JP2004012311A

JP2004012311A - 移動体の情報端末

Info

Publication number: JP2004012311A
Application number: JP2002166560A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimomura; 下村　寛士; Mitsuhiro Domae; 堂前　光洋; Hitoshi Kishimoto; 岸本　仁; Sukeyuki Kon; 昆　資之; Junichi Nakayama; 中山　純一; Makiko Murakami; 村上　牧子; Yoshihiro Yamada; 山田　善博
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: JP3926680B2

Abstract

【課題】準天頂衛星の高精度測位機能を用いて、移動体の高精度な支援を行う。
【解決手段】情報端末は、ＧＰＳ測位部、地図情報記憶部、移動体特性情報記憶部、判定部とを備えている。ＧＰＳ測位部は、準天頂衛星を含む衛星群が送信するＧＰＳ情報、ＧＰＳ測位補正情報を受信し、高精度測位をする。判定部は測位位置と、特性情報記憶部の記憶する特性情報と、地図情報記憶部の記憶する地図情報とを入力する。判定部は前記入力をもとに、移動体が移動を続けて良いかどうかを判断する。判定部が移動をすべきでないと判断した場合、その旨の警告等を行う。前記特性情報は移動体の詳細形状を示す情報を有し、詳細に移動体形状を特定できる。この詳細な形状特定と高精度測位により、移動体の高精度の移動支援が可能となる。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の情報端末に関する。また、移動体の移動支援に関する。例えば、船舶の接岸支援、湾内誘導支援、自動運転支援に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として特開平６−３２５３００が存在する。特開平６−３２５３００には船舶の航行支援システムについて記載されている。以下に、特開平６−３２５３００の記載を紹介する。
【０００３】
特開平６−３２５３００によれば、例えば図３３及び図３４に示すように、船舶情報を指示する信号を受信する船舶情報受信部５１１と、該船舶情報受信部５１１より供給された船舶情報を収集処理する船舶情報処理部５１２と、上記収集処理された船舶情報を指示する信号を発信する船舶情報発信部５１３と、を含み地上局に設けられた海域情報処理装置５１０と、航行中の自船の周囲の海図情報を生成する海図情報発生部４５０と、航行中の自船の船舶情報を検出する自船情報検出部４４０と、該自船情報検出部４４０より供給された自船の船舶情報を指示する信号を発信する自船情報発信部４２０と、上記地上局の船舶情報発信部より発信された他船の船舶情報を指示する信号を受信する他船情報受信部４３０と、該他船情報受信部４３０より供給された他船の船舶情報と上記自船情報発信部４２０より供給された自船の船舶情報と上記海図情報発生部４５０より供給された海図情報とを処理して自船の航行状況を生成する航行情報処理部４６０と、該航行情報処理部４６０より供給された航行状況を表示する航行状況表示部４７０と、を含み航行中の船舶の各々に設けられた海域情報表示装置２１と、上記地上局の船舶情報受信部５１１と上記各船舶の自船情報発信部４２０との間の送信及び受信と上記地上局の船舶情報発信部５１３と上記各船舶の他船情報受信部４３０との間の送信及び受信とをなすための移動体通信衛星５６０と、上記各船舶の自船情報検出部４４０に船舶情報を供給するＧＰＳ衛星５５０と、を含む海域情報通信ネットワークと、を有し、上記航行中の船舶の各々に設けられた航行状況表示部４７０にて表示された自船の周囲の他船状況及び海域情報に基づいて各船舶が航行するように構成されている。
【０００４】
特開平６−３２５３００によれば、例えば図３４に示すように、船舶の航行支援システムにおいて、上記自船情報検出部４４０によって検出された自船の船舶情報に基づいて自船と周囲の他船との間の位置関係が求められ、上記海図情報発生部４５０より供給された海図情報に基づいて自船の周囲の障害物が検出され、上記航行状況表示部４７０によって上記自船と周囲の他船との間の位置関係と上記自船の周囲の障害物とが表示されるように構成されている。
【０００５】
特開平６−３２５３００によれば、例えば図３５に示すように、船舶の航行支援システムにおいて、上記自船情報検出部４４０は自船の位置、船首方位、自船の速度、自船の識別記号、自船の寸法及び船種を含む自船の船舶情報を記憶する記憶装置４４１と自船の航行状態を検出する検出装置４４２とＧＰＳ衛星５５０より発信された信号を受信するＧＰＳ受信機４４３とを有する。
【０００６】
特開平６−３２５３００によれば、例えば図３５に示すように、船舶の航行支援システムにおいて、衝突又は座礁を回避するための避航に際して自船の設定航路を変更するためのコンソール４８２と設定航路上に自船を誘導するための操船コントローラ４８１とを含む操船装置４８０を有し、上記自船の船舶情報と自船周囲の上記他船の船舶情報と上記海図情報とより自船の状況及び自船周囲の状況を生成しそれを上記航行状況表示部４７０に表示するように構成されている。
【０００７】
特開平６−３２５３００によれば、例えば図３４に示すように、船舶の航行支援システムにおいて、上記海域情報表示装置４１０の航行情報処理部４６０は上記自船の船舶情報と自船周囲の上記他船の船舶情報と上記海図情報とより衝突又は座礁の危険の可能性を分析評価し、該危険の可能性は上記海域情報表示装置４１０の航行状況表示部４７０によって表示されるように構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術においては準天頂衛星を用いた高精度測位が十分提供されていなかった。また、従来の技術では、自船情報としては自船の寸法として自船の全長を用いるに過ぎず、高精度の船舶の支援が不十分であった。
【０００９】
本発明は、たとえば準天頂衛星の高精度測位機能を生かした移動体情報端末の提供を目的とする。
また、移動体の詳細形状を考慮した、高精度の移動体の運行支援を目的とする。
また、移動体の高精度の運行支援により、運行作業の効率化、安全性の向上、コスト低減を目的とする。
また、準天頂衛星、静止衛星、ＧＰＳ衛星等の衛星群と、地上局と、情報端末を備える移動体とによる移動体支援システムを構築し、この移動体支援システムに用いる情報端末を提供することで移動体支援の利便性向上を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報端末は、移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報記憶部が記憶した地図情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図情報とに基づいて、前記移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の移動体の情報端末は、移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識する認識部と、
前記認識部が認識した現在の移動体の存在範囲を送信する送信部と
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の移動体の情報端末は、移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を受信する地図情報受信部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報受信部が受信した地図情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図情報受信部が受信した地図情報とに基づいて、前記移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の移動体の情報端末は、移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
他の移動体が送信した他の移動体の位置情報を受信する受信部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報記憶部が記憶した地図情報と前記受信部が受信した他の移動体が送信した送信情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図記憶部が記憶した地図情報と前記受信部が受信した他の移動体の位置情報とに基づいて、前記情報端末を装備する移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の移動体の情報端末は、移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し位置を測位して測位位置をそれぞれ出力する複数のＧＰＳ測位部と、
前記複数のＧＰＳ測位部によりそれぞれ出力された前記測位位置に基づいて前記移動体の移動の可否を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、船舶（移動体の一例）に情報端末３００を備えた場合を示す図である。図１で１００は準天頂衛星、１５０はＭＴＳＡＴ（Ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｔａｔｅｌｌｉｔｅ：多目的衛星）であり、静止衛星の一例である。２００は船舶、２０１は船舶２００のアンテナ、３００は情報端末、４００は地上局、４０１は地上局のアンテナ、５００はＧＰＳ衛星、６９０は船舶が接岸する港の段差形状を表している。なお、図１では、衛星は準天頂衛星１００を１機と、ＧＰＳ衛星５００を２機と、静止衛星の例としてＭＴＳＡＴ１５０を１機の計４機を図示しているが、４機に限定するわけではなく、以下に述べるように、これら衛星は４機以上あっても構わない。図１に示すように情報端末３００を船舶２００が装備している場合を例に説明する。船舶２００は情報端末３００を用いて準天頂衛星１００及びＧＰＳ衛星５００が送信するＧＰＳ情報と地上局４００、あるいは準天頂衛星１００、あるいはＭＴＳＡＴが送信するＧＰＳ測位補正情報（例えば、ディファレンシャル補正情報）を受信することで、自己たる船舶２００の位置を測位する。このＧＰＳ測位補正情報に関しては、情報端末３００を備えた船舶２００が船舶２００の位置を測位する場合は、ＧＰＳ情報だけでも測位が可能ではある。しかし、電離層や対流圏等による伝搬系の誤差が生じる。そのため、この誤差を補正する目的から、情報端末３００は前記ＧＰＳ測位補正情報を受信し、受信したＧＰＳ測位補正情報を使用して、測位位置の精度劣化要因である前記電離層や対流圏等の伝搬系の誤差を補正している。また、情報端末３００は、地図情報と自己の船舶の形状情報や速度等の船舶２００の自分自身の移動体特性情報を備えている。情報端末３００は判定部を備え、判定部は前記ＧＰＳ測位位置と前記地図情報と前記船舶２００の移動体特性情報をもとに船舶２００が移動してよいかどうかを判定する。これら情報端末３００の構成については後に詳しく説明する。
【００１６】
図２は情報端末３００を装備した船舶２００が、図２の形状をした港６００に入港する場合を示している。船舶２００は情報端末３００の判定に従い港６００に容易に入港することができる。あるいは情報端末３００が出力する判定結果を、船舶２００の移動体移動制御部（後述する）が入力し船舶２００を制御しつつ港６００に入港させる事ができる。
【００１７】
以下は船舶が情報端末を装備する場合を例にとり説明する。
図３は、本発明の実施の形態１における情報端末３００の構成を示す図である。
図３において、３００は情報端末を示す。また、図３において１０はＧＰＳ測位部、１１はＧＰＳ情報受信部、１２は位置計算部、１３はディファレンシャル補正情報受信部、１４はＧＰＳ情報受信アンテナ、１５はディファレンシャル補正情報受信アンテナ、２０は地図情報記憶部、３０は移動体特性情報記憶部、４０は判定部、５０は判定結果出力部、６０は移動体移動制御部である。移動体情報端末３００は情報端末の一例であり、ＧＰＳ測位部１０、地図情報記憶部２０、移動体特性情報記憶部３０、判定部４０を有する。
【００１８】
図３においてＧＰＳ測位部１０は、アンテナ１４の受信するＧＰＳ情報とアンテナ１５が受信するディファレンシャル補正情報をもとに測位する。ＧＰＳ測位部１０はＧＰＳ情報受信部１１、ディファレンシャル補正情報受信部１３、位置計算部１２とからなる。ＧＰＳ情報受信部１１はＧＰＳ情報をアンテナ１４を介して受信する。ディファレンシャル補正情報受信部１３はディファレンシャル補正情報をアンテナ１５を介して受信する。位置計算部１２は、ＧＰＳ情報受信部１１が受信したＧＰＳ情報とディファレンシャル補正情報受信部１３が受信したディファレンシャル補正情報とに基づいて位置計算を行う。そして、この測位位置の計算結果を判定部４０へ出力する。
【００１９】
ＧＰＳ測位部１０に関して、図４は、準天頂衛星を利用した測位システムの構成を示す図である。
図４において、１００は、準天頂衛星、５００は、ＧＰＳ衛星、１５０は、ＭＴＳＡＴである。ＧＰＳ衛星５００は、測位情報を放送する。準天頂衛星１００と静止衛星の一例であるＭＴＳＡＴ１５０とは、ＧＰＳ補完衛星でもあり、測位情報として、例えば、ディファレンシャル測位補正データとインテグリティデータと等を有する高精度測位情報を放送する。ここでは、ＭＴＳＡＴ１５０を用いているが静止衛星の一例として用いたものであり、他の静止衛星であっても構わない。ユーザは、情報端末３００を用いて、例えば、１機の準天頂衛星１００と３機のＧＰＳ衛星５００との組み合わせ、１機の準天頂衛星１００と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星１００と、ＧＰＳ衛星５００とＭＴＳＡＴ１５０とによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星１００を含む４機の衛星群により測位に必要な位置情報を得ることができる。また、４機に限らず４機より多くの衛星群により測位に必要な位置情報を得ても構わない。
地上には、測位情報配信センター局、全国に配置される電子基準点を配置する。電子基準点は、固定点として自己の基準位置を有する。全国に配置される電子基準点は、例えば、隣接する複数の電子基準点で取り囲む範囲を１つのメッシュとして全国を電子基準点網で網羅する。全国に配置される電子基準点は、上記４機以上の衛星群により測位に必要な位置情報を得る。そして、自己の有する基準位置と上記４機以上の衛星群により得た位置情報による位置との誤差等の測位補正情報を測位情報配信センター局に出力する。ここでは、全国を電子基準点網で網羅するため、メッシュ内のある位置においても補正精度を向上させることができる。測位情報配信センター局は、全国に配置される電子基準点より測位補正情報を入力し、入力された測位補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星１００等の衛星に送信する。上記準天頂衛星１００等は、測位情報配信センター局より所定のアンテナを介して準天頂衛星１００等の衛星に送信された収集統合情報に基づき、高精度測位情報を放送する。ユーザは、遮蔽が少ない高仰角である準天頂衛星１００を少なくとも用いることで、山影等に位置することによる遮蔽や建物等の障害物による遮蔽を極力回避し、遮蔽を回避することにより測位可能時間を改善することができる。また、ユーザは、少なくとも準天頂衛星１００を含む４機以上の衛星群と地上に配置された測位情報配信センター局及び全国に配置される電子基準点とを有するシステムにより補正された高精度測位情報を得ることにより、高精度の位置情報を得ることができる。このように、ユーザは、準天頂衛星１００を用いることにより、高精度の位置情報、例えば、地上や海上等において、２５ｃｍの誤差範囲の精度で位置情報を得ることができる。
【００２０】
具体的には、例えば、ＧＰＳ情報受信部１１は、準天頂衛星１００を含む複数の衛星からＧＰＳ情報を受信する。複数の衛星は、上記のように、１機の準天頂衛星１００と３機のＧＰＳ衛星５００との組み合わせ、１機の準天頂衛星１００と３機の静止衛星でとの組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星１００と、ＧＰＳ衛星５００とＭＴＳＡＴ１５０とによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星１００を含む４機の衛星群により構成される。ＧＰＳ情報は、複数の衛星の各衛星から送信される。ＧＰＳ情報受信部１１は、前記ＧＰＳ情報を受信し、位置計算部１２に出力する。但し、ディファレンシャル補正情報は準天頂衛星１００と場合により静止衛星（例えば、ＭＴＳＡＴ１５０）、あるいは地上局４００とから送信される。ディファレンシャル補正情報受信部１３は、このディファレンシャル補正情報を受信し、位置計算部１２に出力する。位置計算部１２は、ＧＰＳ情報受信部１１にから入力されたＧＰＳ情報、ディファレンシャル補正情報受信部１３から入力されたディファレンシャル補正情報とに基づき測位計算をする。
【００２１】
地図情報記憶部２０は地図情報を記憶する。地図情報とは、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の座標情報からなる、例えば船舶２００が航行する湾内の形状、あるいは図２のような、寄港する港６００の形状に関する情報をいう。海図情報のような海底の地形も含む。また、海水面高さの情報も含む。
【００２２】
図５は、地図情報記憶部２０が記憶する地図情報の一例である。船舶２００が航行する場合を例にとる。例えば、図２に示したような船舶２００が入港する港の地形情報である。図２の港６００のような形状を（Ｘ、Ｙ）の二次元情報として記憶する他、高さ方向のＺまで含めた（Ｘ，Ｙ、Ｚ）の三次元情報であってもよい。例えば、図１の接岸箇所６９０のように高さ方向で形状が変化する場合に意味がある。さらに、海底の地形情報（海図情報）を三次元で記憶していてもよい。座礁を回避できる点で意味がある。また、地図情報の一例として潮時情報を記憶していてもよい。座礁の危険を回避できる点で意味がある。地図情報の座標は後述する船舶２００の存在範囲を示す座標と座標軸を共通にする。したがって、船舶２００の存在範囲における船舶２００上の点Ａ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）と地図情報における地図上の点Ｂ（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）とは、その距離は各成分の差の自乗和の平方根をとることで計算により直ちに求められる。地図情報記憶部２０は地図情報を判定部４０に出力する。
【００２３】
移動体特性情報記憶部３０は、船舶２００についての移動体特性情報を記憶する。図６は移動体特性情報の例を示す。船舶２００の形状情報や情報端末３００の船舶２００への配置箇所を示す配置情報や、船舶２００の船首方向、船尾方向、速度、航路などを移動体特性情報として記憶している。そして、移動体特性情報記憶部３０は、この記憶している移動体特性情報を判定部４０へ出力する。図６は、移動体特性情報の例として、船舶２００の特性情報を示す。移動体特性情報記憶部３０は、１．船舶２００の形状情報を有する。形状情報とは、例えば、船舶２００の特定の位置を原点（０，０，０）としたときの船舶２００の各位置の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の三次元情報である。また、三次元情報に限らず、船舶２００の特定の位置を基準として船舶２００の形状が特定できる情報であれば構わない。船舶２００の航行の可否を判定するものであるから、通常、外部形状を示す形状情報で十分であるが、それに限定されることはない。移動体特性情報記憶部３０は、２．情報端末３００の船舶２００への配置箇所を示す配置情報を有する。例えば、情報端末３００の前記配置は（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の三次元情報である。この配置箇所は、通常船舶２００の形状情報の原点と一致する。すなわち情報端末は船舶２００の形状情報の原点座標に配置される。しかし、これに限定される事はなく、情報端末３００の配置箇所は、船舶２００の形状情報の原点（０，０，０）とは一致してもよいが、一致しない場合でもよい。この場合、情報端末３００の配置箇所を船舶２００の形状情報の原点とみた座標変換をすればよい。
【００２４】
判定部４０は、前記のＧＰＳ測位部１０が出力した測位位置、移動体特性情報記憶部３０が出力した移動体特性情報のうちの船舶２００の形状情報と船舶２００への情報端末３００の配置箇所を示す配置情報、及び地図情報記憶部２０が出力した地図情報を入力する。そして、判定部４０は、船舶２００の形状情報と、船舶２００への情報端末３００の配置箇所を示す配置情報とに基づき、船舶２００の存在範囲を認識する。ここで、船舶２００の存在範囲とは、ＧＰＳ測位部１０が測位した時刻における船舶２００が現実に存在している範囲をいい、ＧＰＳ測位部１０が測位した時刻における船舶２００の外周部あるいは船体外部の輪郭あるいは外部形状の三次元空間占有領域を意味する。そして、判定部４０が船舶２００の存在範囲を認識するということは、船舶２００の位置、船首方向、姿勢（船舶２００の傾きなど）などを認識することを意味する。
【００２５】
船舶２００の形状が球体であればＧＰＳ測位部１０が一箇所の場合でも船舶２００の存在範囲が１００％認識できる。しかし、ＧＰＳ測位部１０が一箇所の場合は、船舶２００の存在範囲の認識が不十分な場合もある。前記測位位置、船舶２００の形状情報、船舶２００への情報端末３００の配置箇所を示す配置情報からでは、図７に示すように情報端末３００の位置（ＧＰＳ測位部１０の位置）が確定できても船首がどの方向を向いているか、２５０の方向なのか、２６０の方向なのか特定できない場合があるからである。その場合は船首方向を特性情報の一つとして判定部４０に入力すればよい。ただし、姿勢（傾き）までは具体的に認識できない。ＧＰＳ測位部１０が２つあれば測位位置、船舶２００の形状情報、船舶２００への情報端末３００の配置箇所を示す配置情報から船舶２００の存在範囲が、ＧＰＳ測位部一つの場合よりも、より具体的に特定できる。図８のように全長方向に沿ってＧＰＳ測位部１０を２個設ければ、船首方向の情報がなくとも測位位置に対する船舶２００の船首方向がわかる。さらに、図９のように船舶２００の傾き（ピッチ角度α）も認識できる。また、ＧＰＳ測位部を図１０のように、船舶２００の全幅方向に２つ設けると船首方向、及び図１２のような船舶２００の傾き（ロール角度β）も認識できる。ただ、これらの場合、２つのＧＰＳ測位部１０を結ぶ直線まわりの船舶２００の回転角度が認識できないという問題が残る。
【００２６】
その場合は、図１１のようにＧＰＳ測位部１０を三個、三角形をなすように配置すればよい。これにより図９に示す船舶２００のピッチング角度αや、図１２に示すローリング角度β等の進行方向を含むすべての姿勢を認識することができる。姿勢を認識できると、図９、あるいは図１２に示すように、座礁を回避することができるなどの効果がある。なお、準天頂衛星１００を用いた高精度測位においては誤差は２５ｃｍのレベルであることを考えると、この誤差を考慮し、複数のＧＰＳ測位部１０を設ける場合は２５ｃｍを超える所定の距離を確保する。
【００２７】
判定部４０は、船舶２００の存在範囲を認識し、この認識に基づいて船舶２００が、そのまま移動を続けてよいかどうかを判定する。以下に判定の例を示す。図１３においては、船舶２００の存在範囲が認識されている場合は、船舶２００の外部形状上の任意の点Ａ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）が定まる。また判定部４０が入力した地図情報により接岸する港６００を示す形状上の任意の点の座標Ｂ（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）が定まる。これにより、これらの座標からＡ〜Ｂ間の距離Ｌが計算できる。あらゆる船舶２００上の点Ａ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）とあらゆる地図情報の点Ｂ（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）との間の距離Ｌを求め、Ｌが所定の距離ＬＯ以下の場合、判定部４０は船舶２００が移動を続けてはいけないと判定する。ＬがＬＯをより長い場合は、判定部４０は船舶２００が移動を続けてもよいと判定する。ここに判定の基準となるＬＯは、例えば、船舶の大きさ、重量、速度、動力性能などから決定してもよい。判定値ＬＯに対して、準天頂衛星１００を用いた高精度測位によれば、誤差２５ｃｍレベルでの判定が可能である。船舶２００の場合、判定値ＬＯは数十メートル〜少なくとも数メートルであるから、ＬＯに対しては誤差２５ｃｍレベルの高精度な判定が可能となる。判定の別の例として航路が設定されている場合の判定について説明する。図１４は、船舶２００の航路５３０が設定されている場合の図である。判定部４０は船舶２００の存在範囲が設定航路５３０から外れていないかどうかを判定する。設定航路から外れているかどうかの判定は、準天頂衛星１００を用いた高精度測位により２５ｃｍレベルで測位し判定できる。このため東京湾のような船舶が過密する湾内においては、航路を正確にトレースすることができる。したがって、航行の安全、迅速化を図ることができる。判定部４０は、船舶２００が移動を続けてもよいと判定したときは、さらにＧＰＳ測位部１０が測位する。判定部４０が、船舶２００が移動を続けてはいけないと判定したときは、その判定結果を判定結果出力部５０へ出力する。判定結果出力部５０はこの出力を入力して警告を発する。警告は音声を発してもよいし、画面に警告を表示してもよいし、発光体を点滅させてもよいし、プリンターに警告を出力しても構わない。また、判定部４０は、移動を続けてはいけない旨の判定結果を船舶２００の移動体移動制御部６０に出力する。この判定結果を入力した前記移動体移動制御部６０は、船舶２００の移動を停止しあるいは移動を変更する制御を行う。
【００２８】
図１５は実施の形態１の情報端末３００が行う処理のフローチャートである。まず、Ｓ１０１０でＧＰＳ情報、ディファレンシャル補正情報を受信してＧＰＳ測位部１０が測位する。Ｓ１０２０で判定部４０が前記測位位置、船舶２００の特性情報、地図情報を入力する。次にＳ１０３０では、判定部が測位位置、船舶２００の特性情報のうち形状情報と情報端末３００の配置情報とから移動体である船舶２００の存在範囲を認識する。Ｓ１０４０では、判定部４０が、船舶２００の存在範囲と地図情報に基づき船舶２００の移動の可否を判定する。移動を続けてもよいという判定のときはＳ１０４０からＳ１０１０へ戻る。移動を続けるべきでないという判定のときは、Ｓ１０４０からＳ１０５０へ進む。Ｓ１０５０では移動を続けるべきでない旨の表示をする。この表示は上述のように、音声による警告や、発光体の点滅や、画面への表示やプリンターの出力などである。Ｓ１０６０では判定結果を移動体（船舶２００）の移動体移動制御部６０へ出力する。この判定結果を入力した移動体移動制御部６０は移動体である船舶２００の航行を制御する。
【００２９】
準天頂衛星１００を用いたディファレンシャル補正情報のＧＰＳ測位であり２５ｃｍレベルの高精度な測位が可能である。移動体の特性情報として、特に移動体の詳細な形状までを考慮して移動体の存在範囲を認識するものである。このため移動体を点で特定していた従来に比べ、移動体の位置及び大きさ、さらに姿勢までも高精度で認識するものである。
【００３０】
本実施の形態１によれば、準天頂衛星１００を用いた高精度測位により高精度の移動体の移動誘導が可能である。船舶２００が入港する場合の接岸サポートする場合に、測位位置に加えて、船舶２００の形状も加味した接岸サポートが可能となる事から、高精度の接岸サポートが可能となる。安全性の向上、接岸時間の効率化によるコスト低減の効果がある。さらに準天頂衛星１００は常に日本上空にいるため、日本の港における接岸支援、及び日本の湾内における航行の安全確保に寄与する。
【００３１】
以上のように、実施の形態１における上記情報端末は、例えば上記測位システムで用いられるものである。すなわち、上記説明したように、上記測位システムは、固定点として自己の基準位置を有し隣接するどうしで一つのメッシュを形成し測位補正情報を測位情報配信センターに局に出力する電子基準点と、前記電子基準点より測位補正情報を入力し入力した測位補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星１００等に送信する測位情報配信センターと、１機の準天頂衛星と３機のＧＰＳ衛星との組み合わせ、１機の準天頂衛星と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星と、ＧＰＳ衛星とＭＴＳＡＴとによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星を含む４機の衛星群（４機以上の衛星群でも構わない）と、前記衛星群から受信した信号をもとに位置を測位する情報端末を備えた移動体（一例として船舶）とから構成される。
そして、上記システムで用いられる情報端末は、
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報記憶部が記憶した地図情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図情報とに基づいて、前記移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
【００３２】
実施の形態２．
図１６は実施の形態２における構成を示す図である。船舶２００を例にとる。船舶２００が情報端末３００を装備している点は実施の形態１と同じである。実施の形態２では情報端末３００が送信部７０を有している点が実施の形態１と異なる。実施の形態２は、情報端末３００が移動体である船舶２００の存在範囲を送信する送信部７０を有することを特徴とする。図１７は、船舶２００に装備された情報端末３００が送信部７０から船舶２００の存在範囲を送信する場合を示している。以下、図１６、図１７をもとに実施の形態２について説明する。
【００３３】
図１６は実施の形態２の構成図であるが、実施の形態１の構成図である図３に対して送信部７０を備えた点がことなる。なお判定部４０は認識部の一例である。
【００３４】
ＧＰＳ測位部１０がＧＰＳ情報、ディファレンシャル補正情報に基づき位置を測位する。ＧＰＳ測位部１０は、測位位置を判定部４０へ出力する。また、船舶２００についての特性情報を記憶する移動体特性情報記憶部３０から船舶２００の特性情報を判定部４０へ出力する。判定部は測位位置及び船舶２００の特性情報を入力して、測位位置と特性情報のうち船舶２００の形状情報と船舶２００への情報端末３００の配置情報とから前記測位位置を測位した時刻における船舶２００の存在範囲を認識する。船舶２００の存在範囲の認識については実施の形態１と同じである。すなわち、船舶２００の特定位置を原点にとった場合の形状の三次元情報をもとに、船舶２００の形状を特定し、また、測位位置の座標は形状情報の原点と一致させている。これにより、船舶２００の形状を加味した、船舶２００の存在範囲が認識できる。そして、存在範囲のみでは、船舶２００がどの方向に向かっているかや、いかなる速度で航行しているかは分からない。よって、移動体特性情報記憶部３０は、船舶２００の形状情報や情報端末３００の船舶２００への配置情報の他に船舶２００の航行速度や、船首方向、移動方向を有しており、前記船舶２００の存在範囲と、前記航行速度、航行方向から船舶２００の移動状況を把握することができる。このことは実施の形態１と同様である。また、移動体特性情報記憶部３０は、移動体特性情報として船舶の重量なども有しているのは実施の形態１の場合と同様である。送信部７０は、判定部４０から船舶２００の存在範囲を入力し、また移動体特性情報記憶部３０から船舶２００の速度、航行方向、重量、航路等を入力し、これをアンテナ１６から送信する。
【００３５】
送信部７０が送信する送信先は、図１７に示すように、地上局へ送信してもよいし、準天頂衛星１００あるいはその他の衛星へ送信してもよいし、他の船舶あるいは他の移動体へ送信してもよい。
【００３６】
図１８は、例えば湾内の船舶の航行を管理する地上局が前記情報端末３００の送信を受けた場合を示す図である。前記地上局は図１８に示す船舶２００、他の船舶２１０から送信を受ける。この場合は、地上局はディスプレイ装置を備えておけば、ディスプレイ装置により図１８のような状態を映像で確認できる。そして、ディスプレイ装置により各船舶の位置、方向、さらには各船舶の相対的な大きさまでも把握する事ができる。これは、湾内の航行の安全性向上に寄与する。
【００３７】
図１９は、実施の形態２における情報端末３００が行う処理のフローである。Ｓ２０１０では、ＧＰＳ測位部１０がＧＰＳ情報、ディファレンシャル補正情報を受信し、これらに基づいて位置計算部が測位位置を算出する。Ｓ２０２０では判定部４０（認識部の一例）は、前記測位位置と移動体特性情報記憶部３０が記憶する船舶２００の特性情報を入力する。Ｓ２０３０では、判定部が入力した測位位置と船舶２００の特性情報のうちの船舶２００の形状情報と船舶２００への情報端末３００の配置情報とから船舶２００の存在範囲を認識する。この認識結果を判定部４０は送信部へ出力する。
Ｓ２０４０では、送信部７０は移動体特性情報記憶部３０から出力された特性情報を入力し、判定部４０から入力した船舶２００の存在範囲と前記入力した特性情報を送信する。そしてＳ２０１０へ戻る。
【００３８】
実施の形態２では情報端末３００が送信部を備えており、情報端末３００を装備した船舶２００の存在範囲及び船舶２００に関する移動体特性情報を送信することに特徴がある。送信先は地上局、船舶を含む他の移動体、準天頂衛星１００を含む衛星のいずれでも構わない。
【００３９】
実施の形態２において、情報端末３００が送信部７０を有することで、移動体である船舶２００の移動状況を地上局、他の移動体等へ知らせることで航行の安全、円滑を確保する事が出来る。接岸の迅速化や効率の向上によるコストダウンを図ることができる。なお情報端末３００が受信部を備えている場合については以下の実施の形態３と実施の形態４で述べる。
【００４０】
以上のように、実施の形態２における上記情報端末は、例えば実施の形態１と同様の測位システムで用いられるものである。すなわち、上記説明したように、上記測位システムは、固定点として自己の基準位置を有し隣接するどうしで一つのメッシュを形成し測位補正情報を測位情報配信センターに局に出力する電子基準点と、前記電子基準点より測位補正情報を入力し入力した測位補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星１００等に送信する測位情報配信センターと、１機の準天頂衛星と３機のＧＰＳ衛星との組み合わせ、１機の準天頂衛星と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星と、ＧＰＳ衛星とＭＴＳＡＴとによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星を含む４機の衛星群（４機以上の衛星群でも構わない）と、前記衛星群から受信した信号をもとに位置を測位する情報端末を備えた移動体（一例として船舶）とから構成される。
そして、上記システムで用いられる情報端末は、
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識する認識部と、
前記認識部が認識した現在の移動体の存在範囲を送信する送信部と
を備えたことを特徴とする。
【００４１】
実施の形態３．
図２０は実施の形態３における構成を示す図である。図２０は、実施の形態１の構成を示す図３に対して、地図情報を受信する地図情報受信部８０を備えたことと、判定結果出力部５０が警告発生部５１と表示部５２に分かれている点が異なる。
【００４２】
実施の形態３における情報端末３００は地図情報記憶部２０の有している情報のほかに、地図情報受信部８０で受信した地図情報をもとに船舶２００が移動を続けてよいかどうか判定することに特徴がある。図２１のように、船舶２００に配置された情報端末３００の地図情報受信部８０は、地上局４００や準天頂衛星１００やＧＰＳ衛星や、他の船舶２１０、その他の移動体などから地図情報を受信する。特に、地上局４００が地図情報を送信する場合を中心に説明する。例えば、地上局４００は、直接に船舶２００に地図情報を送信するための通信装置と通信アンテナとを備えている。また、地上局４００は、衛星に地図情報を送信し、衛星経由で船舶２００に地図情報を送信するための衛星通信装置と衛星通信アンテナとをも備えている。船舶２００（情報端末３００）の受信する地上局から送信された地図情報は、情報端末３００が地図情報記憶部２０に記憶している地図情報よりも、通常は詳細な情報又は最新の情報又は現時刻における情報である。地図情報は、港の形状や海底の地形のように通常変化のないものや、港が工事された後の形状が変化後の形状、海水面の高さのように時刻により変化する情報でもよい。特に局地的な詳細情報を必要とする場合に効果が大きい。図２２は海上に浮かぶブイを示す。ブイ７００は通信機器を装備しており、随時、海水面の情報を地上局４００へ送信する。図２１では、先のブイ７００から地上局４００へ送信された海水面の情報は、さらに地上局４００より直接に船舶２００へ地図情報として送信される。あるいは、地上局４００から、準天頂衛星１００を介して船舶２００へ送信される。特に準天頂衛星１００は常に日本上空に存在するため、受信する地図情報を頼りにして日本国内の港に船舶６００が入港するような場合に意味がある。また、図２１においては、ブイ７００による海水面の情報のほかに、例えば、海底の地形８００を地図情報として、海水面の情報と同様のルートで送信すれば、船舶２００は海底の地形８００と海水面情報とを得ることができるので、船舶２００は、これらを座礁回避の有力な判断材料とすることができる。図２３は、地図情報として港６００の形状を情報端末３００が受信する場合を示すものである。図２３は地図情報として、港６００の所定の各位置に発信機９００を設置しておき、情報端末３００の地図情報受信部８０は、発信機９００の発信する電波により港６００の形状を特定する。
【００４３】
図２４は実施の形態３における情報端末３００が行う処理のフローチャートである。
実施の形態１のフローチャートである図１５に対して受信部が地図情報を受信するステップであるＳ３０２０がある点が異なる。Ｓ３０１０では、ＧＰＳ測位部１０がＧＰＳ情報及びディファレンシャル補正情報に基づき測位する。Ｓ３０２０では地図情報受信部８０が地図情報を受信する。Ｓ３０３０では、判定部４０は地図情報受信部８０の受信した地図情報、測位情報、船舶２００の特性情報を入力する。Ｓ３０４０では、判定部４０は測位位置、船舶２００の特性情報のうち形状情報と船舶２００への情報端末３００の配置情報とから船舶２００の存在範囲を認識する。
Ｓ３０５０では前記船舶２００の存在範囲、及び前記地図情報受信部８０が受信した地図情報に基き、また船舶２００の速度、移動方向などの特性情報とから船舶２００が移動を続けてよいかどうかを判定する。なお地図情報は地図情報記憶部２０が記憶する地図情報、地図情報受信部８０が受信した地図情報のいずれを用いてもよい。両者を用いてもよい。
移動を続けてもよいという判定の場合はＳ３０１０へ戻る。移動を続けてはいけない場合はＳ３０６０に行く。Ｓ３０６０では、移動を続けられない旨の表示を行う。警告は図２０の警告発生部５１において発する。この警告は、音声による警告や、発光体の点滅や、画面への表示やプリンターの出力などである。Ｓ３０７０では、判定部４０の移動を続けてはいけない旨の判定結果を、船舶２００の移動体移動制御部が入力する。この入力を受けて船舶２００の移動体移動制御部６０が船舶２００の移動を制御する。
【００４４】
以上のように実施の形態３における情報端末３００は、地図情報を受信する地図情報受信部８０を備えたことを特徴とする。
【００４５】
このため、地図情報記憶部２０では対応しきれない時刻とともに変化する海水面情報や、工事により形状が変化した場合の港の形状をリアルタイムで情報として受信し、入手できる利点がある。また、地図情報記憶部３０にあらかじめ記憶しておくのに適さないような局地的な詳細な地図情報を入手することに適している。
また、従来の技術においては準天頂衛星を用いた高精度測位が十分提供されておらず、自船情報としては自船の寸法として自船の全長を用いるに過ぎないため、数十メートル〜少なくとも数メートルの精度程度であった。そのため、従来技術においては、精度が制限されていたために、誤差が２５ｃｍクラスに合う地図情報などは配信されていない。準天頂衛星１００を用いた高精度測位に係る本実施の形態３においては、地上局４００は測位誤差２５ｃｍレベルの高精度測位に対応する詳細な地図情報を配信し、情報端末３００の地図情報受信部８０が前記詳細な地図情報を受信し、誤差２５ｃｍクラスの高精度な測位を可能にする。船舶では詳細な地図情報の配信については上記のようになるが、他の移動体、例えば、車両の場合については、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　Ｓｈｏｒｔ　Ｒａｎｇｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、狭域無線通信）、または、地上波デジタル受信機、携帯電話等を使用することができる。
さらに、地図情報については次の場合も考えられる。すなわち、地図情報記憶部２０は粗い地図情報を持つものとする。一方、地上局４００は、この粗い地図情報と同じ地域あるいは同じ部分に関する詳細な地図情報を有するものとし、これを地上局４００は送信し、地図情報受信部８０は前記詳細地図情報を受信する。判定部４０は、前記の地図情報記憶部２０の有する粗い地図情報と、前記受信した地上局４００の送信した詳細な地図情報とを入力する。判定部４０は入力した前記粗い地図情報に前記詳細な地図情報を組み込む情報の加工を行う。この加工により新たに地図情報を作成し、判定の材料とする。たとえば、詳細な地図情報については、サービスとして船舶に配信してもよい。各地上局は、各地上局のサービス範囲の詳細な地図情報を有しており、これを船舶向けに配信してもよい。船舶のほうでは、測位の結果に基づき、各地上局が配信する詳細な地図情報のうちから、自己の船舶に必要な地上局配信の詳細な地図情報を選択して利用すればよい。
なお、地図情報記憶部２０に記憶している地図情報は、使用後に不要となれば消去が可能である。同様に地図情報受信部８０の受信した地図情報についても、使用後に不要となれば消去が可能である。また、前記の粗い地図情報と詳細な地図情報とから新たに作成した地図情報についても、使用後に不要となれば消去が可能である。
【００４６】
以上のように、実施の形態３における上記情報端末は、例えば実施の形態１と同様の測位システムにさらに、地図情報を送信する地上局、衛星、他の移動体を加えた測位システムで用いられるものである。すなわち、上記説明したように、上記測位システムは、地図情報を送信する地上局、衛星、他の移動体等と、固定点として自己の基準位置を有し隣接するどうしで一つのメッシュを形成し測位補正情報を測位情報配信センターに局に出力する電子基準点と、前記電子基準点より測位補正情報を入力し入力した測位補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星１００等に送信する測位情報配信センターと、１機の準天頂衛星と３機のＧＰＳ衛星との組み合わせ、１機の準天頂衛星と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星と、ＧＰＳ衛星とＭＴＳＡＴとによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星を含む４機の衛星群（４機以上の衛星群でも構わない）と、前記衛星群から受信した信号をもとに位置を測位する情報端末を備えた移動体（一例として船舶）とから構成される。
そして、上記システムで用いられる情報端末は、
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を受信する地図情報受信部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報受信部が受信した地図情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図情報受信部が受信した地図情報とに基づいて、前記移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
【００４７】
実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態１に対して、他移動体情報受信部が他の移動体の情報を受信して、判定部４０が他の移動体の情報をも考慮して船舶２００の移動の可否を判定する点に特徴がある。
図２５は実施の形態４における情報端末３００の構成を示す図である。図２５は実施の形態３の構成を示す図２０において地図情報受信部８０が、他移動体情報受信部８２となっている点が異なる。
【００４８】
図２５において他移動体情報受信部８２は、例えば船舶２００とは別の船舶の情報を受信する。受信する情報は、地上局が送信する情報、準天頂衛星１００やＧＰＳ衛星５００が送信する情報、他の船舶自信あるいはその他の移動体が送信する場合すべてを含む。図２１では船舶２００と他の船舶２１０を描いている。例えば先の図２１図で説明すると、図２１においては、船舶２００は、他の船舶２１０が他の船舶２１０自身の他移動体情報を発信している情報を受信し、また、地上局４００や、準天頂衛星等の衛星の送信する他移動体情報を受信しているとみることもできる。図２６は他の船舶２１０が発信する他移動体情報の例である。他の船舶２１０は、例えば実施の形態２における送信部７０を備えた情報端末３００を装備していてもよい。例えば実施の形態２における送信部７０を備えた情報端末３００を装備している場合、他の船舶２１０は図２６に示すように１．自己の存在範囲，２．ＧＰＳの測位位置（三次元情報）、３．情報端末３００の船舶２１０への配置箇所を示す配置情報（三次元情報）、４．船舶２１０の進行方向、５．船舶２１０の進行速度、６．船舶２１０の航路、７．船舶２１０の船首、船尾方向などを船舶２１０自身の他移動体情報として送信する。
【００４９】
以下に、他の船舶２１０の送信した前記他移動体情報を船舶２００が受信した場合の動作を図２７を用いて説明する。
【００５０】
まず、Ｓ４０１０では、ＧＰＳ測位部１０がＧＰＳ情報及びディファレンシャル補正情報に基づき測位する。実施の形態１と同様である。そして、Ｓ４０２０では、他移動体情報受信部８２が船舶２１０の送信した他移動体情報を受信する。Ｓ４０３０では、判定部４０は他移動体情報受信部８２の受信した船舶２１０の他移動体情報、地図情報記憶部２０の有する地図情報、ＧＰＳ測位部の測位した測位位置情報、船舶２００の形状情報と情報端末の配置情報を入力する。Ｓ４０４０では判定部４０が船舶２００と他移動体である船舶２１０を認識する。船舶２００については、判定部４０は実施の形態１と同様に、船舶２００の存在範囲を認識する。船舶２１０については、船舶２１０の他移動体情報の中に船舶２１０の存在範囲が含まれている。この両者から、判定部４０は船舶２００と船舶２１０の存在範囲を認識する。なお船舶２１０の存在範囲は他の移動体の位置情報の一例である。Ｓ４０６０では、判定部４０が判定をする。図１８を用いて船舶２００と他の船舶２１０の関係を説明する。図１８は、判定部４０が船舶２００の存在範囲を認識し、また船舶２１０の他移動体情報を受信して、両者の関係を認識して判定をしようとする場合を示すものとする。他の船舶２００の情報端末３００の判定部４０は、両者の存在範囲を認識しているので、船舶２００の外部形状上の任意の点Ｃ（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、と他の船舶２１０の外部形状上の任意の点Ｄ（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）を認識している。これにより、これらの座標からＣ〜Ｄ間の距離Ｌ１が計算できる。あらゆる船舶２００上の点Ｃ（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）とあらゆる他の船舶２１０上の点Ｄ（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）との間の距離Ｌ１を求める。Ｌ１が所定の距離Ｌ２以下の場合、判定部４０は船舶２００が移動を続けてはいけないと判定する。計算距離Ｌ１が所定の距離Ｌ２を超える場合は、判定部４０は船舶２００が移動を続けてもよいと判定する。ここに判定の基準となるＬ２は、例えば、船舶の大きさ、重量、速度、動力性能などから決定してもよい。基準となる判定値Ｌ２に対して、準天頂衛星１００を用いた高精度測位によれば、誤差２５ｃｍレベルでＬ２をより短いかどうか判定が可能である。船舶２００においては、判定値Ｌ２は、通常では数十メートル〜少なくとも数メートル程度であるから、判定値Ｌ２に対しては誤差２５ｃｍレベルの高精度な判定が可能となる。判定部４０は、まず判定結果によらず、表示部５２へ船舶２００、他の船舶２１０の情報を出力する。表示部５２は例えばディスプレイを有しており、図１８の状態をディスプレイに表示する。他の船舶２１０の送信情報には、図２６に示すような情報が含まれるから、判定部４０は船舶２００自身の他、情報を送信する他の船舶２１０の形状、進行方向、速度等を図１８のように表示することが可能である。判定が移動を続けてもよい旨の判定をした場合にはＳ４０１０へ戻る。判定部４０が、移動を続けるべきではないと判定した場合はＳ４０７０へ進む。Ｓ４０７０では、その結果を警告発生部５１に出力する。警告発生部５１は、その入力に従い警告を発する。音声により警告を発してもよいし、画面に警告を表示してもよいし、発光体を点滅させる警告でもよいし、プリンターに警告を出力しても構わない。Ｓ４０８０では、判定部４０は移動を続けてはいけない旨の判定結果を船舶２００の移動体移動制御部６０に出力する。この判定結果を入力した前記移動体移動制御部６０は、船舶２００の移動を停止し、あるいは移動を変更する制御を行う。
【００５１】
以上のように、実施の形態４における上記情報端末は、例えば実施の形態１と同様の測位システムにさらに、他移動体情報を送信する他移動体、地上局、衛星等を加えた測位システムで用いられるものである。すなわち、上記説明したように、上記測位システムは、他移動体情報を送信する他移動体、地上局、衛星等と、固定点として自己の基準位置を有し隣接するどうしで一つのメッシュを形成し測位補正情報を測位情報配信センターに局に出力する電子基準点と、前記電子基準点より測位補正情報を入力し入力した測位補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星１００等に送信する測位情報配信センターと、１機の準天頂衛星と３機のＧＰＳ衛星との組み合わせ、１機の準天頂衛星と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星と、ＧＰＳ衛星とＭＴＳＡＴとによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星を含む４機の衛星群（４機以上の衛星群でも構わない）と、前記衛星群から受信した信号をもとに位置を測位する情報端末を備えた移動体（一例として船舶）とから構成される。
そして、上記システムで用いられる情報端末は、
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
他の移動体が送信した他の移動体の位置情報を受信する受信部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報記憶部が記憶した地図情報と前記受信部が受信した他の移動体が送信した送信情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図記憶部が記憶した地図情報と前記受信部が受信した他の移動体の位置情報とに基づいて、前記情報端末を装備する移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
【００５２】
実施の形態４は、他移動体情報受信部備える。
【００５３】
実施の形態４は、他移動体情報受信部備えるので他の船舶の航行の状況を確認し、航行できるので、特に湾内航行の安全、迅速化を図ることができる。
【００５４】
実施の形態５．
図２８から図３２により実施の形態５を説明する。図２８は実施の形態５における情報端末３００の構成を示す図である。図２８の情報端末３００は、複数のＧＰＳ測位部３１０〜３５０を備えたことを特徴とする。ＧＰＳ測位部３２０〜３５０はＧＰＳ測位部３１０と同じ構成である。情報端末３００は、複数のＧＰＳ測位部３１０〜３５０、地図情報記憶部２０、移動体特性情報記憶部３０、判定部４０、判定結果出力部５０とから構成される。複数のＧＰＳ測位部３１０〜３５０は、ＧＰＳ情報受信部１１、位置計算部１２、ディファレンシャル補正情報受信部１３から構成される。図２９は情報端末３００の処理を行うフローチャートである。
【００５５】
実施の形態１で述べたように、ＧＰＳ測位部が複数ある場合は、判定部４０は船舶２００の存在範囲を、姿勢までも含めて詳細に特定できる。このことは、特に、接岸支援や座礁を避けるために効果がある。
【００５６】
図２８の判定部４０は、ＧＰＳ測位部３１０〜３５０の各々について所定の範囲を判定する。図３０により判定部４０の判定方法を説明する。図３０はＧＰＳ測位部１０を５箇所有する船舶２００が港６００に入港し接岸する場合を示している。この接岸する場合を例に説明する。
【００５７】
図３０の船舶２００において情報端末３００の各ＧＰＳ測位部３１０〜３５０は、それぞれＧＰＳ情報受信部１１でＧＰＳ情報を受信し、ディファレンシャル補正情報受信部１３でディファレンシャル補正情報を受信し、位置計算部１２が前記ＧＰＳ情報とディファレンシャル補正情報を入力して測位位置を計算する。ＧＰＳ測位部３１０〜３５０は、それぞれ測位位置を判定部４０へ出力する。判定部４０は移動体特性情報記憶部３０から船舶２００の移動体特性情報のうち形状情報と情報端末３００の配置情報とを入力し、地図情報記憶部２０から港６００に関する地図情報を入力する。また、ＧＰＳ測位部３１０〜３５０の測位位置を入力する。判定部４０はＧＰＳ測位部３１０〜３５０が測位した測位位置ごとに、船舶２００の現在の存在範囲を認識する。図３０をもとに説明する。判定部４０は、ＧＰＳ測位部３１０〜３５０ごとに、船舶２００の移動の可否を判定する。判定部４０はＧＰＳ測位部３１０の測位位置について３１１の範囲を判定し、測位部３２０の測位位置については３２１の範囲を判定し、測位部３３０の測位位置については３３１の範囲を判定し、測位部３４０の測位位置については３４１の範囲を判定し、測位部３５０の測位位置については３５１の範囲を判定する。判定範囲３１１について説明する。判定部４０は範囲３１１についての船舶２００の存在範囲を認識する。判定部４０は、範囲３１１について、ＧＰＳ測位部３１０の測位位置に基づき、船舶２００の存在範囲を認識し、この認識に基づいて船舶２００が、そのまま移動を続けてよいかどうかを判定する。以下に判定の例を示す。図３０において、判定部４０は、認識した範囲３１１についての船舶２００の外部形状上に、任意の点Ｅ（Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３）を設ける。また判定部４０が入力した地図情報により接岸する港６００を示す形状上のうち、範囲３１１において任意の点であるＦ（Ｘ４、Ｙ４、Ｚ４）をとる。これらの点からＥＦ間の距離Ｌ３を計算する。範囲３１１についてあらゆる船舶２００の外部形状上の点Ｅ（Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３）とあらゆる範囲３１１における地図情報の点Ｆ（Ｘ４、Ｙ４、Ｚ４）との間の距離Ｌ３を求める。Ｌ３が所定の距離Ｌ４以下の場合は、判定部４０は船舶２００が移動を続けてはいけないと判定する。Ｌ３がＬ４よりも長い場合は、判定部４０は船舶２００が移動を続けてもよいと判定する。ここに判定の基準となるＬ４は、例えば、船舶の大きさ、重量、速度、動力性能などから決定してもよい。その他のＧＰＳ測位部３２０〜３５０についてもＧＰＳ測位部３１０と同様である。判定値Ｌ４に対して、準天頂衛星１００を用いた高精度測位によれば、誤差２５ｃｍレベルでの判定が可能である。船舶２００の場合、判定値Ｌ４は数十メートル〜少なくとも数メートルであるから、Ｌ４に対しては誤差２５ｃｍレベルの高精度な判定が可能となる。また、各測位部３１０〜３５０について判定部は、各範囲ごとに船舶２００の各部を認識し、上記Ｌ３を計算して判定するのでので、迅速な計算処理が可能である。判定部４０は、ＧＰＳ測位部３１０〜３５０の測位位置にもとづく判定のいずれもが船舶２００が移動を続けてもよいと判定した場合、各測位部３１０〜３５０で測位を行う。判定部４０が、ＧＰＳ測位部３１０〜３５０の測位位置にもとづく判定のいずれか一つが、船舶２００が移動を続けてはならないと判断した場合は、判定結果出力部５０へその判定を出力する。判定結果出力部５０は船舶２００が移動してはならない判定を入力し、警告を発する。この警告は、音声による警告や、発光体の点滅や、画面への警告表示やプリンターへのの警告の出力などがある。
判定部４０は船舶２００が移動を続けてはならない旨の判定を船舶２００の移動体移動制御部６０へ出力する。移動体移動制御部６０は前記の判定を入力し船舶２００に対して航行の中止等、所定の制御を行う。
【００５８】
図２９に情報端末３００が行う処理のフローチャートを示す。
【００５９】
図３１は実施の形態５における別の構成を示す図である。図３１は、図２８の構成に対して、ＧＰＳ測位部１０が測位装置９４となっており、測位装置９４はＧＰＳ測位部３１０〜３５０に対して地図情報記憶部２０と処理部９０とを備えた構成である。処理の流れは上記した図２８の構成の場合と同じである。
【００６０】
図３２は実施の形態５におけるさらに別の構成を示す図である。図３２は、判定部４０だけがひとつであって、図２８の構成に対して、ＧＰＳ測位部１０が測位装置９６となっており、測位装置９６はＧＰＳ測位部３１０〜３５０に対して、地図情報記憶部２０と移動体特性情報記憶部３０と処理部９０とを備えた構成である。ＧＰＳ測位部１０、地図情報記憶部２０、移動体特性情報記憶部３０及び処理部９０をひとつのまとまりとする測位装置９６が複数ある構成である。処理の流れは上記した図２８の構成の場合と同じである。
【００６１】
以上、実施の形態では船舶を例に説明したが、船舶に限ることはなく、他の移動体に装備する場合であっても構わない。
【００６２】
以上のように、実施の形態５における上記情報端末は、例えば実施の形態１と同様の測位システムで用いられるものである。すなわち、上記説明したように、上記測位システムは、固定点として自己の基準位置を有し隣接するどうしで一つのメッシュを形成し測位補正情報を測位情報配信センターに局に出力する電子基準点と、前記電子基準点より測位補正情報を入力し入力した測位補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星１００等に送信する測位情報配信センターと、１機の準天頂衛星と３機のＧＰＳ衛星との組み合わせ、１機の準天頂衛星と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星と、ＧＰＳ衛星とＭＴＳＡＴとによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星を含む４機の衛星群（４機以上の衛星群でも構わない）と、前記衛星群から受信した信号をもとに位置を測位する情報端末を備えた移動体（一例として船舶）とから構成される。
そして、上記システムで用いられる情報端末は、
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し位置を測位して測位位置をそれぞれ出力する複数のＧＰＳ測位部と、
前記複数のＧＰＳ測位部によりそれぞれ出力された前記測位位置に基づいて前記移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
【００６３】
上記各実施の形態において、準天頂衛星を用いた、高精度測位が可能な情報端末を備えた船舶（移動体の例）については、座礁や湾内における衝突事故等に関する損害保険に加入する場合、割引を受けられるというビジネスモデルが考えられる。
【００６４】
ビジネスモデルとして、契約した船舶にのみ実施の形態３のような、地上局等が送信する詳細な地図情報の受信機能を備えた情報端末を配布し、契約した一定期間につき料金を徴収するシステムが考えられる。また、地図情報を受信できる端末を装備した船舶等については安全性が向上するので、契約による情報端末の配布に加えて、損害保険を割り引くサービスを付加するビジネスモデルも考えられる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、移動体の詳細な形状を考慮しているため、高精度の船舶の接岸支援が可能である。特に２５ｃｍレベルの誤差範囲であることより、接岸時の接岸間際の支援に効果がある。
【００６６】
本発明によれば、効率的な湾内の管理支援が可能である。特に航路が設定されている場合に、２５ｃｍレベルの誤差範囲であることより高精度な運行管理が可能である。
【００６７】
本発明によれば、自己の存在範囲を送信する送信部を備えているので、これを受信する他の移動体の移動の安全性を向上することができる。
【００６８】
本発明によれば、詳細な地図情報をリアルタイムで入手できるため、船舶等の航行の安全性を高めることができる。
【００６９】
本発明によれば、他の移動体の情報として相対的な大きさをも入手することができるので、船舶等の航行の安全を高めることができる。
【００７０】
本発明によれば船舶の接岸の迅速化を図ることにより、燃料、人件費等のコスト低減を図ることができる。
【００７１】
本発明によれば船舶等の移動体の姿勢を容易に確認できる。
【００７２】
本発明によれば、複数のＧＰＳ測位部を備えＧＰＳ測位部ごとに移動体の移動の可否を判定することで、判定の迅速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】準天頂衛星を利用した測位システムの構成を示す図である。
【図２】情報端末を装備した船舶の入港を示す図である。
【図３】実施の形態１における構成を示す図である。
【図４】準天頂衛星を利用した測位システムの構成を示す図である。
【図５】地図情報記憶部が記憶する地図情報の例を示す図である。
【図６】移動体特性情報記憶部が記憶する移動体特性情報の例を示す図である。
【図７】存在範囲が定まらない場合を示す図である。
【図８】ＧＰＳ測位部を２箇所有する場合を示す図である。
【図９】船舶のピッチング状態を示す図である。
【図１０】ＧＰＳ測位部を２箇所全幅方向に有する場合を示す図である。
【図１１】ＧＰＳ測位部を３箇所有する場合を示す図である。
【図１２】船舶のロールを示す図である。
【図１３】判定部の判定の様子を示す図である。
【図１４】船舶が設定航路を航行する場合を示す図である。
【図１５】実施の形態１が行う処理を示すフローチャートである。
【図１６】実施の形態２における構成を示す図である。
【図１７】船舶が送信する場合を示す図である。
【図１８】他移動体情報を受信した場合を示す図である。
【図１９】実施の形態２における情報端末が行う処理を示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態３における構成を示す図である。
【図２１】船舶が地図情報を受信する場合を示す図である。
【図２２】ブイが地上局へ情報を送信する場合を示す図である。
【図２３】船舶が発信機の信号を受信して入港する場合を示す図である。
【図２４】実施の形態３における情報端末が行う処理を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態４における構成を示す図である。
【図２６】他の船舶が送信する他移動体情報の例を示す図である。
【図２７】実施の形態４における情報端末が行う処理を示すフローチャートである。
【図２８】実施の形態５における構成を示す図である。
【図２９】実施の形態５における情報端末が行う処理を示すフローチャートである。
【図３０】実施の形態５における情報端末を装備する船舶の接岸を示す図である。
【図３１】実施の形態５における別の構成を示す図である。
【図３２】実施の形態５におけるさらに、別の構成を示す図である。
【図３３】従来の技術を示す図である。
【図３４】従来の技術を示す図である。
【図３５】従来の技術を示す図である。
【符号の説明】
１０　ＧＰＳ測位部、１１　ＧＰＳ情報受信部、１２　位置計算部、１３　ディファレンシャル補正情報受信部、２０　地図情報記憶部、３０　移動体特性情報記憶部、４０　判定部、５０　判定結果出力部、５１　警告発生部、５２　表示部、６０　移動体移動制御部、７０　送信部、８０　地図情報受信部、８２　他移動体情報受信部、９０　処理部、９４，９６　測位装置、１００　準天頂衛星、１５０　ＭＴＳＡＴ（静止衛星の一例）、２００　船舶（移動体の例）、２１０　他の船舶、３００　情報端末、３１０，３２０，３３０，３４０，３５０ＧＰＳ測位部、３１１，３２１，３３１，３４１，３５１　ＧＰＳ測位部の測位範囲、４００　地上局、４０４　船舶、４１０　海域情報表示装置、５００　ＧＰＳ衛星、５３０　航路、６００　港、６１０　陸上、６６０　ケーブル、６９０　接岸箇所、７００　ブイ、８００　海底形状。

Claims

移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報記憶部が記憶した地図情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図情報とに基づいて、前記移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする移動体の情報端末。
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識する認識部と、
前記認識部が認識した現在の移動体の存在範囲を送信する送信部と
を備えたことを特徴とする移動体の情報端末。
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を受信する地図情報受信部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報受信部が受信した地図情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図情報受信部が受信した地図情報とに基づいて、前記移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする移動体の情報端末。
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し前記情報端末の位置を測位して測位位置を出力するＧＰＳ測位部と、
少なくとも前記移動体の形状を示す形状情報と前記移動体に装備される情報端末の移動体への配置箇所を示す配置情報とを含む前記移動体に関する特性情報を記憶する特性情報記憶部と、
地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
他の移動体が送信した他の移動体の位置情報を受信する受信部と、
前記ＧＰＳ測位部が出力した前記情報端末の測位位置と前記特性情報記憶部が記憶した前記特性情報のうち移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記地図情報記憶部が記憶した地図情報と前記受信部が受信した他の移動体が送信した送信情報とを入力し、入力した前記移動体の形状情報と情報端末の配置情報と前記情報端末の測位位置とから現在の移動体の存在範囲を認識し、前記認識した現在の移動体の存在範囲と入力した前記地図記憶部が記憶した地図情報と前記受信部が受信した他の移動体の位置情報とに基づいて、前記情報端末を装備する移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする移動体の情報端末。
移動体に装備される情報端末であって、
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星からの電波を受信し位置を測位して測位位置をそれぞれ出力する複数のＧＰＳ測位部と、
前記複数のＧＰＳ測位部によりそれぞれ出力された前記測位位置に基づいて前記移動体の移動の可否を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする移動体の情報端末。