JPH08512420A - 状態の内部変化に基づいて乗り物の位置を決めるための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 地上の自由に移動可能な乗り物の位置を決めるために、実際の乗り物の位置を決定する外部の座標系とのインタフェースが第１に有効である。この位置は、ワイヤレスで離れたステーションへ繰り返し伝送される。前記乗り物内で、伝送の数を制限するために、状態のはっきり区別される内部変化が検出される。検出されると、前記伝送がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】 状態の内部変化に基づいて乗り物の位置を決めるための方法と装置 技術分野 本発明は、地上の自由に移動可能な乗り物の位置を決めるための方法に関し、 当該方法は、当該乗り物の実際の位置を決めるために乗り物内で外部座標系への インタフェースをする工程と、ワイヤレス手段を介して前記位置を離れたステー ションへ繰り返し伝送する工程とを含む。 背景技術 このような乗り物の最も普通の例は様々な具体例があるモータ車である。本発 明はロボット車、飛行機又は列車には関係せず、これらにおいては、一つの乗り 物の動きによりしばしば、対象物の動きを影響させるための中央ステーションに よりどの直接制御測定がとられなければならないかを決定する。さらにこれらの 乗り物は自由に動くのではなく、時空間の特定された路を行く必要がなければな らない。ロボットは細かく特定された仕事を実行しなければならない。飛行機は 通常フライトコントロールからの規則的な指示に従う。列車はレールに束縛され びっしり詰まったスケジュールに従う。これに対して、本発明の環境において、 中央の又は離れたステーションは、カメラ、レーダー又はそのようなものを通じ て直接見ることにより前記乗り物をフォローできず、原則として前記乗り物はこ れらステーションとは独立している。本発明は中央ステーションが位置の追跡だ けをするのに作動するか又は地球的な測定だけを実行する環境に関連する。この やり方で、前記中央ステーションとの通信による前記実際の位置は様々な目的の ため使うことができる。タクシーのような速いサービス車の全休の動きのプラン をしたり又は交通の流れを適切にするための特別な道路設備を割当する例がある 。乗り物が計画されたルートから離れた場合に前記中央のステーションは警告を 当てがったり前記乗り物を受信するための設備の変更を制御するだろう。 様々な方法が乗り物の実際の位置を決めるために公知である。第１の方法は乗 り物が通過するとき実際の位置のコードを前記乗り物へ伝送するビーコンを働か せる。第２の方法は、衛星伝送される波形パターンの受信を通じて実際の乗り物 位置を計算することができるいわゆるＧＰＳ即ちGlobal Positioning Systemを 働かせる。第３の方法は、走行記録計及びコンパスのような乗り物内センサで排 他的に位置を決める。第４の方法は、乗り物内の大容量メモリ又は他のものから 取り出される既知の道路パターンと比較するいわゆる推測行法を通じて位置を決 める。上述の方法の組み合わせは、障害又は測定エラーに対してよりよい精度又 は冗長性を得る。 実際の乗り物位置を中央ステーションへ伝送する一つの方法は、固定の繰り返 し期間伝送する方法である。車の数が少ないとき、これは特に利点がある。なぜ ならば前記中央のステーションは、次のメッセージが到着するときを実際予想で きるからであり、時間割当のためのある考え方を通じてその限られた受信設備で 最善をつくすからである。しかしながら、乗り物の数が増えたりこれらの時間の 割当がセルラーベースで組織される数々の中央ステーションに対して動的になる とき、本発明者は、実際に関連ある情報が集めることができないならば、伝送を 抑圧することによりこのような伝送の数は低く保たれるべきであると結論した。 政府等の権威ある当局が各伝送に対して乗り物の又は中央ステーションの操作者 何れかに税をかけるとき、他の有利な点はコストである。税が固定されると、伝 送の繰り返しは最も正確な状態を満足するのには相対的に高い。 発明の開示 本発明の目的はとりわけ、関連ある位置に属する情報だけを伝送することによ り、乗り物による伝送の数を低く保つことである。第１に、本発明は、状態のは っきり区別される内部変化を検出し、前記検出に基づいて前記伝送を選択的にな すことを特徴として、伝送の数を効果的に減らす。状態の変化は一組の関連ある パラメータの幾つかでもよく、必要により決められる。乗り物が駐車していると きのように何の変化も起こらないならば、位置は伝送されない。必要ならば、古 い位置が適当な蓄積機構から中央ステーション内に回復される。本発明はまた当 該方法を実践するための装置と、このような装置を有する地上の自由に移動可能 な乗り物に関する。様々な利点が従属項に引用されている。 乗り物の状態のはっきり区別される内部変化は、様々なカテゴリーのうちの一 つでも可能である。運転した道の距離、道の時間的又は空間的パラメータに関す る予想からのずれ、又は車自身の実際の物理的状態の変化に属してもよい。これ らは、これ以降より詳細に述べられるだろう。 図面の簡単な説明 本発明のこれら及び他のことが、特に図面を参照して好ましい実施例の開示に よりこれ以降述べられるだろう。第１図は、本発明による装置の全体図を示し、 第２図は本発明の方法のフローチャートを示し、第３図は警告の場合の継続する 伝送の発生のブロックを示す。 発明を実施するための最良の形態 第１図は、おおよそ標準車内に位置される本発明による装置の全体図を非常に 概略的図で示す。前記車は、車体２０と、フロントホイール２２と、モータとギ ヤボックス２６との組み合わせにより駆動されるリアホイール２４とを有する。 簡単のために、前記モータのユーザインタフェースと前記車の他の機械的制御器 は示されていない。示されるこの車は実際の位置を決めるための様々なシステム を持つ。第１に、コンパス３０がある。第２にホイール対の各々に個別の走行記 録計を持ってもよい走行記録計３２がある。当該図は、前記リアの駆動用ホイー ルに対して示されたが、実際には通常駆動されないホイールが選ばれる。コンパ ス読み取りとの組み合わせで前記二つの走行記録計により信号化された平均移動 は、旅行した距離及び方向を与える。前記二つの走行計読み取り間の差は、方向 転換を計算するのに用いられ、前記コンパスとの組み合わせで前記旅行距離の訂 正及び／又は校正をなしてもよい。これら及び他の計算は処理器３４でなされる 。これ自身による必要な数学的計算は従来的なものであろう。 第２の位置決定システムは、様々なＧＰＳ衛星からの波形パターンを受信する ディスクアンテナ５０を持ち，当該波形パターンから処理器４８内で実際の位置 が計算される。第３の位置決定システムは、限定された伝送範囲を持つ道路沿い のビーコンからの位置コードを受信するアンテナ５４を持つ。前記コードの認識 を通じて、処理器５６内で実際の位置が確認される。 ブロック４０は、地図データを持つランダムアクセス可能な光ディスクを含む ＣＤ−ＲＯＭプレーヤである。このデータは多くのキーを含むユーザインタフェ ース４２からの選択的な制御により、ルートプランナ処理器３８でアクセス可能 である。初期位置及び目的地の入力がプレーヤ４０からの適切な地図データのア クセスを作動させる。これから処理器３８は、最適ルート、期待される到着時間 、及び車が当該ルートの関連あるポイントを通過するように期待される可能性あ る様々な時点を計算する。処理器５８は、（センサから決められた）処理器３４ 、（ＧＰＳから決められた）処理器４８及び（ビーコン信号を通じての）処理器 ５６により作られた位置データを結合し、適切である限り、計算されたものとし て予備的に実際の位置に関連するプレーヤ４０からの地図データをアクセスし、 実際の地図にこれらをマップする。オフロードの動きが無視されるとき、推測行 法操作が最も確からしい実際の道路位置上に前記計算された予備的位置をマップ する。実際の位置及び実際の位置の近傍の計画されたルートは、地図形式の表示 要素４６上に表示されることができる。運転者に関連する他のデータ、例えば実 時間、到着の期待時間、矢印のような瞬間的ガイド指示及び目的地も表示されて もよい。 実際は、位置データ生成機構が全てあるわけではない。例えば半キロ毎に全道 路にあるビーコンのようにビーコンの設備が実現化される限りは、前記ビーコン システム自身で充分である。高層ビルのような障害物が充分にほとんどなく前記 ＧＰＳシステム精度が良いならば、前記ＧＰＳシステム自身で充分かもしれない 。しかしながら実際、前記ＣＤ−ＲＯＭの支援は、不正確なセンサから生じるド リフトを避けるため又は他の手段の一時的失敗を橋渡すため必要である。他に、 前記地図データは放送システムにより提供されてもよい。前記ルートプラニング は、本発明の確かな実現化に先立っても良い。前記ルートプラニングは、ある中 央ステーションで実行されてもよい。 ブロック２８は車の状態のはっきり区別される内部変化を検出できる。例とし て、前記車のイグニッションのスタート又は中止、車のスタート又はストップ、 満杯又は空のような積み荷の状態の変化、危険な道か、もしクリティカルなら道 路の温度変化、又は盗難、車自体の盗難又は事故により生じる継続する警告状態 の発生のような車の状態の変化である。ナビゲーションに属する車の状態の他の 内部変化は、中央処理器５８内で検出できる。この処理器は送受信器４４、ルー トプランナ処理器３８及び位置決定処理器３４、５６に接続される。このような 他の変化の例として、あらかじめ決められた距離が旅行されたり、局地的車シス テム又は中央ステーションにより計画されたルートから閾量以上離れていたり、 到着の期待時間又は中間の通過時点の何れかが閾量以上変わったり、又は車が通 行停止のように期待される時間と充分異なる旅行時間となるように道路を旅行す る場合である。 ブロック４４は全体で２、３kmとなるセルサイズに適する限られた範囲を持つ セルラー放送システムのための送受信器である。要素５２は、ラジオ又は電話の ような他のシステムとシェアしてもよい共同アンテナである。要素２８又は中央 処理器５８の何れかにより検出される状態の内部変化の検出は、前記送受信器４ ４により実際の位置の伝送をするように当該中央処理器を刺激する。前記実際の 位置はそのときフォーマット化されて、アンテナ５２を介して前記中央ステーシ ョン１００へ放送される。必要であるかぎり、メッセージは他の関連ある情報、 例えば前記車の状態の具体的内部変化の現象を含んでもよい。後者の伝送のため の他の機構も、例えば衛星により又は道路のビーコン設備を介して伝送するため に可能性がある。 第２図は本発明の方法のフローチャートを示す。ブロック１０２は、当該シス テムの開始ブロックである。ここに、関連ある前記処理器は作動される。実際、 第１図の設備において、検出器２８及び中央処理器５８はスタンバイ状態であっ てもよく、一方操作されない状態の他の処理器はスイッチオフされる。これは、 例えば、車が引かれ去ってこの位置がもはや前記車の実際の物理的位置に対応し ないような場合でさえも、継続する警告状態が放送される車の最も最近の実位置 を生じさせてもよい。一般にブロック１０２での作動はイグニッションキーの挿 入であってもよい。ブロック１０４において、停止状態の発生が検出される。こ れは特に前記イグニッションキーの除去、さらに特には１０分間のようなあらか じめ決められた時間この状態が持続するような状態である。もし肯定的ならば、 ブロック１１４で前記システムは停止する。もし否定的ならばブロック１０６に おいてあらかじめ決められた量の処理が実行される。これは前記車の少なくとも 一つの実位置の計算、ある量の時間の測定、及び様々な他の仕事又は処理を場合 により伴う。ブロック１０８において、前記システムで定められる新しい状態が 記録される。ブロック１１０において、前記新しい状態が前の状態に対して変化 したかどうか検出される。もし否定的ならば、システムはブロック１０４に戻る 。もし肯定的ならばブロック１１２において、前記車の実位置が伝送される。一 つの改良のための工夫は以下のようである。もし新しい状態が前の状態と徐々に 異なっていくだけならば、この前の状態はさらに比較するために保持されてもよ い。前記実際の車位置の伝送の際だけ、この古い前の状態が書き換えられる。 図３は、警告の場合に、前記実位置の継続する伝送の発生を示す。ブロック１ ２４は前記警告状態特性であり、これは火事又はそのようなもの、しかし特には 車の盗難である。検出は、人の識別コードの正しい入力により無効にされない動 いている人の赤外線検出を通じてなされる。同様のことが車のドアを開けること を検出することにより、又は他の適切な機構によりなされてもよい。前記車の所 有者又は操作者は当の車のための特別な唯一の呼び出しコードを所有してもよい 。離れた又は中央のステーションへこの特別コードを送ると、当該ステーション は前記車にポーリングメッセージを送り、ポーリング受信器１２０内の前記車シ ステムは当該信号を認識する。ブロック１２６は保持機構を実行する。この場合 においては、示されるその３入力で、三つのうちから二つで決定をなす。ポーリ ング要求を受信すると、ブロック１２６の出力はハイになり、これにより前記ブ ロックの最も上の入力を高くする。前記警告状態が持続するかぎり、ブロック１ ２６の出力はハイのままである。この信号は、衛星により、ビーコン設備により 又は世界座標のセンサアクセスされるシステムにより表現されるものである外部 の座標系とインタフェースする位置決定副システム１２８を作動する。このイン タフェースは、ブロック１２８に入って来る下からの矢印により表される。左側 から入って来る矢印によりブロック１２８の作動は、前記車の前記実位置を伝送 ブロック１３０へ与える。前記伝送ブロック１３０から右へ出て行く矢印は当該 伝 送を表す。 状態の典型的なはっきり区別される内部変化のリスト これ以降実際の車位置を伝送することをトリガする状態の典型的なはっきり区 別される内部変化、及びこれに従う考え方の利点をリストして説明する。 ａ．車の操作変更の際。特定の状態が付加の注意を要求する。例えば、イグニッ ションキーの除去は、停止が長いであろうことを信号で知らせ、車が停止してい る限りもはや注意を要求しないだろう。車の位置によっては、車の荷をおろすと 、新しい仕事が計画されるかもしれない。冷凍運送の温度の変化は再計画を必要 としてもよい。特に上述のように操作者による単一のコード情報を前記中央ステ ーションへ与えた後では、盗難車は本発明に従う方法に従う。状態の他の変化は 引き継ぎの新しい運転者であるかもしれない。これは再び指向を更新する必要が あるかもしれない。「離れたステーション」及び「中央ステーション」という言 葉は、実行的現実化を配することができるある全体的な当局の具体例を呼んでい ることに気付くべきである。中央当局は単一のある場所に存在する一方、前記車 からのものとして伝送特性はセル単位であり、順番に中継ステーションに接続さ れる。 ｂ．前に伝送した位置とは区別されるという閾項目を越えること。これは、遅い 車はあまり伝送しないことを意味する。例えば、完全な交通渋滞の間、実際の動 きは無関係となり、注意は他の車に集中されてもよい。見方を変えると、車制御 基準を支配するのは時間ではなく、むしろ動いた距離である。なぜならば道路網 はほとんど充分でない容量であり、環境は時間制限されているというよりはむし ろ空間制限されているからである。すでに説明したように伝送は、相対的に高価 であり、特にずっと動いていない車に対してはとてもコスト効率はよくない。 ｃ．場所又は時間に関して、計画された又は期待されたルートからの偏差という 閾項目を越えること。このようなルートからの偏差は従うべき全体の考え方に影 響するかもしれない。なぜならば運転者は道路網管理者がまだ気付かないという 問題状態に気付いたからである。他の結論がランデブーが予定された他の車のた めに、問題の車を再計画する必要が再びあるかもしれない、即ち問題の車へ警告 又は指示を前記中央ステーションが送るかもしれない。前記ルートが全体的に機 器的に計画されない場合でさえ、前記偏差は前記車の最近の来歴に基づいて推定 されるルートからの偏差を意味してもよい。例えばこれは前記中央ステーション が前記車によりとられる全ての方向転換を知り、地図合わせにより早くから検討 された位置を発見することが実行されるかもしれない。もう一つの偏差は直線か らの偏差として単純に決められることもできた。他方、前記システムの組織又は 操作者の裁量の何れかにより決められる例えば複数の車線の一つが何かの理由で 妨害されたならば、又は最短ルートから制限される大きさの小旅行をすることに より、複線高速道路上で車線を変更するような最小偏差がしばしば許容される。 他の状況は、計画されたルートが、ルートプランナ設備を持たない車に放送され たときに起こる。この場合、検出された偏差は中央ステーションに当の車のため に計画されたルートが更新される必要があるかもしれないことを警告する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．地上の自由に移動できる乗り物の位置を決めるための方法であって、当該方 法が前記乗り物の実際の位置を決定するために前記乗り物内で外部の座標系とイ ンタフェースする工程と、ワイヤレス手段を介して前記位置を離れたステーショ ンへ繰り返し伝送する工程とを含む乗り物の位置を決める方法において、前記乗 り物内で状態のはっきり区別される内部変化を検出し、前記検出に基づいて、前 記伝送を選択的になすことを特徴とする乗り物の位置を決める方法。 ２．請求項１に記載の方法において、状態の前記変化が前記乗り物の操作の変更 により発生されることを特徴とする方法。 ３．請求項１に記載の方法において、状態の前記変化が、前記位置の前の伝送と は区別するというあらかじめ決められた閾項目で前記決定を識別することにより 発生されることを特徴とする方法。 ４．請求項１に記載の方法において、状態の前記内部変化が、機器によりプラン された又は機器により期待されたルートからの実際の偏差を示すあらかじめ決め られた閾項目で前記決定を識別することにより作られることを特徴とする方法。 ５．請求項４に記載の方法において、前記機器によりプランされたルートが、前 記離れたステーションによるワイヤレス伝送を通じて前記乗り物内で受信される ことを特徴とする方法。 ６．請求項１に記載の方法において、状態の前記変化が、前記乗り物に属する継 続する警告状態の発生であることを特徴とする方法。 ７．地上の自由に移動できる乗り物の位置を決めるための装置であって、当該装 置が前記乗り物の実際の位置を決定するために前記乗り物内で外部の座標系とイ ンタフェースするインタフェース手段と、前記位置のワイヤレス伝送を繰り返す 伝送手段とを含む乗り物の位置を決定する装置において、乗り物の状態のはっき り区別される変化を検出するための検出手段と、前記検出時に前記伝送を選択的 に制御するための前記検出手段に従う制御手段とを有することを特徴とする乗り 物の位置を決定するための装置。 ８．請求項７に記載の装置であって、ルート処理手段を有する前記装置において 、 前記検出手段が、実際にとられたルートに属するパラメータにより、あらかじめ 決められた閾の超過を検出するように前記ルート処理手段に従うことを特徴とす る装置。 ９．請求項７に記載の装置であって、継続する警告状態を検出するための検出器 を有する前記装置において、前記検出手段が、前記検出器と、前記離れたステー ションからのポーリング要求を受信するための受信器とに従い、且つ前記制御手 段が、一つの前記ポーリング要求がされると、前記伝送を繰り返し制御すること を特徴とする装置。 １０．請求項７、８又は９に記載の装置を有する地上の自由に移動可能な乗り物 。