JP2007124138A - 分散型ネットワークによる移動体位置検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって、携帯無線端末器における通話や、携帯無線端末器の位置を把握できるようにした、ホームサーバを用いた位置検出システムを提供する。
【解決手段】住戸内ＬＡＮにし、その住戸２３の屋内機器を監視制御するホームサーバ２１には、携帯無線端末器１が送信した位置検出用端末器３宛ての発信信号に識別信号を付加してネットワークＬ，Ｗに中継出力する中継手段を設け、このホームサーバ２１を屋内に設置した各住戸を固定中継局２として監視網を構成しており、発信信号を、携帯無線端末器１の移動に従って、固定中継局２が切り替わりながら中継して、ネットワークＬ，Ｗに接続されている住戸に設置された位置検出用端末器３に到達させるようにしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークを通じて、携帯無線端末器で構成した移動局の現在位置を知ることのできる分散型ネットワークによる移動体位置検出システムに関するものである。

近時、携帯電話通信網やＰＨＳ通信網が広く構築されており、携帯無線端末器を使用して、携帯無線端末器同士、または、携帯無線端末器と固定電話機との間での通話を可能としている。また、このような携帯電話通信網やＰＨＳ通信網においては、携帯無線端末器に近隣する基地局の位置情報を、特定の携帯無線端末器に送出することによって、携帯無線端末器の位置を教示することもできる（特許文献１）。
また、パーソナルコンピュータに、インターネットなどの通信網を接続し、各々のパーソナルコンピュータに通話機能を持たせることによって、ＴＣＰ／ＩＰなどのプロトコルに基づいて通話できるものも使用されており、このようなものは、いわゆるＩＰ電話と呼ばれている。
また、各住戸に対して、住戸内ＬＡＮに、照明器具や空調機器などの家電機器、電気錠などの設備機器を含んだ屋内機器を接続したホームサーバを設置し、各住戸のホームサーバに対して、家庭内の外部機器、例えばパーソナルコンピュータや、近隣の携帯無線端末器よりアクセスすることによって、ＴＣＰ／ＩＰなどの所定のプロトコルに基づいた通信を要求すると、各ホームサーバからはＷＥＢベースの制御画面を返信して、この制御画面上で所定操作をして、各ホームサーバに接続された屋内機器を制御するシステムも開発されている。

特開２００２−２９７６１３号公報

ところが、上記した技術には以下の問題点があった。
すなわち、携帯電話通信網やＰＨＳ通信網においては、携帯無線端末器と無線送受する基地局をくまなく設置する必要があり、その設置コストが莫大である。
また、ＩＰ電話においては、端末器として通話機能を持たせたパーソナルコンピュータを必要とし、初期投資が必要である。
本発明は、このような事情を考慮して提案されるものであり、携帯無線端末器における通話や、携帯無線端末器の位置を、簡易な構成によって検出できるようにした位置検出システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、以下の第１，第２の本発明を提案する。請求項１，２は第１の本発明を提案する。
請求項１では、住戸内ＬＡＮに接続し、その住戸の屋内機器を監視制御するホームサーバには、携帯無線端末器が送信した位置検出用端末器宛ての発信信号に識別信号を付加してネットワークに中継出力する中継手段を設け、このホームサーバを屋内に設置した各住戸を固定中継局として監視網を構成した移動体位置検出システムであって、携帯無線端末器の移動に従って、固定中継局を切替えながら発信信号を、ネットワークに接続されている住戸に設置された位置検出用端末器に到達させるようにしている。

請求項２では、ホームサーバは、所定の広がりを有する通信可能ゾーンに侵入した携帯無線端末器と通信する中継器を備え、中継手段は、固定中継局の位置を記憶する位置コードメモリを備え、識別信号として、位置コードメモリに設定された位置コードを付加することを特徴とする。

請求項３，４は、第２の本発明を提案する。
請求項３では、ネットワークには、所定の広がりを有する通信可能ゾーンに侵入した携帯無線端末器と通信する中継器を備えており、この中継器には、上記携帯無線端末器が送信した位置検出用端末器宛ての発信信号に識別情報を付加してネットワークに中継出力する中継手段を設け、この中継器を固定中継局として監視網を構成した移動体位置検出システムであって、携帯無線端末器の移動に従って、固定中継局を切り替えながら発信信号を、ネットワークに接続されている住戸に設置された位置検出用端末器に到達させるようにしている。

請求項４では、中継手段は、固定中継局の位置を記憶する位置コードメモリを備え、上記識別信号として、位置コードメモリに設定された位置コードを付加することを特徴とする。

請求項５〜７は、第１，２の本発明で使用される携帯無線端末器、位置検出用端末器を提案する。
請求項５では、携帯無線端末器は、通信可能な固定中継局を複数検出したときには、通信電波が最も強い固定中継局を選択して無線通信する無線通信制御手段を備えていることを特徴とする。

請求項６では、携帯無線端末器は、移動局ＩＤを記憶する移動局ＩＤメモリを更に備えており、この移動局ＩＤメモリに設定されている移動局ＩＤを含んだ発信信号を送信し、位置検出用端末器は、位置検知すべき移動局ＩＤを登録した端末器判別手段を備えており、発信信号を受信したときには、その発信信号に含まれている移動局ＩＤを判別して、位置検知すべき移動局ＩＤであれば、付加されている識別情報を監視して、その位置を表示する。
請求項７では、携帯無線端末器は、少なくとも、音声データ、映像信号のいずれかを含む通話信号を出力し、固定中継局は、この通話信号を中継することを特徴とする。

本発明の請求項１、２によれば、各ホームサーバを設けた各住戸を固定中継局として利用し、近隣の携帯無線端末器から発信された発信信号に識別信号を付加して中継させて位置検出用端末器に到達させるようにしたので、専用固定中継局からなる監視網を新たに構築せずに済むため、移動体位置検出システムを、少ない設備投資で構築できる。

また、請求項３、４によれば、請求項１、２のホームサーバに設けた中継手段を中継器側に設けたため、中継器を屋外の主要ポイント（電柱、ビル、駅、バス停など）や、高速道路の一定間隔地点、サービスエリア、料金所などに設けることにより、通信可能ゾーンを増加させることができ、車両に移動局を備えておくことによって、車両の現在位置の監視でき、正確な渋滞情報の予測、管理をすることができる。

また請求項５によれば、携帯無線端末器は、通信電波が最も強い固定中継局を選択して通信をするので、携帯無線端末器の位置検知精度が向上する。

更に請求項６によれば、位置検出用端末器は、中継されてきた発信信号に含まれる移動局ＩＤが、予め登録されているときには、その発信信号を追跡し監視して、特定の携帯無線端末器の移動状況が順次表示できる。

請求項７によれば、携帯無線端末器は、少なくとも、音声データ、映像信号のいずれかを含む通話信号を出力し、固定中継局は、この通話信号を中継するようにしているので、携帯無線端末器同士の間で無線通話や映像交換が可能な通信システムとすることができる。

以下に、本発明の実施の形態を図に従って説明する。

図１は、第１の本発明の実施例である移動体位置検出システムの概略構成の一例を示す図である。
このシステムによれば、住宅地などの監視地区Ｒ内の各住戸２３は固定中継局２を構成しており、固定中継局２は、移動局を構成する携帯無線端末器１から発信される発信信号を受信してホームサーバ２１に送出する中継器２２を、各住戸に設置されたホームサーバ２１に家庭内ＬＡＮを通じて接続して構成している。
各ホームサーバ２１には、地区ネットワークＬを接続している。地区ネットワークＬは、ルータ５を仲介させて、インターネットなどの広域ネットワークＷに接続されており、広域ネットワークＷには、監視局を構成する位置検出用端末器３（パーソナルコンピュータなど）が接続されている。

固定中継局２は、各々、無線通信可能ゾーンＺを有している。各中継器２２は、それぞれの無線通信可能ゾーンＺに、携帯無線端末器１が入ってくると、その携帯無線端末器１と無線通信路を形成することにより、携帯無線端末器１から送出される発信信号を受信する。

すると、中継器２２に接続されているホームサーバ２１に対して発信信号が伝送され、ホームサーバ２１が地区ネットワークＬ、広域ネットワークＷを通じて、携帯端末６や位置検出用端末器３に到達させる。携帯無線端末器１は、定期的に発信信号を発信しており、位置Ｐ１〜Ｐ４へと携帯無線端末器１が移動していくと、各々の通信可能ゾーンＺをカバーする固定中継局２が、発信信号に識別信号を付加して中継し、位置検出用端末器３に到達させる。そのため、結果的には、携帯無線端末器１の移動に従って、固定中継局２が切り替わりながら、発信信号を位置検出用端末器３に到達させることになる。

このようなシステムでは、ホームサーバ２１から地区ネットワークＬに発信信号が送出されるが、位置検出用端末器３以外は通信内容を解読できないように、携帯無線端末器１と位置検出用端末器３は暗号化通信をすることが望ましい。そのようにして、携帯無線端末器１に通話機能を持たせ、音声データや映像データを含む通話信号も、発信信号を中継した固定中継局２に中継させるようにすれば、携帯無線端末器１同士や、携帯無線端末器１と携帯無線端末器６（位置検出用端末器３）との間で無線通話や映像交換を行うことも可能となる。

図２は、このシステムにおける通信手順について説明する図である。
携帯無線端末器１と中継器２２とは、所定の通信手順を経て無線通信路を形成する。このような無線通信路は、中継器２２が、最も強い通信電波を発している携帯無線端末器１を選択して形成する。
すると、携帯無線端末器１では、ホームサーバ２１に対してＩＰアドレスの発行を要求し、発行されたＩＰアドレスを設定して、呼出信号をパケット信号の形で発信する。すると、ホームサーバ２１では、予め設定しておいた位置コードを付加して、位置検出用端末器（監視局）６に送出する。なお、位置コードは、緯度経度情報や、郵便番号を含む住所情報をコード化して構成することができる。また、固定電話の局番を用いても良い。

ここに、呼出信号は、図示するように、ホスト局となる位置検出用端末器３のＩＰアドレス、携帯無線端末器１のＩＰアドレス、所定のポート番号、移動局ＩＤを含んでおり、ホームサーバ２１から送出される段階で、ホームサーバ２１に設定しておいた位置コードと、ホームサーバ２１のＩＰコードが付加される。

位置検出用端末器３では、広域ネットワークＷに送出される呼出信号を、含まれるホスト局のＩＰアドレスを元に判別することで位置検出用端末器３宛の信号であると認識し、更に、ポート、移動局ＩＤ、位置コードを判別し、携帯無線端末器１の位置を表示する。ここに、位置検出用端末器３は、位置監視をすべき携帯無線端末器１の移動局ＩＤを予め登録しておき、受信した呼出信号に含まれる移動局ＩＤとの照合をしてから、位置表示をするようにすれば、特定の携帯無線端末器１を選別でき、利便にできる。

次に、携帯無線端末器１、固定中継局２、位置検出用端末器３の構成を、以下に詳述する。

図３は、携帯無線端末器１の内部構成の一例を示すブロック図である。この携帯無線端末器１は、アンテナＡＮを通じて無線通信をするための無線通信制御手段１０、呼出先となる位置検出用端末器３のＩＰアドレスを登録する監視局メモリ１１、携帯無線端末器１のＩＤコードを登録する移動局ＩＤメモリ１２を備える。
無線通信制御手段１０は、中継器２２との無線通信路を形成すると、呼出先となる位置検出用端末器３のＩＰアドレス、携帯無線端末器１のＩＤコードの他、無線通信により中継器２２より割り付けられた携帯無線端末器１のＩＰアドレスを、パケット信号として固定中継局２２に送出する。

図４は、ホームサーバ２１の内部構成の一例を示すブロック図である。このホームサーバ２１は、照明端子Ｔ２を有し、照明端子Ｔ２に接続された照明器具を制御する照明制御手段２１Ａ、ＨＡ端子Ｔ１を有し、ＨＡ端子Ｔ１に接続された家電機器を制御する家電制御手段２１Ｂ、無線通信路を形成した相手方の携帯無線端末器１に対して移動局ＩＰアドレスを割り付けるＤＨＣＰサーバ２１Ｃ、ＬＡＮポートＰ２〜Ｐｎに接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器に対して、ＷＥＢベースの制御画面を提供するＷＥＢサーバ２１Ｄ、位置コードを登録した位置コードメモリ２１Ｅ、携帯無線端末器１から受信した発信信号に、位置コードメモリ２１Ｅ内の位置コードを付加する位置コード付加手段２１Ｆ、ＬＡＮポートＰ２〜Ｐｎの各々を通じて受信したパケット信号の送出経路、あるいは、ＨＡ端子Ｔ１、照明端子Ｔ２、ＷＡＮポートＰ１を通じて受信したパケット信号の送出経路を、パケット信号に含まれる呼出先のＩＰアドレス、呼出元のＩＰアドレスに基づいて制御する経路制御手段２１Ｇを備える。

ここに、このホームサーバ２１では、位置コードメモリ２１Ｅ、位置コード付加手段２１Ｆは、本発明の中継手段を構成する。すなわち、固定中継局２２を通じて携帯無線端末器１から受信した発信信号に、位置コードを付加して、広域ネットワークＷに送出するという機能をなす。

図５は、中継器２２の内部構成の一例を示すブロック図である。この中継器２２は、アンテナＡＮを通じて、通信可能ゾーンＺ内の携帯無線端末器１と通信路を形成する無線通信手段２２Ａ、無線通信手段２２Ａによる無線通信を制御し、携帯無線端末器１からの発信信号を中継し、ＬＡＮポートＰ１を通じてホームサーバ２１に送出する通信制御手段２２Ｂを備える。ＬＡＮポートＰ１は、ホームサーバ２１を接続するためのポートである。

図６（ａ）は、位置検出用端末器３の内部構成の一例を示すブロック図である。位置検出用端末器３は、ＬＡＮポートＰ１を通じた、広域ネットワークＷとの通信を制御する通信制御手段３０、監視対象とすべき携帯無線端末器１の移動局ＩＤが予め登録され、受信した発信信号から移動局ＩＤを抜き出し、登録済みであるか判別する移動局判別手段３１、表示手段３４への表示を制御する表示制御手段３２、操作手段３３，表示手段３４を備える。なお、住戸内の表示操作部を設けたコントローラや、インターホン機能を備えた住宅設備機器などに組み込んで構成してもよい。更に、所定のソフトウェアをインストールしたパーソナルコンピュータによっても構成できる。

図６（ｂ）は、位置検出用端末器３における携帯無線端末器１の位置表示態様の一例を示す図である。表示手段３４には、発信信号に含まれる位置コードより判別した、住所３４Ａ、郵便番号３４Ｂが表示されている。郵便番号３４Ｂとともに、受信した発信信号に含まれる移動局ＩＤを表示している。
また、監視地区Ｒにおけるおおよその位置も、予め地図データを格納しておけば図示するようにすることができる。

次に、第２の本発明の実施例について説明する。図７は、第２の本発明の実施例である移動体位置検出システムの概略構成の一例を示す図である。
このシステムでは、固定中継局２を、地区ネットワークＮに接続された中継器２２で構成している。その他の構成要素については図１のシステムと同様であるので説明を省略する。

このシステムによれば、移動局を構成する携帯無線端末器１の移動に従って、固定中継局２Ａを切り替えながら発信信号を、広域ネットワークＷに接続されている住戸に設置された位置検出用端末器３に到達させるようにすることにより、位置検出用端末器３で、携帯無線端末器１の現在地を表示できるようにしている。
ここに、中継器２２は、屋外の主要ポイント（電柱、ビル、駅、バス停など）や、高速道路の一定間隔地点、サービスエリア、料金所などに設けることにより、通信可能ゾーンを増加させることができ、車両に移動局を備えておくことによって、車両の現在位置の監視でき、正確な渋滞情報の予測、管理をすることができる。
また、各住戸のホームサーバ２１に中継器２２を接続すれば、中継器２２の設置場所を携帯無線端末器１の現在地とすることができる。また、ホームサーバ２１に中継器２２を通じて、携帯無線端末器１からの発信信号を受信させて、ホームサーバ２１による屋内機器の制御や監視をすることができる。

図８は、第２の本発明システムにおける通信手順の一例を示す図である。
この通信手順においては、図２の通信手順と異なり、中継器２２が直接ネットワークＮに接続されており、携帯無線端末器１との間での無線通信の確立、携帯無線端末器１からの要求に応じたＩＰアドレスの発行、携帯無線端末器１からの呼出信号受信に対して、位置検出用端末器３への位置コード送出のそれぞれの機能を行う。
なお、位置検出用端末器３に送出する位置コードは、中継器２２の設置された場所（高速道路の所定位置間隔）の種類に適合させて、道路ＩＤと地点ＩＤとの組み合わせが考えられる。

このような機能を実現するために、中継器２２は、図９に示すような構成をしている。図９は、中継器２２の内部構成の一例を示すブロック図である。
この中継器２２は、無線通信手段２２Ａ、通信制御手段２２Ｂの他、ＤＨＣＰサーバ２２Ｃ、ＷＥＢサーバ２２Ｄ、位置コードメモリ２２Ｅ、位置コード付加手段２２Ｆ、ＬＡＮポートＰ１〜Ｐ４を備え、ネットワークに接続される経路制御手段２２Ｇを備えている。なお、それぞれの構成要素の機能については先述の通りである。

第１の本発明の移動体位置検出システムの概略構成の一例を示す図 第１の本発明の通信手順の一例を示す図 移動局の内部構成の一例を示すブロック図 ホームサーバの内部構成の一例を示すブロック図 中継器の内部構成の一例を示すブロック図 図６（ａ）は監視局の内部構成の一例を示すブロック図、図６（ｂ）は移動体の位置表示態様の一例を示す図 第２の本発明の移動体位置検出システムの概略構成の一例を示す図 第２の本発明の通信手順の一例を示す図 中継器の内部構成の他例を示すブロック図

符号の説明

１ 移動局（携帯無線端末器）
２ 固定中継局
３ 監視局（位置検出用端末器）
１１ 監視局メモリ
１２ 移動局ＩＤメモリ
２１ ホームサーバ
２１Ｅ 位置コードメモリ
２１Ｆ 位置コード付加手段
２２ 中継器
３１ 移動局判別手段
Ｌ 地区ネットワーク
Ｗ 広域ネットワーク

Claims (7)

1. 住戸内ＬＡＮに接続し、その住戸の屋内機器を監視制御するホームサーバには、携帯無線端末器が送信した位置検出用端末器宛ての発信信号に識別信号を付加してネットワークに中継出力する中継手段を設け、このホームサーバを屋内に設置した各住戸を固定中継局として監視網を構成した移動体位置検出システムであって、
   上記携帯無線端末器の移動に従って、上記固定中継局を切り替えながら上記発信信号を、上記ネットワークに接続されている住戸に設置された上記位置検出用端末器に到達させるようにした、分散型ネットワークによる移動体位置検出システム。
2. 請求項１において、
   上記ホームサーバは、
   所定の広がりを有する通信可能ゾーンに侵入した携帯無線端末器と通信する中継器を備え、
   上記中継手段は、
   上記固定中継局の位置を記憶する位置コードメモリを備え、
   上記識別信号として、上記位置コードメモリに設定された位置コードを付加することを特徴とする、分散型ネットワークによる移動体位置検出システム。
3. ネットワークには、所定の広がりを有する通信可能ゾーンに侵入した携帯無線端末器と通信する中継器を備えており、
   この中継器には、上記携帯無線端末器が送信した位置検出用端末器宛ての発信信号に識別情報を付加してネットワークに中継出力する中継手段を設け、この中継器を固定中継局として監視網を構成した移動体位置検出システムであって、
   上記携帯無線端末器の移動に従って、上記固定中継局を切り替えながら上記発信信号を、上記ネットワークに接続されている住戸に設置された上記位置検出用端末器に到達させるようにした、分散型ネットワークによる移動体位置検出システム。
4. 請求項３において、
   上記中継手段は、
   上記固定中継局の位置を記憶する位置コードメモリを備え、
   上記識別信号として、上記位置コードメモリに設定された位置コードを付加することを特徴とする、分散型ネットワークによる移動体位置検出システム。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   上記携帯無線端末器は、
   通信可能な固定中継局を複数検出したときには、通信電波が最も強い固定中継局を選択して無線通信する無線通信制御手段を備えていることを特徴とする、分散型ネットワークによる移動体位置検出システム。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   上記携帯無線端末器は、
   移動局ＩＤを記憶する移動局ＩＤメモリを更に備えており、この移動局ＩＤメモリに設定されている移動局ＩＤを含んだ発信信号を送信し、
   上記位置検出用端末器は、
   位置検知すべき移動局ＩＤを登録した端末器判別手段を備えており、
   上記発信信号を受信したときには、その発信信号に含まれている移動局ＩＤを判別して、位置検知すべき移動局ＩＤであれば、付加されている識別情報を監視して、その位置を表示することを特徴とする、分散型ネットワークによる移動体位置検出システム。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
   上記携帯無線端末器は、
   少なくとも、音声データ、映像信号のいずれかを含む通話信号を出力し、
   上記固定中継局は、この通話信号を中継することを特徴とする分散型ネットワークによる移動体位置検出システム。

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