專利名稱：移動(dòng)體通信用的終端裝置以及無線傳送線路的選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不依賴于移動(dòng)體的位置無縫地收發(fā)數(shù)據(jù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，正在進(jìn)行有關(guān)利用了人造衛(wèi)星的移動(dòng)體通信的技術(shù)開發(fā)。作為這種技術(shù)的以往例，可以舉出接收來自多顆人造衛(wèi)星的電波，在各顆人造衛(wèi)星與移動(dòng)體之間計(jì)算出模擬距離，通過用來自固定的基準(zhǔn)臺的修正數(shù)據(jù)加入修正，計(jì)測地球上的絕對值(緯度以及精度)的測位系統(tǒng)(例如，參照特開平8-278360號公報(bào)(例如，段落號0057～0064，第4圖))，或者在測位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在車輛上搭載能夠利用VICS(車載信息和通信系統(tǒng))的終端，播放道路的阻塞信息等的節(jié)目提供系統(tǒng)(例如，參照特開平11-34996號公報(bào)(例如，段落號0132～0135，第18圖))。另外，還提出了在多媒體通信中，利用便攜電話網(wǎng)等公共網(wǎng)傳送來自移動(dòng)體的請求，從通信衛(wèi)星接收與請求相對應(yīng)的信息的系統(tǒng)(例如，特開2002-64423號公報(bào)(例如，段落號0017～0020，第1圖))等。
但是，并不僅限于只有在移動(dòng)體能夠接收來自人造衛(wèi)星的電波的環(huán)境下利用通信服務(wù)。在以往技術(shù)中敘述的移動(dòng)體通信系統(tǒng)是可以從地面波得到一部分信息，但是主要的信息是從人造衛(wèi)星接收，因此在人攜帶便攜終端移動(dòng)的同時(shí)接收信息的情況下，在移動(dòng)體在電波難以到達(dá)的場所，例如地下街或者建筑物內(nèi)等移動(dòng)時(shí)，不能夠得到所希望的信息。

發(fā)明內(nèi)容
從而，本發(fā)明鑒于這樣的課題，目的在于在利用人造衛(wèi)星的移動(dòng)體通信中，不依賴于移動(dòng)體的場所就可以接受服務(wù)的提供。
為了解決上述的課題，可以舉出從不同的多條無線傳送線路選擇出的至少一條傳送線路能夠接收數(shù)據(jù)的情況。如果這樣做，則由于能夠選擇移動(dòng)體接收電波的狀態(tài)良好的無線傳送線路，因此能夠不依賴于場所無縫地提供服務(wù)。如果把其適用在測位系統(tǒng)中，做成具有表示描繪了測位結(jié)果的圖表的圖表區(qū)，接收電波的信息源的種類以及其捕捉數(shù)量的信息源顯示區(qū)的終端裝置，則能夠確認(rèn)當(dāng)前正在利用的無線傳送線路。另外，由于不是按照每條無線傳送線路變化示出測位結(jié)果的顯示，因此不進(jìn)行不必要的圖面顯示的切換，對于使用者來講易于觀看。
另外，作為無線傳送線路的選擇方法，可以舉出使位置精度成為最高的人造衛(wèi)星或者來自模擬衛(wèi)星的信息優(yōu)先，以下，按照固定的無線中繼臺、移動(dòng)體的順序搜索電波發(fā)送源那樣，提高測位的精度。另外，當(dāng)經(jīng)過無線中繼臺或者移動(dòng)體的中繼裝置接收電波時(shí)，由于推斷與中繼裝置之間的距離，因此如果存在的中繼裝置的數(shù)量增加，則有可能降低測位的精度。從而，也可以選擇中繼裝置的數(shù)量少的電波(無線傳送線路)。另外，在測位系統(tǒng)中適用時(shí)的電波發(fā)送源(或者接收的電波)的數(shù)量成為3或者4。另外，還可以把人造衛(wèi)星與模擬衛(wèi)星處理為不同的無線傳送線路。


圖1是作為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)舉出的測位系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是分別示出模擬衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)和移動(dòng)體的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3說明無線網(wǎng)絡(luò)。
圖4(a)、(b)說明無線網(wǎng)絡(luò)。
圖5示出移動(dòng)體的顯示例。
圖6(a)、(b)示出移動(dòng)體的顯示例。
圖7是示出位置信息源的選擇處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
在本實(shí)施形態(tài)中涉及進(jìn)行利用了人造衛(wèi)星的移動(dòng)體通信時(shí)，當(dāng)移動(dòng)體(也稱為移動(dòng)臺)與人造衛(wèi)星之間不能夠直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)時(shí)，通過利用設(shè)置在建筑物等中的固定臺或者其它的移動(dòng)體，無縫地收發(fā)數(shù)據(jù)的移動(dòng)體通信系統(tǒng)。這里，所謂移動(dòng)體，可以舉出筆記本型的個(gè)人計(jì)算機(jī)，PDA(個(gè)人數(shù)字助手)等便攜型的終端裝置，或者車載的音頻設(shè)備和導(dǎo)航系統(tǒng)等。固定臺可以舉出使用無線傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，如果從移動(dòng)體觀看則成為訪問點(diǎn)的無線基站或者模擬衛(wèi)星，當(dāng)然在這里也可以包括以有線或者無線連接到無線基站上進(jìn)行特定的數(shù)據(jù)處理的服務(wù)器等設(shè)備。人造衛(wèi)星可以舉出靜止衛(wèi)星或者軌道衛(wèi)星。作為軌道衛(wèi)星，還能夠使用仰角大的準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星的高軌道人造衛(wèi)星(HEO)或者其它的軌道衛(wèi)星。另外，對于準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星詳細(xì)地公開在由作為本發(fā)明的申請人的申請的特開平11-34996號公報(bào)中。另外，上述的移動(dòng)體或者固定臺等的稱呼對于人造衛(wèi)星也稱為地面臺。
這樣的移動(dòng)體通信系統(tǒng)由于如果從接受服務(wù)提供的移動(dòng)體觀看，人造衛(wèi)星、固定臺及其它的移動(dòng)體成為信息源，因此雖然可以舉出利用了人造衛(wèi)星的廣播及其中繼，移動(dòng)體中的郵件的收發(fā)，或者通話等，但是以下以進(jìn)行圖1等中所示的移動(dòng)體測位的測位系統(tǒng)為例說明無縫地收發(fā)數(shù)據(jù)的移動(dòng)體通信系統(tǒng)。
圖1所示的測位系統(tǒng)1在使用發(fā)送GPS(全球定位系統(tǒng))信號的人造衛(wèi)星2等測位移動(dòng)體3的當(dāng)前位置時(shí)，在能夠直接接收來自人造衛(wèi)星2的電波的情況下直接從人造衛(wèi)星2接收電波進(jìn)行測位。另一方面，在不能夠直接接收來自人造衛(wèi)星2的電波的情況下，如果移動(dòng)體3在室外，則接收起到模擬人造衛(wèi)星功能的作為固定臺的模擬衛(wèi)星4的電波，或者利用其它移動(dòng)體3與移動(dòng)體之間的無線網(wǎng)絡(luò)5進(jìn)行測位。另外，如果移動(dòng)體3位于室內(nèi)，則利用室內(nèi)構(gòu)筑的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)6進(jìn)行測位。另外，在后面說明對于在這些情況下切換所接收的電波的詳細(xì)處理。
在測位系統(tǒng)1中使用的人造衛(wèi)星一般是被稱為GPS衛(wèi)星的軌道人造衛(wèi)星。該人造衛(wèi)星構(gòu)成為輸出由模擬噪聲碼信號、衛(wèi)星軌道信息以及時(shí)刻信息構(gòu)成的GPS信號(測位信息)，如果移動(dòng)體3接收來自3顆人造衛(wèi)星2的GPS信號，則能夠測定自己當(dāng)前的緯度以及精度。另外，如果接收來自4顆人造衛(wèi)星2的GPS信號，則能夠進(jìn)行加入了海拔的三維測位。人造衛(wèi)星2的軌道能夠使用任意的軌道，而如果使用準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星，則具有即使在城市中移動(dòng)體也易于接收信號(GPS信號)的優(yōu)點(diǎn)。
GPS衛(wèi)星(相當(dāng)于人造衛(wèi)星2a)采用軌道傾斜角55度，軌道周期12小時(shí)的圓軌道(軌道周期成為地球自轉(zhuǎn)周期的1/2)。在緯度55度以下的場所，雖然仰角最大達(dá)到90度，但是由于軌道周期是12小時(shí)，因此與準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星(相當(dāng)于人造衛(wèi)星2b，詳細(xì)情況后述)相比較，能夠高仰角地觀看的時(shí)間長度縮短。在GPS衛(wèi)星中，是沿著軌道高度19000～25000km(所謂MEO軌道)旋轉(zhuǎn)，朝向移動(dòng)體發(fā)出測位信號的衛(wèi)星或者衛(wèi)星群，以及利用靜止軌道朝向移動(dòng)體發(fā)出測位信號的衛(wèi)星或者衛(wèi)星群。例如，包括GPS/NAVSTAR(全球定位系統(tǒng)/導(dǎo)航衛(wèi)星定時(shí)和測距)，GLONASS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))，Galileo(歐洲倡議的全球航空系統(tǒng))，運(yùn)輸多目的衛(wèi)星。在沿著軌道高度19000～25000km的MEO軌道旋轉(zhuǎn)，朝向移動(dòng)體發(fā)出測位信號的衛(wèi)星或者衛(wèi)星群的情況下，由于利用MEO，因此在日本的衛(wèi)星仰角廣泛地分布在90度以下，能夠高仰角地觀看的時(shí)間長度比準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星短。在利用靜止軌道朝向移動(dòng)體發(fā)出測位信號的衛(wèi)星或者衛(wèi)星群的情況下，來自日本的仰角隨著場所發(fā)生變化，最大是50度左右(東京的情況)，但不隨時(shí)間變化。
另一方面，準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星的軌道周期是24小時(shí)(或者，軌道周期與地球的自轉(zhuǎn)周期同步)，把從日本觀看能夠高仰角地觀看的長時(shí)間滯空的衛(wèi)星(包括長橢圓軌道衛(wèi)星，8字軌道衛(wèi)星)的總體稱為準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星。例如，包括HEO(長橢圓的簡稱)，在用3顆人造衛(wèi)星構(gòu)成的星座的情況下，可以設(shè)想從日本本土四島以及沖繩觀看，能夠以仰角幾乎為70度以上長時(shí)觀看運(yùn)用中的衛(wèi)星的軌道。如果考慮日本的端部(最北端等)，則運(yùn)用衛(wèi)星的最低仰角成為65度左右。另外，準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星也可以是所謂的8字軌道衛(wèi)星，這種情況下，如果用3顆人造衛(wèi)星構(gòu)成星座，則可以設(shè)想從日本本土四島以及沖繩觀看，能夠以仰角幾乎為60度以上長時(shí)觀看運(yùn)用中的衛(wèi)星的軌道。同樣如果考慮到日本的端部(最北端的)，則運(yùn)用衛(wèi)星的最低仰角成為50度左右。作為測位用信號的種類，設(shè)想與GPS信號相同的信號以及D-GPS信號的兩種。
從而，所謂準(zhǔn)天頂衛(wèi)星意味著是在把日本本土四島以及沖繩作為服務(wù)區(qū)的情況下，在例如代替3顆(或者4顆)人造衛(wèi)星的服務(wù)區(qū)附近上空可見的衛(wèi)星(首先，第1顆人造衛(wèi)星2b在服務(wù)區(qū)附近上空成為可見，如果第1顆人造衛(wèi)星2b離開服務(wù)區(qū)上空，則第2顆人造衛(wèi)星2b在服務(wù)區(qū)附近上空可見，如果第2顆人造衛(wèi)星2b離開服務(wù)區(qū)上空則第3顆人造衛(wèi)星2b在服務(wù)區(qū)附近上空可見，如果第3顆人造衛(wèi)星2b離開服務(wù)區(qū)上空，則第1顆人造衛(wèi)星2b再次在服務(wù)區(qū)附近上空可見。另外，即使用4顆人造衛(wèi)星構(gòu)成也相同。)，24小時(shí)，理想的是仰角70度以上，至少仰角大致50度以上(45度以上)的人造衛(wèi)星群。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，為了去除電波通過電離層時(shí)發(fā)生的誤差等從而提高位置精度，采用了以修正數(shù)據(jù)(微分?jǐn)?shù)據(jù))修正GPS信號的微分方式的GPS(D-GPS)。修正數(shù)據(jù)使用來自人造衛(wèi)星2a的GPS信號測位電子基準(zhǔn)臺7的位置，通過在修正數(shù)據(jù)運(yùn)算單元8中進(jìn)行計(jì)算可以得到測位結(jié)果與實(shí)際的電子基準(zhǔn)臺7的位置的誤差。修正數(shù)據(jù)可以使用FM廣播等地面波發(fā)送到移動(dòng)體3，也能夠如圖1所示那樣從人造衛(wèi)星2b進(jìn)行多路發(fā)送。作為這樣使用衛(wèi)星波的效果，可以舉出能夠覆蓋比地面波更廣的區(qū)域。這里，如果把人造衛(wèi)星2b取為上述的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星2a，則能夠進(jìn)一步提高覆蓋率。發(fā)送GPS信號的人造衛(wèi)星2a與發(fā)送修正數(shù)據(jù)的人造衛(wèi)星2b既可以是同一個(gè)，也可以是其它的人造衛(wèi)星2。
模擬衛(wèi)星4是在城市等中難以接收來自人造衛(wèi)星2的電波的環(huán)境下，如存在人造衛(wèi)星2那樣進(jìn)行動(dòng)作，并發(fā)出與人造衛(wèi)星2的電波相似電波的固定臺，并固定在室外。該模擬衛(wèi)星4如圖2所示具備由CPU或者時(shí)鐘等構(gòu)成的信號生成裝置41以及發(fā)送裝置42。該信號生成裝置41生成基于GPS信號形式的模擬衛(wèi)星信號。在該模擬衛(wèi)星信號中，至少包括模擬衛(wèi)星4的識別代碼，位置信息和發(fā)出了電波的時(shí)刻信息。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)置用于修正模擬衛(wèi)星4的位置或時(shí)刻的信息或者用于從人造衛(wèi)星2b取得修正數(shù)據(jù)的接收裝置43。作為抽取修正數(shù)據(jù)的處理，可以舉出信號生成裝置41在模擬衛(wèi)星4的位置抽取修正數(shù)據(jù)。
移動(dòng)體3如圖2的框圖所示，是包括由收發(fā)電波的天線31a以及收發(fā)機(jī)31b組成的收發(fā)裝置31，根據(jù)接收的電波測位自身位置的測位裝置32，接受使用者的操作的操作單元33，顯示操作結(jié)果等的顯示單元34，存儲(chǔ)預(yù)定的信息或者應(yīng)用的存儲(chǔ)裝置35和控制總體的控制裝置36構(gòu)成的終端裝置。圖2中，各示出一個(gè)天線31a和由RF(射頻)、濾波器、A/D(模擬/數(shù)字)變換器以及D/A變換器等構(gòu)成的收發(fā)機(jī)31b，而也可以具有人造衛(wèi)星2用的、模擬衛(wèi)星4用的、移動(dòng)體之間的通信用的和室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)6用的各個(gè)天線以及收發(fā)機(jī)。另外，在作為人造衛(wèi)星2同時(shí)使用GPS衛(wèi)星(相當(dāng)于人造衛(wèi)星2a)和準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星2b的情況下，有時(shí)還增加天線以及收發(fā)機(jī)的數(shù)量。
簡單地說明在這樣的移動(dòng)體3中進(jìn)行的測位處理。
在本實(shí)施形態(tài)中，通過以下方法中的某一個(gè)或者組合它們而計(jì)算多個(gè)(3個(gè)以上)的模擬距離，計(jì)算從中求出的位置差的絕對值為最小的位置。(1)接收從能夠特定位置的人造衛(wèi)星2發(fā)送的GPS信號以及修正數(shù)據(jù)，計(jì)算模擬距離。(2)從模擬衛(wèi)星4接收模擬衛(wèi)星信號或修正數(shù)據(jù)，從模擬衛(wèi)星4的位置和修正數(shù)據(jù)計(jì)算移動(dòng)體3與模擬衛(wèi)星4的模擬距離。(3)接收GPS信號或者模擬衛(wèi)星信號，或修正數(shù)據(jù)，推斷與能夠測位自身位置的作為室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)6的電波發(fā)送源的訪問點(diǎn)(無線基站61)或者其它的移動(dòng)體3之間的相對位置，把兩者的距離作為模擬距離。
如上述(1)那樣計(jì)算與人造衛(wèi)星2的模擬距離時(shí)，移動(dòng)體3的收發(fā)裝置31接收電波，去除接收頻帶以外的電波或者進(jìn)行數(shù)字化(GPS的通信方式使用擴(kuò)頻方式，信號被埋入在噪聲中，由于如果不去除頻帶的噪聲則不能夠檢測信號，因此進(jìn)行去除接收頻帶以外的電流或者進(jìn)行數(shù)字化)，把該電波變換為信號，檢測出包含在電波中的來自人造衛(wèi)星2的識別代碼(或者模擬噪聲代碼信號)，發(fā)出電波的時(shí)刻信息和用于計(jì)算人造衛(wèi)星2的位置的信息，把這些信息發(fā)送到測位裝置32。測位裝置32根據(jù)用于計(jì)算人造衛(wèi)星2的位置的信息計(jì)算人造衛(wèi)星2的位置，根據(jù)人造衛(wèi)星2的軌道信息和發(fā)送出電波的時(shí)刻信息，計(jì)算來自人造衛(wèi)星2的模擬距離(視在的電波的傳輸時(shí)間×光速)。
如上述(2)那樣計(jì)算與模擬衛(wèi)星4的模擬距離時(shí)，用收發(fā)裝置31檢測模擬衛(wèi)星4的識別代碼(或者，模擬衛(wèi)星4的識別代碼也可以用模擬噪聲代碼表示)，發(fā)出了電波的時(shí)刻信息，模擬衛(wèi)星4的位置信息(模擬衛(wèi)星信號)，把這些信息發(fā)送到測位裝置32。測位裝置32根據(jù)模擬衛(wèi)星4的識別代碼，位置信息和發(fā)出了電波的時(shí)刻信息，計(jì)算來自模擬衛(wèi)星4的模擬距離。
如上述(3)那樣計(jì)算與室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)6和無線基站61的模擬距離時(shí)，從無線基站61的配置信息和發(fā)出了電波的時(shí)刻信息計(jì)算模擬距離。無線基站61的位置信息使用以前所測定的存儲(chǔ)在無線基站61的存儲(chǔ)器等中的信息，或者根據(jù)從人造衛(wèi)星接收的GPS信號計(jì)算出的位置。這時(shí)，既可以至少預(yù)先存儲(chǔ)一個(gè)無線基站61的位置、進(jìn)行測位，也可以是其它的無線基站61根據(jù)其位置進(jìn)行計(jì)算。另外，在使用移動(dòng)體之間的無線網(wǎng)絡(luò)5計(jì)算與其它移動(dòng)體3的模擬距離時(shí)，從其它移動(dòng)體3的位置信息和發(fā)出了電波的時(shí)刻信息計(jì)算模擬距離。使用人造衛(wèi)星2，模擬衛(wèi)星4或無線基站61的某一個(gè)對于該移動(dòng)體3測位了的位置信息用作為其它移動(dòng)體3的位置信息。
順便指出，室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)6由于能夠捕捉利用了建筑物等的有效網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)(基礎(chǔ)設(shè)施)的基礎(chǔ)設(shè)施型網(wǎng)絡(luò)，因此利用了這種網(wǎng)絡(luò)的測位可以說是利用了基礎(chǔ)設(shè)施型網(wǎng)絡(luò)的測位。另外，如果這樣捕捉，則可知不一定需要在室內(nèi)設(shè)置無線基站61。另外，利用了移動(dòng)體之間的無線網(wǎng)絡(luò)5的測位可以說是利用了把移動(dòng)體3之間橋墩式連接起來構(gòu)筑臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)的無線專用網(wǎng)絡(luò)(多跳躍無線網(wǎng)絡(luò))的測位。兩者的網(wǎng)絡(luò)能夠通過在移動(dòng)體3中搭載根據(jù)IEEE802.11的數(shù)據(jù)通信的通信控制裝置實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)而，參照圖3說明利用了室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)6的測位。圖3示出了在建筑物內(nèi)敷設(shè)的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)6，由在各層根據(jù)其構(gòu)造而設(shè)置的多個(gè)無線基站61和連接這些基站的通信線62和計(jì)算機(jī)服務(wù)器(以下，記為服務(wù)器)63構(gòu)成。這里，無線基站61具備在預(yù)定的范圍內(nèi)收發(fā)疊加了數(shù)據(jù)的電波的收發(fā)裝置和利用有線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器63或者其它無線基站61等進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的通信控制裝置，成為通過由CPU或者時(shí)鐘等構(gòu)成的控制裝置進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)。
通過預(yù)先計(jì)測或者通過計(jì)算距能夠接收GPS信號的固定臺(未圖示)的模擬距離，各個(gè)無線基站61的位置成為已知。作為這種固定臺與各個(gè)無線基站61的模擬距離的計(jì)算方法，可以舉出各個(gè)無線基站61具備測位裝置獨(dú)立地進(jìn)行，或者服務(wù)器63具備測位裝置，把測位結(jié)果通知給各個(gè)無線基站61。
圖3中以大致三角形示出的移動(dòng)體3由于當(dāng)前位于3層，因此利用3層的無線基站61進(jìn)行測位。通常，由于無線基站61服務(wù)的區(qū)域不影響其它的層，因此例如在利用設(shè)置在3層的無線基站61時(shí)，除去緯度、經(jīng)度以外可知移動(dòng)體3位于3層。如在圖中用虛線所示那樣，當(dāng)移動(dòng)體3移動(dòng)到2層時(shí)，由于利用2層的無線基站61進(jìn)行測位，因此立刻知道移動(dòng)體2位于2層。而且，如圖中用雙點(diǎn)劃線所示那樣當(dāng)移動(dòng)體3移動(dòng)到1層時(shí)，利用1層的無線基站61進(jìn)行測位。因此，只要能夠接收來自3個(gè)無線基站61的電波，就能夠了解移動(dòng)體3的緯度以及經(jīng)度，移動(dòng)體3所處的樓層。
另外，加入對于利用了移動(dòng)體之間的無線網(wǎng)絡(luò)5的測位的說明。這樣的網(wǎng)絡(luò)是包括1對多點(diǎn)的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)，通過利用該網(wǎng)絡(luò)，即使在不能夠接收來自人造衛(wèi)星2，模擬衛(wèi)星4或者無線基站61的電波的場所也能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。例如，如圖4(a)所示，在存在通過接收GPS信號(也包括模擬衛(wèi)星信號的情況)或者修正數(shù)據(jù)從而能夠特定位置的3個(gè)移動(dòng)體3a、3b、3c和雖然不能夠直接接收GPS信號但是希望特定自身位置的移動(dòng)體3d的情況下，用移動(dòng)體3d接收從能夠特定位置的移動(dòng)體3a、3b、3c輸出的電波，從這時(shí)的電波強(qiáng)度推斷移動(dòng)體之間的距離。這時(shí)，通過也取得關(guān)于移動(dòng)體3a、3b、3c的位置的信息，從移動(dòng)體3a、3b、3c的位置和移動(dòng)體之間的距離，推斷移動(dòng)體3d的位置。
如圖4(b)所示，當(dāng)移動(dòng)體3d能夠接收來自能夠接收GPS信號的2個(gè)移動(dòng)體3b、3c的電波，但是除此以外不能夠直接接收來自能夠接收GPS信號的移動(dòng)體的電波時(shí)，測位所需要的信息不充分。這種情況下，使用雖然不能夠接收GPS信號但是使用其它的移動(dòng)體(例如，移動(dòng)體3a、3b、3c)能夠特定位置的移動(dòng)體3e，從移動(dòng)體3b以及移動(dòng)體3c特定位置。該處理與使用圖4(a)說明過的處理相同。然而，由于使用通過推斷確定位置的移動(dòng)體3e推斷位置，因此與僅從能夠接收GPS信號的移動(dòng)體3a、3b、3c推斷位置的情況相比較有可能發(fā)生誤差。另外，這種情況下，由于從用人造衛(wèi)星2的電波測位的移動(dòng)體3a以移動(dòng)體3e為中繼進(jìn)行移動(dòng)體3d的測位，即，在移動(dòng)人造衛(wèi)星2與移動(dòng)體3d之間具有兩個(gè)中繼裝置，因此成為跳躍數(shù)＝2。如果用移動(dòng)體3d計(jì)數(shù)該跳躍數(shù)，則能夠進(jìn)行后面說明的電波的選擇。
其次，舉出具體例子說明移動(dòng)體3的操作操作單元33和顯示單元34的詳細(xì)情況。
操作單元33由在圖5中配置在移動(dòng)體3的下方的多個(gè)按鈕33a、33b、33c、33d和用于使得沿著上下左右的四個(gè)方向移動(dòng)在顯示單元34上顯示的地圖或者光標(biāo)的四方向鍵33e構(gòu)成。四方向鍵33e配置在橫方向的大致中央，在其兩側(cè)各配置2個(gè)按鈕，即電源按鈕33a以及清除按鈕33b，用于選擇在應(yīng)用中所準(zhǔn)備的方便的工具的工具按鈕33c以及菜單按鈕33d。另外，可以在移動(dòng)體3的側(cè)面或者上面配置按鈕，或者設(shè)置撥號式的選擇裝置。另外，還可以把顯示單元34的圖面做成觸摸屏式，顯示單元34可以兼做操作單元33。
顯示單元34通過配置在比操作單元33更上側(cè)區(qū)域中的液晶屏圖面等實(shí)現(xiàn)，圖5中，作為室外的例子，與當(dāng)前的位置一起用地圖等顯示到阿佐谷車站的信息。在該圖中顯示單元34能夠分割為以下說明的4個(gè)區(qū)域。
第1區(qū)域34a位于最上部，顯示處理當(dāng)前圖面正在顯示的信息的應(yīng)用的操作菜單51和用于切換多個(gè)應(yīng)用的切換用菜單52。
在位于第1區(qū)域34a下部的第2區(qū)域34b中，顯示著表示在進(jìn)行移動(dòng)體3的測位時(shí)所利用的電波發(fā)送源的種類的位置信息源和從這樣的位置信息源的電波捕捉數(shù)(把該區(qū)域作為信息源顯示區(qū))。圖5中，作為信息源，在簡圖54a，簡圖54b，簡圖54c以及簡圖54d中示出GPS衛(wèi)星，準(zhǔn)天頂衛(wèi)星，無線基站61以及模擬衛(wèi)星4，各旁邊的數(shù)字示出電波的捕捉數(shù)。即，可知該移動(dòng)體3從2個(gè)GPS衛(wèi)星，1個(gè)準(zhǔn)天頂衛(wèi)星和1個(gè)無線基站61(0個(gè)模擬衛(wèi)星4)的總計(jì)4個(gè)電波進(jìn)行測位。另外，第2區(qū)域34b從左開始順序地排列著捕捉數(shù)多的位置信息源。另外，突出顯示捕捉數(shù)最多的位置信息源。另外，還可以在其上面添加把移動(dòng)體之間的通信用作為位置信息源時(shí)的簡圖。
第3區(qū)域34c是顯示當(dāng)前的位置和目的地的信息的區(qū)域，顯示在第2區(qū)域34b的下側(cè)。圖5中把當(dāng)前位置以及目的地和至目的地的時(shí)間或者距離顯示為文字信息。
最下側(cè)而且顯示區(qū)最大的第4區(qū)域34d是與當(dāng)前位置一起顯示地圖或者移動(dòng)路徑的區(qū)域(圖表顯示區(qū))。圖5中，顯示為表示自身的當(dāng)前位置的顯示55朝向移動(dòng)體3的上側(cè)，即，自身的移動(dòng)方向成為移動(dòng)體3的上側(cè)。地圖是平面圖，而也可以從移動(dòng)體3的顯示單元34的下側(cè)朝向上側(cè)，使用遠(yuǎn)近法立體地進(jìn)行顯示。另外，地圖也可以預(yù)先存儲(chǔ)在移動(dòng)體3的存儲(chǔ)裝置35(參照圖2)中，還可以利用在測位中使用的無線傳送線路(衛(wèi)星通信，無線基站或者移動(dòng)體之間的無線通信)，下載與當(dāng)前位置吻合的地圖。
圖6(a)作為在建筑物內(nèi)徒步移動(dòng)時(shí)的道路指南的顯示例，是在顯示單元34上顯示著車站內(nèi)的道路指南的例子。示出第1區(qū)域34a的應(yīng)用的切換菜單52起動(dòng)道路指南的應(yīng)用。另外，第2區(qū)域34b示出從3個(gè)無線基站61和1個(gè)模擬衛(wèi)星4進(jìn)行測位。第3區(qū)域34c概略地示出「出發(fā)阿佐谷車站→到達(dá)表參道車站」等出發(fā)地(當(dāng)前地)和到達(dá)地(目的地)。這種情況下，由于是使用收費(fèi)交通機(jī)構(gòu)的路線，因此還顯示至到達(dá)地所需要的時(shí)間的預(yù)測值和所需要的金額。第4區(qū)域34d顯示車站內(nèi)的簡圖，示出當(dāng)前位置的顯示55和表示應(yīng)該前進(jìn)的正常路線的箭頭57。在該圖中，由于是使用樓梯的例子，因此當(dāng)移動(dòng)到其它的樓梯時(shí)，切換為移動(dòng)了的樓梯的顯示。當(dāng)顯示是車站的大廳時(shí)，還顯示從哪里換車方便等。另外，該圖通過增加「剪票」，「洗手間」，「樓梯」等顯示58a，58b，58c，幫助使用者的理解。另外，這樣的顯示還兼做使用者有可能使用的設(shè)施的指南。
圖6(b)作為利用交通機(jī)構(gòu)移動(dòng)時(shí)的道路指南的顯示例，是示出表示了在電車移動(dòng)過程中的指南的例子。這里，在第4區(qū)域34d中不顯示圖而顯示乘車站、換車站和目的地車站等順序地構(gòu)成的一覽表，顯示各所需要的時(shí)間和預(yù)定時(shí)刻，以及換乘電車名和換乘方法(徒步等)。當(dāng)前位置的顯示55顯示在其旁邊，伴隨著移動(dòng)，從表的上方向下方移動(dòng)。這樣，把當(dāng)前位置的顯示55取為相同的實(shí)施形態(tài)，對于使用者起到易于確認(rèn)自身位置的效果。
這里，本實(shí)施形態(tài)如上述那樣為了使用多種位置信息源測位并且進(jìn)行圖面顯示，需要控制所采用的位置信息源的切換。例如，圖5的例子由于是室外因此以人造衛(wèi)星2為主體進(jìn)行測位，而如圖6(a)或者圖6(b)所示那樣，當(dāng)進(jìn)入到室內(nèi)時(shí)，由于難以接收來自人造衛(wèi)星2的電波，因此以無線基站61或者移動(dòng)體之間的通信為主體進(jìn)行測位。另一方面，當(dāng)從室內(nèi)移動(dòng)到室外時(shí)，需要進(jìn)行其相反的切換。以下參照圖7等說明這時(shí)選擇位置信息源即無線傳送線路的處理。
圖7示出著眼于電波強(qiáng)度進(jìn)行位置信息源的選擇的處理。
首先，在步驟S101中把所需要的位置信息源的數(shù)量N定義為4。在僅是緯度、經(jīng)度而不考慮高度的情況下，也可以把位置信息源的數(shù)量N取為3。
在步驟S102中根據(jù)圖2所示的控制裝置36的指示，收發(fā)裝置31檢查人造衛(wèi)星2的電波強(qiáng)度，把預(yù)定強(qiáng)度以上的人造衛(wèi)星2的數(shù)量保持為n1。然后，在步驟S103中，如果人造衛(wèi)星2的數(shù)量n1是所需要的位置信息源數(shù)量N以上，則結(jié)束處理，利用來自人造衛(wèi)星2的電波，測位裝置32進(jìn)行測位。另外，在區(qū)別準(zhǔn)天頂人造衛(wèi)星與GPS衛(wèi)星的情況下，對于各顆人造衛(wèi)星2進(jìn)行步驟S102和步驟S103。
在僅是來自人造衛(wèi)星2的電波不滿足位置信息源的數(shù)量N的情況下(步驟S103中No)，則進(jìn)入到步驟S104，根據(jù)控制裝置36的指示，測位裝置31檢查模擬衛(wèi)星4的電波強(qiáng)度，把預(yù)定強(qiáng)度以上的模擬衛(wèi)星4的數(shù)量保持為n2。然后，在步驟S105中，如果人造衛(wèi)星2的數(shù)量n1與模擬衛(wèi)星4的數(shù)量n2之和是所需要的位置信息源數(shù)量N以上，則結(jié)束處理，僅利用來自模擬衛(wèi)星4或者模擬衛(wèi)星4以及人造衛(wèi)星2的電波，測位裝置32進(jìn)行測位。
在即使考慮到模擬衛(wèi)星4，但是位置信息源的數(shù)量N仍然不滿足的情況下(步驟S105中No)，進(jìn)入到步驟S106，根據(jù)控制裝置36的指示，收發(fā)裝置31檢查無線基站61的電波強(qiáng)度，把預(yù)定強(qiáng)度以上的無線基站61的數(shù)量保持為n3。然后，在步驟S107中，如果人造衛(wèi)星2的數(shù)量n1，模擬衛(wèi)星4的數(shù)量n2與無線基站61的數(shù)量n3之和是所需要的位置信息源數(shù)量N以上，則結(jié)束處理，利用至少包括一個(gè)無線基站61的位置信息源，測位裝置32進(jìn)行測位。
在即使考慮到無線基站61，但是位置信息源的數(shù)量N仍然不滿足的情況下(步驟S107中No)，進(jìn)入到步驟S108，收發(fā)裝置31檢查能夠特定位置的其它移動(dòng)體3的電波強(qiáng)度，把預(yù)定強(qiáng)度以上的移動(dòng)體3的數(shù)量保持為n4。而且，在步驟S109中，如果人造衛(wèi)星2的數(shù)量n1，模擬衛(wèi)星4的數(shù)量n2，無線基站61的數(shù)量n3與其它移動(dòng)體3的數(shù)量n4之和是所需要的位置信息源數(shù)量N以上，則結(jié)束處理，利用至少包括一個(gè)移動(dòng)體3的位置信息源，測位裝置32進(jìn)行測位。另一方面，在即使至步驟S109的處理為止所需要的位置信息源的數(shù)量N仍然不滿足的情況下，在步驟S110中輸出錯(cuò)誤信號，結(jié)束處理。這種情況下，在顯示單元34中進(jìn)行「不能夠接收電波」等的顯示，向使用者通知不能夠測位。
這種處理順序，示出使作為位置信息源的精度最高的人造衛(wèi)星2最優(yōu)先，其次，使精度高或者能夠?qū)崿F(xiàn)同等程度精度的模擬衛(wèi)星4第2優(yōu)先運(yùn)用的例子。即，如果是相同的電波強(qiáng)度，則利用優(yōu)先順序高的位置信息源，利用與這樣的位置信息源之間的無線傳輸進(jìn)行測位。例如，當(dāng)使用者位于室外時(shí)，優(yōu)先地進(jìn)行以人造衛(wèi)星2為中心的測位，輔助使用模擬衛(wèi)星4。進(jìn)而，當(dāng)模擬衛(wèi)星4的電波也不充分時(shí)，運(yùn)用移動(dòng)體之間的通信(無線特別網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行測位。當(dāng)然，通常如果能夠接收來自設(shè)置在室內(nèi)的無線中繼臺61的電波，則也可以利用該中繼臺。另一方面，由于在室內(nèi)難以接收來自人造衛(wèi)星2或者模擬衛(wèi)星4的電波，因此主要使用無線中繼臺61或者移動(dòng)體之間的通信進(jìn)行測位。而且，在從室內(nèi)移動(dòng)到室外，或者從室外移動(dòng)到室內(nèi)時(shí)，在其過程中檢查電波強(qiáng)度，在使人造衛(wèi)星2優(yōu)先的同時(shí)，利用電波強(qiáng)度高的位置信息源。另外，圖7的流程圖中所示的優(yōu)先順序并不限定于此。
另外，作為位置信息源，即無線傳送線路的選擇方法的其它例子，可以舉出不是遵從上述那樣的優(yōu)先順序，而是根據(jù)位置信息源的種類及其配置進(jìn)行加權(quán)的方法。即，在以人造衛(wèi)星2作為位置信息源的情況下，由于一般是高精度而且直接地接收電波的情況，因此作為加權(quán)提供最低的值(例如取為跳躍數(shù)＝0)，隨著從人造衛(wèi)星2到移動(dòng)體3之間存在的中繼裝置的數(shù)量增加，增加加權(quán)值(例如，作為加權(quán)值取為跳躍數(shù)＝中繼裝置的數(shù)量)。而且，使得從加權(quán)少的一方開始利用3個(gè)或者4個(gè)電波進(jìn)行測位，接收來自提供這種電波的位置信息源的電波。這里，在能夠接收來自所有的位置信息源的電波的情況下，僅使用了人造衛(wèi)星2的情況能夠減小權(quán)值。另外，在接收了來自移動(dòng)體3的跳躍數(shù)為4的無線基站61的電波和來自跳躍數(shù)為2的移動(dòng)體3的電波的情況下，把跳躍數(shù)少的移動(dòng)體3作為位置信息源。這樣的選擇方法在使用圖7說明過的選擇方法中，當(dāng)從相同的位置信息源接收了多個(gè)電波時(shí)，還能夠在選擇測位所利用的電波時(shí)使用。
進(jìn)而，通過根據(jù)操作單元33的操作而操作應(yīng)用，使用者還可以選擇位置信息源。能夠反映如果是室內(nèi)，則與人造衛(wèi)星2或者移動(dòng)體3相比較，最好更積極地運(yùn)用無線基站61，而如果是室外，則盡可能不使用無線基站61這樣的使用者的意思。
在這些情況下，還起到控制顯示單元34的裝置作用的控制裝置36由于進(jìn)行在地圖的數(shù)據(jù)上加入測位結(jié)果顯示的處理，因此顯示單元34的顯示與位置信息源的種類無關(guān)而成為相同。如果這樣做，例如，在切換位置信息源，或者即使是相同的位置信息源但切換無線傳送線路的情況下，由于不與其一起切換圖面或者使地圖的標(biāo)度變化，因此使用者意識不到位置信息源及無線傳送線路的變更。而如果參照第2區(qū)域34b，則能夠確認(rèn)當(dāng)前正在利用的位置信息源。另外，在考慮跳躍數(shù)的情況下，移動(dòng)體3以及無線基站61可以與位置信息或者時(shí)刻信息等一起，向請求測位的移動(dòng)體3等發(fā)送自身的跳躍數(shù)。接收了這種電波的移動(dòng)體3的控制裝置36取得跳躍數(shù)，與其它的無線傳送線路的跳躍數(shù)進(jìn)行比較。另外，在自身發(fā)送電波時(shí)，控制裝置36發(fā)生使在測位中使用的無線傳送線路的跳躍數(shù)增加1的值，并且發(fā)送該值。
這樣，如果依據(jù)本實(shí)施形態(tài)，則通過直接或者間接地傳遞來自人造衛(wèi)星2的信息，能夠不依賴于場所而測位移動(dòng)體3的當(dāng)前位置。而且，即使是間接地傳遞信息的情況下，通過經(jīng)由其它的移動(dòng)體3或者無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，根據(jù)來自人造衛(wèi)星2的信息推斷距絕對位置成為已知的電波發(fā)送源即訪問點(diǎn)的距離，能夠測位自身的當(dāng)前位置，因此不需要新設(shè)置專用的基礎(chǔ)設(shè)施，還能夠降低構(gòu)筑系統(tǒng)所需要的成本。另外，即使切換信息的傳送線路(位置信息源)，也能夠使得使用者在移動(dòng)體3的圖面上沒有意識到其變化而使用。由此，即使在購物中心等大型店鋪內(nèi)，美術(shù)館或者展覽會(huì)場的內(nèi)部這樣的具有復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造的建筑物內(nèi)也能夠知道當(dāng)前位置，能夠迅速地到達(dá)自己的目的地。另外，在音樂廳等中，還能夠在搜索自己預(yù)定的座位，或者確認(rèn)靠近自己座位的入口時(shí)使用。這時(shí)，通過自動(dòng)地切換信息的傳遞路徑，即使在從室內(nèi)到室外或者其相反情況等那樣易于找不到自己的當(dāng)前位置或者目的地的環(huán)境下，信息也不會(huì)中途中斷。另外，通過把消防隊(duì)員的便攜終端作為移動(dòng)體，能夠從消防車支援發(fā)生了火災(zāi)的建筑物內(nèi)的消防隊(duì)員的活動(dòng)。
另外，還能夠不限定于上述的實(shí)施形態(tài)而廣泛地應(yīng)用。
例如，在美術(shù)館或者展覽會(huì)場中，能夠使用無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送展品的信息，或者當(dāng)移動(dòng)體3接近其展品時(shí)，使用者能夠閱覽其展品的信息。
另外，還可以與位置信息并用，或者單獨(dú)地分配音樂或圖像等多媒體內(nèi)容。這種情況下，在室外等直接從人造衛(wèi)星2接受分配，在不能夠直接接收來自人造衛(wèi)星2的電波的環(huán)境下，能夠經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)分配多媒體內(nèi)容。
另外，在使用了上述的基礎(chǔ)設(shè)施型的網(wǎng)絡(luò)的情況下，即使在移動(dòng)體3不具備測位裝置32的情況下也能夠進(jìn)行移動(dòng)體3的測位。這種情況下，各無線基站61能夠從自己具有的時(shí)鐘知道接收了數(shù)據(jù)的時(shí)刻，在服務(wù)器63中根據(jù)各無線基站61從移動(dòng)體3接收數(shù)據(jù)的時(shí)間差計(jì)測移動(dòng)體3的位置，把計(jì)測的結(jié)果發(fā)送到移動(dòng)體3。各無線基站61的計(jì)時(shí)既可以預(yù)先同步，也可以校正成同步。作為校正方法的一個(gè)例子，可以舉出特定的無線基站61向其它的無線基站61發(fā)送作為時(shí)間標(biāo)記添加了發(fā)送時(shí)刻的數(shù)據(jù)包，接收了數(shù)據(jù)包的無線基站61從基于自身時(shí)鐘的接收時(shí)刻開始，把減去了數(shù)據(jù)包傳輸所需要的時(shí)間(例如，在用光纖連接的情況下，是傳輸傳送線路的距離與光速的商)的時(shí)刻與添加在數(shù)據(jù)上的發(fā)送時(shí)刻進(jìn)行比較，校正成沒有差分。
如以上那樣，通過直接或者經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間接地傳遞來自人造衛(wèi)星的信息，移動(dòng)體能夠不依賴于場所接受服務(wù)的提供。另外，如果把這樣的結(jié)構(gòu)適用在測位系統(tǒng)中，則移動(dòng)體不依賴于場所，能夠測位自己的當(dāng)前位置。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)體通信用的終端裝置，其特征在于具備通過接收3個(gè)以上從多種信息源輸出的電波從而進(jìn)行測位的測位裝置；顯示上述測位結(jié)果的顯示單元；以及控制上述顯示的裝置，在上述顯示單元中顯示表示測位結(jié)果的圖表，并顯示接收電波的上述信息源的種類的同時(shí)顯示來自該信息源的電波的捕捉數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體通信用的終端裝置，其特征在于控制上述顯示的裝置在切換上述信息源的種類時(shí)，進(jìn)行控制使得把切換后的測位結(jié)果作為切換前的圖表而顯示。
3.一種移動(dòng)體通信用的無線傳送線路的選擇方法，利用接收來自人造衛(wèi)星或者用于發(fā)送與該人造衛(wèi)星的電波類似電波的固定臺的電波的第1無線傳送線路、接收來自無線基站的電波的第2無線傳送線路、以及接收來自移動(dòng)體的電波的第3無線傳送線路而接受所提供的服務(wù)，其特征在于按照上述第1無線傳送線路、上述第2無線傳送線路、以及上述第3無線傳送線路的順序并直到達(dá)到接受所提供的上述服務(wù)所需的電波發(fā)送源的數(shù)量為止，檢查能夠接收電波的電波發(fā)送源的數(shù)量，接受這樣的電波發(fā)送源所提供的服務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)體通信用的無線傳送線路的選擇方法，其特征在于上述電波發(fā)送源的數(shù)量是3或者4，上述服務(wù)是計(jì)算并顯示自身位置的測位服務(wù)。
5.一種移動(dòng)體通信用的無線傳送線路的選擇方法，該方法根據(jù)從人造衛(wèi)星直接接收或者至少經(jīng)過一個(gè)中繼裝置接收的電波，特定自身的位置，其特征在于進(jìn)行選擇使得介于其中的中繼裝置的數(shù)量變少，根據(jù)這樣選擇的3個(gè)、4個(gè)或者更多的電波進(jìn)行測位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種移動(dòng)體通信用的終端裝置以及無線傳送線路的選擇方法。在利用人造衛(wèi)星的移動(dòng)體通信中，不依賴于移動(dòng)體的場所能夠接受服務(wù)的提供，為此，在使用發(fā)送GPS信號的人造衛(wèi)星(2)測位移動(dòng)體(3)的當(dāng)前位置時(shí)，在能夠直接接收來自人造衛(wèi)星(2)的電波的情況下，直接從人造衛(wèi)星(2)接收電波進(jìn)行測位，另一方面，在不能夠直接接收來自人造衛(wèi)星(2)的電波的情況下，接收來自模擬衛(wèi)星(4)的電波，或者利用與其它移動(dòng)體(3)的移動(dòng)體之間的無線網(wǎng)絡(luò)(5)進(jìn)行測位，另外，還可以利用室內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)(6)進(jìn)行測位。
文檔編號H04B7/185GK1499887SQ200310114140
公開日2004年5月26日 申請日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月6日
發(fā)明者前田利秀, 高橋和范, 柳原德久, 野中尚道, 鈴木秀哉, 野田勉, 山寺仁, 久, 哉, 范 , 道 申請人:株式會(huì)社日立制作所