ナビゲーションシステム

トップ :: G 物理学 :: G01 測定;試験

【発明の名称】	ナビゲーションシステム
【発明者】	【氏名】佐々木孝
【要約】	【課題】従来はサービスセンター、位置情報センターなどの交換機以外のシステムが必要で、規模が大きく、また、地図情報や地図のデータベースが必要なために、建造物、道路の変化等により左右され、地図情報の更新も必要である。【解決手段】交換機１内にナビゲーションシステム部３が設けられている。任意の種類の電話加入者がナビゲーションシステム部３にアクセスすると、回線種別判断部３２において、発信側電話の回線種別を特定し、位置情報部３３がその回線種別に基づいて加入者の現在位置の緯度／経度の情報を入手する。また、アクセスした加入者が目的地の電話番号を入力する。目的地の電話番号が一般電話３０１又は公衆電話３０２のときは、加入者データベース３３２から目的地の緯度／経度の情報を入手する。方向・距離算出部３４は、上記の各緯度／経度情報に基づいて、発信側加入者の現在位置から目的地までの方向・距離を算出する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】交換機内にナビゲーションシステム部を備えたナビゲーションシステムであって、前記ナビゲーションシステム部は、発信側加入者及び着信側加入者の回線種別を判断する回線種別判断部と、回線種別に応じて加入者の位置情報を予め記憶している位置情報部と、前記位置情報に基づいて前記発信側加入者の現在位置から前記着信側加入者の位置である目的地までの方向・距離を算出する方向・距離算出部と、前記発信側加入者に対し、所定の情報をアナウンスするアナウンス部と、前記回線種別判断部により前記発信側加入者の回線種別から該発信側加入者の現在位置情報を入手し、前記アナウンス部により前記着信側加入者の電話番号入力の要求アナウンスを行わせることにより該発信側加入者から得た該着信側加入者の電話番号に基づき前記回線種別判断部で判断した該着信側加入者の回線種別から該着信側加入者の目的地位置情報を入手し、該現在位置情報と目的地位置情報とを前記方向・距離算出部に入力して前記発信側加入者の現在位置から前記着信側加入者の目的地までの方向・距離を算出させた後、算出した該方向・距離を、前記発信側加入者に対してアナウンスするように、前記アナウンス部を制御する制御部とを有することを特徴とするナビゲーションシステム。
【請求項２】前記位置情報部は、携帯電話用基地局の設置場所の緯度と経度の情報を格納した基地局データベースと、一般・公衆加入者の電話番号を該一般・公衆加入者の緯度と経度の情報に対応させて格納した加入者データベースとからな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】前記制御部は、前記発信側加入者から得た前記着信側加入者の電話番号に基づき前記回線種別判断部で判断した該着信側加入者の回線種別が携帯電話であるときは、前記発信側加入者に対してサービス不可をアナウンスするように、前記アナウンス部を制御す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４】前記アナウンス部は、前記アナウンスを、音声又は文字により行うことを特徴とする請求項１又は３記載のナビゲーションシステム。
【請求項５】前記発信側加入者は、携帯電話、一般電話及び公衆電話の加入者のいずれかであり、前記着信側加入者は、一般電話及び公衆電話の加入者のいずれか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６】発信側の携帯電話は、人工衛星からの送信波を受信し、その受信信号に基づいて自分の現在位置の緯度と経度を算出する算出手段を有し、前記制御部は、前記算出手段により算出されて前記発信側の携帯電話から前記交換機へ送出された前記現在位置の緯度と経度の情報から該発信側加入者の現在位置情報を入手し、該現在位置情報と前記目的地位置情報とを前記方向・距離算出部に入力して前記発信側加入者の現在位置から前記着信側加入者の目的地までの方向・距離を算出させ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。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はナビゲーションシステムに係り、特に電話回線網を利用したナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】移動体の現在位置を特定するナビゲーションシステムとして、全地球的測位システム（ＧＰＳ：ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を利用した船舶や自動車等のナビゲーションシステムが普及している。しかし、このＧＰＳシステムを利用するためには高感度の受信装置や時間差から自機の緯度・経度を求めるための演算回路や広範囲の地図情報を内蔵するために、装置が大型化し、重量も重くなってしまい、小型・軽量の可搬性が必要であり、しかも、建造物内や地下街など人工衛星からの電波の届きにくい場所で使用されることが多い、携帯電話にとってはＧＰＳを利用したナビゲーションシステムは不向きである。
【０００３】そこで、従来よりＧＰＳシステムを利用することなく携帯電話の位置を特定できる携帯電話活用のナビゲーションシステムが種々提案されている（実用新案登録第３０４０２３３号公報、特開平９－２０５６８１号公報、特開平９－３１９９９１号公報）。
【０００４】実用新案登録第３０４０２３３号公報記載のナビゲーションシステムは、ＰＨＳシステムのように比較的小さな距離間隔で多数の中継基地を配置して携帯電話からの電波を受信する携帯電話システムを用いて、発信者の携帯電話からの電波を受信した中継基地の位置情報を得る手段、前記携帯電話から送られた行き先の位置情報を得る手段、前記行き先の位置情報と前記中継基地の位置情報を基にして、前記行き先までのルートを選択する手段、前記選択されたルート情報を前記携帯電話の発信者に送信する手段を備え、発信者の携帯電話からの電波を受信した中継基地の位置情報を得て、携帯電話から送られた行き先の情報から行き先の位置情報を得て、前記行き先の位置情報と前記中継基地の位置情報を基にして、前記行き先までのルートを探索して結果を前記携帯電話の発信者に送信するシステムである。
【０００５】また、特開平９－２０５６８１号公報記載のナビゲーションシステムは、移動体無線電話機各々からの位置登録要求に基づき、電話機の現在位置が無線親局、交換機を介しサービス制御局に登録されてなる移動体無線通信システムにおける情報通知サービス方法であって、移動体無線電話機各々から、任意目的地とサービス種別とからなる情報通知サービス要求が無線親局、交換機、サービス制御局を介しサービスセンタにあった場合、センタから電話機に対しては、上記任意目的地近傍で行われているイベントの情報、または電話機の利用者を任意目的地まで誘導するためのナビゲーション情報が通知されるようにしたシステムである。
【０００６】更に、特開平９－３１９９９１号公報記載のナビゲーションシステムは、複数の携帯電話間における通話を管轄エリア内で管理する基地局を備え、任意の建造物に関する目的地と、この建造物までのナビゲーションを要求する誘導要求と、利用者が現在いる場所に関する位置情報をそれぞれの携帯電話から取得し、携帯電話に対し音声によるナビゲーションを行うための音声による携帯電話のナビゲーションシステムにおいて、管轄エリア内に存在する建造物の名称と位置を、この建造物内に設置される電話機の電話登録番号と相互に関連付けた建造物データベース転置ファイルと、管轄エリア内および周辺の地図を建造物の位置に基づき記憶するための地図データベースファイルと、建造物データベース転置ファイルにおいて、目的地と誘導要求により該当する建造物を検索し、地図データベースファイルにおいて、ナビゲーションの経路を位置情報と目的地により検索するための経路検索装置とを備える構成としたものである。
【０００７】これにより、管轄エリア内に存在する建造物の名称と位置が、この建造物内に設置される電話機の電話登録番号と相互に関連付けられ、管轄エリア内および周辺の地図が建造物の位置に基づき記憶され、目的地と誘導要求により該当する建造物が検索され、ナビゲーションの経路が位置情報と目的地により検索される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の実用新案登録第３０４０２３３号公報記載の従来のナビゲーションシステムでは、交換機以外に位置情報センター及びナビセンターを必要とし、また電話番号から住所を探し出すシステムや住所と地図情報を関連付けるシステムを必要とするため、システムが複雑で大規模となるため、サービス自体が高価になることが予想される。また、地図情報を必須としているため、地形、建造物、道路等の変化に左右され、それらの情報の更新を必要とするという問題がある。
【０００９】また、特開平９－２０５６８１号公報記載の従来のナビゲーションシステムでは、サービス制御局及びサービスセンターという交換機以外のシステムを必要とするため、システム規模が大きくシステム構築費用が高価であり、更にサービスセンターにサービス情報の登録が必要であるという問題がある。更に、この従来のナビゲーションシステムでは、移動体無線電話機のみを対象としており、一般電話や公衆電話などには適用できない。
【００１０】更に、特開平９－３１９９９１号公報記載の従来のナビゲーションシステムでは、建造物の名称及び位置と、そこに設置される電話機の電話番号を関連付けた建造物データベース転置ファイルと、管轄エリア内および周辺の地図を建造物の位置に基づき記憶するための地図データベースファイルとを必要とし、地形、建造物、道路等が変化する度に地図データベースファイルを更新する必要があり、常に最新の地図データベースファイルを有していないと所要の効果を期待できない。
【００１１】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、交換機以外のシステムを必要とすることなく、安価にシステムを構築し得るナビゲーションシステムを提供することを目的とする。
【００１２】また、本発明の他の目的は、地形、建造物、道路等の変化に左右されることのないナビゲーションシステムを提供することにある。
【００１３】更に、本発明の他の目的は、携帯電話機などの移動端末だけでなく、一般電話や公衆電話など、すべての電話に適用し得るナビゲーションシステムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を達成するため、交換機内にナビゲーションシステム部を備えたナビゲーションシステムであって、ナビゲーションシステム部は、発信側加入者及び着信側加入者の回線種別を判断する回線種別判断部と、回線種別に応じて加入者の位置情報を予め記憶している位置情報部と、位置情報に基づいて発信側加入者の現在位置から着信側加入者の位置である目的地までの方向・距離を算出する方向・距離算出部と、発信側加入者に対し、所定の情報をアナウンスするアナウンス部と、回線種別判断部により発信側加入者の回線種別から発信側加入者の現在位置情報を入手し、アナウンス部により着信側加入者の電話番号入力の要求アナウンスを行わせることにより発信側加入者から得た着信側加入者の電話番号に基づき回線種別判断部で判断した着信側加入者の回線種別から着信側加入者の目的地位置情報を入手し、現在位置情報と目的地位置情報とを方向・距離算出部に入力して発信側加入者の現在位置から着信側加入者の目的地までの方向・距離を算出させた後、算出した方向・距離を、発信側加入者に対してアナウンスするように、アナウンス部を制御する制御部とを有する構成としたものである。
【００１５】本発明では、交換機内にナビゲーションシステム部を有しているので、サービスセンター、位置情報センター、ナビセンターといった交換機以外のシステムを不要にできると共に、回線種別判断部により発信側加入者の回線種別から発信側加入者の現在位置情報を入手し、着信側加入者の回線種別から着信側加入者の位置である目的地位置情報を入手し、これらの位置情報に基づいて発信側加入者の現在位置から着信側加入者の目的地までの方向・距離を算出するようにしたため、地図情報や地図のデータベースを不要にできる。
【００１６】ここで、上記の位置情報部は、携帯電話用基地局の設置場所の緯度と経度の情報を格納した基地局データベースと、一般・公衆加入者の電話番号を一般・公衆加入者の緯度と経度の情報に対応させて格納した加入者データベースとからなることを特徴とする。
【００１７】また、上記の制御部は、発信側加入者から得た着信側加入者の電話番号に基づき回線種別判断部で判断した着信側加入者の回線種別が携帯電話であるときは、発信側加入者に対してサービス不可をアナウンスするように、アナウンス部を制御することを特徴とする。
【００１８】本発明では、発信側加入者は、携帯電話、一般電話及び公衆電話の加入者のいずれかであり、着信側加入者は、一般電話及び公衆電話の加入者のいずれかであることを特徴とする。
【００１９】また、本発明は、発信側の携帯電話は、人工衛星からの送信波を受信し、その受信信号に基づいて自分の現在位置の緯度と経度を算出する算出手段を有し、制御部は、算出手段により算出されて発信側の携帯電話から交換機へ送出された現在位置の緯度と経度の情報から発信側加入者の現在位置情報を入手し、現在位置情報と目的地位置情報とを方向・距離算出部に入力して発信側加入者の現在位置から着信側加入者の目的地までの方向・距離を算出させることを特徴とする。この発明では、基地局の緯度／経度情報を用いるよりも正確な方向・距離計算ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になるナビゲーションシステムの一実施の形態の構成図を示す。この実施の形態では、交換機１の中に通常の呼処理部２だけでなく、ナビゲーションシステム部３を有している点に特徴がある。このナビゲーションシステム部３は、システム全体を統括的に制御する制御部３１と、加入者の回線種別を判断する回線種別判断部３２と、加入者の現在位置、及び目的地の位置を特定するための情報を備えた位置情報部３３と、現在位置から目的地までの方向・距離を算出する方向・距離算出部３４と、加入者への案内をするアナウンス部３５とを備えている。
【００２１】また、位置情報部３３は、携帯電話用基地局の設置場所の緯度／経度の情報を格納した基地局データベース３３１と、一般・公衆加入者の緯度／経度の情報を格納した加入者データベース３３２を有している。基地局データベース３３１には、基地局毎に付与された基地局のアドレスと、その緯度／経度を対応させたデータが格納されている。加入者データベース３３２には、一般・公衆加入者の電話番号と、その緯度／経度を対応させたデータが格納されている。
【００２２】交換機１には基地局１００、４００などが接続される。また、発信側には、携帯電話１００、一般電話１０１、公衆電話１０２があり、受信側には携帯電話３００、一般電話３０１、公衆電話３０２がある。なお、携帯電話１００、３００には、自動車電話等の携帯電話は勿論のこと、簡易型携帯電話（ＰＨＳ）を含む。
【００２３】次に、図１の実施の形態の動作について、図２のフローチャートと図３の距離・方向算出説明図を併せ参照して説明する。まず、加入者が、携帯電話１００、一般電話１０１、公衆電話１０２のいずれかを使用して、交換機１のナビゲーションシステム部３にアクセスする（図２のステップＳ１）と、ナビゲーションシステム部３は回線種別判断部３２において、加入者の回線種別が携帯電話１００、一般電話１０１、公衆電話１０２のいずれかを判断する（図２のステップＳ２）。
【００２４】回線種別判断部３２により発信側電話の回線種別を特定すると、位置情報部３３はその回線種別に基づいて加入者の現在位置の緯度／経度の情報を入手する。すなわち、回線種別判断部３２により回線種別が携帯電話１００であると特定された場合は、携帯電話１００から送信された電波をどの基地局２００で受信したかにより、基地局データベース３３１で加入者の現在位置を確認し（図２のステップＳ３）、その加入者の緯度／経度の情報を入手する（図２のステップＳ５）。
【００２５】一方、回線種別判断部３２により回線種別が一般電話１０１又は公衆電話１０２であると特定された場合は、加入者データベース３３２から一般電話１０１又は公衆電話１０２の加入者の現在位置を確認し（図２のステップＳ４）、その加入者の緯度／経度の情報を入手する（図２のステップＳ５）。この加入者の現在位置の緯度／経度の情報は、目的地までの方向・距離算出時のデータとして、方向・距離算出部３４に保存される。
【００２６】加入者の現在位置の緯度／経度の情報を入手すると、続いて、アナウンス部３５から加入者に対して目的地の電話番号を入力するようにアナウンスをする（図２のステップＳ６）。加入者は上記のアナウンスを受信すると（図２のステップＳ７）、その受信アナウンスに従い、目的地の電話番号を入力する（図２のステップＳ８）。加入者により入力された目的地の電話番号が交換機１により受信されると、続いて回線種別判断部３２において目的地の回線種別（すなわち、着信側の電話機の種別）が携帯電話３００、一般電話３０１及び公衆電話３０２のいずれかを判断する（図２のステップＳ９）。
【００２７】目的地の回線種別が携帯電話３００である場合は、着信側電話機の位置を特定できないため、アナウンス部１４よりサービス不可のアナウンスをする（図２のステップＳ１０）。このサービス不可のアナウンスを受信した発信側加入者は、ナビゲーションシステム部３を利用できないことを知る（図２のステップＳ１１）。
【００２８】これに対し、目的地の回線種別が一般電話３０１及び公衆電話３０２のいずれかの場合は、位置情報部３３の加入者データベース３３２から目的地の位置を確認し（図２のステップＳ１２）、目的地の緯度／経度の情報を入手する（図２のステップＳ１３）。方向・距離算出部３４は、ステップＳ１３で入手したこの目的地の緯度／経度の情報と、ステップＳ５で入手した発信側加入者の緯度／経度情報とに基づいて、発信側加入者の現在位置から目的地までの方向・距離を後述する方法により算出し、得られた算出データを、方向・距離算出部３４に保存する（図２のステップＳ１４）。
【００２９】続いて、制御部３１はアナウンス部３５から発信側の加入者に対して、方向・距離算出部３４に保存した方向・距離情報のアナウンスをする（図２のステップＳ１５）。このアナウンス内容としては、音声、文字がある。発信側の加入者は、このアナウンスを受信することにより、着信側の加入者の方向・距離を知ることができる（図２のステップＳ１６）。
【００３０】これにより、発信側の携帯電話１００、一般電話１０１あるいは公衆電話１０２の使用者が自分の現在位置や着信側（目的地側）の場所が不明であっても、目的地側の一般電話３０１、公衆電話３０２の電話番号が分かれば、目的地の方向・距離を知ることができ、しかも地図情報を必要としないので、地形や建造物や道路等の変化にも左右されない。
【００３１】次に、現在位置と目的地の緯度／経度の情報から、方向・距離を算出する方法について、図３と共に説明する。地球の半径は約６３７０ｋｍであり、これから円周を求めると約４万ｋｍとなる。これから緯度／経度の１秒あたりの距離を計算すると、約３１ｍと求めることができる。
【００３２】
・１度＝４万ｋｍ／３６０度＝約１１１ｋｍ・１分＝１１１ｋｍ／６０分＝約１．８５ｋｍ・１秒＝１．８５ｋｍ／６０秒＝約０．０３０８ｋｍ＝約３１ｍ仮に、図３に示すように、現在位置Ａ点と目的地Ｂ点の緯度／経度が以下のように求められたとき、
Ａ点とＢ点の緯度の差は１０分３０秒、経度の差も１０分３０秒と求められる。これを距離に換算すると約１９．４３ｋｍ（＝１０分３０秒＝１．８５×１０＋０．０３１×３０）となる。
【００３３】このとき図３に示すように、Ａ点とＢ点を結ぶ直線を斜辺とする直角三角形に置き換えて考えると、Ａ点とＢ点の距離はＡ点とＣ点の距離（辺ＡＣ）と、Ｂ点とＣ点の距離（辺ＢＣ）がいずれも１９．４３ｋｍであるので、２７．４８ｋｍと求めることができる。すなわち、三平方の定理から（辺ＡＣ）²＋（辺ＢＣ）²＝（辺ＡＢ）²であるから、（辺ＡＢ）＝｛（辺ＡＣ）²＋（辺ＢＣ）²｝^1/2 ＝｛（１９．４３）²＋（１９．４３）²｝^1/2 ＝２７．４７８（ｋｍ）
である。
【００３４】また、∠ＢＡＣである角度Ｘは、ｓｉｎＸ＝（辺ＢＣ）／（辺ＡＢ）＝１９．４３／２７．４８＝０．７０７１Ｘ＝ｓｉｎ^-1（０．７０７１）＝４４．９９９°であるから、約４５°である。よって、Ａ点からＢ点の方向である角度Ｘの約４５°は、方位に換算する北東となる。よって、現在位置から目的地までの方向・距離は北東約２７．４８ｋｍと求めることができる。
【００３５】このように、この実施の形態によれば、交換機１内にすべてのナビゲーションシステム部３が格納されているので、交換機１以外のシステムを必要とすることなく、安価にナビゲーションシステムを構築できると共に、地図情報や地図のデータベースを必要としないので、地形、建造物、道路等の変化に左右されることがなく、地図情報の更新を必要とすることなく目的地までの方向と距離を算出することができる。しかも、この実施の形態では、着信側が携帯電話３００である場合を除いて、発信側が携帯電話機などの移動端末に適用できるだけでなく、一般電話や公衆電話については発信側、着信側のいずれについても適用できる。
【００３６】次に、本発明の他の実施の形態について説明する。加入者の現在位置の緯度／経度の情報の入手手段として、上記の実施の形態では、携帯電話の場合、基地局毎に付与された基地局のアドレスと、その緯度／経度を対応させたデータを用いたが、基地局は数百メートル間隔で設置されるため、誤差も数百メートル単位で発生する。
【００３７】そこで、この実施の形態では、カーナビ等で使用されているＧＰＳを使用することにより、上記の誤差を解消するようにしたものである。すなわち、発信側加入者の携帯電話１００にＧＰＳ衛星の送信波を受信復調する受信回路と、その受信回路の出力信号に基づいて公知の方法で緯度／経度を算出する演算回路を備え、交換機１に演算回路で算出した自分の緯度／経度情報を送信することにより、交換機１では基地局データベース３３１の代わりに入力された携帯電話１００の現在位置の緯度／経度情報を用いることにより、方向・距離算出部３４で算出する方向・距離の誤差の範囲を数十メートルまで縮小することができる。この実施の形態も地図情報は一切使用しないようにできる。
【００３８】なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば着信側加入者が携帯電話３００であった場合、一旦通話が開始されると、その時点で携帯電話３００が在圏するゾーンの中心に位置する基地局４００のアドレスが分かるので、交換機１はこの基地局４００のアドレスに基づいて方向・距離を算出することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、交換機内にナビゲーションシステム部を有し、交換機以外のシステムを不要にしたため、既存の電話回線網を利用して極めて安価に、しかも簡単にシステムを構築することができる。
【００４０】また、本発明によれば、回線種別判断部により発信側加入者の回線種別から発信側加入者の現在位置情報を入手し、着信側加入者の回線種別から着信側加入者の位置である目的地位置情報を入手し、これらの位置情報に基づいて発信側加入者の現在位置から着信側加入者の目的地までの方向・距離を算出することにより、地図情報や地図のデータベースを一切不要にしたため、地形、建造物、道路等の地図に関する変化に全く左右されず、地図情報の更新も不要にでき、自分の現在位置や目的地の場所が不明の場合でも、目的地の電話番号が判れば、目的地の方向・距離を知ることができる。
【００４１】更に、本発明によれば、携帯電話（ＰＨＳ含む）以外の一般電話、公衆電話等の加入者に対してもナビゲーションシステムを適用することができる。

【出願人】	【識別番号】０００２２２０６０【氏名又は名称】東北日本電気株式会社
【出願日】	平成１１年６月２２日（１９９９．６．２２）
【代理人】	【識別番号】１０００８５２３５【弁理士】【氏名又は名称】松浦兼行
【公開番号】	特開２００１－４３９５（Ｐ２００１－４３９５Ａ）
【公開日】	平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【出願番号】	特願平１１－１７４９４３