JPH0378678A - 移動体の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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は衛星を利用した移動体のナビゲーションシス
テムに係り、特に地理上の位置に関する情報を車両等の
移動体に無線通信を用いて正確に伝達する移動体のナビ
ゲーションシステムに関する。

（従来の技術） 車両等の移動体のナビゲーションシステムとしてテレタ
ーミナルなどの無線データ伝送システムを利用したもの
が考えられている。このテレターミナルを利用した移動
体のナビゲーションシステムは第９図および第１０図の
概念図に示すように表わされる。

この移動体のナビゲーションシステムは、交通情報処理
センタ１を備え、この交通情報処理センタ１には、交通
管制センタ２や図示しない様々な検出地点から、交通渋
滞、都市高速ランプ、事故、規制、駐車、工事、催物な
どの交通に関する情報が集められ、この交通情報は、利
用し易いデータ形式に整えた後、テレターミナル共同利
用センタ３に適時、例えば処理情報に変化があったとき
、送られる。

テレターミナル共同利用センタ３は各テレターミナル無
線基地局４ａ、４ｂ、４ｃ・・・へ広域共通情報、地域
個別情報等の必要な交通情報を配分する。その際、各テ
レターミナル無線基地局４ａ。

４ｂ、４ｃ・・・には電波干渉を防ぐため、各々異なる
無線チャンネルにて必要な交通情報が送信される。

テレターミナル無線基地局４ａから発せられる交通情報
は、その無線ゾーン５を通過する車両等の移動体６の受
信袋ｆｆ１６ａが受信する。移動体６の受信装置６ａは
、無線ゾーン５を走行したり、停車中に、所望する無線
ゾーン５のチャンネルをサーチし、最大受信電界の無線
チャンネルを選択し、待機している。そして、特定の無
線ゾーン５に存在する移動体６はテレターミナル無線基
地４ａからの電波を受信することになる。

移動体６の受信装置６ａにて受信された電波による交通
情報は、ＣＰＵ等からなる処理装置６ｂに送られて情報
処理され、移動体６の表示装置６Ｃにドライバーの航行
（走行）に必要な交通情報がＣＲＴや音声等で表示され
る。

具体的には、移動体６の信号処理操作は第１１図のフロ
ーチャートに示すように表わされる。

ステップＡにて移動体６の受信装置６ａに受信される受
信電界が所定値以下のとき、ステップＢにて最大受信電
界が得られる無線チャンネルを選択する。

一方、ステップＡにて受信電界が所望値以上のとき、ス
テップＣにて必要な交通情報（データ）の有無をチエツ
クする。このステップＣにて交通情報を受信した場合、
ステップＤにてこの交通情報を処理装置６ｂで処理し、
ナビゲーションガイドとして必要な交通情報を表示装置
６Ｃに画面、音声等で表示する。ステップＤにてデータ
（交通情報）を受信しなかったり、データが有効でなか
ったりした場合には、ステップＡにフィードバックされ
る。

（発明が解決しようとする課題） 従来の移動体のナビゲーションシステムは、テレターミ
ナル無線基地局４ａ・・・から９００ＭＨ２帯の電波が
受信させられるが、この電波が届く無線ゾーン５は半径
的３ｋｆｆｌの区域と狭く、このため、従来のナビゲー
ションシステムで全国を網羅させるためには、都市郊外
や各地方都市にもテレターミナル無線某局が多数必要と
なり、経済的な困難性を伴い経済的なナビゲーションシ
ステムではない。

また、テレターミナル無線基地局からの無線チャンネル
を選択する方法は、マルチパスによる電波伝播の性質か
ら、地理的に合致した絶対位置交通情報を得ることが困
難であり、さらに無線チャンネルのサーチに時間を要し
、受信データの欠落を招く懸念があった。

この発明は上述した事情を考慮してなされたもので、移
動体の航行位置を正確に把握して経済的でサービス性の
よい移動体のナビゲーションシステムを提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明に係る移動体のナビゲーションシステムは、上
述した従来技術が有する課題を解決するために、交通に
関する情報をデータ送信する衛星地上局と、この衛星地
上局からのデータ送信を受け、その送信波と異なる周波
数で前記交通に関する情報をデータ送信する通信用衛星
と、この通信用衛星からのデータ送信波を受信し、交通
に関する情報のデータを復調し、表示する移動局を備え
た移動体と、この移動体に搭載された地理上の位置検出
手段とを有し、前記移動局は位置検出手段での位置検出
に基づいて受信データを選択してナビゲーションガイド
を行なうようにしたものである。

また、この移動体のナビゲーションシステムは、上述し
た課題を解決するために、位置検出手段は、衛星位置が
既知の複数個の衛星からの電波の到達時間から、移動局
の地理上の絶対位置を検出するＧＰＳである。

（作用） この移動体のナビゲーションシステムは、衛星地上局か
ら交通に関する情報を通信用衛星に向けてデータ送信し
、この送信波と異なる周波数で送信（返信）される通信
用衛星からの交通に関する情報を移動局が受信し、この
移動局は位置検出手段での位置検出に基づいて受信した
交通に関する情報を選択し、復調し、表示してナビゲー
ションガイドを行なうようにしたので、地理上の位置に
関連した交通に関する情報を選択してピックアップでき
、経済的でサービス性に優れた移動体のナビゲーション
システムを提供することができる。

（実施例） この発明に係る移動体のナビゲーションシステムの一実
施例について添付図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の移動体のナビゲーションシステムの
一例を示す原理図であり、このナビゲーションシステム
１０は、通信用衛星１１を無線通信の媒体として利用し
たものである。移動体１２のナビゲーションシステム１
０は、交通情報処理センタ１３を備えており、この交通
情報処理センター３に都道府県の各交通管制センター４
や各検出地点（図示せず）から交通に関する情報が集め
られる。この交通に関する情報は、交通情報処理センタ
ー３で処理され、衛星地上局１５に送られる。交通に関
する情報には、交通渋滞、事故、交通規制、都市高速ラ
ンプ、駐車場、工事、催物に関する交通情報の他、天候
等の気象に関する情報や、メツセージ情報、サービス情
報も含まれる。

交通情報処理センター３に集められた交通に関する情報
は衛星地上局（固定局）１５から通信用衛星１１に向け
て周波数ｆ　でデータ送信される。

通信用衛星１１は衛星地上局１５からの送信波と異なる
周波数ｆ、で交通に関する情報を地上に向けてデータ送
信し、この送信波を車両や船舶等の移動体１２に搭載さ
れた移動局１６が受信する。

移動局１６は第２図に示すように、受信装置１７と、こ
の受信装置１７にて受信された交通に関する情報を処理
するＣＰＵ等の処理装置１８と、処理装置１８で処理さ
れた交通に関する情報をＣＲＴや音声にて表示する操作
部１９を備えた表示装置２０と、前記処理装置１８に道
路網や駐車場、施設等の地図情報等の通信伝達情報２３
が入力されたコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）２１
を駆動させるコンパクトディスクドライブ２２が接続さ
れ、処理装置１８はこのコンパクトディスク２１に入力
された通信伝達情報２３上に受信装置１７で受信された
交通に関する情報が載せられて表示装置２０に表示され
る。

一方、移動体１２には地理上の位置を検出する位置検出
手段２５が搭載されている。この位置検出手段２５は、
交差点のサインポスト２６から構成される装置情報を受
信するサインポスト受信装置２７により、移動体１２の
走行時の地理上の位置検出を行なうようにしてもよい。

位置検出手段２５は、例えばタイヤ等にセンサ２８を取
付け、このセンサ２８から構成される装置情報により、
相対位置検出を行なう自立航法型の位置検出装置２９で
あってもよい。

また位置検出手段２５は、第３図に示すように、３次元
的衛星位置が軌道情報により既知の複数個、例えば４個
のＧＰＳ衛星３０．　３１．　３２．　３３を用いたＧ
ＰＳ　（グローバル・ボジショニング・システム）３５
であってもよい。各ＧＰＳ衛星３０．３１．３２．３３
から発せられる電波の到達時間から、移動体１２と各Ｇ
ＰＳ衛星３０，３１゜３２．３３までの距離（疑似距離
）を測定する。

このとき、移動体１２は、各ＧＰＳ衛星３０，３１．３
２．３３を中心とした疑似距離ρ１．ρ２゜ρ３．ρ４
を半径とする球面上に位置し、移動体１２の時刻が、原
子周波数標準駆動の時刻を備えた各ＧＰＳ衛星３０．３
１．３２．３３の時刻と一致していれば、移動体１２の
地理上の絶対位置が検出される。時刻が一致しない場合
には、移動体１２の時刻を修正して一致させる。

このように、４個のＧＰＳ衛星を使用することにより、
移動体１２の絶対位置を測定できる。ＧＰＳ３５は移動
局１６の無線機を構成する上でＧＰＳと通信用衛星との
周波数帯を比較的近くに設定でき、兼用・小型化が図れ
る。

いずれにして、位置検出手段２５は、移動体１２の地理
上の位置を検出し、この位置検出に基づいて交通に関す
る情報の受信データの選択を処理装置１８で行なうよう
になっている。

次に、移動体のナビゲーションシステムの作用を説明す
る。

第４図は移動体１２のナビゲーション動作を示すフロー
チャートである。

位置検出手段２５により、移動体１２の現在位置を検出
し、検出された移動体１２にステップａで地域移動が生
じたか否かが判断される。移動体１２に地域移動が生じ
ことが判断されると、地域移動に応じて移動局１６の受
信装置１７で受信する交通に関する情報のデータ区分を
、ステップｂで無線チャンネルあるいはタイムスロット
により設定変更する。

移動体１２に地域移動が生じなかった場合には、ステッ
プａにより、または、地域移動が生じた場合にはステッ
プｂの設定変更が行なわれた後に、ステップａを介して
交通に関する情報のデータ受信をステップＣで判定する
。所要の交通に関する情報をデータ受信した場合には、
ステップｄへのシフトと、処理装置１８にて交通に関す
る情報のデータ処理とを行ない、表示装置２０のＣＲＴ
や音声等に復調して表示し、ナビゲーションガイドを行
なう。

具体的には、通信用衛星１１から交通に関する情報が、
周波数ｆ、のデータ伝送信号フォーマットにて送信され
、この送信波を移動局１６の受信装置１７が受信する。

データ伝送信号フォーマットは、第５図に示すように１
サイクル毎に繰り返して送信される。

移動体１２の移動局１６は現在位置を位置検出手段２５
により標定し、この標定位置に応じたデータ伝送信号フ
ォーマットｆＤのスロットＮαの交通に関する情報のみ
をデータ解析する。データ伝送信号フォマットの１サイ
クルのデータ伝送信号中の同期信号は、解析するデータ
スロットを捜す目印（時間的基準）となる。移動局１６
はデータ伝送信号の同期信号を検出した後、該当するス
ロットＮαのデータを切り出し、抽出する。

同期信号そのものに（あるいは直後のデータ列に）情報
の種別をも含めることも考えられる。

具体的には、データ伝送信号フォーマットの同期信号を
交通渋滞情報とした場合、スロットは地域情報に対応す
る。例えば、スロットＮα１は東京都の交通渋滞情報、
スロットＮα２は神奈用県の交通渋滞情報・・・である
。１サイクルのスロット階数が多くなり、１サイクル長
が長くなり過ぎる場合には、１サイクル中に、第６図に
示すように複数個の同期信号を設け、同期信号の検出を
速めるようにしてもよい。

また、第５図の周波数ｆ。のデータ伝送信号フォーマッ
トにおいて、１サイクルのスロットＮα数が多くなって
、１サイクル長が長くなり過ぎる場合には、第７図に示
すように通信用衛星１１からのダウン方向の無線チャン
ネル数ｆ　　、ｆ　　。

月　　　Ｄ２ ｆＤ３・・・を増加させ、地域毎のグループ割りを行な
うようにしてもよい。例えば、ｆＤｌは関東地方の交通
渋滞情報、ｆＤ２は東海地方の交通渋滞情報・・・ｅｔ
ｃである。

さらに、通信用衛星１１から送信されるデータ伝送信号
フォーマットは、交通に関する情報の種類により、無線
チャンネル数とスロットＮαの配置を決めるようにして
もよい。

例えば、 ｆ、１：交通渋滞情報 ｆＤ２　’交通規制情報 ｆ、３：駐車場情報 としたり、あるいは スロットＮα１××；交通渋滞情報 スロットＮα２××：交通規制情報 スロットＮα３××：駐車場情報 としてもよい。

一方、衛星地上局１５から通信用衛星１１に送信される
周波数ｆ　の交通に関する情報のデータ伝送信号フォー
マットは、具体的には、第８図に示すように表わされる
。このとき、通信用衛星１１にて変化しないスロットＮ
αのデータは通信用衛星１１がそのまま保持し、変化し
たスロットＮαの交通に関する情報だけを、衛星地上局
１５から通信用衛星１１に送信するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上に述べたようにこの発明に係る移動体のナビゲーシ
ョンシステムにおいては、衛星地上局からの交通に関す
る情報を通信用衛星に向けてデータ送信し、この送信波
と異なる周波数で通信用衛星から移動体の移動局に向け
て交通に関する情報がデータ送信されるので、混信を防
ぐことができる一方、移動局は位置検出手段を搭載して
移動体の地理上の位置検出が行なわれ、この位置検出に
基づいて受信した交通に関する情報を選択し、復調し、
表示してナビゲーションガイドを行なうようにしたので
、地理上に位置に関連した交通に関する情報を選択して
ピックアップでき、移動体の航行（走行）位置を正確に
把握して経済的でサービス性の優れた移動体のナビゲー
ションシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る移動体のナビゲーションシステ
ムの一実施例を示す原理図、第２図は上記移動体のナビ
ゲーションシステムを具体化した一例を示す図、第３図
は位置検出手段として移動体の地理上の絶対位置を示す
ＧＰＳの原理図、第４図は移動体のナビゲーションガイ
ドを行なうフローチャートを示す図、第５図は通信用衛
星から送信される交通に関する情報のデータ伝送信号フ
ォーマットの一例を示す図、第６図は上記データ伝送信
号フォーマットの第１変形例を示す図、第７図は上記デ
ータ伝送信号フォーマットの第２変形例を示す図、第８
図は衛星地上局から通信用衛星に向けて送信されるデー
タ伝送信号フォーマットの一例を示す図、第９図は従来
の移動体のナビゲーションシステムを示す図、第１０図
は従来の移動体のナビゲーションシステムでカバーする
エリアを示す原理図、第１１図は従来の移動体のナビゲ
ーションシステムにおいて、移動体のナビゲーションガ
イドを行なうフローチャートを示す図である。 １０・・・移動体のナビゲーションシステム、１１・・
・通信用衛星、１２・・・移動体、１３・・・交通情報
処理センタ、１４・・・交通管制センタ、１５・・・衛
星地上局、１６・・・移動局、１７・・・受信装置、１
８・・・処理装置、２０・・・表示装置、２２・・・コ
ンパクトディスクドライブ、２５・・・位置検出手段、
２６・・・サインポスト、２７・・・サインポスト受信
装置、２９・・・位置検出装置、３０，３１．３２．３
３・・・ＧＰＳ衛星、３５・・・ＧＰＳｏ 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交通に関する情報をデータ送信する衛星地上局と、
   この衛星地上局からのデータ送信を受け、その送信波と
   異なる周波数で前記交通に関する情報をデータ送信する
   通信用衛星と、この通信用衛星からのデータ送信波を受
   信し、交通に関する情報のデータを復調し、表示する移
   動局を備えた移動体と、この移動体に搭載された地理上
   の位置検出手段とを有し、前記移動局は位置検出手段で
   の位置検出に基づいて受信データを選択してナビゲーシ
   ョンガイドを行なうようにしたことを特徴とする移動体
   のナビゲーションシステム。 ２、位置検出手段は、衛星位置が既知の複数個の衛星か
   らの電波の到達時間から、移動局の地理上の絶対位置を
   検出するＧＰＳである請求項１記載の移動体のナビゲー
   ションシステム。