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技術 輸送装置用航法システム、輸送装置用無線通信システム、輸送装置用航法および通信システム、輸送装置内に航法データを提供する方法、輸送装置内に無線通信を提供する方法、輸送装置用航法および通信システムを提供する方法、GPS受信機からの航法データを慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで補う方法、ならびにGPS受信機からの出力で慣性センサーを自動的に校正する方法

出願人 ヤザキ・ノース・アメリカ,インコーポレイテッド
発明者 アラン・ダブリュ・バーマンマイケル・アール・ボイドデビッド・ジェイ・ポール
出願日 2002年11月22日 (17年3ヶ月経過) 出願番号 2002-339530
公開日 2003年8月15日 (16年7ヶ月経過) 公開番号 2003-227733
状態 拒絶査定
技術分野 航行(Navigation) 航行(Navigation) 無線による位置決定 移動無線通信システム
主要キーワード ピンコネクター 式携帯装置 ゼロオーム 付リンク 原動機付き 光学データ信号 イヤーフォン ハンドフリーシステム
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

GPSおよび無線通信システム運行中輸送装置操作者にとってより簡単に且つ安全にアクセス可能なものとするために、GPSおよび無線通信システムをユーザーの輸送装置のシステム一体化する改良された手段および方法を提供すること。

解決手段

GPSとその他の航法装置からのデータは、輸送装置上の種々の電子装置の間にデータを配信するデジタルデータネットワーク、望ましくは、光ファイバーネットワーク上に伝送される。例えば、WWAN、WPAN若しくはWLANのエリア内で作動する無線ネットワークに対して送られ且つ、そこから受信された音声およびデータストリームはまた、種々の輸送装置上の装置によって使用されるために、光ファイバーネットワーク上に配信される。GPS受信機および無線トランシーバーのための、アンテナファームは、輸送装置上のデータネットワークに接続され得る。

概要

背景

全地球測位システム(即ち、GPS)は、多数の軌道周回衛星からの送信波を使用して自身の位置を決定する内臓式携帯装置である。GPSユニットは、世界中のどこでも、その位置を緯度経度表現で決定することができる。

明白な理由で、GPSユニットは、一般に、自動車トラックバスボート飛行機、等の原動機付き輸送装置において使用されている。搭載GPSユニットからの情報、およびその情報が如何に時間を切り替えるかの検査でもって、輸送装置の方向若しくはヘディング走行速度およびその他のパラメーターが決定され得る。加えて、他の航法装置が、GPSユニットによって発生されたデータを補うために使用され得る。

また、GPSユニットは、しばしば、電子マッピングシステム一体化されている。マッピングシステムは、その上にユーザーの地域の地図が表示される表示装置を含み得る。GPSデータでもって、ユーザー若しくはユーザーの輸送装置の位置が、またマップ化される目的地への道順発見することにおいてユーザーを手助けするために、表示装置上に描図され得る。マッピングシステムはまた、指定された目的地およびGPSデータによって特定されるユーザーの現在の位置に基づいて、方向若しくはプロンプトを発生でき得る。

GPSユニットおよび関連の装置は、ユーザーが不慣れな領域にいる間、ユーザーを導く手助けをするが、そのユーザーは、移動している間に、無線電話を使用して連絡をとることもできる。無線電話は、ユーザーのハンドセットサービスエリア中に分布された基地局のネットワークとの間で高周波(即ち、RF)信号を伝送することにより作動する。これらの無線ネットワークは、時々無線ワイドエリアネットワーク(即ち、WWANs:Wireless Wide-Area Networks)と称され、ユーザーの位置に対しておよびその位置から、音声と共にデータを伝送するために使用され得る。

無線電話およびその他の無線データサービス支援するための従来のWWAN設備に加えて、いくつかの地域では、より限定されたスケールで、無線データネットワーク展開されている。これらのネットワーク、即ち、無線ローカルエリアネットワーク(即ち、WLANs:Wireless Local-Area Networks)は、例えば、ビル複合体の中の、特別なビル、特別な近所、若しくは特別な地区、等に存在し得る。WLANsはまた、ユーザーの登録された無線設備に対しておよびその設備から、音声データを含むデータを搬送するために使用され得る。加えて、無線パーソナルエリアネットワーク(即ち、WPAN:Wireless Personal-AreaNetwork)は、輸送装置内で無線装置通信できるようにする。これらのネットワークは、携帯電話ヘッドフォンパーソナルデジタルアシスタント(即ち、PDAs:Personal Digital Assistants)およびその他の情報装置を、限定された範囲上で接続することができる。

このようにして、GPSおよびその他の航法装置は、ユーザー自身の位置を絶え間なく特定し且つ、所望の目的地に導くために、ユーザーを手助けする。同時に、無線ネットワークおよびこれらのネットワークと通信する装置は、ユーザーが運行中に音声およびデータ通信を行なえるようにする。結果として、GPSおよび無線通信の両方を使用する普通の環境は、ユーザーの輸送装置内である。

概要

GPSおよび無線通信システムを運行中の輸送装置操作者にとってより簡単に且つ安全にアクセス可能なものとするために、GPSおよび無線通信システムをユーザーの輸送装置のシステムと一体化する改良された手段および方法を提供すること。

GPSとその他の航法装置からのデータは、輸送装置上の種々の電子装置の間にデータを配信するデジタルデータネットワーク、望ましくは、光ファイバーネットワーク上に伝送される。例えば、WWAN、WPAN若しくはWLANのエリア内で作動する無線ネットワークに対して送られ且つ、そこから受信された音声およびデータストリームはまた、種々の輸送装置上の装置によって使用されるために、光ファイバーネットワーク上に配信される。GPS受信機および無線トランシーバーのための、アンテナファームは、輸送装置上のデータネットワークに接続され得る。

目的

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、当該課題を解決するための、輸送装置用航法システム、輸送装置用無線通信システム、輸送装置用航法および通信システム、輸送装置内に航法データを提供する方法、輸送装置内に無線通信を提供する方法、輸送装置用航法および通信システムを提供する方法、GPS受信機からの航法データを慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで補う方法、ならびにGPS受信機からの出力で慣性センサーを自動的に校正する方法、を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

輸送装置のための航法システムであって、GPS(Global Positioning System)受信機と、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークと、前記GPS受信機と前記デジタルネットワークとを接続するネットワークインタフェースと、を備え、前記GPS受信機が前記デジタルデータネットワーク上に航法データを出力することを特徴とする輸送装置用航法システム。

請求項2

前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備えていることを特徴とする請求項1に記載した輸送装置用航法システム。

請求項3

前記GPS受信機からの前記航法データを補うように輸送装置ヘディングデータを提供する慣性センサーを更に備え、前記慣性センサーも前記ネットワークインタフェースに接続されていることを特徴とする請求項1に記載した輸送装置用航法システム。

請求項4

前記航法データおよび前記輸送装置ヘディングデータを前記デジタルデータネットワーク上に出力される前に処理するためのマイクロコントローラーを更に備え、前記マイクロ・コントローラーは、前記輸送装置の速度が所定の閾値未満である場合、前記GPS受信機からのヘディングデータの代わりに前記慣性センサーからの前記ヘディングデータを用いることを特徴とする請求項3に記載した輸送装置用航法システム。

請求項5

前記航法データおよび前記輸送装置ヘディングデータを前記デジタルデータネットワーク上に出力される前に処理するためのマイクロ・コントローラーを更に備え、前記GPS受信機により出力された前記航法データから決定されるように前記輸送装置の位置が突き止められる偏角ゾーンに基づき前記マイクロ・コントローラーが前記慣性センサーからの前記輸送装置ヘディングデータに補正係数をかけることを特徴とする請求項3に記載した輸送装置用航法システム。

請求項6

前記航法データを受信し且つ表示するために前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載した輸送装置用航法システム。

請求項7

前記輸送装置のインストルメントパネルを更に備え、前記インストルメントパネルが、前記GPS受信機からの前記航法データを受信し且つ表示するように、前記デジタルデータネットワークに接続されていることを特徴とする請求項1に記載した輸送装置用航法システム。

請求項8

輸送装置のための無線通信システムであって、前記輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワーク通信するためのアンテナを有する無線ネットワークステージと、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークと、前記無線ネットワークステージを経由して受信されたデータが前記デジタルデータネットワークを通じて伝送可能で且つ、前記デジタルデータネットワークからのデータが前記無線ネットワークステージを経由して前記無線ネットワークに伝送可能であるように、前記無線ネットワークステージを前記デジタルデータネットワークに接続するデジタルネットワークインタフェースと、を備えていることを特徴とする輸送装置用無線通信ステム

請求項9

前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備えていることを特徴とする請求項8に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項10

前記無線ネットワークステージからのアナログ音声信号を前記デジタルネットワークインタフェースによる前記デジタルデータネットワークを通じた伝送のためのデジタルデータストリームに変換するため、および前記デジタルデータネットワークからのデジタルオーディオ信号を前記無線ネットワークステージによる伝送のためのアナログオーディオ信号に変換するためのアナログデジタルコンバーターを更に備えていることを特徴とする請求項8に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項11

前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークと通信するための無線パーソナルエリアネットワークステージであることを特徴とする請求項8に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項12

前記無線ネットワークステージが、無線ローカルエリアネットワークと通信するための無線ローカルエリアネットワークステージであることを特徴とする請求項8に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項13

前記無線ネットワークステージが、無線ワイドエリアネットワークと通信するための無線ワイドエリアネットワークステージであることを特徴とする請求項8に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項14

無線ローカルエリアネットワークと通信するための無線ローカルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴とする請求項13に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項15

無線パーソナルエリアネットワークと通信するための無線パーソナルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴とする請求項14に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項16

前記無線ネットワークステージを経由して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたオーディオデータストリーム可聴音にするために前記デジタルデータネットワークに接続されたスピーカーを更に備えていることを特徴とする請求項10に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項17

前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためオーディオ信号を変換するために前記デジタルデータネットワークに接続されたマイクロフォンを更に備えていることを特徴とする請求項16に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項18

前記無線ネットワークステージを介して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたデータを受信し且つ表示するために前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置を更に備えていることを特徴とする請求項8に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項19

前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためデータを入力するために前記デジタルデータネットワークに接続されたユーザー入力装置を更に備えていることを特徴とする請求項18に記載した輸送装置用無線通信システム。

請求項20

輸送装置のための航法および通信システムであって、GPS受信機と、前記輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するためのアンテナを有する無線ネットワークステージと、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークと、前記無線ネットワークステージと前記GPS受信機とを前記デジタルデータネットワークに接続するデジタルネットワークインタフェースと、を備え、前記無線ネットワークステージを経由して受信されたデータが前記デジタルデータネットワークを通じて伝送され、そして前記デジタルデータネットワークからのデータが前記無線ネットワークステージを経由して前記無線ネットワークに伝送され、そして、前記GPS受信機が、前記デジタルデータネットワーク上に航法データを出力することを特徴とする輸送装置用航法および通信システム。

請求項21

前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備えていることを特徴とする請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項22

前記GPS受信機からの前記航法データを補うように輸送装置ヘディングデータを提供する慣性センサーを更に備え、前記慣性センサーも前記ネットワークインタフェースに接続されていることを特徴とする請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項23

前記GPS受信機からの前記航法データか若しくは前記無線ネットワークステージを介して受信されたデータを受信し且つ表示するために前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置を更に備えていることを特徴とする請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項24

前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためデータを入力するために前記デジタルデータネットワークに接続されたユーザー入力装置を更に備えていることを特徴とする請求項23に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項25

前記無線ネットワークステージにより受信されたアナログ音声信号を前記デジタルネットワークインタフェースによる前記デジタルデータネットワークを通じた伝送のためのデジタルデータストリームに変換するため、および前記デジタルデータネットワークからのデジタルオーディオ信号を前記無線ネットワークステージによる伝送のためのアナログオーディオ信号に変換するためのアナログ・デジタルコンバーターを更に備えていることを特徴とする請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項26

前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークと通信するための無線パーソナルエリアネットワークステージであることを特徴とする請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項27

前記無線ネットワークステージが、無線ローカルエリアネットワークと通信するための無線ローカルエリアネットワークステージであることを特徴とする請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項28

前記無線ネットワークステージが、無線ワイドエリアネットワークと通信するための無線ワイドエリアネットワークステージであることを特徴とする請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項29

無線ローカルエリアネットワークと通信するための無線ローカルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴とする請求項28に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項30

無線パーソナルエリアネットワークと通信するための無線パーソナルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴とする請求項29に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項31

スピーカーを更に備え、前記無線ネットワークステージを経由して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて前記スピーカーに伝送されたオーディオデータストリームを可聴音にするために、前記スピーカーが前記デジタルデータネットワークに接続されていることを特徴とする請求項25に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項32

前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためオーディオ信号を変換するために前記デジタルデータネットワークに接続されたマイクロフォンを更に備えていることを特徴とする請求項25に記載した輸送装置用航法および通信システム。

請求項33

輸送装置内に航法データを提供する方法であって、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークにネットワークインタフェースを介してGPS受信機を接続して、前記GPS受信機が前記デジタルデータネットワーク上に航法データを出力することを特徴とする輸送装置内に航法データを提供する方法。

請求項34

前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備えており、前記輸送装置内に航法データを提供する方法が、前記航法データを前記光ファイバーネットワーク上に伝送するために光学信号に変換することを更に含むことを特徴とする請求項33に記載した輸送装置内に航法データを提供する方法。

請求項35

前記輸送装置内に航法データを提供する方法が、前記ネットワークインタフェースにも接続された慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで前記GPS受信機からの前記航法データを補うことを更に含み、前記輸送装置の速度が所定の閾値未満である場合、前記慣性センサーからの前記ヘディングデータが、前記GPS受信機からのヘディングデータの代わりとして用いられることを特徴とする請求項33に記載した輸送装置内に航法データを提供する方法。

請求項36

前記ネットワークインタフェースにも接続された慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで前記GPS受信機からの前記航法データを補うこと、そして、前記GPS受信機により出力された前記航法データから決定されるように前記輸送装置の位置が突き止められる偏角ゾーンに基づき前記慣性センサーからの前記輸送装置ヘディングデータに補正係数をかけること、を更に含むことを特徴とする請求項33に記載した輸送装置内に航法データを提供する方法。

請求項37

前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置で前記航法データを受信し且つ表示することを更に含むことを特徴とする請求項33に記載した輸送装置内に航法データを提供する方法。

請求項38

輸送装置内に無線通信を提供する方法であって、前記輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するための無線ネットワークステージを設けることと、前記無線ネットワークステージと前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークとの間の接続を設けることと、を含むことを特徴とする輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項39

前記無線ネットワークステージを経由して受信されたデータを前記デジタルデータネットワークを通じて伝送することと、前記デジタルデータネットワークからのデータを前記無線ネットワークステージを経由して前記無線ネットワークに伝送することと、を更に含むことを特徴とする請求項38に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項40

前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、前記データを前記光ファイバーネットワーク上に伝送するための光学データストリームに変換することを更に含むことを特徴とする請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項41

前記無線ネットワークステージにより受信されたアナログ音声信号を前記デジタルネットワークインタフェースによる前記デジタルデータネットワークを通じた伝送のためのデジタルデータストリームに変換することと、前記デジタルデータネットワークからのデジタルオーディオ信号を前記無線ネットワークステージによる伝送のためのアナログオーディオ信号に変換することと、を更に含むことを特徴とする請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項42

前記無線ネットワークステージが、無線ローカルエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、無線ローカルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴とする請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項43

前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、無線パーソナルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴とする請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項44

前記無線ネットワークステージが、無線ワイドエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、無線ワイドエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴とする請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項45

前記無線ネットワークステージが無線ローカルエリアネットワークステージを更に備え、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、無線ローカルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴とする請求項44に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項46

前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークと通信する無線パーソナルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴とする請求項45に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項47

前記無線ネットワークステージを経由して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたオーディオデータストリームを前記デジタルデータネットワークに接続されたスピーカーで可聴音にすることを更に含むことを特徴とする請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項48

前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためのオーディオ信号を前記デジタルデータネットワークに接続されたマイクロフォンで変換することを更に含むことを特徴とする請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項49

前記無線ネットワークステージを介して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたデータを前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置で受信し且つ表示することを更に含むことを特徴とする請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項50

前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためのデータを前記デジタルデータネットワークに接続されたユーザー入力装置で入力することを更に含むことを特徴とする請求項49に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法。

請求項51

輸送装置のための航法および通信システムを提供する方法であって、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークにGPS受信機をネットワークインタフェースを介して接続して、前記GPS受信機が航法データを前記デジタルデータネットワーク上に出力することと、前記輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するための無線ネットワークステージを設けることと、前記無線ネットワークステージと前記輸送装置内に設置された前記デジタルデータネットワークとの間の接続を設けることと、を含むことを特徴とする輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項52

前記無線ネットワークステージを経由して受信したデータを前記デジタルデータネットワークを通じて伝送することと、前記デジタルデータネットワークからのデータを前記無線ネットワークステージを経由して前記無線ネットワークに伝送することと、を更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項53

前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備え、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記GPS受信機若しくは前記無線ネットワークステージからのデータを前記光ファイバーネットワーク上に伝送するための光学信号に変換することを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項54

前記ネットワークインタフェースにも接続された慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで前記GPS受信機からの前記航法データを補うことを更に含み、前記輸送装置の速度が所定の閾値未満である場合、前記慣性センサーからの前記ヘディングデータが、前記GPS受信機からのヘディングデータの代わりに用いられることを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項55

前記ネットワークインタフェースにも接続された慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで前記GPS受信機からの前記航法データを補うことと、前記GPS受信機により出力された前記航法データから決定されるように前記輸送装置の位置が突き止められる偏角ゾーンに基づき前記慣性センサーからの前記輸送装置ヘディングデータに補正係数をかけることと、を更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項56

前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置で前記航法データを受信し且つ表示することを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項57

前記無線ネットワークステージにより受信されたアナログ音声信号を前記デジタルネットワークインタフェースによる前記デジタルデータネットワークを通じた伝送のためのデジタルデータストリームに変換することと、前記デジタルデータネットワークからのデジタルオーディオ信号を前記無線ネットワークステージによる伝送のためのアナログオーディオ信号に変換することと、を更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項58

前記無線ネットワークステージが無線パーソナルエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、無線パーソナルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項59

前記無線ネットワークステージが無線ローカルエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、無線ローカルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項60

前記無線ネットワークステージが無線ワイドエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、無線ワイドエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項61

前記無線ネットワークステージが無線ローカルエリアネットワークを更に備え、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、無線ローカルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴とする請求項60に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項62

前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークと通信する無線パーソナルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴とする請求項61に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項63

前記無線ネットワークステージを経由して受信し且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたオーディオデータストリームを前記デジタルデータネットワークに接続されたスピーカーで可聴音にすることを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項64

前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためのオーディオ信号を前記デジタルデータネットワークに接続されたマイクロフォンで変換することを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項65

前記無線ネットワークステージを介して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたデータを前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置で受信し且つ表示することを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項66

前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためのデータを前記デジタルデータネットワークに接続されたユーザー入力装置で入力することを更に含むことを特徴とする請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法。

請求項67

GPS受信機からの航法データを慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで補う方法であって、前記輸送装置の速度が所定の閾値未満である場合、前記慣性センサーからの前記ヘディングデータが、前記GPS受信機からのヘディングデータの代わりに用いられることを特徴とする方法。

請求項68

GPS受信機からの出力で慣性センサーを自動的に校正する方法であって、前記GPS受信機により出力された航法データから決定され、前記輸送装置の位置が突き止められる偏角ゾーンに基づき前記慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータに自動的に補正係数をかけることを特徴とする方法。

技術分野

0001

本発明は、全地球測位システム、その他の航法装置および無線ネットワークデジタルデータネットワークインタフェースするための方法およびシステムに関し、特に、輸送装置航法システム、輸送装置用無線通信システム、輸送装置用航法および通信システム、輸送装置内に航法データを提供する方法、輸送装置内に無線通信を提供する方法、輸送装置用航法および通信システムを提供する方法、GPS受信機からの航法データを慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで補う方法、ならびにGPS受信機からの出力で慣性センサーを自動的に校正する方法に関する。

0002

具体的に、本発明は原動機付き輸送装置における航法の分野に関する。また、本発明は音声およびデータストリームの無線通信の分野に関する。また、本発明はデータをデジタルデータネットワークを通じて配信する分野に関する。より詳細には、本発明は、全地球測位システム(即ち、GPS:Global Positioning System)、無線音声およびデータネットワーク、等の航法装置を輸送装置内に設置された有線デジタルデータネットワークとインタフェースして、当該航法装置および無線ネットワークからのデータが、輸送装置ネットワーク上の装置によって配信可能とされ且つ使用可能とされるようにする、手段および方法に関する。

背景技術

0003

全地球測位システム(即ち、GPS)は、多数の軌道周回衛星からの送信波を使用して自身の位置を決定する内臓式携帯装置である。GPSユニットは、世界中のどこでも、その位置を緯度経度表現で決定することができる。

0004

明白な理由で、GPSユニットは、一般に、自動車トラックバスボート飛行機、等の原動機付き輸送装置において使用されている。搭載GPSユニットからの情報、およびその情報が如何に時間を切り替えるかの検査でもって、輸送装置の方向若しくはヘディング、走行速度およびその他のパラメーターが決定され得る。加えて、他の航法装置が、GPSユニットによって発生されたデータを補うために使用され得る。

0005

また、GPSユニットは、しばしば、電子マッピングシステム一体化されている。マッピングシステムは、その上にユーザーの地域の地図が表示される表示装置を含み得る。GPSデータでもって、ユーザー若しくはユーザーの輸送装置の位置が、またマップ化される目的地への道順発見することにおいてユーザーを手助けするために、表示装置上に描図され得る。マッピングシステムはまた、指定された目的地およびGPSデータによって特定されるユーザーの現在の位置に基づいて、方向若しくはプロンプトを発生でき得る。

0006

GPSユニットおよび関連の装置は、ユーザーが不慣れな領域にいる間、ユーザーを導く手助けをするが、そのユーザーは、移動している間に、無線電話を使用して連絡をとることもできる。無線電話は、ユーザーのハンドセットサービスエリア中に分布された基地局のネットワークとの間で高周波(即ち、RF)信号を伝送することにより作動する。これらの無線ネットワークは、時々無線ワイドエリアネットワーク(即ち、WWANs:Wireless Wide-Area Networks)と称され、ユーザーの位置に対しておよびその位置から、音声と共にデータを伝送するために使用され得る。

0007

無線電話およびその他の無線データサービス支援するための従来のWWAN設備に加えて、いくつかの地域では、より限定されたスケールで、無線データネットワーク展開されている。これらのネットワーク、即ち、無線ローカルエリアネットワーク(即ち、WLANs:Wireless Local-Area Networks)は、例えば、ビル複合体の中の、特別なビル、特別な近所、若しくは特別な地区、等に存在し得る。WLANsはまた、ユーザーの登録された無線設備に対しておよびその設備から、音声データを含むデータを搬送するために使用され得る。加えて、無線パーソナルエリアネットワーク(即ち、WPAN:Wireless Personal-AreaNetwork)は、輸送装置内で無線装置で通信できるようにする。これらのネットワークは、携帯電話ヘッドフォンパーソナルデジタルアシスタント(即ち、PDAs:Personal Digital Assistants)およびその他の情報装置を、限定された範囲上で接続することができる。

0008

このようにして、GPSおよびその他の航法装置は、ユーザー自身の位置を絶え間なく特定し且つ、所望の目的地に導くために、ユーザーを手助けする。同時に、無線ネットワークおよびこれらのネットワークと通信する装置は、ユーザーが運行中に音声およびデータ通信を行なえるようにする。結果として、GPSおよび無線通信の両方を使用する普通の環境は、ユーザーの輸送装置内である。

発明が解決しようとする課題

0009

そういった場合であれば、GPSおよび無線通信システムを運行中の輸送装置操作者にとってより簡単に且つ安全にアクセス可能なものとするために、GPSおよび無線通信システムをユーザーの輸送装置のシステムと一体化する改良された手段および方法のための技術の要請がある。

0010

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、当該課題を解決するための、輸送装置用航法システム、輸送装置用無線通信システム、輸送装置用航法および通信システム、輸送装置内に航法データを提供する方法、輸送装置内に無線通信を提供する方法、輸送装置用航法および通信システムを提供する方法、GPS受信機からの航法データを慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで補う方法、ならびにGPS受信機からの出力で慣性センサーを自動的に校正する方法、を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

前述した目的を達成するために、本発明に係る輸送装置用航法システムは、請求項1に記載したように、輸送装置のための航法システムであって、GPS受信機と、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークと、前記GPS受信機と前記デジタルネットワークとを接続するネットワークインタフェースと、を備え、前記GPS受信機が前記デジタルデータネットワーク上に航法データを出力することを特徴としている。

0012

また、本発明に係る輸送装置用航法システムは、請求項2に記載したように、請求項1に記載した輸送装置用航法システムにおいて、前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備えていることを特徴としている。

0013

また、本発明に係る輸送装置用航法システムは、請求項3に記載したように、請求項1に記載した輸送装置用航法システムが、前記GPS受信機からの前記航法データを補うように輸送装置ヘディングデータを提供する慣性センサーを更に備え、前記慣性センサーも前記ネットワークインタフェースに接続されていることを特徴としている。

0014

また、本発明に係る輸送装置用航法システムは、請求項4に記載したように、請求項3に記載した輸送装置用航法システムが、前記航法データおよび前記輸送装置ヘディングデータを前記デジタルデータネットワーク上に出力される前に処理するためのマイクロコントローラーを更に備え、前記マイクロ・コントローラーは、前記輸送装置の速度が所定の閾値未満である場合、前記GPS受信機からのヘディングデータの代わりに前記慣性センサーからの前記ヘディングデータを用いることを特徴としている。

0015

また、本発明に係る輸送装置用航法システムは、請求項5に記載したように、請求項3に記載した輸送装置用航法システムが、前記航法データおよび前記輸送装置ヘディングデータを前記デジタルデータネットワーク上に出力される前に処理するためのマイクロ・コントローラーを更に備え、前記GPS受信機により出力された前記航法データから決定されるように前記輸送装置の位置が突き止められる偏角ゾーンに基づき前記マイクロ・コントローラーが前記慣性センサーからの前記輸送装置ヘディングデータに補正係数をかけることを特徴としている。

0016

また、本発明に係る輸送装置用航法システムは、請求項6に記載したように、請求項1に記載した輸送装置用航法システムが、前記航法データを受信し且つ表示するために前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置を更に備えていることを特徴としている。

0017

また、本発明に係る輸送装置用航法システムは、請求項7に記載したように、請求項1に記載した輸送装置用航法システムが、前記輸送装置のインストルメントパネルを更に備え、前記インストルメントパネルが、前記GPS受信機からの前記航法データを受信し且つ表示するように、前記デジタルデータネットワークに接続されていることを特徴としている。

0018

また、前述した目的を達成するために、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項8に記載したように、輸送装置のための無線通信システムであって、前記輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するためのアンテナを有する無線ネットワークステージと、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークと、前記無線ネットワークステージを経由して受信されたデータが前記デジタルデータネットワークを通じて伝送可能で且つ、前記デジタルデータネットワークからのデータが前記無線ネットワークステージを経由して前記無線ネットワークに伝送可能であるように、前記無線ネットワークステージを前記デジタルデータネットワークに接続するデジタルネットワークインタフェースと、を備えていることを特徴としている。

0019

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項9に記載したように、請求項8に記載した輸送装置用無線通信システムにおいて、前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備えていることを特徴としている。

0020

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項10に記載したように、請求項8に記載した輸送装置用無線通信システムが、前記無線ネットワークステージからのアナログ音声信号を前記デジタルネットワークインタフェースによる前記デジタルデータネットワークを通じた伝送のためのデジタルデータストリームに変換するため、および前記デジタルデータネットワークからのデジタルオーディオ信号を前記無線ネットワークステージによる伝送のためのアナログオーディオ信号に変換するためのアナログデジタルコンバーターを更に備えていることを特徴としている。

0021

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項11に記載したように、請求項8に記載した輸送装置用無線通信システムにおいて、前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークと通信するための無線パーソナルエリアネットワークステージであることを特徴としている。

0022

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項12に記載したように、請求項8に記載した輸送装置用無線通信システムにおいて、前記無線ネットワークステージが、無線ローカルエリアネットワークと通信するための無線ローカルエリアネットワークステージであることを特徴としている。

0023

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項13に記載したように、請求項8に記載した輸送装置用無線通信システムにおいて、前記無線ネットワークステージが、無線ワイドエリアネットワークと通信するための無線ワイドエリアネットワークステージであることを特徴としている。

0024

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項14に記載したように、請求項13に記載した輸送装置用無線通信システムが、無線ローカルエリアネットワークと通信するための無線ローカルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴としている。

0025

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項15に記載したように、請求項14に記載した輸送装置用無線通信システムが、無線パーソナルエリアネットワークと通信するための無線パーソナルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴としている。

0026

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項16に記載したように、請求項10に記載した輸送装置用無線通信システムが、前記無線ネットワークステージを経由して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたオーディオデータストリーム可聴音にするために前記デジタルデータネットワークに接続されたスピーカーを更に備えていることを特徴としている。

0027

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項17に記載したように、請求項16に記載した輸送装置用無線通信システムが、前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためオーディオ信号を変換するために前記デジタルデータネットワークに接続されたマイクロフォンを更に備えていることを特徴としている。

0028

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項18に記載したように、請求項8に記載した輸送装置用無線通信システムが、前記無線ネットワークステージを介して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたデータを受信し且つ表示するために前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置を更に備えていることを特徴としている。

0029

また、本発明に係る輸送装置用無線通信システムは、請求項19に記載したように、請求項18に記載した輸送装置用無線通信システムが、前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためデータを入力するために前記デジタルデータネットワークに接続されたユーザー入力装置を更に備えていることを特徴としている。

0030

また、前述した目的を達成するために、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項20に記載したように、輸送装置のための航法および通信システムであって、GPS受信機と、前記輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するためのアンテナを有する無線ネットワークステージと、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークと、前記無線ネットワークステージと前記GPS受信機とを前記デジタルデータネットワークに接続するデジタルネットワークインタフェースと、を備え、前記無線ネットワークステージを経由して受信されたデータが前記デジタルデータネットワークを通じて伝送され、そして前記デジタルデータネットワークからのデータが前記無線ネットワークステージを経由して前記無線ネットワークに伝送され、そして、前記GPS受信機が、前記デジタルデータネットワーク上に航法データを出力することを特徴としている。

0031

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項21に記載したように、請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システムにおいて、前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備えていることを特徴としている。

0032

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項22に記載したように、請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システムが、前記GPS受信機からの前記航法データを補うように輸送装置ヘディングデータを提供する慣性センサーを更に備え、前記慣性センサーも前記ネットワークインタフェースに接続されていることを特徴としている。

0033

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項23に記載したように、請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システムが、前記GPS受信機からの前記航法データか若しくは前記無線ネットワークステージを介して受信されたデータを受信し且つ表示するために前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置を更に備えていることを特徴としている。

0034

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項24に記載したように、請求項23に記載した輸送装置用航法および通信システムが、前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためデータを入力するために前記デジタルデータネットワークに接続されたユーザー入力装置を更に備えていることを特徴としている。

0035

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項25に記載したように、請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システムが、前記無線ネットワークステージにより受信されたアナログ音声信号を前記デジタルネットワークインタフェースによる前記デジタルデータネットワークを通じた伝送のためのデジタルデータストリームに変換するため、および前記デジタルデータネットワークからのデジタルオーディオ信号を前記無線ネットワークステージによる伝送のためのアナログオーディオ信号に変換するためのアナログ・デジタルコンバーターを更に備えていることを特徴としている。

0036

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項26に記載したように、請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システムにおいて、前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークと通信するための無線パーソナルエリアネットワークステージであることを特徴としている。

0037

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項27に記載したように、請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システムにおいて、前記無線ネットワークステージが、無線ローカルエリアネットワークと通信するための無線ローカルエリアネットワークステージであることを特徴としている。

0038

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項28に記載したように、請求項20に記載した輸送装置用航法および通信システムにおいて、前記無線ネットワークステージが、無線ワイドエリアネットワークと通信するための無線ワイドエリアネットワークステージであることを特徴としている。

0039

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項29に記載したように、請求項28に記載した輸送装置用航法および通信システムが、無線ローカルエリアネットワークと通信するための無線ローカルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴としている。

0040

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項30に記載したように、請求項29に記載した輸送装置用航法および通信システムが、無線パーソナルエリアネットワークと通信するための無線パーソナルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴としている。

0041

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項31に記載したように、請求項25に記載した輸送装置用航法および通信システムが、スピーカーを更に備え、前記無線ネットワークステージを経由して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて前記スピーカーに伝送されたオーディオデータストリームを可聴音にするために、前記スピーカーが前記デジタルデータネットワークに接続されていることを特徴としている。

0042

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムは、請求項32に記載したように、請求項25に記載した輸送装置用航法および通信システムが、前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためオーディオ信号を変換するために前記デジタルデータネットワークに接続されたマイクロフォンを更に備えていることを特徴としている。

0043

また、前述した目的を達成するために、本発明に係る輸送装置内に航法データを提供する方法は、請求項33に記載したように、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークにネットワークインタフェースを介してGPS受信機を接続して、前記GPS受信機が前記デジタルデータネットワーク上に航法データを出力することを特徴としている。

0044

また、本発明に係る輸送装置内に航法データを提供する方法は、請求項34に記載したように、請求項33に記載した輸送装置内に航法データを提供する方法において、前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備えており、前記輸送装置内に航法データを提供する方法が、前記航法データを前記光ファイバーネットワーク上に伝送するために光学信号に変換することを更に含むことを特徴としている。

0045

また、本発明に係る輸送装置内に航法データを提供する方法は、請求項35に記載したように、請求項33に記載した輸送装置内に航法データを提供する方法が、前記ネットワークインタフェースにも接続された慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで前記GPS受信機からの前記航法データを補うことを更に含み、前記輸送装置の速度が所定の閾値未満である場合、前記慣性センサーからの前記ヘディングデータが、前記GPS受信機からのヘディングデータの代わりとして用いられることを特徴としている。

0046

また、本発明に係る輸送装置内に航法データを提供する方法は、請求項36に記載したように、請求項33に記載した輸送装置内に航法データを提供する方法が、前記ネットワークインタフェースにも接続された慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで前記GPS受信機からの前記航法データを補うこと、そして、前記GPS受信機により出力された前記航法データから決定されるように前記輸送装置の位置が突き止められる偏角ゾーンに基づき前記慣性センサーからの前記輸送装置ヘディングデータに補正係数をかけること、を更に含むことを特徴としている。

0047

また、本発明に係る輸送装置内に航法データを提供する方法は、請求項37に記載したように、請求項33に記載した輸送装置内に航法データを提供する方法が、前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置で前記航法データを受信し且つ表示することを更に含むことを特徴としている。

0048

また、前述した目的を達成するために、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項38に記載したように、前記輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するための無線ネットワークステージを設けることと、前記無線ネットワークステージと前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークとの間の接続を設けることと、を含むことを特徴としている。

0049

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項39に記載したように、請求項38に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法が、前記無線ネットワークステージを経由して受信されたデータを前記デジタルデータネットワークを通じて伝送することと、前記デジタルデータネットワークからのデータを前記無線ネットワークステージを経由して前記無線ネットワークに伝送することと、を更に含むことを特徴としている。

0050

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項40に記載したように、請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法において、前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、前記データを前記光ファイバーネットワーク上に伝送するための光学データストリームに変換することを更に含むことを特徴としている。

0051

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項41に記載したように、請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法が、前記無線ネットワークステージにより受信されたアナログ音声信号を前記デジタルネットワークインタフェースによる前記デジタルデータネットワークを通じた伝送のためのデジタルデータストリームに変換することと、前記デジタルデータネットワークからのデジタルオーディオ信号を前記無線ネットワークステージによる伝送のためのアナログオーディオ信号に変換することと、を更に含むことを特徴としている。

0052

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項42に記載したように、請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法において、前記無線ネットワークステージが、無線ローカルエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、無線ローカルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴としている。

0053

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項43に記載したように、請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法において、前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、無線パーソナルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴としている。

0054

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項44に記載したように、請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法において、前記無線ネットワークステージが、無線ワイドエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、無線ワイドエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴としている。

0055

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項45に記載したように、請求項44に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法において、前記無線ネットワークステージが無線ローカルエリアネットワークステージを更に備え、そして、前記輸送装置内に無線通信を提供する方法が、無線ローカルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴としている。

0056

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項46に記載したように、請求項45に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法において、前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークと通信する無線パーソナルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴としている。

0057

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項47に記載したように、請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法が、前記無線ネットワークステージを経由して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたオーディオデータストリームを前記デジタルデータネットワークに接続されたスピーカーで可聴音にすることを更に含むことを特徴としている。

0058

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項48に記載したように、請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法が、前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためのオーディオ信号を前記デジタルデータネットワークに接続されたマイクロフォンで変換することを更に含むことを特徴としている。

0059

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項49に記載したように、請求項39に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法が、前記無線ネットワークステージを介して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたデータを前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置で受信し且つ表示することを更に含むことを特徴としている。

0060

また、本発明に係る輸送装置内に無線通信を提供する方法は、請求項50に記載したように、請求項49に記載した輸送装置内に無線通信を提供する方法が、前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためのデータを前記デジタルデータネットワークに接続されたユーザー入力装置で入力することを更に含むことを特徴としている。

0061

また、前述した目的を達成するために、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項51に記載したように、輸送装置のための航法および通信システムを提供する方法であって、前記輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークにGPS受信機をネットワークインタフェースを介して接続して、前記GPS受信機が航法データを前記デジタルデータネットワーク上に出力することと、前記輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するための無線ネットワークステージを設けることと、前記無線ネットワークステージと前記輸送装置内に設置された前記デジタルデータネットワークとの間の接続を設けることと、を含むことを特徴としている。

0062

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項52に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記無線ネットワークステージを経由して受信したデータを前記デジタルデータネットワークを通じて伝送することと、前記デジタルデータネットワークからのデータを前記無線ネットワークステージを経由して前記無線ネットワークに伝送することと、を更に含むことを特徴としている。

0063

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項53に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法において、前記デジタルデータネットワークが光ファイバーネットワークであり、そして前記ネットワークインタフェースが光ファイバートランシーバーを備え、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記GPS受信機若しくは前記無線ネットワークステージからのデータを前記光ファイバーネットワーク上に伝送するための光学信号に変換することを更に含むことを特徴としている。

0064

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項54に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記ネットワークインタフェースにも接続された慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで前記GPS受信機からの前記航法データを補うことを更に含み、前記輸送装置の速度が所定の閾値未満である場合、前記慣性センサーからの前記ヘディングデータが、前記GPS受信機からのヘディングデータの代わりに用いられることを特徴としている。

0065

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項55に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記ネットワークインタフェースにも接続された慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで前記GPS受信機からの前記航法データを補うことと、前記GPS受信機により出力された前記航法データから決定されるように前記輸送装置の位置が突き止められる偏角ゾーンに基づき前記慣性センサーからの前記輸送装置ヘディングデータに補正係数をかけることと、を更に含むことを特徴としている。

0066

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項56に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置で前記航法データを受信し且つ表示することを更に含むことを特徴としている。

0067

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項57に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記無線ネットワークステージにより受信されたアナログ音声信号を前記デジタルネットワークインタフェースによる前記デジタルデータネットワークを通じた伝送のためのデジタルデータストリームに変換することと、前記デジタルデータネットワークからのデジタルオーディオ信号を前記無線ネットワークステージによる伝送のためのアナログオーディオ信号に変換することと、を更に含むことを特徴としている。

0068

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項58に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法において、前記無線ネットワークステージが無線パーソナルエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、無線パーソナルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴としている。

0069

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項59に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法において、前記無線ネットワークステージが無線ローカルエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、無線ローカルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴としている。

0070

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項60に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法において、前記無線ネットワークステージが無線ワイドエリアネットワークステージであり、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、無線ワイドエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴としている。

0071

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項61に記載したように、請求項60に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法において、前記無線ネットワークステージが無線ローカルエリアネットワークを更に備え、そして、前記輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、無線ローカルエリアネットワークと通信することを更に含むことを特徴としている。

0072

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項62に記載したように、請求項61に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法において、前記無線ネットワークステージが、無線パーソナルエリアネットワークと通信する無線パーソナルエリアネットワークステージを更に備えていることを特徴としている。

0073

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項63に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記無線ネットワークステージを経由して受信し且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたオーディオデータストリームを前記デジタルデータネットワークに接続されたスピーカーで可聴音にすることを更に含むことを特徴としている。

0074

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項64に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためのオーディオ信号を前記デジタルデータネットワークに接続されたマイクロフォンで変換することを更に含むことを特徴としている。

0075

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項65に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記無線ネットワークステージを介して受信され且つ前記デジタルデータネットワークを通じて伝送されたデータを前記デジタルデータネットワークに接続された表示装置で受信し且つ表示することを更に含むことを特徴としている。

0076

また、本発明に係る輸送装置用航法および通信システムを提供する方法は、請求項66に記載したように、請求項51に記載した輸送装置用航法および通信システムを提供する方法が、前記デジタルデータネットワークを通じて且つ前記無線ネットワークステージによる伝送のためのデータを前記デジタルデータネットワークに接続されたユーザー入力装置で入力することを更に含むことを特徴としている。

0077

また、前述した目的を達成するために、本発明に係るGPS受信機からの航法データを慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータで補う方法は、請求項67に記載したように、前記輸送装置の速度が所定の閾値未満である場合、前記慣性センサーからの前記ヘディングデータが、前記GPS受信機からのヘディングデータの代わりに用いられることを特徴としている。

0078

また、前述した目的を達成するために、本発明に係るGPS受信機からの出力で慣性センサーを自動的に校正する方法は、請求項68に記載したように、前記GPS受信機により出力された航法データから決定され、前記輸送装置の位置が突き止められる偏角ゾーンに基づき前記慣性センサーからの輸送装置ヘディングデータに自動的に補正係数をかけることを特徴としている。

0079

本発明は、上述の要請およびその他を満足する。特に、本発明は、GPSおよび無線通信システムを運行中の輸送装置操作者にとってより簡単に且つ安全にアクセス可能なものとするために、GPSおよび無線通信システムをユーザーの輸送装置のシステムと一体化する改良された手段および方法を提供する。

0080

本発明の追加の利点および新規な特徴は、引き続く説明中に記載され、これらの文書読むこと若しくは発明を実施する当業者によって理解され得るだろう。本発明の利点は特許請求の範囲に記載の手段によって達成され得る。

0081

本発明は、GPS受信機、輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークおよびGPS受信機とデジタルデータネットワークとを接続するネットワークインタフェースを有する輸送装置用航法システムとして、具現化され説明され得る。そのGPS受信機は、デジタルデータネットワーク上に航法データを出力する。

0082

他の実施例において、本発明は、輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するためのアンテナを備えた無線ネットワークステージ、輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワーク、および無線ネットワークステージを経由して受信されたデータが、デジタルデータネットワーク上に伝送され得且つ、デジタルデータネットワークからのデータが、無線ネットワークステージを経由して無線ネットワークに伝送され得るように無線ネットワークステージをデジタルデータネットワークに接続するデジタルネットワークを有する輸送装置用無線通信システムを提供し得る。

0083

本発明はまた、これら2つのシステムを組み合わせる実施例も包含する。このようにして、本発明は、GPS受信機、輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するためのアンテナを備えた無線ネットワークステージ、輸送装置中に設置されたデジタルデータネットワーク、および無線ネットワークステージおよびGPS受信機を、デジタルデータネットワークに接続するデジタルネットワークインタフェースを有する輸送装置用航法および通信システムとして具現化され得る。無線ネットワークステージを経由して受信されたデータは、デジタルデータネットワーク上に伝送され得且つ、デジタルデータネットワークからのデータは、無線ネットワークステージを経由して無線ネットワークに対して伝送され得る。GPS受信機はまた、デジタルデータネットワーク上に航法データを出力する。

0084

本発明はまた、本発明を具現化するシステムを作成し且つ、操作する方法も包含する。例えば、本発明は、GPS受信機がデジタルデータネットワーク上に航法データを出力するように、GPS受信機を、ネットワークインタフェースを経由して、輸送装置中に設置されたデジタルデータネットワークに接続することによって、輸送装置中に航法データを提供する方法も包含する。

0085

本発明はまた、輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するための無線ネットワークステージを提供し且つ、無線ネットワークステージと輸送装置中に設置されたデジタルデータネットワークとの間の接続を提供することによって輸送装置中に無線通信を提供する方法も包含する。加えて、本発明は、輸送装置内の装置間の無線通信を提供し且つ、無線ネットワークステージと輸送装置内に設置されたデジタルネットワークとの間の接続を提供する方法を包含する。

0086

本発明はまた、GPS受信機がデジタルデータネットワーク上に航法データを出力するようにGPS受信機を、ネットワークインタフェースを経由して、輸送装置内に設置されたデジタルデータネットワークに接続することによって輸送装置用航法および通信システムを提供し、輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを有する無線ネットワークと通信するための無線ネットワークステージを提供し且つ、無線ネットワークステージと、輸送装置内に設置されえたデジタルネットワークとの間の通信を提供する方法も包含する。

発明を実施するための最良の形態

0087

添付の図面は、本発明に係る実施の形態を示しており且つ、明細書の一部である。次の説明と共に、図面は本発明の原理を明らかにし且つ、説明する。なお、図面を通じて、同一の構成要素には同一の参照番号が付してある。

0088

本発明は、GPSおよび無線通信システムを運行中の輸送装置操作者に対してより簡単に且つ安全にアクセス可能にするために、GPSおよび無線通信システムを、ユーザーの輸送装置のシステムと一体化する改良された手段および方法を提供する。GPSおよびその他の航法装置からのデータは、輸送装置上の種々の電子装置間にデータを配信するために輸送装置中に設けられるデジタルデータネットワーク、望ましくは光ファイバーネットワーク上に伝送される。例えば、WWAN、WLAN若しくはWPANの、エリア内で動作する無線ネットワークに対して伝送され且つ、そこから受信された音声およびデータストリームがまた、種々の輸送装置上の装置による使用のための光ファイバーネットワーク上に配信される。

0089

図面を使用し、本発明の実施の形態を説明する。

0090

輸送装置は、娯楽若しくは情報のための航法データ、無線通信および視聴覚プログラミングが頻繁に要求される特別な環境を表す。特に、図1に示されるように、視聴覚プログラミングの必要性を満足するために、本発明は、デジタルデータネットワーク(100)を搭載した輸送装置を考慮している。理解されるように、ここで且つ、特許請求の範囲で使用される「輸送装置」なる語は、自動車、バン、トラック、バス、スポーツ汎用車(即ち、Sport−UtilityVehicles)、飛行機、航空機、ボート、船、等を含むがそれらに限定されない、すべての形態の原動機付き交通機関を包含する。

0091

望ましくは、輸送装置上に搭載のデジタルデータネットワーク(100)は光ファイバーネットワークである。一般に、光ファイバーネットワークは、頑で且つ、大量のデジタルデータを搬送することができる。ここで且つ、特許請求の範囲において使用されるように、「ネットワーク」なる語は、少なくとも2つの異なるポイントにおいてデータ付リンクに接続される電子装置間のデータ付リンクに参照される。

0092

輸送装置中のデータネットワーク(100)という条件付で、データ、例えば、視聴覚プログラミングデータは、輸送装置の乗客による使用のために、ネットワーク(100)によって、輸送装置(120)の種々の部分に通信され得る。例えば、ある乗客は、テレビビデオモニター若しくはデータネットワーク(100)に接続(123)され、そこから適切なビデオ若しくは視聴覚信号を受信する表示装置(121)を見ているかもしれない。加えて、他の乗客は、ネットワーク(100)に接続(124)されて、そこからオーディオ信号を受信する一組のヘッドフォン(122)を通じてオーディオプログラムを聞いているかもしれない。

0093

ネットワーク(100)は、いかなるフォーマットのデジタルデータをも搬送することができる。結果として、ネットワーク(100)は、例えば、DVD(即ち、Digital Versatile DiskまたはDigitalVideo Disk)視聴覚データストリーム、および/またはMPEG(即ち、Motion Picture Experts Group)−1、MPEG−2若しくはMPEG−4視聴覚データストリーム、および/またはモーションJPEG(即ち、Joint Photographic ExpertsGroup)若しくはVCD(即ち、Video Compact Disc)視聴覚データストリーム、および/またはCDオーディオデータストリーム、および/またはMP3(即ち、MPEG−1 Audio Layer 3)オーディオデータストリーム、等を搬送することができる。データをパケット化することによって、ネットワークはまた、複数のデータストリームを同時に搬送することができる。明らかに、ネットワークは、種々の出力装置によって使用可能なフォーマットのデータを搬送しなければならず、若しくは、これらの出力装置は入力視聴覚データストリームを、その出力装置によって使用可能な形式に変換するインタフェースを備えたネットワークに接続されなければならないだろう。

0094

ここで、「視聴覚出力装置」若しくは「出力装置」なる語は、視聴覚信号若しくは人間のユーザーに視覚的若しくは聴覚的に知覚できるデータストリームを提供する何らかの装置に参照される。結果として、出力装置は、スピーカー、ヘッドフォン、イヤーフォン、表示装置、LCD(即ち、Liquid Cristal Display)、ビデオモニター、テレビ、陰極線管(即ち、CRT:Cathode Ray Tubes)、等を含むがこれらに限定されるものではない。

0095

輸送装置内の視聴覚出力装置を通じて、聴覚および視聴覚のプログラミングの配信および再生を支援することに加えて、データネットワーク(100)はまた、本発明の原理の下、GPS、その他の航法データ、および無線通信を、輸送装置(120)中の多数のユーザーが利用できるようにするために、使用し得る。図2はGPS受信機および本発明の原理による輸送装置内データネットワーク(100)にインタフェースで連結される無線ネットワークトランシーバー用のアンテナファームブロック図である。

0096

図2に示されるように、本発明は望ましくは、アンテナファーム(125)を含む。アンテナファーム(125)は望ましくは、アンテナ(111)を備えたGPS受信機(113)を含む。上述の通り、GPS受信機(113)は、アンテナ(111)を経由して、多数の周回する衛星からの送信波を受信する。これらの送信波からのデータでもって、受信機(113)は、世界における、その物理的な位置、通常は経度および緯度、および、おそらくは、標高といった形で、位置を決定する。

0097

より具体的には、GPS受信機(113)は、地球を周回する24個の衛星からのデータを受信し得る。このデータは、全米海洋電子協会(即ち、NMEA標準データパケットに変換される。これらのデータパケットは、データを読み取り、そのデータから輸送装置の緯度、経度、向き(即ち、ヘディング)、速度、等を決定することができる、適切にプログラムされたマイクロ・コントローラー(106)に伝送される。

0098

しかしながら、もし輸送装置の速度が低い場合、これに対応して、GPSデータのゆっくりした変化が、輸送装置の向き(即ち、ヘディング)を正確に決定することを困難にし得る。結果として、その他の航法装置が、GPS受信機(113)を補うために使用され得る。図2の1つの実施例においては、この補完的な航法装置は、慣性センサーステージ(112)であり得る。慣性センサーステージ(112)は、高度計走行距離計の読み、速度計の読み、姿勢制御装置ジャイロ)、加速度計車輪速度/方向センサーデジタルコンパス、等を含み得る。特に、慣性センサーのデジタルコンパスは、地球の磁界を決定する回路から、輸送装置の向き情報を取得する。この向きデータ(即ち、ヘディングデータ)はまた、GPS受信機若しくはマイクロ・コントローラー(106)に提供され、輸送装置があまりにもゆっくりと移動しているなら、GPS受信機(113)からのデータが正確な輸送装置ヘディング表示を提供するように、GPS受信機(113)によって提供されるヘディングデータをチェックし、若しくは取り替えるために使用される。

0099

図3は、GPS受信機(113)と慣性センサーステージ(112)の組合手段の使用を示している。図3はまた、GPS受信機(113)と慣性センサーステージ(112)からのデータを使用するときに、マイクロ・コントローラー(106)によって動くソフトウェア若しくはプログラミングのための図として考慮され得る。

0100

図3に示されるように、マイクロ・コントローラーは、GPS受信機(150)からのデータを受信する。このデータでもって、マイクロ・コントローラーが、輸送装置の速度を判定する(151)。マイクロ・コントローラーはまた、輸送装置の速度を決定するため、輸送装置の速度計からのデータを受信し得る。所定の速度未満では、GPSデータが、信頼できない輸送装置のヘディング表示を提供する(152)と考慮される。

0101

もし輸送装置の速度が閾値速度を越えていれば、GPSデータは輸送装置の緯度、経度、向き(即ち、ヘディング)、等を決定するために使用される(153)だろう。その代わりに、速度が、GPSヘディングデータを信頼できないとするほどに十分低いならば、慣性センサーからのデータが、ヘディングを決定するために使用される(154)だろう。GPSデータは、輸送装置の緯度および経度を決定するために使用される(155)だろう。

0102

慣性センサーからのデータが、GPS受信機からのデータを訂正若しくは補うために使用されるという、このアレンジメントに加えて、GPS受信機からのデータはまた、慣性センサーの性能を向上させるために使用され得る。GPS受信機は、慣性センサーがある所を地理的に表示することによって、慣性センサーの精度を向上することができる。

0103

世界を通じ、地球の磁界には地域的なばらつきがある。加えて、地理的な北極磁気的な北極との間の有効な角度差が、輸送装置の位置に応じて変化する。このようにして、補正係数は、輸送装置のヘディングの正確な表示を得るために慣性センサーの出力を解釈する時に使用されねばならない。典型的には、輸送装置中の慣性センサーは、輸送装置が販売される場所に基づいて初めに校正される。これは、輸送装置が販売される場所における偏角ゾーン用の偏角ゾーン番号手動で入力することによって行なわれる。慣性センサーの補正係数は、表示された偏角ゾーンに自動的に関連付けられる。

0104

もし輸送装置が他の偏角ゾーンに走行するなら、慣性センサーは、もはや適切に校正されず、従って、不正確になる。この不正確さは、例えば、輸送装置が米国大陸横断するとすれば、30度程にもなり得る。慣性センサーを校正する、この必要性は、十分知られておらず且つ、通常は、輸送装置購入前に販売スタッフによって行なわれるために、輸送装置は、慣性センサーが適切に再校正されることなく、他の偏角ゾーンに、おそらくは永久的に、移動されるかもしれない。

0105

この問題は、GPS受信機(113)を使用する本発明において取り上げられる。上述のように、GPS受信機(113)は常にその緯度と経度を決定することができる。これはまた、GPS受信機(113)および慣性センサー(112)が位置している偏角ゾーンを表している。結果として、偏角ゾーンに関する慣性センサーの再校正は、GPS受信機(113)からのデータを使用し自動的に行なうことができる。このようにして、慣性センサー(112)は、輸送装置が、ある偏角ゾーンから別の偏角ゾーンに移らされるとしても、最大の正確さに校正される。

0106

図4は、GPSデータの、慣性センサーステージ(112)を校正するための使用を示している。図4はまた、GPS受信機(113)および慣性センサーステージ(112)を利用する時に、マイクロ・コントローラー(106)によって動くソフトウェア若しくはプログラミングのための図と考慮され得る。

0107

図4に示されるように、マイクロ・コントローラーは、GPS受信機(160)からのデータを受信する。GPSデータは、輸送装置(161)の緯度と経度を特定するか、決定するために使用される。次に、輸送装置が元の偏角ゾーンから別の偏角ゾーン(162)に移動したかどうかが決定される。もし、そのような移動が起こらなかったなら、現在の校正若しくは慣性センサーの補正係数が維持(163)される。

0108

しかしながら、もし緯度と経度の読みが、輸送装置が別の偏角ゾーンに移動したことを示すなら、慣性センサーのための新たな補正係数が特定される(164)。これはマイクロ・コントローラー若しくはその他の手段に利用可能な参照テーブルを介して行なわれ得る。この新たな補正係数は、次に、正確な輸送装置ヘディングを取得するために、慣性センサー(165)によって出力されるデータにかけられる。

0109

図2に戻って、マイクロ・コントローラー(106)が、慣性センサーステージ(112)およびGPS受信機ステージ(113)からの航法情報を受信すると、マイクロ・コントローラー(106)は、その情報を、デジタルネットワーク(100)上の他の装置に対して、利用可能にする。その航法データ(127)は、マイクロ・コントローラー(106)から、ネットワーク(100)を通した伝送のためおよび他のネットワーク化された装置による使用のためにフォーマット化されるデータフォーマットステージ(107)に、伝送され得る。

0110

マイクロ・コントローラー(106)は次に、制御信号(105)を、ネットワークインタフェースステージ(101)に送る。ネットワークインタフェースステージ(101)はまた、データフォーマットステージ(107)からのフォーマットされた航法データ(103)を受信する。ネットワークインタフェースステージ(101)は次に、そのフォーマットされた航法データを、輸送装置内データネットワーク(100)を通じて伝送する。

0111

望ましくは、ネットワーク(100)は光ファイバーネットワークである。その場合、ネットワークインタフェースステージ(101)は光トランシーバーを含む。インタフェース(101)は次に、他のネットワーク化された装置による使用のために、航法データをネットワーク(100)上に送ることを含んで、光学データ信号送受する。他のネットワーク化された装置による航法データの使用は、以下に、図6に関連してより詳細に説明される。

0112

図2に示されるように、マイクロ・コントローラー(106)、データフォーマットステージ(107)およびネットワークインタフェースステージ(101)は、望ましくはすべて、共通のプロセッサーボード(126)上に設けられる。このボード(126)は、アンテナファーム(125)の一部と考慮され、それをサポートする。

0113

慣性センサー(112)およびGPS受信機ステージ(113)からの航法データを提供することに加えて、アンテナファーム(125)はまた、望ましくは、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)、および無線ワイドエリアネットワーク(WWAN)と通信する能力を含む。このために、アンテナファーム(125)は望ましくは、WPANステージ(132)に接続されたアンテナ(130)、WLANステージ(115)に接続されたアンテナ(109)、およびWWANステージ(114)に接続された他のアンテナ(110)を含む。コストを低減するため、複数の装置ステージが、可能なら、いくつかの共通部品を使用できるかもしれない。

0114

上述のように、WWANは周知の基盤設備を含み、該基盤設備によって無線電話が音声やデータを送信する。WWANの例は、GSM、GPRS、SMS、TDMA、CDMA、WCDMA、CDMA2000、CDPD、AMPS、EDGE、SMS、PCSおよびその他のネットワークを含むが、それらに限定されるものではない。WWANは、アナログ、デジタル、狭周波数帯域広周波数帯域音声パケットデータ、メッセージデータ、等であり得る。

0115

WLANは通常、WWANよりも小さいサービスエリアをカバーするが、またデータと音声の両方の通信を伝送することができる。WLANの例は、IEEE802.11、ホームRF、ハイパーLANおよびその他のネットワークを含むが、それらに限定されるものではない。WPANは通常、WLANよりも小さいサービスエリアをカバーするが、また音声とデータの両方の通信を伝送することができる。WPANの例は、IEEE802.15、Bluetooth、およびその他のネットワークを含むが、それらに限定されるものではない。

0116

結果として、WLANステージ(115)は、データストリーム(116)と音声ストリーム(117)の両方を出力することができる。同様に、WWANステージ(114)も、データストリーム(119)と音声ストリーム(118)を出力することができる。また、WPANステージ(132)は、データストリーム(134)と音声ストリーム(136)を出力することができる。

0117

WWANステージ(114)、WPANステージ(132)およびWLANステージ(115)からの音声ストリーム(117、118)は、典型的には、アナログ・デジタルコンバーター(108)に送られるアナログ信号として受信される。このコンバーター(108)はまた、オーディオCODECステージと称される。マイクロ・コントローラー(106)の制御(104)の下で、コンバーター若しくはCODEC(108)は、これらの信号(118、117)を、デジタル音声ストリーム(102)にする。デジタル音声データストリーム(102)は、輸送装置内ネットワーク(100)上の伝送のためにネットワークインタフェースステージ(101)に送られる。

0118

このリンクは双方向でもある。例えば、デジタル音声データは、ネットワーク(100)にインタフェースされたマイクロフォンから、ネットワーク(100)を通じて伝送され得る。この入力音声データストリームは、コンバーター(108)に送られ(102)、そこで、アナログオーディオ信号(118、117)に変換される。アナログオーディオ信号(118、117)は次に、輸送装置の位置が突き止められるサービスエリアを作動する各WWAN、WLAN若しくはWPANに伝送するため、WWANステージ(114)、WLANステージ(115)、若しくはWPANステージ(132)のいずれかに送られることができる。

0119

音声通信に加えて、WWAN、WLANおよびWPANはまた、データ通信に使用され得る。データ信号(119、116)が、WWANステージ(114)、WLANステージ(115)、若しくはWPANステージ(132)によって受信される時には、データ信号(119、116、134)はデータフォーマットステージ(107)に送られ、そこで、ネットワーク(100)を通じた伝送のためにフォーマットされる。フォーマットされたデータ(103)は、ネットワーク(100)を通じた伝送のために、データフォーマットステージ(107)によって、ネットワークステージ(101)に出力される。

0120

再び、これは双方向リンクである。デジタルデータは、ネットワーク(100)を通じてアンテナファーム(125)に伝送され得る。そのデータは、ネットワークインタフェースステージ(101)によって受信され、次いで、データフォーマットステージ(107)に提供される。データフォーマットステージ(107)から、データは、WWANステージ(114)、WLANステージ(115)、若しくはWPANステージ(132)に対して、これらのネットワークのいずれか、若しくは両方への無線伝送のために、送られ得る(119、116)。

0121

図5は、図2に示されたGPS受信機および支援システムのより詳細な図である。図5に示されるように、アンテナ(111)は、アンテナコネクター(111a)を介して、GPS受信機ステージ(113)に接続される。アンテナ(111)を介して、GPS受信機ステージ(113)は、GPS受信機ステージ(113)に航法データを発生可能にさせる衛星送信波を、受信する。GPS受信機ステージ(113)は、コネクター(113a)、望ましくは図5に示されるように20ピンコネクターを介して、アンテナファームシステムに接続される。望ましくは、GPSモジュールは、NMEAプロトコル,4800,N,8,1で電力供給される。

0122

アンテナファームの慣性センサーは、図5の具体的事例においては、デジタルコンパス(112a)であり得る。コネクター(112b)、望ましくは、図5に示されるように、4ピンコネクターが、デジタルコンパス(112a)をアンテナファームシステムに接続する。

0123

既に述べたように、アンテナファームシステムは、マイクロ・コントローラー(106)によって制御される。アンテナファームシステムは、ネットワークインタフェースステージ(101)を介して、輸送装置内データネットワーク(100)にインタフェースされる。ネットワーク(100)が光ファイバーネットワークである実施の形態においては、ネットワークインタフェースステージは、光ファイバートランシーバー(204)を含む。ゼロオーム抵抗の形態のボード上のハードウェアジャンパーが、GPSシステムから光ファイバートランシーバー(204)への接続をするために使用され得る。

0124

電源回路(203)はまた、図5に示されるGPS受信機ステージおよび支援電子回路の種々の構成部品電力を供給するために設けられる。電源供給は、望ましくは5.0V +/− 2%(4.9Vから5.1Vまで)である。1.8Vから3.8V,10(Aのバックアップ電池(VBAT)も、設けられ得る。

0125

また、電子マッピングシステム等の、その他の装置を、ネットワーク(100)に接続することなしに、直接、GPS受信機ステージにインタフェースすることも望ましいことであり得る。この目的のために、2つのシリアルポート(201、202)をサポートするトランシーバー(200)は、図5に示されるGPSシステムに統合され得る。標準ヘッダーが、すべての電源およびシリアルポート用に使用され得る。

0126

図6は、輸送装置中の至る所に分布されたネットワーク化された装置に対して、GPSおよび慣性センサーシステムによって発生された航法データを配信することを示している。図6はまた、輸送装置中の至る所に分布されたネットワーク化された装置に対して、およびそれらの装置から、アンテナファームを経由して、無線通信を如何に提供するかを示している。

0127

上述したように図6に示されるように、アンテナファーム(125)は、数ある中でも、GPSおよび慣性センサーシステムからの航法データを提供する。この航法データは、他のネットワーク化された装置が使用するために、輸送装置内データネットワーク(100)を通じて伝送される。例えば、この航法データは、表示装置(300)上の表示のためにネットワークインタフェース(101a)によって、ネットワークから引き出され得る。この表示装置(300)は、基本的な航法データを表示することができ、若しくは航法データを輸送装置が位置するエリアの双方向的マップと組み合わせることができる。

0128

加えて、若しくはそれに代えて、航法データは、輸送装置のインストルメントパネル(301)による表示のために、同一若しくは、その他のネットワークインタフェース(101b)を介して、ネットワーク(100)から取出し得る。例えば、ある輸送装置のインストルメントパネル(301)は、コンパス読み取り、およびアンテナファーム(125)からネットワーク(100)を通じて提供される航法データに基づいて表示され得るその他の航法データを含む。データはまた、ミラーバイザー、等に表示され得る。

0129

上述したように、アンテナファーム(125)はまた、WWAN、WLAN若しくはWPANとの双方向無線通信を提供することができる。例えば、WWAN、WLAN若しくはWPANから受信されたデータストリームは、アンテナファーム(125)によって受信され且つ、ネットワーク(100)を通じて配信されることができる。表示装置(300)は次に、このデータを、インタフェース(101a)を介してネットワーク(100)から取得し、そのデータをユーザーのために表示し得る。例えば、このデータストリームは、インターネットに接続され得、ユーザーが、表示装置(300)でもって、ウェブページ若しくは電子メールを見ることができる。

0130

ユーザー入力装置(303)は、望ましくは、表示装置(300)に関連付けられる。ユーザー入力装置(303)は、表示装置(300)上のタッチスクリーンキーボード、若しくはキーバッド、若しくはユーザーがコマンド若しくはデータを入力することができる何らかの他の装置であり得る。

0131

ユーザー入力装置(303)でもって、ユーザーは、他のURLの他のウェブページの要求、若しくは電子メールメッセージに対する回答等のデータを入力することができる。このデータは次に、インタフェース(101a)を介して、ネットワーク(100)に伝送される。出て行くデータは次に、インタフェース(101)を介して、アンテナファーム(125)によって受信され、ユーザーが通信しているWWAN若しくはWLANに伝送される。

0132

上述したように、本発明のシステムはまた、音声通信のために使用され得る。例えば、スピーカー(302)が、ネットワークインタフェース(101c)を介してネットワーク(100)に接続され得る。デジタルオーディオ信号は、インタフェース(101c)によってネットワーク(100)から取出し得且つ、スピーカー(302)によって可聴となり得る。デジタルオーディオ信号は、例えば、アンテナファーム(125)のWLAN若しくはWWANステージを通じて入ってくる、無線電話の呼び出し、のような音声通信であり得る。これに代えて、このオーディオ信号は、例えば、ネットワーク(100)に接続されたCDオーディオプレーヤー若しくはラジオチューナーによって作成されたオーディオ(聴覚的)もくしくはオーディオビジュアル(視聴覚的)プログラミングであり得る。このようにして、スピーカー(302)は、ネットワーク内で多くの目的を果たすことができる。

0133

加えて、マイクロフォン(304)は、ネットワークインタフェース(101d)を介して、ネットワーク(100)に接続され得る。このマイクロフォン(304)は、ユーザーのスピーチを、WWAN若しくはWLANステージを経由しての伝送のためにアンテナファーム(125)に対してネットワーク(100)を通じて伝送される音声データストリームを発生するために、変換することができる。このようにして、スピーカー(302)およびマイクロフォン(304)でもって、ユーザーは、本発明のアンテナファーム(125)を介して無線電話の呼び出しを行なうことができる。望ましくは、これは、そのような電話呼び出しを行なうためのハンドフリーシステムであり得る。

0134

前述の説明は、本発明を明らかにし説明するためにのみ提示された。それは、網羅的であることを意図してはおらず且つ、開示した如何なる詳細な形態にも本発明を限定する意図はない。即ち、多くの変更および変形が、上記の教示に照らして可能である。

0135

好適な実施形態は、発明の原理およびその実用的応用を最もよく説明するために選択され、記述された。以上の説明は他の当業者が発明を種々の実施形態において、また考えられた特定の使用に適した種々の変形で最もよく利用できることを意図している。発明の範囲は上記の特許請求の範囲により定められることを意図している。

発明の効果

0136

以上、説明したように、本発明によれば、GPSおよび無線通信システムを運行中の輸送装置操作者にとってより簡単に且つ安全にアクセス可能なものとするために、GPSおよび無線通信システムをユーザーの輸送装置のシステムと一体化する改良された手段および方法を提供することができる。即ち、GPSと無線通信システムをユーザーの輸送装置のシステムに統合する改良された本発明に係るシステムおよび方法は、GPSおよび無線通信システムを運行中の輸送装置の操作者にとってより容易に且つ安全にアクセス可能なものとする。

図面の簡単な説明

0137

図1本発明の原理によって考えられた内臓デジタルデータネットワークを有する輸送装置の一例の説明図である。
図2GPS受信機および本発明の原理による輸送装置内データネットワークに接続され得る無線ネットワークトランシーバー用アンテナファームのブロック図である。
図3図2のGPS受信機および慣性センサーからの航法データを処理するための動作を概説するフローチャートであり、図2のマイクロ・コントローラーによって動く幾つかのプログラミングのためのソフトウェア図としても考慮され得る。
図4輸送装置の位置に基づいて、図2の慣性センサーからのデータにかけられる補正係数を更新するための動作を概説するフローチャートであり、図2のマイクロ・コントローラーによって動く幾つかのプログラミングのためのソフトウェア図としても考慮され得る。
図5図2に示されたGPS受信機および支援システムのより詳細な図である。
図6輸送装置中に分布するネットワーク装置によって図2のアンテナファームにより発生された航法データおよび無線通信の使用を説明するブロック図である。

--

0138

100…ネットワーク
120…輸送装置
121…表示装置
122…ヘッドフォン
123…接続
124…接続
125…アンテナファーム
112…慣性センサーステージ
132…無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)ステージ
115…無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)ステージ
113…GPS受信機ステージ
114…無線ワイドエリアネットワーク(WWAN)ステージ
119…データ
118…音声
136…音声
116…データ
117…音声
106…マイクロ・コントローラー
134…データ
107…データフォーマットステージ
108…A/Dコンバーター
104…制御
103…データ
105…制御
102…音声
101…ネットワークインタフェースステージ
126…プロセッサーボード
111a…アンテナコネクターMMCX型
112a…デジタルコンパス
106…制御ポートマスター
201…シリアルポート1
202…シリアルポート2
101a…ネットワークインタフェース(ネットワークI/F)
300…表示装置
303…ユーザー入力装置
101b…ネットワークインタフェース(ネットワークI/F)
301…インストルメントパネル
101c…ネットワークインタフェース(ネットワークI/F)
101d…ネットワークインタフェース(ネットワークI/F)
125…アンテナファーム
126…プロセッサーボード
101…ネットワークインタフェース

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