(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシングに収容され、人工衛星から送信される測位用データを受信するアンテナ素子が設けられた基板と、
前記基板の前記アンテナ素子と反対の面に設けられ、前記アンテナ素子で受信した前記測位用データに基づいて移動体の現在位置を取得する現在位置取得部と、
前記ケーシングに収容され、前記現在位置取得部で取得した現在位置を含む情報である移動体情報の通信を行う通信部と、
前記ケーシングに収容され、前記通信部による通信を制御する制御部と、
前記ケーシングに収容され、前記移動体情報を利用するアプリケーション用のプログラムを記憶する記憶手段と、を備え、前記制御部は、前記ケーシングの外部に設けられ前記移動体情報を利用するアプリケーション用のプログラムを実行する外部の制御装置に対して、前記通信部を介して前記移動体情報および当該移動体情報を利用する前記記憶手段に記憶されているアプリケーション用のプログラムを提供するアンテナ一体型移動体情報提供装置と接続され、
前記アンテナ一体型移動体情報提供装置から提供される移動体情報を取得するとともに移動体情報取得部と、
前記移動体情報取得部で取得した前記移動体情報を利用するアプリケーション用のプログラムを、前記アンテナ一体型移動体情報提供装置からダウンロードして実行する制御装置と、
を備えることを特徴とする車載装置。
【請求項２】
ケーシングと、
前記ケーシングに収容され、人工衛星から送信される測位用データを受信するアンテナ素子が設けられた基板と、
前記基板の前記アンテナ素子と反対の面に設けられ、前記アンテナ素子で受信した前記測位用データに基づいて移動体の現在位置を取得する現在位置取得部と、
前記ケーシングに収容され、前記現在位置取得部で取得した現在位置を含む情報である移動体情報の通信を行う通信部と、
前記ケーシングに収容され、前記通信部による通信を制御する制御部と、
前記ケーシングに収容され、前記移動体情報を利用するアプリケーション用のプログラム、および前記移動体情報に加えて外部の制御装置へ提供するデータを記憶する記憶手段と、を備え、前記制御部は、前記ケーシングの外部に設けられ前記移動体情報を利用するアプリケーション用のプログラムを実行する外部の制御装置に対して、前記通信部を介して前記移動体情報、当該移動体情報を利用する前記記憶手段に記憶されているアプリケーション用のプログラム、および前記記憶手段に記憶されている前記データを提供するアンテナ一体型移動体情報提供装置と接続され、
前記アンテナ一体型移動体情報提供装置から提供される移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
前記アンテナ一体型移動体情報提供装置から提供されるデータを取得するデータ取得部と、
前記移動体情報取得部で取得した前記移動体情報および前記データ取得部で取得した前記データを利用して、前記アンテナ一体型移動体情報提供装置からダウンロードしたアプリケーション用のプログラムを実行する制御装置と、
を備えることを特徴とする車載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシング内にアンテナ素子と一体に収容され現在位置などの移動体情報を外部の制御装置に提供するアンテナ一体型移動体情報提供装置およびそれを用いる車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人工衛星から送信される例えばＧＰＳ信号などの測位用データを受信して移動体の現在位置を取得する現在位置取得部を設け、取得した現在位置に基づいて各種のアプリケーションを実行する制御装置を備えた車載装置が知られている。このような車載装置としては、経路案内やマップマッチングなどを行うナビゲーション装置や、例えば省エネ運転を支援するために車両の挙動を制御する車両制御装置などがある。これらの車載装置は、例えば設置スペースが限られた車両に搭載されることなどから、メイン基板に機能を集約することにより小型化および搭載性の向上を図っている。
【０００３】
さて、ナビゲーション装置には、例えば表示部がダッシュボードなどに収納されるいわゆるハイダウェイ型ナビゲーション装置や、特許文献１に開示されているようなアンテナを一体に設けたアンテナ一体型ナビゲーション装置などがある。以下、ハイダウェイ型ナビゲーション装置をＨＡナビと称し、アンテナ一体型ナビゲーション装置をアンテナ一体型ナビと称する。
【０００４】
しかしながら、例えばＨＡナビ装置の場合、アンテナを別途接続する必要があることから、アンテナを設置するスペースの確保や高周波信号を伝達するアンテナケーブルの煩雑な引き回しが必要となる。一方、アンテナ一体型ナビの場合、アンテナや現在位置を取得する現在位置取得部などをメイン基板に集約することからメイン基板が大形化する。その結果、メイン基板を収容する本体の大形化が避けられない。つまり、従来構成の車載装置の場合、小型化および搭載性の向上に対してまだ改善の余地がある。
【０００５】
また、このような制御装置は、通常は同一規格の測位用データに基づいて現在位置を取得している。すなわち、現在位置取得部の機能は、制御装置の種類つまりアプリケーションの種類が変わったとしても同一である。しかし、上記のようにメイン基板に機能を集約した構成の場合、アプリケーション機能を拡張するとき、本来変更する必要がない現在位置取得部などまで再設計することになり、コストの増加を招くおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−９１０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、小型化および搭載性の向上を図りつつ、機能拡張時におけるコストの増加を抑制するアンテナ一体型移動体情報提供装置およびそれを用いる車載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
アンテナ一体型移動体情報提供装置は、ケーシング内にアンテナ素子、現在位置取得部、通信部および制御部を設け、制御部は、現在位置取得部で取得した現在位置を含む移動体情報を、ケーシングの外部に設けられた外部の制御装置に対して提供する。この場合、制御部は、移動体情報の提供に関する通信部の制御など、比較的負荷が小さい処理を実行する。このように制御部の負荷を低減することにより、処理能力が比較的限定された小型のマイクロコンピュータを採用することができ、ケーシングの小型化および搭載性の向上を図ることができる。
【０００９】
また、制御部では負荷の大きい処理を行わないことから、制御部に用いるマイクロコンピュータに比較的廉価なものを利用することができ、コストを低減することができる。また、上記したようにアンテナ素子と現在位置取得部との間において増幅器などの部品点数を削減できることから、コストの増加を抑制することができる。
【００１０】
また、アンテナ素子と現在位置取得部とを同一の基板に設けているので、それらを別の基板に設ける場合に比べて増幅器や周辺回路などの部品点数を削減でき、基板の小型化ひいては体格の小型化を図ることができる。この場合、アンテナ素子と現在位置取得部とを基板の反対の面に設けているので、現在位置取得部から発生するノイズがアンテナ素子に与える影響を抑制することができる。
【００１１】
また、通信部を介して外部の制御装置に対して移動体情報を提供するので、外部の制御装置は、自身で現在位置を検出する回路などを備える必要がない。そのため、外部の制御装置の機能を拡張するような場合であっても、通信部とのインターフェースさえ用意しておけばよく、現在位置を取得する回路などの再設計の必要がない。したがって、外部の制御装置における機能拡張時のコストの増加を抑制することができる。また、外部の制御装置の回路部品の部品点数を削減できることにより、外部の制御装置の小型化をも図ることができる。
【００１２】
また、制御部は、移動体の移動状態も含めた移動体情報を外部の制御装置に対して提供する。この移動状態とは、例えばジャイロセンサにより検知する移動体の方位や加速度センサにより検知する移動体の加速度など、移動体の移動状態を示す情報である。これにより、外部の制御装置に対して提供される移動体情報充実し、外部の制御装置で実行されるアプリケーションの種類を拡張することができる。
【００１３】
また、移動体情報に加えて、記憶部が記憶しているデータを外部の制御装置へ提供する。記憶部が記憶しているデータとしては、例えば地図データや音楽データなど外部の制御装置において利用されるデータ、あるいは、外部の制御装置で実行されるコンピュータプログラム本体などである。これにより、外部の制御装置の種類に応じて様々なデータを提供することができ、汎用性および利便性を向上させることができる。
【００１４】
請求項１記載の発明では、制御装置は、アンテナ一体型移動体情報提供装置から提供される移動体情報を利用するアプリケーション用のプログラムを実行する。このため、現在位置を取得する回路などを備える必要がない。これにより、回路部品の部品点数を削減することができる。したがって、小型化および車両への搭載性の向上を図ることができる。また、アプリケーションの機能を拡張する場合であっても、移動体情報の取得に関しては回路の再設計などを行う必要がない。したがって、機能拡張時におけるコストの増加を抑制することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明では、アンテナ一体型移動体情報提供装置から移動体情報に加えて各種のデータが提供され、制御装置は、移動体情報およびデータを利用してアプリケーションを実行する。この場合、提供されるデータは、地図データなどアプリケーションで利用するデータの他に、制御装置が実行するコンピュータプログラム本体も含まれる。これにより、アプリケーション用のプログラムを記憶する記憶手段および現在位置を取得する回路を備える必要がなく、回路部品の部品点数を削減することができる。したがって、小型化および車両への搭載性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態によるアンテナ一体型ロケータおよびナビゲーション装置の構成を示す概略図
【図２】第１実施形態によるアンテナ一体型ロケータの回路部品の実装状態を模式的に示す図で、（Ａ）は基板の表面側の配置を示す図、（Ｂ）は基板の裏面側の配置を示す図
【図３】第１実施形態によるアンテナ一体型ロケータの回路部品の実装状態を模式的に示す斜視図で、（Ａ）は基板を表面側から見た斜視図、（Ｂ）は基板を裏面側から見た斜視図
【図４】第１実施形態によるアンテナ一体型ロケータのナビゲーション装置への取り付け状態を模式的に示す斜視図
【図５】第１実施形態によるアンテナ一体型ロケータの登録処理の流れを示す概略図
【図６】第１実施形態によるアンテナ一体型ロケータおよびナビゲーション装置における通信処理の流れを示す概略図
【図７】第２実施形態による図１相当図
【図８】第３実施形態による図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明によるアンテナ一体型移動体情報提供装置およびそれを用いる車載装置の複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する複数の実施形態では実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるアンテナ一体型移動体情報提供装置および車載装置としてのナビゲーション装置を図１から図６を参照しながら説明する。以下、アンテナ一体型移動体情報提供装置をアンテナ一体型ロケータと称する。また、本実施形態では移動体として車両を想定している。
【００１８】
図１に示すように、アンテナ一体型ロケータ１およびナビゲーション装置２は、測位用データを送信する人工衛星３とともに車両用のいわゆる衛星航法システム４を構成している。アンテナ一体型ロケータ１およびナビゲーション装置２は、図示しない車両に搭載されている。アンテナ一体型ロケータ１は、ケーシング１０内に、制御部１１、アンテナ素子１２、現在位置取得部１３および記憶部１４を備えている。制御部１１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータにより構成されており、ＲＯＭなどに記憶されているコンピュータプログラムに従ってアンテナ一体型ロケータ１全体を制御する。制御部１１は、内蔵回路として、通信部１５、Ｉ／Ｏ１６、内蔵メモリ１７、ＡＤ変換器１８を有している。通信部１５は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格の通信インターフェースで構成されている。通信部１５は、外付けの物理層ＩＣ１９（ＰＨＹ）を介して、ナビゲーション装置２との間で各種のデータを通信する。なお、物理層ＩＣ１９は、制御部１１に内蔵されている構成であってもよい。Ｉ／Ｏ１６は、制御部１１と現在位置取得部１３または記憶部１４との間でデータの入出力を行うインターフェースである。Ｉ／Ｏ１６は、制御部１１と現在位置取得部１３との間はＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）あるいはＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）のシリアル通信によるデータ通信をサポートし、制御部１１と記憶部１４との間ではＳＤＩＯまたはＳＰＩによるデータ通信をサポートしている。
【００１９】
内蔵メモリ１７は、不揮発性且つ読み書き可能な半導体メモリであるいわゆるフラッシュメモリで構成されている。この内蔵メモリ１７には、例えば制御部１１で実行されるコンピュータプログラムなどが記憶されている。なお、内蔵メモリ１７は、ＲＯＭや記憶部１４などと共用してもよい。ＡＤ変換器１８は、周知のアナログ−デジタル変換器で構成されている。ＡＤ変換器１８は、ジャイロセンサ２０（ＧＹＲＯ）や加速度センサ２１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。ジャイロセンサ２０は移動体に相当する図示しない車両の方位を検知し、加速度センサ２１は車両の加速度を検知する。制御部１１は、ＡＤ変換器１８にてジャイロセンサ２０および加速度センサ２１で検知した車両の移動状態を取得する。すなわち、制御部１１、ジャイロセンサ２０および加速度センサ２１は、特許請求の範囲の移動状態取得部に相当する。なお、移動状態取得部は、ジャイロセンサ２０や加速度センサ２１に加えて、車両の移動状態を検知する他のセンサ類を有していてもよい。
【００２０】
アンテナ素子１２は、人工衛星３から送信される測位用データを受信して現在位置取得部１３に受け渡す。この場合、アンテナ素子１２で受信した測位用データの高周波信号は、低雑音アンプ２２（ＬＮＡ）で増幅され、表面弾性波フィルタ２３（ＳＡＷ）で中心周波数付近の信号が抽出された後、ＲＦ信号として現在位置取得部１３に入力される。
現在位置取得部１３は、入力されたＲＦ信号を制御部１１により設定された設定値に基づいて変換し、現在位置を取得する。具体的には、現在位置取得部１３は、内蔵回路として図示しないＲＦダウンコンバータ回路、ベースバンド処理回路および入出力インターフェース回路を有している。現在位置取得部１３は、表面弾性波フィルタ２３から入力されたＲＦ信号をこれらの内蔵回路で処理することにより、現在位置を取得する。つまり、現在位置取得部１３は、いわゆるＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）用のＩＣで構成されている。この場合、現在位置取得部１３は、制御部１１によって予め設定された条件に基づいて現在位置を取得する。なお、これらＲＦダウンコンバータ回路やベースバンド処理回路を内蔵する現在位置取得部１３の基本的な処理の内容は例えばＧＰＳ受信機などで一般的に用いられている周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
本実施形態の場合、アンテナ素子１２および現在位置取得部１３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＣｏｍＰＡＳＳ（Community-bus Planning Aid Simulation System）の規格に対応した人工衛星３から送信される測位用データの受信および現在位置の取得が可能である。なお、使用する航法衛星システムの規格が予め１つに決定されている場合などには、アンテナ素子１２および現在位置取得部１３にその規格のみに対応したものを用いてもよい。
【００２２】
記憶部１４は、ｅＭＭＣ（Embedded MultiMediaCard）規格の不揮発性半導体メモリで構成されおり、例えば数十ギガバイト程度といった大容量のデータの記憶が可能である。記憶部１４は、ナビゲーション装置２で利用される地図データを記憶している。この地図データには、例えば地図画面を表示するための地図描画用データ、マップマッチングや経路探索あるいは経路誘導などの処理に必要な道路データ、地名や地域などを表示するための地名データ、地図データにおける位置情報を示すノードデータ、各ノードの接続状態を示すリンクデータなどの各種のデータが含まれている。また、記憶部１４は、記憶されているデータの読み出しだけでなく、通信部１５を介して受信した各種のデータの書き込みにも対応している。つまり、記憶部１４は、ナビゲーション装置２から受信したデータを記憶することも可能に構成されている。
【００２３】
これら制御部１１、アンテナ素子１２、現在位置取得部１３および記憶部１４を構成する各回路部品は、図２および図３に示すように、１枚の基板２４に実装されている。基板２４は、長手方向が約４０ｍｍ、短手方向が約２０ｍｍの矩形状に形成されている。基板２４の片面側には、高さが約３ｍｍ程度のアンテナ素子１２および記憶部１４が設けられている。以下、アンテナ素子１２および記憶部１４が設けられている面を基板２４の表面とし、アンテナ素子１２と反対側の面を基板２４の裏面とする。基板２４の裏面には、低雑音アンプ２２、表面弾性波フィルタ２３、現在位置取得部１３および制御部１１が設けられている。なお、図２および図３では、物理層ＩＣ１９の図示を省略している。この基板２４は、図４に示すように、ケーシング１０に収容されている。また、ケーシング１０は、小型化を図るために回路部品を実装した基板２４を収容できる最小限の大きさに形成されている。このため、本実施形態の場合、ケーシング１０は、概ね長さ４０ｍｍ、幅２０ｍｍ、高さ２５ｍｍ程度の外観視が直方体形状に形成されている。
【００２４】
アンテナ素子１２は、図２および図３に示すように、現在位置取得部１３や制御部１１とは反対側の面において、基板２４の長手方向の一方の端部に設けられている。本実施形態の場合、アンテナ素子１２は、基板２４の図示左方の端部側に設けられている。つまり、アンテナ素子１２は、上記したように高周波信号の受信用であることから、イズの発生源になり易い現在位置取得部１３や制御部１１とは反対側の面に実装されている。この場合、アンテナ素子１２とともに基板２４の表面に設けられている記憶部１４は、アンテナ素子１２へのノイズの影響を抑えるため全面シールド加工されている。アンテナ素子１２は、基板２４に設けられているビア２５を介して基板２４の裏面側に設けられている低雑音アンプ２２に接続されている。
【００２５】
低雑音アンプ２２は、表面弾性波フィルタ２３を介して現在位置取得部１３に接続されている。つまり、基板２４において、アンテナ素子１２、低雑音アンプ２２、表面弾性波フィルタ２３および現在位置取得部１３は、互いに近接して設けられている。また、ジャイロセンサ２０は、低雑音アンプ２２に隣接した位置に設けられている。これは、ジャイロセンサ２０および低雑音アンプ２２は電源系統が同じであること、また、ジャイロセンサ２０そのものはそれほどノイズを発生しないため高周波信号に与える影響が少ないことによる。
【００２６】
現在位置取得部１３は、低雑音アンプ２２および表面弾性波フィルタ２３と近接させるため、基板２４の裏面の長手方向の中央付近に設けられている。本実施形態では、現在位置取得部１３は、水晶振動子やチップ抵抗などの周辺部品２６を１パッケージに封止したＳＩＰ（System In Package）型のパッケージＩＣ２７として形成されている。また、制御部１１は、アンテナ素子１２と反対側の基板２４の裏面においてアンテナ素子１２から離れた位置すなわち基板２４の長手方向におけるアンテナ素子１２と反対側の端部に設けられている。つまり、ノイズの発生源になり易い制御部１１は、基板２４の裏面において図示右方の端部側に設けられている。つまり、本実施形態では、ノイズの影響を抑制したいアンテナ素子１２と、ノイズの発生源になり易い制御部１１および現在位置取得部１３とは、互いに基板２４の反対側に設けられている。これら、現在位置取得部１３および制御部１１は、基板２４に設けられている図示しないグランドプレーンに接触した状態で設けられており、動作時における放熱が促されている。
【００２７】
制御部１１よりもさらに図示右方の端部には、ケーブルコネクタ２７が設けられている。ケーブルコネクタ２７には、ケーシング１０の外部に引き出される接続ケーブル２８が接続される。接続ケーブル２８は、ＵＳＢ規格の信号を伝送するため、信号線と電源線とを内包している。接続ケーブル２８の基板２４と反対側の端部には、ナビゲーション装置２と接続するためのＵＳＢコネクタ２９が設けられている。アンテナ一体型ロケータ１への電源供給、およびアンテナ一体型ロケータ１とナビゲーション装置２との間のデータの通信は、１本の接続ケーブル２８で行われる。
【００２８】
このような構成のアンテナ一体型ロケータ１は、図４示すようにケーシング１０に収容され、ナビゲーション装置２の本体３０に取り付けられている。
ナビゲーション装置２は、図１に示すように、外部の制御装置に相当する制御装置３１、表示部３２および移動体情報取得部３３を備えている。制御装置３１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータにより構成され、ナビゲーション装置２全体を制御する。制御装置３１は、例えば経路探索やマップマッチングなどの処理および表示部３２への地図画面や経路案内などの表示処理を行う。また、制御装置３１は、表示部３２の近傍に設けられている図示しない操作スイッチ類や表示部３２の画面に対応して設けられているタッチパネルなどから、ユーザの操作入力を受け付ける処理なども行う。つまり、ナビゲーション機能のうち比較的負荷の大きい経路探索や地図画面の表示などの処理は、ナビゲーション装置２の制御装置３１により実行されている。移動体情報取得部３３は、ＵＳＢ規格の通信インターフェースを有しており、アンテナ一体型ロケータ１から提供される移動体情報を取得する。
【００２９】
次に上記した構成のアンテナ一体型ロケータ１の作用について説明する。以下に説明する各処理はアンテナ一体型ロケータ１側では主として制御部１１により実行され、ナビゲーション装置２側では主として制御装置３１により実行されるものの、説明の簡略化のためアンテナ一体型ロケータ１およびナビゲーション装置２を主体として説明する。なお、ナビゲーション装置２で実行されるナビゲーション機能そのものは周知の技術と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００３０】
アンテナ一体型ロケータ１およびナビゲーション装置２は、その利用に先立って互いに登録を行う。この場合、図５に示す登録処理において、まず、アンテナ一体型ロケータ１は、ナビゲーション装置２にプラグインされる（Ｓ１０１）。ここで、プラグインとは、例えば図４に示すようにアンテナ一体型ロケータ１がナビゲーション装置２に取り付けられ、接続ケーブル２８にて接続した状態を意味している。通常、ナビゲーション装置２への取り付けおよび接続ケーブル２８による接続は、通常は電源がオフされた状態で行われる。そのため、以下の処理は、アンテナ一体型ロケータ１がプラグインされ、ナビゲーション装置２の電源がオンされたときに行われる処理である。
【００３１】
ナビゲーション装置２は、アンテナ一体型ロケータ１がプラグインされたことを認識すると（Ｓ２０１）、プラグイン確認信号を送信する（Ｓ２０２）。アンテナ一体型ロケータ１は、ナビゲーション装置２からのプラグイン確認信号を受信すると、登録要求信号を送信する（Ｓ１０２）。登録要求信号とは、アンテナ一体型ロケータ１の識別番号や対応する測位用データの規格など移動体情報を利用するための設定情報、および記憶部１４に記憶しているデータの種類などである。ナビゲーション装置２は、登録要求信号を受信すると、アンテナ一体型ロケータ１を登録し（Ｓ２０３）、登録確認信号を送信する（Ｓ２０４）。そして、アンテナ一体型ロケータ１は、登録確認信号を受信すると、ナビゲーション装置２を登録する（Ｓ１０３）。
【００３２】
このように、アンテナ一体型ロケータ１およびナビゲーション装置２は、登録処理においてを登録し合うことにより、相互利用が可能になる。この場合、登録処理が完了した場合には電源がオフされてもその登録を記憶し続けるようにしてもよいし、アンテナ一体型ロケータ１が取り外されていないかを確認するために電源がオンされたときに毎回行ってもよい。また、アンテナ一体型ロケータ１の記憶部１４にナビゲーション装置２で実行するナビゲーションプログラム本体を記憶している場合には、登録処理の時点においてナビゲーション装置２に対してナビゲーションプログラム本体のダウンロードが実施される。なお、ナビゲーションプログラム本体のダウンロードは、初回の登録処理時のみに行い電源がオフされてもナビゲーション装置２で記憶してもよいし、電源がオンされたときに更新データがあるかないかを確認するようにしてもよい。
【００３３】
アンテナ一体型ロケータ１は、上記の登録処理が完了すると、図６に示す移動体情報提供処理を実行する。また、ナビゲーション装置２は、ナビゲーションプログラムの実行を開始すると、地図画面の表示などの図示しないメイン処理を実行するとともに、図６に示す移動体情報取得処理を実行する。
【００３４】
アンテナ一体型ロケータ１は、移動体情報提供処理を実行すると、ナビゲーション装置２からの移動体情報の要求があるか否かを判定する（Ｓ１１１）。ナビゲーション装置２は、周知の経路探索処理などにおいて、表示部３２の地図画面上に車両の現在位置や進行方向を示す現在位置マークを表示する。この場合、ナビゲーション装置２は、車両の現在位置および方位の情報すなわち移動体情報を必要とする。そこで、アンテナ一体型ロケータ１が接続されたことを認識したナビゲーション装置２は、車両の現在位置などの移動体情報が必要になると、アンテナ一体型ロケータ１に対して移動体情報要求信号を送信する（Ｓ２１１）。そして、アンテナ一体型ロケータ１は、ナビゲーション装置２からの移動体情報要求信号を受信すると、すなわち、移動体情報の要求があると判定すると（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、車両の現在位置および方位を移動体情報として送信する（Ｓ１１２）。続いて、ナビゲーション装置２は、アンテナ一体型ロケータ１から移動体情報を受信すると、現在位置を更新する（Ｓ２１２）。これにより、ナビゲーション装置２は、最新の現在位置を取得する。
【００３５】
現在位置を更新すると、ナビゲーション装置２は、地図データが必要であるか否かを判定する（Ｓ２１３）。通常、ナビゲーション装置２は、表示部３２に表示する範囲よりも広い範囲の地図画面をメモリなどに一時的に展開しておき、車両の現在位置に応じてその表示領域を変更している。この場合、車両がメモリに展開している地図画面よりも外側へ進行するとき、あるいは目的地までの全行程を表示したいときなど、メモリに展開している地図画面では表示が行えない状況が起こり得る。
【００３６】
そこで、ナビゲーション装置２は、新たな地図データが必要になったと判定すると（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、アンテナ一体型ロケータ１に対して地図データ要求信号を送信する（Ｓ２１４）。すなわち、ナビゲーション装置２は、アンテナ一体型ロケータ１に対して地図データのアップデートを依頼する。この地図データ要求信号には、例えば、車両の進行方向すなわち走行中の道路における前方の位置を示すデータやユーザが指定した位置を示すデータなどが含まれている。アンテナ一体型ロケータ１は、地図データ要求信号を受信すると（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、地図データ要求信号に含まれる情報に基づいて必要な地図データをナビゲーション装置２に対して送信する（Ｓ１１４）。そして、地図データを受信したナビゲーション装置２は、地図データを更新した後（Ｓ２１５）、地図画面や現在位置マークおよび目的地までの経路などを表示しているナビゲーション画面を更新する（Ｓ２１６）。
【００３７】
アンテナ一体型ロケータ１は、地図データを送信した後、ステップＳ１１１に移行して移動体情報提供処理を繰り返し実行する。また、アンテナ一体型ロケータ１は、移動体情報や地図データの要求が無かった場合にも（Ｓ１１１：ＮＯ、Ｓ１１３：ＮＯ）、ステップＳ１１１に移行する。一方、ナビゲーション装置２は、ナビゲーション画面を更新すると、ステップＳ２１１に移行して移動体情報取得処理を繰り返し実行する。なお、アンテナ一体型ロケータ１側では、ナビゲーション装置２からの移動体情報の要求が無い場合であっても現在位置取得部１３による最新の現在位置の取得が行われている。また、ナビゲーション装置２側では、メイン処理などが繰り返し行われている。
【００３８】
このように、アンテナ一体型ロケータ１は、人工衛星３から送信された測位用データに基づいて現在位置を取得し、ナビゲーション装置２からの要求に応じて、移動体情報および車両の移動状態のデータをナビゲーション装置２に提供する。また、ナビゲーション装置２は、アンテナ一体型ロケータ１から提供される移動体情報を利用してナビゲーション機能を実行する。
【００３９】
以上説明した本実施形態によるアンテナ一体型ロケータ１およびナビゲーション装置２によれば、以下のような効果を得ることができる。
アンテナ一体型ロケータ１は、ケーシング１０内にアンテナ素子１２、現在位置取得部１３、通信部１５および制御部１１を設けている。そして、制御部１１は、現在位置取得部１３で取得した現在位置を含む移動体情報を、ケーシング１０の外部に設けられた例えばナビゲーション装置２などの車載装置に対して提供する。すなわち、アンテナ一体型ロケータ１は、移動体情報を提供する機能をモジュール化した構成となっている。このため、各種の車載装置にプラグインするだけで移動体情報を提供することができる。
【００４０】
アンテナ一体型ロケータ１の制御部１１は、移動体情報の提供に関する通信部１５の制御など、比較的負荷が小さい処理を実行する。このため、制御部１１は、必要なハードウェア機能が絞り込まれていることから、比較的小型のマイクロコンピュータで構成することができる。したがって、制御部１１の小型化ひいてはケーシング１０を含めたアンテナ一体型ロケータ１の体格の小型化を図ることができる。また、アンテナ一体型ロケータ１の小型化を図っていることから、車両への搭載性も向上する。
アンテナ素子１２と現在位置取得部１３とを同一の基板２４に設けているので、それらを別の基板２４に設けた場合のように基板２４毎に低雑音アンプ２２などの増幅器を設ける必要がない。これにより、周辺回路部品も含めた総部品点数を削減でき、基板２４の小型化ひいてはケーシング１０の小型化を図ることができる。
【００４１】
アンテナ素子１２を基板２４の表面に設け、現在位置取得部１３をアンテナ素子１２と反対側の面に設けている。つまり、アンテナ一体型ロケータ１では、ノイズの影響を抑制したい回路部品とノイズの発生源になり易い回路部品とが、それぞれ基板２４の反対側に実装されている。これにより、制御部１１や現在位置取得部１３から発生するノイズがアンテナ素子１２に与える影響を抑制することができる。また、ケーブルコネクタ２７を基板２４の裏面においてアンテナ素子１２から最も離れた位置に設けているので、接続ケーブル２８を伝わってケーシング１０内に入り込むおそれのある外部ノイズの影響を抑制することができる。
【００４２】
アンテナ一体型ロケータ１の制御部１１は、上記したように現在位置取得部１３で取得した位置情報などの提供と記憶部１４に記憶されているデータの提供とを主として行っている。すなわち、制御部１１では、複雑な演算処理などは行われていない。このため、制御部１１は、必要とされる処理能力が比較的低いことから、制御部１１を構成するマイクロコンピュータに比較的廉価なものを利用することができ、コストを低減することができる。また、アンテナ素子１２と現在位置取得部１３との間において増幅器などの部品点数を削減できることから、さらにコストを低減することができる。
アンテナ一体型ロケータ１と車載装置とは、ケーブルにより接続されている。つまり、アンテナ一体型ロケータ１とナビゲーション装置２とは、必ずしも同じ場所に設置する必要はない。このため、アンテナ一体型ロケータ１の設置場所を適宜変更することができ、車両への搭載性が向上する。
【００４３】
ナビゲーション装置２のような車載装置は、上記したように、アンテナ一体型ロケータ１から移動体情報を提供する。換言すると、アンテナ一体型ロケータ１に接続されるナビゲーション装置２は、自身で現在位置を検出する回路などを備える必要がなく、移動体情報を取得するための通信インターフェースを備えていればよい。このため、ナビゲーション装置２で実行されるアプリケーション機能を追加あるいは拡張する場合であっても、現在位置を取得する回路などの再設計の必要がない。したがって、ナビゲーション装置２の機能拡張時のコストの増加を抑制することができる。また、ナビゲーション装置２側の部品点数を削減できることから、小型化をも図ることができる。勿論、ナビゲーション装置２の製造コストも削減することができる。
【００４４】
アンテナ一体型ロケータ１の制御部１１は、ジャイロセンサ２０で検知した車両の方位や加速度センサ２１で検知した車両の加速度などの移動状態も含めて移動体情報として提供する。これにより、移動体情報として提供可能な情報が充実し、ナビゲーション機能以外の機能にも適用でき、アプリケーションの種類を拡張することができる。
アンテナ一体型ロケータ１は、移動体情報に加えて、記憶部１４が記憶しているデータもナビゲーション装置２に対して提供する。また、アンテナ一体型ロケータ１は、地図データ以外にもナビゲーションプログラム本体の提供も可能である。そして、記憶部１４は、ｅＭＭＣ規格の数十ギガバイト程度の大容量のデータを記憶可能である。このため、ナビゲーション装置２は、アンテナ一体型ロケータ１から提供されるデータを利用することにより、自身で記憶手段を備える必要が無くなる。これにより、ナビゲーション装置２側の部品点数を削減することができる。したがって、アンテナ一体型ロケータ１だけでなく、ナビゲーション装置２の小型化および車両への搭載性の向上を図ることができる。
【００４５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるアンテナ一体型ロケータおよび車載装置としての車両制御装置を図７を参照しながら説明する。第２実施形態では、主に、車載装置の種類すなわちアンテナ一体型ロケータから提供される移動体情報を利用するアプリケーションの種類が第１実施形態と異なっている。
【００４６】
図７に示すように、第２実施形態のアンテナ一体型ロケータ４０は、第１実施形態のアンテナ一体型ロケータ１とほぼ同一の構成である。ただし、車両制御装置４１は、第１実施形態のナビゲーション装置２とは異なり大容量の地図データを記憶する必要性が少ない。そのため、アンテナ一体型ロケータ４０は、車両制御装置４１に提供するデータが内蔵メモリ１７の容量に収まる場合、記憶部１４を設けなくてもよい。勿論、必要となるデータが内蔵メモリ１７に収まらない場合には、記憶部１４を設けてもよい。また、本実施形態のアンテナ一体型ロケータ４０は、車両制御装置４１との通信方式としていわゆる車載ＬＡＮの１つであるＣＡＮ（Controller Area Network）を採用している。そのため、アンテナ一体型ロケータ４０は、車両制御装置４１以外の車載機４２との間の通信も可能になっている。つまり、複数の車載装置においてアンテナ一体型ロケータ４０から提供される移動体情報を共有することが可能である。なお、通信方式は、ＣＡＮに限らず他の車載ＬＡＮの規格を採用してもよい。
【００４７】
車両制御装置４１は、いわゆるエンジン制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、外部の制御装置に相当する制御装置４３および移動体情報取得部４４を備えている。制御装置４３は、第１実施形態の制御装置３１と実質的に同じ構成である。また、移動体情報取得部４４は、ＵＳＢ規格ではなくＣＡＮを採用しているものの、その実質的な機能は第１実施形態の移動体情報取得部３３と同じである。本実施形態の場合、制御装置４３は、図示しないエンジンへの燃料の噴射量の制御や図示しないアクセルの踏み込み量に応じたアクセル開度の調整などを行うとともに、車両制御装置４１全体を制御する。車両制御装置４１における移動体情報の利用形態としては、例えば省エネ運転支援や安全運転支援のアプリケーションが考えられる。以下、エンジンの制御を例示して説明するが、本発明は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の場合には走行用モータの制御に応用できることは勿論である。
【００４８】
アンテナ一体型ロケータ４０は、内蔵メモリ１７または記憶部１４に、測位演算プログラムを記憶している。この測位演算プログラムは、移動体情報に基づいて、例えば道路の勾配や曲率半径などを演算するためのプログラムである。アンテナ一体型ロケータ４０は、第１実施形態と同様に、利用に先立って車両制御装置４１に登録される（図５参照）。このとき、アンテナ一体型ロケータ４０は、車両制御装置４１に対して測位演算プログラムをダウンロードする。すなわち、測位演算プログラムは、車載装置である車両制御装置４１によって実行されるプログラムである。このように、本実施形態においても、アンテナ一体型ロケータ４０は、移動体情報および測位演算プログラムの提供などの比較的負荷の小さい処理のみを実行する。
【００４９】
一方、車両制御装置４１は、アンテナ一体型ロケータ４０からダウンロードした測位演算プログラムを実行することにより、道路の勾配や曲率半径などを演算により算出する。そして、車両制御装置４１は、例えば勾配が下りの場合やカーブに進入する場合などにアクセル開度を小さくする。あるいは、車両制御装置４１は、燃料噴射量を低減する。これにより、無駄な燃料の消費が抑えられて燃費が向上するとともに、不用意に車速が上昇してしまうおそれが低減される。
【００５０】
このように、移動体情報を提供するアンテナ一体型ロケータ４０を車両制御装置４１などの既存の車載装置に適用することにより、省エネ運転の支援や安全運転の支援を行うことができる。すなわち、車載装置の機能を、コストの大幅な上昇を招くことなく、拡張することができる。
また、本実施形態の場合、アンテナ一体型ロケータ４０と車両制御装置４１との間の接続にはＣＡＮを採用していることから、複数の車載装置で移動体情報を利用することができる。勿論、各車載装置に取り付ける場合であっても、アンテナ一体型ロケータ４０の小型化が図られていることから車両への搭載性を損なうことがない。
【００５１】
また、アンテナ一体型ロケータ４０から測位演算プログラムをダウンロードするので、一般的には測位機能を備えていない車両制御装置４１などにおいても移動体情報を利用したアプリケーションを実行することができる。これにより、車両制御装置４１の付加価値を高めることができる。
【００５２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるアンテナ一体型ロケータおよび車載装置としてのドライブアルバム装置を図８を参照しながら説明する。第３実施形態では、車載装置の種類すなわちアンテナ一体型ロケータから提供される移動体情報を利用するアプリケーションの種類が第１実施形態と異なっている。
図８に示すように、第３実施形態のアンテナ一体型ロケータ５０は、第１実施形態のアンテナ一体型ロケータ１と実質的に同一の構成である。アンテナ一体型ロケータ５０は、内蔵メモリ１７あるいは記憶部１４に、ドライブアルバム装置５１で実行されるアルバムプログラムを記憶している。
【００５３】
ドライブアルバム装置５１は、外部の制御装置に相当する制御装置５２、移動体情報取得部５３、表示部５４、カメラ５５、スピーカ５６およびマイク５７を備えている。制御装置５２および移動体情報取得部５３の構成は、第１実施形態の制御装置３１および移動体情報取得部３３と実質的に同じである。制御装置５２は、車両の走行時あるいは停車時における画像を撮影可能ないわゆるドライブレコーダに類似した機能を実行するとともに、ドライブアルバム装置５１全体を制御する。ドライブアルバム装置５１は、例えばカメラ５５により車両の内部または外部を動画または静止画で撮影し、スピーカ５６から音楽データを再生出力し、マイク５７から音声を記録する。また、ドライブアルバム装置５１は、撮影した動画または静止画を表示部５４に表示する。なお、カメラ５５、スピーカ５６およびマイク５７の数は、１個に限らず複数であってもよい。
【００５４】
アンテナ一体型ロケータ５０は、第１実施形態と同様に、利用に先立ってドライブアルバム装置５１に登録される（図５参照）。このとき、アンテナ一体型ロケータ５０は、ドライブアルバム装置５１に対してアルバムプログラムをダウンロードする。ドライブアルバム装置５１は、図示しないメイン処理とともに、ダウンロードしたアルバムプログラムを実行する。このとき、ドライブアルバム装置５１の表示部５４には、画像の記録を開始するための例えば「ＲＥＣ」のアイコンが表示される。ユーザは、例えば「ＲＥＣ」アイコンをタッチ操作することにより、画像の撮影を開始する。撮影が開始されると、ドライブアルバム装置５１は、撮影データと、アンテナ一体型ロケータ５０から提供された移動体情報に基づく現在位置などの情報とを対応付けて記憶する。記憶された撮影データは、ユーザが任意に再生可能になっている。また、ドライブアルバム装置５１は、カーオーディオ装置などで再生されている音楽データも現在位置などの情報に対応付けて記憶する。これにより、例えば同じ道路を走行したときに以前の走行時に再生していた音楽データを自動で再生することができる。
【００５５】
このように、撮影データや再生されている音楽データと現在位置などの移動体情報とを対応付けて記憶することにより、例えば旅行をしたときの画像データなどを記録するようなアルバム機能を追加することができる。また、現在位置と音楽データとを対応付けて記憶することにより、同じ道路を走行したときに同じ音楽を再生するいわゆるジュークボックスのような機能も持たせることができる。
【００５６】
小型のアンテナ一体型ロケータ５０をユーザが取り外し可能な位置に設け、撮影データなどをアンテナ一体型ロケータ５０の記憶部１４に記憶するようにするとよい。これにより、画像データを記憶したアンテナ一体型ロケータ５０を車両から取り外すことができ、ユーザは、自宅でも画像データを再生することができる。この場合、ＵＳＢ規格の通信インターフェースを利用していることから、容易にユーザのコンピュータに接続することができる。
【００５７】
（その他の実施形態）
本発明は、上述した各実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
アンテナ一体型ロケータ接続する車載装置の種類は各実施形態にて例示したものに限定されない。アンテナ一体型ロケータは、上記したように小型且つ低コスト化が図られているため、様々な車載装置に接続することができる。
【００５８】
また、アンテナ一体型ロケータを接続する外部の制御装置としては、車載装置の制御装置などに限らず例えば携帯型ＧＰＳ端末などの制御装置であってもよい。
アンテナ一体型ロケータと外部の制御装置と間のデータ通信に有線による通信方式を採用した例を示したが、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信による通信方式を採用してもよい。これにより、アンテナ一体型ロケータおよび外部の制御装置は、接続ケーブル２８が不要になること、また、設置場所を問わなくなることなどから、取り扱いを容易にすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
図面中、１、４０、５０はアンテナ一体型ロケータ（アンテナ一体型移動体情報提供装置）、２はナビゲーション装置（車載装置）、３は人工衛星、１０はケーシング、１１は制御部（制御部、移動状態取得部）、１２はアンテナ素子、１３は現在位置取得部、１４は記憶部、１５は通信部、２０はジャイロセンサ（移動状態取得部）、２１は加速度センサ（移動状態取得部）、２４は基板、３１、４３、５２は制御装置（外部の制御装置）、３３、４４、５３は移動体情報取得部、４１は車両制御装置（車載装置）、４２は車載機（車載装置）、５１はドライブアルバム装置（車載装置）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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