JPH10243438A - 車載データ通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】道路地図情報や交通情報等を保持している情報
センタとのデータ通信を、最適な通信手段を選択して効
率良く行う。 【解決手段】車両外部の通信装置と交信できる複数の通
信手段２２，２３，２６と、領域ごとに通信可能な通信
手段を記憶したエリアマップ１４と、交信開始時に位置
検出部１２によって検出される車両の現在位置に応じ
て、前記エリアマップ１４を検索して通信手段２２，２
３，２６を選択するＣＰＵ１３とを含み、ＣＰＵ１３に
よって選択された通信手段を用いて各種データの交信を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路地図情報や交
通情報等を保持している情報センタとの間で各種データ
を送受信するための車載データ通信装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両の走行の便宜を図るため
に、車両の現在位置を検出し、この現在位置をその周辺
の道路地図とともにディスプレイに表示するようにした
車載ナビゲーション装置が知られている。このようなナ
ビゲーション装置において、現在位置周辺の道路地図
は、通常、例えばＣＤ−ＲＯＭなどで構成された道路地
図メモリに格納されており、必要に応じて前記道路地図
メモリから読み出されて表示される。

【０００３】しかし、前記ナビゲーション装置では、予
め道路地図メモリに記憶された道路地図しか表示させる
ことができず、新しく開通した道路等をディスプレイに
表示させることはできない。この新しく開通した道路を
表示させるには、その道路の情報が取り入れられたＣＤ
−ＲＯＭと取り替えればよいが、ＣＤ−ＲＯＭにその道
路の情報が取り入れられるまでに、ある程度の期間を要
するので、常に最新の道路情報を表示させることはでき
ない。

【０００４】一方、ナビゲーション装置において、車両
の現在位置及び道路地図の表示だけでなく、渋滞情報、
事故・工事情報、道路規制情報、天気予報等の情報を表
示できるようにすれば、一層便利な装置にすることがで
きる。そこで、近年、車両に搭載されたナビゲーション
装置等と情報センタ等との間を携帯電話回線のような通
信回線で結び、情報センタからナビゲーション装置へ道
路地図情報や前記各種情報を提供するようにしたシステ
ムの研究開発が進められている。

【０００５】本明細書では、このような通信機能のつい
たナビゲーション装置、あるいはナビゲーション装置に
限らず一般に車両と外部との間でデータ通信できる車載
装置を、「車載データ通信装置」又は単に「データ通信
装置」という。例えば、特開平４−２６６２２８号公報
には、ＧＰＳ（Global Positioning System ）装置が検
出した車両の現在位置情報を自動車電話回線を通して情
報センタに伝送し、この現在位置近傍の道路地図情報や
道路規制情報等を情報センタから返送させて、ディスプ
レイに表示するようにしたデータ通信装置が開示されて
いる。この装置によれば、常に車両の位置に関連した最
新の道路地図等の情報を得ることができるので、新たな
道路の開通や交通規制の変更等に対応できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、情報センタ
とデータ通信装置とをつなぐ通信回線として自動車電話
回線や携帯電話回線が使用された場合の通信速度は、最
大９６００bps （bits per second ）である。したがっ
て、前記公開公報に開示されているデータ通信装置で
は、情報センタから受信する情報量が多い場合に、デー
タ伝送に長い時間を要してしまう。

【０００７】このような不具合を解決するために、最大
３２ｋbps でのデータ伝送が可能であるＰＨＳ（Person
al Handy-phone System ）回線を通信回線として使用す
ることが考えられるが、ＰＨＳ回線では、１つのＰＨＳ
基地局がカバーするエリア（セル）が半径約５０〜１０
０ｍ程度と狭く、ＰＨＳ基地局ではカバーできない地域
が多数存在する。

【０００８】また、携帯電話やＰＨＳ等の通信手段の課
金体系（時間当たりの通信料金）もまちまちであり、ど
の通信手段を使えば料金が一番安くなるかは、送信しよ
うとするデータ量との兼ね合いで決まる。そこで、本発
明の目的は、道路地図情報や交通情報等を保持している
情報センタとのデータ通信を、最適な通信手段を通して
効率良く行うことができる車載データ通信装置を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明の車載データ通信装置は、車両外部の通信装
置と交信できる複数の通信手段と、領域ごとに通信可能
な通信手段を記憶したエリアマップ記憶手段と、交信開
始時に位置検出手段によって検出される車両の現在位置
に応じて、前記エリアマップ記憶手段を検索して通信手
段を選択する選択手段とを含み、選択手段によって選択
された通信手段を用いて各種データの交信を行うもので
ある（請求項１）。

【００１０】請求項１記載の構成によれば、ある地域を
移動しているときに、検出された車両の位置に応じて、
複数の通信手段のうち、当該地域を通信可能領域とする
通信手段が選択手段によって選択されるので、常に安定
した通信をすることができる。また、本発明は、車両外
部の通信装置と交信できる複数の通信手段と、前記複数
の通信手段の料金体系の情報を記憶した料金データ記憶
手段と、データ通信するときに通信データ量を予測する
データ量予測手段と、交信開始時にデータ量予測手段に
よって予測されるデータ量に応じて、前記料金データ記
憶手段を検索して最も料金の安い通信手段を選択する選
択手段とを含み、選択手段によって選択された通信手段
を用いて各種データの交信を行うものである（請求項
２）。

【００１１】請求項２記載の構成によれば、複数の通信
手段のうち、データ通信しようとするときに最も料金の
安い通信手段を用いて通信をすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を、添
付図面を参照して詳細に説明する。図１は、車載データ
通信装置が搭載された車両に、道路地図情報や交通情報
等を提供するためのシステムの概略図である。このシス
テムは、携帯電話のサービスエリア内に設置された携帯
電話基地局１と、ＰＨＳ（Personal Handy-phone Syste
m ）のサービスエリア内に設置されたＰＨＳ基地局２
と、通信衛星６と、携帯電話基地局１及びＰＨＳ基地局
２に電話回線３を介して接続された情報センタ４とを備
えている。なお、携帯電話基地局１及びＰＨＳ基地局２
は、それぞれ所定エリアごとに設置されている。

【００１３】情報センタ４には、例えば、道路地図情報
や、渋滞情報、事故・工事情報及び道路規制情報等を含
む交通情報や、天気予報等の情報が記憶されている。道
路地図情報は、道路地図（高速自動車国道、自動車専用
道路、その他国道、都道府県道、指定都市の市道、その
他生活道路を含む）をメッシュ状に分割し、各メッシュ
単位で記憶されている。より具体的に説明すると、道路
地図情報は、道路の交差点や屈曲点を特定するための座
標位置であるノード、及びノードとノードをつないだベ
クトルであるリンク単位で構成され、各リンクの始点ノ
ード及び終点ノードの座標ならびに各リンクのリンク番
号等のデータとして記憶されている。また、例えば交通
情報は、渋滞や規制の対象となっている道路に相当する
リンク番号等のデータとして記憶されている。

【００１４】情報センタ４は、車両５から携帯電話回
線、ＰＨＳ電話回線又は衛星通信回線を介して車両５の
現在位置データを受信したときに、この現在位置近傍の
道路地図情報や交通情報等を、同じ回線を介して車両５
に向けて伝送する。図２は、図１に示す車両５に搭載さ
れた、情報センタ４（図１参照）との間で各種データを
送受信するための車載データ通信装置１０の電気的構成
を示すブロック図である。

【００１５】車載データ通信装置１０には、ＧＰＳ（Gl
obal Positioning System ）衛星からの信号を受信する
ためのＧＰＳ受信機１１が接続されており、ＧＰＳ受信
機１１によって受信された信号は位置検出部１２に与え
られる。位置検出部１２は、ＧＰＳ受信機１１から入力
される信号に基づいて車両５の現在位置を算出する。具
体的には、複数のＧＰＳ衛星の送信信号の伝搬時間差に
基づいて車両５の現在位置を算出する。この車両の現在
位置の算出は、一定周期（例えば１秒ごと）で繰り返さ
れる。

【００１６】なお、前記ＧＰＳ受信機１１の代わりに、
車両５の方位変化量を検出する方位センサ及び車速セン
サの出力を位置検出部１２に与えて、これらの出力に基
づいて、車両５の現在位置を検出してもよい。具体的に
説明すると、方位センサの出力に基づいて車両５の進行
方位が求められるとともに、車速センサの出力に基づい
て車両の走行距離が求められ、予め設定された車両５の
初期位置に車両５の進行方位及び走行距離が累積され
て、車両５の現在位置が算出される。この場合には、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ１４に記憶されている現在位置検出用の道路
地図データを利用して地図マッチングを行う。

【００１７】上述のようにして算出された現在位置デー
タは、ＣＰＵ１３に与えられる。ＣＰＵ１３は、この車
載データ通信装置１０の制御中枢として機能するもので
ある。ＣＰＵ１３にはさらに、表示制御部１５を介して
ディスプレイ１６が接続されている。車載データ通信装
置１０によって受信された各種情報、例えば道路地図情
報、交通情報、天気予報等の情報は、ＣＰＵ１３によっ
て一旦所定のメモリに格納された後、読み出されて表示
制御部１５に与えられる。その結果、ディスプレイ１６
には、当該情報の内容が表示される。また、位置検出部
１２からＣＰＵ１３に入力された車両５の現在位置デー
タが表示制御部１５に与えられると、車両５の現在位置
が道路地図に重畳されて表示される。

【００１８】車載データ通信装置１０は、情報センタ４
（図１参照）との間で携帯電話回線を介して通信を行う
ための携帯電話機２２と、情報センタ４との間でＰＨＳ
回線を介して通信を行うためのＰＨＳ機２３と、情報セ
ンタ４との間で通信衛星回線を介して通信を行うための
衛星端末機２６と、使用する通信回線を携帯電話回線、
ＰＨＳ回線、衛星通信回線のいずれかに切り換えるため
の通信回線切換装置２１とを備えている。

【００１９】通信回線切換装置２１は、ＣＰＵ１３にラ
イン２４及び２５を介して接続されている。ライン２４
は、ＣＰＵ１３と通信回線切換装置２１との間で各種デ
ータを伝送するためのもので、情報センタ４（図１参
照）から伝送されてくる道路地図情報、交通情報等は、
ライン２４を介してＣＰＵ１３に与えられる。また、位
置検出部１２によって算出された現在位置データが、ラ
イン２４を介して通信回線切換装置２１に与えられる。

【００２０】ＣＤ−ＲＯＭ１４は、道路地図データとと
もに、エリアマップのデータ、料金データを保持してい
る。エリアマップのデータは、存在地域（メッシュ）の
番号に対応させて、使用可能な通信手段を記憶してい
る。例えば、表１に示すように携帯電話回線Ａ、ＰＨＳ
回線Ｂ及び衛星通信回線Ｃの３つの通信手段を想定する
と、メッシュごとに使用可能な通信手段Ａ，Ｂ，又はＣ
を記憶している。複数の通信手段が使用可能なときは複
数の記号を記憶している。

【００２１】

【表１】

【００２２】ＣＰＵ１３は、位置検出部１２によって算
出された現在位置データに基づいて、地図のメッシュ番
号を特定し、エリアマップのデータ（表１参照）を検索
して、使用可能な通信手段を知る。使用可能な通信手段
が唯一の場合は、その通信手段を使用する。使用可能な
通信手段が複数ある場合は、ＣＰＵ１３は、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ１４に保持されている料金データに基づいて情報セン
タ４との交信をいずれの回線で行うかを指示するための
通信回線選択信号を作成し、この通信回線選択信号を、
ライン２５を介して通信回線切換装置２１に与える。

【００２３】例えば携帯電話回線、ＰＨＳ回線、衛星通
信回線の３つがともに使用可能であり、情報センタ４か
ら転送を受けるデータ量が１８ｋバイト（１４４ｋビッ
ト）であるとする。携帯電話回線を利用する場合、通信
速度が９６００bps であるため、通信にかかる時間は１
５秒、１秒につき２円であるため、費用は３０円とな
る。ＰＨＳ回線を利用する場合、通信速度は３２ｋbps
であるため、通信にかかる時間は４．５秒、料金は分単
位で加算されるため費用は最低料金の４０円が必要とな
る。衛星通信回線を利用した場合、１４４０円必要とな
る。ＣＰＵ１３はこれらの料金を計算し、通信開始時に
携帯電話回線、ＰＨＳ回線、衛星通信回線のうち、携帯
電話回線を使用する旨の通信回線選択信号を発生する。

【００２４】また、道路地図データなど転送を受けるデ
ータ量が２４０ｋバイト（１９２０ｋビット）と大きな
場合は、携帯電話回線を利用する場合４００円となり、
ＰＨＳ回線を利用する場合４０円が必要となる。衛星通
信回線を利用した場合、１９２００円必要となる。ＣＰ
Ｕ１３はこれらの料金を計算し、通信開始時に携帯電話
回線、ＰＨＳ回線、衛星通信回線のうち、ＰＨＳ回線を
使用する旨の通信回線選択信号を発生する。

【００２５】このように、車両の現在位置及び転送を受
けるデータ量に応じて、情報センタ４に接続される通信
回線を選択することが、この発明の特徴の１つである。
図３は、ＣＰＵ１３の制御動作の流れを示すフローチャ
ートである。以下では、図３に示すフローチャートの流
れに従って、ＣＰＵ１３の制御動作について詳細に説明
する。

【００２６】車両５が走行開始すると、ＣＰＵ１３は、
ＧＰＳ受信機１１によって受信されたＧＰＳ衛星からの
信号に基づいて算出された車両５の現在位置を、位置検
出部１２から取得する（ステップＳ１）。現在位置の算
出は一定周期で行われており、ＣＰＵ１３は常に最新の
現在位置データを保持している。次に、ＣＰＵ１３は、
電話回線を使用して情報センタ４と交信をする要求があ
るかどうかを判断する（ステップＳ２）。この要求は、
自動的に又は運転者や同乗者によって図示しない情報要
求キーが操作されたときになされる。情報センタ４と交
信を開始する場合には、ステップＳ３に移り、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ１４に記憶されているエリアマップのデータ（表
１）を参照して、使用可能な通信手段を特定する（ステ
ップＳ４）。この発明の実施形態では、車両がいかなる
地域を走行していても、通信衛星は原則として見通し可
能であるから、使用可能な通信手段として、最小限、衛
星通信回線は確保されるものとする。

【００２７】ＣＰＵ１３は、使用可能な通信手段が１つ
かどうかを判定する（ステップＳ５）。１つであれば、
通信手段の選択の余地はないから、ステップＳ８に進
む。複数あれば、ステップＳ６に進み、情報センタ４か
ら受け取ろうとするデータのデータ量を推定する。この
推定方法は、いかなる方法でもよいが、簡単には、道路
地図を受け取るときは何バイト、交通情報を受け取ると
きは何バイト、天気予報を受け取るときは何バイトと、
情報の種類によって初めから固定しておいてもよい。

【００２８】そして、ＣＤ−ＲＯＭ１４に記憶されてい
る料金データを参照して簡単な計算を行って、最も安い
料金の通信手段を決定する（ステップＳ７）。この決定
方法の例は、すでに説明した通りである。決定された通
信回線を介して情報センタ４と接続されると（ステップ
Ｓ８）、車両５の現在位置データやコマンドを情報セン
タ４に向けて伝送する（ステップＳ９）。情報センタ４
側では、車両５から送信された現在位置データ等を受信
すると、車両５の現在位置近傍の道路地図情報、交通情
報、天気予報情報等を、現在つながっている通信回線を
通して返送する。

【００２９】情報センタ４から返送されてくる道路地図
情報等を受信すると（ステップＳ１０）、受信した情報
を格納する（ステップＳ１１）。情報センタ４から送信
されたすべての情報を格納すると（ステップＳ１２）、
情報センタ４との通信を終了し（ステップＳ１３）、Ｃ
ＰＵ１３は格納されている道路地図情報等を順次読み出
し、さらに表示制御部１５を制御して、その内容をディ
スプレイ１６に表示させる（ステップＳ１４）。したが
って、車両５の移動に合わせて道路地図等をディスプレ
イ１６に表示できるうえ、常に最新の交通情報等を表示
できる。なお、通信途中で通信回線がとぎれた場合に
は、ステップＳ１から再び処理が行われるようにされて
いる。

【００３０】以上のように、複数の通信手段を持ち、情
報センタ４から情報の提供を受けるときの車両５の現在
位置を検出して利用可能な通信回線を選択するので、通
信可能な地域を広げることができる。また、複数の通信
手段が利用可能なときは、料金の最も安い通信手段を決
定することができるので、データ通信に要する費用が少
なくなる。このようにして、各種データの確実かつ安価
に行うことができる。

【００３１】なお、上述の発明の実施形態の説明では、
本発明に係る車載データ通信装置がナビゲーション装置
であって、道路地図情報や交通情報等を得る場合につい
て説明したが、例えば携帯用パーソナルコンピュータや
ファクシミリ装置に適用して、車両内でパソコンデータ
通信やファクシミリ通信等を行ってもよい。パソコンデ
ータ通信をする場合の説明をすると、この場合は、パー
ソナルコンピュータが、エリアマップのデータ、料金デ
ータを保持し、車両の位置検出信号をナビゲーション装
置等から取り込む。そして、パーソナルコンピュータ
は、車両の現在位置に基づいて、使用可能な通信手段の
候補を探し、最も安価に通信ができる通信手段を決定す
る。車載データ通信装置は、決定された通信手段を用い
て、車両外部に送信すべきデータをパーソナルコンピュ
ータから受け取り情報センタ４に送信するとともに、情
報センタ４から受信したデータをパーソナルコンピュー
タに与える。

【００３２】本発明の実施形態の説明は以上の通りであ
るが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではな
い。例えば、上述の各実施形態の説明では、携帯電話回
線、ＰＨＳ回線及び衛星通信回線を使用するとしている
が、自動車電話回線を用いることができるのはもちろん
である。この他、本発明の範囲で種々の変更を施すこと
が可能である。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ある地域
を移動しているときに、検出された車両の位置に応じ
て、複数の通信手段のうち、当該地域を通信可能領域と
するものが選択手段によって選択されるので、常に安定
した通信をすることができる。請求項２記載の発明によ
れば、複数の通信手段のうち、データ通信しようとする
ときに最も料金の安い通信手段を用いて通信をすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる車載データ通信装置が搭載され
た車両に、道路地図情報や交通情報等を提供するための
システムの概略図である。

【図２】車載データ通信装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】ＣＰＵの制御動作の流れを示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 携帯電話基地局 ２ ＰＨＳ基地局 ３ 電話回線 ４ 情報センタ ６ 通信衛星 １０ 車載データ通信装置 １１ ＧＰＳ受信機 １２ 位置検出部 １３ ＣＰＵ １４ ＣＤ−ＲＯＭ ２１ 通信回線切換装置 ２２ 携帯電話機 ２３ ＰＨＳ機 ２６ 衛星端末機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｑ 7/38 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ｍ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位置検出手段を有する車両に搭載され、車
   両外部の通信装置と各種データを交信するための車載デ
   ータ通信装置であって、 車両外部の通信装置と交信できる複数の通信手段と、 領域ごとに通信可能な通信手段を記憶したエリアマップ
   記憶手段と、 交信開始時に位置検出手段によって検出される車両の現
   在位置に応じて、前記エリアマップ記憶手段を検索して
   通信手段を選択する選択手段とを含み、 選択手段によって選択された通信手段を用いて各種デー
   タの交信を行うことを特徴とする車載データ通信装置。
2. 【請求項２】車両に搭載されて、車両外部の通信装置と
   各種データを交信するための車載データ通信装置であっ
   て、 車両外部の通信装置と交信できる複数の通信手段と、 前記複数の通信手段の料金体系の情報を記憶した料金デ
   ータ記憶手段と、 データ通信するときに通信データ量を予測するデータ量
   予測手段と、 交信開始時にデータ量予測手段によって予測されるデー
   タ量に応じて、前記料金データ記憶手段を検索して最も
   料金の安い通信手段を選択する選択手段とを含み、 選択手段によって選択された通信手段を用いて各種デー
   タの交信を行うことを特徴とする車載データ通信装置。