JP2006319821A - 無線基地局、管理システムおよび無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 通信端末を各通信システムに対して共通に使用可能とし、屋内でも測位可能とする。
【解決手段】 無線通信システム１は、１以上の管理システム１０３、１以上の無線基地局２００および１以上の通信端末３００を含んで構成される。管理システム１０３の外部通信用インタフェース１０６は、外部通信網１１０から受信したコンテンツまたは通信内容データを共通のフォーマットに変換したり、通信端末３００から無線基地局２００を介して受信した通信内容データを通信システムに対応したフォーマットに変換したりする。無線基地局２００は、測位用信号１００を受信し、それを測位用情報にして通信端末３００に送信する。通信端末３００は、無線基地局２００から測位用情報を受信し、その測位用情報を蓄積部または表示部に出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、測位機能を有する無線基地局、管理システムならびにそれらを用いた位置情報および通信サービスを提供する無線通信システムに関する。

一般に、商用の無線通信サービスには、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）などの通信システムによるものが挙げられる。これらの通信システムでは、基地局を配置し、その基地局のサービスエリアにおいて端末が通信できる状況にあるときに通信が成立する（例えば特許文献１参照）。また、公共のサービスを利用したものとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したカーナビゲーションシステムが挙げられる。これは、端末がＧＰＳ衛星から測位信号を受信して自位置を測定するものであり、測位精度を上げるためには、端末から所定数（通常４基）以上のＧＰＳ衛星を見通せることが必要である。なお、ＧＰＳ衛星以外にも、準天頂衛星などの測位衛星がある。
特開平８−２７５２４３号公報（段落００５４〜００６２、図２、図３）

しかしながら、前記通信システムは個々のシステムのサービスにとどまっており、現状はシステム相互に連携して運用されていない。したがって、それぞれのサービスを利用するためには、それぞれのサービス専用の端末が必要であった。また、サービス提供者（事業者）側も基地局を個別に配置する必要があり、費用対効果の観点から、必ずしも国土全域をサービスの対象範囲とするには至っていない。換言すれば、利用者側から見て、所定の事業者によるサービスを享受できない地域があった。さらに、従来の通信設備をそのまま利用するには、通信システムごとに対応するために、通信端末を使い分ける必要があるという問題があった。

また、屋内においては、端末から測位衛星が直接見通せないため、測位衛星を使用した測位が不可能であった。例えば、屋内駐車場に自動車を駐車する場合、屋内に入るとカーナビゲーションシステムの通信端末から測位衛星を直接見通せなくなるため、測位が不可能となり、自車位置を把握することができないという問題があった。

そこで、本発明は、前記問題に鑑み、通信端末を各通信システムに対して共通に使用可能とし、屋内でも測位可能とする手段を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明は、端末との間で無線によるデータ通信を行う無線基地局であって、測位衛星から測位信号を受信し、その受信した測位信号から位置情報および時刻情報を生成する測位機能モジュールと、測位機能モジュールから位置情報および時刻情報を入力し、その位置情報および時刻情報を所定のデータフォーマットに合うように整形してデータ列の所定の部分に設定する処理部と、処理部からデータ列を含むデータを入力して端末に送信する端末通信系モジュールとを備えることを特徴とする。

また、本発明は、無線基地局との間で無線によるデータ通信を行う管理システムであって、測位衛星から測位信号を受信し、その受信した測位信号から位置情報および時刻情報を生成する測位機能モジュールと、測位機能モジュールから位置情報および時刻情報を入力し、その時刻情報を補正し、入力した位置情報および補正した時刻情報を無線基地局に送信する処理装置とを備えることを特徴とする。

さらに、本発明は、外部の通信システムに接続され、データのフォーマット変換および中継を行う管理システムと、管理システムおよび端末に接続され、その端末との間で無線によるデータ通信を行う無線基地局とを含んで構成される無線通信システムであって、管理システムが、端末から無線基地局を介してデータを受信して外部通信用インタフェースに出力するとともに、外部通信用インタフェースからデータを入力して無線基地局を介して端末に送信する処理装置と、処理装置からデータを入力して、通信システムに対応したフォーマットに変換して、その変換後のデータを通信システムに送信するとともに、通信システムからデータを受信して共通のフォーマットに変換し、その変換後のデータを処理装置に出力する外部通信用インタフェースとを備え、無線基地局が、管理システムからデータを受信して情報伝送系モジュールに出力するとともに、情報伝送系モジュールからデータを入力して管理システムに送信する処理部と、処理部からデータを入力して端末に送信するとともに、端末からデータを受信して処理部に出力する情報伝送系モジュールとを備えることを主な特徴とする。

本発明によれば、通信端末を各通信システムに対して共通に使用可能とし、屋内でも測位可能とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態では、測位機能を有する無線基地局を配置することによって、シームレスに自らの測位が可能な環境を提供することについて説明する。無線基地局は、各通信インフラ（通信システム）に接続するプラットフォーム（管理システム）とのインタフェースを備えることによって、利用者側の通信端末に統合的な無線通信環境を提供する。

≪基本的なシステムの構成と概要≫
まず、本発明の実施の形態に係る無線通信システムについて説明する。無線通信システムは、後記する第１ないし第３の実施の形態を実現する上で、基本的な機能を提供するシステムである。

図１（ａ）は、無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１は、１以上の管理システム１０３、１以上の無線基地局２００および１以上の測位機能付通信端末（以下、通信端末という）３００を含んで構成される。管理システム１０３は外部通信網１１０を介してＰＤＣやＰＨＳなどの通信システムに接続され、無線基地局２００は無線による通信を通信端末３００との間で行う。管理システム１０３と、無線基地局２００との間は、無線または有線により接続されている。通信端末３００は、無線基地局２００および管理システム１０３を介して通信システムとの間で通信内容データのやりとりを行う。また、通信端末３００は、無線基地局２００から測位用情報を受信し、その測位用情報を蓄積部３１４または表示部３１５（図３参照）に出力する。

管理システム１０３は、位置情報や時刻情報を含むサービス情報を提供するシステムであり、中央処理装置１０４、記憶装置１０５および外部通信用インタフェース１０６を含んで構成される。また、管理システム１０３は、測位機能モジュール１０２を外部接続するものとする。なお、管理システム１０３は、測位機能モジュール１０２を内蔵していてもよい。測位機能モジュール１０２は、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの測位衛星から測位用信号１００を受信し、その測位用信号１００から位置情報および時刻情報を生成し、それらの情報を中央処理装置１０４に出力する。測位機能モジュール１０２は、測位用信号受信機などによって実現される。

中央処理装置１０４は、測位機能モジュール１０２、記憶装置１０５、外部通信用インタフェース１０６および無線基地局２００に接続され、管理システム１０３全体を制御する。中央処理装置１０４は、測位機能モジュール１０２から位置情報および時刻情報を入力し、それらの情報を無線基地局２００に送信する。このように構成することにより、定期的に時刻補正を行うことができる。時刻補正を行った場合、補正された時刻情報は、無線基地局２００にも伝達され、必要に応じて管理システム１０３および無線基地局２００から伝送される情報に付加される。これは、例えば、無線基地局２００において、測位衛星からの測位用信号１００を受信できないため、位置情報や時刻情報を生成できない場合などに有効である。この場合、無線基地局２００の位置情報は、管理システム１０３の位置情報と、予め分かっている管理システム１０３および無線基地局２００の相対的位置関係とから算出することができる。この算出は、無線基地局２００の処理部２１２（図２参照）で行われる。なお、位置情報および時刻情報の送信は、必ずしも管理システム１０３ではなく、他の無線基地局２００で行ってもよい。

中央処理装置１０４は、必要に応じて通信システムごとに、または、自らが制御する管理システム１０３に対応させて時刻情報のフォーマットを調整する。また、外部通信用インタフェース１０６および外部通信網１１０を介して、通信システムから所定のコンテンツを受信し、その受信したコンテンツを記憶装置１０５に記憶する。そして、必要に応じて、記憶したコンテンツを無線基地局２００に送信する。なお、中央処理装置１０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。また、中央処理装置１０３は、所定の通信装置（図示せず）を介して無線または有線により無線基地局２００に接続される。

記憶装置１０５は、利用者情報やその利用者情報から所定のサービス情報を選定するための対応情報を記憶したり、そのサービス情報を蓄積したり、ＰＤＣやＰＨＳなどの通信システムを振り分けるテーブルを格納したりする装置である。記憶装置１０５は、ハードディスク装置などの不揮発性記憶装置によって実現される。外部通信用インタフェース１０６は、インターネットや電話網などの外部通信網１１０に接続され、外部通信網１１０と中央処理装置１０４との間の中継を行う。外部通信用インタフェース１０６は、外部通信網１１０から受信した通信システムのコンテンツや通信内容データを共通のフォーマットに変換したり、通信端末３００から無線基地局２００を介して受信した利用者情報または利用者からのデータ列を通信システムに対応したフォーマットに変換したりする。これによれば、通信端末３００は、外部通信網１１０に接続されている通信システムごとに処理を変更することなく、無線基地局２００と同様の通信を行うことによって各通信システムと通信を行うことができる。外部通信用インタフェース１０６は、ネットワーク接続機器や通信プロトコル制御モジュールなどによって実現される。なお、外部通信網１１０には、ＰＤＣやＰＨＳなどの通信システムが接続されている。

図１（ｂ）は、利用者情報管理テーブルの構成を示す図である。利用者情報管理テーブルＴ１は、管理システム１０３の記憶装置１０５に格納されているが、その各レコードは、利用者が無線通信システム１を利用するために所定の端末による登録操作を行うことによって生成される。そして、無線通信システム１の利用者の登録、サービス情報の選定、具体的なシステムの管理などに用いられる。利用者情報管理テーブルＴ１は、端末ＩＤ１１、利用者識別コード１２、利用者名Ａ１３、利用者名Ｂ１４、年齢１５、性別１６、電話番号１７、メールアドレス１８および管理領域１９を含んで構成される。端末ＩＤ１１は、無線通信システム１を利用する通信端末３００のハードウェア固有のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスなどである。利用者識別コード１２は、利用者に固有のコードであり、管理システム１０３の中央処理装置１０４によって付与される。なお、利用者情報管理テーブルＴ１のうち、利用者識別コード１２以外は、登録の場合に所定の端末から管理システム１０３に送信される情報である。利用者名Ａ１３は、利用者の氏名である。利用者名Ｂ１４は、利用者のニックネームなどであり、例えば、プライバシを保護するためにサービス情報上で使用されるものである。

年齢１５および性別１６は、文字通り利用者の年齢および性別であり、例えば、利用者に合ったサービス情報を選別するために利用者の属性情報の１つとして参照される。電話番号１７およびメールアドレス１８は、通信端末３００に対応する電話番号およびメールアドレスである。管理領域１９は、無線通信システム１を具体的なシステムに適用した場合に、そのシステムで固有に使用される管理情報を格納する領域である。例えば、後記する駐車場管理システム２の場合には、端末ＩＤ１１に対応する通信端末３００（利用者）が、駐車場に入る前か、駐車場に入った後か、駐車してビルに入った後かなどを管理するフラグを格納できる。管理システム１０３は、そのフラグを参照することによって、通信端末３００（利用者）の位置に応じて通信端末３００に提供するサービス情報などの内容を適宜変更することができる。

図１（ｃ）は、通信システム振り分けテーブルの構成を示す図である。通信システム振り分けテーブルＴ２は、管理システム１０３の記憶装置１０５に格納されているが、その各レコードは、利用者の通信端末３００による登録操作によって生成される。通信システム振り分けテーブルＴ２は、利用者識別コード１２、電話番号１７、メールアドレス１８、番号通知可否フラグ２１および通信事業者２２を含んで構成される。利用者識別コード１２、電話番号１７およびメールアドレス１８は、利用者情報管理テーブルＴ１の説明通りである。番号通知可否フラグ２１は、相手先に電話番号を通知してよいか否かを示すフラグであり、その値が１であれば通知可を示し、０であれば通知不可を示す。なお、レコードＲ３には、電話番号１７がない（ハイフン“−”になっている）ので、番号通知可否フラグ２１が無効（ハイフン“−”）になっている。通信事業者２２は、電話番号１７またはメールアドレス１８に対応した通信サービスを提供する通信事業者を示す。

図１（ｃ）に示すように、レコードＲ１およびレコードＲ２の利用者識別コード１２が同じになっている。これは、同じ利用者が複数ある通信事業者２２ごとに自らの電話番号１７やメールアドレス１８を登録できることを示している。これを使用した無線通信システム１の動作の概要を説明する。最初に、利用者の操作をトリガにして、通信端末３００が通信内容データ、利用者識別コードならびに通信の相手先の電話番号またはメールアドレスを無線基地局２００経由で管理システム１０３に送信する。管理システム１０３では、中央処理装置１０４が通信内容データ、利用者識別コード、通信の相手先の電話番号またはメールアドレス、通信事業者の指定ならびに通信内容データを受信する。次に、記憶装置１０５の通信システム振り分けテーブルＴ２を参照し、受信した情報から対応するレコードを特定する。具体的には、利用者識別コード１２および通信事業者２２からレコードを特定する。そして、特定したレコードから電話番号１７またはメールアドレス１８を読み出し、それを送信元アドレスとする。また、通信の相手先の電話番号またはメールアドレスを送信先アドレスとする。続いて、中央処理装置１０４は、通信内容データ、通信事業者２２、送信元アドレスおよび送信先アドレスを外部通信用インタフェース１０６に出力する。外部通信用インタフェース１０６は、中央処理装置１０４から入力した通信内容データを通信事業者２２に固有のフォーマットに変換し、さらに送信元アドレスおよび送信先アドレスを付加して外部通信網１１０に送信する。これによって、通信内容データを含むデータが、外部通信網１１０を介して通信事業者２２に対応した通信システムに伝送される。

次に、管理システム１０３の外部通信用インタフェース１０６が通信システムから外部通信網１１０経由でデータを受信した場合について説明する。この場合、外部通信用インタフェース１０６は、受信したデータに含まれる通信内容データを共通のフォーマットに変換し、その変換後の通信内容データおよび送信先アドレスを中央処理装置１０４に出力する。中央処理装置１０４は、記憶装置１０５の通信システム振り分けテーブルＴ２を参照して、入力した送信先アドレスから対応するレコードを特定する。具体的には、電話番号１７またはメールアドレス１８が送信先アドレスに一致するレコードを探す。そして、中央処理装置１０４は、そのレコードの利用者識別コード１２および通信内容データを無線基地局２００経由で通信端末３００に送信する。これによって、通信端末３００は、先に送信した通信内容データに対する応答を受信することができる。さらに、通信端末３００は、通信システム（通信事業者）に依存しない共通のフォーマットの通信内容データにより通信を行うことができる。

図２は、無線基地局の構成を示す図である。無線基地局２００は、測位用信号受信アンテナ（以下、測位用アンテナという）２０１、端末通信用アンテナ２０２、基地局間通信用アンテナ２０３、既存通信用アンテナ２０４、測位機能モジュール２１１、処理部２１２、端末通信系モジュール２１３、情報伝送系モジュール２１４、既存通信用モジュール２１５および通信モジュール用インタフェース２１６を含んで構成される。

測位機能モジュール２１１は、測位用アンテナ２０１を介して、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの測位衛星から測位用信号１００を受信し、その受信した測位用信号１００から位置情報および時刻情報を生成する。そして、その生成した情報を処理部２１２に渡す。処理部２１２は、測位機能モジュール２１１から渡された情報を所定のフォーマットにマッピング（設定）した後、他の情報と合わせて情報伝送系モジュールに出力し、情報伝送系モジュールから管理システム向けに送信する。また、情報伝送系モジュールでは管理システムから受信した通信内容データを処理部２１２に出力する。処理部２１２では、情報伝送系モジュール２１４から入力した通信内容データの中から端末向けのデータを抽出し、他の情報と合わせて端末通信系モジュール２１３に出力する。端末通信系モジュール２１３は、処理部２１２から入力した情報を端末通信用アンテナ２０２経由で配信する。なお、通信端末３００（図１参照）は、この端末通信用アンテナ２０２を介して無線基地局２００と通信することになる。

一方、情報伝送系モジュール２１４は、基地局間通信用アンテナ２０３を介して他の無線基地局２００や管理システム１０３と測位用情報を含むシステム回線情報（システム制御情報を含む）を送受信する。それに対応して、そのシステム回線情報を処理部２１２と入出力する。ここで、システム制御情報とは、図６に示す回線制御情報であり、通信端末３００では使用しない情報である。その詳細は後記する。また、既存通信用モジュール２１５は、既存通信用アンテナ２０４を介して既存通信インフラを利用した通信を可能とする。既存通信用モジュール２１５は、通信モジュール用インタフェース２１６に接続することによって、無線基地局２００への組み込みが可能になる。

なお、処理部２１２は、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。また、各モジュール２１１、２１３、２１４および２１５は、電波信号の送受信機などによって実現される。

図３は、通信端末の構成を示す図である。通信端末３００は、測位用アンテナ３０１、通信用アンテナ３０２、端末通信機能モジュール３１１、通信機能モジュール３１２、処理部３１３、蓄積部３１４および表示部３１５を含んで構成される。

端末通信機能モジュール３１１は、測位用アンテナ３０１を介して、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの測位衛星からの測位用信号１００または無線基地局２００からの測位用情報を含むサービス情報１０１（図１参照）を受信する。そして、測位用信号１００またはサービス情報１０１に含まれる測位用情報から位置情報および時刻情報を生成し、所定のフォーマットに調整した後、その位置情報および時刻情報を処理部３１３に出力する。処理部３１３は、端末通信機能モジュール３１１から位置情報および時刻情報を入力し、所定のフォーマットにマッピングした後、必要に応じて蓄積部３１４に蓄積する。位置情報および時刻情報は、表示部３１５に表示することができる。また、通信機能モジュール３１２は、位置情報および時刻情報を処理部３１３から入力し、通信用アンテナ３０２を介して既存通信インフラを利用した送信（通信）を行うことも可能である。

通信端末３００は、通常は通信機能モジュール３１２を使用して既存の通信インフラのサービスを利用するが、既存通信インフラが設備されていない場所においては端末通信機能モジュールを使用し、無線基地局２００と通信することで、無線基地局２００の既存通信用モジュール２１５（図２参照）経由で既存通信インフラに接続することができる。端末へのモジュールの実装については、汎用または専用の接続コネクタ、および信号インタフェースを有するプラグイン形のハードウェアとして提供される場合、ソフトウェアとして媒体により提供され、メモリ上に処理プログラムとして実装される場合などがある。そして、通信端末３００に各モジュールの機能を実装する上で、通信端末３００がどのような構成を備えているかによって、そのいずれかが選択される。

なお、端末通信機能モジュール３１１および通信機能モジュール３１２は、電波信号の送受信機などによって実現される。処理部３１３は、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。蓄積部３１４は、ハードディスク装置やフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置によって実現される。表示部３１５は、液晶ディスプレイなどによって実現される。

≪第１の実施の形態≫
次に、図４ないし図７を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態は、無線通信システムをビル内の情報提供サービスに適用した例である。

図４は、駐車場管理システムの構成を示す図である。ビル内の情報提供サービスを行う駐車場管理システム２では、無線基地局４００、４１０、・・・、４２０が、屋外のビル近傍、地下駐車場入口および地下駐車場内各所に設置され、地下駐車場内においては、車両３内の通信端末３００が常に３局以上の無線基地局と通信可能に配置される。無線基地局４００は、無線基地局２００（図２参照）とほぼ同様に、測位機能モジュール２１１、処理部２１２、端末通信系モジュール２１３、情報伝送系モジュール２１４などから構成される。他の無線基地局４１０、・・・、４２０も同様の構成を持つ。

車両３は、屋外を走行中にこの駐車場管理システム２によるサービスを提供するビルの付近を通りかかった際に、通信端末３００により地下駐車場入口に設置された無線基地局の電波を受信し、地下駐車場の空満情報や料金情報などを得ることができる。地下駐車場に進入すると、地下駐車場の情報がカーナビゲーションシステム（駐車場管理システム２の端末として動作可能）の端末画面（通信端末３００の表示部３１５）に表示され、空きスペースまでの進み方の情報を得ることができる。空きスペースまでの進み方の情報は、カーナビゲーションシステムだけでなく、このサービスに対応したものであれば携帯端末でも受信が可能である。これによれば、駐車場内においてはその駐車場のフロアレイアウトを表示して駐車場内の位置を知ることが可能となる。さらには、駐車場管理システム２が行うサービスとして、館内の通用口や非常扉、消火器の位置などの付加情報を配信することも可能である。

駐車場利用者（以下、利用者という）は、識別コード（ＩＤ）を管理システム４６０（図１の管理システム１０３に相当する）に登録する。登録は、利用者が持つ無線基地局と通信可能な端末によって行われる。登録情報としては、端末ＩＤ、利用者識別コード、氏名、年齢、性別、車両ナンバなどが考えられる。管理システム４６０は、１基以上の無線基地局に接続されており、それらから管理システム４６０の中央処理装置１０４（図１参照）へ登録データが伝達される。登録を行うと、管理システム４６０は、利用者識別コードをもとにしたデータを付加したサービス情報を無線基地局経由で送信する。送信内容は、その利用者の車両がある位置への案内情報や、そのビル内の情報などである。例えば、ビルがショッピングセンタである場合、広告や割引クーポンを配信したりすることができ、さらには災害時の避難誘導情報の配信、建屋内に車両がある利用者の安否情報を配信することもできる。なお、安否情報の配信は、利用者からの応答を受けてから行われる。

ここで、駐車場管理システム２には、測位用情報回線、端末応答回線および基地局間連絡回線の３種類の回線がある。測位用情報回線は、無線基地局からの通信端末３００までの回線である。逆に、端末応答回線は、通信端末３００からの無線基地局までの回線である。基地局間連絡回線は、無線基地局４００、４１０、・・・、４２０間の回線である。

通信端末３００上でのサービス情報の表示は、汎用ブラウザにより行われるが、管理システム４６０専用のアプリケーションによるものであってもよい。この場合、通信端末３００は、必要に応じて管理システム４６０からアプリケーションをダウンロードし、そのアプリケーションを用いてサービス情報を表示する。アプリケーションのダウンロードは、初めてその駐車場に進入した場合に駐車場内のフロアレイアウト（または局所的な地図）上に自車位置を表示する場合にも発生する。

図５は、通信端末の画面例を示す図である。図５（ａ）は、通信端末がカーナビ端末である場合の表示例であり、表示アプリケーションのダウンロード可否を確認する画面である。これは、前記のように、進入した駐車場が初めて来た駐車場である場合に、カーナビ端末上に表示する地図またはレイアウト図が端末内に蓄積されておらず、カーナビ端末上で地図による誘導ができない場合に表示される。この画面で「はい」を選択すれば、駐車場内のレイアウト図がダウンロードされ、屋外から屋内へ引き続いてカーナビ端末の画面上に自車位置を表示させることができる。「いいえ」を選択した場合は、自車位置は画面に表示されなくなり、駐車場内のレイアウト図ではなく、文字や音声などによる誘導が行われることになる。

図５（ｂ）は、駐車場内のレイアウト図を表示した画面例である。この画面では、ほぼ中央にある黒色の矢印によって、車両３の現在位置と方向を示し、右下に表示されたメッセージによって利用者に左折するように促している。これは、左側にある「空」の駐車スペースに駐車させるための誘導案内である。

本実施の形態では、利用者が個別に受けるサービスと、そうでないサービスがあり、それぞれは伝送されるデータの形式により分類することができるが、必ずしもデータの形式だけで分類されるものではない。本実施の形態の場合、利用者のＩＤを登録したあと、そのＩＤごとに、管理システム４０６が、伝送するデータを選んで送出する。換言すれば、利用者はＩＤで区別されたデータを受け取ることで、その利用者ごとに固有のサービスを受けることが可能である。

図６は、各回線のデータのフォーマットを示す図である。図６（ａ）は、測位用情報回線または無線基地局間連絡回線のデータフォーマットである。システム回線情報６１０は、システムＩＤ６１１、ＰＩＤ（Packet ID）６１２、送信局ＩＤ６１３、受信局情報６１４、測位用情報６１５、サービス情報６１６、限定受信用コード６１７、回線制御情報６１８および誤り訂正用情報６１９を含んで構成される。

システムＩＤ６１１は、管理システム４６０を識別するコードである。すなわち、管理システム４６０には、例えば、駐車場を備えるビル全体の設備管理システム、ビルのテナントである会社の社員管理システム、ビルのテナントであるショッピングセンタのサービス管理システムなどが考えられるので、それを特定するコードである。ＰＩＤ６１２は、回線や情報の種別を識別するコードである。送信局ＩＤ６１３は、情報の送信元である無線基地局のＩＤである。受信局情報６１４は、送信元が通信状態を成立させている受信局、すなわち受信局となり得る相手の無線基地局のＩＤを列記したものである。換言すれば、送信元と通信可能な無線基地局のＩＤである。測位用情報６１５は、時刻情報や位置情報である。

サービス情報６１６は、管理システム４６０が生成したシステム回線情報６１０に含まれる場合には通信端末３００に提供されるユーザ向け情報であり、通信端末３００が生成した情報を元にしたシステム回線情報６１０に含まれる場合には通信端末３００の利用者識別コードおよびその利用者情報である。利用者情報には、氏名、ニックネーム、年齢、性別、携帯電話の番号、メールアドレスなどがある。限定受信用コード６１７は、利用者ごとにセキュリティをかけてその利用者しか見えないようにするためのコードである。すなわち、サービス情報６１６を視聴する際に暗号を解く情報である。例えば、複数の公開鍵であり、システム回線情報６１０を受信した通信端末３００がサービス情報６１６を開くときに、自局に対応する公開鍵を選択して使用する。回線制御情報６１８は、回線による情報伝送を制御する情報であり、例えば、通信品質を確保するために、所定の時間帯には所定の無線基地局からは情報を送信しないなどの制御情報を含む。誤り訂正用情報６１９は、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check、巡回冗長検査）などによるチェック用データである。

図６（ｂ）は、端末応答回線で送信される情報のデータフォーマットである。端末応答情報６２０は、システムＩＤ６２１、ＰＩＤ６２２、利用者識別コード６２３、利用者情報６２４、受信局情報６２５、限定受信用コード６２６、回線制御情報６２７および誤り訂正用情報６２８を含んで構成される。システムＩＤ６２１およびＰＩＤ６２２は、システム回線情報６１０のシステムＩＤ６１１およびＰＩＤ６１２と同じである。利用者識別コード６２３は、システム回線情報６１０のサービス情報６１６で説明した利用者識別コードと同じである。利用者情報６２４は、システム回線情報６１０のサービス情報６１６で説明した利用者情報と同じである。受信局情報６２５、限定受信用コード６２６、回線制御情報６２７および誤り訂正用情報６２８は、システム回線情報６１０における受信局情報６１４、限定受信用コード６１７、回線制御情報６１８および誤り訂正用情報６１９のそれぞれと同じである。

図７は、情報のやり取りの手順を示す図である。なお、図７では、主として情報の送信について示しているが、実際には、情報の送信に対応して受信側からＡＣＫ（応答）情報が返信される。まず、通信端末３００は、無線基地局４００から測位用情報回線を介して測位用情報（システム回線情報６１０、図６（ａ）参照）を受信する（ステップＳ７０１）。そして、端末応答回線を介して無線基地局４００に端末応答情報６２０（図６（ｂ）参照）を送信する（ステップＳ７０２）。この情報には、自局の利用者識別コード６２３、利用者情報６２４および受信局情報６２５が含まれる。無線基地局４００は、通信端末３００から端末応答情報６２０を受信し、その端末応答情報６２０のうち、受信局情報６２５を参照する。そして、受信局情報６２５に自局のＩＤが含まれる場合には、これを取り込み、システム回線情報６１０の送信局ＩＤ６１３、受信局情報６１４およびサービス情報６１６を設定して他の無線基地局４１０に伝送する（ステップＳ７０３）。サービス情報６１６には、利用者識別コードおよび利用者情報を含む情報がマッピングされている。同様に、無線基地局４１０は、受信局情報６１４に自局のＩＤが含まれる場合には、さらに他の無線基地局４２０へ向けてシステム回線情報６１０を伝送する（ステップＳ７０４）。このようにステップＳ７０３およびＳ７０４を経ることによって、システム回線情報６１０が無線基地局間で伝送され、最終的に管理システム４６０に伝達される（ステップＳ７０５）。

なお、無線基地局においては、システム回線情報６１０を送信する場合に受信局情報６１４を書き替えるために、基地局間連絡回線を相互に維持している１以上の相手先基地局を内部情報として保存しておき、定期的に通信確認をすることによって、その相手先基地局を見直している。例えば、無線基地局４００においては、無線基地局４１０のＩＤを保存し、定期的に通信確認を行っている。

管理システム４６０は、サービス情報６１６に含まれる利用者識別コードをもとに、その利用者に特化したデータを選定し、その選定したデータおよび利用者識別コードをシステム回線情報６１０のサービス情報６１６にマッピングし、さらに限定受信用コード６１７も併せてマッピングして無線基地局４２０へ向けて伝送する（ステップＳ７０６）。その後、システム回線情報６１０は、ステップＳ７０７およびＳ７０８を経て最終的に通信端末３００に向けて送出される（ステップＳ７０９）。この時点で端末向けのシステム回線情報６１０には、端末向けのサービス情報６１６およびそのサービス情報６１６を視聴する際に必要な限定受信用コード６１７がマッピングされており、通信端末３００は、これらの情報をもとに自局向けのサービス情報６１６を取り出して視聴する。通信端末３００は、複数の無線基地局からの信号を受信できる可能性があり、自局の移動または周囲環境の変化により、最初にやり取りしたとは別の無線基地局から受信できる場合もあるため、ステップＳ７０９を待たなくても、受信したシステム回線情報６１０の受信局情報６１４に自局のＩＤを見つけた時点で（例えば、無線基地局４１０からの送信であるステップＳ７０８において）、サービス情報６１６を取り出してもよい。

なお、伝送方法は、無線基地局の接続構成により様々な方法が考えられる。例えば、別のＰＩＤ６１２を割り当てて、システム回線情報６１０のフォーマットとは別のフォーマットに限定受信用コードをマッピングすることもあり得る。測位用情報回線／基地局間伝送回線および端末応答回線の別は、ＰＩＤ６１２またはＰＩＤ６２２によって識別する。測位用情報回線および基地局間連絡回線は、その回線の種別ごとに同じＰＩＤとしてもよいし、無線基地局ごとに別のＰＩＤとしてもよい。

また、受信局情報６１４を除いたデータフォーマットを用いることで、不特定多数の通信端末３００で受信できる情報とすることもできる。このようなデータフォーマットは、非常災害時に一斉に緊急情報を伝送するときに有用である。このとき、通常の利用者識別コードの登録と同様の方法により、通信端末３００から安否情報を管理システム４６０に登録することも可能である。

≪第２の実施の形態≫
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、無線通信システムを緊急通報システムに適用した例である。なお、今般、法改正により緊急通報用には位置情報を付加した通信が必要となる。

図８は、緊急通報システムの構成を示す図である。緊急通報システム４は、無線基地局８００、８０１・・・および情報センタ８０２を含んで構成される。無線基地局は、例えば電柱８１１などに設置して適度な間隔に配置するものとする。無線基地局には測位機能モジュール８１３（図２の測位機能モジュール２１１に相当）が備わっているが、この無線基地局に通信用インタフェース８５５を組み合わせる。通信用インタフェース８５５には、表示部８５１、集音マイク８５２、監視カメラ８５３および通報用スイッチ８５４が接続されている。表示部８５１は、緊急時に有用な情報を表示するものであり、例えば、液晶ディスプレイなどによって実現される。集音マイク８５２は、音声を取得するマイクである。監視カメラ８５３は、映像を取得するカメラである。通報用スイッチ８５４は、緊急時に押下されるスイッチである。

情報センタ８０２は、受信機８２１、指令系８２２および記憶部８２３を含んで構成される。受信機８２１は、無線基地局８０１から緊急情報を受信し、その受信した緊急情報を記憶部８２３に蓄積するとともに、指令系８２２に出力する。指令系８２２は、受信機８２１から入力した緊急情報をさらに最寄りの派出所などに送信する。これによって、緊急通報への対応が行われる。

続いて、緊急通報システム４の動作について説明する。まず、緊急時に、通報者５によって通報用スイッチ８５４が押下されると、監視カメラ８５３が周囲映像を取得し、集音マイク８５２が周囲音声を取得する。これと同時に、測位機能モジュール８１３が測位信号１００を受信し、その受信した信号に基づく位置情報および時刻情報を取得する。処理部８１４は、周囲映像、周囲音声、位置情報および時刻情報を組み合わせたものを緊急情報とし、その緊急情報を送受信機８１５経由で無線基地局８０１に送信する。無線基地局８０１は、無線基地局８００から緊急情報を受信し、その受信した緊急情報を情報センタ８０２に送信する。情報センタ８０２は、無線基地局８０１から緊急情報を受信し、その緊急情報を指令系８２２を介し電柱８１１に近い派出所などに送信する。

なお、位置情報は、毎回改めて取得することなく、所定のメモリ（図示せず）に記憶した位置情報を呼び出してもよい。
このような動作により、携帯電話やＰＨＳなどを持たなくても容易に位置情報を付加した緊急通報が可能となる。また、付加機能として、電柱８１１に設置された表示部８５１に派出所の位置情報や電話番号を表示したり、スピーカ（図示せず）から音声ガイダンスを行ったりすることもできる。また、これと同時に端末向けに同じ情報を配信するようにしてもよい。なお、無線回線に限ることなく、光回線とのインタフェースやその他通信システムとのインタフェースを有するモジュールを組み合わせることによって、緊急通報システム４において回線の冗長性を持たせることも可能である。

≪第３の実施の形態≫
次に、図９および図１０を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、無線通信システムをテレメータリング用データ伝送システム（以下、センサデータ伝送システムという）に適用した例である。

図９は、センサデータ伝送システムに用いられる無線基地局の構成を示す図である。無線基地局９００の中央処理部９０３は、センサ用モジュール９０５に接続している。センサ用モジュール９０５は、無線基地局９００に内蔵されていてもよいし、別ユニットで存在し、ケーブルを介して外部接続されていてもよい。センサ用モジュール９０５には、センサ９６１、９６２、・・・、９６３の１以上のセンサが接続されている。各センサのデータは、処理部９０６において図１０（ｂ）に示すようなセンサデータ１０１６にマッピングされる。センサデータ１０１６は、センサＩＤ１０２１、データ長さ１０２２およびデータ本体１０２の組合せを１以上含むフォーマットになっている。センサＩＤ１０２１は、データを取得したセンサを識別するコードである。データ長さ１０２２は、データ本体１０２３のサイズを示すものであり、例えば、バイト単位で表される。データ本体１０２３は、センサデータそのものである。センサデータ１０１６は、中央処理部９０３においてさらにシステムＩＤ１０１１などが付加されて、図１０（ａ）に示すようなセンサデータ連絡情報１０１０となり、基地局間通信用アンテナ９０４を介して他の無線基地局を経由し、管理システムに伝送される。センサデータ連絡情報１０１０のうち、センサデータ１０１６以外の情報は、システム回線情報６１０（図６参照）と同様である。

管理システムでは、他の無線基地局から同じように集められたデータを収集し、蓄積し、処理する。センサデータ連絡情報１０１０は、他のＰＩＤ１０１２を有する情報と併せて無線基地局９００から繰り返し伝送される。管理システムは、定期的にポーリングをかけ、各無線基地局９００が正常に動作しているか否かを確認し、誤り訂正用情報１０１８により異常が検出された場合には、その無線基地局９００がセンサから取得したデータを正規のデータではなく、参考データとして識別するなどの処理を行う。

以上の説明によれば、駐車場管理システム２において、通信端末３００は、屋内であっても測位が可能となり、車両３の位置を把握することができるようになる。また、無線通信システム１において、通信端末３００は、無線基地局２００を介して、測位による位置把握のほかに、管理システム１０３やそれに接続された通信システムから種々のサービスを一元的に（通信システムごとに処理を変えることなく）享受することができる。例えば、無線通信システム１を商店街の管理組合などが共通のプラットフォームとして導入すれば、広告配信を兼ねたシステムとして活用することができる。また、無線通信システム１を使って国家が整備すべき非常通信用インフラを構築した場合、既存の通信システムの設備を流用することによって、その構築に係るトータルコストを低減することができる。

以上本発明の実施の形態について説明したが、無線通信システム、駐車場管理システム、緊急通信システムおよびセンサデータ伝送システムのそれぞれで実行されるプログラムをコンピュータによる読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の実施の形態に係る各システムが実現されるものとする。なお、プログラムをインターネットなどのネットワーク経由でコンピュータシステムに提供するようにしてもよい。

以上本発明について好適な実施の形態について一例を示したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図であり、（ａ）は無線通信システムの構成であり、（ｂ）は利用者情報管理テーブルの構成であり、（ｃ）は通信システム振り分けテーブルである。 本発明の実施の形態に係る無線基地局の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る測位機能付通信端末の構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る駐車場管理システムの構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る通信端末の画面例を示す図であり、（ａ）は表示アプリケーションのダウンロード可否を確認する画面例、（ｂ）は駐車場内のレイアウト図を表示した画面例である。 第１の実施の形態に係る各回線のデータのフォーマットを示す図であり、（ａ）は測位用情報回線または無線基地局間連絡回線のデータフォーマット、（ｂ）は端末応答回線のデータフォーマットである。 第１の実施の形態に係る情報のやり取りの手順を示す図である。 第２の実施の形態に係る緊急通報システムの構成を示す図である。 第３の実施の形態に係るテレメータリング用データ伝送システム（センサデータ伝送システム）に用いられる無線基地局の構成を示す図である。 第３の実施の形態に係るセンサデータ連絡情報のデータフォーマットを示す図であり、（ａ）はセンサデータ連絡情報のデータフォーマット、（ｂ）はその中のセンサデータのデータフォーマットである。

符号の説明

１ 無線通信システム
１００ 測位用信号（測位信号）
１０１ サービス情報（データ）
１０３ 管理システム（他の無線基地局）
１０４ 中央処理装置（処理装置）
１０６ 外部通信用インタフェース
２００ 無線基地局
２１１ 測位機能モジュール
２１２ 処理部
２１３ 端末通信系モジュール
２１４ 情報伝送系モジュール
３００ 通信端末（端末）

Claims (5)

1. 端末との間で無線によるデータ通信を行う無線基地局であって、
   測位衛星から測位信号を受信し、その受信した測位信号から位置情報および時刻情報を生成する測位機能モジュールと、
   前記測位機能モジュールから前記位置情報および時刻情報を入力し、その位置情報および時刻情報を所定のデータフォーマットに合うように整形してデータ列の所定の部分に設定する処理部と、
   前記処理部から前記データ列を含むデータを入力して前記端末に送信する端末通信系モジュールと、
   を備えることを特徴とする無線基地局。
2. 端末との間で無線によるデータ通信を行う無線基地局であって、
   他の無線基地局からその位置情報および時刻情報を受信し、他の無線基地局の位置情報と、他の無線基地局および当該無線基地局の相対的位置関係とから自らの位置情報を算出し、その算出した位置情報および時刻情報を所定のデータフォーマットに合うように整形してデータ列の所定の部分に設定する処理部と、
   前記処理部から前記データ列を含むデータを入力して前記端末に送信する端末通信系モジュールと、
   を備えることを特徴とする無線基地局。
3. 無線基地局との間で無線によるデータ通信を行う管理システムであって、
   測位衛星から測位信号を受信し、その受信した測位信号から位置情報および時刻情報を生成する測位機能モジュールと、
   前記測位機能モジュールから前記位置情報および時刻情報を入力し、その時刻情報を補正し、入力した位置情報および補正した時刻情報を前記無線基地局に送信する処理装置と、
   を備えることを特徴とする管理システム。
4. 外部の通信システムに接続され、データのフォーマット変換および中継を行う管理システムと、
   前記管理システムおよび端末に接続され、その端末との間で無線によるデータ通信を行う無線基地局と、
   を含んで構成される無線通信システムであって、
   前記管理システムは、
   前記端末から前記無線基地局を介してデータを受信して外部通信用インタフェースに出力するとともに、前記外部通信用インタフェースからデータを入力して前記無線基地局を介して前記端末に送信する処理装置と、
   前記処理装置からデータを入力して、前記通信システムに対応したフォーマットに変換して、その変換後のデータを前記通信システムに送信するとともに、前記通信システムからデータを受信して共通のフォーマットに変換し、その変換後のデータを前記処理装置に出力する外部通信用インタフェースと、
   を備え、
   前記無線基地局は、
   前記管理システムからデータを受信して情報伝送系モジュールに出力するとともに、前記情報伝送系モジュールからデータを入力して前記管理システムに送信する処理部と、
   前記処理部からデータを入力して前記端末に送信するとともに、前記端末からデータを受信して前記処理部に出力する情報伝送系モジュールと、
   を備える
   ことを特徴とする無線通信システム。
5. 前記無線基地局は、
   測位衛星から測位信号を受信し、その受信した測位信号から位置情報および時刻情報を生成して前記処理部に出力する測位機能モジュールと、
   前記処理部からデータを入力して前記端末に送信する端末通信系モジュールと、
   を備え、
   前記処理部は、
   前記測位機能モジュールから前記位置情報および時刻情報を入力し、その位置情報および時刻情報を所定のデータフォーマットに合うように整形してデータ列の所定の部分に設定し、そのデータ列を含むデータを前記端末通信系モジュールに出力する
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。

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