JP4858103B2 - ナビゲーションシステム - Google Patents

Description

本発明はナビゲーションシステムに係り、特に複数の固定無線通信装置を用いて、携帯無線通信機を携帯する利用者を誘導するナビゲーションシステムに関する。

特許文献１には、ＧＰＳ（グロ−バルポジシヨニングシステム）装置を用いることなく利用者の移動に応じた適正なナビゲ−シヨン情報を提供し得るナビゲ−シヨンシステムが記載されている。特許文献１に記載された発明は、その図１において通信機１１から出力される電波を受信する複数の基地局１２からの電波情報に基づいて、通信機１１の移動経路を追跡し、通信機１１の移動情報に基づいて逐次通信機１１に新たなナビゲ−シヨン情報を出力する。この発明では、ＧＰＳを用いず、移動経路情報を元に専用のセンタシステムが全体をコントロ−ルし、端末に情報を提供することができる。

特開２００３−０６５７９０号公報

しかし、特許文献１に記載された発明は、ナビゲーション専用のセンタシステムが必要である。本発明の目的は、ＧＰＳ、専用のセンタシステムを用いずに、簡便なシステムで、端末の保持者を目的地に誘導できるナビゲ−ションシステムを提供することにある。

上述した目的は、所定の場所に固定的に設置される複数の固定無線通信機と、固定無線通信機からの電波を受信する１以上の携帯無線通信機とからなるナビゲーションシステムであって、固定無線通信機のそれぞれは、他の固定無線通信機と識別可能な電波を発信し、携帯無線通信機は、固定無線通信機からの電波を受信する受信手段と、受信電波の強度を検出する受信強度検出手段と、複数の固定無線通信機が設置されている位置情報を予め登録する位置情報登録手段と、目的地を設定する目的地設定手段と、を有し、目的地設定手段に目的地が設定された場合に、受信した電波の受信強度が最大な自携帯無線通信機の近傍に存在する固定無線通信機を抽出すると共に、目的地に至る経由すべき固定無線通信機もしくは目的地の近傍に存在する固定無線通信機を抽出し、抽出した固定無線通信機から受信する受信電波の強度が所定の閾値以下ならば、受信した電波を発信した固定無線通信機の位置情報と自携帯無線通信機の近傍に存在する固定無線通信機の位置情報から目的地に至るもしくは目的地の近傍に存在するいずれかの固定無線通信機が存在する方向を提示するナビゲーションシステムにより、達成できる。

本発明によれば、複数の固定無線通信機（以下基地局と略す）と携帯無線通信機（以下携帯端末と略す）のみとでナビゲ−ションシステムを構築できる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図１から図４を参照して説明する。ここで、図１は携帯端末の平面図である。図２は携帯端末の機能ブロック図である。図３は携帯端末の位置による表示の遷移を説明する図である。図４は携帯端末の動作フロ−チャ−トである。なお、同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。

図１において、ナビゲーション用携帯端末２０は、方向表示用ＬＥＤ２１、表示部２３、目的地選択ボタン２５、目的地決定ボタン２４、現在の行先方向（ｎｏｗ）電波強度表示ＬＥＤ２６、次の行先方向（ｎｅｘｔ）電波強度表示ＬＥＤ２７、携帯端末２０内部の指向性アンテナ２２で構成される。ここで、方向表示部２１は、例えば赤１色表示のＬＥＤであり、設定した電波の到来方向に指向性アンテナ２２を向けたとき点灯し、目的地に到着すると一定周期で点滅する。現在の行先方向（ｎｏｗ）電波強度表示ＬＥＤ２６は、例えば緑、黄の２色表示のＬＥＤであり、滅灯は電波を受信していないことを意味し、黄色は現在の行先からの電波が弱いこと、緑色は電波が強いことを表示する。次の行先方向（ｎｅｘｔ）電波強度表示ＬＥＤ２７も、緑、黄の２色表示のＬＥＤであり、次の行先からの電波強度を、滅/黄/緑で切替表示する。なお、目的地選択ボタン２５と目的地決定ボタン２４を同時に押すと、目的地が解除される。また、表示部２３は、目的地に至るまでの経由すべき現在の行先、次の行先を同時にまたは切替表示する。

携帯端末２０の使用者が、目的地選択ボタン２５を何回か押して、表示部２３に目的地（この場合Ｄとする）を表示させ、目的地決定ボタン２４を押す。携帯端末２０は、受信している電波から現在地を判定し、ルート検索する。携帯端末２０は、受信している電波の強度が閾値以上なら、現在地の次のルート上の基地局を、現在の行先に設定する。一方、携帯端末２０は、受信している電波が閾値未満なら、現在地の基地局を、現在の行先に設定する。

携帯端末２０の使用者は、携帯端末２０の向きを種々変え、方向表示用ＬＥＤ２１が点灯した方向に進む。携帯端末２０は、受信している電波の強度が、使用者の移動により閾値以上となったとき、現在地の次のルート上の基地局を、現在の行先に設定する。以上を繰り返して、携帯端末２０の使用者が目的地Ｄに到着したとき、方向表示用ＬＥＤ２１は一定周期で点滅し、使用者に到着を知らせる。

図２において、携帯端末２０は図１の各部に加えて、携帯端末２０をコントロールする制御部２９、基地局からの電波を指向性アンテナ２２を介して受信する受信部２８、ルートマップ（地図）、設定した目的地、最短ルート情報等を記憶するメモリ３０、電源である２次電池３１、充電回路３２から構成されている。また、受信部２８には、受信した複数電波のそれぞれの受信強度を判定するレベル検出部２８ａを含んでいる。レベル検出部２８ａは、電波の強度から携帯端末２０がどの基地局のエリアにあるか判定する。制御部２９は、入力された目的地と、レベル検出部２８ａが判定した基地局エリア情報とから、メモリ３０が記憶するルートマップを用いて、最適ルート（基地局ルート）を抽出する。

制御部２９は、目的地選択ボタン２５と目的地決定ボタン２４の操作により、表示部２３に目的地を表示する。制御部２９は、表示部２３に現在の行先（経由地）、次の行先を表示する。制御部２９は、またレベル検出部２８ａが判定した基地局エリア情報と電波の強度に基づいて、方向表示用ＬＥＤ２１、電波強度表示ＬＥＤ２６、２７の点灯パターンを制御する。充電回路３２は、外部から電力供給を受けたとき、２次電池３１を充電する。
なお、携帯端末は、いわゆる携帯電話であっても、構内無線電話システムのＰＨＳや無線ＬＡＮ等の移動電話機であっても良い。

図３において、（ａ）は基地局の配置と電波の届く範囲を説明する図である。（ｂ）は現在の行先方向（ｎｏｗ）電波強度表示ＬＥＤ２６と、次の行先方向（ｎｅｘｔ）電波強度表示ＬＥＤ２７の点灯状態を説明する図である。（ｂ）は、また電波強度の表示でもある。また（ｃ）は表示部２３に表示された現在の行先表示である。

図３（ａ）において、各基地局１０Ａ〜１０Ｄは、電波送信範囲（方向）が設定されており、図中正三角形で示された電波の到達距離が重なるように配置されている。基地局１０付近で、特に電波の強い領域を２等辺三角形で示し、この領域でも隣接する他の基地局の電波を受信できるように、各基地局１０は配置されている。なお、各基地局１０から発せられる電波の周波数は異なり、基地局１０Ａの電波のみを受信した携帯端末２０は、その周波数から基地局１０Ａの電波を受信したので、基地局Ａのエリア（エリアＡ）に存在することを検出できる。なお、２等辺三角形の領域では携帯端末１０は、閾値以上の電波強度で電波を受信するので、「強」と表示している。正三角形の領域で２等辺三角形以外の領域では、「弱」と表示している。

なお、図３（ａ）では、基地局１０を一次元に配置しているが、二次元以上に配置しても良い。基地局１０を室内廊下等に配置するとき、基地局１０は、指向性アンテナを具備し、電波の送信方向を設定しても良い。さらに、基地局１０は、構内無線電話システムの基地局や無線ＬＡＮのアクセスポイントであっても良い。

図３（ｂ）および図３（ｃ）は、図３（ａ）の横方向と対応して、描かれている。ここで、携帯端末２０が図３（ａ）の左端を基点、目的地をＤとして、ナビゲーションを開始し、その最適ルートが、基地局Ａ→基地局Ｂ→基地局Ｃ→基地局Ｄであったと、取り決めて説明する。

図３（ａ）の左端のＡ弱エリアでナビゲーションを開始すると、ここでは基地局Ａの電波のみを閾値未満の電波強度で受信しているので、行先をＡと表示部２３に表示し、現在の行先方向（ｎｏｗ）電波強度表示ＬＥＤ２６は電波の弱いことを示す黄色を表示する。次の行先であるＢからの電波を受信していないので、次の行先方向（ｎｅｘｔ）電波強度表示ＬＥＤ２７は滅灯している。携帯端末２０の使用者がＡ強の領域に入ると、電波強度表示ＬＥＤ２６は電波の強いことを示す緑色を表示する。携帯端末２０は、次の行先であるＢからの電波を受信し、電波強度表示ＬＥＤ２７は、黄色を表示する。ここで、携帯端末は行先をＢと表示部２３に表示し、使用者に基地局１０Ｂの方向への移動を促す。以下、同様にＤ強の領域で、方向表示用ＬＥＤ２１は一定周期で点滅し、使用者に到着を知らせ、ナビゲーションを終了する。なお、行先をＤとした時点で、次の行先はなくなるので、電波強度表示ＬＥＤ２７は滅灯する。これによって、使用者は目的地が近いことを認識できる。

なお、現在地を判定するにあたり、携帯端末２０の指向性アンテナ２２の指向性が強すぎると、現在地の最寄りの基地局１０を見失うこととなるが、これに対しては特定方向以外からの電波も検出できるように、指向性を調整すればよい。

さらに、指向性アンテナ２２とは別に無指向性アンテナ（図示せず）を併用して、この無指向性アンテナからの受信強度により、現在地に最寄りの基地局１０を検出するようにしてもよい。

図４において、携帯端末２０の使用者が携帯端末２０を操作して、目的地を入力すると、携帯端末２０は、目的地登録を受け付ける（Ｓ４００）。携帯端末２０は、電波強度が最大の基地局を検出して自分の現在の位置（エリア）を確認する（Ｓ４０１）。携帯端末２０は、メモリ３０に記録されたル−トマップから、現在地から目的地までの最短のル−トを検索する（Ｓ４０２）。携帯端末２０は、検索した最短のル−トをメモリ３０に登録する（Ｓ４０３）。

携帯端末２０は、現在地のエリアを含めた最初の行先エリアを設定し（Ｓ４０４）、最初の行先エリアを表示部２３に表示する（Ｓ４０５）。携帯端末２０は、行先エリアの電波強度を確認し（Ｓ４０６）、確認した電波強度が閾値未満のときステップ４０６に戻る（Ｓ４０７：ＮＯ）。ステップ４０７がＹＥＳのとき、携帯端末２０は、設定した目的地か判定する（Ｓ４０８）。ＮＯのとき、携帯端末２０は、ステップ４０５に戻る。ステップ４０８でＹＥＳのとき、携帯端末２０は、方向表示用ＬＥＤ２１を点滅させ（Ｓ４１０）、終了する。ステップ４０８でＮＯのとき、携帯端末２０は、行先エリアを次エリアに設定し（Ｓ４０９）、ステップ４０６に戻る。
上述した実施例に拠れば、複数の基地局と携帯端末のみとでナビゲ−ションシステムを構築できる。

携帯端末の平面図である。 携帯端末の機能ブロック図である。 携帯端末の位置による表示の遷移を説明する図である。 携帯端末の動作フロ−チャ−トである。

符号の説明

１０…基地局、２０…携帯端末、２１…方向表示用ＬＥＤ、２２…指向性アンテナ、２３…表示部、２４…目的地決定ボタン、２５…目的地選択ボタン、２６…現在の行先方向（ｎｏｗ）電波強度表示ＬＥＤ、２７…次の行先方向（ｎｅｘｔ）電波強度表示ＬＥＤ、２８…受信部、２９…制御部、３０…メモリ、３１…２次電池、３２…充電回路。

Claims (4)

1. 所定の場所に固定的に設置される複数の固定無線通信機と、前記固定無線通信機からの電波を受信する１以上の携帯無線通信機とからなるナビゲーションシステムであって、
   前記固定無線通信機のそれぞれは、他の固定無線通信機と識別可能な電波を発信し、
   前記携帯無線通信機は、前記固定無線通信機からの電波を受信する受信手段と、受信電波の強度を検出する受信強度検出手段と、前記複数の固定無線通信機が設置されている位置情報を予め登録する位置情報登録手段と、目的地を設定する目的地設定手段と、を有し、
   前記目的地設定手段に目的地が設定された場合に、受信した電波の受信強度が最大な自携帯無線通信機の近傍に存在する固定無線通信機を抽出すると共に、前記目的地に至る経由すべき固定無線通信機もしくは前記目的地の近傍に存在する固定無線通信機を抽出し、前記抽出した固定無線通信機から受信する受信電波の強度が所定の閾値以下ならば、前記受信した電波を発信した固定無線通信機の位置情報と自携帯無線通信機の近傍に存在する固定無線通信機の位置情報から前記目的地に至るもしくは前記目的地の近傍に存在するいずれかの固定無線通信機が存在する方向を提示することを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 請求項１に記載のナビゲーションシステムであって、
   前記固定無線通信機は、構内無線電話システムを構成する基地局であることを特徴とするナビゲーションシステム。
3. 請求項１に記載のナビゲーションシステムであって、
   前記携帯無線通信機は前記構内無線電話システムを構成する移動電話機であることを特徴とするナビゲーションシステム。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のナビゲーションシステムであって、
   前記携帯無線通信機は、指向性アンテナと表示手段とを具備し、
   自携帯無線通信機の向きを種々に変えた場合に前記指向性アンテナから入力するいずれかの固定無線通信機からの電波の受信強度が最大となる電波到来方向を検出し、前記電波到来方向に応じて前記表示手段を制御して前記固定無線通信機が存在する方向を提示することを特徴とするナビゲーションシステム。

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