JP2008022316A - 位置特定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動局は、位置を特定する情報(位置情報)を生成して、統制装置に送信する。統制装置は、移動局から受信した位置情報から基準位置を導出して、移動局に送信する。移動局は、生成した位置情報および統制装置から受信した基準位置から、移動局の基準位置に対する相対的な位置を特定して、特定した相対的な位置を移動局間で通信する。このように、移動局の間では、位置情報よりも少ない情報量の情報が通信されて、移動局は、他の移動局の位置を特定することができる。
【選択図】図1
Description
このように送受信されるデータが、さらに効率よく送受信されるようになると、システムの性能を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明にかかる特定方法が適用される位置特定システム1の構成を例示する図である。
ただし、nは1以上の整数であって、全てのnが同じ数を示すとは限らない。
なお、図1には、人工衛星10が1台の場合が例示されている。
また、以下、複数存在しうる人工衛星10−1〜10−nなどのいずれかが、特定されずに示されるときには、単に人工衛星10などと略記されることがある。
また、以下の各図において、実質的に同じ構成部分および処理には、同じ番号が付される。
また、図1に示した統制装置14は、図6を参照して後述する導出プログラム18を実行する。
図2においては、移動局12の位置(x, y)は、黒い丸で示されている(以下、移動局12の分布を示す図について同様)。
さらに、位置特定システム1においては、この基準位置(xref, yref)を用いて、移動局12それぞれにおいて、他の移動局12の位置が特定される。
さらに、特定された他の移動局12の位置を用いて、他の移動局12との距離が求められうる。
位置特定システム1において、図2に示す移動局12−i(i=1〜n)は、みずからの位置(xi, yi)を検出し、この位置(xi, yi)を、統制装置14に対して通知する。
統制装置14は、移動局12−1〜12−nから位置(x1, y1)〜(xn,yn)が通知されると、移動局12−1〜12−nの位置の基準を与える基準位置(xref, yref;図6を参照して後述)を求め、移動局12−1〜12−nに対して通知する。
移動局12−jは、統制装置14から通知された基準位置(xref, yref)と、移動局12−iから通知された位置差分(Δxi,Δyi)とを加え、移動局12−iの位置(xi,yi)を特定する。
さらに、移動局12−i,12−jは、移動局12−i,12−j間の距離Dij[=f(xi, xj, yi, yj), ただし、fは経度・緯度から、距離を求める関数]を求めることができる。
図3は、図1に示した移動局12のハードウエア構成を例示する図である。
図3に示すように、移動局12は、アンテナ120、GPS(Global Positioning System;全地球測位システム)部122、第1送信部124、第1受信部126、第2送信部128、第2受信部130、制御部20および記憶装置22を含む。
記憶装置22は、CD装置、FD装置およびHDD装置など、記憶媒体24に対して情報の書込みおよび読出しを行う。
また、図3に示した第1送信部124および第2送信部128、第1受信部126および第2受信部130は、適宜、一体に構成されうる。
なお、以下、各図において、実質的に同じ構成部分には、同じ符号が付される。
さらに、GPS部122は、受信した信号を用いて、みずから(移動局12−i(i=1〜n))の位置(xi, yi)を検出する。
さらに、GPS部122は、検出した位置(xi, yi)を、第1送信部124およびフィルタ部162(図4を参照して後述)に対して出力する。
つまり、GPS部は、一般的なGPS装置として動作する。
第1受信部126は、統制装置14において導出された基準位置(xref, yref;図6を参照して後述)を受信して、受信した基準位置(xref, yref)を第1特定部164(図4を参照して後述)に対して出力する。
第2受信部130は、他の移動局12−jにおいて特定された相対的な位置(Δxj,Δyj;図2を参照して先述)を受信して、第2特定部164(図4を参照して後述)に対して出力する。
これによって、データが送受信中に受ける可能性のある干渉が抑えられ、信号のゆがみが起こりにくくなる。
図4に示すように、位置特定プログラム16は、通信処理部160、フィルタ部162、第1特定部164および第2特定部166から構成される。
位置特定プログラム16は、例えば、記憶媒体24(図2)を介して移動局12に供給され、メモリ202にロードされ、制御部20により、移動局12のハードウエアを具体的に利用して実行される(以下のプログラムについても同様)。
フィルタ部162は、GPS部122(図3)から、みずから(移動局12−i)の位置(xi,yi)を、あらかじめ決められたタイミング(例えば、1時間に数十回)で受け付ける。
さらに、フィルタ部162は、受け付けた移動局12−iの位置(xi,yi)を、第1特定部164に出力する。
さらに、第1特定部164は、図2を参照してすでに述べたように、フィルタ部162から入力された位置(xi,yi)および基準位置(xref, yref)を用いて、移動局12−iの基準位置(xref, yref)に対する相対的な位置(Δxi,Δyi)を算出する。
さらに、第1特定部164は、算出された位置差分(Δxi,Δyi)を、第2特定部166に対して出力し、さらに、通信処理部160を介して、第2送信部128(図3)によって、他の移動局12−jに対して出力する。
さらに、第2特定部166は、図2を参照してすでに述べたように、移動局12−iの位置(xi,yi)、特定した相対的な位置(Δxi,Δyi)および受け付けた相対的な位置(Δxj,Δyj)を用いて、他の移動局12−jの位置(xj,yi)を特定する。
図5は、図1に示した統制装置14のハードウエア構成を例示する図である。
図5に示すように、統制装置14は、アンテナ120、受信部140、送信部142、制御部20、記憶装置22および記録媒体24を含む。
つまり、統制装置14は、移動局12と同様、移動局12との通信が可能なコンピュータとしての構成部分を有している。
さらに、受信部140は、受信した位置(x,y)を、比較部180(図6を参照して後述)に出力する。
なお、受信部140は、図5に破線で示すように、位置(x,y)を、光信号として受信してもよい。
なお、送信部142は、図5に破線で示すように、受け付けた基準位置(xref, yref)を、光信号として、移動局12に送信してもよい。
図6に示すように、導出プログラム18は、通信処理部160、比較部180および導出部182から構成される。
通信処理部160は、図5に示した受信部140および送信部142を制御して、移動局12と通信するために必要な処理を行う。
導出部182は、比較部180から入力された移動局12の位置(x,y)の分布を調べて、移動局12の平均位置である基準位置(xref, yref)を導出する。
以下、図7を参照して、位置特定処理を説明する。
同様に、移動局12−jは、移動局12−jの位置(xj,yj)を、統制装置14に送信する。
統制装置14は、導出した基準位置(xref, yref)を、移動局12−iおよび12−jに送信する。
さらに、移動局12−iは、特定した相対的な位置(Δxi,Δyi)を、移動局12−jに送信する。
同様に、移動局12−jは、移動局12−jの基準位置(xref, yref)に対する相対的な位置(Δxj,Δyj;図2)を特定し、特定した相対的な位置(Δxj,Δyj)を、移動局12−iに送信する(ステップ106(S106))。
同様に、移動局12−jは、移動局12−jの位置(xj,yj)、移動局12−jの基準位置(xref, yref)に対する相対的な位置(Δxj,Δyj)、および、移動局12−iから受信した移動局12−iの基準位置(xref, yref)に対する相対的な位置(Δxi,Δyi)を用いて、移動局12−iの位置(xi,yi)を特定する。
つまり、ステップ100(S100)〜ステップ106(S106)の処理によって、移動局12は、他の移動局12の位置を特定する。
図8は、ある領域に分散して存在する移動局12を例示する図である。
図9は、位置特定システム1において、ある領域に分散して存在する移動局12を例示する第2の図である。
例えば、図8および図9に示す領域は、数百メートル(m)四方に囲まれ、この領域の移動局12の間の緯度・経度の差分は、秒(″)単位で表すことができる。
以下、図8および図9を参照して、基準位置(xref, yref)を用いず、移動局12それぞれの位置を特定するシステムにおいて移動局12−iが他の移動局12−jに通知する情報と、本発明にかかる位置特定システム1(図1など)において、移動局12−iが他の移動局12−jに通知する情報とを、具体的に比較する。
ここで、度(°)の値x1iは、0〜359の範囲の値をとるので、その表現のために9ビットを要し、度(°)の値y1iは、0〜180の範囲の値をとるので、その表現のために8ビットを要する。
分(′)の値x2i,y2iは、それぞれ0〜59の範囲の値をとるので、その表現のために6ビットを要し、秒(″)の値x3i,y3iもまた、それぞれ0〜59の範囲の値をとるので、その表現のために6ビットを要する。
つまり、基準位置(xref, yref)なしでは、移動局12−iの位置を、他の移動局12−jに通知するために、合計41ビット分の情報が必要とされる。
つまり、位置特定システム1が、図9に示したように、高々数百メートルの領域に対して用いられるときには、移動局12相互間で伝送される位置情報のビット数は、それぞれ6ビットでよく、図8に示した場合と比べて、29ビットも少なくてすむ。
このように、位置特定システム1が、各移動局12に、基準位置(xref, yref)を通知し、移動局12間で、それぞれの基準位置(xref, yref)に対する相対的な位置(Δx,Δy)が通知されるよう構成されることにより、単に、移動局12間で位置情報(x,y)が送受信される場合に比べて、移動局12の間を流れるデータ量を少なくすることができる。
10・・・人工衛星
12・・・移動局
120・・・アンテナ
122・・・GPS部
124・・・第1送信部
126・・・第1受信部
128・・・第2送信部
130・・・第2受信部
14・・・統制装置
140・・・受信部
142・・・送信部
16・・・位置特定プログラム
160・・・通信処理部
162・・・フィルタ部
164・・・第1特定部
166・・・第2特定部
18・・・導出プログラム
180・・・比較部
182・・・導出部
20・・・制御部
200・・・CPU
202・・・メモリ
22・・・記録装置
24・・・記録媒体
Claims (3)
- 第1のノードと、複数の第2のノードとを含み、前記第2のノードそれぞれが、他の前記第2のノードそれぞれの位置を特定する位置特定システムであって、
前記第1のノードそれぞれは、
前記第2のノードそれぞれから送信され、この第2のノードの位置を示す位置情報を受信する位置情報受信手段と、
前記受信された位置情報に基づいて、全ての前記第2のノードの位置の基準となる位置を示す基準位置情報を生成する基準位置情報生成手段と、
前記生成された基準位置情報を、全ての前記第2のノードに対して送信する基準位置情報送信手段と
を有し、
前記第2のノードそれぞれは、
この第2のノードの位置を示す位置情報を生成する位置情報生成手段と、
前記生成された位置情報を、前記第1のノードに送信する位置情報送信手段と、
前記第1のノードから送信された前記基準位置情報を受信する基準位置情報受信手段と、
前記生成された位置情報と、前記受信された基準位置情報とに基づいて、この第2のノードと、前記基準位置情報が示す位置との相対的な位置関係を示す相対的な位置情報を生成する相対位置情報生成手段と、
他の前記第2のノードそれぞれに対して、前記生成された相対的な位置情報を送信する相対的な位置情報送信手段と、
他の前記第2のノードそれぞれから、これらの第2のノードそれぞれにおいて生成された相対的な位置情報を受信する相対的な位置情報受信手段と、
前記受信された基準位置情報と、前記受信された相対的な位置情報とに基づいて、前記第2のノードそれぞれの位置を特定する位置特定手段と
を有する位置特定システム。 - 前記位置情報生成手段は、複数の人工衛星から受信された信号に基づいて、前記第2のノードの位置を検出し、前記位置情報を生成する
請求項1に記載の位置特定システム。 - 第1のノードと、複数の第2のノードとを含み、前記第2のノードそれぞれが、他の前記第2のノードそれぞれの位置を特定する位置特定方法であって、
前記第1のノードそれぞれは、
前記第2のノードそれぞれから送信され、この第2のノードの位置を示す位置情報を受信し、
前記受信された位置情報に基づいて、全ての前記第2のノードの位置の基準となる位置を示す基準位置情報を生成し、
前記生成された基準位置情報を、全ての前記第2のノードに対して送信し、
前記第2のノードそれぞれは、
この第2のノードの位置を示す位置情報を生成し、
前記生成された位置情報を、前記第1のノードに送信し、
前記第1のノードから送信された前記基準位置情報を受信し、
前記生成された位置情報と、前記受信された基準位置情報とに基づいて、この第2のノードと、前記基準位置情報が示す位置との相対的な位置関係を示す相対的な位置情報を生成し、
他の前記第2のノードそれぞれに対して、前記生成された相対的な位置情報を送信し、
他の前記第2のノードそれぞれから、これらの第2のノードそれぞれにおいて生成された相対的な位置情報を受信し、
前記受信された基準位置情報と、前記受信された相対的な位置情報とに基づいて、前記第2のノードそれぞれの位置を特定する
位置特定方法。
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