JP2005260770A - 移動通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】
空車の車両だけではなく実車の車両でも間もなく空車になる車両を含め常時全車両の動態情報を把握し、最適な車両の配車を可能にする移動通信システムを提供する。
【解決手段】
無線回線を用いて、センタ装置から複数の移動局へポーリング信号を伝送し、ポーリングにて上記移動局の情報を収集する移動通信システムにおいて、上記センタ装置は、処理部および記憶部を有し、上記記憶部は、上記複数の移動局の空車および空車予定情報を含む移動局情報を記憶したテーブルを備え、上記テーブルの内容を上記ポーリング信号で収集される移動局の情報で更新すると共に、上記処理部は、外部からの配車要求に基づいて上記配車要求のあった地点を中心とする所定の範囲を指定する情報を上記ポーリング信号に含めて送信し、上記所定の範囲に位置する移動局からのポーリング応答信号を受信し、上記ポーリング応答信号に含まれる上記空車および空車予定情報に基づいて配車すべき移動局を選択するように構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に、自動車用ＡＶＭ（Automatic Vehicle Monitoring）システムの配車時に最適車両を選択できる移動通信システムに関するものである。

無線通信技術の発展とともに、電波を利用した測位技術は大幅に発展し、今日では人工衛星を利用したＧＰＳ（Global Positioning System）測位システムによりＧＰＳ受信機単体で誤差１０ｍ程度の精度で位置情報を得る事ができるようになった。このＧＰＳ測位システムは、主にカーナビゲーションや船舶・航空機の航法あるいは測量などに利用されている。また、近年の移動通信システムの発展により、手軽に広域エリアを対象とした移動体データ通信を行うことが可能となっている。このようなＧＰＳ測位システムと移動通信システムとが融合して、移動体の位置管理システムや文字伝送システムが実用化され、公衆用無線や業務用無線を通じて宅配車両やタクシーなどの配車効率向上などを目的に利用されている。

従来のタクシー配車用ＧＰＳ−ＡＶＭシステム等の移動通信システムでは、基地局が少なくとも１つあって、管理センタに接続されており、管理センタにて配車の管理等を行っている。また移動局である車両（タクシー）は、ＧＰＳを利用して現在位置を管理センタに送信することによって、配車効率向上をはかっている。ここで、管理センタに乗客等からタクシー配車の注文があった場合、管理センタ側では、例えば乗客の現在位置を中心に一定の半径の範囲内で車両の有無を検索し、空車の車両があるとその中から乗客の位置に最も近い車両を選択して乗客位置へ急行させることにより、乗客の待ち時間を短くする、所謂、配車時間短縮方式が取られている。

このようなタクシー配車用ＧＰＳ−ＡＶＭシステムにおける車両、例えば、タクシーの配車システムでは、管理センタからの呼出時に空車である車両を対象として、乗客の配車場所に最も近い車両を選択して配車指示を行っていた。しかしながら一定の半径の範囲内に空車の車両がいない場合は、空車予定となる実車の車両に対しても配車を行うことで配車の効率を上げたいとか、あるいは、空車の車両があっても乗客の配車場所までは時間がかかり、空車予定となる実車の車両の方が乗客の配車場所に近く、この空車予定となる実車の車両を乗客の配車場所に配車したいという要求がある。しかし、空車予定の実車の車両へ配車しようとしても、何時の時点で空車になるか分からないため配車ができないという問題があった。

また、カーロケータシステム（例えば、特許文献１参照）には、地図データベースを備え、目的地までの距離が最も近い経路を探索し、最短となる経路の車両を配車車両とする技術が記載されている。

また、ＡＶＭシステム（例えば、特許文献２参照）には、移動局が実車になった時点で車両の目的地を基地局に登録し、車両が目的地の所定範囲に入った時点で空車予定と判断する技術が記載されている。

特開平８−２２１６９６号公報

特開平５−８１５９９号公報

車両の配車システムでは、管理センタからの呼出時に空車である車両を対象とし、乗客の配車場所に最も近い車両を選択して配車指示を行っていた。

本発明の目的は、空車の車両だけではなく実車の車両も含め常時全車両の動態情報を把握し、最適な車両の配車を可能にする移動通信システムを提供するものである。

本発明の他の目的は、空車予定となる実車の車両に対しても配車を行うことのできる移動通信システムを提供するものである。

本発明は、無線回線を用いて、センタ装置から複数の移動局へポーリング信号を伝送し、ポーリングにて上記移動局の情報を収集する移動通信システムにおいて、上記センタ装置は、処理部および記憶部を有し、上記記憶部は、上記複数の移動局の空車および空車予定情報を含む移動局情報を記憶したテーブルを備え、上記テーブルの内容を上記ポーリング信号で収集される移動局の情報で更新すると共に、上記処理部は、外部からの配車要求に基づいて上記配車要求のあった地点を中心とする所定の範囲を指定する情報を上記ポーリング信号に含めて送信し、上記所定の範囲に位置する移動局からのポーリング応答信号を受信し、上記ポーリング応答信号に含まれる上記空車および空車予定情報に基づいて配車すべき移動局を選択するように構成される。

また、本発明の移動通信システムにおいて、上記センタ装置は、地図データベースを具え、上記所定範囲に位置する移動局からのポーリング応答信号を受信すると共に、上記処理部は、上記地図データベースと上記ポーリング応答信号に含まれる上記空車および空車予定情報に基づいて配車すべき移動局を選択するように構成される。

また、本発明の移動通信システムにおいて、上記空車予定情報は、料金支払いの情報であることを特徴とする移動通信システム。

本発明によれば、空車の車両だけでなく実車の車両の状態も常時把握し、空車の車両だけでなく、空車予定の実車の車両も把握し、位置情報から配車場所に最も近い車両を選択して配車を行うことが可能となる。従って、配車効率の向上が図れる。特に、規模の大きいタクシー配車用ＧＰＳ−ＡＶＭシステムでは、顧客サービスの向上に極めて有効である。

まず、ＧＰＳ−ＡＶＭシステムについて説明する。ＧＰＳ−ＡＶＭシステムは、基地局（親局またはデータ収集局とも言う。）と複数の移動局（子局または被データ収集局とも言う。）とが各々無線回線で接続され、基地局で無線回線を介して移動局側の位置情報、空車／実車、移動方向、異常の有無等の動態情報等のデ−タを収集し、この収集したデータを表示したりデータ登録したりするシステムである。例えば、無線回線を使用したタクシー事業用ＧＰＳ−ＡＶＭシステムでのデータ収集方式にポーリング方式がある。ポーリング方式とは、基地局が各移動局の情報を得るために、基地局から移動局に対して情報収集の要求信号（ポーリング信号）を伝送し、各移動局は、このポーリング信号に応じた情報をポーリング応答信号として基地局に順次送信する方式である。図１は、ポーリング方式を用いた本発明の自動車ＧＰＳ−ＡＶＭシステムの一実施例を示す図である。図１において、１０１は、管理センター（センタ装置とも言う。）で、お客との情報交換、配車指示および本システムの全体の管理を行なう。１０２−１、１０２−２、・・・１０２−ｍは、基地局であり、１０３−１、１０３−２、・・・１０３−ｎは、移動局、例えば、タクシーである。なお、基地局および移動局を総称する場合は、基地局１０２および移動局１０３と称する。これら移動局１０３は、基地局１０２−１との間で無線を利用して双方向の通信を行っている。通信エリア１０４は、基地局１０２−１の通信エリアであり、この通信エリア１０４では、基地局１０２−１と移動局１０３−１、１０３−２、・・・１０３−ｎが通信できることを示している。なお、基地局１０２−２、・・・１０２−ｍは、他の通信エリアで他の移動局との間で通信している状態を示しており、これら基地局１０２は、例えば、専用回線１０５で管理センター１０１に接続されている。また、通信エリア１０４は、電波が届くサービスエリアであり、基地ゾーンとも呼ばれている。なお、以下の説明では、簡単のために通信エリア１０４内での配車システムについて説明するが、図１に示すＧＰＳ−ＡＶＭシステム全体に適応されることは言うまでもない。

而して、基地局１０２と複数の移動局１０３とは、ポーリング信号およびデータ送信のために例えば、上りｆ１（例えば、４５０ＭＨｚ、）、下りｆ２（例えば、４５８ＭＨｚ）の無線周波数が使用されている。これについて図３を用いて具体的に説明する。例えば、基地局１０２と３００台の移動局（タクシー）から構成された自動車ＡＶＭシステムでは、基地局１０２からポーリング信号Ｐｃ１、Ｐｃ２、・・・が例えば、１２．４秒間隔の周期で各移動局に送信される。このポーリング信号Ｐｃ１、Ｐｃ２、・・・を受けた移動局は、ポーリング応答信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎ（この場合は、ｎ＝３００）を送信する。

次に、基地局１０２の送信用無線機と移動局１０３の概略構成を図２に示す。図２において、まず、基地局１０２の送信用無線機を説明する。２０１は、記憶部、２０２は、ポーリング信号生成部、２０３は、送信スイッチ、２０４は、無線機、２０５は、データ送信要求信号発生部および２０６は、アンテナである。また、移動局１０３の構成は以下の通りである。２０７は、アンテナ、２０８は、無線機、２０９は、ポーリング信号受信部、２１０は、データ送信要求信号受信部、２１１は、スロット設定部、２１２は、記憶部、２１３は、料金メータ、２１４は、データ生成部である。２１５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等による位置検出部、２１６は、ＧＰＳアンテナを示す。また、２１７は、操作表示部である。なお、ＧＰＳの衛星（図示せず。）からの位置情報が移動局１０３のＧＰＳアンテナ２１６で受信される。

次に、この動作について説明する。まず、基地局１０２の送信用無線機は、例えば、移動局１０３からの各種情報を得るための動作を実行する。そのため記憶部２０１では、移動局番号を記憶し、送信スイッチ２０３をＯＮすることによりポーリング信号生成部２０２で生成された先頭スロットに応答送信させる移動局番号の指定情報を含むポーリング信号と、データ送信要求信号発生部２０５で生成された移動局へのデータ送信要求信号とを無線機２０４からアンテナ２０６を経由して各移動局１０３へ送信する。

この送信用無線機から送信された電波は、移動局１０３側のアンテナ２０７を介して無線機２０８で受信され、このうちポーリング信号は、ポーリング信号受信部２０９で受信され、スロットの先頭の車輌番号及び空きスロットの車輌番号が検出される。

一方、データ送信要求信号受信部２１０で送信用無線機１０２からのデータ送信要求信号を検出する。ポーリング信号受信部２０９及びデータ送信要求受信部２１０で検出された信号は、スロット設定部２１１へ送られる。スロット設定部２１１は、自局のデータ送信スロットのタイミングを設定する。また，スロット設定部２１１は、データ送信要求信号受信部２１０からの信号を継続して監視しており、自局のデータ送信スロットに達した時点でデータ送信要求信号が検出されている場合、データ生成部２１４を起動して送信すべきデータを無線機２０８、アンテナ２０７を経由して基地局１０２に送信する。また、データ生成部２１４は、料金メータ２１３からの信号によって，空車／実車を検出してデータを生成する。また、スロット設定部２１１は、データ送信要求信号受信部２１０の検出信号がなくなるとリセットされる。位置検出部２１５は、例えば、ＧＰＳシステムにより自車の位置、例えば、経度および緯度を検出し、データ生成部で送信用データを生成する。操作表示部は、移動局の動作や、必要なデータ入力あるいは基地局からの情報の表示が行われる機能を有する。

図４は、基地局１０２−１および、管理センター１０１の概略構成を示している。移動局１０３からのポーリング応答信号、データ等をアンテナを介して基地局１０２−１の無線機で受信する。基地局１０２−１で受信された信号は、管理センター１０１に送られる。管理サンター１０１は、送られてくるポーリング応答信号、データ等を処理する中央処理装置４０１、処理した情報を記憶する記憶部４０２、地図情報を記憶した地図データベース４０３、処理した情報を表示する表示部４０４および管理センター１０１を操作する操作部４０５で構成されている。地図データベース４０３は、配車、車両管理を行なうための道路情報を含んだ地図データがデータベース化され、記録されている。また、中央処理装置４０１からの表示制御により地図データベース４０３から読み出された所定の地図が表示部４０４に表示されると共に、移動局１０３から送られてくる車両の位置を車両番号と共に地図上に重ねて表示する機能を備えている。なお、本実施例では、基地局１０２−１と管理センター１０１を専用の通信回線１０５で接続するシステムについて説明したが、システムの規模により、一体に構成することもできることは言うまでもない。

上記のように構成された自動車ＡＶＭシステムは、基地局１０２−１と移動局１０３との間で図３で示すポーリング信号による複数の移動局１０３の状態情報を収集するので、表１に示されるようなテーブルＡが作成され、これが中央処理装置４０１の記憶部４０２に記憶される。

表１において、各移動局の現在位置は、各移動局１０３が備えている位置検出部２１５からの緯度（Ｘｎ）、経度（Ｙｎ）として記録される。また、状態情報は、例えば、タクシーの場合、実車／空車の情報、特定の待機場所での待機情報として記録される。このテーブルＡは、自動車ＡＶＭシステムに所属する全ての移動局１０３について把握され、中央処理装置４０１の記憶部４０２に記憶されている。更に、このテーブルＡは、ポーリング信号の周期、例えば、図３の場合は、１２．３秒毎に更新される。

而して、本発明では、先にも説明したように空車以外に、空車予定の実車の車両の動態情報も上記ポーリング応答信号により収集するように構成されている。即ち、図２で示す移動局１０３は、料金メータ２１３を有している。この料金メータ２１３は、走行センサからの走行パルスにより算出される走行距離、運賃、支払い、営業回数等の種々のデータをシステムデータとして出力する。従って、これらのシステムデータの内、支払いのデータに着目すると、実車の車両が目的地に到着し、乗客が支払いを始めると、その実車の車両は、間もなく、空車予定になることを示している。この支払い情報を空車予定情報としてポーリング応答信号により収集する。表２は、このポーリング応答信号により収集された空車予定情報をテーブルＢとして作成し、これが中央処理装置４０１の記憶部４０２に記憶される。

表２において、各移動局の現在位置は、表１と同様に収集される。また、空車予定には、例えば、タクシの運転手が料金メータ２１３を支払いにした状態で収集される情報である。このテーブルＢは、自動車ＡＶＭシステムに所属する全ての移動局１０３について把握され、中央処理装置４０１の記憶部４０２に記憶されている。更に、このテーブルＢは、テーブルＡと同様にポーリング信号の周期、例えば、図３の場合は、１２．３秒毎に更新される。なお、本実施例では、表２で示されるテーブルＢは、テーブルＡと別個に作成される場合について説明したが、テーブルＡの状態情報に支払い情報（空車予定情報）を含めて構成することもできることは勿論である。

次に、乗客から配車の要求がある場合の本発明の最適配車の方法について図５を用いて説明する。なお、この最適配車の方法は、管理センター１０１の中央処理装置４０１で実行される様子を次に説明する。図５は、配車方法を説明するための図であり、配車要求のある乗客位置５０１（○印で示す。）を中心として、車両位置関係を拡大した道路地図表示である。ここで、５０２は、道路を、５０３は、川を、そして５０４は、橋を示している。

さて、乗客位置５０１の乗客が配車要求を管理センタ１０１に行ったとする。管理センタ１０１の中央処理装置４０１では、配車すべき車両を探すために記憶部４０２に記憶している表１に示すテーブルＡを参照し、乗客位置５０１を中心とする所定の範囲Ｓ、例えば、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で囲まれる範囲Ｓの中の車両の動態情報を検索する。テーブルＡ（表１）では、範囲Ｓの中に車両１０３−１、１０３−３および１０３−ｎが存在することが把握される。この内、空車の車両は、テーブルＡ（表１）から車両１０３−ｎと言うことになる。しかし、車両１０３−ｎは、図５から明らかなように川向こうに位置し、橋５０４を迂回しないと、乗客位置５０１には到達しない。これでは乗客位置５０１までの配車に時間がかかりすぎ、最適な配車システムとは言えない。

この状態で、中央処理装置４０１は、表２に示すテーブルＢを参照する。テーブルＢでは、車両１０３−３が空車予定となっている。表１に示すテーブルＡでは、車両１０３−３は、実車となっているが、テーブルＢでは、まもなく空車予定となることを示している。従って、中央処理装置４０１は、空車車両である車両１０３−ｎに代えて車両１０３−３に乗客位置５０１への配車を指示することができる。即ち、車両１０３−３は、乗客位置５０１に極めて近く、顧客の配車要求にいち早く対応できるので、極めて優れた自動車ＡＶＭシステムを提供することが可能となる。

次に、本発明を実現するために使用される基地局１０２の送信用無線機から送信されるポーリング開始信号Ｐｃの構成を図６に示す。なお、括弧内の数字は、ビット数を表す。図６において、ポーリング開始信号Ｐｃは、４０m sec、 ９６bits（１２byte）の信号フォーマットからなり、６０１で示される最初の６bitsには、移動局の車番調べ等の情報が送信されるビットに割当てられる。次の６０２で示される５０bitsには、例えば、図５で示される範囲Ｓの中心位置の緯度、経度の情報が送信されるビットに割当てられる。次の６０３で示される６bitsは、範囲Ｓのエリア情報、例えば、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の緯度、経度が送信されるビットに割当てられる。最後の６０４で示される３４bitsには、対象の信号の種別を送信するためのビットに割当てられる。

次に、このポーリング開始信号Ｐｃを受けた移動局１０３は、ポーリング応答信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎのいずれかのスロットを用いて基地局１０２にデータを送信するが、その応答スロットの構成を図７に示す。なお、括弧内の数字は、ビット数を表す。図７において、応答スロットＳ（応答スロットの構成は、全て同じであるので、Ｓで代表する。）は、４０m sec ９６bits（１２byte）の信号フォーマットからなり、７０１で示される最初の６bitsには、移動局の車番の情報が送信されるビットに割当てられる。次の７０２で示される５０bitsには、範囲Ｓの中の車両の位置情報、即ち、緯度（Ｘｎ）、経度（Ｙｎ）の情報が送信されるビットに割当てられる。なお、車両の位置情報は、移動局１０３の位置検出部２１５により例えば、ＧＰＳシステムから緯度、経度の情報が得られるので、この情報を利用する。次の７０３で示される６bitsは、移動局１０３から送信する信号の種別、例えば、ポーリング信号に対する応答か、車両の任意の発呼信号か等の信号の種別が送信されるビットに割当てられる。最後の７０４で示される３４bitsには、移動局の状態情報、即ち、空車／実車情報、移動局の速度、移動方向、異常の有無、料金情報、料金の支払い等の状態情報を送信するためのビットに割当てられる。なお、基地局１０２から移動局１０３−３への配車の指示については、図３に示すようにポーリング信号Ｐｃの周期的な期間（本実施例の場合１２．４秒）に移動局１０３からのポーリング応答信号が終了した時点、例えば、図３に示す文字データＤＴで空車の移動局１０３−３に送る。送り方は、先に説明した図６に示される最後の３４bitsのエリア６０４を使用して送ることも出来る。移動局１０３−３は、データＤＲを受信し、必要な処理を行い、操作表示部２１７に文字情報として表示する。

以上の説明では乗客への配車を最短の時間で効率良く配車する自動車ＡＶＭシステムについて説明したが、本発明は、ＡＶＭシステムに限られるものではなく、デジタルＳＣＰＣ（Single Channel Per Carrier）方式においても使用することが可能である。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたＡＶＭシステムの実施例に限定されるものではなく、上記以外の移動通信システムやデジタルＳＣＰＣ方式に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。

本発明の一実施例を説明するための概略構成図である。 本発明に使用される基地局の送信用無線機および移動局のブロック図を示す。 本発明に使用するポーリング信号とポーリング応答信号を説明するための図である。 本発明に使用されるセンタ装置のブロック図を示す。 本発明の一実施例を説明するための地図表示画面を説明するための図である。 本発明において使用するポーリング開始信号の信号フォーマットを説明するための図である。 本発明において使用する移動局からのポーリング応答の信号フォーマットを説明するための図である。

符号の説明

１０１：管理センター、１０２：基地局、１０３：移動局、１０４：通信エリア、１０５：専用回線、２０１：記憶部、２０２：ポーリング信号生成部、２０３：送信スイッチ、２０４、２０８：無線機、２０５：データ送信要求信号発生部、２０６、２０７：アンテナ、２０９：ポーリング信号受信部、２１０：データ送信要求信号受信部、２１１：スロット設定部、２１２：記憶部、２１３：料金メータ、２１４：データ生成部、２１５：位置検出部、２１６：ＧＰＳアンテナ、２１７：操作表示部、４０１：中央処理装置、４０２：記憶部、４０３：地図データベース、４０４：表示部、４０５：操作部、５０１：乗客、５０２：道路、５０３：河川、５０４：橋。

Claims (3)

1. 無線回線を用いて、センタ装置から複数の移動局へポーリング信号を伝送し、ポーリングにて上記移動局の情報を収集する移動通信システムにおいて、上記センタ装置は、処理部および記憶部を有し、上記記憶部は、上記複数の移動局の空車および空車予定情報を含む移動局情報を記憶したテーブルを備え、上記テーブルの内容を上記ポーリング信号で収集される移動局の情報で更新すると共に、上記処理部は、外部からの配車要求に基づいて上記配車要求のあった地点を中心とする所定の範囲を指定する情報を上記ポーリング信号に含めて送信し、上記所定の範囲に位置する移動局からのポーリング応答信号を受信し、上記ポーリング応答信号に含まれる上記空車および空車予定情報に基づいて配車すべき移動局を選択することを特徴とする移動通信システム。
2. 請求項１記載の移動通信システムにおいて、上記センタ装置は、地図データベースを具え、上記所定範囲に位置する移動局からのポーリング応答信号を受信すると共に、上記処理部は、上記地図データベースと上記ポーリング応答信号に含まれる上記空車および空車予定情報に基づいて配車すべき移動局を選択することを特徴とする移動通信システム。
3. 請求項１記載の移動通信システムにおいて、上記空車予定情報は、料金支払いの情報であることを特徴とする移動通信システム。

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