JPH06148308A - 移動体位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】より様々な条件下で正確な位置検出を行うこと
ができる便利な移動体位置検出装置を提供する。 【構成】制御部３は、ＧＰＳ用受信部２で受信された、
３つ以上の航法衛星からそれぞれ送出された信号に基づ
いて、位置計算部６を用いて位置検出を行う機能を有す
る。また制御部３は、セルラー通信システムの基地局と
通信し、最寄りの基地局の位置を検出する機能を有す
る。そして制御部３は、受信強度検出部７にて検出され
る航法衛星から送出された信号の受信強度に応じ、受信
強度が所定値以上であるときには、３つ以上の航法衛星
からそれぞれ送出された信号に基づいて位置検出を行
い、また所定値未満であるときにはセルラー通信システ
ムの基地局から送出された信号に基づいて最寄りの基地
局の位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体の位置を検出す
る移動体位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から移動体の位置検出は、重要な技
術として種々の方法が実用化されてきた。例えば船舶お
よび航空機などにおいては、自機が航行している位置を
検出することは、安全を確保するために非常に重要な技
術であり、古くから発展している。

【０００３】一方、陸上を移動する自動車などにおいて
は、位置検出は重要視されていなかった。なぜならば、
陸上においては位置を特定するための情報や目印となる
ものが多く存在し、位置の特定を比較的容易に行うこと
ができるためである。

【０００４】しかし近年においては、不慣れな土地にお
いてもスムーズに自動車を走行させたいという要求が強
まってきている。また土地感のない人が運転する自動車
は、ルートを思案しつつ低速で走行する場合が多く、こ
れが渋滞につながるおそれがあることから、この点から
も自動車などの位置を適確に把握したいという要求が強
まっている。

【０００５】このような事情から、自動車などのような
陸上を移動する移動体の位置を検出する技術が重要視さ
れ始めており、種々の技術が開発されている。例えば自
動車の位置検出の場合、大まかに分けて２種類の方法が
ある。１つは相対位置検出による方法で、自動車に方位
および走行距離を検出するためのセンサを取り付け、こ
のセンサでの検出情報に基づいてスタート地点からの移
動量を求め、現在位置を特定するものである。この方法
は、構成が比較的簡単であるが、センサによる検出誤差
が比較的大きく、またこの誤差が蓄積されるので、検出
精度が低いという欠点がある。具体的には、センサは、
方位検出のための地磁気センサおよび走行距離検出のた
めの車速センサなどであるが、地磁気センサは地磁気と
それ以外の周囲の磁気とを完全に分離することが困難で
あり、周囲の磁気の影響で方位の検出に誤差を生じる。
また車速センサは、タイヤの回転数から車速を求め、さ
らに走行時間を積算することによって走行距離を求める
が、タイヤの回転数と車速との関係はタイヤの径などに
よって変動するし、またタイヤに滑りが生じた場合に
は、この滑りによる走行距離が検出できない。

【０００６】もう１つは、ＧＰＳ（Global Positioning
System ）方式などに代表される絶対位置検出による方
法である。ＧＰＳ方式は、地球の軌道上に配置されてい
る多数の航法衛星のそれぞれから送出される信号のうち
の３つ以上を受信し、この信号から３台以上の航法衛星
のそれぞれとの間の距離を求め、これに基づいて幾何学
的な計算により位置を求めるものである。このＧＰＳ方
式によれば、微小な誤差で位置検出を行える上に、常に
絶対位置を検出できるので誤差の蓄積がない。ただし、
ＧＰＳ方式においては、３つ以上の航法衛星からそれぞ
れ送出された信号を良好に受信できることが前提であ
り、トンネル内や地下、あるいはビルの谷間などの電波
が届きにくい場所においては、位置検出が全く行えなく
なってしまうという不具合があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来は、
相対位置検出および絶対位置検出のどちらの方法であっ
ても、陸上であるがゆえに種々の妨害を受け、常に正確
な位置を検出することが困難である。このため、その使
用条件に制約を受けるものとなっていた。

【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、より様々な条
件下で正確な位置検出を行うことができる便利な移動体
位置検出装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、航法衛星から送出された信号の受信強度
を検出する受信強度検出手段が所定値以上であるときに
は、３つ以上の航法衛星からそれぞれ送出された信号に
基づいて位置検出を行い、また所定値未満であるときに
はセルラー通信システムの基地局から送出された信号に
基づいて最寄りの基地局の位置を検出するようにした。

【００１０】

【作用】このような手段を講じたことにより、航法衛星
から送出された信号を良好に受信することができないと
き、セルラー通信システムの基地局から送出された信号
に基づいて最寄りの基地局の位置が検出される。セルラ
ー通信システムの１つの基地局がカバーするゾーンは所
定の大きさ以下であるので、この所定のゾーン内が現在
位置として検出される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係る移動体位置検出装置
の構成を示すブロック図である。図中、１はアンテナで
ある。このアンテナ１は、航法衛星から送出された電波
およびマイクロセル移動体通信システムの基地局（以
下、マイクロセル基地局と称する）から送出された電波
を受け、高周波信号に変換する。またアンテナ１は、マ
イクロセル基地局に向けて伝送する信号を電波として送
出するためにも使用する。

【００１２】２はＧＰＳ用受信部である。このＧＰＳ用
受信部２は、航法衛星から送出された信号をアンテナ１
を介して受信し、データを再生して制御部３に与える。
４は移動通信用受信部である。この移動通信用受信部４
は、マイクロセル基地局から送出された信号をアンテナ
１を介して受信し、データを再生して制御部３に与え
る。

【００１３】５は移動通信用送信部である。この移動通
信用送信部５は、マイクロセル基地局へと伝送するデー
タを制御部３から受け、これをアンテナ１を介してマイ
クロセル基地局に向けて送出する。

【００１４】制御部３は、例えばマイクロコンピュータ
を核として構成されており、本移動体位置検出装置を総
括的に制御する。この制御部２には、ＧＰＳ用受信部
２、移動通信用受信部４および移動通信用送信部５の他
に、位置計算部６、受信強度検出部７、表示部８、キー
部９およびＩＣメモリカード１０がそれぞれ接続されて
いる。

【００１５】位置計算部６は、航法衛星から送出された
信号などに基づいて、位置計算を行い、計算結果を制御
部３に与える。受信強度検出部７は、ＧＰＳ用受信部２
での受信強度を検出し、制御部３に通知する。表示部８
は、制御部３の制御の元に使用者に対する各種の情報表
示を行う。キー部９は、使用者が制御部３に対して各種
の指示入力を行うためのものである。ＩＣメモリカード
１０は、地図情報などの所定の情報が格納されており、
その情報を制御部３が読出すことが可能である。

【００１６】図２は本実施例に係る移動体位置検出装置
の外観を示す斜視図である。この図に示すように、表示
部８は、その表示面が外部から視認可能なように筐体Ｂ
に設けられている。キー部９は、押下する部分が筐体Ｂ
の外部に突出するように筐体Ｂに設けられている。また
ＩＣメモリカード１０は、挿脱が可能になっている。

【００１７】図３は以上のように構成された移動体位置
検出装置が適用されるシステムの構成を模式的に示す図
である。図中、２０が移動体位置検出装置である。この
移動体位置検出装置２０は、ＧＰＳおよびマイクロセル
移動体通信システムが並存する環境下で使用される。

【００１８】ＧＰＳは、地球の軌道上に配置されている
多数の航法衛星のうちの３台以上の航法衛星との位置関
係に基づいて、地球上の多くの地域で位置を測定するこ
とができるシステムである。21-1，21-2，21-3は、上述
のＧＰＳを形成する多数の航法衛星のうちの、送出する
信号が移動体位置検出装置２０に到達する位置にあるも
のである。

【００１９】一方マイクロセル移動体通信システムは、
通信範囲が半径１００ｍ程度であるマイクロセル基地局
を、各マイクロセル基地局の無線ゾーン（マイクロセ
ル）が途切れることのないように多数配置し、かつ各マ
イクロセル基地局をディジタル回線網にて接続してなる
システムである。なお、このマイクロセル移動体通信シ
ステムでは、地上／地下および屋外／屋内・構内の別な
く無線ゾーンが形成されるようにマイクロセル基地局が
配置される。22-1〜22-7はマイクロセル移動体通信シス
テムを構成する多数のマイクロセル基地局のうちの、移
動体位置検出装置２０が存在する無線ゾーンZ-1 を形成
するもの（マイクロセル基地局22-1）および、移動体位
置検出装置２０が存在する無線ゾーン Z-2〜Z-7 に隣接
する無線ゾーンを形成するもの（マイクロセル基地局22
-2〜22-7）である。また２３は各マイクロセル基地局22
-1〜22-7を接続するディジタル回線網である。

【００２０】２４はホスト端末であり、加入者線２５を
介してディジタル回線網２３に接続されている。このホ
スト端末２４は、マイクロセル移動体通信システムを介
して移動体位置検出装置２０との間でデータの授受を行
い、これにより移動体位置検出装置２０に任意のデータ
を与えたり、あるいは移動体位置検出装置２０の位置管
理を行うことができる。

【００２１】次に以上のように構成された移動体位置検
出装置の動作を説明する。まずＧＰＳ用受信部２は、常
に航法衛星から送出される信号の受信を行っている。ま
た受信強度検出部７は、ＧＰＳ用受信部２での受信強度
の検出を行っている。

【００２２】この状態において制御部３は、所定周期で
位置検出のための処理を繰り返し行う。以下、この位置
検出のための処理を詳しく説明する。まず制御部３は図
４に示すように航法衛星から送出される信号の受信が良
好に行えているか否かの判断を行う（ステップａ）。こ
れは受信強度検出部７の検出出力を受け、ＧＰＳ用受信
部２での受信強度が所定レベル以上であるか否かを判断
することによって行われる。

【００２３】ここでＧＰＳ用受信部２での受信強度が所
定レベル以上であり、航法衛星から送出される信号の受
信が良好に行えている状態であれば、続いて制御部３
は、ＧＰＳ受信部２で受信された信号を取り込む（ステ
ップｂ）。これは、３つの航法衛星（図３のケースでは
航法衛星21-1〜21-3）のそれぞれから送出された信号を
順次取り込む。そして制御部３は、取り込んだ信号を位
置計算部６に与え、位置計算部６に位置計算を行わせ
る。（ステップｃ）

【００２４】位置計算部６は、航法衛星21-1〜21-3のそ
れぞれから送出された信号が到来するのに要した時間お
よび航法衛星21-1〜21-3の位置（既知）に基づいて、現
在位置の絶対座標を算出する。制御部３は、この位置計
算の結果を位置計算部６から受取り、その絶対座標を現
在位置に決定する（ステップｄ）。

【００２５】一方、地下やトンネル内で、あるいはビル
の影響などでＧＰＳ用受信部２での受信強度が所定レベ
ル以下となり、航法衛星から送出される信号の受信が良
好に行えない状態になると、制御部３は上記とは別の処
理を行う。すなわち、制御部３はまず、位置情報送出要
求を出力する。この位置情報送出要求は、移動通信用送
信部５およびアンテナ１を介して、最寄りのマイクロセ
ル基地局に対して送出される。そうすると、本移動体位
置検出装置が位置している無線ゾーン（図３のケースで
は無線ゾーンZ-1 ）を形成するマイクロセル基地局（図
３のケースではマイクロセル基地局22-1）は、移動体位
置検出装置から送出された位置情報送出要求を受け、こ
れに応じて自己の絶対座標を示す位置情報を送出する。

【００２６】このようにマイクロセル基地局22-1から送
出された位置情報は、アンテナ１を介して移動通信用受
信部４により受信される。そして制御部３は、移動通信
用受信部４により受信された位置情報を取り込み（ステ
ップｆ）、この位置情報が示す座標を現在位置に決定す
る（ステップｇ）。

【００２７】以上のようにして、２つの方法のいずれか
で現在位置の検出がなされる。そして制御部３は、現在
位置を含む地域の地図情報をＩＣメモリカード１０から
読出し、表示部８に表示する。また表示部８に表示した
地図のうち、現在位置に対応する場所に特定のマーク
（例えば点滅する点など）を表示する。なお制御部３
は、キー部８での所定のキー操作に応じて表示部８に表
示した地図のスクロールを行う。

【００２８】なお、この移動体位置検出装置はマイクロ
セル通信システムを介しての通信機能を有するため、地
図情報などの情報をホスト端末２４から伝送するように
しても良い。このようにすれば、ＩＣメモリカード１０
を不要とすることができる。またＩＣメモリカード１０
の記憶容量は比較的少ないため、１枚のＩＣメモリカー
ド１０には狭い地域の地図情報しか記憶できず、様々な
地域で位置検出を行う場合にはＩＣメモリカード１０の
差し替えを行わなければならないが、前述のようにホス
ト端末２４から伝送するようにすれば、このようなＩＣ
メモリカード１０の差し替えを不要にできる。

【００２９】さらに、移動体位置検出装置にて検出され
た位置情報をホスト端末２４で収集・管理すれば、移動
体を集中管理することができる。例えば、タクシー、貨
物搬送車あるいはセールスマンなどの位置をセンタにて
集中管理することにより、業務の省力化および効率化を
実現できる。

【００３０】かくして本実施例によれば、例えば地下や
トンネル内で、あるいはビルの影響などで航法衛星から
送出される信号の受信が良好に行えず、ＧＰＳによる位
置検出が行えない状態では、最寄りのマイクロセル基地
局の位置に基づいて位置検出が行われる。これにより、
常に位置検出を行うことが可能である。またマイクロセ
ル基地局の無線ゾーンは半径１００ｍ程度であるので、
最寄りのマイクロセル基地局の位置と実際の位置との誤
差は最大でも１００ｍ程度に抑えられ、かつマイクロセ
ル基地局の位置は絶対位置であるので誤差の蓄積もな
い。従って、ＧＰＳによる位置検出の場合に比較すれば
若干精度が粗くなるものの、実用上、十分な精度で位置
検出が行える。かつ通常はＧＰＳにより位置検出が行わ
れ、最寄りのマイクロセル基地局の位置に基づく位置検
出は、特定の条件下のみであるため、大半はＧＰＳによ
る高精度な位置検出が行われ、全体としての検出精度を
高く保つことができる。なお本発明は上記実施例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形実施が可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、航法衛星から送出され
た信号の受信強度を検出する受信強度検出手段が所定値
以上であるときには、３つ以上の航法衛星からそれぞれ
送出された信号に基づいて位置検出を行い、また所定値
未満であるときにはセルラー通信システムの基地局から
送出された信号に基づいて最寄りの基地局の位置を検出
するようにしたので、より様々な条件下で正確な位置検
出を行うことができる便利な移動体位置検出装置とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る移動体位置検出装置の
構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例に係る移動体位置検出装置の
外観を示す斜視図。

【図３】本発明の一実施例に係る移動体位置検出装置が
適用されるシステムの構成を模式的に示す図。

【図４】図１中の制御部３の処理手順を示すフローチャ
ート。

【符号の説明】

１…アンテナ、 ２…ＧＰＳ用受信
部、３…制御部、 ４…移動通信
用受信部、５…移動通信用送信部、 ６…位
置計算部、７…受信強度検出部、 ８…表
示部、９…ＩＣカードメモリ、 １０…キー
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３つ以上の航法衛星からそれぞれ送出さ
   れた信号に基づいて位置検出を行う第１位置検出手段
   と、 セルラー通信システムの基地局から送出された信号に基
   づいて、最寄りの基地局の位置を検出する第２位置検出
   手段と、 前記航法衛星から送出された信号の受信強度を検出する
   受信強度検出手段と、 この受信強度検出手段により検出された受信強度が所定
   値以上であるときには前記第１位置検出手段の検出結果
   を有効とし、所定値未満であるときには前記第２位置検
   出手段の検出結果を有効とする制御手段とを具備したこ
   とを特徴とする移動体位置検出装置。