行なう。この結果を判定信号として切替部24に出力する。以下の動作は車速の場合と同様である。
「表示部に表示される地図の尺度≦地図の尺度(設定値)」
の判定条件式を選択判定部34が処理可能な状態に設定し、この判定条件式を選択判定部34に判定条件信号として出力する。「表示部に表示される地図の尺度」は、ナビゲーション部60から判定対象情報82として選択判定部34に入力される。右辺の地図の尺度は、あらかじめ設定する。この判定条件式により選択判定部34が判定を行なう。以下の動作は車速の場合と同様である。
判定条件設定部33は、判定条件として、CPU70の負荷の状態を判定条件として設定する。
「CPU70のリアルタイム負荷≧所定のCPU70の負荷(設定値)」
の判定条件式を選択判定部34が処理可能な状態に設定し、この判定条件式を選択判定部34に判定条件信号として出力する。「CPUのリアルタイム負荷」はCPU負荷センサ71から判定対象情報84として選択判定部34に入力される。
右辺の「所定のCPU負荷」はあらかじめ設定される。CPU負荷が所定値以上の場合は、通常精度の第2測位部22を選択すべき判定を行う。以下の動作は車速と同様である。
「目的地と現在位置との距離≦所定の距離(設定値)」
の判定条件式を選択判定部34が処理可能な状態に設定し、この判定条件式を選択判定部34に判定条件信号として出力する。選択判定部34は、あらかじめナビゲーション部60に入力している目的地の座標と、GPS測位部20が測位中であればその測位結果を使用し、これをナビゲーション部60から判定対象情報82として入力する。現在位置の測位結果がない場合には、前記のように通常精度の第2測位部22により判定に用いる現在位置の取得のための測位を行う。そして、前記判定条件式により判定する。選択判定部34は、目的地との距離が所定の距離以下の場合、高精度測位の第1測位部21を選択すべき判定を行う。以下の動作は車速の場合と同様である。
例えば、高速道路や主要国道を走行中する際は進行すべき方向は明らかなので、高精度測位は要求されない。一方、道幅の狭い入り組んだ裏道を走行するような場合は高精度測位が要求される。したがい、道路の等級を判定条件とする。判定条件設定部33は、判定条件式として、
「移動体が現在走行している道路の等級値≦所定の等級値(設定値)」
の判定条件式を選択判定部34が処理可能な状態に設定し、この判定条件式を選択判定部34に判定条件信号として出力する。
例えば、等級として道路に数字を付する。等級として数字を付与しておけば、測位部が3つある場合には、前記の判定条件式を増やし、等級を3つの領域に分けて判定をおこなうことができる。
判定を行うには走行中の道路の等級を知る必要があるが、それには、一度、第1測位部21による高精度測位を行なう。そして、地図情報記憶部62の地図情報を照合して走行中の道路の等級を知る。以下は車速の場合と同様である。
判定条件設定部33は、判定条件として、ナビゲーション部60へのアクセスの有無を選択判定部34が処理可能な状態に設定し、この判定条件を選択判定部34に判定条件信号として出力する。「カーナビゲーションへのアクセス」は、ナビゲーション部60から判定対象情報82として選択判定部34に入力される。
選択判定部34は、前記判定対象情報82に基づいて、選択判定を行う。以下の動作は車速の場合と同様である。
図9から図11は、実施の形態2に係る移動体情報端末を説明する図である。
実施の形態2は、移動体情報端末が車載統合端末500である場合を説明する。
「車載統合端末500」とは、移動体が自動車10である場合に、自動車10内においてカーナビゲーション、受信動画像の再生、インターネット接続、運転操作支援など、必要な事務処理や娯楽の提供を一括して一台で行う情報端末をいう。
実施の形態2に係る車載統合端末500では、判定条件設定部640が、CPU負荷状態や移動体である自動車10の車速など複数対象について個々に最初の判定を行い、さらに、その判定に基づいて、選択判定部630が最終的な判定を行うことを特徴とする。換言すれば、判定条件設定部640が下位の判定を行い、選択判定部630が下位の判定に基づいて上位の判定を行うことが特徴である。
次世代用途における移動体情報端末は、図9に示すように、自動車10内で必要な事務処理、娯楽機能を提供する「車載統合端末500」となることが考えられる。車載統合端末500は、例えば、以下の機能を一台で提供する。
主な機能の例としては、1.カーナビゲーション操作部520によるカーナビゲーション、2.プロジェクションモニタ510への表示による放送動画像再生、蓄積動画像再生、3.車載統合端末500に組み込まれた車載コンピュータの入出力部530を介してのインターネット接続、4.運転操作支援540(自動車10の駆動制御装置へデータ提供等)、5.公衆網通信回線との接続(図示していない)、6.課金データの蓄積や外部との課金データの通信(図示していない)などがある。これらの機能については、現在は個々の装置によって提供されているが、将来的にこれらの機能を1台の車載統合端末500で実現することが考えられる。
また、場面により高精度測位が必要であったり、逆に高精度測位は不要であるなど、場面により要求される測位精度は異なるので、場面に応じた測位精度の提供が課題となる。
これを実現するために、CPUの負荷状態や、場面による測位精度の必要性に応じて、手動あるいは自動選択により測位の方式を切り替える機能が必要である。
GPS装置600は、測位情報受信部610、GPS測位部620、選択判定部630、判定条件設定部640を備えている。
GPS測位部620は、第1測位部621から第3測位部623の3つの測位部と切替部624を備えている。第1測位部621は測位精度が一番高い。第2測位部622は第1測位部621の次に測位精度が高い。第3測位部623は測位精度が一番低い。中央制御部(CPU)655の負荷の大きさも、測位精度の順に同じである。
切替部624は、前記3つの測位部を選択的に切り替える。
判定条件設定部640は、CPU負荷センサ641、測位必要性判定センサ642、課金条件センサ643を備えている。
放送信号受信部650は、受信アンテナ658を介して準天頂衛星200等の衛星や地上局が放送する動画像の放送信号を受信し、放送受信信号702として動画像デコーダ651に出力する。動画像デコーダ651は、入力した放送受信信号702をデコードしビデオ制御部652に出力する。ビデオ制御部652は、入力した信号を画像、音声情報703として表示部653へ出力する。表示部653は入力した画像、音声情報703を表示する。これらの動画像処理の制御は中央制御部(CPU)655が行う。
測位必要性判定センサ642は、移動体である自動車10の外部条件に基づき判定を行う。本実施の形態2では、車速検知部644により車速を検知して、車速に基づき測位部の切り替えを判定する。車速に関する判定条件式等は実施の形態1と同様である。
課金条件センサ643は、例えば、第1測位部621及び第2測位部622による測位が有償の場合は、無償である第3測位部623に切り替える判定を行う。
これらCPU負荷センサ641、測位必要性判定センサ642、課金条件センサ643は、個々の判定結果を判定条件信号707として、選択判定部630に出力する。そのため、これらから出力される最初の判定結果は、相反する場合が起こる。例えば、CPU負荷センサ641は、第3測位部623を選択すると判定し、測位必要性判定センサ642及び課金条件センサ643は第1測位部621を選択すると判定する場合がある。
さらに次の場合でもよい。
高精度測位(第1測位部621による測位)が優先され、かつ、中央制御部(CPU)655の負荷分散、軽減が必要とされる場合は、以下の(1)から(3)のように選択判定部630は測位機能以外の他の機能を制限して、高精度測位を優先する制御を行う。
(1)放送(受信)動画像再生や蓄積動画像再生を行っている動画像再生機能使用時においては、動画像の再生中に、途中数秒間から十数秒間は劣化した映像や音声を再生継続し、その間に中央制御部(CPU)655の負荷を高精度測位(第1測位部621による測位)に振り分ける。あるいは、音声だけ流して数秒間画像を静止画にしてもよい。
(2)インターネット接続時においては、音声、動画(例えばストリームデータ)以外の通信データ通信の場合は、人間が操作していない間(静止画をダウンロードした後)は中央制御部(CPU)655の負荷が軽くなるので、この間を高精度測位の処理時間にあてる。
(3)運転操作支援データ(自動車10駆動制御装置へのデータ提供)時においては、安全性要求が高い動作を支援しているときは、間引いてもよいデータをディスクにキャッシングするデータを間引いて、その間に高精度測位することが考えられる。
前記位置測位装置は、
測位情報を受信して位置を測位する少なくとも2つの測位部と、
前記少なくとも2つの測位部のうちいずれの測位部を選択して測位するかの判定に用いる判定条件を設定し判定条件信号として出力する判定条件設定部と、
前記判定条件設定部の出力した判定条件信号を入力し、入力した判定条件信号に基づいて前記少なくとも2つの測位部のうちいずれを選択するかの判定を行い、判定結果を判定信号として出力する選択判定部と、
前記選択判定部の出力した前記判定信号を入力し、入力した前記判定信号に基づいて前記少なくとも2つの測位部による測位を選択的に切り替える切替部と
を備えた位置測位装置を有する移動体情報端末を説明した。
Claims (3)
- 位置を測位する位置測位装置を有する移動体情報端末において、
前記位置測位装置は、
測位情報を受信し、受信した測位情報からCPU(セントラル・プロセッシング・ユニット)を用いて位置を測位するとともに、前記CPUへの負荷が互いに異なる少なくとも2つの測位部と、
前記少なくとも2つの測位部のうちいずれの測位部を選択して測位するかの判定に用いる判定条件を設定し判定条件信号として出力する判定条件設定部と、
前記判定条件設定部の出力した判定条件信号を入力し、入力した判定条件信号に基づいて前記少なくとも2つの測位部のうちいずれの測位部を選択するべきかの判定を行い、判定結果を判定信号として出力する選択判定部と、
前記選択判定部の出力した前記判定信号を入力し、入力した前記判定信号に基づいて前記少なくとも2つの測位部のうちいずれかの測位部に切り替える切替部と
を備えるとともに、
前記選択判定部は、
自己が選択するべきとして判定した前記測位部へ前記切替部により切り替えられた場合に、この測位部と前記CPUの負荷状態とに応じて、前記CPUが実行する測位機能以外の所定の機能を制限する制御を行なうことを特徴とする位置測位装置を有する移動体情報端末。 - 前記位置測位装置は、さらに、
前記判定条件の入力を受け付ける判定条件入力部と、
前記判定条件入力部が入力を受け付けた前記判定条件を記憶する判定条件記憶部とを備え、
前記判定条件設定部は、
前記判定条件記憶部が記憶した前記判定条件を用いて判定条件を設定し判定条件信号として出力することを特徴とする請求項1記載の位置測位装置を有する移動体情報端末。 - 位置を測位する位置測位装置を有する移動体情報端末において、
前記位置測位装置は、
測位情報を受信し、受信した測位情報からCPU(セントラル・プロセッシング・ユニット)を用いて位置を測位する少なくとも2つの測位部と、
前記少なくとも2つの測位部のうちいずれの測位部を選択するべきかの判定の対象となる複数の判定対象のそれぞれについて、前記少なくとも2つの測位部のうちいずれを選択するべきかを個々に判定する判定条件設定部と、
前記判定条件設定部が複数の判定対象のそれぞれについて判定したそれぞれの判定結果に基づいて、前記少なくとも2つの測位部のうちいずれの測位部を選択するべきかを判定する選択判定部と、
前記選択判定部が判定した判定結果に従って、前記少なくとも2つの測位部のうちいずれかの測位部に切り替える切替部と
を備えるとともに、
前記選択判定部は、
自己が選択するべきとして判定した前記測位部へ前記切替部により切り替えられた場合に、この測位部と前記CPUの負荷状態とに応じて、前記CPUが実行する測位機能以外の所定の機能を制限する制御を行なうことを特徴とする位置測位装置を有する移動体情報端末。
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