JPH02206900A - 移動体ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は移動体と固定局との間の通信システムを利用し
て、移動体の位置を地図上で明瞭に認識することのでき
るナビゲーシツンシステムに関するものである。

従来の技術 近年の情報通信技術の発展とともに移動体がそれ自体の
位置を検出しながら、正確に走行することのできるナビ
ゲーシコンシステムの開発が進められている。

これらは、自動車、船舶、航空機等移動体の効率的な運
用、運行を可能とするものである。

現在、移動体の位置検出手段として、人工衛星を利用し
てマイクａ波通信によってこれを行うＧＰＳ　（（ｉｌ
ｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓ＋ｔｅｓ＋
）があり、これによれば、世界のどこにいても自己の位
置を極めて精度よく検出することが可能となり、非常に
有効なナビゲーシロンシステムが実現される。更に具体
的に言えば、移動体に人工衛星（ＧＰＳ衛星）からの信
号を受信し、復調するＧＰＳ受信機を設置し、このＧＰ
Ｓ受信機のおかれた緯度、経度、高度情報を幾何学的に
精度よく検出するものである。

ＧＰＳでは地上から４個以上のＧＰＳ衛星が常時見える
ように衛星を打ち上げておき、一方地上における移動体
には衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信機を備えてお
く。ＧＰＳ受信機は各衛星から送られＧＰＳ受信機にお
いて受けられる受信信号（１〜２Ｇｌｌｚ程度）に含ま
れる衛星の軌道データを用いケブラの方程式を解くこと
によって各衛星の位置を求め、次に各衛星から移動体ま
での距離を衛星から送られる電波の伝搬時間によって測
定し、これらより連立方程式を解くことにより移動体の
位置を算出する（雑誌　エレクトロニクス（オーム社発
行）昭和５９年１２月号　参照）。

又、地上での移動体は上記ＧＰＳ受信機を含めて第４図
に示す様なナビゲーションシステムが設置される。即ち
、第４図で移動体に搭載されたナビゲーションシステム
６はＧＰＳ受信アンテナｌ、ＧＰＳ受信機２、地図情報
が蓄積されたＣＤ　ＲＯＭ等からなるデー９ベース３、
ＣＤプレーヤー等を含みＧＰＳ受信機２によって得られ
た移動体の位置情報とを画像処理によって合成する画像
処理器４及びそれらの合成情報を表示するデイスプレィ
５等より構成される。

第４図のシステムにおいて、衛星よりの信号はＧＰＳ受
信アンテナ１で受けられ、ＧＰＳ受信機２で復調され、
位置情報が検出される。ＣＤ　ＲＯＩ！等からなる地図
データベース３に記録された地図情報は、ＣＤプレーヤ
ー等からなる画像処理器４により取り出され、ＧＰＳ受
信機２よりの位置情報とともに画像処理される。これら
の画像処理された信号は、デイスプレィ５により表示さ
れる。これにより、移動体の位置は、移動体に設置され
たデイスプレィ上で認識することができる。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記説明したＧＰＳは、移動体自体で独立し
たナビゲーションシステムであり、それ自身で走行位置
が認識されるという利便性を有するものの高価な地図デ
ータベースやＣＤプレーヤー等からなる画像処理が必要
であり、移動体に設置するシステムが非常に高価になっ
ていた。又、移動体の走行範囲が極めて広域にわたる場
合膨大な地図データベースが必要となり、移動体の数が
多い場合に、それぞれの移動体すべてに膨大な地図デー
タベースを設置することは無駄である。更に、各地の開
発（再開発）の勢いは凄まじく、地形、道路等は、日々
側々とその様相は変化している。

従って、これら変化するデータを更新しなければ、利用
価値が低下する。

課題を解決するための手段 本発明はＧＰＳによるナビゲーションシステムを簡易化
し、かつ高機能化するとともに、多くの移動体の運行管
理システムとしても運用を可能にするものである。即ち
、従来の移動体ナビゲーションシステムにおける地図デ
ータベース３を除去し、これらを−括して特定の箇所に
設置し、識別信号をもつ多くの移動体に、これらの機器
機能を共通して利用せしめ、更により高機能化するもの
である。

詳細に説明すれば、移動体は、移動体の位置を検知する
手段と、固定局と送受信する手段と、固定局より送信さ
れた地図情報と移動体の位置情報を合成する手段と、こ
の合成した信号を画像表示する手段とを備え、固定局は
、移動体と送受信する手段と、地図データベースと、移
動体の位置を含む地図情報を引き出す手段と、を備える
ことを特徴とするものである。

本発明の実施例 第１図は、本発明の移動体ナビゲーションシステムの実
施例のブロック図である。同図でｌはＧＰＳアンテナ、
２はＧＰＳ受信機、７は移動体固有の識別信号を記憶す
る半導体ＲＯＭと該半導体ＲＯＩＩから識別信号を引き
出す識別信号発生器、８はＧＰＳ受信機２で復調された
ＧＰＳ衛星の軌道データに基づいて得た移動体位置信号
と識別信号発生器７から出力される識別信号を合成する
合成器、９は送受信無線機、１０は位置情報、地図情報
を処理し、合成する画像信号処理器、１１は地図情報の
メモリ、１２はＧＰＳ受信機２より得た位置情報のメモ
リ、１３はＣＲＴ、ＬＣＤ、ＥＬＰ、ＰＬＰ等の画像表
示器、１４は受信信号中の地図情報と移動体の識別情報
を分離する信号分離器、１５は信号分離器１４より得た
識別信号と識別信号発生器７の識別信号とを比較する比
較器、１６は送受信無線機９に接続されたアンテナ、１
７は移動体（具体的には自動車）である。ここで、識別
信号発生器７の出力信号は送受信無線機９あるいは画像
信号処理部ＩＯ等で発生させてもよい。又、送受信無線
機９は既存の自動車電話機、携帯電話器、ＭＣＡ（Ｍｕ
ｌｔｉ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ａｃｃｅｓｓ）、パーソナル
無線機、テレターミナル端末等の移動無線端末でもよい
。このような装置構成にすれば、ナビゲーシジン以外の
多くの別機能がもたらされ、より高度なシステムとなる
。尚、ＧＰＳ受信機のかわりにサインポスト方式の受信
機等の他の移動体位置の検出機器を用いてもよい。

一方、地図データベースを有する固定局（必ずしも設置
位置を固定せず特定の移動体を固定局としてもよい）２
１には、送受信機２２、ＣＤ　ＲＯＭ等からなる地図デ
ータベース２３を備える。この地図データベース２３は
日々変化する地形、道路状況等を頻繁に更新して移動体
へ最新の地形情報を提供する。また、ＣＤプレーヤ等よ
り、位置情報及び地図情報を信号処理する画像処理器２
４、該画像処理器２４内の信号をモニタするデイスプレ
ィ２６、移動体の位置情報と識別信号を分離する信号分
離器２７、識別信号のメモリ２８等が具備される。

上記画像処理器２４は、地図データベース２３の地図情
報と、移動体１７より送られてきた移動体１７の位置信
号及び当該移動体固有の識別信号情報とを合成処理する
機能も有する。

次に以上の移動体ナビゲーシッンシステムの処理動作を
第１図のブロックダイヤグラムと、第３図のフローチャ
ートとともに説明する。

第１図において、ＧＰＳ衛星からの信号は、ＧＰＳアン
テナｌでとらえられ、ＧＰＳ受信機２に入る。該ＧＰＳ
受信機２の出力は、移動体１７の緯度、経度、高度を含
む位置情報及び該位置情報の変化具合から算出して得ら
れる速度情報を与える（第３図（ａ））該位置情報及び
速度情報は、該移動体固有の識別信号を発生する識別信
号発生器７の情報と合成器８で合成される（第３図（ｂ
））。そして、送受信無線機９を経て、アンテナ１６よ
り８００〜９００ＭＨｚの電波として送出される（第３
図（Ｃ））。

ここで、識別信号は、移動体から固定局へ送信する際の
ｒｌＤコード」として、また、固定局から移動体へ地図
情報を送信する際のｒｌＤコードＪとして、必要なもの
であり、移動体側のＲＯＭ等のメモリよりなる識別信号
発生器７にあらかじめ書き込まれている。そして、ＧＰ
Ｓ受信機で受信、復調した位置情報の前に追加して、第
２図（ａ）に示すように、時系列的なデジタル信号とし
て合成して移動体から固定局へ、固定局から移動体へ送
信する。識別信号は、第２図（ｂ）のように位置情報と
職別信号の送信順序を逆にすることも可能である。また
、送受信機器として自動車電話等の固有の番号を持って
いるものを利用する場合は、その番号をそのまま識別信
号として利用することも可能である。

この送出された移動体の位置情報及び速度情報は、固定
局２１の送受信機２２で受信され（第３図（ｄ））　、
信号分離器２７で移動体の位置情報と識別信号を分離さ
れ、画像処理器２４に人力される。

一方、地図データベース２３には、地図情報等が記録さ
れている。受信された位置情報により、この位置を含む
任意の大きさの地図情報が地図ブタベース２３から画像
処理器２４により引き出される（第３図（ｆ））。地図
情報は、移動体の位置が地図の中央付近になるように地
図データベース２３から地図情報が引き出される。或は
、進行方向の領域が大きくなるように地図情報が引き出
される。また速度情報に応じて地図の縮尺率を変化させ
て引き出される。このようにして得られた移動体１７の
位置情報を含む地図情報からなる画像信号は、メモリ２
８より識別信号を読み出し、これを画像処理器２４で付
加しく第３図（ｇ））　、送受信機２２から移動体１７
へ送出される（第３図（ｈ））送出された信号は、移動
体のアンテナ１６で受信され（第３図（ｉ））　、送受
信無線機９により、まず識別信号が信号分離器１４で復
調され、分離され、比較器１５で該復調識別信号が自局
の識別信号であるかどうか判断しく第３図（ｊ））、自
局の識別信号であるときは、続いて送られてくる画像信
号が復調され、画像処理器１０を経て、メモ１月１に記
憶される（第３図（ｋ））。

ＧＰＳ受信機２で受信復調された位置情報がメモリ１２
より画像処理器１０に入力され、地図情報に位置情報が
重ね合わされた後（第３図０））　、画像表示部１３で
表示される（第３図（亀））。

通常ＧＰＳ受信機で得られる位置情報は、幾何学的位置
を与えるものであり、通常の相対位置関係を示す地図情
報との合成においては、座標変換を必要とする場合もあ
る。

固定局から移動体へ送られた地図情報は、ある程度の範
囲の地図情報を含み、これがメモリ１１に記憶されてい
るので、−度地図情報が送られた後は、移動体が、その
送られた地図の範囲に存在する限りは、連続的に地図情
報を送る必要はなく（第３図（ロ））、あとは、移動体
側で移動軌跡に従って、受信されたＧＳＰ信号によりそ
の地図上をトレースしていくことができる（第３図（０
））。

移動体側において、画像処理器１０は、画像の拡大、縮
小、回転、その他を要求するキースイ・ノチ１８を有し
、地図情報を記憶するメモリ１１より読み出した地図情
報をキースイッチの要求に応じて加工して表示する。

以上のようなシステムの動作により、移動体１７では固
定局２１から送られてきた地図情報とともに移動体自身
の位置情報とを合成して表示することができるので、明
瞭に移動体の位置を認識することができる。

固定局２１では、デイスプレィ装置２６を備え、画像処
理器２４内の情報を表示することにより、移動体１７の
各種の運行管理を行うことが出来る。このシステムでは
、個々の移動体に固有の識別信号を付与することにより
、多数の移動体の位置状況を同時に固定局２１のデイス
プレィ２６に表示される。

また必要に応じ、これらの情報は、同時に移動体１７の
画像表示器にも表示可能である。

発明の詳細 な説明した本発明によれば、簡易で非常に高機能な世界
規模でも可能な移動体ナビゲーションシステムが実現さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のプロ・ツク図、第２図は信号
の説明図、第３図はフローチャート、第４図は従来の移
動体ナビゲーションのプロ・ツタ図を示す。 １、ＧＰＳアンテナ ２、Ｃ１ＰＳ受信機 ３、地図データベース ４、画像処理器 ５、デイスプレィ装置 ６、ナビゲーシヲンシステム ７、識別信号発生器 ８、信号合成器 ９、送受信無線機 １０、画像処理器 １１、地図情報メモリ １２、位置情報メモリ １３、画像表示器 １４、信号分離器 １５、比較器 １６゜ １７゜ ２１゜ ２２゜ ２３゜ ２４゜ ２７゜ ２８゜ アンテナ 移動体 固定局 送受信無線機 地図データベース 画像処理機 デイスプレィ 信号分離器 メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．移動体において自身の位置情報を検知し、自身の固
   有信号と前記検知された検知信号とを合成して、該合成
   された信号を固定局に送信し、固定局において、前記移
   動体の位置を含む領域の地図を地図データベースより取
   り出して、地図情報を移動体に送信し、移動体において
   、前記固定局からの地図情報と前記検知信号とを合成し
   て画像出力するようにしたことを特徴とする移動体ナビ
   ゲーションシステム。