JP4637500B2 - 位置表示システム - Google Patents

Description

本発明は、車両、船舶などの移動体に搭載可能な位置表示システムに関する。

車両、船舶などの移動体の位置情報を表示するシステムとして、ＧＰＳを利用したナビゲーション装置などが知られている。そのようなシステムでは、ＧＰＳを利用して移動体の現在位置情報を算出し、ディスプレイ上に表示された地図上に、その移動体の現在位置を表示する。これにより、利用者は自分の移動体の現在位置を知ることができる。また、ＧＰＳを利用したナビゲーション装置などにおいて、電波により位置補正データを取得して測位精度を向上させることが知られている。

また、複数の移動体間で自己の位置情報を相互に伝達し、自身及び他の移動体の位置情報をディスプレイなどに表示するものも知られている。しかし、このような装置では、自己の移動体及び周辺に位置する他の移動体はその位置を示す点として表示されるにすぎない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、自己及び周辺に存在する他の移動体の位置及びそれらの形状を表示することが可能な移動体の位置表示システムを提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、移動体に搭載される位置表示システムは、単一のＧＰＳ受信機を備えるＧＰＳ受信装置と、前記移動体上において、前記ＧＰＳ受信機を移動させる移動手段と、前記移動手段により移動された前記移動体上の異なる２点において、前記ＧＰＳ受信機から２つの位置座標データを取得する手段と、前記ＧＰＳ受信装置により測位された前記２つの位置座標データと、形状データとを含む位置表示用データを生成するデータ生成手段と、生成された位置表示用データを他の移動体へ送信する送信手段と、他の移動体から、当該送信元の移動体において生成された位置表示用データを受信する受信手段と、受信した位置表示用データに含まれる前記２つの位置座標データを用いて前記送信元の移動体の位置及び方向を決定して当該移動体の地理上の配置を決定し、前記形状データを配置した表示データを作成する表示位置決定手段と、前記表示データを表示する表示装置と、を備える。

上記の位置表示システムは、例えば車両、船舶などの移動体に搭載され、当該移動体及びその周辺に位置する移動体の形状を表示する。具体的には、位置表示システムは、ＧＰＳ受信装置により、そのシステムが搭載されている移動体の自己位置を示す位置座標データを生成する。また、当該移動体の形状を示す形状データが移動体毎に予め用意されており、位置座標データと形状データを含む位置表示用データを生成して他の移動体へ送信する。位置表示用データの移動体間での送受信には、例えば無線通信方式や携帯電話などを利用することができる。

位置表示用データを受信した移動体は、受信した位置表示用データに含まれる位置座標データを用いて、送信元の移動体の地理上の配置、具体的には送信元の移動体が地理上のどの位置（緯度、経度、高度など）に存在するか、どの方位に向いている（進行しているか）などを決定する。そして、その結果に基づいて、同じく位置表示用データに含まれる形状データ、つまり送信元の移動体の形状データを配置して表示データを作成し、表示装置に表示する。

これにより、各移動体は、周辺に位置する移動体からそれぞれ位置表示用データを受信し、それらの移動体の配置を表示装置上に時々刻々と表示することができる。ここで、表示装置上に表示されるのは各移動体の位置のみではなく、その移動体の実際の形状に対応した形状データであり、その進行方向などを把握しやすいので、移動体の運転者らにとっては非常に有益な案内情報となる。

また、２台のＧＰＳ受信機を備える代わりに、１台のＧＰＳ受信機を移動体上で移動手段により移動させ、異なる時刻において移動体上の２点の位置座標データを取得し、位置表示用データに含めて他の移動体へ送信する。これにより、擬似的に２つのＧＰＳ受信機を備える場合に近い精度で位置表示が可能となる。

好適な実施例では、前記移動手段は、円盤状の回転盤と、前記回転盤の駆動装置とを備え、前記単一のＧＰＳ受信機は前記回転盤上の外周近傍に設置される。この例では、回転板を一定速度で回転させ、半周毎の周期で移動体上の離れた２点の位置座標データを取得する。

上記の位置表示システムの一態様では、ＧＰＳ補正データを受信する補正データ受信機と、受信したＧＰＳ補正データに基づいて、前記ＧＰＳ受信機が出力する位置座標データを補正する補正手段と、をさらに備える。ＧＰＳ補正データを利用して位置座標データを補正することにより、より正確な位置表示が可能となる。特に、本発明では、移動体の実際の形状に対応する形状データを表示するので、正確な位置座標データを用いて表示位置の決定を行うことにより、例えば狭い道での走行、視界不良時の衝突回避などに特に有効となる。

上記の位置表示システムの他の一態様は、画像データを生成するカメラと、音声データを生成するマイクと、前記画像データ又は音声データを再生する再生手段と、を更に備え、前記データ生成手段は、前記画像データ及び前記音声データの少なくとも一方を前記位置表示用データに含め、前記再生手段は、他の移動体から受信した前記画像データ及び前記音声データの少なくとも一方を再生する。

この態様では、他の移動体や基地局などへ送信する位置表示用データに、必要な画像データや音声データを含めることにより、当該移動体に関する情報、例えば事故に関連する情報などを伝達することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１に第１実施形態に係る移動体の位置表示システムの概略構成を示す。本発明の位置表示システムは、車両、船舶などの移動体に搭載され、ＧＰＳなどを利用して当該移動体自身の位置（以下、「自己位置」とも呼ぶ。）及び周辺に存在する他の移動体の位置を表示装置などに表示するものである。

図１に示すように、位置表示システム１は、コントローラ２０と、２つのＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂと、スードライト（Pseudolite）受信機２２と、衛星データ受信機２３と、地上波受信機２４と、携帯電話２５と、カメラ２６と、マイク２７と、無線送受信機２９と、ディスプレイ５とを備える。

コントローラ２０は、他の各構成要素と接続され、それらを制御して位置表示システムによる各種の動作を制御する。

ＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂは、図示しないＧＰＳ衛星から電波を受信し、既知の測位手法により当該位置表示システム１が搭載された移動体の自己位置を算出する。本発明では、単に地図座標系における移動体の位置座標を点として特定するのみではなく、その移動体の配置、方向などを特定して表示する。このため、本実施例では、２つのＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂを用いて、移動体の異なる箇所の位置座標データ（緯度、経度及び高度）を測定し、それらに基づいて移動体の方向を含めた自己位置を決定する。よって、２つのＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂは移動体の異なる場所に設置され、好ましくは移動体上の比較的距離が離れた２点、例えば車両の左前方端部と右後方端部（又はその逆）、船舶の前端部と後端部などに設置される。

スードライト受信機２２は、スードライト、即ち地上に設置される擬似衛星（Pseudolite：Pseudo-Satellite）から位置情報を示す信号を受信する。スードライトは、例えば地下、トンネル内、ビルの陰など、移動体がＧＰＳ衛星から電波を受信できない位置に設置され、基本的にＧＰＳと同じ周波数でＧＰＳ衛星信号と互換性のある信号を送信する。移動体がＧＰＳ衛星信号を受信不能な位置にいるときに、スードライト受信機２２はスードライト信号を受信し、自己位置を算出する。よって、コントローラ２０は、ＧＰＳ衛星信号の受信の可否に応じてＧＰＳ衛星受信機２１ａ及び２１ｂとスードライト受信機２２を切り替えて使用することにより、地下、トンネル内、ビル陰などにおいても移動体の自己位置を取得することができる。

衛星データ受信機２３及び地上波受信機２４は、ＧＰＳ測位における補正データの受信機として機能する。補正データは、予め決定された電子基準点（即ち、緯度、経度などが既知）を基準として算出した誤差データであり、ＣＳ及びＢＳディジタル放送、準天頂衛星又は補正データ用衛星からの送信波、ＴＶ音声多重データ放送、地上波ディジタル放送などにより伝送される。衛星データ受信機２３は、ＣＳ及びＢＳディジタル放送、準天頂衛星又は補正データ用衛星からの送信波などを受信し、補正データを取得する。また、地上波受信機２４は、ＴＶ音声多重データ放送、地上波ディジタル放送などを受信し、補正データを取得する。補正データを使用することにより、ＧＰＳ受信機は自己位置の測位精度を向上させることができる。

無線送受信機２９は、例えばBluetooth（登録商標）などの微弱電波又は無線電話の送受信を行うものであり、主として隣接する移動体間で位置表示用データを授受するために使用される。位置表示用データとは、移動体の自己位置などを含むデータであり、その詳細は後述するが、ある移動体から位置表示用データを受信することにより、送信元の移動体の位置情報を取得し、表示することが可能となる。即ち、無線送受信機２９は、それが搭載された移動体の自己位置を含む位置表示用データを近隣の移動体へ一斉送信するとともに、近隣の移動体からその移動体の位置表示用データを受信する。

携帯電話２５は、補正データの取得機能及び位置表示用データの送受信機能を兼ね備えている。即ち、補正データが携帯電話により受信可能である場合、携帯電話２５は上述の衛星データ受信機２３や地上波受信機２４と同様に、補正データを取得し、ＧＰＳ測位精度向上に利用する。

また、無線送受信機２９により位置表示用データが送受信できない場合などには、携帯電話２５を利用して他の移動体との間で位置表示用データを送受信することができる。

カメラ２６及びマイク２７は、移動体の周辺状況など、位置表示用データの送受信を利用して送信すべき画像データ及び音声データを作成するために使用される。例えば、ある移動体が車両であり、交通事故に遭遇した場合、カメラ２６により事故現場の状況を静止画又は動画として撮影し、状況説明や事故現場の場所、地域などを発声して音声データとして収録することができる。これらの画像データや音声データを位置表示用データに含めて近隣の移動体やそれ以外の基地局などに送信し、警察、消防などへの連絡に利用することができる。

メモリ２８は各種データを記憶するものであり、具体的には、当該位置表示システム１を搭載している移動体に割り当てられた移動体ＩＤ、及び、当該移動体の形状データなどを予め記憶している。また、上記のカメラ２６により撮影された画像データや、マイク２７により収録された音声データも一時的にメモリ２８に記憶される。

ディスプレイ５は、自己位置及び近隣の移動体の位置を同時に画像データとして表示するものであり、例えば比較的小型のＣＲＴや液晶ディスプレイなどとすることができる。ディスプレイ５上の移動体の位置表示例を図２に示す。図２の例は、自身の移動体を含む３つの移動体の位置を平面表示（ＸＹ座標面）した例であり、自身の移動体１０及び２つの近隣の移動体１２はいずれも図中上方向（Ｘ方向）へ移動中である。このように、本発明の位置表示システム１では、同一のディスプレイ５上に、自己の移動体１０に加えて、近隣に存在する他の移動体の形状が表示される。

特に、本発明では、各移動体の位置を点で表示するのではなく、各移動体の実際の形状に応じた形状データに基づいて移動体の形状を表示する点を特徴とする。図２の例では、例えば移動体が車両であればその車両の平面形状が表示され、移動体が船舶であればその船舶の平面形状が表示される。よって、移動体毎に大きさが異なれば、表示される形状もその割合で異なる大きさに表示される。これにより、単に各移動体の位置を点などで表示する場合と比較して、運転の補助的情報としての有用性が大きく向上する。実際、ＧＰＳ測位において、ＤＧＰＳ（Differential GPS）やＲＴＫ（Real Time Kinematik）等の高精度位置補正手法を適用すれば、数ｃｍ単位の精度での測位が可能となる。その場合には、位置表示を見ることにより、移動体間の接触や衝突の可能性までも予測することができ、濃霧又は雨などで視界が悪い場合などに特に威力を発揮する。

また、既知の車両ナビゲーション装置と同様に、地図データ上に各移動体の形状を表示することも可能である。その場合には、高精度で表示された移動体の形状を見ることにより、例えば車庫入れや狭い道の走行などにおいても良好な運転補助を提供することができる。

図３に他の表示例を示す。図３の例は、図２に示した３つの移動体の位置を側方から見た状態、即ちＸＺ平面にて表示した例である。なお、図３の例は、便宜上図２において右側（Ｙ方向）に行くほど路面（又は水面）が高くなっていると仮定した場合の側面表示である。ＧＰＳにより位置座標データとして、緯度、経度に加えて高度（高さ）も測位することができるので、図３の如き高さ方向を含む表示が可能である。実際の実施例としては、図２の如き平面表示と図３の如き側面表示のいずれかのみを表示する方法、利用者の指示により両者を切替表示可能とする方法などが可能である。また、緯度、経度及び高度のデータに基づいて、各移動体の位置を３次元表示することも可能である。

図４に、移動体１０における２つのＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂの設置例を示す。本例では、１つのＧＰＳ受信機２１ａを移動体１０の前方ほぼ中央に、もう１つのＧＰＳ受信機２１ｂを移動体１０の後方ほぼ中央に設置している。これにより、ＧＰＳ受信機２１ａは移動体１０上の位置５２ａの位置座標データを算出し、ＧＰＳ受信機２１ｂは位置５２ｂの位置座標データを算出する。こうして移動体１０上の２点の絶対的位置座標データを得ることにより、当該移動体１０の位置及び方向を正確に決定することができる。

図５に、位置表示用データのフォーマット例を示す。位置表示用データ３０は、位置表示のために移動体間を送受信されるデータであり、図示のように、２つの位置座標データ３１ａ及び３１ｂと、移動体ＩＤ３２と、形状データ３３と、画像データ３４と、音声データ３５とを含む。２つの位置座標データ３１ａ及び３１ｂは、それぞれＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂにより測位されたデータであり、緯度、経度及び高度を含む。

移動体ＩＤ３２は当該移動体に予め割り当てられた識別情報である。他の移動体から位置表示用データを受信した移動体は、移動体ＩＤ３２に基づいて、その位置表示用情報の送信元の移動体を特定する。また、必要に応じて、ディスプレイ５上に移動体ＩＤを表示することもできる。図２の例では、移動体ＩＤが「００１」及び「００２」の移動体１２が移動体ＩＤとともに表示されている。

形状データ３３は、ディスプレイ５上に表示されるデータであり、移動体の概略形状を示す。よって、ディスプレイ５上には各移動体の形状が同一縮尺で表示されるので、移動体が大きければ、ディスプレイ５上には大きな形状データが表示される。図２の例では、移動体ＩＤ「００１」の移動体より、移動体ＩＤ「００２」の移動体の方が大きい。例えば、移動体ＩＤ「００１」の移動体が中型車、移動体ＩＤ「００２」の移動体がバスなどの大型車である場合などの例に対応する。なお、本実施形態では、形状データは図４に示す点５２ａ及び５２ｂとを基準点とする、又は、それらの点との位置関係を有することが好ましい。例えば図４の例では、基準点５２ａを基準として移動体１０の前方の両端点１０ＦＬ及び１０ＦＲを規定し、基準点５２ｂを基準として移動体１０の後方の両端点１０ＲＬ及び１０ＲＲを規定する。位置表示システム１は、２つのＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂにより２つの基準点５２ａ及び５２ｂの位置座標（緯度及び経度）を算出し、それらを基準として形状データ３３を配置する。これにより、形状データ３３を実際の移動体１０の方向に正しく配置することができる。

画像データ３４はカメラ２６により撮影された静止画又は動画データであり、音声データ３５はマイク２７により収録された音声データである。これらは、必要に応じて、移動体の利用者が生成するものであり、任意のデータである。前述の例では、例えば交通事故に遭遇したときに、その現場状況を示す画像データや、事故発生場所を説明する音声データなどを位置表示用データ３０に含めて送信する。

このように、位置座標データ３１ａ及び３１ｂ、移動体ＩＤ３２及び形状データ３３は位置表示用データ３０に必須のデータであり、画像データ３４及び音声データ３５は任意のデータである。

次に、複数の移動体に搭載された位置表示システム１間における位置表示用データ３０の送信処理及び受信処理について説明する。なお、以下の送信処理及び受信処理は、各移動体が所定の周期毎に繰り返し行うものである。

まず、送信処理について説明する。図６（ａ）は送信処理のフローチャートである。送信処理は、ある移動体に搭載された位置表示システム１が自己位置についての位置表示用データ３０を生成し、他の移動体に搭載された位置表示システムへ送信する処理である。なお、送信処理は、その位置表示システム１内のコントローラ２０が予め用意されたプログラムを実行することにより実現することができる。

図６（ａ）において、位置表示システム１は、まず、２つのＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂによりそれぞれ位置座標データを取得する（ステップＳ１０）。これにより、図４に示すように、移動体１０における所定位置５２ａ及び５２ｂの位置座標データが得られる。

次に、コントローラ２０は、当該移動体の移動体ＩＤ３２及び形状データ３３を読み出す（ステップＳ１１）。移動体ＩＤ３２及び形状データ３３は、予め用意されてメモリ２８に記憶されているので、コントローラ２０はメモリ２８からこれらを読み出す。

また、コントローラ２０は、その時点でメモリ２８に記憶されている画像データ３４及び音声データ３５を読み出す（ステップＳ１２）。前述のように、利用者が必要に応じてカメラ２６を使用して撮影した画像データ３４やマイク２７を使用して収録した音声データ３５はメモリ２８に一時的に記憶されているので、コントローラ２０はこれらを読み出す。

そして、コントローラ２０は、ステップＳ１０〜Ｓ１２により用意された位置座標データ２１ａ及び２１ｂ、移動体ＩＤ３２、形状データ３３、画像データ３４及び音声データ３５を図５に示すフォーマットに従って配列して位置表示用データ３０を生成し（ステップＳ１３）、これを周辺の他の移動体へ送信する（ステップＳ１４）。位置表示用データ３０の送信は、基本的には前述の無線送受信機２９により行われるので、当該無線送受信機２９による無線通信可能領域内に存在する全ての移動体へ一斉送信されることになる。なお、無線送受信機２９の代わりに携帯電話２５が使用される場合には、当該携帯電話２５による通信可能領域内に存在する全ての移動体へ位置表示用データ３０を送信することができる。こうして、送信処理が終了する。

次に、受信処理について説明する。図６（ｂ）は受信処理のフローチャートである。受信処理も位置表示システム１のコントローラ２０が予め用意されたプログラムを実行することにより実現することができる。

まず、位置表示システム１は、他の移動体から位置表示用データ３０を受信する（ステップＳ２０）。そして、受信した位置表示用データ３０に含まれる位置座標データに基づいて、自己位置を決定し、ディスプレイ５上における自身の移動体の表示位置を算出する（ステップＳ２１）。具体的には、２つの位置座標データ２１ａ及び２１ｂに基づいて、図４に示す位置５２ａ及び５２ｂを決定する。次に、コントローラ２０は、決定した表示位置を基準として、形状データ３３をディスプレイ５上に表示する（ステップＳ２２）。これにより、図２に示すように、他の移動体１２をディスプレイ５上に表示することができる。なお、この際、図２の例のように、受信した位置表示用データ３０に含まれる移動体ＩＤ（「００１」など）を当該形状データ３３に重ねて表示してもよい。

次に、コントローラ２０は、受信した位置表示用データ３０に画像データ３４及び音声データ３５が含まれている場合には、それらを再生する（ステップＳ２３）。こうして、受信処理が終了する。

以上説明したように、第１実施形態の位置表示システム１によれば、自身の移動体の位置のみならず、周辺の所定範囲内に存在する他の移動体の形状を、実際の位置関係に基づいて表示することができる。よって、移動体の運転者などは、周辺に位置する移動体との正確な距離や、それらの進行方向などを正確に知ることができ、自己防止や危険回避などに役立てることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、他の移動体から受信した位置座標データに基づいて、その移動体の形状をディスプレイ５に表示する際の処理が第１実施形態と異なる。第１実施形態では、各移動体は２つのＧＰＳ受信機２１ａ及び２１ｂにより移動体上の２点の位置座標データを取得する。また、他の移動体から位置表示用データを受信した移動体は、それに含まれる２点の位置座標データに基づいて送信元の移動体の位置及び方向を決定した。これに対し、第２実施例では、各移動体は１つのＧＰＳ受信機のみを備え、移動体上の１点の位置座標データのみを取得する。そして、その１点を基準として、形状データを配置してディスプレイ５上に表示する。

図７に、第２実施形態による位置表示システム１ａの構成を示す。図示のように、１つのＧＰＳ受信機２１ｃのみを有する点以外は、図１に示す第１実施形態の位置表示システム１と同様の構成を有する。なお、同一の構成要素については、説明を省略する。

図８に、移動体上におけるＧＰＳ受信機２１ｃの配置例を模式的に示す。第２実施形態においては、単一のＧＰＳ受信機２１ｃは移動体の略中心又は略重心位置に設置される。第２実施形態では単一のＧＰＳ受信機２１ｃのみを使用するので、移動体上の１点の位置座標データしか取得することができず、第１実施形態と比較して位置表示精度は低下する。但し、単一のＧＰＳ受信機２１ｃを移動体の中心又は重心位置近傍に設置し、その点を基準として形状データを表示することにより、位置表示精度の低下を最小限に抑制することができる。

具体的には、ＧＰＳ受信機２１ｃは図８に示すように、移動体の中心点又は重心点５２ｃの位置座標データを取得する。形状データは、この点５２を基準として用意される。即ち、形状データ上に、中心点又は重心点５２ｃを示す情報を含めておく。

図９に、第２実施形態における位置表示用データのフォーマットを示す。ＧＰＳ受信機が単一であるので、位置表示用データ３０ａは１つの位置座標データ３１ｃのみを含む。それ以外のデータは図５に示す位置表示用データ３０と同一であるので、説明は省略する。

第２実施形態における送信処理及び受信処理は基本的に図６（ａ）及び（ｂ）に示すものと同様である。即ち、送信処理においては、ステップＳ１０において単一のＧＰＳ受信機２１ｃが位置座標データを取得する。また、第１実施形態と同様に、移動体ＩＤ、形状データ並びに必要な画像データ及び音声データを用意する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。そして、コントローラ２０は、ステップＳ１３において図９に示すように単一の位置座標データ３１ｃのみを含む位置表示用データ３０ａを生成し、ステップＳ１４でそれを他の移動体へ送信する。

一方、受信処理においては、他の移動体から位置表示用データ３０ａを受信し（ステップＳ２０）、そこに含まれる単一の位置座標データ３１ｃに基づいて、図８に示すように、当該移動体の形状データの表示位置を決定し（ステップＳ２１）、ディスプレイ５上に形状データを表示する（ステップＳ２２）。また、必要に応じて、受信した位置表示用データ３０ａに含まれる画像データ及び／又は音声データを再生する（ステップＳ２３）。

このように、第２実施形態では、位置表示システム１ａは単一のＧＰＳ受信機２１ｃにより単一の位置座標データ３１ｃを取得し、それを含む位置表示用データ３０ａを他の移動体へ送信する。よって、移動体の位置表示精度は低下することとなるが、搭載するＧＰＳ受信機の数を減少させることができ、低コスト化を図ることができる。特に、本発明において使用される高精度のＧＰＳ受信機は比較的高価であるので、適用されるアプリケーションにおける要求精度が許容すれば、第２実施形態のようにＧＰＳ受信機を１台のみとして低コスト化を図ることは非常に有効であり、システムの普及にも貢献する。

また、第１実施形態においては、形状データを位置表示する際の基準点を２台のＧＰＳ受信機の位置（図４における点５２ａ及び５２ｂ）とし、第２実施形態においては基準点を１台のＧＰＳ受信機の位置（図８における点５２ｃ）としているが、移動体間で送受信される形状データに、それらの点の位置関係を示す情報を含めるようにすれば、両実施形態のシステム間の互換性を確立することができる。例えば、形状データについて、点５２ａ〜５２ｃの３点の位置を示す情報を含めることを規格化などすればよい。こうすれば、両実施形態のシステムが混在して使用されている環境においても、ある移動体は、第１実施形態の位置表示システム１を搭載する移動体から位置表示用データ３０を受信した場合は２つの位置座標データに基づいて点５２ａ及び５２ｂを基準として形状データを配置すればよく、第２実施形態の位置表示システム１ａを搭載する移動体から位置表示用データ３０ａを受信した場合は、１つの位置座標データに基づいて点５２ｃを基準として形状データを配置すればよい。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第２実施形態と同様に、単一のＧＰＳ受信機２１ｃを備えるものであるが、方位測定手段を搭載することにより、移動体の表示位置精度の低下を抑制するものである。具体的には、第３実施形態では、各移動体は１つのＧＰＳ受信機のみを備え、移動体上の１点の位置座標データのみを取得する。また、各移動体は磁石などを利用した方位測定手段を備え、その移動体の方位を測定する。そして、測定した方位データを位置表示用データに含めて他の移動体へ送信する。他の移動体は、ＧＰＳ受信機による位置座標データと、方位データとを用いて形状データの配置（方向を含む）を決定し、ディスプレイ５上に表示する。

図１０に、第３実施形態による位置表示システム１ｂの構成を示す。位置表示システム１ｂは、第２実施形態と同様に単一のＧＰＳ受信機２１ｃを備えるが、磁石などを利用した方位測定手段３６を備える点が第２実施形態とは異なる。なお、同一の構成要素については、説明を省略する。

図１１に、移動体上におけるＧＰＳ受信機２１ｃの配置例を模式的に示す。第２実施形態と同様に、ＧＰＳ受信機２１ｃは移動体の略中心又は略重心位置に設置され、中心点又は重心点５２ｃの位置座標データを取得する。これに加えて、方位測定手段３６は地理上の真北を基準とした方位を測定し、方位データを生成する。なお、方位測定手段３６の測定出力が磁北に対する方位である場合には、それを真北に対する方位に変換する演算処理をコントローラ２０などが行えばよい。

図１２に、第３実施形態における位置表示用データのフォーマットを示す。ＧＰＳ受信機が単一であるので、位置表示用データ３０ｃは１つの位置座標データ３１ｃのみを含む。また、方位測定手段３６により得られた方位データ４６が含められる。それ以外のデータは図５に示す位置表示用データ３０と同一であるので、説明は省略する。

第３実施形態における送信処理及び受信処理のフローチャートを図１３（ａ）及び（ｂ）に示す。なお、図１３（ａ）に示す送信処理は、ステップＳ１０−２を除いて図６（ａ）に示す送信処理と同様であり、図１３（ｂ）に示す受信処理は図６（ｂ）に示す受信処理と同様である。

まず、送信処理においては、ステップＳ１０において単一のＧＰＳ受信機２１ｃが位置座標データを取得する。次に、方位測定手段３６が移動体の方位を測定し、方位データ４６を生成する（ステップＳ１０−２）。また、第１及び第２実施形態と同様に、移動体ＩＤ３２、形状データ３３並びに必要な画像データ３４及び音声データ３５を用意する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。そして、コントローラ２０は、ステップＳ１３において図１２に示すように単一の位置座標データ３１ｃ及び方位データ４６を含む位置表示用データ３０ｃを生成し、ステップＳ１４でそれを他の移動体へ送信する。

一方、受信処理においては、他の移動体から位置表示用データ３０ｃを受信し（ステップＳ２０）、そこに含まれる単一の位置座標データ３１ｃ及び方位データ４６に基づいて、図１１に示すように、当該移動体の形状データ３３の表示位置を決定し（ステップＳ２１）、ディスプレイ５上に形状データ３３を表示する（ステップＳ２２）。また、必要に応じて、受信した位置表示用データ３０ｃに含まれる画像データ３４及び／又は音声データ３５を再生する（ステップＳ２３）。

このように、第３実施形態では、位置表示システム１ａは単一のＧＰＳ受信機２１ｃにより単一の位置座標データ３１ｃを取得し、それを含む位置表示用データ３０ｃを他の移動体へ送信する。搭載するＧＰＳ受信機の数を減少させることができ、低コスト化を図ることができる。また、方位測定手段３６を搭載して移動体の方位データを生成し、これを他の移動体へ送信するので、他の移動体は１つのＧＰＳ受信機による位置座標データと、方位データとに基づいて、移動体の形状データを正確な方向に配置し、表示することができる。よって、ＧＰＳ受信機より安価な方位測定手段を搭載すれば、第１実施形態に近い高精度の位置表示を低コストで実現することが可能となる。

なお、第２実施形態と同様に、形状データの規格を統一すれば、第１及び第２実施形態の位置表示システムとの互換性を維持することも可能となる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第２実施形態と同様に、単一のＧＰＳ受信機２１ｃを備えるものであるが、その単一のＧＰＳ受信機の位置を移動手段により変化させて、移動体上の２点の位置座標データを取得することにより、擬似的に２つのＧＰＳ受信機を搭載した場合と同等の精度で位置表示を行うものである。

図１４に、第４実施形態による位置表示システム１ｃの構成を示す。位置表示システム１ｃは第２実施形態と同様に単一のＧＰＳ受信機２１ｃを備える。一方、ＧＰＳ受信機２１ｃを移動させる移動手段３８を備える点が第２実施形態とは異なる。なお、同一の構成要素については、説明を省略する。

図１５（ａ）に、移動体上におけるＧＰＳ受信機２１ｃ及び移動手段３８の配置例を模式的に示す。この例では、移動手段３８は回転盤として構成されている。移動手段３８の概略構成を図１５（ｂ）に示す。移動手段３８は、ステップモータなどのモータ４１により円盤４２を回転させる。円盤４２の外周近傍の一点にＧＰＳ受信機２１ｃが設置される。また、好ましくは円盤４２上のＧＰＳ受信機２１ｃと対向する位置、より正確には、ＧＰＳ受信機２１ｃを含む円盤４２の直径上においてＧＰＳ受信機２１ｃと反対側の外周近傍位置に、ＧＰＳ受信機２１ｃとほぼ同重量のウェイト３９を設置することが好ましい。このウェイト３９により、円盤４２のバランスをとることができ、円盤４２を円滑に回転させることが可能となる。

移動手段３８は、円盤４２を所定の回転速度で回転させる。そして、ＧＰＳ受信機２１ｃは、例えば図１５（ａ）に示すように、ＧＰＳ受信機２１ｃが移動体１０の進行方向５１の最も前方位置４５ｆに到達したとき（時刻ｔ１）と、最も後方位置４５ｒに到達したとき（時刻ｔ２）において位置座標データを取得する。これにより、移動体上の異なる２点５２ｃ１及び５２ｃ２の位置座標データを１つのＧＰＳ受信機２１ｃを用いて取得することができる。これら２つの位置座標データを送信することにより、第１実施形態と同様に、移動体の方向を含めた正確な位置表示が可能となる。

なお、円盤４２の大きさは、理論上は、それを搭載する移動体に対して大きいほど、即ち、位置座標データを取得する移動体上の２点間の距離が長いほど、位置表示精度は高くなる。但し、実際には、移動手段の構造は、移動体の大きさやそれに搭載可能な移動手段の大きさ、及び、要求される精度などに応じて適切な値に決定される。

また、図１５では移動手段３８として回転盤を用いたものを示したが、本発明の適用はこれには限定されない。例えば、船首から船尾までの距離が長い船舶などの場合には、ＧＰＳ受信機を搭載したアクチュエータなどが船舶の長さ方向に配置されたレール上を移動するような機構を採用してもよい。また、上記の移動手段３８はＧＰＳ受信機自体を移動させる構成としているが、ＧＰＳ衛星信号を受信するアンテナ部分のみを移動させる構造としてもよい。

図１６に、第４実施形態における位置表示用データのフォーマットを示す。ＧＰＳ受信機２１ｃを移動手段３８により移動させて２点の位置座標データを取得するので、位置表示用データ３０ｄは２つの位置座標データ３１ｃ１及び３１ｃ２を含む。それ以外のデータは図５に示す位置表示用データ３０と同一であるので、説明は省略する。

第４実施形態における送信処理及び受信処理は基本的に図６（ａ）及び（ｂ）に示すものと同様である。まず、送信処理においては、ステップＳ１０において単一のＧＰＳ受信機２１ｃを移動手段３８により移動し、２点の位置座標データを取得する。また、第１乃至第３実施形態と同様に、移動体ＩＤ３２、形状データ３３並びに必要な画像データ３４及び音声データ３５を用意する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。そして、コントローラ２０は、ステップＳ１３において図１６に示すように２つの位置座標データ３１ｃ１及び３１ｃ２を含む位置表示用データ３０ｄを生成し、ステップＳ１４でそれを他の移動体へ送信する。

一方、受信処理においては、他の移動体から位置表示用データ３０ｄを受信し（ステップＳ２０）、そこに含まれる２つの位置座標データ３１ｃ１及び３１ｃ２に基づいて、図１５（ａ）に示すように、当該移動体の形状データの表示位置を決定し（ステップＳ２１）、ディスプレイ５上に形状データを表示する（ステップＳ２２）。また、必要に応じて、受信した位置表示用データ３０ｄに含まれる画像データ３４及び／又は音声データ３５を再生する（ステップＳ２３）。

このように、第４実施形態では、位置表示システム１ｃは単一のＧＰＳ受信機２１ｃを移動手段３８により移動させて、移動体上の２点の位置座標データを取得し、それを含む位置表示用データ３０ｄを他の移動体へ送信する。これにより、第１実施形態と比較して、搭載するＧＰＳ受信機の数を減少させることができ、低コスト化を図ることができる。また、移動手段３８を利用して、移動体上の２点の位置座標データを取得し、送信するので、移動体の形状データを正確な方向に配置し、表示することができる。

また、第２実施形態と同様に、形状データの規格を統一すれば、第１及び第２実施形態の位置表示システムとの互換性を維持することも可能となる。

［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。第２実施形態においては、単一のＧＰＳ受信機２１ｃから得られる単一の位置座標データを利用して、形状データの配置を決定し、位置表示を行っている。従って、基本的には、他の移動体から位置表示用データを受信した位置表示システムは、その移動体の方向を正確に決定することはできない。但し、その移動体がほぼ直進しているという条件下では、時間的に連続して受信した位置表示用データに含まれる位置座標データに基づいて、当該移動体の進行方向を決定することができる。即ち、位置座標データに加えて、その移動体がほぼ直進していることを示す情報（例えば、直進フラグ）を同時に位置表示用データに含めて送信すればよい。位置表示用データを受信した位置表示システムは、直進フラグが直進走行状態を示す期間中に連続して受信した位置座標データに基づいて当該移動体の進行方向を算出し、算出された進行方向に基づいてディスプレイ５上に表示している形状データの方向を修正すればよい。

なお、移動体が直進しているか否かの判断方法としては、例えば移動体の操舵装置の操舵角を検出し、操舵角が所定範囲内である場合に直進状態であると判断することができる。また、移動体が車両である場合に車両が高速道路の制限速度程度で高速走行している場合には、一般的にはその車両はほぼ直進していると考えることもできる。即ち、所定速度以上で進行している場合には直進状態であるとみなすなどの手法を採用することも可能である。

第５実施形態によれば、移動体が直進している期間中に得られた位置座標データにより、ディスプレイ５に表示された形状データの方向が補正されるので、位置表示精度を向上させることができる。実際、移動体が車両である場合になどには、ほぼ直線的な道路に沿って車両が直進する機会は比較的多いと考えられるので、位置表示精度の向上が期待できる。

［変形例］
上記の各実施形態では、移動体間における位置表示用データの送受信は、無線送受信機２９による通信及び／又は携帯電話２５による通信を想定しているが、移動体が船舶である場合には、ＡＩＳ（Automatic Identification System）船舶自動識別装置を利用することもできる。ＡＩＳは国際条約で定められており、一定規模以上の船舶に設置を義務づけられた装置である。ＡＩＳでは、無線通信により、他船、陸上局などへ船舶の種類、位置、進路、速力、信号符号などの情報を自動的に提供し、また、自動的に他船、陸上局からの情報を受信して各船舶を追尾するとともに、安全に関する情報などの交換を行う機能を有している。よって、この装置を搭載する船舶間においては、本発明の位置表示用データを、ＡＩＳの無線通信により送受信することも可能である。

本発明は、車両、船舶などの移動体に搭載され、自己及び周辺の移動体の位置及び形状を表示するシステムに利用することが可能である。

本発明の第１実施形態による位置表示システムの概略構成を示すブロック図である。 移動体のディスプレイ上の表示例を示す図である。 移動体のディスプレイ上の他の表示例を示す図である。 第１実施形態における移動体の形状とＧＰＳ受信機による測位位置との関係を示す図である。 第１実施形態における位置表示用データのフォーマット例を示す。 第１実施形態による送信処理及び受信処理のフローチャートである。 本発明の第２実施形態による位置表示システムの概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態における移動体の形状とＧＰＳ受信機による測位位置との関係を示す図である。 第２実施形態における位置表示用データのフォーマット例を示す。 本発明の第３実施形態による位置表示システムの概略構成を示すブロック図である。 第３実施形態における移動体の形状とＧＰＳ受信機による測位位置との関係を示す図である。 第３実施形態における位置表示用データのフォーマット例を示す。 第３実施形態による送信処理及び受信処理のフローチャートである。 本発明の第４実施形態による位置表示システムの概略構成を示すブロック図である。 第４実施形態における移動体の形状とＧＰＳ受信機による測位位置との関係を示す図である。 第４実施形態における位置表示用データのフォーマット例を示す。

符号の説明

１ 位置表示システム
５ ディスプレイ
１０、１２ 移動体
２０ コントローラ
２１ ＧＰＳ受信機
２２ スードライト受信機
２３ 衛星データ受信機
２４ 地上波受信機
２５ 携帯電話
２６ カメラ
２７ マイク
２８ メモリ
２９ 無線送受信機

Claims (4)

1. 移動体に搭載される位置表示システムであって、
   単一のＧＰＳ受信機を備えるＧＰＳ受信装置と、
   前記移動体上において、前記ＧＰＳ受信機を移動させる移動手段と、
   前記移動手段により移動された前記移動体上の異なる２点において、前記ＧＰＳ受信機から２つの位置座標データを取得する手段と、
   前記ＧＰＳ受信装置により測位された前記２つの位置座標データと、形状データとを含む位置表示用データを生成するデータ生成手段と、
   生成された位置表示用データを他の移動体へ送信する送信手段と、
   他の移動体から、当該送信元の移動体において生成された位置表示用データを受信する受信手段と、
   受信した位置表示用データに含まれる前記２つの位置座標データを用いて前記送信元の移動体の位置及び方向を決定して当該移動体の地理上の配置を決定し、前記形状データを配置した表示データを作成する表示位置決定手段と、
   前記表示データを表示する表示装置と、を備えることを特徴とする移動体の位置表示システム。
2. 前記移動手段は、円盤状の回転盤と、前記回転盤の駆動装置とを備え、前記単一のＧＰＳ受信機は前記回転盤上の外周近傍に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の位置表示システム。
3. ＧＰＳ補正データを受信する補正データ受信機と、受信したＧＰＳ補正データに基づいて、前記ＧＰＳ受信機が出力する位置座標データを補正する補正手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置表示システム。
4. 画像データを生成するカメラと、音声データを生成するマイクと、前記画像データ又は音声データを再生する再生手段と、を更に備え、
   前記データ生成手段は、前記画像データ及び前記音声データの少なくとも一方を前記位置表示用データに含め、
   前記再生手段は、他の移動体から受信した前記画像データ及び前記音声データの少なくとも一方を再生することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置表示システム。

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