JPH05297098A

JPH05297098A - ナビゲーションシステム

Info

Publication number: JPH05297098A
Application number: JP12827692A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Iwashita; 義信岩下
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 1992-04-20
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】少なくとも２つ以上の基地局で移動通信体の
方位を検出して移動通信体に送信し、移動通信体で、受
信した方位と当該基地局の位置情報から地図情報上の現
在位置を算出して、報知出力することを目的としてい
る。【構成】携帯電話５０は、第１基地局１０Ａに方位測
定要求信号を送信し、方位測定要求を行なう。第１基地
局１０Ａは携帯電話５０の方向を計測して地図上の方位
を算出し、この方位と自己のＩＤコードを携帯電話５０
に送信する。携帯電話５０は、次に、第２基地局１０Ｂ
に同様に方位測定要求を行ない、第２基地局１０Ｂが、
同様に方位と自己のＩＤコードを送信してくると、第１
基地局１０Ａ及び第２基地局１０Ｂからの方位データ及
びＩＤコードに基づいて、予め記憶しているＩＤコード
に対応した各基地局１０Ａ、１０Ｂの位置情報及び地図
情報から携帯電話５０の現在位置を算出し、算出した現
在位置を地図情報上の現在位置として確定して、表示部
に表示出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ナビゲーションシステ
ムに関し、詳細には、通信移動体の現在位置を報知する
ナビゲーションシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動通信体におけるナビゲーショ
ンシステムとしては、例えば、サテライトシステムがあ
る。このサテライトシステムは、地図情報をメモリに記
憶し、人工衛星からの所定の信号を受信して、この信号
からメモリの地図情報上の現在位置を認識する。サテラ
イトシステムは、認識した地図情報上の現在位置を表示
装置に表示出力している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のナビゲーションシステムにあっては、人工衛
星からの信号を受信して地図情報上の現在位置を認識し
ているため、ナビゲーション装置自体が大きくなるとと
もに、高価なものとなり、無線電話等小型機器に適用す
ることができず、利用性が悪いという問題があった。そ
こで、本発明は、少なくとも２つ以上の基地局で移動通
信体の方位を検出して、検出した方位と基地局の位置情
報を移動通信体に送信し、移動通信体で受信した方位と
当該基地局の位置情報から地図情報上の現在位置を算出
して、報知出力することにより、ナビゲーションシステ
ムを小型化するとともに、安価なものとし、無線電話等
の小型機器にも適用できるものとして、利用性を向上さ
せることを目的としている。また、基地局で方位を検出
するとともに、地図情報上の現在位置を算出して、移動
通信体に送信し、移動通信体で地図情報上の現在位置を
報知出力することにより、移動通信体に地図情報を記憶
させることなく、地図情報上の現在位置を報知出力でき
るようにして、ナビゲーションシステムをより一層小型
化するとともに、より一層安価なものとし、ナビゲーシ
ョンシステムの利用性をより一層向上させることを目的
としている

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、少なくとも２つの基地局と移動通信体と
の間で通信を行ない、移動通信体の現在位置を決定する
ナビゲーションシステムであって、前記基地局が、移動
通信体からの電波を受信してその移動通信体の該基地局
からの方向を計測する計測手段と、前記計測手段の計測
した方向と地図上の方位を対応させる方位確定手段と、
前記方位確定手段により確定した方位を前記移動通信体
に送信する送信手段と、を備え、前記移動通信体が、地
図情報を記憶する地図情報記憶手段と、前記地図情報に
対応した前記基地局の位置情報を記憶している基地局位
置記憶手段と、前記送信手段から送信されてきた前記方
位と該方位を送信してきた少なくとも２つの基地局の位
置情報とにより前記地図情報上の該移動通信体の現在位
置を算出する現在位置算出手段と、前記現在位置を地図
情報とともに報知出力する報知手段と、を備えたことを
特徴としている。この場合、前記報知手段は、例えば、
請求項２に記載するように、前記現在位置を前記地図情
報とともに表示出力する表示手段でああってもよい。ま
た、例えば、請求項３に記載するように、前記移動通信
体の前記地図情報記憶手段と前記基地局位置記憶手段と
が一つの記憶装置で構成されていてもよい。さらに、前
記計測手段は、例えば、請求項４に記載するように、所
定の角度をもって設置された指向性の強い２つの空中線
を備えていてもよい。また、本発明は、少なくとも２つ
の基地局と移動通信体との間で通信を行ない、移動通信
体の現在位置を決定するナビゲーションシステムであっ
て、前記基地局が、前記移動通信体からの電波を受信し
てその移動通信体の該基地局からの方向を計測する計測
手段と、前記計測手段の計測した方向と地図上の方位を
対応させる方位確定手段と、地図情報と該地図情報に対
応した前記基地局の位置情報を記憶している地図情報記
憶手段と少なくとも２つの前記基地局の位置情報と前記
方位とにより前記地図情報上の前記移動通信体の現在位
置を算出する現在位置算出手段と、前記現在位置と前記
地図情報とを前記移動通信体に送信する送信手段と、を
備え、前記移動通信体が、前記基地局から送信されてき
た前記現在位置と前記地図情報とを報知出力する報知手
段を備えたことを特徴としている。この場合、前記計測
手段は、例えば、請求項６に記載するように、所定の角
度をもって設置された指向性の強い２つの空中線を備え
ていてもよい。

【０００５】

【作用】請求項１記載の発明によれば、少なくとも２つ
の基地局と移動通信体との間で通信を行ない、移動通信
体の現在位置を決定する。すなわち、前記基地局は、計
測手段により、移動通信体からの電波を受信してその移
動通信体の該基地局からの方向を計測し、この計測手段
の計測した方向と地図上の方位を方位確定手段により対
応させる。この方位確定手段により確定した方位を送信
手段により前記移動通信体に送信する。また、前記移動
通信体は、地図情報記憶手段に地図情報を記憶し、この
地図情報に対応した前記基地局の位置情報を基地局位置
記憶手段に記憶している。そして、前記送信手段から送
信されてきた前記方位と該方位を送信してきた少なくと
も２つの基地局の位置情報とにより、現在位置算出手段
により、前記地図情報上の移動通信体の現在位置を算出
し、算出した現在位置を地図情報とともに報知手段によ
り報知出力する。したがって、少なくとも２つ以上の基
地局で移動通信体の方位を検出して、検出した方位と基
地局の位置情報を移動通信体に送信し、移動通信体で受
信した方位と基地局の位置情報から地図情報上の現在位
置を算出して、報知出力することができ、ナビゲーショ
ンシステムを小型化することができるとともに、安価な
ものとすることができる。その結果、ナビゲーションシ
ステムを無線電話等の小型機器にも適用することがで
き、利用性を向上させることができる。この場合、前記
報知手段を、前記現在位置を前記地図情報とともに表示
出力する表示手段とすることにより、移動通信体の現在
位置を地図情報とともに、視覚により容易に認識するこ
とができる。また、前記移動通信体の前記地図情報記憶
手段と前記基地局位置記憶手段とを一つの記憶装置で構
成することにより、記憶装置を小型化することができ、
小型機器への適用をさらに容易にすることができる。さ
らに、前記計測手段を、所定の角度をもって設置された
指向性の強い２つの空中線を備えたものとすることによ
り、計測手段を簡単な構成で、より正確に方位の計測を
可能なものとすることができる。また、請求項４記載の
発明によれば、少なくとも２つの基地局と移動通信体と
の間で通信を行ない、移動通信体の現在位置を決定す
る。すなわち、基地局は、計測手段により、移動通信体
からの電波を受信してその移動通信体の該基地局からの
方向を計測し、この計測手段の計測した方向と地図上の
方位を方位確定手段により対応させる。また、地図情報
記憶手段に、地図情報と該地図情報に対応した前記基地
局の位置情報を記憶し、現在位置算出手段により、少な
くとも２つの前記基地局の位置情報と前記方位とにより
前記地図情報上の前記移動通信体の現在位置を算出す
る。この現在位置算出手段により算出した現在位置と前
記地図情報とを、送信手段により、前記移動通信体に送
信する。また、前記移動通信体は、前記基地局から送信
されてきた前記現在位置と前記地図情報とを報知手段に
より報知出力する。したがって、基地局で方位を検出す
るとともに、地図情報上の現在位置を算出して、移動通
信体に送信し、移動通信体で地図情報上の現在位置を報
知出力することができ、移動通信体に地図情報を記憶さ
せることなく、地図情報上の現在位置を報知出力でき
る。その結果、ナビゲーションシステムをより一層小型
化することができるとともに、より一層安価なものとし
て、ナビゲーションシステムの利用性をより一層向上さ
せることができる。この場合、前記計測手段を、所定の
角度をもって設置された指向性の強い２つの空中線を備
えたものとすることにより、計測手段を簡単な構成で、
より正確に方位の計測を可能なものとすることができ
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図１〜図１１は、本発明に係るナビゲーション
システムの一実施例を示す図である。図１は、ナビゲー
ションシステム１のシステム構成図であり、ナビゲーシ
ョンシステム１は、回線網２、複数の基地局１０、携帯
電話制御局３０及び移動通信体としての複数の携帯電話
５０等で構成されている。このナビゲーションシステム
１は、基地局１０と携帯電話制御部３０が回線網２に接
続されており、携帯電話制御局３０の制御下で携帯電話
５０と基地局１０との間で無線通信を行なう。

【０００７】ナビゲーションシステム１では、携帯電話
５０は、基地局１０との間で無線通信を行なうことによ
り、回線網２を介して接続された通常の電話や他の基地
局１０との間で無線通信する他の携帯電話５０との間で
電話通信を行なうことができる。

【０００８】また、ナビゲーションシステム１は、携帯
電話５０と少なくとも２つの基地局１０との間で通信を
行ない、当該基地局１０から方位データを移動通信体と
しての携帯電話５０に送信する。携帯電話５０は、基地
局１０から受け取った方位から携帯電話５０の現在位置
を算出して、報知出力する。

【０００９】回線網２は、ＰＳＴＮ（公衆電話回線網）
やＩＳＤＮ（Integrated ServicesDigital Network）等
で構成され、回線による通信を可能としている。

【００１０】基地局１０は、携帯電話５０との間で通信
を行ない、携帯電話５０の方位を測定して、測定した方
位を携帯電話５０に送信する。

【００１１】すなわち、基地局１０は、図２に示すよう
に、信号処理部１１、受信部１２、１３、送信部１４、
切換器１５、１６、送受信用アンテナ１８、スペースダ
イバシティ用アンテナ１７、方向測定用アンテナ（計測
手段）１９、２０、モータ２１及び回線制御部２２等を
備えており、駅や電話ボックス等に比較的密集して多数
配置されている。

【００１２】各基地局１０には、基地局１０毎にその基
地局１０を識別するためのＩＤコードが与えられてお
り、後述する携帯電話５０等との通信においてこのＩＤ
コードが使用される。

【００１３】基地局１０は、回線制御部２２を介して回
線網２に接続されており、回線制御部２２は、回線網２
から送られてくる信号を信号処理部１１での処理に適し
た信号に変換して信号処理部１１に送り、また、信号処
理部１１から出力される信号を回線網２での伝送に適し
た形態に変換して回線網２に送出する。

【００１４】切換器１５は、信号処理部１１の制御下で
動作し、受信部１２と受信部１３とを切り換えて接続す
る。信号処理部１１は、受信部１２と受信部１３のうち
受信感度の良好な方の受信部１２、１３を選択して切換
器１５に切換信号を出力し、切換器１５は、この切換信
号に基づいて切換動作を行なう。

【００１５】切換器１６は、信号処理部１１の制御下で
動作し、送受信用アンテナ１８とスペースダイバシティ
用アンテナ１７の通常の送受信アンテナと方向測定用ア
ンテナ１９、２０のいずれかを選択的に受信部１２、１
３に切り換えて接続する。

【００１６】受信部１２、１３は、送受信用アンテナ１
８とスペースダイバシティ用アンテナ１７で受信した受
信信号に所定の信号処理を施して、切換器１５を介して
信号処理部１１に出力する。

【００１７】また、方向測定用アンテナ１９、２０で受
信したＴ２信号の受信レベルを検出して、切換器１５を
介して信号処理部１１に出力する。

【００１８】送信部１４は、信号処理部１１から出力さ
れる送信信号に所定の信号処理を施して、送受信用アン
テナ１８に出力し、送受信用アンテナ１８は、送信部１
４から送られてきた送信信号を送出する。

【００１９】したがって、送受信用アンテナ１８及び送
信部１４は、確定した方位を携帯電話５０に送信する送
信手段として機能する。

【００２０】方向測定用アンテナ１９、２０は、図３に
示すように、それぞれ指向性を有しており、回転テーブ
ル２３上に相互にその指向角度が所定の角度θだけ開い
た状態で取り付けられている。回転テーブル２３は、そ
の中心点Ｐを中心として、回転可能に基地局１０に取り
付けられている。この方向測定用アンテナ１９、２０
は、移動通信体からの電波を受信し、後述するようにそ
の移動通信体の基地局１０からの方位を計測する。

【００２１】モータ２１は、信号処理部１１の制御下で
動作し、回転テーブル２３を回転駆動して、方向測定用
アンテナ１９、２０の向きを調整する。

【００２２】信号処理部１１は、ＲＯＭ（Read Only Me
mory)やＲＡＭ（Random Access Memory)等を備え、ＲＯ
Ｍ内には、基地局１０としてのプログラムや前記切換器
１５、１６の切換処理プログラム及び方向測定用アンテ
ナ１９、２０で計測した方向と地図上の方位を対応させ
る方位確定処理プログラム、さらには、送信部１４及び
送受信用アンテナ１８を介して確定した方位を移動通信
体としての携帯電話５０に送信する送信処理プログラム
等を格納している。信号処理部１１は、ＲＯＭ内のプロ
グラムに従って基地局１０の各部を制御し、基地局１０
としての処理を行なうとともに、切換器１５、１６の切
換処理、方位確定処理及び確定方位の携帯電話５０への
送信処理等を行なう。また、携帯電話５０等との通信に
おいて、ＲＯＭあるいはＲＡＭに記憶されている自己の
ＩＤコードを使用して通信を行なう。

【００２３】したがって、信号処理部１１は、計測手段
としての方向測定用アンテナ１９、２０の計測した方向
と地図上の方位を対応させる方位確定手段として機能す
る。

【００２４】図１において、携帯電話制御局３０は、携
帯電話５０による基地局１０を介しての回線網２を利用
した通信の制御を行なっている。

【００２５】また、携帯電話５０は、図４に示すよう
に、マイク５１、スピーカ５２、ＰＣＭコーデック５
３、スピーチコーデック５４、ＴＤＭＡ（Time Divisio
n Multiple Access）信号処理部５５、ディジタル変・
復調部５６、ＲＦ（Radio Frequency）処理部５７、ア
ンテナ５８、ＣＰＵ（Central Processing Unit)５９、
ＲＯＭ６０、ＲＡＭ６１、ＩＣカード６２、キー操作部
６３及び表示部６４等を備えている。

【００２６】携帯電話５０は、人が携帯して持ち歩いて
もよいし、自動車等に取り付けてもよく、移動体ととも
に移動して、基地局１０を介して通信を行なうことがで
き、また、後述するナビゲーション処理により移動体の
現在位置を報知出力する。

【００２７】携帯電話５０は、マイク５１から入力され
た音声信号をＰＣＭコーデック５３でディジタル信号に
変換し、スピーチコーデック５４でディジタル信号の圧
縮を行なってＴＤＭＡ信号処理部５５に出力する。ＴＤ
ＭＡ信号処理部５５は、ある周波数を、複数の携帯電話
５０等で時分割して共用する通信方式で通信する際の信
号処理を行ない、ディジタル変・復調部５６は、ＴＤＭ
Ａ信号処理部５５で信号処理したディジタル信号を変調
して、ＲＦ処理部５７に出力する。ＲＦ処理部５７は、
中間周波数の信号を高周波信号に変換し、アンテナ５８
を介して送信する。

【００２８】また、携帯電話５０は、アンテナ５８で受
信した高周波信号をＲＦ処理部５７で中間周波数の信号
に変換し、ディジタル変・復調部５６に出力する。ディ
ジタル変・復調部５６は、ディジタル信号を復調して、
ＴＤＭＡ信号処理部５５に出力する。ＴＤＭＡ信号処理
部５５は、時分割で入力される信号を信号処理して、ス
ピーチコーデック５４に出力する。スピーチコーデック
５４は、ディジタル信号の伸張を行ない、ＰＣＭコーデ
ック５３に出力し、ＰＣＭコーデック５３は、ディジタ
ル信号を音声信号に変換して、スピーカ５２に出力す
る。スピーカ５２は、入力される音声信号を拡声出力す
る。

【００２９】ＣＰＵ５９は、ＲＯＭ６０及びＲＡＭ６１
を備えており、ＲＯＭ６０には、携帯電話５０としての
プログラムや上記基地局１０から送信されてくる方位と
該方位を送信してきた少なくとも２つの基地局１０の位
置情報とにより後述するＩＣカード６２に記憶されてい
る地図情報上の携帯電話５０の現在位置を算出する現在
位置算出処理プログラム及び算出した現在位置を地図情
報とともに表示部６４に表示出力（報知出力）する報知
出力処理プログラム等を格納している。

【００３０】ＲＡＭ６１には、図５に示すように、ナビ
ゲーション処理を行なう場合に通信を行なった複数の基
地局（通常２つの基地局）１０に関するデータを格納す
る基地局データエリア（図５では、基地局データエリア
Ａ、基地局データエリアＢ）及び現在位置のデータを格
納する現在位置エリア等が形成されており、この各基地
局データエリアは、図６に示すように、当該基地局１０
のＩＤコードを記憶するＩＤコードエリア及び当該基地
局１０から送信されてきた方位データを記憶する方位エ
リアに区分されている。

【００３１】ＣＰＵ５９は、ＲＡＭ６１をワークメモリ
として利用して、ＲＯＭ６０内のプログラムに従って携
帯電話５０の各部を制御し、携帯電話５０としての処理
を行なうとともに、上記現在位置算出処理や報知出力処
理を行なう。

【００３２】したがって、ＣＰＵ５９は、送信されてき
た方位と基地局１０の位置情報とにより地図情報上の携
帯電話５０の現在位置を算出する現在位置算出手段とし
て機能する。

【００３３】ＩＣカード６２は、各基地局１０のＩＤコ
ードに対応した位置情報と地図情報を記憶しており、こ
のＩＣカード６２に記憶されている位置情報と地図情報
に基づいて、ＣＰＵ５９が上記現在位置の算出処理や報
知出力処理を行なう。

【００３４】したがって、ＩＣカード６２は、地図情報
を記憶する地図情報記憶手段及び地図情報に対応した基
地局１０の位置情報を記憶する基地局位置記憶手段とし
て機能する。

【００３５】キー操作部６３は、携帯電話５０に必要な
各種キーや現在位置を出力させるために必要な各種キー
等を備えており、ＣＰＵ５９は、キー操作部６３を走査
して、キー操作を検出して、操作内容に応じた処理を行
なう。

【００３６】表示部６４は、例えば、液晶表示装置が使
用され、ＣＰＵ５９により駆動制御されて、携帯電話５
０として必要なデータやナビゲーションシステム１の移
動通信体として必要なデータを表示出力する。

【００３７】次に、作用を説明する。ナビゲーションシ
ステム１は、基地局１０と携帯電話制御部３０との間で
無線通信を行ない、基地局１０に回線網２を介して接続
された通常の電話や他の基地局１０との間で無線通信す
る携帯電話５０との間で電話通信を行なう。

【００３８】また、ナビゲーションシステム１は、ナビ
ゲーション処理を行なう。すなわち、携帯電話５０と少
なくとも２つの基地局１０との間で通信を行ない、当該
基地局１０から方位データを移動通信体としての携帯電
話５０に送信する。携帯電話５０は、基地局１０から受
け取った方位から携帯電話５０の現在位置を算出し、算
出した現在位置を地図情報とともに報知出力する。

【００３９】このナビゲーション処理について以下説明
する。いま、自動車に搭載された携帯電話５０が、図７
に示すように、路上に位置し、この携帯電話５０の近く
に基地局１０として基地局１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが設
置されているものとする。

【００４０】携帯電話５０側で現在位置を知りたい場合
には、携帯電話５０のキー操作部６３をキー操作し、ナ
ビゲーションモードに設定する。

【００４１】ＣＰＵ５９は、キー操作部６３を走査し
て、当該キー操作が行なわれたことを検出すると、図８
に示すように、基地局１０Ａ、１０Ｂへの方位データの
要求処理を行なう。

【００４２】すなわち、ＣＰＵ５９は、ナビゲーション
モードのキー操作を検出すると、第１の基地局、例え
ば、基地局１０Ａに方位測定要求信号を送信して、方位
測定要求を行なう（ステップＳ１）。

【００４３】基地局１０Ａは、方位測定要求信号を受信
すると、後述するように、方位を測定し、測定した方位
データを自己のＩＤコードとともに方位測定要求をして
きた携帯電話５０に送信する。

【００４４】携帯電話５０は、基地局１０Ａから方位デ
ータとＩＤコードが送信されてくると、この方位データ
とＩＤコードを受信し（ステップＳ４）、ＲＡＭ６１基
地局データエリアＡの方位エリア及びＩＤコードエリア
にそれぞれ記憶する。

【００４５】次に、携帯電話５０は、第２の基地局、例
えば、基地局１０Ｂに方位測定要求信号を送信して、方
位測定要求を行なう（ステップＳ３）。

【００４６】基地局１０Ｂは、基地局１０Ａの場合と同
様に、方位測定要求信号を受信すると、方位を測定し、
測定した方位データを自己のＩＤコードとともに方位測
定要求をしてきた携帯電話５０に送信する。

【００４７】携帯電話５０は、基地局１０Ｂから方位デ
ータとＩＤコードが送信されてくると、この方位データ
とＩＤコードを受信し（ステップＳ２）、ＲＡＭ６１基
地局データエリアＢの方位エリア及びＩＤコードエリア
にそれぞれ記憶する。

【００４８】このようにしてＩＤコードを受信すると、
現在位置を算出する（ステップＳ５）。この現在位置の
算出は、各基地局１０Ａ、１０Ｂから受信した方位デー
タと、当該基地局１０Ａ、１０ＢのＩＤコードに基づい
て行なう。すなわち、ＩＣカード６２には、ＩＤコード
に対応した位置情報が記憶されており、このＩＤコード
に対応した位置情報とそのＩＤコードの基地局１０Ａ、
１０Ｂからの方位データにより現在位置を算出する。

【００４９】ＣＰＵ５９は、現在位置を算出すると、算
出した現在位置とＩＣカード６２に記憶されている地図
データとに基づいて地図上の現在位置を確定し（ステッ
プＳ６）、確定した地図上の現在位置情報とその地図情
報とを表示部６４に出力して、表示部６４に表示出力さ
せる（ステップＳ７）。

【００５０】一方、基地局１０Ａ及び基地局１０Ｂは、
携帯電話５０から方位測定要求信号が送信されてくる
と、図９に示すように、アンテナを方向測定用アンテナ
１９、２０に切り換え（ステップＰ１）、方位測定を行
なって、方位が確定したかどうかチェックする（ステッ
プＰ２）。

【００５１】すなわち、基地局１０Ａ、１０Ｂは、携帯
電話５０から方位測定要求信号を受信すると、その信号
処理部１１が、切換器１６に切換信号を出力し、受信部
１２、１３を方向測定用アンテナ１９、２０に接続す
る。この方向測定用アンテナ１９、２０は、図３に示し
たように、それぞれ指向性を有しており、回転テーブル
２３上に相互に近接して取り付けられるとともに、その
指向角度が所定の角度θだけ開いた状態で取り付けられ
ている。したがって、方向測定用アンテナ１９及び方向
測定用アンテナ２０は、図１０に示すように、その受信
レベルの波形が同等のものとなり、方位に対して角度θ
だけずれた状態となる。そのため、方向測定用アンテナ
１９による受信レベルと方向測定用アンテナ２０による
受信レベルは、その和を取ると、図１１に破線で示すよ
うな波形となり、その差を取ると、図１１に実線で示す
ような急峻な波形となる。

【００５２】そこで、信号処理部１１は、両方向測定用
アンテナ１９、２０の受信レベルの差が、急峻に変化す
ることから、方向測定用アンテナ１９と方向測定用アン
テナ２０の受信レベルの差を取り、その差信号が「０」
となる点を計測対象の携帯電話５０の方位として決定す
る。

【００５３】すなわち、信号処理部１１は、方向測定用
アンテナ１９、２０で受信した携帯電話５０からの信号
レベルの差を演算し、その差が「０」となるポイントが
計測されるように、モータ２１に駆動信号を出力して、
方向測定用アンテナ１９、２０の取り付けられている回
転テーブル２３を回転させる（ステップＰ３）。信号処
理部１１は、回転テーブル２３を回転させて、スペース
ダイバシティ用アンテナ１９、２０で受信した信号レベ
ルの差が「０」となるポイント、すなわち携帯電話５０
の方位を確定すると、送信部１４を介して送受信用アン
テナ１８から、確定した方位を携帯電話５０に送信する
（ステップＰ４）。

【００５４】上記方位の計測処理及び計測した方位の携
帯電話５０への送信処理を、携帯電話５０から方位測定
要求を受けた各基地局１０Ａ、１０Ｂがそれぞれ行なっ
て、携帯電話５０に計測した方位を送信する。

【００５５】携帯電話５０は、各基地局１０Ａ、１０Ｂ
から方位データを受信すると、上述のように、現在位置
を算出して、算出した現在位置を地図上の現在位置を確
定し、確定した地図上の現在位置情報とその地図情報と
を表示部６４に出力して、表示部６４に表示出力させ
る。

【００５６】したがって、少なくとも２つ以上の基地局
１０Ａ、１０Ｂで移動通信体としての携帯電話５０の方
位を検出して、検出した方位データを携帯電話５０に送
信し、携帯電話５０で受信した方位と各基地局１０Ａ、
１０Ｂの位置情報から地図情報上の現在位置を算出し
て、報知出力することができ、ナビゲーションシステム
１を小型化することができるとともに、安価なものとす
ることができる。

【００５７】その結果、ナビゲーションシステム１を実
施例のように無線の携帯電話１０等の小型機器にも適用
することができ、利用性を向上させることができる。

【００５８】また、現在位置を地図情報とともに表示部
６４に表示出力しているので、携帯電話５０の現在位置
を地図情報とともに、視覚により容易に認識することが
できる。

【００５９】さらに、携帯電話５０では、地図情報と各
基地局１０の位置情報を一つの記憶装置であるＩＣカー
ド６２に記憶しているので、記憶装置を小型化すること
ができ、小型機器への適用をさらに容易にすることがで
きる。

【００６０】また、基地局１０の計測手段として、所定
の角度θをもって設置された指向性の強い２つの空中線
（アンテナ１９、２０）を備えたものとしているので、
計測手段を簡単な構成で、より正確に方位の計測を可能
なものとすることができる。

【００６１】図１２〜図１５は、本発明に係るナビゲー
ションシステムの他の実施例を示す図であり、基地局で
現在位置の算出及び地図情報上の現在位置の確定を行な
って、携帯電話に送信するものである。

【００６２】なお、本実施例は、上記実施例の図１に示
したナビゲーションシステムと同様のナビゲーションシ
ステムに適用されている。したがって、本実施例の説明
において、上記実施例と同様の構成部分には、同一の符
号を付してその説明を省略する。

【００６３】図１２は、基地局７０の構成図であり、基
地局７０は、上記図２の基地局１０と同様に、受信部１
２、１３、送信部１４、切換器１５、１６、送受信用ア
ンテナ１８、スペースダイバシティ用アンテナ１７、方
向測定用アンテナ（計測手段）１９、２０、モータ２１
及び回線制御部２２等を備えるとともに、信号処理部７
１、マッピング処理部（現在位置算出手段）７２及び地
図情報記憶部７３等を備えている。基地局７０は、上記
基地局１０と同様に駅や電話ボックス等に比較的密集し
て複数配置されている。

【００６４】基地局７０は、図１３に示す携帯電話８０
が方位測定要求のみをしてきたときには、方位のみを計
測して、計測した方位と自己のＩＤコードを携帯電話８
０に送信し、携帯電話８０が他の基地局７０の計測した
方位とそのＩＤコードとともに方位測定要求をしてきた
ときには、方位を計測するとともに、現在位置の算出及
び地図上の現在位置の確定を行なって、携帯電話８０に
送信する。

【００６５】地図情報記憶部７３は、各基地局７０のＩ
Ｄコードに対応した位置情報と地図情報を記憶してお
り、この位置情報と地図情報をマッピング処理部７２に
出力する。

【００６６】信号処理部７１は、上記実施例の信号処理
部１１と同様に、ＲＯＭやＲＡＭ等を備え、ＲＯＭ内の
プログラムに従って基地局７０の各部を制御し、基地局
７０としての処理を行なうとともに、切換器１５、１６
の切換処理、方位確定処理及び確定した方位をマッピン
グ処理部７２に転送してマッピング処理を行なわせる。
また、信号処理部７１は、マッピング処理部７２でマッ
ピングした携帯電話８０の現在位置とその地図情報を携
帯電話８０へ送信する送信処理等を行なったり携帯電話
５０等と、ＲＯＭあるいはＲＡＭに記憶されている自己
のＩＤコードを使用して通信を行なう。

【００６７】マッピング処理部７２は、携帯電話８０か
ら送信されてきた他の基地局７０の計測した方位、その
ＩＤコード、本基地局７０で計測した携帯電話８０の方
位、及び自己のＩＤコードに基づいて携帯電話８０の現
在位置を算出し、算出した現在位置を地図情報記憶部７
３に記憶されている地図情報に基づいて地図情報上に確
定する。マッピング処理部７２は、現在位置を確定する
と、この現在位置とともに地図情報を信号処理部７１に
出力する。

【００６８】図１３は、携帯電話８０のブロック図であ
り、携帯電話８０は、上記実施例と同様に、マイク５
１、スピーカ５２、ＰＣＭコーデック５３、スピーチコ
ーデック５４、ＴＤＭＡ信号処理部５５、ディジタル変
・復調部５６、ＲＦ処理部５７、アンテナ５８、ＣＰＵ
８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、キー操作部６３及び表
示部６４等を備えている。

【００６９】このように、携帯電話８０は、上記実施例
の携帯電話５０と同様の構成であるが、ＩＣカードが取
り付けられておらず、かつＣＰＵ８１の機能が簡略化さ
れている。

【００７０】すなわち、ＣＰＵ８１は、現在位置を算出
する機能や現在位置を地図上に確定する機能が削減され
ている。したがって、それに伴って、ＩＣカードが削減
され、ＲＯＭ８２やＲＡＭ８３の記憶内容も異なってい
る。

【００７１】次に、作用を説明する。携帯電話８０は、
現在位置を知りたい場合には、携帯電話８０のキー操作
部６３をキー操作し、ナビゲーションモードに設定す
る。

【００７２】ＣＰＵ８１は、ナビゲーションモードのキ
ー操作を検出すると、図１４に示すように、第１基地局
７０に方位測定要求信号を送信して、方位測定要求を行
ない（ステップＱ１）、第１基地局７０からＩＤコード
と方位データが送信されてくると、送信されてきたＩＤ
コードと方位を受信する（ステップＱ２）。

【００７３】次に、第２基地局７０に第１基地局７０か
ら送信されてきた方位データと第１基地局７０のＩＤコ
ード及び方位測定要求信号を送信し（ステップＱ３）、
方位測定要求とともにマッピング要求を行なう。この方
位測定要求とマッピング要求に応じて、第２基地局７０
から地図情報とともに現在位置データが送信されてくる
と、この地図情報と現在位置データを受信し（ステップ
Ｑ４）、受信した地図情報と現在位置を表示部６４に表
示出力する（ステップＱ５）。

【００７４】一方、基地局７０は、携帯電話８０から方
位測定要求信号が送信されてくると、図１５に示すよう
に、アンテナを方向測定用アンテナ１９、２０に切り換
え（ステップＲ１）、方位測定を行なって、方位が確定
したかどうかチェックする（ステップＲ２）。方位が確
定していないときには、モータ２１を駆動して、方向測
定用アンテナ１９、２０の方位を回動させ（ステップＲ
３）、方位の測定を行なって、方位が確定したかどうか
チェックする（ステップＲ２）。

【００７５】方位が確定すると、方位測定のみの要求か
どうか、すなわち、携帯電話８０から方位測定要求信号
のみが送信されてきたかどうかチェックし（ステップＲ
４）、方位測定のみの要求のときには、確定した方位と
自己のＩＤコードを携帯電話８０に送信して、処理を終
了する（ステップＲ５）。

【００７６】ステップＲ４で、方位測定要求のみでない
とき、すなわち、携帯電話８０から方位測定要求信号と
ともに、他の基地局７０の計測した方位データとその基
地局７０のＩＤコードが送信されてきたときには、上記
確定した方位と他の基地局７０から送信されてきた方位
データ及び当該他の基地局のＩＤコードにより決定され
る位置情報と自己の位置情報から携帯電話８０の現在位
置を算出し（ステップＲ６）、算出した現在位置を地図
情報記憶部７３に記憶されている地図情報上に確定する
（ステップＲ７）。

【００７７】携帯電話８０の地図情報上の現在位置を確
定すると、その地図情報とともに現在位置を携帯電話８
０に送信し（ステップＲ８）、処理を終了する。

【００７８】このように、本実施例では、基地局７０
で、移動通信体としての携帯電話８０の方位を検出する
とともに、地図情報上の現在位置を算出して、携帯電話
８０に送信し、携帯電話８０で基地局７０から送信され
てきた地図情報上の現在位置を報知出力することができ
る。

【００７９】したがって、携帯電話８０に地図情報を記
憶させることなく、地図情報上の現在位置を報知出力で
きる。

【００８０】その結果、ナビゲーションシステムをより
一層小型化することができるとともに、より一層安価な
ものとして、ナビゲーションシステムの利用性をより一
層向上させることができる。

【００８１】なお、上記各実施例においては、携帯電話
に適用した場合について説明したが、これに限るもので
ないことはいうまでもない。

【００８２】また、上記各実施例によれば、現在位置を
表示部に表示出力しているが、これに限るものではな
く、例えば、音声により現在位置を報知出力してもよ
く、また表示出力と音声出力の両方を行なうようにして
もよい。

【００８３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、少なくと
も２つ以上の基地局で移動通信体の方位を検出して、検
出した方位と基地局の位置情報を移動通信体に送信し、
移動通信体で受信した方位と基地局の位置情報から地図
情報上の現在位置を算出して、報知出力することができ
るので、ナビゲーションシステムを小型化することがで
きるとともに、安価なものとすることができる。その結
果、ナビゲーションシステムを無線電話等の小型機器に
も適用することができ、利用性を向上させることができ
る。

【００８４】また、請求項４記載の発明によれば、基地
局で移動通信体の方位を検出するとともに、地図情報上
の現在位置を算出して、移動通信体に送信し、移動通信
体で地図情報上の現在位置を報知出力することができる
ので、移動通信体に地図情報を記憶させることなく、地
図情報上の現在位置を報知出力できる。その結果、ナビ
ゲーションシステムをより一層小型化することができる
とともに、より一層安価なものとして、ナビゲーション
システムの利用性をより一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るナビゲーションシステ
ムのシステム構成図。

【図２】図１の基地局の詳細な構成図。

【図３】図２のスペースダイバシティ用アンテナの配置
図。

【図４】図１の携帯電話のブロック構成図。

【図５】図４のＲＡＭの一部に形成される記憶エリアの
フォーマット図。

【図６】図５の基地局データエリアの詳細なフォーマッ
ト図。

【図７】ナビゲーション処理の説明図。

【図８】携帯電話でのナビゲーション処理を示すフロー
チャート。

【図９】基地局でのナビゲーション処理を示すフローチ
ャート。

【図１０】基地局のスペースダイバシティ用アンテナの
受信レベルを示す図。

【図１１】スペースダイバシティ用アンテナを使用した
方位計測処理の説明図。

【図１２】本発明のナビゲーションシステムの他の実施
例に係る基地局の構成図。

【図１３】本発明のナビゲーションシステムの他の実施
例に係る携帯電話のブロック構成図。

【図１４】図１３の携帯電話でのナビゲーション処理を
示すフローチャート。

【図１５】図１２の基地局でのナビゲーション処理を示
すフローチャート。

【符号の説明】

１ナビゲーションシステム２回線網１０、７０基地局１１、７１信号処理部１２、１３受信部１４送信部１５、１６切換器１７スペースダイバシティ用アンテナ１８送受信用アンテナ１９、２０方向測定用アンテナ２１モータ２２回線制御部２３回転テーブル３０携帯電話制御局５０、８０携帯電話５１マイク５２スピーカ５３ＰＣＭコーデック５４スピーチコーデック５５ＴＤＭＡ信号処理部５６ディジタル変・復調部５７ＲＦ処理部５８アンテナ５９、８１ＣＰＵ６０、８２ＲＯＭ６１、８３ＲＡＭ６２ＩＣカード６３キー操作部６４表示部７２マッピング処理部７３地図情報記憶部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの基地局と移動通信体と
の間で通信を行ない、移動通信体の現在位置を決定する
ナビゲーションシステムであって、前記基地局が、移動通信体からの電波を受信してその移動通信体の該基
地局からの方向を計測する計測手段と、前記計測手段の計測した方向と地図上の方位を対応させ
る方位確定手段と、前記方位確定手段により確定した方位を前記移動通信体
に送信する送信手段と、を備え、前記移動通信体が、地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、前記地図情報に対応した前記基地局の位置情報を記憶し
ている基地局位置記憶手段と、前記送信手段から送信されてきた前記方位と該方位を送
信してきた少なくとも２つの基地局の位置情報とにより
前記地図情報上の前記移動通信体の現在位置を算出する
現在位置算出手段と、前記現在位置を地図情報とともに報知出力する報知手段
と、を備えたことを特徴とするナビゲーションシステム。
【請求項２】前記報知手段が、前記現在位置を前記地
図情報とともに表示出力する表示手段であることを特徴
とする請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項３】前記移動通信体の前記地図情報記憶手段
と前記基地局位置記憶手段とが一つの記憶装置で構成さ
れたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のナ
ビゲーションシステム。
【請求項４】前記計測手段が、所定の角度をもって設置
された指向性の強い２つの空中線を備えたことを特徴と
する請求項１から請求項３のいずれかに記載のナビゲー
ションシステム。
【請求項５】少なくとも２つの基地局と移動通信体と
の間で通信を行ない、移動通信体の現在位置を決定する
ナビゲーションシステムであって、前記基地局が、前記移動通信体からの電波を受信してその移動通信体の
該基地局からの方向を計測する計測手段と、前記計測手段の計測した方向と地図上の方位を対応させ
る方位確定手段と、地図情報と該地図情報に対応した前記基地局の位置情報
を記憶している地図情報記憶手段と少なくとも２つの前記基地局の位置情報と前記方位とに
より前記地図情報上の前記移動通信体の現在位置を算出
する現在位置算出手段と、前記現在位置と前記地図情報とを前記移動通信体に送信
する送信手段と、を備え、前記移動通信体が、前記基地局から送信されてきた前記現在位置と前記地図
情報とを報知出力する報知手段を備えたことを特徴とす
るナビゲーションシステム。
【請求項６】前記計測手段が、所定の角度をもって設
置された指向性の強い２つの空中線を備えたことを特徴
とする請求項５記載のナビゲーションシステム。