JPH0345030A - 移動局装置および移動通信システム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は基地局装置及び移動局装置並びにそれらを用い
た移動通信システムに関するものであり、特に、ナビゲ
ーションシステムとして利用できる基地局装置及び移動
局装置並びにそれらを用いた移動通信システムに関する
ものである。

（従来の技術） 自動車電話システム等の移動通信システムは、自動車、
鉄道等の車両、船舶、及び航空機等の通信手段として、
店く用いられている。

ところで、近年、走行中の自動車等の位置を識別するた
めに、ＡＶＭ　（＾ｕｔｏｍａｔｌｅ　　Ｖｅｈｉｃｌ
ｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　　Ｓｙｓｔｅｍ）　、Ｇ　Ｐ
　Ｓ　　（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙ
ｓｔｅｍ）等のナビゲーションシステムが提案されてい
る。

このナビゲーションシステムを実現するためには、ナビ
ゲーションシステム専用の基地局、あるいは通信衛星等
を必要とする。

（発明が解決しようとする課題） 前述したように、ナビゲーションシステムを構成するた
めには、該ナビゲーンヨンシステム専用の基地局を必要
とするので、広い地域に亘ってナビゲーションシステム
を構成しようとすると、多大な人力、設備投資を必要と
する。

本発明は、前述の問題点を角Ｖｔ決するためになされた
ものであり、その目的は、ナビゲーションシステム専用
の基地局を必要とせずにナビゲーションシステムを構成
することのできる基地局装置及び移動局装置並びにそれ
らを用いた移動通信システムを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 現在サービスされている自動車電話システムでは、自動
車電話端末（すなわち移動局、以下、Ｍ　Ｓ　Ｓという
）と無線基地局（以下、ＭＢＳという）との間の無線区
間に、ＭＳＳが「待受け」時に常に受信する着信制御チ
ャネル（以下、Ｐ−ｃｈという）と、通話に使用する通
話チャネル（以下、Ｖ−ｃｈという）とが設けられてい
る。

これらのチャネルには、ＭＢＳ側送信ＭＳＳ側受信の無
線回線（以下、下り回線という）と、ＭＳＳ側送信ＭＢ
Ｓ側受信の無線回線（以下、１ニリ回線という）とがあ
り、この」１下回線を使用することにより、通常の電話
と同様な、使い勝手の良い通話を可能としている。

本発明は、着信制御チャネル内でそれぞれ固有のタイム
スロットで個別情報を送信する反数の基地局（基地局装
置）、及び前記個別情報を受信する移動局（移動局装置
）より成る、自動車電話システム等の移動通信システム
に適用され、そして、制御チャネルの下り回線で、各基
地局より位置情報等のデータを送信し、そのデニタを移
動局側で受信して、該移動局の現在位置を検出するよう
にしたものである。詳しくは、移動局側においては、前
記データの電界強度を検出して、少なくとも該電界強度
を用いて基地局との間の距離を算出し、該距離及び基地
局の位置情報より当該移動局の位置を検出するようにし
た点に特徴がある。

（作用） 移動通信システムの基地局より送信される制御チャネル
を用いて、当該移動局の位置を検出することができる山
で、ナビゲーンヨンシステム専用の基地局を必要とする
ことなく、ナビゲーションを実現することができる。

（実施例） 以下に、本発明を自動車電話システムに適用して、詳細
に説明する。

第２図は本発明の一実施例のうち、自動車に搭載された
ＭＳＳの構成を示すブロック図である。

図において、ハンドセット３１及び架台３２より構成さ
れる電話機３は、ナ１（線機１０に接続されている。ま
た、アンテナ１も、前記無線機１０に接続されている。

デイスプレィ８が接続された地図情報ユニット７は、前
記無線機１０に接続されている。この地図情報ユニット
７は、ｃＤ−ＲｏＭｚ＞の記憶手段から地図情報を読出
し、デイスプレィ８に転送する。同時に、後述するよう
に、無線機１０又は電話機３で算出されたＭＳＳの位置
情報を、デイスプレィ８に転送する。

第３図（Ａ）は複局同時／順次方式で送られるＰ−ｃｈ
下ウリデータ構成を示す図である。

同図において、制御局情報及び着信情報は、各ＭＢＳよ
り同特に送信される共通の情報である。

個別情報（Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３．・・・）は、各ＭＢＳＩ
、２．３、・・・に固有のタイムスロットで各ＭＢＳよ
り個別に送出される情報である。この個別情報は、制御
局情報を先頭に着信情報を挾みながら複数（ｍ）の基地
局から順番に送出される。なお、同図（Ｂ）においては
、各個別情報の前に着信情報が配置されているが、必ず
しもそうである必要はなく、また制御局情報Ｆで挾まれ
る１サイクル内に送信される着信情報の数は、個別情報
の数と同一である必要はない。

なお、自動車電話システムにおいては、制御ゾーン（東
京２３区内、神奈川、・・・等の各ゾーン）内の各ＭＢ
Ｓより送出されるＰ−ｃｈの周波数は、それぞれの制御
ゾーン内では同一である。そして、ＭＳＳは、各予めメ
モリーしであるＰ−ａｈの周波数をスキャンし、最大の
受信電圧を得られるＰ−ｃｈを選択する。

さて、ＭＳＳでの、選択されたＰ−ａｈの受信電圧（電
界強度）は、同図（Ｂ）に示されている。

この図から明らかなように、同時送信される制御局情報
と着信情報とは、それぞれほぼ同一受信電圧となり、各
個別情報は、ＭＢＳからの距離に応じた電圧となる。こ
の図においては、個別情報ＭＢＳ３の受信電圧は個別情
報ＭＢＳ２のそれよりも大きく、また個別情報ＭＢＳＩ
の受信型）−［は個別情報ＭＢＳ３のそれよりも大きい
。したがって、各ＭＢＳの出力が同一である場合には、
ＭＳＳから距離は、ＭＢＳＩが最も近く、次がＭＢＳ３
、その次がＭＢＳ２となる。

この実施例では、各ＭＢＳより個別に送信される個別情
報に、各ＭＢＳの位置情報（例えば緯度情報及び経度情
報、以下、緯経度情報という）、後述する地物情報、ア
ンテナ高さ情報及び実効高周波出力（ＥＲＰ）情報を付
加させておく。

この実施例では、いわゆる奥村カーブと呼ばれる伝搬距
離特性を用いてＭＢＳからＭＳＳに至るまでの距離を算
出するが、以下の説明においては、この奥村カーブを適
用する際に必要な地形や地物の情報（“市街地゛郊外地
”又は″開放地″の別を示す情報）を、単に地物情報と
いう。

第４図はＭＳＳの処理動作の一例を示すフローチャート
である。この処理は、第２図に示されたハンドセット３
１若しくは架台３２、又は無線機１０内に配置されたマ
イクロコンピュータ（図示せず）により実行される。

まずステップＳ１においては、Ｐ−ｃｈの受信により、
３局以上のＭＢＳからの個別情報が受信され、その内字
が記憶されたか否かが判別される。

この処理は、共通情報が送出される１サイクルの間、Ｐ
−ｃｈの受信が行われたか否かを判別するものであって
も良い。

３局以上のＭＢＳからの個別情報が受信、記憶されたら
、ステップＳ２において、電界強度の強い上位３局の個
別情報が選択される。なお、このように電界強度の高い
上位３局の個別情報を選択する代りに、各ＭＢＳの失効
高周波出力に対する受信電界強度の比の高い上位３局の
個別情報を選択するようにしても良い。

ステップＳ３においては、選択された３つのＭＢＳのう
ちの一つの個別情報より、地物情報の判別が行われる。

地物情報が“市街地″である場合には、ステップＳ４に
おいて、奥村カーブの市街地の式で、ＭＢＳから当該Ｍ
ＳＳまでの距離を算出する。この距離の算出には、各個
別情報の電界強度、個別情報に付加された各ＭＢＳのア
ンテナ高さ情報及び実効高周波出力情報、並びに該個別
情報の受信周波数が用いられる。

なお、ＭＢＳからの距離の算出には、ＭＳＳのアンテナ
高さ情報を必要とするが、この情報には、１　　［ｍｌ
　、１．　５　［ｍｌ等の固定値を用いることができる
。また、奥村カーブを用いた距離の算出では、Ｐ−ｃｈ
の周波数による影響はあまりないので、個別情報の受信
周波数として固定値を用いても良い。

同様に、地物情報が“郊外地′又は“開放地”である場
合には、それぞれステップＳ５又はＳ６において、奥村
カーブの郊外地又は開放地の式で、ＭＢＳからの距離を
算出する。

ステップＳ７においては、ＭＢＳからの距離の算出を、
異なる３つのＭＢＳについて行ったか杏かが判別される
。異なる３つのＭＢＳについて距離の算出が行われてい
ない場合には、当該処理はステップＳ３に戻り・、算出
が行われている場合には、ステップＳ８に移行する。

ステップＳ８においては、異なる３つのＭＢＳからＭＳ
Ｓまでの距離情報と、該各ＭＢＳの位置情報（すなわち
緯経度情報）を用いて、当該ＭＳＳの位置情報を算出す
る。この゛位置情報算出原理を、第５図を用いて説明す
る。

第５図は３つのＭＢＳ（ＭＢＳ１〜３）とＭＳＳとの位
置関係を示す概略図である。

第５図において、ＭＢＳ１〜３からＭＳＳまでの距離を
それぞれＲ１−Ｒ３とすると、各ＭＢＳからそれぞれ半
径Ｒ１〜Ｒ３で円弧を描き、それらが交わる点がＭＳＳ
の位置となる。各ＭＢＳの！！？経度情報は、各個別情
報より検出されるので、これらより当該ＭＳＳの緯経度
を算出することができる。

このＭＳＳの粋経度算出は、当業者により容易に行うこ
とができるので、その詳細の説明は省略する。

第４図に戻り、ステップＳ９においては、算出されたＭ
ＳＳの位置情報を、ＣＤ−ＲＯＭ等を利用した地図情報
上にプロットする。その後、当該処理はステップＳ１に
戻る。

なお、この第４図の処理は、Ｐ−ｃｈ受信中に行われる
ので、通話中、すなわちＶ−ｃｈ送受信中には行うこと
ができない。

第１図は本発明の一実施例の機能ブロック図である。第
１図において、第２図と同一の符号は。

同−又は同等部分をあられしている。

第１図において、複数のＭＢＳ１〜３より出力される信
号は、アンテナ１を介して受信手段２により受信される
。

電話装置３Ａは、Ｖ−ｃｈの送受信により、通話を行う
。

前記受信手段２によりＰ−ｃｈが受信されている場合に
は、個別情報判別手段４が機能する。

前記個別情報判別手段４は、緯経度判別手段４１、地物
判別手段４２、実効高周波出力判別手段４３、基地局ア
ンテナ高判別手段４４、電界強度検出手段４５及び受信
周波数検出手段４６より構成されている。

前記緯経度判別手段４１、地物判別手段４２、失効高周
波出力判別手段４３及び基地局アンテナ高判別手段４４
は、各ＭＢＳより送出される個別情報に含まれる綽経度
情報、地物情報、実効高周波出力情報及び基地局アン・
テナ高情報を判別する。

電界強度検出手段４５は、各個別情報の受信電界強度を
検出する。

受信周波数検出手段４６は、各ＭＢＳより発信されるＰ
−ｃｈデータの受信周波数を検出する。

第４図のステップＳ４に関して前述したように、受信周
波数として各エリア内で設定されているＰ−ｃｈ周波数
の平均値等の固定値を用いる場合には、この受信周波数
検出手段４６は不要である。

距離計算手段５は、検出された地物情報より奥村カーブ
の距離算出式を選択し、該算出式と、検出された実効高
周波出力情報、基地局アンテナ高情報、電界強度及び受
信周波数より、各ＭＢＳからＭＳＳまでの距離を算出す
る。この距離計算手段５は、第４図のステップＳ２に関
して前述したように、電界強度の強い上位３局について
、あるいは各ＭＢＳの実効高周波出力に対する受信電界
強度の比の高い上位３局について、各ＭＢＳ゛からＭＳ
Ｓまでの距離を算出する。

自己位置計算手段６は、前記距離計算手段５により検出
された３種類の距離情報と、前記綽経度ｔ、＋＋別手段
４１により検出された、前記３つのＭＢＳの緯経度情報
とより、当該ＭＳＳの位置（緯経度情報）を算出する。

ＣＤ−ＲＯＭ７３を記憶媒体とする地図情報ユニット７
は、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ７１及びコントローラ７２に
より構成されている。

前記ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ７１は、自己位置計算手段６
により検出された当該ＭＳＳの緯経度情報より、該緯経
度情報を含む地図情報を、ＣＤ−ＲＯＭ７３より読出す
。読出された地図情報は、コントローラ７２を介してデ
イスプレィ８に出力される。

また、前記自己位置計算手段６により検出された当該Ｍ
ＳＳの緯経度情報も、前記コントローラ７２を介してデ
イスプレィ８に出力される。すなわち、デイスプレィ８
上に写し出された地図上に、当該ＭＳＳの位置がプロッ
トされる。この際、当該ＭＳＳの位置が道路上にない場
合には、その位置から最も近い道路上にＭＳＳが位置す
るように、位置抽圧される。

さて、本発明は自動車電話システムに適用されるものと
して説明したが、自動車電話システム以外の移動通信シ
ステムに適用されても良いことは当然である。

また、前述の第４図ステップＳ２の説明においては、個
別情報が出力された基地局の選択（３局の基地局の選択
）は、電界強度の高い順、又は実効高周波出力に対する
受信電界強度の比の高い順に行われるものとしたが、本
発明は特にこれのみに限定されることはない。すなわち
、例えば選択されるべき３つの証他局を結ぶ三角形の中
に当該移動局が配置されるように、該３つの基地局を選
択するようにしても良い。

また、ＭＳＳの位置算出には、３つのＭＢＳからの距離
及びそれらの位置情報を用いるものとして説明したが、
例えば、２つのＭ　Ｂ　Ｓからの距離及びそれらの位置
情報を用いて、当該ＭＳＳがとり得る位置を２箇所推定
し、これと前回の演算処理で算出された当該ＭＳＳの位
置情報とを用いて、当該ＭＳＳがとり得ない位置を捨て
、該ＭＳＳの位置を１箇所に特定するようにしても良い
。

さらに、第１図に関する説明においては、実効高周波出
力判別手段４３及び受信周波数検出手段４６が設けられ
るものとしたが、各基地局について失効高周波出力、及
び各エリアについて受信周波数が同一である場合には、
前記手段４３及び４６は不要である。同様に、各基地局
のアンテナ高が等しい場合、及び各基地局の地形、地物
等の条件が同一である場合には、基地局アンテナ高判別
手段４４及び地物判別手段４２も不要である。

これらの場合には、個別情報への、実効高周波出力情報
、基地局アンテナ高情報及び地物情報の付加も不要であ
ることは当然である。

さらにまた、前述の説明においては、基地局より送信さ
れる個別情報にその位置情報を付加しておくものとした
が、例えば移動局側に、各基地局と該基地局の位置情報
とを対応して記憶しておき、受信された個別情報より該
個別情報を送信した基地局を判別した後、該基地局の位
置を読み出すようにしても良い。

また、移動局の自己位置計算／判別は、各基地局からの
受信変調信号の位相差検出や、ロラン等の手法を用いて
行なうようにしても良い。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果が達成される。

すなわち、移動通信システムの基地局より送信される通
信データを用いて、移動局の位置を検出することができ
るので、ナビゲーションシステム専用の基地局を必要と
せず、ナビゲーションを行うことができる。

したがって、広い地域に亘ってナビゲーションシステム
を構成しようとした場合においても、人力、設備汲置を
あまり必要としない。

また、当該移動通信システムを、該システム本来の目的
に使用していない「待受時」　（自動車電話システムに
おいてはオフトーク時）に、他の目的（すなわちナビゲ
ーションシステム）に用いることができるので、当該移
動通信システムの利用効率の向上を図ることができる。

この結果、当該移動通信システムの付加価値が大幅に向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機能ブロック図である。 第２図は本発明の一実施例のうち、車両に搭載されたＭ
ＳＳの構成を示すブロック図である。 第３図（Ａ）は複局同峙／順次方式で送られるＰ−ｃｈ
下ウリデータ構成を示す図、同図（Ｂ）は各ＭＢＳでの
送信例とＭＳＳでの受信電圧とを示す図である。 第４図はＭＳＳの処理動作の一例を示すフローチャート
である。 第５図は３つのＭＢＳとＭＳＳとの位置関係を示す概略
図である。 １・・・アンテナ、２・・・受信手段、３・・・電話機
、３Ａ・・・電話装置、４・・・個別情報判別手段、５
・・・距離計算手段、６・・・自己位置計算手段、７・
・・地図情報ユニット、８・・・デイスプレィ、４１・
・・緯経度判別手段、４２・・・地物判別手段、４３・
・・実効高周波出力゛「１１別手段、４４・・・基地局
アンテナ高判別手段、４５・・・電界強度検出手段、４
６・・・受信周波数検出手段、ＭＢＳ１〜３・・・基地
局

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）着信制御チャネルとして、固有のタイムスロット
   で個別情報を送信することが可能な基地局装置であって
   、 前記個別情報に少なくともその位置情報を付加する手段
   を備えたことを特徴とする基地局装置。
2. （２）移動可能に構成され、請求項１の基地局装置より
   出力される着信制御チャネルを受信する移動局装置であ
   って、 少なくとも、 前記着信制御チャネルの個別情報に含まれる位置情報を
   判別する位置情報判別手段と、 前記個別情報の電界強度を検出する電界強度検出手段と
   、 少なくとも前記個別情報の電界強度より、該個別情報が
   送信された基地局装置及び当該移動局装置の間の距離を
   算出する距離計算手段と、 個別情報が送出された基地局装置との間の距離及び該基
   地局装置の位置情報より、当該移動局装置の位置を算出
   する自己位置計算手段と、 当該移動局装置の位置を表示する表示手段とを具備した
   ことを特徴とする移動局装置。
3. （３）着信制御チャネルとして、固有のタイムスロット
   で個別情報を送信することが可能な複数の基地局装置、
   及び移動可能に構成され、前記着信制御チャネルを受信
   する移動局装置を用いた移動通信システムであって、 前記基地局装置は、それぞれその個別情報に少なくとも
   その位置情報を付加する手段を備え、前記移動局装置は
   、少なくとも、 前記個別情報に含まれる位置情報を判別する位置情報判
   別手段と、 前記個別情報の電界強度を検出する電界強度検出手段と
   、 少なくとも前記個別情報の電界強度より、該個別情報が
   送信された基地局装置及び当該移動局装置の間の距離を
   算出する距離計算手段と、 個別情報が送信された基地局装置との間の距離及び該基
   地局装置の位置情報より、当該移動局装置の位置を算出
   する自己位置計算手段と、 当該移動局装置の位置を表示する表示手段とを具備した
   ことを特徴とする移動通信システム。