JP2008221880A - Pedal of bicycle having built-in position information transmitting device, and mobile communication system providing position information of bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転車の位置情報を提供するために位置情報送信装置を内蔵した自転車用ペダル及び当該ペダルを具備する自転車、並びにそのような自転車の位置情報をサービス加入者に提供するための移動通信システムに関する。 The present invention relates to a bicycle pedal incorporating a position information transmitting device for providing position information of a bicycle, a bicycle including the pedal, and mobile communication for providing position information of such a bicycle to a service subscriber. About the system.
自転車の盗難事件は全国で年間40万件ほど発生しており、そのうち所有者に還付される割合は半数以下となっている(警察庁「平成16年犯罪情勢」より)。また、盗難被害のうち乗り捨てられる自転車の被害件数が多く、これら盗難自転車の発見には、当該自転車の乗用中の追尾及び放置場所の探索の容易性が重要である。 Bicycle theft incidents occur around 400,000 nationwide, and less than half of them are returned to their owners (from the National Police Agency “2004 Crime Situation”). In addition, there are a large number of theft damages caused by abandoned bicycles, and in order to find these stolen bicycles, it is important to be able to track the bicycles while riding and search for a place to leave them.
自転車が盗難された場合、その自転車を探し出すのは非常に困難である。一般的な自転車は、図1に示されるように、ハンドル1、バスケット2、泥よけ3、フロントフォーク4、フレーム5、クランク6、ペダル7、サドル8、シートポスト9、シートステー10、タイヤ11などの様々な要素から構成される。盗難された自転車を探し出せるようにするため、現在位置を検出し無線信号を用いて現在位置情報を送信する位置検出装置を、バスケット2と車輪の泥よけ3との間やサドル8の直下部に取り付けた自転車が既に提案されている(特許文献1参照)。このような自転車が盗難された場合、基地局網を経由してサーバーに蓄積された位置情報に基づいて当該自転車の現在位置を知ることができるので、盗難された自転車の発見が容易となりうる。
自転車の車体は、通常、アルミや鉄などの金属から成形されている。従って、上述の従来技術においては、基地局との間の通信等に要求される位置検出装置の無線性能の確保のため、位置検出装置本体もしくはこれに取り付けられるアンテナを自転車の車体から突出させる必要があり、当該位置検出装置の取り付け箇所に配慮しなければならなかった。そのため、上述のように、位置検出装置もしくはアンテナを、自転車の車体部分以外の箇所(例えば、自転車のハンドル1に設置するバスケット2と車輪の泥よけ3との間、サドル8の直下部など)に設けるようにしていた。
Bicycle bodies are usually molded from metals such as aluminum and iron. Therefore, in the above-described prior art, in order to ensure the wireless performance of the position detection device required for communication with the base station, it is necessary to make the position detection device main body or the antenna attached thereto protrude from the bicycle body. Therefore, it was necessary to consider the location of the position detection device. Therefore, as described above, the position detection device or the antenna is installed at a place other than the body part of the bicycle (for example, between the
しかしながら、このような構成を採用すると、位置検出装置もしくはそのアンテナが外部から視認できてしまう。すなわち、自転車を盗もうとする人間からすれば、位置検出装置の設置箇所が容易に把握できる。従って、自転車を盗む人間によって位置検出装置が容易に取り外され、もしくは破壊されることにより、当該装置の位置検出機能が発揮されなくなってしまうという問題があった。 However, when such a configuration is adopted, the position detection device or its antenna can be visually recognized from the outside. That is, a person who tries to steal a bicycle can easily grasp the position where the position detection device is installed. Therefore, there has been a problem that the position detection function of the device cannot be exhibited when the position detection device is easily removed or destroyed by a person who steals the bicycle.
したがって、本発明の目的は、本体の破壊、改造、組み込み状態及び組み込み位置の把握を困難にし、さらに自転車への取り付けが容易な位置情報送信装置を具備する自転車を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a bicycle including a position information transmitting device that makes it difficult to grasp the body destruction, modification, assembly state, and assembly position, and can be easily attached to the bicycle.
本発明の自転車用のペダルは、軸部材と、軸部材に連結された本体部材と、本体部材に内蔵されたアンテナと、本体部材に内蔵され、自転車の位置に関する情報をアンテナを介して送信する位置情報送信装置とを具備する。 The bicycle pedal according to the present invention includes a shaft member, a main body member coupled to the shaft member, an antenna built in the main body member, and a main body member that transmits information related to the position of the bicycle via the antenna. A position information transmission device.
位置に関する情報は、例えば、1つ又は複数の基地局の識別情報と、これらの基地局から受信される電波の電界強度とからなる。 The information regarding the position includes, for example, identification information of one or a plurality of base stations and electric field strength of radio waves received from these base stations.
位置情報送信装置は、無線通信回路と、記憶部と、無線通信回路及び記憶部に接続された制御部とを具備するように構成することができる。制御部は、アンテナ及び無線通信回路を介して上記の位置に関する情報を取得して記憶部に記憶するとともに、記憶部に記憶された当該情報をアンテナ及び無線通信回路を介して送信する。 The position information transmitting apparatus can be configured to include a wireless communication circuit, a storage unit, and a control unit connected to the wireless communication circuit and the storage unit. A control part acquires the information regarding said position via an antenna and a radio | wireless communication circuit, memorize | stores it in a memory | storage part, and transmits the said information memorize | stored in the memory | storage part via an antenna and a radio | wireless communication circuit.
また、位置情報送信装置はGPS装置を具備するように構成してもよい。この構成においては、位置に関する情報は当該GPS装置により取得される。この場合にも、位置情報送信装置は、さらに、無線通信回路と、記憶部と、無線通信回路及び記憶部に接続された制御部とを具備するように構成することができる。そして、制御部は、GPS装置により取得された位置に関する情報を記憶部に記憶するとともに、記憶部に記憶された位置に関する情報をアンテナ及び無線通信回路を介して送信する。 Further, the position information transmitting device may be configured to include a GPS device. In this configuration, the position information is acquired by the GPS device. Also in this case, the position information transmitting device can be configured to further include a wireless communication circuit, a storage unit, and a control unit connected to the wireless communication circuit and the storage unit. And a control part transmits the information regarding the position memorize | stored in the memory | storage part via the antenna and a radio | wireless communication circuit while memorize | storing the information regarding the position acquired by the GPS apparatus in a memory | storage part.
本発明のペダルは、さらに、コイルと軸部材に取り付けられた磁石とからなる発電部を具備するように構成することができる。発電部は、軸部材の回転に伴う磁石の回転に応じてコイル内の磁界が変化することにより、コイルに誘導電流を生じるように構成することができる。また、位置情報送信装置は軸部材に接続することにより接地することができる。 The pedal of the present invention can be configured to further include a power generation unit including a coil and a magnet attached to the shaft member. The power generation unit can be configured to generate an induced current in the coil by changing the magnetic field in the coil according to the rotation of the magnet accompanying the rotation of the shaft member. Further, the position information transmitting device can be grounded by connecting to the shaft member.
本発明の自転車は、上述のような特徴を有するペダルを具備するように構成される。 The bicycle of the present invention is configured to include a pedal having the above-described characteristics.
さらに、本発明によれば、上述の特徴を有する本発明の自転車の位置情報を加入者端末に提供する移動通信システムが構築される。移動通信システムは、自転車の位置情報送信装置から送信された位置に関する情報に基づいて当該自転車の位置情報を算出する手段と、算出された位置情報を蓄積する手段と、蓄積された位置情報を加入者端末に提供する手段とを具備する。 Furthermore, according to the present invention, a mobile communication system that provides the subscriber terminal with the position information of the bicycle of the present invention having the above-described features is constructed. The mobile communication system includes means for calculating position information of the bicycle based on information about the position transmitted from the position information transmitting device of the bicycle, means for storing the calculated position information, and subscribing the stored position information. Providing to the user terminal.
上述のように、位置に関する情報は、例えば、1つ又は複数の基地局の識別情報と、これらの基地局から受信される電波の電界強度とからなる。位置情報送信装置は、無線通信回路と、記憶部と、前記無線通信回路及び前記記憶部に接続された制御部とを具備するように構成することができる。制御部は、アンテナ及び前記無線通信回路を介して1つ又は複数の基地局から位置に関する情報を取得して記憶部に記憶するとともに、記憶部に記憶された位置に関する情報をアンテナ及び無線通信回路を介して位置情報算出手段に送信する。 As described above, the position information includes, for example, identification information of one or a plurality of base stations and the electric field strength of radio waves received from these base stations. The position information transmitting apparatus can be configured to include a wireless communication circuit, a storage unit, and a control unit connected to the wireless communication circuit and the storage unit. The control unit acquires information on the position from one or a plurality of base stations via the antenna and the wireless communication circuit, stores the information on the storage unit, and stores the information on the position stored in the storage unit in the antenna and the wireless communication circuit To the position information calculation means.
移動通信システムの別の構成として、上述の特徴に加えてGPS装置を具備する本発明の自転車の位置情報送信装置から送信された位置情報を蓄積する手段と、蓄積された位置情報を加入者端末に提供する手段とからなる構成も可能である。この場合、位置情報送信装置は、さらに、無線通信回路と、記憶部と、無線通信回路及び記憶部に接続された制御部とを具備するように構成することができる。そして、制御部は、GPS装置により取得した位置情報を記憶部に記憶するとともに、記憶部に記憶された位置情報をアンテナ及び無線通信回路を介して位置情報を蓄積する手段に送信する。 As another configuration of the mobile communication system, in addition to the above-described features, means for storing the position information transmitted from the bicycle position information transmitting apparatus of the present invention having a GPS device, and the stored position information as a subscriber terminal It is also possible to have a configuration comprising means provided in the above. In this case, the position information transmitting apparatus can be configured to further include a wireless communication circuit, a storage unit, and a control unit connected to the wireless communication circuit and the storage unit. The control unit stores the position information acquired by the GPS device in the storage unit, and transmits the position information stored in the storage unit to a means for accumulating the position information via the antenna and the wireless communication circuit.
本発明の自転車のペダルの本体部分は、好ましくは、樹脂やセラミックなど、金属と異なり位置情報送信装置の無線性能に影響を及ぼすことのない材料で構成される。したがって、位置情報送信装置と基地局との間の通信品質を高くすることができる。また、本体部分が金属で構成された場合であっても、アンテナと金属との間に樹脂などを用いてクリアランスをとることにより、位置情報送信装置の無線性能への影響を低減できる。位置情報送信装置及びそのアンテナをペダル内部に配置するので、ペダル内に当該装置があることが外部から容易に把握されない。したがって、自転車を盗もうとする人間には当該装置の存在がわからないため、当該装置を取り外されたり破壊されたりする可能性が低くなる。 The body portion of the bicycle pedal of the present invention is preferably made of a material such as resin or ceramic that does not affect the wireless performance of the position information transmitting device, unlike metal. Therefore, the communication quality between the position information transmitting apparatus and the base station can be improved. Even when the main body is made of metal, the effect on the wireless performance of the position information transmitting apparatus can be reduced by taking a clearance between the antenna and the metal using a resin or the like. Since the position information transmitting device and its antenna are arranged inside the pedal, it is not easily recognized from the outside that the device is in the pedal. Accordingly, since the person who tries to steal the bicycle does not know the presence of the device, the possibility of the device being removed or destroyed is reduced.
本発明の自転車用ペダル100の構成を図2に示す。通常のペダルと同様、軸部材102、本体部材104及びボールベアリング106を具備する。さらに、本発明に特有の要素として、アンテナ108、電子回路部110、コイル112、磁石114及び接地線116を具備する。電子回路部110は接地線116及びボールベアリング106を介して軸部材102に接続され、接地がなされている。
The structure of the
このような本発明のペダル100の各構成要素間の接続関係を示すブロック図を図3に示す。電子回路部110は、位置情報送信装置118、定電圧回路120、蓄電部122、整流部124及び回転検出部126からなる。位置情報送信装置118は、接地線116及びボールベアリング106を介して軸部材102に接続され、接地がなされる。
FIG. 3 is a block diagram showing the connection relationship between the components of the
位置情報送信装置118に接続されるアンテナ108は、本体部材104内に内蔵され、外部に露出しないように構成されることが好ましい。アンテナ108としては、例えば誘電体チップアンテナ等の短縮型アンテナを使用することができる。また、アンテナ108は、軸部材102による無線通信特性への悪影響を避けるため、図2に示すように、本体部材104内の軸部材102から離れた位置に内蔵されるのが好ましい。
The
本体部材104は、アンテナ108を介した位置情報送信装置118の無線通信性能に影響を及ぼさないよう、好ましくは樹脂又はセラミックにより構成される。また、本体部材104は金属製であってもよい。この場合、樹脂などを用いてアンテナ108と金属との間のクリアランスをとればよく、金属とアンテナ108とが2cm程度離れていればよい。当該構成により、自転車のペダルが無線通信機能を有していることに第三者が気づくことはない。また、たとえ第三者がペダル内に位置情報送信装置118が内蔵されていることに気付いたとしても、各要素はペダル内に作り込まれているので、無線通信機能を本発明の自転車から取り除くことは容易でない。例えば、ペダルを取り外したり破壊したりするか、あるいは、無線信号を遮断するためにペダルに金属板等を取り付けたりする必要がある。すなわち、このような自転車を盗むためには、自転車としての本来の機能を損なったり自転車を大きく改造したりすることが必要になる。そこまでして盗もうとする者はいないと考えられ、結果として自転車の盗難防止にもつながる。
The
図2に示した各要素の配置は本発明の目的を達成するうえで好ましいものであるが、あくまで一例である。本発明は、自転車に具備されるペダルに位置情報送信装置を内蔵することを特徴とするものであり、この特徴により上述の顕著な効果が得られる。 The arrangement of each element shown in FIG. 2 is preferable for achieving the object of the present invention, but is merely an example. The present invention is characterized in that a position information transmitting device is built in a pedal provided in a bicycle, and the above-described remarkable effects can be obtained by this feature.
位置情報送信装置118は、アンテナ108を介して外部の基地局や他の無線通信端末などとの間で通信を行う。位置情報送信装置118の構成の一例を図4に示す。図4の構成は、アンテナ・スイッチ128、送信部130及び受信部132、変調部134及び復調部136、時分割多重接続(TDMA)符号化部138及びTDMA復号化部140、これらを制御する制御部142、ROM144及びRAM146を含む記憶部、及びタイマー148を含む。アンテナ・スイッチ128、送信部130及び受信部132、変調部134及び復調部136、TDMA符号化部138及びTDMA復号化部140は、位置情報送信装置118の無線通信機能に関わる無線通信回路を構成する。図4において、位置情報送信装置118は1つのブロックとして記載されているが、必ずしもモジュール化されている必要はない。例えば、図4に記載された各構成要素は、ペダル本体部材104の内部に直接的に配置されてもよい。
The position
アンテナ108を介して受信された信号は、アンテナ・スイッチ128により受信部132へ入力される。当該受信信号(例えば、1.9GHz帯)は、受信部132において増幅、周波数変換され、ついで復調部136でTDMAベースバンド信号に復調された後、TDMA復号化部140によりデータ信号に変換される。当該データ信号には、例えば、自転車の現在位置情報の要求が含まれる。この場合、制御部142は当該要求を認識して、必要な情報、例えば、1つ又は複数の周辺の基地局の識別情報(CSID、Cell Station ID)や当該基地局から受信される電波の電界強度に関する情報を取得する。取得された情報は、例えばRAM146に格納される。格納された情報は外部への送信の必要に応じて制御部142によって読み出される。制御部142は、当該情報を含む電子メールやショートメッセージを作成して所定のサーバなどの宛先に送信する。その際、送信されるべき電子メールやショートメッセージなどのデータは、TDMA符号化部138に入力されてTDMA用のベースバンド信号に符号変換され、さらに変調部134及び送信部130において例えば1.9GHz帯の変調波に変換され、アンテナ・スイッチ128及びアンテナ108を介して無線伝送される。
A signal received via the
図3に示すように、位置情報送信装置118は、定電圧回路120及び回転検出部126に接続され、定電圧回路120は蓄電部122に、蓄電部122は整流部124に接続されており、これらは全体として電子回路部110を構成している。
As shown in FIG. 3, the position
本発明のペダル100は、好ましくは、図2及び図3に示すように、整流部124に接続されたコイル112と軸部材102に取り付けられた磁石114とからなる発電部を具備しており、当該発電部による発電が可能となっている。磁石114は、例えば図3に示すように軸部材102の周囲にドーナツ状に形成される。図3に示す例では、磁石114は、軸部材を挟んだ対向する位置にN極とS極とをそれぞれ有している。この他、4極構造、6極構造、あるいは8極構造などの磁石を使用してもよい。また、必ずしもドーナツ状である必要はなく、当業者にとって周知の種々の構造を採用することができる。磁石114は軸部材102に連動して動くので、ユーザが自転車に乗ってペダル100を漕ぐと、磁石114はコイル112に対して相対的に回転する。したがって、電磁誘導の効果によりコイル112に交流の誘導電流が生じる。発生した電流は整流部124により直流に変換され、コンデンサ等の蓄電部122において位置情報送信装置118用の電源として蓄えられる。蓄電部122の容量は、好ましくは、位置情報送信装置118の長時間(数時間〜数日)の動作を可能とするのに十分な容量を有する。蓄電部122から提供される電力は、定電圧回路120によって適切な電圧に変換された後に位置情報送信装置118に供給される。
The
上述のペダル100を具備する自転車200の位置を検出するための本発明の移動通信システムの構成例を図5に示す。当該通信システムは好ましくはPHS(Personal Handyphone System)通信システムである。当該システムは、基地局302A〜302C、位置情報算出サーバ304、位置情報蓄積サーバ306、地図情報サーバ308、インターネット310、加入者端末312、及び位置情報サービスを提供する事業者のサーバ314を含む。図5においては、位置情報算出サーバ304、位置情報蓄積サーバ306及び地図情報サーバ308がローカルネットワークに接続され、さらにインターネット310に接続されているが、本発明のシステム構成はこれに限定されない。例えば、インターネット310に接続された単一のサーバがサーバ304、306、308及び314のうちの一部又は全てのサーバの機能を果たすように構成されてもよい。また、サーバ304、306及び308がローカルネットワークを介さずにインターネット310に接続されてもよい。すなわち、移動通信システムが、加入者端末312からの要求を受け付け、加入者端末312に自転車の位置情報を提供する手段(314)と、位置情報算出手段(304)と、位置情報蓄積手段(306)と、地図情報生成手段(308)とを具備していればよい。
FIG. 5 shows a configuration example of the mobile communication system of the present invention for detecting the position of the
図5のシステムにおいて、自転車200の位置情報が計算されて蓄積されるまでの動作の概要は以下のようになる。各基地局302には、それぞれに固有の基地局識別番号(Cell Station ID、CSID)が割り当てられている。位置情報算出サーバ304は、各CSIDとそのCSIDを有する基地局の位置情報(例えば、緯度及び経度)とを対応付けて記憶している。自転車200のペダル100に内蔵されている本発明の位置情報送信装置118は、外部から位置情報要求を受信した場合など、必要に応じて、周囲の基地局の探索を行う。位置情報送信装置118は、探索により得られた近くの(通常は複数の)基地局のCSID(この例では01、02及び03)と各CSIDから受信される電波の電界強度(この例では、それぞれ、23dBμV、37dBμV、33dBμV)とに関する情報を、現在時刻に関する情報やROM144に格納されている位置情報送信装置118の端末識別番号(PSID、この例では12321)とともに、アンテナ108及び基地局302(この例ではCSID=02の基地局302B)を介して位置情報算出サーバ304に送信する。位置情報算出サーバ304は、受信したCSIDに対応して記憶されている各基地局の緯度及び経度の情報と受信した電界強度とから、受信したPSIDを有する位置情報送信装置118をもつ自転車200の位置を計算する。計算された位置情報や現在時刻は位置情報算出サーバ304から位置情報蓄積サーバ306に送信され、例えばPSID及び時刻と関連付けて記憶される。
なお、現在時刻を位置情報送信装置118内で保持しない場合は、位置情報送信装置118から位置情報算出サーバ304に位置情報を送信した時点で位置情報算出サーバ304内で把握している現在時刻を使用してもよい。また、位置情報送信装置118内の時刻情報の正確さを維持するために、位置情報算出サーバ304から正確な現在時刻を定期的に位置情報送信装置118へ送信し、位置情報送信装置118内の時刻情報を修正するようにしてもよい。
In the system of FIG. 5, the outline of the operation until the position information of the
In the case where the current time is not held in the position
図5のシステムにおいて、自転車200の現在位置情報をサービス加入者が盗難された自転車の位置情報を検索要求する場合の手順の概略は以下のようになる。加入者は、インターネット310に接続可能な通信端末312(図5においてはパソコン(PC))から、位置情報サービスを提供している事業者のサーバ314が管理するウェブサイトにアクセスする。そして、予め登録してある加入者ID及びパスワードを入力するなどしてログインし、所定の方法により自転車200の位置情報を要求する。当該要求に応答して、サーバ314は自転車200に組み込まれた位置情報送信装置118に向けて発呼し、当該要求を送信する。例えば、サーバ314は位置情報送信装置118の電話番号やメールアドレスを記憶しており、これらに基づいて、位置情報送信装置118に電話をかけたり、電子メールを送信したりすることができる。以後、上述の手順に基づいて自転車200の現在位置が計算され、蓄積される。加入者は、位置情報蓄積サーバ306に新たに蓄積された最新の位置情報をPC312上で閲覧することができる。また、加入者は、サーバ314のウェブサイト上から自転車200の現在位置の地図情報を要求することができる。当該要求は地図情報サーバ308に送信され、地図情報サーバ308は、当該要求に応答して、位置情報蓄積サーバ306から自転車200の現在位置情報を取得し、当該現在位置を地図上に表したデータを作成してサーバ314に送り返す。ユーザはそのような地図データをPC312の画面上で閲覧することができる。位置情報蓄積サーバ306は、自転車200の現在位置の情報だけでなく、過去の位置情報も格納しているので、ユーザは、自転車200が現在までに辿った経路についても知ることができる。
In the system shown in FIG. 5, the outline of the procedure in the case where the current location information of the
図5に示す本発明の移動通信システムは、好ましくはPHS通信システムとして実現される。しかし、自転車200のペダル100に内蔵される位置情報送信装置118として携帯電話端末を使用するとともに、移動通信システムを携帯電話通信システムとして実現できることは、当業者にとって明らかである。さらに、位置情報送信装置118は、GPS(Global Positioning System)機能を有する装置を搭載してもよい。この場合、自転車200の位置情報(緯度及び経度など)は当該GPS装置の機能を利用して直接的に取得されるので、位置情報送信装置118の制御部142は、周辺基地局に関する情報に代えて、取得した緯度及び経度に関する情報を、TDMA符号化部138、変調部134、送信部130、アンテナ・スイッチ128及びアンテナ108を介して送信する。この場合、位置情報算出サーバは不要であり、位置情報送信装置から送信された緯度及び経度に関する情報は位置情報蓄積サーバにおいて受信され、蓄積される。
The mobile communication system of the present invention shown in FIG. 5 is preferably realized as a PHS communication system. However, it is obvious to those skilled in the art that a mobile communication terminal can be realized as a mobile phone communication system while using a mobile phone terminal as the position
以下、本発明のシステムの各動作を説明する。自転車200のペダルに内蔵されている位置情報送信装置118から位置情報算出サーバ304への情報送信動作に関するフローを図6に示す。制御部142は、タイマー148の起動もしくは外部からの位置情報要求の受信の有無を確認する(ステップ604)。これらが確認されない場合(ステップ604の「いいえ」)、制御部142は待機する。そしてこれらの動作の少なくとも一方が確認された場合(ステップ604の「はい」)、制御部142は、周辺基地局の探索を開始し、周囲に存在する基地局の各々のCSID及び各基地局から受信される電波の電界強度に関する情報を取得する(ステップ606)。得られた情報は位置情報送信装置118からアンテナ108及び基地局302を介して位置情報算出サーバ304へ送信される(ステップ608)。例えば、位置情報送信装置118のROM144には位置情報算出サーバ304の電子メールアドレスが記憶されており、制御部142は、上記の情報を含む当該アドレス宛の電子メールを作成して送信する。別の構成として、制御部142が、上記の取得した情報をサーバ314に送信し、サーバ314が当該情報を位置情報算出サーバ304に送信してもよい。また、位置情報送信装置118は、各基地局のCSID及び電界強度の情報とともに、位置情報送信装置118に割り当てられている識別番号(PSID)や現在時刻に関する情報を送信してもよい。
Hereafter, each operation | movement of the system of this invention is demonstrated. FIG. 6 shows a flow relating to an information transmission operation from the position
蓄電部122の電力の浪費を防ぐため、位置情報送信装置118は、自転車200が移動している場合(コイル112及び磁石114により発電がなされている場合)と停止している場合(発電がなされていない場合)との間で通信動作モードを切り替えるように構成してもよい。本発明の自転車ペダルに組み込まれた回転検出部126の動作とこれに対応した位置情報送信装置118の動作モードの切り替えに関するフローを図7に示す。
In order to prevent the waste of electric power of the
ペダル100内の回転検出部126は、軸部材102の回転を検出できるように構成されている。例えば、回転検出部126は、軸部材102の回転によってコイル112に生じる起電力の値を検出し、この値が所定の閾値に達する場合に軸部材102が回転していると判断し、そうでない場合に軸部材102が回転していないと判断するように構成される。あるいは、コイル112に生じる誘導電流が交流であることを利用して、発生している起電力の極性が変化するか否かをチェックし、変化する場合に軸部材102が回転していると判断するように回転検出部126を構成してもよい。その他、当業者にとって周知の種々の構成を採用できる。
The
制御部142は所定のタイミングで回転検出部126の状態をチェックする(ステップ704)。例えば、タイマー148を利用して、所定の時間間隔ごとに定期的にチェックが行われる。回転が検出された場合(ステップ706の「はい」)、制御部142は位置情報送信装置118を連続動作モードで動作させる(ステップ710)。ここで、連続動作モードとは、位置情報送信装置118の電源が常に待ち受け状態である状態や、待ち受け状態と停止状態とを頻繁に(例えば10秒ごとに)繰り返すような状態など、位置情報送信装置118の消費電力が比較的高い状態を意味する。一方、回転が検出されなかった場合(ステップ706の「いいえ」)、電力節約のため、制御部142は位置情報送信装置118を省電力間欠動作モード708で動作させる。ここで、省電力間欠動作モードとは、比較的短い時間(例えば10秒間)の待ち受け状態と比較的長い時間(例えば1時間)の停止状態とを繰り返す状態など、位置情報送信装置118の消費電力が比較的低い状態を意味する。
The
位置情報算出サーバ304及び位置情報蓄積サーバ306の動作のフローを図8に示す。位置情報算出サーバ304は、位置情報送信装置118から周辺基地局のCSID及び電界強度に関する情報を受信しない場合(ステップ804の「いいえ」)には待機している。そして、これらの情報を受信すると(ステップ804の「はい」)、これらの情報に基づいて自転車200の位置を算出する(ステップ806)。例えば、位置情報算出サーバ304は各基地局のCSIDと各々の基地局の緯度経度情報とを対応付けて記憶しているので、自転車200の周辺に存在する各基地局の緯度及び経度を決定できる。また、位置情報算出サーバ304は、各基地局から受信した電波の電界強度に基づいて、各基地局から自転車200までのおおよその距離を決定できる。位置情報算出サーバ304は、決定された上記の緯度経度及び距離に基づいて、三角測量の要領により、自転車200の現在位置(緯度及び経度)を算出する。算出された自転車200の緯度及び経度は、位置情報送信装置118のPSID及び位置情報送信装置118が位置情報算出サーバ304に向けて情報を送信した時刻とともに、位置情報蓄積サーバ306に蓄積される(ステップ808)。
A flow of operations of the position
図5のシステムにおいて提供される位置情報サービスに加入している加入者から自転車200の現在位置の情報を開示してほしい旨の要求があった場合のシステム全体のフローを図9に示す。加入者は、PC312などの端末から位置情報サービスを提供する事業者のサーバ314上のウェブサイトにアクセスする。サービス提供の前提として、サーバ314は加入者に加入者識別番号(ID)とパスワードの入力を求める(ステップ904)。加入者がこれらの情報を所定の方法で入力すると(ステップ906)、サーバ314は入力された情報の認証を行う(ステップ908)。認証が成功すると(ステップ908の「はい」)、サーバ314は加入者の要求を処理するための具体的な手続に移行するが(ステップ912)、認証が失敗した場合には(ステップ908の「いいえ」)、その旨を加入者に知らせる(ステップ910)。
FIG. 9 shows a flow of the entire system when a subscriber who subscribes to the position information service provided in the system of FIG. 5 requests to disclose information on the current position of the
ステップ912の詳細について図10に示す。サーバ314は、加入者から自転車の最新位置情報の開示の要求があるまで待機する(ステップ1002の「いいえ」)。サーバ314は、加入者IDと対応する位置情報送信装置118のPSIDや当該無線通信端末の電話番号・電子メールアドレスなどを関連付けて記憶している。当該要求があった場合(ステップ1002の「はい」)、サーバ314は、ステップ908で認証された加入者IDに対応するPSIDを有する位置情報送信装置118に対して、周辺の基地局のCSIDや各基地局から受信される電波の電界強度に関する情報を送信するように要求するメッセージを送信する(ステップ1004)。位置情報送信装置118からこれらの情報を受信すると(ステップ1006の「はい」)、サーバ314はこれらの情報を位置情報算出サーバ304に送信し、位置情報算出サーバ304が位置情報送信装置118の緯度及び経度を算出する(ステップ1008)。算出方法については例えば既述の方法を採用することができる。
Details of
尚、上述の動作においては、位置情報サービス用のウェブサイトを管理するサーバ314と位置情報算出サーバ304とを異なるサーバとして説明したが、単一のサーバがこれらサーバ314及び位置情報算出サーバ304の機能を有してもよい。
In the above-described operation, the
ステップ1008において算出された位置情報送信装置118の(したがって、自転車200の)緯度及び経度に関する情報は、位置情報送信装置118のPSID及び位置情報送信装置118が最新の情報を送信したときの時刻に関する情報とともに位置情報蓄積サーバ306に送信され、蓄積される(ステップ1010)。その後は図9のフローに戻り、サーバ314は、加入者IDに対応するPSIDと関連付けて位置情報蓄積サーバ306に蓄積されている位置情報送信装置118の情報を位置情報蓄積サーバ306から読み出す(ステップ914)。
The information regarding the latitude and longitude of the position information transmitting apparatus 118 (and therefore the bicycle 200) calculated in
一方、位置情報送信装置118からの応答がなかった場合には(ステップ1006の「いいえ」)、サーバ314は加入者からの要求を保留する(ステップ1012)。すなわち、当該要求があったことを記録しておく。そして、位置情報蓄積サーバ306に既に蓄積されていた位置情報送信装置118の情報を読み出す(ステップ914)。
On the other hand, if there is no response from the location information transmitting apparatus 118 (“No” in step 1006), the
尚、上記の動作においては、位置情報サービス用のウェブサイトを管理するサーバ314と位置情報蓄積サーバ306とを異なるサーバとして説明したが、単一のサーバがこれらサーバ314及び306の機能を有してもよい。以下においても同様である。
In the above operation, the
図9のフローに戻り、サーバ314は、位置情報蓄積サーバ306から読み出した位置情報(緯度及び経度)を地図情報サーバ308に送信する。地図情報サーバ308は、受信した位置情報及び地図情報サーバ308に格納されている地図データに基づいて、位置情報送信装置118の現在位置を地図上に表示した地図データを作成する(ステップ916)。作成された地図情報は、地図情報サーバ308からサーバ314に送信され、ウェブサイト上で加入者に提供される(ステップ918)。
Returning to the flow of FIG. 9, the
本発明の位置情報送信装置118は、図7に関連して既に述べたように、消費電力の異なる連続動作モードと間欠動作モードとの間での切り替えが可能なように構成することができる。図7に示す例においては、ペダルに組み込まれた回転検出部126によって軸部材の回転の有無を検出し、その結果に応じて位置情報送信装置118が自発的に上記切り替えを行っていた。
The position
この構成以外にも、サーバ314からの要求により、位置情報送信装置118の待ち受けモードを遠隔的に切り替える構成を採用することが可能である。そのような切り替え動作のフローを図11に示す。位置情報送信装置118は、サーバ314から制御情報を受信してその内容を確認する(ステップ1104)。当該制御情報が連続待ち受けモードでの動作の指令を含む場合(ステップ1106の「はい」)、位置情報送信装置118は連続待ち受けモードでの動作を行う(ステップ1108)。一方、サーバ314からの制御情報が連続待ち受けモードでの動作の指令を含まない場合(ステップ1106の「いいえ」)や、間欠待ち受けモードでの動作の指令を含む場合、位置情報送信装置118は間欠待ち受けモードでの動作を行う(ステップ1110)。
In addition to this configuration, it is possible to adopt a configuration in which the standby mode of the position
これらのモードにおける位置情報送信装置118の動作のフローを図12に示す。位置情報送信装置118は、連続待ち受けモードに設定されている場合(ステップ1204の「はい」)、常に待ち受け状態で動作する(ステップ1206)。消費電力を少しでも低減するため、連続待ち受けモードとして、待ち受け状態と停止状態とを頻繁に(例えば10秒ごとに)繰り返すような動作方法を採用してもよい。一方、位置情報送信装置118は、間欠待ち受けモードに設定されている場合(ステップ1204の「いいえ」)、比較的短い時間の待ち受け状態と比較的長い時間の停止状態とを繰り返すように動作する。たとえば、位置情報送信装置118は、予め設定された時間のスリープ状態(停止状態)を経た後(ステップ1208)、起動する。起動して通信可能となった位置情報送信装置118は、サーバ314などにその旨を通知する(1210)。その後、予め設定された時間だけ待ち受け動作を行う(ステップ1212)。
FIG. 12 shows an operation flow of the position
加入者が位置情報送信装置118の待ち受け状態の切り替えを行いたい場合には、サーバ314が管理するウェブサイトにアクセスし、所定の方法によって要求を出せばよい。サーバ314は当該要求に従って制御情報を位置情報発進装置118に送信し、以降、図11のステップ1104〜1110が実行される。
When the subscriber wants to switch the standby state of the location
このように、ネットワークからの呼び出しに対する位置情報送信装置118の待ち受け状態を制御することにより、以下の効果が得られる。1)位置情報送信装置118を常時待ち受け状態にすれば、ネットワークからの要求に即座に対応することができる。2)位置情報送信装置118を間欠待ち受け状態にすれば、消費電力を抑えて長時間の待ち受け動作が可能になる。
In this way, the following effects can be obtained by controlling the standby state of the position
ステップ1210に伴うサーバ314の動作のフローを図13に示す。位置情報送信装置118から、自身が待ち受け状態に入った旨の通知を受信すると(ステップ1304の「はい」)、サーバ314は、保留していた位置情報送出要求(図10のステップ1012参照)が存在するか否かを確認する。そして、そのような要求が存在する場合、サーバ314は位置情報送信装置118に対して位置情報算出に必要な情報(周辺の基地局IDや電界強度)の送信を求める(ステップ1306)。位置情報送信装置118からこの要求に対する応答を受けると(ステップ1308の「はい」)、サーバ314は、加入者IDに対応するPSIDの位置情報送信装置の情報を位置情報蓄積サーバ306から読み出す(ステップ1310)。また、位置情報送信装置118からの応答がなければ(ステップ1308の「いいえ」)、サーバ314は位置情報送出要求を再び保留する(ステップ1312)。図13のような動作フローを行うことにより、サーバ314はそのような要求を何度も再送する必要がなく、サーバ314の負担が軽減される。
FIG. 13 shows a flow of the operation of the
本明細書及び図面に例示された自転車は二輪車であるが、本発明の範囲がこれに限定されず、本発明のペダルが一輪車や三輪以上の自転車にも当然に適用されることは当業者にとって明らかである。また、以上の説明では、1本のアンテナで送受信することを説明したが、本発明はこれに限らず、アンテナを2本使用するいわゆるダイバシティ方式を採用することも可能である。この場合、電波信号の受信時における、2本のアンテナで得られる信号を復号化し、BER(ビットエラー率)が低いほうの信号を採用するようにすればよい。更に、自転車のペダル内に設ける場合に考えられるダイバシティ方式としては、空間ダイバシティか偏波ダイバシティが有効と思われるが、基地局から出力される電波は、アンテナが地面と垂直であるため、地面に対して垂直偏波となる。一方、自転車のペダルは回転軸が地面に対して平行であるため、ある角度で地面に対して垂直なアンテナも90度回転させれば水平になってしまうため、垂直偏波の電波を効率よく受信できない。そこで、回転軸と垂直な平面上に、直角を成すようにアンテナを2つ設置すれば、いかなる角度でも常に垂直偏波成分の電波を受信することができることから、偏波ダイバシティが有効である。 Although the bicycle illustrated in this specification and the drawings is a two-wheeled vehicle, the scope of the present invention is not limited to this, and it is obvious for those skilled in the art that the pedal of the present invention is also applicable to a unicycle or a bicycle having three or more wheels. it is obvious. In the above description, transmission / reception is performed using one antenna. However, the present invention is not limited to this, and a so-called diversity method using two antennas can be employed. In this case, the signal obtained by the two antennas at the time of receiving the radio signal may be decoded and a signal having a lower BER (bit error rate) may be adopted. Furthermore, spatial diversity or polarization diversity seems to be effective as a diversity system that can be installed in a bicycle pedal, but the radio wave output from the base station is perpendicular to the ground, so the antenna is perpendicular to the ground. On the other hand, it becomes vertical polarization. On the other hand, because the rotation axis of a bicycle pedal is parallel to the ground, an antenna that is perpendicular to the ground at a certain angle will become horizontal if rotated 90 degrees. Cannot receive. Therefore, if two antennas are installed on a plane perpendicular to the rotation axis so as to form a right angle, a radio wave having a vertical polarization component can always be received at any angle, so that polarization diversity is effective.
1 ハンドル
2 バスケット
3 泥よけ
4 フロントフォーク
5 フレーム
6 クランク
7 ペダル
8 サドル
9 シートポスト
10 シートステー
11 タイヤ
100 ペダル
102 軸部材
104 本体部材
106 ボールベアリング
108 アンテナ
110 電子回路部
112 コイル
114 磁石
116 接地線
118 位置情報送信装置
120 定電圧回路
122 蓄電部
124 整流部
126 回転検出部
302A〜302C 基地局
304 位置情報算出サーバ
306 位置情報蓄積サーバ
308 地図情報サーバ
310 ネットワーク
312 加入者端末
314 サービス事業者のサーバ
DESCRIPTION OF
Claims (15)
軸部材と、
前記軸部材に連結された本体部材と、
前記本体部材に内蔵されたアンテナと、
前記本体部材に内蔵され、前記自転車の位置に関する情報を前記アンテナを介して送信する位置情報送信装置と
を具備するペダル。 A bicycle pedal,
A shaft member;
A body member coupled to the shaft member;
An antenna built in the body member;
A pedal comprising a position information transmitting device built in the main body member and transmitting information on the position of the bicycle via the antenna.
前記制御部は、前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して前記位置に関する情報を取得して前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記位置に関する情報を前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して送信する請求項1又は2に記載のペダル。 The position information transmitting device includes a wireless communication circuit, a storage unit, and a control unit connected to the wireless communication circuit and the storage unit,
The control unit acquires information about the position via the antenna and the wireless communication circuit, stores the information about the position in the storage unit, and stores the information about the position stored in the storage unit to the antenna and the wireless communication circuit The pedal according to claim 1, wherein the pedal is transmitted via the pedal.
前記制御部は、前記GPS装置により取得された前記位置に関する情報を前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記位置に関する情報を前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して送信する請求項4に記載のペダル。 The position information transmitting device further includes a wireless communication circuit, a storage unit, and a control unit connected to the wireless communication circuit and the storage unit,
The said control part memorize | stores the information regarding the said position acquired by the said GPS apparatus in the said memory | storage part, and transmits the information regarding the said position memorize | stored in the said memory | storage part via the said antenna and the said radio | wireless communication circuit. Item 5. The pedal according to Item 4.
前記発電部は、前記軸部材の回転に伴う前記磁石の回転に応じて前記コイル内の磁界が変化することにより、前記コイルに誘導電流を生じるように構成されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のペダル。 Furthermore, comprising a power generation unit consisting of a coil and a magnet attached to the shaft member,
The power generation unit is configured to generate an induced current in the coil by changing a magnetic field in the coil according to rotation of the magnet accompanying rotation of the shaft member. The pedal according to any one of 5 to 5.
前記位置情報送信装置から送信された前記位置に関する情報に基づいて前記自転車の位置情報を算出する手段と、
前記算出された位置情報を蓄積する手段と、
前記蓄積された位置情報を前記加入者端末に提供する手段と
を具備する移動通信システム。 A mobile communication system for providing position information of a bicycle to a subscriber terminal, wherein the bicycle includes a shaft member, a main body member coupled to the shaft member, an antenna built in the main body member, and the main body member And a pedal comprising a position information transmitting device that transmits information on the position of the bicycle via the antenna, and the mobile communication system includes:
Means for calculating the position information of the bicycle based on the information on the position transmitted from the position information transmitting device;
Means for accumulating the calculated position information;
Means for providing the stored location information to the subscriber terminal.
前記制御部は、前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して前記1つ又は複数の基地局から前記位置に関する情報を取得して前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記位置に関する情報を前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して前記位置情報を算出する手段に送信する請求項9又は10に記載の移動通信システム。 The position information transmitting device includes a wireless communication circuit, a storage unit, and a control unit connected to the wireless communication circuit and the storage unit,
The control unit acquires information on the position from the one or more base stations via the antenna and the wireless communication circuit, stores the information about the position in the storage unit, and relates to the position stored in the storage unit The mobile communication system according to claim 9 or 10, wherein information is transmitted to the means for calculating the position information via the antenna and the wireless communication circuit.
前記送信された位置情報を蓄積する手段と、
前記蓄積された位置情報を前記加入者端末に提供する手段と
を具備する移動通信システム。 A mobile communication system for providing position information of a bicycle to a subscriber terminal, wherein the bicycle includes a shaft member, a main body member coupled to the shaft member, an antenna built in the main body member, and the main body member And a pedal comprising a position information transmitting device that transmits the position information of the bicycle acquired using a GPS device via the antenna, and the mobile communication system includes:
Means for accumulating the transmitted location information;
Means for providing the stored location information to the subscriber terminal.
前記制御部は、前記GPS装置により取得した前記位置情報を前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記位置情報を前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して前記位置情報を蓄積する手段に送信する請求項12に記載の移動通信システム。 The position information transmitting device further includes a wireless communication circuit, a storage unit, and a control unit connected to the wireless communication circuit and the storage unit,
The control unit stores the position information acquired by the GPS device in the storage unit, and accumulates the position information stored in the storage unit via the antenna and the wireless communication circuit. The mobile communication system according to claim 12, which is transmitted to the means.
前記発電部は、前記軸部材の回転に伴う前記磁石の回転に応じて前記コイル内の磁界が変化することにより、前記コイルに誘導電流を生じるように構成されることを特徴とする請求項9から13のいずれか1項に記載の移動通信システム。 The pedal further includes a power generation unit including a coil and a magnet attached to the shaft member,
The power generation unit is configured to generate an induced current in the coil by changing a magnetic field in the coil according to rotation of the magnet accompanying rotation of the shaft member. 14. The mobile communication system according to any one of 1 to 13.
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