JP2006203382A - 無線通信システム - Google Patents
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Abstract
リアルタイムの測位が必要であるのは走行中の車両であり、システムの中には停車中の車両も含まれていることに着目し、停車中の車両を測位対象から外すことで、車両数が増加してもリアルタイムの測位を可能とする無線通信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】
無線通信を行使し更に管理するための少なくとも1つの基地局と、前記無線通信を行使するための少なくとも1つの移動局と、を有する無線通信システムであって、前記移動局は自局の移動速度を検出する手段と、自局の位置を測定する手段と、ポーリング周期の最後尾に動態情報のフレームと、を有することを特徴とする無線通信システム。
【選択図】図1
Description
現在実用化されている無線通信システムとして、例えば図4に示すようなサービスエリアの維持を行う1つあるいは複数の無線基地局と、該無線基地局を介して無線通信を行う複数の無線端末局から構成される無線通信システムが知られている。
このような無線通信システムでは、ある無線端末局が他の無線端末局と無線通信を行う場合、ある無線端末局は、無線基地局が無線通信可能範囲を維持するサービスエリア内において、その無線基地局を介し、他の無線端末局と無線通信を行っている。
SCPC方式は狭帯域な1つのキャリアに1つのチャネルを割り当てて周波数利用効率を向上させる方式であり、単信通信が基本である。SCPC方式は構成が簡易であり、比較的安価に実現できることが特徴である。このため業務用無線として実用化されている。
例えばタクシー向けのシステムがある。
タクシー向けSCPC方式の無線システムではデータ通信を主体としており、GPSにより各車両で自車の位置を測位し、位置情報を基地局に送信し、基地局で各車両の位置を管理する方式を実現している。
図4において401は無線基地局であり、車両に搭載される無線端末局402、403、404、405が、前記無線基地局401の通信エリア内に存在している。また、406はGPS衛星であり前記無線端末局402〜405へ各端末局の位置情報を送信する。
各端末局402〜405はGPS衛星406からの情報を受信し、自局の位置を測定できる手段を有するものとする。ここでは端末局402は車番#1、端末局403は車番#2、端末局404は車番#3、端末局405は車番#4とする。
各端末局の位置情報の送信タイミングは予め定められており、各々の送信タイミングは、図6に記載のタイミングより、端末局402はタイミング602、端末局403はタイミング603、端末局404はタイミング604、端末局405はタイミング605のタイミングで送信することとする。
まず端末局402がタイミング602で、次いで端末局403がタイミング603で送信を行う。最期の車番である端末局405がタイミング605で送信を終えると、一連のポーリング処理が完了する。基地局はタイミング606で再び各端末局402〜405に対してポーリング指示を送信し、各端末局は前記と同様にGPS衛星406から受信した情報を元に、自局の位置を測定し、タイミング607〜610で基地局に対して送信する。
以降、前記の処理を繰り返すことにより、基地局ではリアルタイムでの端末局の位置監視、管理を行う。
例えばGPS−AVMのような位置管理システムにおいて、位置情報の送信は車両毎に決められたフレームタイミングで送信をするが、車両数が多くなる大規模システムでは、位置情報の更新間隔が長くなり、リアルタイムの測位が困難になるという問題点が存在する。
図1は本発明の実施の形態である無線通信システムにおける動作のフローチャートである。
図1(a)は車両が動作停止する際のフローを示し、図1(b)は車両が始動する際のフローを示している。
車両#3に搭載された端末局は前記速度検出の手段により自局の車速を測定し車速が0であれば停止、車速が0以外であれば走行しているという判断を行う(S101)。車速が0以外の場合、自局の測位情報を基地局に対して送信を行う(S102)。
基地局はこれらの各車両の位置情報を収集し(S106)、端末局は車速が0の場合、タイマーにより車速0の時間をカウントし、一定時間(一例として5分とする)車速が0を示す状態であった場合、該端末局が“停車状態”と判断する(S103)。
基地局は“停車状態”の情報を受信する(S107)と、当該車両の車番を測位情報送信の対象から外す(S108)。また、基地局は次のポーリング指示のタイミング307で前記対象外となった車両の車番と測位情報送信の対応表を各車両に送信する。これにより、次ポーリング周期から車番#3の測位情報送信フレームが抜けた状態となる。すなわち基地局からのポーリング指示307の後、送信タイミング308で車番#1の端末局、送信タイミング309で車番#2の端末局、送信タイミング310で車番#4の端末局が順番に測位情報の送信を行う。
以後は車番#3の端末局が始動するまで車番#3の抜けたポーリング周期でポーリングを行う。
なお、長時間停車状態においても、測位情報の送信を行わないだけで、基地局からのポーリング指示は常に受信する。これにより、基地局との同期及びタイミングを保持する。
復帰する場合は動態情報のフレーム317を使用する。
前記端末局の車速を検出する手段により、車速が0から0以外に変化したと判断した場合、該端末局は自局が始動したと判断する(S109)。この判断により、基地局に対して送信するデータに“始動情報”を含めて、エンコード処理を行う(S110)。当該端末局は次のポーリング指示313に含まれる測位情報送信対象の情報により、動態フレーム317がどのタイミングであるかを判断し、動態情報のフレームのタイミングで前記基地局に対して送信を行う(S111)。その後、該基地局が“端末局始動”の情報を受信する(S113)と、前記始動した車両#3の車両番号を測位情報送信の対象に組み込む(S114)。当該車両#3は次のポーリング指示318を受信した後、自局の送信タイミング321になると測位情報を送信データとして基地局に対して送信する(S112)。該基地局は前記測位情報を受信することによって、始動した前記車両を測位情報送信の対象とする(S115)。
各車両の送信タイミングには、ポーリング周期の最後尾に動態情報のフレームを設ける。車速は通常自動車の車速センサで取得してコンピュータで制御を行っているため、この車速信号を無線機も取得する。停車状態の端末が無い場合、ポーリング周期を繰り返す。また、基地局から「測位情報を送信せよ」というポーリング指示を各車両に対して行う際、ポーリング指示フレームで測位情報を送信する車両の車両番号とその測位情報送信の有無の情報を付加して送信する。
車両番号にビットを割り付け、そのビットが1であれば測位情報収集対象、0であれば測位情報収集対象外とするようなものを挙げる。
各車両はポーリング指示フレームに含まれる測位情報送信対象車両の情報を元に、自局が先頭から何番目であるかを判断し、送信タイミングをはかる処理を行う。
各車両に搭載される無線端末局は、タイマーを内蔵したMPU701と、FPGA部702と、メモリ703と、DSP部704と、RF部705とから構成され、車両に搭載されている、車速センサ706より車速情報を受信する構成となっている。
例えば端末局1000台を有するシステムにおいて、仮に100台が停車状態であった場合、100台をポーリング対象から外すため、対象となるのは900台となり、情報の更新が40秒周期であったものが36秒周期となり、より更新期間が短縮される。また、動態情報のフレームを設けることで、他の測位情報の送信を妨げることなく車両の台数の追加が可能となる。
303・・・車番#2の測位情報送信、304・・・車番#3の停車情報送信、
305・・・車番#4の測位情報送信、306・・・動態専用フレーム、
307・・・ポーリング指示、308・・・車番#1の測位情報送信、
309・・・車番#2の測位情報送信、310・・・車番#4の測位情報送信、
311・・・動態専用フレーム、312・・・ポーリング指示、
313・・・ポーリング指示、314・・・車番#1の測位情報送信、
315・・・車番#2の測位情報送信、316・・・車番#4の測位情報送信、
317・・・動態専用フレーム、318・・・ポーリング指示、
319・・・車番#1の測位情報送信、320・・・車番#2の測位情報送信、
321・・・車番#3の測位情報送信、322・・・車番#4の測位情報送信、
323・・・動態専用フレーム、401・・・無線基地局、
402・・・無線端末局(車番#1)、403・・・無線端末局(車番#2)、
404・・・無線端末局(車番#3)、405・・・無線端末局(車番#4)、
406・・・GPS衛星、601・・・ポーリング指示(基地局)、
602・・・車番#1の測位情報送信、603・・・車番#2の測位情報送信、
604・・・車番#3の測位情報送信、605・・・車番#4の測位情報送信、
606・・・ポーリング指示(基地局)、607・・・車番#1の測位情報送信、
608・・・車番#2の測位情報送信、609・・・車番#3の測位情報送信、
610・・・車番#4の測位情報送信、611・・・ポーリング指示、
701・・・MPU、702・・・FPGA、703・・・メモリ、704・・・DSP、
705・・・RF(高周波部)、706・・・車速センサ。
Claims (6)
- 無線通信を行使し更に管理するための少なくとも1つの基地局と、前記無線通信を行使するための少なくとも1つの移動局と、を有する無線通信システムであって、前記移動局は自局の移動速度を検出する手段と、自局の位置を測定する手段と、ポーリング周期の最後尾に動態情報のフレームと、を有することを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1に記載の無線通信システムであって、前記移動局は、前記移動速度検出手段によって検出された移動速度が0であり、該移動局が所定の長さ以上停車を維持すると、前記基地局へ停車を伝える信号を送信し、位置管理対象より外れることを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1または請求項2に記載の無線通信システムであって、該無線通信システムは、前記移動局のポーリング周期の最後尾に動態情報のフレームを設け、前記基地局による位置管理対象から一時的に外れた移動局が再始動した場合、前記動態情報のフレームを用い移動局が始動情報を基地局に送信し基地局の位置管理対象に復帰すること、を特徴とする無線通信システム。
- 請求項1乃至請求項3に記載の無線通信システムであって、前記移動局は前記移動速度検出手段によって移動速度を検出し、該速度が0以外である場合には前記位置測定手段により前記基地局に対して取得した位置情報を送信し、前記移動速度が0である場合にはタイマーにより時間の閾値を越える時間まで移動速度0を検出し、移動速度0の継続時間が前記閾値を超えたとき長時間停止と前記移動局が判断し、該移動局が前記位置情報の変わりに停止情報を前記基地局に送信し、該基地局が位置管理対象から前記停止状態にある移動局を一時的に外し、該移動局が移動速度0の状態から移動速度0以外を検出した場合には再び自局の位置を前記基地局へ送信し、位置管理対象となる手段を有することを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1乃至請求項4に記載の移動局であって、該移動局は、移動速度を検出する手段と自局の位置情報を測定する手段とを具備し、更に移動速度検出手段によって移動速度を検出し、該速度が0以外である場合には前記位置測定手段により前記基地局に対して取得した位置情報を送信し、前記移動速度が0である場合にはタイマーにより時間の閾値を越える時間まで移動速度0を検出し、移動速度0の継続時間が前記閾値を超えたとき長時間停止と前記移動局が判断し、該移動局が前記位置情報の変わりに停止情報を前記基地局に送信し、該基地局が位置管理対象から前記停止状態にある移動局を一時的に外し、該移動局が移動速度0の状態から移動速度0以外を検出した場合には再び自局の位置を前記基地局へ送信し、位置管理対象となる、ことを特徴とする移動局。
- 請求項1乃至請求項5に記載の基地局であって、該基地局は、前記移動局によって送信された停止情報を受信すると、該停止移動局を位置管理対象から一時的に外し、更に該移動局によって再始動の合図となる位置情報が送信されてくると、再び該移動局を位置管理対象とする、ことを特徴とする基地局。
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