JP2002267739A

JP2002267739A - 局所地域における実時間自己差分位置認識システム、及び前記システムを用いる移動局の位置認識方法及びターミナル位置認識システム

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Publication number: JP2002267739A
Application number: JP2001333390A
Authority: JP
Inventors: Don-Hyoku I; ドン−ヒョクイ
Original assignee: Total Soft Bank Ltd
Current assignee: Total Soft Bank Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2002-09-18
Also published as: KR100446817B1; KR20020046924A

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で且つ位置認識誤差を低減する局
所地域における実時間自己差分位置認識システムを提供
する。【解決手段】位置認識システムは、基準局ＧＰＳ受信機
１１を含み予めその位置が測定された簡易基準局１０
と、衛星を通じて位置測定を行う移動局ＧＰＳ受信機
(３１)と、移動局ＧＰＳ受信機からの位置情報及び衛星
時刻情報から構成されるＧＰＳ信号を伝送するための第
１の無線モデム３２とを含む移動局３０と、第１の無線
モデム３２と近距離の無線通信を行う第２の無線モデム
４３、位置認識用のサーバー４１、及び中央制御サーバ
ー４２とを含む中央制御センター４０とを備える。中央
制御サーバー４２は、位置認識用のサーバー４１が算出
する補正値と、移動局３０から受け取るＧＰＳ信号中の
移動局の位置情報とに基づいて、エラー修正された移動
局の実際の位置に対する情報を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、局所地域(半径１
〜数km内外)において移動する物体(移動局)の実時間位
置認識のための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】過去の産業は、新製品の開発にあまり偏
った傾向があった。しかし、近年、産業を主導している
ものは、新製品の開発に先立って、既存の商品の知能
化、自動化、簡素化であるといえる。このような観点か
ら、移動する物体の位置を認識する技術であるＧＰＳ(G
lobal Positioning System)は、現産業においてなくて
はならない重要な技術であるといえる。

【０００３】ＧＰＳは、最少４つの人工衛星から、位
置、速度、時間に関する情報を受信機を通じて受けるこ
とにより、移動局の位置を認識することができるシステ
ムである。しかし、ＧＰＳには、衛星軌道、電離層遅
延、対流圏遅延、及び非軍事用のＧＰＳに対する軌道情
報と時計の故意的な誤差操作であるSA(Selective Avail
ability)等に起因する誤差が、約100mである。そして、
100mという誤差は、現実的に受け入れられない大きな値
である。

【０００４】このようなＧＰＳの大きな誤差を除去し、
図１に示すように、ＤＧＰＳ(Differential ＧＰＳ)を
用いて、誤差を数m〜数cmに減らしている。従来のＤＧ
ＰＳを図１を参照して簡単に説明する。

【０００５】図１は、既存のＤＧＰＳシステムの典型的
な構成を示している。ＤＧＰＳは、位置が知られた基準
局(reference station)１において現在の衛星２から送
られて来る情報による疑似距離の測定値にある誤差成分
を計算し、これを周辺のユーザー３に告知し、より向上
した位置決めを可能にする航法システムである。

【０００６】ＤＧＰＳシステムにおいては、基準局１に
おいて予め測定された自己の位置と、ＧＰＳの信号を受
けて計算された位置とを比べ、該当瞬間のＧＰＳ信号に
よる位置誤差補正情報(correction message)を計算し
て、補正情報を放送網４を通じて伝送する。伝送の際、
補正情報を標準フォーマットであるRTCM(Radio Technic
al Commission for Maritime Services)フォーマットに
変換し、変調機５により超高周波変調して、送信機６を
通じて放送し、受信機７に伝送されるようにし、位置計
算に反映することにより、そうではない場合より、極め
て正確なユーザーの位置を計算する。

【０００７】このような過程は、ＧＰＳ信号に含まれて
いる多数の誤差要因、即ち、ＧＰＳ衛星軌道の誤差、Ｇ
ＰＳ衛星時計の誤差、ＧＰＳ信号が電離層と対流圏の通
過の時に発生する電離層遅延の誤差と対流圏遅延の誤
差、多重経路の誤差、受信機雜音の誤差等から、多重経
路誤差と受信機の雜音誤差とを除いた誤差が、基準局と
ユーザー間の共通誤差として見なされ、これらが消去さ
れる原理を用いたものである。

【０００８】更に、韓国特許公開第1999-15845号及び特
許登録第260253号には、ＤＧＰＳ基準局とユーザー間の
距離が遠くなると(通常、100km以上である)、共通誤差
として見なされた誤差等の共通の性質が次第に少なくな
りＤＧＰＳ効果がなくなることに従い、生じる誤差の限
界を減らそうと、多数個の基準局を用いるが、一定距離
内にある２つ以上の基準局からの誤差補正値を、適当に
加重値を与えて加工し、誤差範囲を最小化しようとする
努力があった。

【０００９】図２は、従来の多重基準局を用いたＤＧＰ
Ｓの具現フローチャートである。図２のステップＳ０に
おいては、ＧＰＳ信号を用いて誤差を含むユーザーの疑
似距離を決定する。ステップＳ１においては、先ず各Ｄ
ＧＰＳ基準局から疑似距離補正値(PRCi)が受信される。
ステップＳ２においては、受信された疑似距離補正値の
中から、基準局とユーザー間の距離が100km以下である
誤差補正値のみを選び、残りの誤差補正値は捨てられ
る。ステップＳ３においては、ユーザーと基準局との空
間非相関関数(Pwiu)、及び基準局間の空間非相関関数(P
wiwj)を計算する。ステップＳ４においては、i番目の基
準局からの誤差補正値に適用する加重値(Wi)を所定式に
より決定する。

【００１０】ステップＳ５においては、以前のステップ
Ｓ４において求めた加重値と、各基準局から伝送された
疑似距離補正値とを用いて、ユーザーが適用する疑似距
離補正値(PRCm)を所定式により求める。ステップＳ６に
おいては、最終的な疑似距離補正値(PRC)を求める。そ
して、各ＤＧＰＳ受信機そのものにおいて求めたユーザ
ーの疑似距離補正値から、各基準局からの補正値の加重
和を減算することにより、正確な補正値の最終値を求め
る。ステップＳ７においては、ステップＳ０においてＧ
ＰＳ信号から求めたユーザーの疑似距離(前述のとお
り、誤差を含んでいる)と、最終の補正値を用いて、ユ
ーザーの正確な位置を求める。

【００１１】しかし、ＤＧＰＳの使用のためには、高価
なＤＧＰＳ受信機及び追加の送信装置が必要であるの
で、多くの移動局を運営する場合は、莫大な費用が必要
とされる。このような追加費用を減らすための方案とし
ては、後処理ＤＧＰＳ(Post processing DGPS)が提案さ
れているが、これは実時間で適用することができない大
きい短所を有している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上述
のような既存のＧＰＳ及びＤＧＰＳの問題点を解決する
ための代案として、半径１〜数km内外の局所地域におい
て、無線モデムを通じて管制、統制される移動局に対
し、他の追加装置を設けることなく、ＧＰＳ受信機のみ
を用いて、補正値を算出して送受信することにより、Ｄ
ＧＰＳと同水準の数十cm〜数cmまで誤差を減らす局所地
域における実時間自己差分位置認識システム、及び前記
システムを用いる移動局の位置認識方法及び前記システ
ムを用いるターミナル位置認識システムを提示してい
る。

【００１３】更に、前述のとおり、本発明は、移動する
物体(移動局)の位置を実時間で認識するためのものであ
り、本発明の適用は、局所地域(好ましくは、半径数km
内外、更に好ましくは１〜２km内外)に限定する。

【００１４】本発明の更なる目的や効果は、添付の図面
を参照して、後述の発明の詳細な説明から更に明確にな
るだろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の一態様による、無線ネットワーク(wireless
LAN network)、サーバー、及びクライアントの環境下に
おいて、作業を行う局所地域における実時間自己差分位
置認識システムは、事前に精密な測定により位置が測定
されており、衛星を通じて位置測定を行う基準局ＧＰＳ
受信機を含む簡易基準局と、衛星を通じて位置測定を行
う移動局ＧＰＳ受信機と、前記移動局ＧＰＳ受信機から
の位置情報及び衛星時刻情報から構成されるＧＰＳ信号
を伝送するための第１の無線モデム３２とを含む移動局
と、前記第１の無線モデムと近距離の無線通信を行う第
２の無線モデムと、前記基準局ＧＰＳ受信機と接続され
ており、前記基準局からのＧＰＳ信号を受信し、これに
より、補正値を算出し、中央制御サーバーに伝送する位
置認識用のサーバーと、前記第２の無線モデムと接続さ
れており、前記移動局からのＧＰＳ信号を伝送され、前
記移動局からのＧＰＳ信号中の移動局の位置情報と前記
補正値に基づいて、エラー修正された移動局の実際の位
置に対する情報を算出する中央制御サーバーとを含む中
央制御センターとを備えることを特徴とする。

【００１６】好ましくは、前記局所地域の半径は、数km
以内であり、前記位置情報は、局所地域内の固有の局所
座標値に変換されることを特徴とする。一方、このよう
な目的を達成するための本発明のもう一つの態様によ
る、前記局所地域における実時間自己差分位置認識シス
テムを用いるターミナル位置認識システムは、前記位置
情報のデータは、前記移動局の管制及び制御のためのジ
ョブコントロールデータを送受信する前記無線モデムを
通じて送受信されるようにするものの、以上の位置情報
データ及びジョブコントロールデータは、ストリームか
ら構成され、ヘッダに区別されるようにすることを特徴
とする。

【００１７】他方、このような目的を達成するための本
発明の更にもう一つの態様による局所地域における実時
間自己差分位置認識方法は、中央制御サーバーが、特定
の時点において、移動局のＧＰＳ受信機から測定された
移動局の衛星時刻情報と、移動局の位置情報を含む移動
局のＧＰＳ信号とを受信する段階と、前記移動局のＧＰ
Ｓ信号中から衛星時刻情報を、位置認識用のサーバーに
伝送する段階と、位置認識用のサーバーにおいて、前記
衛星時刻近くの前記簡易基準局のＧＰＳ受信機から測定
された衛星時刻情報と、位置情報を含む基準局のＧＰＳ
信号を受信し、前記衛星時刻に対応する基準局のＧＰＳ
信号の位置情報を選ぶ段階と、前記選ばれた基準局のＧ
ＰＳ信号と、既に保存されている基準局の実際の位置情
報から、補正値を算出する段階と、前記補正値と前記移
動局の位置情報から前記移動局の実際のエラー訂正され
た位置情報を算出する段階とを備えることを特徴とす
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面中、図３乃至図
６を参照して、本発明に係る局所地域における実時間自
己差分位置認識システム、及び前記システムを用いる移
動局の位置認識方法及び前記システムを用いるターミナ
ル位置認識システム(ＴＧＰＳ)の最適な実施形態を詳述
する。

【００１９】図３は、本発明による実時間自己差分位置
認識システムの全システムの概略配置図であり、図４
は、本発明による実時間自己差分位置認識システムの全
体的な流れを示す手順図であり、図５は、図３における
位置認識システムのデータのフローを示す説明図であ
り、図６は、本発明を適用したターミナル位置認識シス
テムの概略配置図である。

【００２０】本明細書において、局所地域における実時
間自己差分位置認識システムは、ターミナルの既存の作
業設備を除いては、該システムを適用したターミナル位
置認識システム(ＴＧＰＳ)と略同様であるので、以下両
者は同一のものと説明する。

【００２１】先ず、図３に示すように、本発明による局
所地域における実時間自己差分位置認識システム、又は
該システムを用いるターミナル位置認識システム(以
下、「ＴＧＰＳ」という)は、簡易基準局１０、ＧＰＳ
衛星２０〜２３、移動局３０、及び中央制御センター４
０から構成される。

【００２２】先ず、本発明による簡易基準局１０は、局
所地域内に事前に正確に測定された場所に設けられる。
前記簡易基準局１０は、従来のＤＧＰＳの基準局と同様
の役割をし、その位置は必ず正確に公認された位置でな
ければならない。ただし、従来のＤＧＰＳにおける基準
局とは全く異なって構成される。即ち、従来の基準局１
が、半径数百kmの地域を管轄する放送のための送信機６
を備えた大基地局であるのに対し、本発明における簡易
基地局１０は、むしろ、従来の移動局３と類似した形態
である。

【００２３】ＴＧＰＳ簡易基準局１０の設置のために必
要なものとして、正確な測量で位置が検定された対象局
所地域の中央地点に、移動局に搭載されているものと同
様のＧＰＳ受信機１１のみを設置すればよい。半径略２
km内外の局所地域内に一つ程度が適当である。前記簡易
基準局１０の受信機１１は、中央制御センター４０のＴ
ＧＰＳサーバー４１と接続されている。

【００２４】本発明の移動局３０もまた従来の移動局３
とは異なっており、数km以内の比較的近距離用の無線モ
デム３２、及びこれを通じて中央制御センター４０と通
信するＧＰＳ受信機３１とから構成される。各ＧＰＳ受
信機１１、３１は、従来の場合と同様に、ＧＰＳ衛星２
０〜２３と通信する。

【００２５】なお、中央制御センター４０は、ＴＧＰＳ
サーバー４１の他にも、ＴＧＰＳサーバー４１と接続さ
れた中央制御サーバー４２及び移動局の無線モデム３２
と通信するための無線モデム４３とを含む。

【００２６】また、基準局１０のＧＰＳ受信機１１を通
じて連続的に受信されるＧＰＳ信号は、図３のＴＧＰＳ
サーバー４１のように位置認識作業のためのサーバー
(又は、パーソナルコンピュータ)に、ＧＰＳ信号内の衛
星時刻を基準として保存される。このサーバー４１は、
中央制御センター４０内に位置することもでき、基準局
１０内に、又は基準局１０と中央制御センター４０との
間の第３の場所に位置することもでき、必ず専用線等で
接続され、十分に速い速度でデータの送受信を行うもの
である。

【００２７】移動局３０もまたＧＰＳ受信機３１を取り
付けており、位置認識を所望の瞬間に受信されたＧＰＳ
信号は、無線モデム３２を通じて中央制御センター４０
の中央制御サーバー４２に伝送される。実時間位置認識
のためには、無線モデム３２の送受信速度が、全体的な
位置認識速度に影響を及ぼすことを考慮しなければなら
ない。

【００２８】中央制御サーバー４２は、移動局３０のＧ
ＰＳ信号中、衛星時刻情報のみを位置認識用のＴＧＰＳ
サーバー４１に伝送する。位置認識用のＴＧＰＳサーバ
ー４１は、保存されている基地局のＧＰＳ信号と受信さ
れた移動局のＧＰＳ衛星時刻とを比べて、対応する基地
局のＧＰＳ信号を選ぶ。選ばれたＧＰＳ信号中、位置情
報を局所座標に変換した後、以前に観測した基準局の正
確な位置座標との差を求める。この差が補正値となる。

【００２９】一方、位置認識用のＴＧＰＳサーバー４１
は、補正値を中央制御サーバー４２に伝送し、中央制御
サーバー４２は、有している移動局のＧＰＳ信号中、位
置情報をまた局所座標に変換する。移動局の補正された
最終位置は、局所座標に変換された位置情報と伝送され
た補正値との差により求められる。

【００３０】この際、ターミナル位置認識システム(Ｔ
ＧＰＳ)においては、前記中央制御サーバー４２がター
ミナルの各種の装備を制御するジョブコントロールサー
バー(図示せず)を兼ねるようにしてもよい。即ち、無線
ネットワーク(wireless LAN network)、サーバー及びク
ライアントの環境下において、作業を行う現場であれ
ば、ターミナル以外の場合であっても、別途のコントロ
ールサーバが必要なく、既存のコントロールサーバーを
使用することができる。

【００３１】次に、図４及び図５を参照して、本発明に
よる局所地域における実時間自己差分位置認識システム
を用いる移動局の位置認識方法について詳述する。先
ず、本発明に関する位置認識方法が始まると、中央制御
サーバー４２は、該当Ｔ０時点において、移動局３０の
ＧＰＳ受信機３１から測定された(エラーを含む)移動局
のＧＰＳ信号Mgps＿0を受信するようになる(Ｓ１０)。
前記移動局のＧＰＳ信号は、移動局の衛星時刻情報と移
動局の位置情報に該当する座標値を含むようになる(T
0、Xm0、Ym0)。

【００３２】更に、前記移動局のＧＰＳ信号中におい
て、衛星時刻情報Ｔ０は、位置認識用のＴＧＰＳサーバ
ー４１に伝送される(Ｓ１２)。一方、位置認識用のＴＧ
ＰＳサーバー４１には、既に衛星時刻Ｔ０近くの簡易基
地局１０のＧＰＳ受信機１１から測定された(エラーを
含む)基準局のＧＰＳ信号(Rgps＿-2、Rgps＿-1、Rgps＿
0、Rgps＿1、Rgps＿2)が保存されている(S１３)。前記
基準局のＧＰＳ信号もまた衛星時刻情報と位置情報に該
当する座標情報を含み(T、Xr、Yr)。但し、基準局１０
からのＧＰＳ信号における位置情報は、基準局１０を設
ける時点に正確に測定された基準局１０の実際位置に関
する(エラーを含まない)座標値Xs、Ysを更に含む。

【００３３】前記衛星時刻情報Ｔ０、及び基準局のＧＰ
Ｓ信号(T-2、Xr-2、Yr-2;T-1、Xr-1、Yr-1;T0、Xr0、Yr
0;T1、Xr1、Yr1;T2、Xr2、Yr2;Xs、Ys)を伝送された位
置認識用のＴＧＰＳサーバー４１は、該当衛星時刻Ｔ０
に対応する基準局のＧＰＳ信号Rgps＿0を選び(Ｓ１
４)、該座標値Xr0、Yr0に基づいて基準局の位置情報を
局所座標系として算出する(Ｓ１６)。これについては後
述する。

【００３４】その後、基準局の事前観測位置値を選び、
衛星時刻Ｔ０のＧＰＳ座標値Xr0、Yr0に基づいて基準局
の位置情報に関する基準座標値Xs、Ysを減算し(Ｓ１
８)、衛星時刻Ｔ０における補正値(X'0、Y'0)を実時間
で算出し(Ｓ２０)、補正値を中央制御サーバー４２に伝
送する。

【００３５】他方、中央制御サーバー４２は、移動局３
０から無線モデム３２を通じて受信された移動局の位置
情報の座標値Xm0、Ym0を、前記Ｓ１６段階におけるのと
同様にして、局所座標系として算出する(Ｓ２１)。

【００３６】最終的に、前記選ばれた移動局のＧＰＳ信
号の位置情報(Xm0、Ym0)の局所座標系の値に基づいて、
前記受信された補正値X'0、Y'0を減算することにより
(Ｓ２２)、移動局の実際の位置Xcm0、Ycm0を算出する
(Ｓ２４)。このようにして、補正された移動局の位置座
標が局所座標系として算出されるため(Ｓ２６)、その算
出値は、誤差が数十cm以内にある比較的正確な値とな
る。

【００３７】上述した局所座標について付け加えて説明
すると、これは、ハードウェア的なＧＰＳ信号を実座標
に変換する既存の変換方法を使用してもよい。但し、局
所座標に変換することが好ましい理由としては、従来の
ＧＰＳ信号中の位置情報は、特定地域の座標系を使用す
るのではなく、言葉のとおり、全域(Global)の座標系を
使用するため、これを正しく使用して移動局の位置を把
握することができないからである。

【００３８】本発明に係るＴＧＰＳにおいては、半径２
km内外の局所地域を対象としている。そのため、コント
ロールサーバー４２が統制する現場の座標系に変換する
ようになると、直ちにターミナル現場でそのまま適用が
可能であるため、極めて便利になる。即ち、ＴＧＰＳの
コントロールサーバー４２の立場からは、移動局３０の
座標系(即ち、基準局において何mあるいは何cmが離れて
いるか)は、特に意味がなく、意味があるのは、コント
ロールサーバー４２が有している現場の情報(Yard Defi
ne情報)から移動局３０がどこにあるのかということで
ある。

【００３９】例えば、コンテナターミナルの場合を想定
すると、T/C、S/Cが何番目のブロック(Block)、何番目
のベイ(Bay)、何行(row)にあるのかが重要であり、コン
トロールサーバー４２から東方にあるいは北西方に何百
m、何十cm離れている地点にあるということは、意味が
ないということである。なお、局所座標に変換すること
は、既存に有している現場の情報において、該当座標が
どこに該当するのかをマッピングすればよい。

【００４０】図６は、本発明をコンテナターミナルのコ
ンテナとコンテナの運送装備であるT/C、S/Cの位置認識
のためのシステムに適用した例を示している。周知のと
おり、一例として、埠頭の荷役作業等が必要なターミナ
ルにおいては、移動クレーン(T/C)５０や、ストラドル
キャリア(straddle carrier)６０等の露天積みの装置、
及びプライム移動体(prime mover)を超音波レベルセン
サー３４により感知し、モニター４４を通じて監視し、
コンテナーの位置を検索する必要がある。

【００４１】なお、スプレダ−制御機３５を通じてその
ような装備等を制御する場合、このために中央制御セン
ター４０のコントロールサーバー４２のジョブ制御信号
が、無線モデム４３、３２を通じて、移動装備セット３
０'内の作業プロセッサー３３によりスプレダ−コント
ローラー３５に伝達される。

【００４２】さらに、このようなターミナルにおいて
は、無線ネットワーク(wireless LANnetwork)、サーバ
ー、及びクライアントの環境下において、各種の監視、
及び作業を行っている。従って、既存のコンロトールサ
ーバーがＴＧＰＳ下においても、そのまま使用が可能で
あり、そのため、他の別の受信及び送信装置が追加され
なくてもよい。この場合、ＴＧＰＳは、ジョブコントロ
ールデータと位置データを伝送する無線データ通信シス
テムを共有するようになる。つまり、このようなターミ
ナルにおいて、ＤＧＰＳを使用する場合は、既存の無線
データ通信システム以外にも超高周波送受信装置が更に
必要であり、これは極めて高価なものになるだろう。

【００４３】一方、上述したとおり、本発明に係るＴＧ
ＰＳは、半径数km内外の局所地域の現場で使用を目的と
するものであるため、ナビゲ−トシステム(Navigate Sy
stem)のような移動局(Client)において、自己の位置を
把握しようとするよりは、コントロールサーバーにおい
て、移動局の現在位置を把握することを主目的とする。
勿論、移動局においても、必要の際、位置を把握するこ
とはできる。この際、サーバーは、ジョブコントロール
データ(Job Control data)と位置データ(Position dat
a)とを区別しなければならないが、その方法は、多数考
えられる。但し、ＴＧＰＳは、サーバー４２において、
移動局３０の位置を把握することが主目的であるので、
サーバー４２がどの時点で移動局３０の位置を把握しよ
うとするのかを検討すると、 i)移動局３０が特定の作業を求める場合は、移動局３０
が作業に必要なデータにＧＰＳ位置情報を含めてサーバ
ー４２に伝送し、 ii)サーバー４２が移動局３０の位置把握を所望する場
合は、特定のメッセージを通じて移動局３０に現在のＧ
ＰＳの位置情報の伝送を求め、移動局３０において、こ
れに対する応答として自己のＧＰＳ情報をサーバー４２
に伝送し、 iii)仮に、移動局３０が自己の正確な位置の把握を所望
する場合は、移動局自身の現在のＧＰＳ位置情報を含む
特定のメッセージをサーバー４２に伝送して、正確な位
置を把握するようになる。

【００４４】最後に、現在、ジョブコントロールのため
のデータを伝送、区分する方法としては、データストリ
ング(String)メッセージで伝送するが、ストリングのヘ
ッドを基準として、作業を区分するようになる。例え
ば、２つのストリングが考えられる。

【００４５】例１) AAA-GPS-２-３-… 例２) ABB-JOBS-JobA-… 上記の例において、'AAA'、'ABB'がヘッドであり、'−'
を区分子として表わした。即ち、例１の場合を、位置デ
ータのストリングとして把握し、第１の区分子の後ろに
ＧＰＳの番号を、第２の区分子の後ろに位置の局所座標
を続けて出るように表現することが考えられる。これに
対し、例２の場合のように、ジョブコントロールデータ
のストリングとして把握し、区分子の後ろにジョブの種
類を表わすようにすることもできる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳しく述べたように、既存の位置認
識システムであるＧＰＳは、大きな誤差範囲のため、ま
たＤＧＰＳは、必須装備が高価であるため、産業現場の
実需要者にとっては、その採用が容易ではなかった。

【００４７】特に、ＧＰＳの大きな誤差範囲を克服する
ことができるＤＧＰＳもまた、基準局との距離に依存し
て、その正確度が決定されるため、数十〜数cm誤差の精
密な位置認識を所望する場合は、高価な費用の他に、更
に別の問題が惹起される可能性がある。

【００４８】そのため、本発明は、半径１〜数km内外の
比較的狭い地域を対象として、対象地域内に簡易基準局
を設置し、管制及び統制に使用される既存の無線モデム
を通じて、各移動局のＧＰＳ信号に対する補正値を送受
信することにより、正確な位置認識を提供するシステム
であるので、多くの移動局の位置認識を所望する場合で
あっても、安価で且つ精密な位置認識システムを提供す
ることができる。

【００４９】さらに、移動局において、補正値を求めた
時点と、サーバーにおいて補正値を伝送する時点とが異
なる場合、ＧＰＳデータが元々極めて大幅の誤差を有し
ており、誤差幅もまた場合によって異なるため、信頼度
が下がることがある。しかしながら、本発明は、ＴＧＰ
Ｓのログ(Log)を用いるので、実際の現場において、サ
ーバー、ネットワーク等の負荷により、両時点に差が出
るとしても、ＴＧＰＳにおいては、移動局からサーバー
に補正値を求める際、時間情報を渡し、サーバーにおい
ては、その時間が現在有しているＧＰＳ情報の受信時点
と異なる場合、ログを用いて正確な補正値を算出、伝送
する付随的な効果もあり、ログを用いて移動局の過去の
位置も追跡することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のＤＧＰＳ(Differential Global Positio
ning System)のシステムの構成を示す構成図である。

【図２】従来の多重基準局を用いるＤＧＰＳの具現フロ
ーチャートである。

【図３】本発明による実時間自己差分位置認識システム
の全システムの概略配置図である。

【図４】本発明による実時間自己差分位置認識システム
の全体的な流れを示す手順図である。

【図５】図３における位置認識システムのデータのフロ
ーを示す説明図である。

【図６】本発明を適用したターミナル位置認識システム
の概略配置図である。

【符号の説明】１基準局２ＧＰＳ衛星３移動局４放送網５変調機６送信機７受信機１０本発明による簡易基準局１１ＧＰＳ受信機２０−２３ＧＰＳ衛星３０移動局３０' 移動装備セット３１ＧＰＳ受信機３２無線モデム３３作業プロセッサー３４超音波レベルセンサー３５スプレーダー(spreader)制御機４０中央制御センター４１ＴＧＰＳサーバー４２中央制御サーバー４３無線モデム４４モニター５０ T/C(Transfer Crane) ６０ S/C(Straddle Carrier)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F029 AA08 AB07 AC02 AC09 AC16 AD01 5J062 AA01 AA13 CC07 EE04 EE05 FF01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線ネットワーク(wireless LAN networ
k)、サーバー、及びクライアントの環境下において、作
業を行う局所地域における実時間自己差分位置認識シス
テムであって、事前に精密な測定により位置が測定されており、衛星を
通じて位置測定を行う基準局ＧＰＳ受信機(１１)を含む
簡易基準局(１０)と、衛星を通じて位置測定を行う移動局ＧＰＳ受信機(３１)
と、前記移動局ＧＰＳ受信機からの位置情報、及び衛星
時刻情報から構成されるＧＰＳ信号を伝送するための第
１の無線モデム(３２)とを含む移動局(３０)と、前記第１の無線モデム(３２)と近距離の無線通信を行う
第２の無線モデム(４３)と、前記基準局ＧＰＳ受信機
(１１)と接続されており、前記基準局からのＧＰＳ信号
を受信し、これにより、補正値(X'0、Y'0)を算出し、中
央制御サーバーへ伝送する位置認識用のサーバー(４１)
と、前記第２の無線モデムと接続されており、前記移動
局からのＧＰＳ信号を伝送され、前記移動局からのＧＰ
Ｓ信号中の移動局の位置情報と前記補正値に基づいて、
エラー修正された移動局の実際の位置に対する情報を算
出する中央制御サーバー(４２)とを含む中央制御センタ
ー(４０)とを備えることを特徴とする局所地域における
実時間自己差分位置認識システム。
【請求項２】前記局所地域の半径は、数km以内であり、
前記位置情報は、局所地域内の固有の局所座標値に変換
されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】請求項１に記載の局所地域における実時間
自己差分位置認識システムを用いるターミナル位置認識
システムであって、前記位置情報のデータは、前記移動局（３０）の管制及
び制御のためのジョブコントロールデータを送受信する
前記無線モデム（３２，４３）を通じて送受信されるも
のであり、前記位置情報データ及びジョブコントロール
データは、ストリームから構成され、ヘッダに区別され
るようにすることを特徴とするターミナル位置認識シス
テム。
【請求項４】中央制御サーバー(４２)が、特定の時点に
おいて、移動局(３０)のＧＰＳ受信機(３１)から測定さ
れた移動局の衛星時刻情報(Ｔ０)と、移動局の位置情報
(Xm0、Ym0)を含む移動局のＧＰＳ信号(Mgps＿0)を受信
する段階(Ｓ１０)と、前記移動局のＧＰＳ信号中から衛星時刻情報(Ｔ０)を、
位置認識用のサーバー(４１)に伝送する段階(Ｓ１２)
と、位置認識用のサーバーにおいて、前記衛星時刻(Ｔ０)近
くの前記簡易基準局(１０)のＧＰＳ受信機(１１)から測
定された衛星時刻情報(Ｔ０)と、位置情報(Xr、Yr)を含
む基準局のＧＰＳ信号(Rgps＿-2、Rgps＿-1、Rgps＿0、
Rgps＿1、Rgps＿2)とを受信し、前記衛星時刻(Ｔ０)に
対応する基準局のＧＰＳ信号(Rgps＿0)の位置情報(Xr
0、Yr0)を選ぶ段階(Ｓ１４)と、前記選ばれた基準局のＧＰＳ信号(Rgps＿0)と、既に保
存されている基準局の実際の位置情報(Xs、Ys)に基づい
て、補正値(X'0、Y'0)を算出する段階(Ｓ２０)と、前記補正値と前記移動局の位置情報に基づいて、前記移
動局の実際のエラーが訂正された位置情報(Xcm0、Ycm0)
を算出する段階(Ｓ２４)とを備えることを特徴とする局
所地域における実時間自己差分位置認識方法。