JPH07101476B2 - 移動体通信システムにおける経路誘導方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は移動体通信システム、より具体的には、たとえ
ば自動車などの車両に対する経路誘導を行なう移動体通
信システムにおける経路誘導方式に関する。

（従来の技術） 本発明が特に関連する従来の移動体通信システムにおけ
る経路誘導方式としては、自動車用ナビゲーションシス
テムがある。自動車用ナビゲーションシステムは、車載
機側にたとえばCD−ROMなどの光記録媒体に記録された
地図情報と、これを表示するたとえばCRTディスプレイ
とを設け、現在の走行位置をディスプレイに表示された
地図上に表示するシステムである。このナビゲーション
システムでは、たとえば道路案内板などにその位置情報
を送信する送信器が設置され、車両側にこの位置情報を
受信する受信器を配設する。車両側では、送信器からの
位置情報を受信する度に、ディスプレイ上に表示した地
図の車両位置を補正し、次の位置情報を受信するまでは
車両の進行方向・速度などをもとに自律的に車両位置を
更新する。搭載者は、ディスプレイ上に表示された車両
の地図上の位置から現在位置を認識し、これにより目的
地に向かって進んでいるかどうかを判断する。

（発明が解決しようとする課題） このように従来技術では、搭乗者が目的地までの進路を
選択しなければならず、目的地に対し車両が誤った進路
を進んでいないかどうかを確認できるに過ぎなかった。
また、このように従来技術では目的地までの進路を搭乗
者が決めるため、交通状況に応じた適切な進路を選択す
ることはできない。さらに、従来技術では車両側に地図
情報を必要とする。地図情報は、記憶媒体の記憶容量の
制限などにより、各地域の詳細地図情報をもれなく収録
することは困難である。このため、目的地によっては搭
乗者が的確に進路を選択することはできない。また、地
図情報は本来は時間とともに更新されてゆくものであ
り、また状況に応じて一時的に変更されるときもある。
このため、このような流動的な情報をあらかじめ用意し
ても、その内容の変更または追加に迅速に対処すること
は困難である。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、交通状況
に応じて目的地までの最適経路の誘導を可能とする移動
体通信システムにおける経路誘導方式を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の課題を解決するために、移動局に対して
無線で通信を行なう複数の基地局と、複数の基地局が収
容され、複数の基地局に対する通信を交換する通信回線
網と、通信回線網に接続され、交通流状況に応じて最適
経路を選択するセンタとを含み、基地局は、基地局の基
地局情報を移動局に送り、移動局が経路誘導情報の送信
要求を送信すると、通信回線網は送信要求をセンタに通
知し、センサは、送信要求を受けると、交通流状況に応
じた最適経路を選択して該最適経路を示す最適経路情報
を移動局に送信し、移動局は、最適経路情報を受信する
と、最適経路情報を基地局情報とあわせて出力する。

（作 用） 本発明によれば、移動局が経路誘導情報の送信要求を行
なうと、この要求は通信回線網を介してセンタに通知さ
れる。センタがこの通知を受けると、センタは交通流状
況を考慮して移動局が走行する最適経路を選択し、これ
を最適経路情報として送信要求を行なった移動局に通信
回線網を通して送る。最適経路情報を受信すると、この
移動局は、受信した経路情報と通過する基地局より送信
される基地局情報とにより経路誘導を行なう。

（実施例） 次に添付図面を参照して本発明による移動体通信システ
ムにおける経路誘導方式の実施例を詳細に説明する。

第１図には、本発明による移動体通信システムを陸上交
通、とくに自動車を含む車両の道路交通に適用した実施
例が路車間個別通信システムとして示されている。本実
施例では、通常は一般道路や高速道路に沿って所定の間
隔、たとえば数百メートルないし数キロメートルの間隔
で複数の路上局10が配置されている。この間隔は、たと
えば道路に許容される車速に応じて適切な値に設定すれ
ばよい。路上局10は、道路にある加入車両12と無線にて
通信を行なう基地局として機能する地上局である。

路上局10は送受信機14を有し、これは、加入車両12に搭
載された移動局すなわち車載機16（第５図）との間で電
波18を送受信し、そのサービスエリアすなわちゾーン20
内に存在する車両12と通信を行なう。本実施例にて特徴
的なことの１つは、路上局10の配置間隔に比較してその
ゾーン20の大きさがはるかに小さく、路上局10が間欠配
置されていることである。この径は、たとえば数十メー
トルないし100メートルのオーダでよい。したがって近
接する２つのゾーン20の間には、基地局10の送信する電
波に移動局16が実質的に応動しない領域すなわち「無線
波領域」が存在し、車両12は、ゾーン20に含まれている
間だけ路上局10と通信を行なうことができる。

これからわかるように、本方式では、隣接する路上局20
についても同じ周波数を繰返し有効に使用することがで
きる。したがって基本的に、路上局10と移動局16との間
の無線リンクに、本システム全体で単一の周波数を使用
すれば十分である。全二重通信を可能とするシステムの
場合は、上下で互いに異なる１対の周波数が使用され
る。これによって、従来のセルラ方式のような周波数の
ゾーン切換えを行なわなくてよい。これらの特徴から本
方式を「間欠極小ゾーン方式」と称し、ゾーン20は、
「極小ゾーン」と呼ぶ。なお、路上局10と移動局16とで
行なわれる無線通信は、非常に短期間の電波伝播のため
にフェージング効果の影響を受けにくい。このため、25
6Kbit/s−1.5Mbit/s程度の高速通信が可能である。特に
本実施例ではコストミニマムを考慮して、たとえば512K
bit/s程度にすることが望ましい。

路上局10は路車間個別通信回線網22の一部を構成し、同
回線網22を介して本実施例では、路車間システムセンタ
26などの他の通信設備にアクセスすることができる。路
車間個別通信回線網22は、本実施例では第２図に例示す
るような局階位構成をとり、路車間システムセンタ26と
移動局16との間でスイッチングすなわち交換を行なう通
信回線網である。

このような間欠極小ゾーン方式では、移動局16と路上局
10との間の通信の高速化が可能であり、高速データ通信
をも含めた多彩な経路誘導サービスを提供することが可
能となる。すなわち本実施例のように、自動車などの加
入車両12を道路混雑状況や気象条件に応じて適切なルー
トに誘導するナビゲーションや、多数の車両12の運行を
効率的に管理する目的で、路車間個別通信回線網22を介
してセンサ26と移動局16との間にデータ通信を行なうこ
とができる。

第２図を参照すると、本実施例における路車間個別通信
回線網22は、ある地区に配置されている複数の路上局10
が収容される地区局30と、複数の地区局30をある地域に
わたって収容する地域局32と、これらの地域局32をいく
つか収容した総括局34とからなる階位構成をとってい
る。路上局10を含めてこれらの局30、32、34を地上局と
称する。地区局30、地域局32および総括局34の相互の間
の回線は本実施例では、基幹回線および斜回線などの中
継線36からなるトリー状回線網をなし、総括局34相互間
は論理上、網型回線網を構成している。本発明はこの網
形態に限定されるものではなく、たとえば一般道路や高
速道路などの道路形態に応じた局階位構成や、たとえば
線状網などの他の態様をとってもよいことは、言うまで
もない。

路車間システムセンタ26は、たとえば加入車両12のナビ
ゲーションを処理する情報処理システムである。すなわ
ち、システムセンタ26は、通信回線22および外部情報セ
ンタ（図示せず）より道路情報および交通関係情報を受
信し、これら情報より交通流状況の推定予測を行なう。
センタ26は、移動局16より目的地への経路誘導コードの
送信要求を受けると、推定した交通流状況より最適経路
を選択し、経路誘導コードを作成して移動局16に送る。
誘導コードは、本実施例では目的地までの通過路上局10
の局コードを示したものであり、後述する移動局16のメ
モリ212（第５図）に誘導リスト（第７図）として格納
される。路車間システムセンタ26は中継線40によって総
括局34に収容されている。勿論これらは、地域局32や地
区局30に接続されていてもよい。

移動局16を特定する車両固有コードは、第３図に示すよ
うに本実施例では静的コード50と動的コード60とで構成
される。静的コード50は、本システム内部での個々の移
動局16の認識番号としての機能に加えて、路車間通信シ
ステムセンタ26から移動局16へ着信する場合の番号体系
と密接な関係がある。静的コード50は、移動局16を特定
する移動局コード54、登録局を示し登録地上局コード5
2、本システムを識別するためのシステムコード56とを
含む。

動的コード60は、加入車両12の移動状態に相応したコー
ドであり、加入車両12の現在状況を把握し、ナビゲート
するのに有効に使用される。したがって、加入車両12の
走行地区域や移動状況に関連した車両固有のコードであ
り、システムセンタ26からの個別通信のための車両位地
の検索、加入車両12の旅行目的地への経路誘導情報の提
供などに重要な役割を果たす。そのため本実施例では、
加入車両12の運行目的地を示す目的地コード62と、その
現在の走行地区域を示す走行地区域コード64とを含む。
本実施例では、目的地コード62にたとえば旅行目的地の
リンク番号コードがセットされると、これは経路誘導コ
ードの送信要求として路車間システムセンタ26に送られ
る。

第１図に概念的に示すように、路上局10にメモリ42が配
設され、これは、路上局10の位置・方位および路上局周
辺の路上局情報などを含む静的情報などが格納される記
憶領域を含む。路上局10は、通過するすべての加入車両
12に対しその静的情報と路上局周辺情報を送信する。な
お路上局情報は、本実施例の場合、たとえば「直進する
と300m先に○○交差点十字路がある。○○交差点を直進
すると路上局ｘがあり、○○交差点を左折すると路上局
ｙがあり、○○交差点を右折すると路上局ｚがある。」
といった内容である。

移動局16は、本実施例では自動車などの加入車両12に搭
載され、路上局10との間でナビゲーション情報や運行管
理情報などのデータ、メッセージおよび画像信号を送受
信し、それらの信号を搭乗者に可視および（または）可
聴表示する車載装置である。第５図には本実施例におけ
る移動局16のブロック図が示されている。同図に示すよ
うに移動局16は、たとえば目的地コード62や経路誘導コ
ードの送信要求などを入力するキー入力装置252およ
び、搭乗者に対して画像や音声にてインタフェースする
映像ディスプレイ256、音声合成装置280、音声確認装置
282、ファクシミリ送受信装置254などを備えている。

移動局16の各構成要素は、制御回路210により総括制御
されている。すなわち、制御回路210は、路上局10と電
波18の送受信を行なう送信器200および受信器202、音声
合成装置280、ディスプレイ256もしくはファクシミリ装
置254の表示制御を行なう表示制御部230、キー入力装置
252、ファクシミリ装置254もしくは音声認識装置252よ
り出力された内容を一旦蓄積する送信バッファ220など
を制御する。また、制御回路210はメモリ212と接続さ
れ、このメモリ212に路車間システムセンタ26から受信
した経路誘導コードを経路誘導リストとし蓄積する。誘
導リストを蓄積した移動局16の制御回路210は、路上局1
0より受信した静的情報から進行経路の確認および選択
を行ない、ディスプレイ256および（または）音声合成
装置280により進行方向を搭乗者に知らせる。これによ
り、事前に進行経路を搭乗者が知ることができるため、
ディスプレイ256に走行経路を示す地図を表示する必要
はない。勿論、搭乗者が地図情報を希望すればセンタ26
より最新の地図情報を入手することもできる。受信した
地図情報は、ディスプレイ256に表示されたり、ファク
シミリ装置254に出力される。

なお移動局16は、乱数表機能を備え、これに従って路上
局10からのポーリグに呼応して路上局10との間のリンク
18における複数のチャネルのうち、利用できる空きチャ
ネルが路上局10により選択される。そして、選択された
チャネルにより、移動局16は路上局10と無線通信を行な
う。

加入車両12の移動局16と基地局10との間の通信は、本実
施例では第４図に例示するようなフォーマットのフレー
ム100でポーリングにて行なわれる。本実施例では、フ
レーム100は周期が683ミリ秒（ms）で、これに含まれる
多数のタイムスロットに複数のチャネルが多重化され
る。この１フレーム周期内で原則的には所要の双方向通
信が完結される。無線リンク18には単一の周波数が使用
される。全二重通信の場合、上下で互いに相違する１対
の周波数が使用される。しかし、それらの周波数は固定
でよく、どの路上局10のゾーン20に加入車両12が移動し
ても同じ周波数が使用される。なお、原則的には１フレ
ームの周期内で通信が完結されるが、情報量が特に多い
たとえば画像情報などの場合、または無線通信事情が悪
かった場合には、複数のフレームによる交信も可能であ
る。

フレーム100の先頭には導入部102が位置し、これは、プ
リアンプル、同期信号、ポーリング識別信号および路上
局10の静的情報のコードなどが含まれる。これを使って
路上局10は、ゾーン20内の移動局16に所定の周期でポー
リングする。移動局16は、遊休状態では受信モードにあ
り、導入部102の受信を終ると送信モードになる。

導入部102の後に車両認識部104が続き、これは、移動局
16がポーリングに応答して車両固有コード50および60に
送信し、路上局10がこれを認識する期間である。有利に
は、２ブロック反復伝送を行なうことによって、加入車
両12の認識率が格段に向上する。移動局16は、乱数表に
よりチャネルを選択し、このチャネルを使用して静的車
両固有コード50や動的車両固有コード60を路上局10へ送
信する。路上局10は、移動局16が選択したチャネルが他
と衝突せず正しく受信できれば、この移動局16を登録す
る。

本実施例では、車両認識部104に続いて同報通信部106が
配置され、これを用いて路上局10から交通情報などのビ
ーコン型動的ナビゲーション情報、および登録応答信号
（ACKまたはNACK）が移動局16へ向けて送信される。路
上局10は、車両認識部104で登録された移動局16に対
し、必要であれば後述する車両通信部108で使用するチ
ャネル情報を付加して、ACK信号を送信する。

こののち車両通信部108が続き、これによって本実施例
では、路上局10と移動局16との間に全二重通信が行なわ
れる。その周波数は上下で互いに相違し、路上局10にて
選択されたチャネルが使用される。しかし、隣接する路
上局10のゾーン20に加入車両12が移動しても同じ周波数
が使用される。勿論、半二重や単向通信であってもよ
い。車両通信部108では、移動局16とシステムセンタ26
との間でナビゲーション情報を示す誘導コードや運行管
理情報などのデータ、メッセージおよび画像信号が送受
信され、加入車両12の搭乗者にそれらの情報を画像や音
声にて表示される。

第６図には、経路誘導コードの送信要求を路車間システ
ムセンタ26に依頼した加入車両12の進行経路の一例が示
されている。第６図に示されている車両12の移動局コー
ドがM03である移動局M03より経路誘導の送信要求を行な
う場合、その搭乗者は、キー入力装置252より旅行目的
地のたとえば路上局10の番号であるリンク番号コードを
入力する。たとえば路上局Ｅのリンク番号コードが目的
地として入力されると、このコードは動的コード60の目
的地コード62として送信バッファ220に蓄積される。

目的地コード62が入力されると、制御回路210は、入力
後に最初に通過する路上局10にこのコード62を送信す
る。たとえば、移動局M03が最初に路上局Ａの送信エリ
ア20を通過すると、制御回路210は目的地コード62を含
む動的コード60を車両認識部104により路上局Ａに送信
する。路上局Ａは、移動局M03より受信した動的コード6
0を一旦メモリ42に蓄積した後、移動局M03の他のコード
とともに通信回線網22に送る。これらコードは、通信回
線網22でスイッチングされ、経路誘導の送信要求を示す
コードが路車間システムセンタ26に送信される。

路車間システムセンタ26は、移動局M03の目的地を入力
すると、路上局Ｅまでの最適経路を交通流状況も加味し
て選択する。またセンタ26は、移動局M03の移動予測を
行ない、誘導コードを送信できる路上局Ｂを判断する。
そして、誘導コードを送信できる地上局Ｂの次に進む路
上局Ｃから路上局Ｅまでの誘導コードを通信回線網22に
送る。路上局Ｂは、移動局M03宛の誘導コードを受信す
ると、これをメモリ42に蓄積して移動局M03がゾーン20
に入るのを監視する。

路上局Ｂが移動局M03を検出すると、車両通信部108によ
り移動局M03宛の誘導コードを送信する。移動局M03が誘
導コードを受信すると、制御回路210はこのコードを第
７図に示すような誘導リストとしてメモリ212に蓄積す
る。また、移動局M03は路上局Ｂよりたとえば「直進す
ると300m先に○○交差点十字路がある。○○交差点を直
進すると路上局Ｑがあり、○○交差点を左折すると路上
局Ｃがあり、○○交差点を右折すると路上局Ｒがあ
る。」という内容の路上局Ｂの周辺の環境を示す路上局
情報を受信する。

制御回路210は、誘導リストと路上局情報とを照合し、
進行方向を搭乗者に指示する。この場合には、誘導リス
トに路上局Ｃが記録されているため、移動局M03は300m
先の○○交差点を左折するように搭乗者に指示する。こ
の指示は、たとえば音声合成装置280により「300m先に
○○交差点がありますのでそこを右折して下さい。」と
音声にて搭乗者にナビゲーションしても良いし、またデ
ィスプレイ256に簡単な進行方向指示を表示してもよ
い。

移動局M03が○○交差点を左折して路上局Ｃのゾーン20
に入ると、路上局Ｃはその位置情報および路上局情報を
含む静的情報を導入部102により移動局M03に送る。制御
回路210は、路上局Ｃの位置情報と誘導リストとを照合
することにより、進行経路が間違っていないこと確認す
る。また、移動局M03は路上局情報により次に進む経路
を前述と同様にして搭乗者に指示する。このようにして
移動局M03は、路上局Ｄを通過して目的地である路上局
Ｅに到達することができる。

このように本実施例によれば、加入車両12は交通流状況
に応じた最適経路により目的地に到達することができ
る。また、進行方向の指示は移動局16が行なうため、搭
乗者は地図上の位置から進路を選択する必要がなく、移
動局１の指示に従ってハンドル操作を行なうだけでよ
い。さらに本実施例では、交通流状況を統括的に把握、
制御することができるため交通流の分散ができる。な
お、本実施例では目的地コード62に入力する目的地を路
上局10としたが、たとえば他の目標物、たとえば県庁所
在地または具体的な地名などでもよい。また本実施例で
は、運転操作は搭乗者が行なうとしたが、加入車両12に
自動操縦機能を持たせ、移動局16からの方向指示出力に
従がって自動操縦することも可能である。

本発明を路車間個別通信システムに適用した実施例につ
いて説明した。しかし本発明はこれに限定されず、車両
以外の、たとえば個人すなわち広義の歩行者などとの個
別通信に有効に適用される。

なお、ここで説明した実施例は本発明を説明するための
ものであって、本発明は必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱することなく当業者が可
能な変形および修正は本発明の範囲に含まれる。

（発明の効果） このように本発明によれば、移動局が経路誘導を行なう
ため、地図情報が無くても移動局の指示に従って走行す
れば、目的地に到達することができる。また、移動局が
指示する走行経路はセンタで交通流状況に応じて作成さ
れるため、交通流の分散ができ、また移動局は最適経路
で目的地に到達することができる。移動局は、蓄積した
経路誘導リストに従って進行方向を指示し、さらに、こ
の経路誘導リストと通過する基地局それぞれの第１の情
報とを照合して、進行経路が間違っていないことを確認
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による移動体通信システムを車両の道路
交通に適用した実施例を路車間個別通信システムとして
示す概念的ブロック図、 第２図は、第１図に示す実施例における路車間個別通信
回線網の局階位構成の例を示す中継方式図、 第３図は同実施例における車両固有コードのフォーマッ
トの例を示す説明図、 第４図は同実施例におけるフレームフォーマットの例を
示す説明図、 第５図は同実施例における移動局の構成例を示した機能
ブロック図、 第６図は同実施例における加入車両の進行経路の例を示
した進行経路図、 第７図は、第６図に示した進行経路の誘導リスト例であ
るリスト構成図である。 主要部分の符号の説明 10……路上局 12……加入車両 14……送受信機 20……極小ゾーン 22……路車間個別通信回線網 26……路車間システムセンタ 42……メモリ 80……走行車両テーブル 82……通過車両テーブル 210……制御回路 212……メモリ 252……キー入力装置 256……CRTディスプレイ 280……音声合成装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動局に対して無線で通信を行なう複数の
   基地局であって、該移動局が移動する経路にそれぞれ配
   置された複数の基地局と、 該複数の基地局が収容され、該複数の基地局に対する通
   信を交換する通信回線網と、 該通信回線網に接続され、前記移動局の目的地までの経
   路における基地局であって、交通流状況に応じた最適経
   路の基地局を選択するセンタとを含み、 前記基地局は、該基地局を固有に識別する第１の情報
   と、該基地局から次の基地局への経路を表わす第２の情
   報とを含む基地局情報を前記移動局に送り、 前記移動局が前記最適経路を示す経路誘導情報を要求す
   る送信要求を該移動局が通過する経路に配置された基地
   局に送信すると、該基地局は該送信要求を前記通信回線
   網を介して前記センタに通知し、 該センタは、前記送信要求を受けると、交通流状況に応
   じて最適な経路に配置された基地局を選択して該選択し
   た基地局の第１の情報を含む経路誘導情報を前記通信回
   線網を介して、該経路誘導情報を前記移動局にて受信可
   能な基地局に送信し、 該経路誘導情報を受信した基地局は、該経路誘導情報と
   該基地局の基地局情報とを前記送信要求を送信した前記
   移動局宛てに送信し、 該経路誘導情報を受信した前記移動局は、該経路誘導情
   報を、前記最適経路上の基地局を通過するための経路誘
   導リストであって該基地局の第１の情報を前記最適経路
   順に羅列した経路誘導リストとして蓄積し、 さらに該移動局は該蓄積された経路誘導リストと、該移
   動局が通過するそれぞれの基地局から送信される基地局
   情報の第２の情報とを照合して該照合結果に応じた進行
   方向の指示を出力することを特徴とする移動体通信シス
   テムにおける経路誘導方式。
2. 【請求項２】請求項１に記載の移動体通信システムにお
   ける経路誘導方式において、前記移動局は、前記蓄積し
   た経路誘導リストと、該移動局が通過するそれぞれの基
   地局から送信される基地局情報の第１の情報とを照合し
   て該移動局の移動経路を確認することを特徴とする移動
   体通信システムにおける経路誘導方式。
3. 【請求項３】移動局に対して無線で通信を行なう複数の
   基地局であって、該移動局が移動する経路にそれぞれ配
   置された複数の基地局と、 該複数の基地局が収容され、該複数の基地局に対する通
   信を交換する通信回線網と、 該通信回線網に接続され、前記移動局の目的地までの経
   路における基地局であって、交通流状況に応じた最適経
   路の基地局を選択するセンタとを含み、 前記基地局は、該基地局を固有に識別する第１の情報
   と、該基地局から次の基地局への経路を表わす第２の情
   報とを含む基地局情報を前記移動局に送り、 前記移動局が前記最適経路を示す経路誘導情報を要求す
   る送信要求を該移動局が通過する経路に配置された基地
   局に送信すると、該基地局は該送信要求を前記通信回線
   網を介して前記センタに通知し、 該センタは、前記送信要求を受けると、交通流状況に応
   じて最適な経路に配置された基地局を選択して該選択し
   た基地局の第１の情報を含む経路誘導情報を前記通信回
   線網を介して、該経路誘導情報を前記移動局にて受信可
   能な基地局に送信し、 該経路誘導情報を受信した基地局は、該経路誘導情報と
   該基地局の基地局情報とを前記送信要求を送信した前記
   移動局宛てに送信し、 該経路誘導情報を受信した前記移動局は、該経路誘導情
   報を、前記最適経路上の基地局を通過するための経路誘
   導リストであって該基地局の第１の情報を前記最適経路
   順に羅列した経路誘導リストとして蓄積し、 さらに該移動局は該蓄積した経路誘導リストに従って、
   進行方向の指示を出力し、該経路誘導リストと、該移動
   局が通過するそれぞれの基地局から送信される基地局情
   報の第１の情報とを照合して該移動局の移動経路を確認
   することを特徴とする移動体通信システムにおける経路
   誘導方式。