JPH09145386A

JPH09145386A - 親局制御運行支援及び管理方法、移動体の位置決め方法

Info

Publication number: JPH09145386A
Application number: JP30885495A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Kikuchi; 雅一菊池; Sadanari Iwata; 完成岩田
Original assignee: DENSAN GAZO SHIYORI SYST KK; Kokusai Electric Corp
Current assignee: DENSAN GAZO SHIYORI SYST KK; Kokusai Electric Corp
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 1997-06-06
Anticipated expiration: 2015-11-28
Also published as: JP4201853B2

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体の詳細な位置決めと、運行支援・管理
機能の向上・効率化をはかる。【解決手段】親局に地図情報を格納し、子局の衛星信
号受信機構１２７、ジャイロスコープ１２９からの衛星
信号及びジャイロ情報を親局やへ送る。親局では、衛星
信号から当該移動体の大まかな位置を検出し、地図と合
わせて正確な初期位置を決め、その後はその位置とジャ
イロ情報とから時系列的に地図上の位置を定め、それを
子局へ送る。更に親局では各子局の各時点の位置から道
路等に関する情報を収集し、これに基づく道路等の情報
を子局へ送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体の親局制御運
行支援及び管理方法に係り、特に移動体と親局間の双方
向通信が可能な通信システムを用いて多数の移動体の運
行管理を行うのに適した親局制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、船舶等の移動体のナビゲーショ
ンシステムでは、地図情報を内蔵した子局を移動体ごと
に積載し、この子局と地上に固定された親局との間で無
線通信を行う。また子局は、衛星等からの信号を受信し
て移動体の位置決めを行い、その結果を地図情報と合わ
せて表示し、運行オペレータ（運転手）が目標設定及び
その目標までの経路選定等を行えるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術では
次のような問題点があった。（１）地図情報を内蔵しているために子局装置が複雑で
高価になり、記憶でき、従って表示できる情報量に限界
があった。（２）移動体の位置は、衛星等からの信号から子局内の
計算機により算出されていたが、十分な精度が得られな
かった。（３）移動体の目標地点の設定は運行オペレータが走行
停止時に手操作で入力する必要があり、作業が繁雑にな
るという問題があった。（４）更に複数の目標地点がある場合には、その設定が
繁雑であるだけでなく、運行距離、運行時間等を小さく
する効率のよい運行ルートの選定が困難であった。

【０００４】本発明の目的は、移動体と親局間の双方向
通信が可能な通信システムにおいて、正確な位置決めが
可能で、より詳細な地図と合わせてその位置の表示が可
能な、且つ運行オペレータの目標地点入力の負担がな
く、また効率のよい運行ルート選定が可能な親局制御運
行支援及び管理方法と移動体の位置決め方法を提供する
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の移動体
の各々に子局を設置し、これら子局と親局とを双方向通
信回線で接続して各移動体の運行の支援及び管理を行う
ための親局制御運行支援管理方法に於て、子局の各々に
衛星信号受信手段、ジャイロスコープ、及び地図表示手
段を設け、親局に地図情報格納手段、地図表示手段、及
び入力手段を設けると共に、前記衛星信号受信手段によ
り検出された衛星信号及び前記ジャイロスコープによ検
出された当該移動体の移動量を各子局から一定時間毎に
親局へ送信し、親局では、前記送信されてきた衛星信号
から当該子局の位置を求めてその位置を含む地図を前記
親局の地図表示手段に表示し、該表示を参照してオペレ
ータが当該子局の正確な信号を前記入力手段により前記
地図上に入力することで当該子局の初期位置を定め、前
記初期位置が設定されたのちは、前記一定時間毎に送信
されてきた移動量とその時算出されていた第１の現在位
置とから、移動体の通行可能な地図上の範囲内に前記一
定時間経過後の第２の現在位置を算出するという処理を
繰り返して現在位置を時系列的に算出し、かくして算出
した現在位置の周辺の地図を示す地図情報を前記地図情
報格納手段から取り出して前記現在位置と共に当該子局
へ前記一定時間毎に送信し、子局では、前記送信されて
きた地図情報及び現在位置を前記子局の地図表示手段に
表示することを特徴とする親局制御運行支援及び管理方
法を開示する。

【０００６】更に本発明は、親局で算出した前記各子局
の現在位置をその現在位置を含む地図と共に前記親局の
地図情報表示手段に表示し、親局のオペレータが前記表
示を参照して各子局の目標地点を表示された地図上で設
定し、該設定した目標地点を各子局へ送信して各子局の
目標地点設定を行うことを特徴とする親局制御運行支援
及び管理方法を開示する。

【０００７】更に本発明は、親局に於て、前記時系列的
に算出した各子局の現在位置と前記一定時間とから移動
体経路上の平均速度を算出して経路情報として収集する
ようにしたことを特徴とする親局制御運行支援及び管理
方法を開示する。

【０００８】更に本発明は、親局と双方向通信回線で接
続された子局以外の、親局からの片方向通信回線で接続
された受信専用子局を搭載した移動体が存在する場合
に、親局が、前記収集した経路情報を含む運行支援及び
管理のための情報を前記受信専用子局へ送信するように
したことを特徴とする親局制御運行支援及び管理方法を
開示する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
沿って説明する。図１、図２は、本発明になる親局制御
運行支援及び管理方法を具備した親局及び子局の実施の
形態を示すブロック図である。図１は親局の構成を示し
ており、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む中央処理部１００、地
図情報等を格納するＣＤ−ＲＯＭ１０１、中央処理部１
００に対する外部記憶手段として磁気ディスク装置１０
２、目標地点等の地図上への入力を行うためのタブレッ
ト１０３、キーボード（又はファンクションキー）１０
４及び画像表示装置１０５から成る計算機部と、送信機
構１０７、受信機構１０８、方向性回路１０９、及びア
ンテナ１０６から成る送受信部とから構成されている。

【００１０】一方、図２の子局は、移動体に搭載される
もので、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む中央処理部１２０、キ
ーボード（又はファンクションキー）１２１、及び画像
表示機構１２２から成る計算機部と、送信機構１２３、
受信機構１２４、方向性回路１２５、及びアンテナ１２
６から成る送受信部と、移動体の位置決めのための衛星
信号受信アンテナ１２８、衛星信号受信機構１２７、及
びジャイロスコープ１２９から成る位置情報検出部とか
ら構成されている。以上の構成のうち、親局と子局の送
受信部を含む双方向通信システムは、例えば公衆電話回
線としての移動電話システム、あるいはタクシー無線等
の無線システムを用いることができる。

【００１１】次に、上記構成に於て、子局の位置決めと
地図情報の格納・表示に関する動作を説明する。図１の
構成では、子局は地図情報を格納する手段を持っておら
ず、必要な地図情報はすべて、親局のＣＤ−ＲＯＭ１０
１又は磁気ディスク装置１０２に格納されている。ま
た、タブレット１０３からの入力のために、これら記憶
手段に入っているのと同じ地図（紙等のシート）を用意
しておく。一方、移動体の位置決めのための信号は、衛
星信号受信機構１２７から得られる衛星信号とジャイロ
スコープ１２９から得られるジャイロ信号である。衛星
信号は移動体の絶対位置を測定することができるが、そ
の計測誤差は３０〜１５０ｍ程度あり、これでは、例え
ば自動車が通行可能な小道を識別したり、何丁目何番地
の位置を識別することはできない。このために上記の計
測誤差に比べると極めて精度のよいジャイロスコープ１
２９が設けられているが、このジャイロスコープの構成
・種類は本発明では特に問わない。ジャイロスコープ１
２９はある位置から移動したときにその移動量（相対位
置）をジャイロ情報として出力するので、このジャイロ
情報と上記した衛星信号と当該移動体の識別コードとが
移動体の位置決めのための信号として子局の送信機構１
２３、方向性回路１２５、アンテナ１２６を介して親局
へ送信される。

【００１２】親局では、上記の信号をアンテナ１０６、
方向性回路１０９、受信機構１０８を介して受信する
と、その識別コードが表す移動体の位置決め処理を計算
機部で行う。この位置決めは２つの部分から成る。まず
運転開始時や、何等かの原因で現在位置が全くわからな
いときの位置決めには、衛星信号を用いて従来と同様に
現在位置を求め、その位置周辺の地図をＣＤ−ＲＯＭ１
０１又はディスク装置１０２から読出して画像表示機構
１０５へ表示する。そしてオペレータがキーボード１０
４あるいはタブレット１０３から正確な位置を指示する
ことで、地図上の位置を正確に定める。ここでタブレッ
ト１０３を用いるときは、画像表示機構１０５に表示さ
れているのと同じエリアの地図（紙）をタブレット上に
のせ、その上でポインティングを行うことで地図上の位
置指定を行う。

【００１３】こうして一旦現在位置が正確に地図情報上
に記録されると、それからの移動に伴う位置決めはジャ
イロ情報と地図情報を用いて一定時間毎に行われる。即
ち、現在位置がある時点に定まると、次の時点ではその
現在位置にジャイロ情報が示す移動量を加えて新しい現
在位置を求め、これが地図上で道路（一般には移動体が
通行可能な経路、以下同様）からずれているときは、例
えば直近の道路上の位置まで動かしてその位置を新しい
現在位置とする。この方法によると、上記一定時間の間
の移動量のジャイロスコープによる測定誤差が、通常の
道路間隔と比べて十分小さければ、各時点で常に正確な
位置決めが可能となり、ジャイロスコープを用いたこと
による誤差の累積も生じない。また上記の位置決定とと
もに移動体の進行方向を決めるのも容易である。即ち、
ジャイロ情報は大きさと方向を含んでいるから方向は容
易にわかる。また、その方向が現在位置として定めた道
路の方向とずれていても、方向が逆転してしまう程の誤
差は生じないので、常に正しい方向を地図上に表示でき
る。しかも本実施形態では、これらの処理及び処理に必
要な地図情報の格納をすべて親局の処理装置及び記憶手
段で行っているため、子局の装置を複雑化することはな
い。

【００１４】以上のようにして正確な移動体の位置と進
行方向が決定されると、その子局位置情報及び進行方向
の情報と、その位置情報が示す位置周辺の地図の情報が
ＣＤ−ＲＯＭ１０１等から取り出され、送信機構１０
７、方向性回路１０９、アンテナ１０６を介して当該移
動体の子局へ送信される。この送信に際して、地図情報
は静止画であり、その情報を例えばＪＰＥＧ等の方法で
圧縮して伝送すれば、伝送情報量を大幅に少なくでき
る。これら伝送された情報は、当該子局で受信され、地
図情報として画像表示機構１２２上に表示され、更にそ
の表示された地図上に、親局で算出された正確な位置と
進行方向とが表示される。

【００１５】次に、図１の構成に於いて、複数の移動体
が運行されているときに、これらの移動体の運行管理を
効率よく行うための機能について説明する。運行管理の
１つは、各移動体の目標地点の設定である。従来ナビゲ
ーションシステムではこれは運行オペレータが行ってい
たが、ここではこれを親局で行う。この場合には目標地
点そのものの設定と、どの移動体にそれを指示するかの
決定が必要となる。このうち、目標地点の設定は、位置
決めの初期設定の時と同様にして、親局のオペレータが
キーボード１０４あるいはタブレット１０３を用いて設
定する。一方、目標地点を設定する移動体が予め決まっ
ていないときは、現在各移動体がどこにいるかを画像表
示機構１０５上に地図とともに表示し、その位置を参照
して決定する。これは例えば、タクシーの運行管理の場
合であれば、目標地点の近くにいる車輛の中から選択す
る。このようにして決定した目標地点を該当する移動体
へ送信し、子局の画像表示機構上に表示することで、運
行オペレータが目標地点を設定する必要がなくなり、ま
た全体の運行状況を見ながらの設定ができるので、運行
の効率的管理が可能となる。

【００１６】次に主に車輛の運行経路の選択に関連した
機能に付いて述べる。自動車で目標地点に到達するの
に、どの道（経路）を選ぶかによって所用時間、走行距
離、タクシー料金等が変わるが、これを知るには道路の
工事や事故等の道路状況の他に、その時点に於る渋滞状
況を知る必要がある。このためには、警視庁等の道路情
報も有用であるが、より詳細な渋滞状況が必要になる事
が多い。そこで、本発明では、管理下にある車輛等の移
動体の刻々の位置を親局が正確に算出している事に着目
し、これを利用してより詳細な渋滞状況を把握し、運行
管理を行うようにする。

【００１７】この場合、車輛等の移動速度を例えば４０
ｋｍ／時とすると、それは秒速で約１１ｍになる。この
ときは１秒回に１回の位置決めを行っていれば、各道路
に於る平均速度を知るのに十分である。これは１台の車
輛についてであるから、例えば１つの親局管理下にある
車輛が１００台とし、これらを時分割的に交信して各車
輛の位置決めが行われているとすると１台あたり１０ｍ
ｓで交信・位置決め処理を行っていれば、各道路に於る
平均速度を知ることができる。これは、今日の通信装置
や計算機の能力からみて十分余裕をもって実現できるも
のである。

【００１８】こうして親局で渋滞状況を表す各道路の平
均速度がわかると、任意の車輛がその現在位置から設定
された目標地点へ到達するまでの推定所要時間を、距離
や料金等とともに経路毎に算出できる。従ってこれら算
出した情報を車輛へ送信し、子局の画像表示機構１２２
へ表示することにより、運行オペレータの経路選択を支
援する事ができる。また、親局で複数の経路について最
小所要時間の経路、最小料金の経路等を算出し、これを
車輛へ送信し表示するようにすれば、運行オペレータを
より効率的に支援できる。またタクシーの場合であれば
「最小時間」か「最小料金」のどちらを選ぶかを乗客が
判断して選択できるようにすることもでき、サービスの
向上にも役立つ。

【００１９】また、運行管理に関する情報としては、以
上に述べたような目標地点や運行経路に関するもの以外
にも、例えば配送用車輛管理の場合積荷情報などの付帯
情報を親局から一緒に送れば、より有効な管理が行える
事はいうまでもない。

【００２０】また、移動体の一部が移動電話あるいはタ
クシー無線のような双方向通信端末をもたず、ポケベル
のような親局からの一方向通信端末しかもっていない場
合、前記のようにして収集した渋滞状況を表す情報や目
標地点の設定情報、あるいは積荷に関する情報などを親
局から送信することで、これら一方向通信端末しかもた
ない移動体をも含めた運行支援及び管理を効率的に行う
ことができる。

【００２１】なお、変形として子局にプリンタを設ける
構成がある。これは、例えば複数の目標地点が設定され
ているときに、それらを訪ねる順にプリントアウトして
おくとか、前述の積荷情報をプリントアウトしておき、
積荷を荷台に収納するときの荷物配置の参考にするなど
のときに有用となる。これらの情報は、送られてきたと
きだけ画像表示機構上で見ればよい、というものではな
く、後になっても見る必要のある情報であり、そのよう
な情報は紙上にプリントされている方が利用しやすいか
らである。

【００２２】また、別の変形は、子局にＣＤ−ＲＯＭ等
を設けて地図情報の一部または全部を収納するようにす
る構成である。この場合には、地図情報を子局に収納す
る分だけ子局装置が複雑になるが、親局から子局への地
図情報の送信量が減り、あるいは必要でなくなる。但
し、位置決め処理は親局で行っているから、親局にも地
図情報を収納しておく必要がある。

【００２３】更に別の変形として、すべての地図情報の
収納とともに位置決め処理も子局で行う構成がある。こ
の場合には、地図情報の収納と計算機の高度化のために
更に子局装置は複雑化して、その小型、経済化という点
では不利である。そして各子局で算出された位置情報が
親局へ送信され、これを親局が収集して道路等の渋滞状
況を親局が算出し、これに基づいて経路選択等の管理を
行う構成となる。これら各種変形の選択は、運行システ
ムの目的や構成、特に子局の規模等に応じて選択すれば
良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、移動体の正確な位置決
めが可能となり、また運行経路である道路等の状況の把
握が可能で、効率的な運行管理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる親局制御運行支援及び管理方法を
具備した親局の構成例を示す図である。

【図２】本発明になる親局制御運行支援及び管理方法を
具備した子局の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１００、１２０中央処理部１０１ＣＤ−ＲＯＭ１０２磁気ディスク装置１０３タブレット１０４、１２１キーボード１０５、１２２画像表示機構１０７、１２３送信機構１０８、１２４受信機構１２７衛星信号受信機構１２８衛星信号受信アンテナ１０９ジャイロスコープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の移動体の各々に子局を設置し、こ
れら子局と親局とを双方向通信回線で接続して各移動体
の運行の支援及び管理を行うための親局制御運行支援管
理方法に於て、子局の各々に衛星信号受信手段、ジャイロスコープ、及
び地図表示手段を設け、親局に地図情報格納手段、地図表示手段、及び入力手段
を設けると共に、前記衛星信号受信手段により検出された衛星信号及び前
記ジャイロスコープによ検出された当該移動体の移動量
を各子局から一定時間毎に親局へ送信し、親局では、前記送信されてきた衛星信号から当該子局の
位置を求めてその位置を含む地図を前記親局の地図表示
手段に表示し、該表示を参照してオペレータが当該子局
の正確な信号を前記入力手段により前記地図上に入力す
ることで当該子局の初期位置を定め、前記初期位置が設定されたのちは、前記一定時間毎に送
信されてきた移動量とその時算出されていた第１の現在
位置とから、移動体の通行可能な地図上の範囲内に前記
一定時間経過後の第２の現在位置を算出するという処理
を繰り返して現在位置を時系列的に算出し、かくして算出した現在位置の周辺の地図を示す地図情報
を前記地図情報格納手段から取り出して前記現在位置と
共に当該子局へ前記一定時間毎に送信し、子局では、前記送信されてきた地図情報及び現在位置を
前記子局の地図表示手段に表示することを特徴とする親
局制御運行支援及び管理方法。
【請求項２】親局は、前記移動量と地図とを用いた地
図上の現在位置の算出時に、当該位置に於る進行方向を
前記移動量から定めて前記現在位置と共に当該子局へ送
信し、子局では前記送信されてきた進行方向を前記現在位置と
共に前記子局の地図表示手段に表示することを特徴とす
る請求項１記載の親局制御運行支援及び管理方法。
【請求項３】子局に、前記親局の地図情報格納手段に
格納された地図情報の一部又は全部を格納した記憶手段
を設け、該記憶手段に格納された地図情報は親局から送
信せずに前記記憶手段から取り出して子局の地図情報表
示手段に表示するようにしたことを特徴とする請求項１
又は２記載の親局制御運行支援及び管理方法。
【請求項４】親局で算出した前記各子局の現在位置を
その現在位置を含む地図と共に前記親局の地図情報表示
手段に表示し、親局のオペレータが前記表示を参照して
各子局の目標地点を表示された地図上で設定し、該設定
した目標地点を各子局へ送信して各子局の目標地点設定
を行うことを特徴とする請求項１〜３の内の１つに記載
の親局制御運行支援及び管理方法。
【請求項５】親局に於て、前記時系列的に算出した各
子局の現在位置と前記一定時間とから移動体経路上の平
均速度を算出して経路情報として収集するようにしたこ
とを特徴とする請求項１〜４の内の１つに記載の親局制
御運行支援及び管理方法。
【請求項６】親局に於て、前記算出した子局の現在位置と前記収集した経路情報と
を用いて当該子局が目標地点へ到達するのに必要な推定
所要時間、所要走行距離を１つ又は複数の経路の組合せ
に対して算出し、該算出した結果を当該子局へ送信する
ことを特徴とする請求項５記載の親局制御運行支援及び
管理方法。
【請求項７】子局に搭載した移動体が、その走行距離
及び走行時間の一方又は双方で定まる料金を必要とする
場合に、前記算出した子局の現在位置と前記収集した経
路情報とを用いて当該子局が目標地点へ到達するのに必
要な料金を１つ又は複数の経路の組合せに対して算出
し、該算出した結果を当該子局へ送信することを特徴と
する請求項５記載の親局制御運行支援及び管理方法。
【請求項８】親局で算出した前記各子局の現在位置を
その現在位置を含む地図と共に前記親局の地図情報表示
手段に表示し、該表示と前記収集した経路情報とを参照
して各子局の目標地点を表示された地図上で設定し、該
設定した目標地点を各子局へ送信して各子局の目標地点
設定を行うことを特徴とする請求項５記載の親局制御運
行支援及び管理方法。
【請求項９】親局と双方向通信回線で接続された子局
以外の、親局からの片方向通信回線で接続された受信専
用子局を搭載した移動体が存在する場合に、親局が、前記収集した経路情報を含む運行支援及び管理
のための情報を前記受信専用子局へ送信するようにした
ことを特徴とする請求項５記載の親局制御運行支援及び
管理方法。
【請求項１０】各子局にプリンタを設け、親局から送
信されてきた情報を印字出力することを特徴とする請求
項４、６、７、又は８記載の親局制御運行支援及び管理
方法。
【請求項１１】地図情報と、移動体の第１の時点にお
ける前記地図情報で示される地図上の位置と、前記移動
体に設けたジャイロスコープにより測定された前記第１
の時点から第２の時点までの前記移動体の移動量とから
前記移動体が通行可能な地図上の範囲内に前記第２の時
点に於る前記移動体の位置を求め、かかる処理を繰り返
すことによって移動体の地図上の位置決めを行うことを
特徴とする移動体の位置決め方法。
【請求項１２】前記移動体の初期位置を、前記移動体
に設けた衛星信号受信手段からの衛星信号を処理して地
図上の位置を算出し、該算出した位置を含む地図を表示
手段に表示し、該表示された地図上でオペレータが設定
するようにしたことを特徴とする請求項１１記載の移動
体の位置決め方法。