JP2004104623A - 位置管理システム、位置管理方法、通信装置及び移動通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】移動通信において、位置管理の際の不要な制御信号数を削減する。
【解決手段】移動体１内に設けられる通信装置１ａと、通信装置１ａとの間に主従関係を形成可能な移動通信端末Ａ〜Ｄと、形成された主従関係を登録する主従関係情報データベース３１と、主従関係情報データベース３１に登録された主従関係に基づいて、通信装置１ａに対して従となる移動通信端末の位置登録を通信装置１ａを通じて受け付ける位置情報管理データベース２１と、登録位置変更の頻度と、移動体１と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、移動通信端末に対し主従関係の形成を制御する報知情報決定装置１２とを有する。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信における位置管理システム、位置管理方法、通信装置及び移動通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、移動通信システムにおいては、携帯電話機等の移動通信端末がどこにあっても着信できるように、位置情報管理装置に各移動通信端末の位置を記憶しておくことが一般的である。
【０００３】
移動通信端末の位置の記憶のために、従来行われてきた位置登録手法では、個々の移動通信端末が、位置登録エリア境界を越えたときに、通信網上の位置情報管理装置に位置登録の要求を行う。この手法を以後”従来位置登録”と呼ぶ。
【０００４】
この従来位置登録では、個々の移動通信端末から位置登録手順が行われるため、例えば電車等において、複数の移動通信端末が同時に位置登録エリアを跨る場合、位置登録エリア境界において位置登録信号が集中するという問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため、従来では、電車等の移動体とその移動体空間内に存在する移動通信端末との間に主従関係を持たせ、主となる移動体に設置した通信装置が、従となる移動通信端末の位置登録要求を代表して移動網へ送信することで、位置登録信号を削減するようにした位置登録手法が開発されている。この手法を以後”階層型位置登録”と呼ぶ。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３５５８３５号公報
【非特許文献１】
弓場英明、笹田浩司、藤原真寿美、薮崎正実著「連鎖型移動制御の一検討」、信学技報　ＩＮ２０００−１７７、ｐｐ．７−１４、Ｆｅｂ．２００１
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の階層型位置登録では、電車等の移動体に設置した通信装置からの移動体識別信号の受信の有無のみで移動通信端末と移動体の主従関係を形成していたため、本来主従関係を形成する必要の無い場合にも主従関係を形成してしまい、主従関係の形成及び解除に要する信号が無駄になる問題があった。
【０００８】
これについて図を用いて説明する。図１２は、階層型位置登録における主従関係形成例を表した模式図である。また、図１３は階層型位置登録におけるシステム構成例である。さらに、図１４は階層型位置登録における移動通信端末の状態遷移例である。
【０００９】
図１２に示す例では、電車等の移動体１は、路線上をＡ駅からＢ駅を経て運行されている。また、この例において、Ａ駅までは位置登録エリア境界数が多く、Ａ駅とＢ駅との間では位置登録エリア境界数が少なく、Ｂ駅を通過した後は、位置登録エリア境界数が多くなるものとする。
【００１０】
この従来の階層型位置登録では、図１３に示すように、移動体１内に位置する移動通信端末は、通信装置１ａに対して主従関係を形成し、この主従関係は、通信装置１ａの報知装置１１から基地局２を通じて、主従関係情報データベース３１に登録される。
【００１１】
そして、位置登録エリア境界を通過する際には、主となる通信装置１ａが従となる移動通信端末を代表して、位置登録要求を位置情報管理システム３に送信し、位置情報管理システム３では、主従関係情報データベース３１の情報に基づいて、移動体１と主従関係を有する移動通信端末について一括して位置登録を行う。移動通信端末は、図１４に示すように、報知装置１１からの移動体識別信号の有無（○又は×）に応じて、従属状態又は非従属状態の状態を遷移させる。
【００１２】
今、図１２に示すように、Ａ駅までは、移動体１内に移動通信端末Ａ及びＢが存在し、通信装置１ａとの間で主従関係を形成している。そして、Ａ駅で新たに乗車した移動通信端末Ｃ，Ｄが，Ｂ駅に辿り着く前に、移動体１内において、通信装置１ａとの間で主従閥係を形成する。これは、移動体１に設置した通信装置１ａからの移動体識別信号の受信の有無のみで、移動体１内の移動通信端末Ａ〜Ｄと移動体１との主従関係を一律に形成しているからである。
【００１３】
この図１２に示した例において、Ａ駅とＢ駅の間の位置登録エリア境界の数が少なく、Ｂ駅において、移動通信端末Ｂ，Ｄが下車したとする。このときには、位置登録エリア境界数が少なく位置登録の頻度が低いにも拘わらず、移動通信端末Ｂ，Ｄについて、主従関係の形成と解除に必要な制御信号数が生じるため、主従関係を形成することによって節約できる信号数を上回ることとなる。つまり、このときはむしろ主従関係を形成することで制御信号を無駄に送出していることになる。
【００１４】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、位置管理に要する制御信号数を従来位置登録より削減しつつ、階層型位置登録に見られる問題を解決する位置管理システム、位置管理方法、通信装置及び移動通信端末を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、移動体内に位置する移動通信端末の位置を管理する位置管理方法であって、登録位置変更の頻度と、移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、移動通信端末に対し、主従関係の形成を制御し、形成された主従関係を登録し、登録された主従関係に基づいて、通信装置に対して従となる移動通信端末の位置登録を、通信装置を通じて受け付ける。
【００１６】
このような本発明によれば、駅の間に存在する位置登録エリア境界の数や乗客の乗降分布に基づいて移動体の通信装置からの報知情報を変化させることで主従関係を形成する必要がある場合にのみ主従関係を形成することができる。これにより、主従関係の形成及び解除に要する信号を無駄に送出することなく位置登録信号の削減を行うことができる。
【００１７】
本発明において主従関係の登録は、移動体内に設けられた主従関係情報蓄積手段に対して行い、位置登録に際し、移動体を識別する移動体識別子、及び移動体と主従関係を形成した移動通信端末を識別する移動通信端末識別子を位置情報と併せて登録することが好ましい。この場合には、主従関係の登録を移動体内で行うため、通信コストや通信負荷を低減することができる。
【００１８】
本発明においては、登録位置変更の頻度は、移動体の運行経路上の位置登録エリア境界数により求められ、移動体の現在位置に基づいて、登録位置変更の頻度を算出し、この算出結果と、移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、移動通信端末に対し、主従関係の形成を制御することが好ましい。この場合には、位置登録変更の頻度を精度良く算出することができ、より効果的な通信負荷の低減を図ることができる。
【００１９】
上記発明においては、移動体の現在位置は、現在時間と、運行スケジュールとから推定されるものであることが好ましい。この場合には、移動体の現在位置を取得するための設備を簡略化することができる。また、移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数は、通信装置から送出される報知信号に対する移動通信端末からの応答信号の数により算出されることが好ましい。この場合には、移動体内の移動通信端末の数を精度良く把握することができるため、主従関係形成の可否を正確に判断することができる。
【００２０】
上記発明においては、主従関係の登録は、移動体内と移動体外に複数分散されて配置された主従関係情報蓄積手段に対して行われ、いずれの主従関係情報蓄積手段に対して主従関係を登録すべきかを決定することが好ましい。この場合には、移動通信端末は、決定手段が決定した主従関係の登録先を記憶し、主従関係を解除する際には、記憶された登録先に対して主従関係登録解除信号を送信することが好ましい。この場合には、位置登録エリア境界数の多少や、乗客数に応じて、主従関係の登録先を適宜変更することができるため、主従関係登録の多様化を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
（位置管理システムの構成）
以下に本発明の実施形態に係る位置管理システムについて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る位置管理システムの基本構成を模式的に示す概念図であり、図２は、位置管理システムを構成する各装置の内部構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係る位置管理システムは、移動体１と、移動体１内に設置された通信装置１ａと、複数の移動通信端末Ａ〜Ｄ、基地局２と、位置情報管理システム３とから構成される。
【００２３】
移動体１は、本実施形態においては、所定経路を運行する電車である。通信装置１ａは、移動体１内の乗客が有する移動通信端末Ａ〜Ｄとで主従関係を結ぶ機能を有する通信装置である。通信装置１ａには、図２に示すように、報知装置１１と、報知情報決定装置１２と、位置登録エリア情報データベース１３とが含まれる。なお、通信装置１ａには、必要に応じて乗客統計情報データベースなどが加えられる。
【００２４】
報知装置１１は、基地局２との間で報知信号を送受信する通信装置であり、基地局２から送信される報知信号には移動通信網への主従関係登録を指示する信号と主従関係の形成を抑制する信号の２種類がある。
【００２５】
報知情報決定装置１２は、報知装置１１が報知する信号の種類を決定する装置であり、この決定の基準は次に示す効用関数（数１〜数４）である。
【００２６】
すなわち、主従関係を形成するか否かの判断は、主従関係を形成しなかった場合に位置情報管理システム３に対して送信される信号数Ｎｃｏｎｖと、主従関係を形成した場合に位置情報管理システム３に対して送信される信号数Ｎｐｒｏとの比較に基づいて行う。具体的に、主従関係を形成しない場合の信号数Ｎｃｏｎｖは、
【数１】

により求められる。この数１において、ｎは、区間当たりの駅数であり、ＬＲは、ｉ番目の駅からｉ＋１番目の駅の間における乗客の人数、Ｂは、ｉ番目の駅からｉ＋１番目の駅の間に存在する位置登録エリア境界の数、ｍは、統計的に求められた乗客の人数を示す。なお、ここでは、最悪の状況を想定し、駅数ｎを２（すなわち、計算対象となる駅数が２−１＝１となり、Ａ駅のみを対象とする）とし、Ａ駅において乗車してきた乗客ｍ人と同人数の乗客が次のＢ駅で降車するものと仮定する。
【００２７】
この数１によれば、主従関係を形成しない場合の信号数は、従来の位置登録管理の場合に必要な、位置登録要求の信号のみのＢｍ（境界数×人数）となる。
【００２８】
一方、主従関係を形成する場合の信号数Ｎｐｒｏは、
【数２】

により求められる。この数２において、ＣＲは、主従関係形成の際に送信される信号数であり、ＣＣは、主従関係解除の際に送信される信号数である。この数２も上述した仮定に基づいて計算され、その結果、主従関係の際に送信される信号は、境界を越える度に送信される代表位置登録要求の信号数（Ｂ）と、各乗客についての主従関係の形成・解除に要する信号数（２ｍ）の合計となる。
【００２９】
数３に示すように、上記数１及び２により求められたＮｃｏｎｖとＮｐｒｏとの差が０以上であれば、主従関係を形成することによって信号数を削減することができる。
【００３０】
【数３】

すなわち、
【数４】

が成り立つ状況であれば、報知情報決定部１２は、主従関係を形成すべきと判断する。
【００３１】
位置登録エリア情報データベース１３は、効用関数に必要な変数（位置登録エリア境界数）は、移動体１の現在位置（運行経路図又は運行スケジュールと、現在時間、運行状況などから推定される位置を含む。）とを対応付けて蓄積するデータベース装置である。
【００３２】
位置情報管理システム３には、移動通信網上に配置された通信管理システムであり、主従関係情報データベース３１と、位置情報管理データベース３２とが含まれる。主従関係情報データベース３１は、通信装置１ａと移動通信端末Ａ〜Ｄとの間の主従関係の管理を行うデータベース装置である。
【００３３】
（位置管理システムを用いた位置管理方法）
以上説明した構成の位置管理システムによる位置管理方法は、以下の手順による。図３は、本実施形態に係る位置管理方法の手順を示すシーケンス図である。
【００３４】
先ず、図３（ａ）に示すように、Ａ駅を移動体１が出発したとき、報知情報決定装置１２は、位置登録エリア情報データベース１３から、次の駅までの位置登録エリア境界の数を取得し、この位置登録エリア境界の数に基づいて、主従関係を結ぶか否かを決定する（Ｓ１０１）。この決定結果は報知装置１１に出力され、決定結果に基づいて、報知装置１１は、基地局２に対する報知情報を変化させる（Ｓ１０２）。
【００３５】
具体的には、上記数１〜数４より、位置登録エリア境界の数が５以上であれば主従関係を形成することで位置登録に要する信号数を削減できることを判定する。このことから、移動体１は、次の駅までの位置登録エリア境界の数が５以上である場合に主従関係を結ぶべきだと判断し、移動通信網に対して主従関係登録を指示する信号を移動通信端末に向け報知する。また、次の駅までの位置登録エリアの数が４以下である場合には、主従関係を結ぶべきでないと判断し、主従関係の形成を抑制する信号を移動通信端末に向け報知する。
【００３６】
移動通信端末は、通信装置１ａより得られる報知情報に従い、図４に示すような、状態遷移を実行する。図４に示した例では、移動通信端末は、通信装置１ａから送信される報知信号の受信の可否と、報知信号が受信された場合にその報知信号に含まれる従属状態を維持すべきか否かの指示に基づいて状態を遷移させる。報知信号が受信されない場合は、主従関係の形成を解除し（或いは従属状態から非従属状態へ遷移）し、報知信号が受信された場合は、その指示に応じて従属状態（又は非従属状態）を維持するか或いは遷移する。なお、ここでは、Ａ駅とＢ駅間では、境界数が１つであるため、主従関係を形成すべきでないと判断し、Ｂ駅を出発した後は、今まで非従属状態にあった移動通信端末Ｃについて主従関係を形成すべき旨の決定を行ったものとする。
【００３７】
本実施形態における主従関係の形成、主従関係形成後の位置登録、主従関係の解除については従来の階層型位置登録に準じる。つまり、主従関係を形成する場合には、移動通信端末が基地局２を経由して移動通信網内に存在する位置情報管理システム３に主従関係登録要求を行い（Ｓ１０３）、主従関係情報データベース３１に主従関係を登録する（Ｓ１０４）。位置情報管理システム３は、この主従関係の登録を終了した後、その旨を通知する主従関係登録応答を基地局２を通じて、移動通信端末に送信する（Ｓ１０５）。
【００３８】
そして、位置登録を行う場合には、移動体１の通信装置１ａが基地局２を経由して移動通信綱内に存在する位置情報管理システム３に位置登録要求を行う（Ｓ１０６）。このとき、通知する情報は移動体１を特定する移動体ＩＤと移動体１の位置情報である。位置情報管理システム３は、移動体１からの位置登録要求を受け、移動体１の登録位置の更新を行う（Ｓ１０７）。位置情報管理システム３は、この登録位置の更新を終了した後、その旨を通知する位置登録応答を基地局２を通じて、通信装置１ａに送信する（Ｓ１０８）。
【００３９】
また、主従関係を解除する場合には、図３（ｂ）に示すように、移動通信端末が基地局２を経由して移動通信網内に存在する位置情報管理システム３に主従関係解除要求を行い（Ｓ１０９）、主従関係情報データベース３１に登録された主従関係を削除する（Ｓ１１０）。位置情報管理システム３は、この主従関係の削除を終了した後、その旨を通知する主従関係解除応答を基地局２を通じて、移動通信端末に送信する（Ｓ１１１）。
【００４０】
［第２実施形態］
（位置管理システムの構成）
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る位置管理システムは、上述した第１実施形態と同様、図１に示したように、移動体１と、移動体１内に設置された通信装置１ａと、複数の移動通信端末Ａ〜Ｄ、基地局２と、位置情報管理システム３とから構成される。
【００４１】
本実施形態では、第１実施形態において位置情報管理システム３側に設けられていた主従関係情報データベース３１が、移動体１側に設けられていることを特徴とする。すなわち、図５に示すように、通信装置１ａには、報知装置１１と、報知情報決定装置１２と、位置登録エリア情報データベース１３と、主従関係情報データベース３１とが含まれる。
【００４２】
本実施形態における報知装置１１は、通信装置１ａ内に備えられた主従関係情報データベース３１と接続されており、報知装置１１は、報知情報決定装置１２の決定に従って、主従関係を登録し又は解除する。なお、本実施形態においても、報知情報決定装置１２による決定の基準は上述した効用関数（数１〜数４）である。
【００４３】
（位置管理システムを用いた位置管理方法）
以上説明した構成の位置管理システムによる位置管理方法は、以下の手順による。図６は、本実施形態に係る位置管理方法の手順を示すシーケンス図である。
【００４４】
先ず、図６（ａ）に示すように、Ａ駅を移動体１が出発したとき、報知情報決定装置１２は、位置登録エリア情報データベース１３から得た次の駅までの位置登録エリア境界の数から主従関係を結ぶか否かを判断し、報知装置１１からの報知情報を変化させる（Ｓ２０１，Ｓ２０２）。
【００４５】
具体的には、移動体１において報知情報決定装置１２は、次の駅までの位置登録エリア境界の数が５以上である場合に主従関係を結ぶべきだと判断し、通信装置１ａへの主従関係登録を指示する信号を、移動体１内の移動通信端末に向け報知する。また、次の駅までの位置登録エリアの数が４以下である場合には、報知情報決定装置１２は、主従関係を結ぶべきでないと判断し、報知装置１１により、主従関係の形成を抑制する信号を移動通信端末に向け報知する。
【００４６】
移動通信端末は、通信装置１ａより得られる報知情報に従い、図７に示すような状態遷移をする。移動通信端末は、通信装置１ａより得られる報知情報に従い、図７に示すような、状態遷移を実行する。図７に示した例では、移動通信端末は、通信装置１ａから送信される報知信号の受信の可否と、報知信号が受信された場合にその報知信号に含まれる従属状態を維持すべきか否かの指示に基づいて状態を遷移させる。報知信号が受信されない場合は、主従関係の形成を解除し（或いは従属状態から非従属状態へ遷移）し、報知信号が受信された場合は、その指示に応じて従属状態（又は非従属状態）を維持するか或いは遷移する。なお、ここでは、Ａ駅とＢ駅間では、境界数が１つであるため、主従関係を形成すべきでないと判断し、Ｂ駅を出発した後は、今まで非従属状態にあった移動通信端末Ｃについて主従関係を形成すべき旨の決定を行ったものとする。
【００４７】
本実施形態において、主従関係の形成、主従関係形成後の位置登録、主従関係の解除については階層型位置登録に準じる。つまり、主従関係を形成する場合には、移動通信端末が移動体１の通信装置１ａに主従関係登録要求を行い（Ｓ２０３）、主従関係情報データベース３１に主従関係を登録する（Ｓ２０４）。通信装置１ａは、この主従関係の登録を終了した後、その旨を通知する主従関係登録応答を移動通信端末に送信する（Ｓ２０５）。
【００４８】
そして、位置登録を行う場合には、報知装置１１が、移動体１と主従関係にある移動通信端末の固有ＩＤを、主従関係情報データベース３１を参照して取得する（Ｓ２０６）。そして、移動体１の通信装置１ａから基地局２を経由して移動通信網内に存在する位置情報管理システム３に対して位置登録要求を行う（Ｓ２０７）。位置情報管理システム３に通知する情報は主従関係にある移動通信端末の固有ＩＤと移動体１の位置情報である。位置情報管理システム３は、移動通信端末の固有ＩＤをもとに、該当する移動通信端末の位置情報管理データベース３２内の位置情報の更新を行う（Ｓ２０８）。位置情報管理システム３は、この登録位置の更新を終了した後、その旨を通知する位置登録応答を基地局２を通じて、通信装置１ａに送信する（Ｓ２０９）。
【００４９】
主従関係を解除する場合には、図６（ｂ）に示すように、移動通信端末が移動体１内に存在する通信装置１ａに主従関係解除要求を行い（Ｓ２１０）、主従関係情報データベース３１に登録された主従関係を削除する（Ｓ２１１）。通信装置１ａは、この主従関係の削除を終了した後、その旨を通知する主従関係解除応答を移動通信端末に送信する（Ｓ２１２）。
【００５０】
［第３実施形態］
（位置管理システムの構成）
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態に係る位置管理システムは、上述した第１実施形態と同様に、移動体１と、移動体１内に設置された通信装置１ａと、複数の移動通信端末Ａ〜Ｄ、基地局２と、位置情報管理システム３とから構成される。本実施形態では、第１実施形態において位置情報管理システム３側のみに設けられていた主従関係情報データベース３１が、位置情報管理システム３側及び移動体１側に分散されて設けられていることを特徴とする。
【００５１】
すなわち、図８に示すように、位置情報管理システム３には、主従関係情報データベース３１ａと、位置情報管理データベース３２とが含まれ、通信装置１ａには、報知装置１１と、報知情報決定装置１２と、位置登録エリア情報データベース１３と、主従関係情報データベース３１ｂとが含まれる。
【００５２】
主従関係の登録に要するコストは、主従関係情報データベース３１ａを利用するよりも、主従関係情報データベース３１ｂを利用するほうが低く、位置登録に要するコストは、主従関係情報データベース３１ｂを利用するよりも、主従関係情報データベース３１ａを利用するほうが低い。従って、本実施形態では、主従関係の登録には主従関係情報データベース３１ｂを利用し、位置登録には主従関係情報データベース３１ａを利用する。
【００５３】
本実施形態において、報知信号には移動通信網への主従関係登録を指示する信号と、通信装置への主従関係登録を指示する信号と、主従関係の形成を抑制する信号の３種類がある。なお、本実施形態においても、報知情報決定装置１２が報知信号を決定する基準は効用関数（数１〜数４）である。
【００５４】
（位置管理システムを用いた位置管理方法）
以上説明した構成の位置管理システムによる位置管理方法は、以下の手順による。図９及び図１０は、本実施形態に係る位置管理方法の手順を示すシーケンス図である。
【００５５】
（１）移動通信網側へ登録する場合
先ず、図９（ａ）に示すように、Ａ駅を移動体１が出発したとき、報知情報決定装置１２は、位置登録エリア情報データベース１３から得た次の駅までの位置登録エリア境界の数から主従関係を登録する対象を判断し、通信装置１ａからの報知情報を変化させる（Ｓ３０１，Ｓ３０２）。
【００５６】
具体的に、報知情報決定装置１２は、次の駅までの位置登録エリア境界の数が５以上である場合に、移動通信網に存在する主従関係情報データベース３１ａに対して主従関係を登録することで主従関係を形成するべきだと判断し、主従関係登録を指示する信号を移動通信端末に向け報知する。また、次の駅までの位置登録エリア境界の数が１以上４以下である場合、報知情報決定装置１２は、移動体１内に存在する主従関係情報データベース３１ｂに対して主従関係を登録することで主従関係を形成するべきだと判断し、主従関係登録を指示する信号を移動通信端末に向け報知する。
【００５７】
そして、次の駅までの位置登録エリア境界の数が０である場合には、報知情報決定装置１２は、主従関係を形成すべきでないと判断し、主従関係登録を抑制する信号を移動通信端末に向けて報知する。なお、ここでは、Ａ駅とＢ駅間では、境界数が１つであるため、主従関係を形成すべきでないと判断し、Ｂ駅を出発した後は、今まで非従属状態にあった移動通信端末Ｃについて、移動通信網に存在する主従関係情報データベース３１ａに対して主従関係を登録することで主従関係を形成するべきだと判断したものとする。
【００５８】
移動体１内の移動通信端末は、通信装置１ａより得られる報知情報に従い、図１１に示すように、状態遷移をする。図１１に示した例では、移動通信端末は、通信装置１ａから送信される報知信号の受信の可否と、報知信号が受信された場合にその報知信号に含まれる従属状態を維持すべきか否か、さらにはいずれの主従関係情報データベースに対して登録を行うかの指示に基づいて状態を遷移させる。報知信号が受信されない場合は、主従関係の形成を解除し（或いは従属状態から非従属状態へ遷移）し、報知信号が受信された場合は、その指示に応じて従属状態（又は非従属状態）を維持するか或いは遷移し、従属状態に遷移する場合には指示された従属関係情報データベースに登録を行う。なお、主従関係の形成、主従関係形成後の位置登録、主従関係の解除については階層型位置登録に準じる。
【００５９】
つまり、移動通信網に存在する主従関係情報データベース３１ａに対して主従関係を登録することで主従関係を形成する場合には、移動通信端末が基地局２を経由して移動通信網内に存在する位置情報管理システム３に主従関係登録要求を行い（Ｓ３０３）、主従関係情報データベース３１ａに主従関係を登録する（Ｓ３０５）。位置情報管理システム３は、この主従関係の登録を終了した後、その旨を通知する主従関係登録応答を基地局２を通じて、移動通信端末に送信する（Ｓ３０６）。このとき、移動通信端末は主従関係を形成した対象を記憶する（Ｓ３０４）。
【００６０】
位置登録を行う場合には、移動体１の通信装置１ａが基地局２を経由して移動通信網内に存在する位置情報管理システム３に位置登録要求を行う（Ｓ３０７）。この際、主従関係情報データベース３１ｂを参照し、移動体１と主従関係にある移動通信端末の固有ＩＤと移動体ＩＤ、及び移動体１の位置情報を位置情報管理システム３に通知する。位置情報管理システム３は、移動体１の位置を更新した後、同時に送られた移動通信端末ＩＤに基づいて、該当する移動通信端末の位置の更新も併せて行う（Ｓ３０８）。位置情報管理システム３は、この登録位置の更新を終了した後、その旨を通知する位置登録応答を基地局２を通じて、通信装置１ａに送信する（Ｓ３０９）。
【００６１】
主従関係を解除する場合には、図９（ｂ）に示すように、移動通信端末において、記憶した登録対象を呼び出し（Ｓ３１０）、主従関係を形成した対象（ここでは位置情報管理システム３）に主従関係解除要求を行い（Ｓ３１１，Ｓ３１２）、主従関係情報データベース３１ａに登録された主従関係を削除する（Ｓ３１３）。位置情報管理システム３は、この主従関係の削除を終了した後、その旨を通知する主従関係解除応答を基地局２を通じて、移動通信端末に送信する（Ｓ１１４）。
【００６２】
（２）移動体側へ登録する場合
先ず、図１０（ａ）に示すように、Ａ駅を移動体１が出発したとき、報知情報決定装置１２は、位置登録エリア情報データベース１３から得た次の駅までの位置登録エリア境界の数から主従関係を登録する対象を判断し、通信装置１ａからの報知情報を変化させる（Ｓ４０１，Ｓ４０２）。
【００６３】
具体的に、報知情報決定装置１２は、次の駅までの位置登録エリア境界の数が５以上である場合に、移動通信網に存在する主従関係情報データベース３１ａに対して主従関係を登録することで主従関係を形成するべきだと判断し、主従関係登録を指示する信号を移動通信端末に向け報知する。また、次の駅までの位置登録エリア境界の数が１以上４以下である場合、報知情報決定装置１２は、移動体１内に存在する主従関係情報データベース３１ｂに対して主従関係を登録することで主従関係を形成するべきだと判断し、主従関係登録を指示する信号を移動通信端末に向け報知する。
【００６４】
そして、次の駅までの位置登録エリア境界の数が０である場合には、報知情報決定装置１２は、主従関係を形成すべきでないと判断し、主従関係登録を抑制する信号を移動通信端末に向けて報知する。
【００６５】
移動体１内の移動通信端末は、通信装置１ａより得られる報知情報に従い、図１１に示すように、状態遷移をする。なお、ここでは、Ａ駅とＢ駅間では、境界数が１つであるため、主従関係を形成すべきでないと判断し、Ｂ駅を出発した後は、今まで非従属状態にあった移動通信端末Ｃについて、移動体１内に存在する主従関係情報データベース３１ｂに対して主従関係を登録することで主従関係を形成するべきだと判断したものとする。
【００６６】
本実施形態においても、主従関係の形成、主従関係形成後の位置登録、主従関係の解除については階層型位置登録に準じる。つまり、移動体１内に存在する主従関係情報データベース３１ｂに対して主従関係を登録することで主従関係を形成する場合には、移動通信端末が移動体１の通信装置１ａに主従関係登録要求を行い（Ｓ４０３）、主従関係情報データベース３１ｂに主従関係を登録する（Ｓ４０５）。通信装置１ａ３は、この主従関係の登録を終了した後、その旨を通知する主従関係登録応答を移動通信端末に送信する（Ｓ４０６）。このとき、移動通信端末は主従関係を形成した対象を記憶する（Ｓ４０４）。
【００６７】
そして、位置登録を行う場合には、報知装置１１が、移動体１と主従関係にある移動通信端末の固有ＩＤを、主従関係情報データベース３１ｂを参照して取得する（Ｓ４０７）。そして、移動体１の通信装置１ａから基地局２を経由して移動通信網内に存在する位置情報管理システム３に対して位置登録要求を行う（Ｓ４０８）。位置情報管理システム３に通知する情報は主従関係にある移動通信端末の固有ＩＤと移動体１の位置情報である。位置情報管理システム３は、移動通信端末の固有ＩＤをもとに、該当する移動通信端末の位置情報管理データベース３２内の位置情報の更新を行う（Ｓ４０９）。位置情報管理システム３は、この登録位置の更新を終了した後、その旨を通知する位置登録応答を基地局２を通じて、通信装置１ａに送信する（Ｓ４１０）。
【００６８】
主従関係を解除する場合には、図１０（ｂ）に示すように、移動通信端末において、記憶した登録対象を呼び出し（Ｓ４１１）、主従関係を形成した対象（ここでは通信装置１ａに主従関係解除要求を行い（Ｓ４１２）、主従関係情報データベース３１ｂに登録された主従関係を削除する（Ｓ４１３）。通信装置１ａは、この主従関係の削除を終了した後、その旨を通知する主従関係解除応答を移動通信端末に送信する（Ｓ４１４）。
【００６９】
［変更例］
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のような変更を加えることができる。
【００７０】
（変更例１）
移動体１は、移動通信端末と共に移動することが可能であり、かつ、主従関係の形成による効果を評価が可能な手段であれば、電車である必要は無い。例えばバスやトラックなど自動車全般や、飛行機や船舶、コンテナや移動通信端末なども移動体１となり得る。
【００７１】
（変更例２）
報知情報決定装置１２が報知信号の種類を決定する基準は、上記数１〜数４に示したものである必要は無い。例えば、各駅における乗降者人数分布の統計情報ＤＢのように、主従関係形成による効果を統計的に推測する材料となる情報源があれば、報知情報の内容を決定する基準となり得る。
【００７２】
例えば、Ａ駅からＢ駅までの間に存在する位置登録エリア境界数が５以下であっても、Ａ駅で乗車した人がＢ駅の先に存在する駅（以後、Ｃ駅）で乗車する確率が高いことが統計情報ＤＢ等から判り、かつＡ駅からＣ駅までの間に存在する位置登録エリア境界数が５以上になるのであれば、移動網への主従関係登録を指示する信号を移動通信端末に向け報知する。
【００７３】
（変更例３）
報知情報決定装置１２が報知信号の内容を決定するために利用する位置登録エリア情報や乗降者人数分布の統計情報は、報知情報決定装置１２の物理的近傍に存在する必要は無い。例えば、移動通信オペレータ網や鉄道オペレータ網などの外部情報源から入手する手段を持つものであれば、報知情報決定装置１２は移動通信オペレータ網や鉄道オペレータ網側に存在してもよい。
【００７４】
（変更例４）
移動通信端末が、主従関係登録を抑制する信号を受信したとき、移動通信端末の判断で主従関係を形成してもよい。この場合、移動通信端末は、自らの移動履歴情報を持っていることが好ましい。
【００７５】
例えば、通信装置１ａは、報知情報決定装置１２が主従関係を結ぶべきでないと判断したとき、移動体識別信号に、主従関係登録を抑制する信号と次の駅までの位置登録エリア境界数を加えて報知する。
【００７６】
そして、移動通信端末が、主従関係登録を抑制する信号を受信したとき、共に報知された次の駅までの位置登録エリア境界数が十分大きい値で、一方、自らの持つ履歴情報が、この移動通信端末が次の駅で降りる可能性が低いことを示唆する場舎に自らの判断で主従関係を形成してもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の位置管理システム、位置管理方法、通信装置及び移動通信端末によれば、主従関係を形成することで位置登録信号の削減の見込みのある場合には主従関係を形成し、見込みがあるとはいえない場合には主従関係を形成しないといった柔軟な制御が可能になり、主従関係の形成及び解除に要する信号を無駄に送出することなく位置登録信号の削減を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る位置管理システムの基本構成を模式的に示す概念図である。
【図２】第１実施形態に係る位置管理システムを構成する各装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る位置管理システムの動作を示すシーケンス図である。
【図４】第１実施形態における移動通信端末の状態遷移を示す遷移図である。
【図５】第２実施形態に係る位置管理システムを構成する各装置の内部構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態に係る位置管理システムの動作を示すシーケンス図である。
【図７】第２実施形態における移動通信端末の状態遷移を示す遷移図である。
【図８】第３実施形態に係る位置管理システムを構成する各装置の内部構成を示すブロック図である。
【図９】第３実施形態に係る位置管理システムにおいて、移動通信網側に主従関係を登録する際の動作を示すシーケンス図である。
【図１０】第３実施形態に係る位置管理システムにおいて、移動体側に主従関係を登録する際の動作を示すシーケンス図である。
【図１１】第３実施形態における移動通信端末の状態遷移を示す遷移図である。
【図１２】従来技術に係る位置管理システムの基本構成を模式的に示す概念図である。
【図１３】従来技術に係る位置管理システムを構成する各装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】従来技術に係る位置管理システムの状態遷移を示す遷移図である。
【符号の説明】
Ａ〜Ｄ…移動通信端末
１…移動体
１ａ…通信装置
２…基地局
３…位置情報管理システム
１１…報知装置
１２…報知情報決定装置
１３…位置登録エリア情報データベース
２１…位置情報管理データベース
３１…主従関係情報データベース
３１ａ，３１ｂ…主従関係情報データベース
３２…位置情報管理データベース

Claims (24)

1. 移動体内に設けられる通信装置と、
   前記通信装置との間に主従関係を形成可能な移動通信端末と、
   形成された前記主従関係を登録する主従関係情報蓄積手段と、
   前記主従関係情報蓄積手段に登録された主従関係に基づいて、前記通信装置に対して従となる移動通信端末の位置登録を、該通信装置を通じて受け付ける位置情報管理蓄積手段と、
   登録位置変更の頻度と、前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、前記移動通信端末に対し、前記主従関係の形成を制御する決定手段と
   を有することを特徴とする位置管理システム。
2. 前記主従関係情報蓄積手段は、前記移動体内に設けられ、
   前記位置情報管理蓄積手段に対して、前記移動体を識別する移動体識別子、該移動体と主従関係を形成した移動通信端末を識別する移動通信端末識別子、及び該移動体の位置情報を送信する通信装置を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置管理システム。
3. 前記登録位置変更の頻度は、前記移動体の運行経路上の位置登録エリア境界数により求められ、
   前記決定手段は、前記移動体の現在位置に基づいて、前記登録位置変更の頻度を算出し、この算出結果と、前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、前記移動通信端末に対し、前記主従関係の形成を制御する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置管理システム。
4. 前記移動体の現在位置は、現在時間と、運行スケジュールとから推定されるものであることを特徴とする請求項３に記載の位置管理システム。
5. 前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数は、前記通信装置から送出される報知信号に対する移動通信端末からの応答信号の数により算出されることを特徴とする請求項１乃至４に記載の位置管理システム。
6. 前記主従関係情報蓄積手段は、移動体内と移動体外に複数分散されて配置され、
   前記決定手段は、いずれの主従関係情報蓄積手段に対して主従関係を登録すべきかを決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置管理システム。
7. 前記移動通信端末は、前記決定手段が決定した主従関係の登録先を記憶し、該主従関係を解除する際には、記憶された登録先に対して主従関係登録解除信号を送信する機能を有することを特徴とする請求項６に記載の位置管理システム。
8. 移動体内に位置する移動通信端末の位置を管理する位置管理方法であって、
   登録位置変更の頻度と、前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、前記移動通信端末に対し、前記主従関係の形成を指示するステップ（１）と、
   形成された前記主従関係を登録するステップ（２）と、
   登録された主従関係に基づいて、前記通信装置に対して従となる移動通信端末の位置登録を、該通信装置を通じて受け付けるステップ（３）と
   を有することを特徴とする位置管理方法。
9. 前記ステップ（２）における主従関係の登録は、前記移動体内に設けられた主従関係情報蓄積手段に対して行い、
   前記ステップ（３）における位置登録に際し、前記移動体を識別する移動体識別子、及び該移動体と主従関係を形成した移動通信端末を識別する移動通信端末識別子を位置情報と併せて登録する
   ことを特徴とする請求項８に記載の位置管理方法。
10. 前記登録位置変更の頻度は、前記移動体の運行経路上の位置登録エリア境界数により求められ、
    前記ステップ（１）では、前記移動体の現在位置に基づいて、前記登録位置変更の頻度を算出し、この算出結果と、前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、前記移動通信端末に対し、前記主従関係の形成を制御する
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の位置管理方法。
11. 前記移動体の現在位置は、現在時間と、運行スケジュールとから推定されるものであることを特徴とする請求項１０に記載の位置管理方法。
12. 前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数は、前記通信装置から送出される報知信号に対する移動通信端末からの応答信号の数により算出されることを特徴とする請求項８乃至１１に記載の位置管理方法。
13. 前記ステップ（２）における主従関係の登録は、移動体内と移動体外に複数分散されて配置された主従関係情報蓄積手段に対して行われ、前記ステップ（１）では、いずれの主従関係情報蓄積手段に対して主従関係を登録すべきかを決定する
    ことを特徴とする請求項８に記載の位置管理方法。
14. 前記移動通信端末は、前記決定手段が決定した主従関係の登録先を記憶し、該主従関係を解除する際には、記憶された登録先に対して主従関係登録解除信号を送信することを特徴とする請求項１３に記載の位置管理方法。
15. 移動体内に設けられ、移動体内に位置する移動通信端末の位置登録を代表して行う通信装置であって、
    登録位置変更の頻度と、前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、前記移動通信端末に対し、前記主従関係の形成を制御する決定手段と、
    前記決定手段の制御に基づいて、当該通信装置に対して従となる移動通信端末の位置登録を要求する位置登録要求を送信する位置登録要求送信手段と
    を有することを特徴とする通信装置。
16. 当該通信装置との間に形成された前記主従関係を登録する主従関係情報蓄積手段を有し、
    前記位置登録要求送信手段は、
    前記主従関係情報蓄積手段に登録された主従関係に基づいて、当該通信装置に対して従となる移動通信端末の位置登録を要求する位置登録要求を送信する機能と、
    当該移動体を識別する移動体識別子、該移動体と主従関係を形成した移動通信端末を識別する移動通信端末識別子、及び該移動体の位置情報を送信する機能を有する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の通信装置。
17. 前記登録位置変更の頻度は、前記移動体の運行経路上の位置登録エリア境界数により求められ、
    前記決定手段は、前記移動体の現在位置に基づいて、前記登録位置変更の頻度を算出し、この算出結果と、前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づいて、前記移動通信端末に対し、前記主従関係の形成を制御する
    ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の通信装置。
18. 前記移動体の現在位置は、現在時間と、運行スケジュールとから推定されるものであることを特徴とする請求項１７に記載の通信装置。
19. 前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数は、当該通信装置から送出される報知信号に対する移動通信端末からの応答信号の数により算出されることを特徴とする請求項１５乃至１８に記載の通信装置。
20. 前記主従関係情報蓄積手段は、当該移動体内と移動体外に複数分散されて配置され、
    前記決定手段は、いずれの主従関係情報蓄積手段に対して主従関係を登録すべきかを決定する機能を有する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の通信装置。
21. 移動体内に設けられた通信装置に従属し、この通信装置を通じて位置登録を行う機能を有する通信端末装置であって、
    登録位置変更の頻度と、前記移動体と主従関係を形成可能な移動通信端末の数とに基づく決定に従って、前記通信装置に対する従属関係の登録を要求する主従関係登録要求手段を有することを特徴とする移動通信端末。
22. 前記主従関係の登録先は、選択的に複数存在し、
    主従関係の登録先を記憶する記憶手段と、
    記憶された登録先に対して主従関係の登録の解除を要求する手段と
    を有することを特徴とする請求項２１に記載の移動通信端末。
23. 登録位置変更の頻度と、前記移動体との主従関係が必要となる可能性とに基づいて、前記主従関係の形成を制御する決定手段と、
    前記決定手段の制御に基づいて、主従関係の登録を要求する手段と
    を有することを特徴とする請求項２１に記載の移動通信端末。
24. 主従関係を形成した履歴を格納する手段を備え、
    前記主従関係が必要となる可能性は、前記履歴を照合することにより算出することを特徴とする請求項２３に記載の移動通信端末。

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