JP2014126540A - 位置管理システム、位置管理方法、及び管理対象装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多少の測定誤差が存在する場合であっても、管理対象の位置を精度良く把握できる位置管理システムを提供する。
【解決手段】位置管理システム１０は、ＧＮＳＳ受信部２３と、記憶部２７と、位置補正部４２と、管理部３０と、を備える。ＧＮＳＳ受信部２３は、管理対象である自動車の被測定部分（助手席のダッシュボード）の位置を測定する。記憶部２７は、自動車の助手席のダッシュボードと、自動車の基準位置（中心）と、の位置の差であるオフセット情報を記憶する。前記位置補正部４２は、ＧＮＳＳ受信部２３が測定した位置と、記憶部２７が記憶するオフセット情報と、に基づいて、自動車の中心における位置を求める。前記管理部３０は、前記位置補正部４２が求めた位置を用いて自動車を管理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主要には、管理対象（自動車等）の位置情報を管理する位置管理システムに関する。

従来から、大型の駐車場等では、自動車の位置情報を管理するシステムが設置されることがある。このシステムは、空いている駐車スペースをユーザに知らせる機能、及び、どこに自動車を駐車したかをユーザに知らせる機能等を有している。特許文献１は、この種のシステムを開示する。

以下、特許文献１のシステムについて説明する。駐車場を利用するユーザは、電波を発信する電波カードを駐車場の管理者側から渡される。ユーザは、駐車した自動車の車内に電波カードを置いておく。また、駐車場には、この電波カードが発信する電波を検出可能な基地局が少なくとも３つ設けられている。それぞれの基地局は、電波カードから受信した電波の信号強度に基づいて、電波カードまでの距離を算出する。これにより、それぞれの基地局が算出した、基地局と電波カードとの間の距離に基づいて、自動車の位置を特定することができる。管理者側は、このようにして自動車の位置を特定することで、自動車の駐車位置をユーザに知らせることができる。

特開平１０−８３４９８号公報

しかし、特許文献１の構成では、自動車の種類や電波カードを置く位置によっては、電波カードから発信される電波が自動車の車体等の影響を受けて信号強度が低下する可能性がある。また、電波カードのバッテリーの低下や周囲の湿度等により、電波カードが送信する電波の出力が若干低下することも考えられる。そのため、電波カードと基地局との間の距離には、ある程度の誤差が含まれてしまう。特に、駐車場では自動車間の距離が近いので、この誤差の影響により、自動車が隣の駐車スペースに駐車されていると誤って判定されることが考えられる。

また、近年では、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用して自動車の位置を求めて管理するシステムが知られている。しかし、ＧＰＳによる測位も誤差を含んでいるため、上記と同様の課題が存在する。

なお、自動車以外にも、他の移動体や固定物の位置を管理するシステムが知られている。これらのシステムにおいても、測定誤差等によってその管理対象の位置を精度良く把握できないという同様の課題が存在する。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、多少の測定誤差が存在する場合であっても、管理対象の位置を精度良く把握できる位置管理システムを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、複数の管理対象の位置を管理する位置管理システムにおいて、以下の構成が提供される。即ち、位置管理システムは、位置測定部と、オフセット情報記憶部と、位置補正部と、管理部と、を備える。前記位置測定部は、管理対象の被測定部分の位置を測定する。前記オフセット情報記憶部は、管理対象の前記被測定部分と、管理対象の基準位置と、の位置の差であるオフセット情報を記憶する。前記位置補正部は、前記位置測定部が測定した前記被測定部分の位置と、前記オフセット情報記憶部が記憶する前記オフセット情報と、に基づいて、管理対象の基準位置における位置を求める。前記管理部は、前記位置補正部が求めた位置を用いて管理対象を管理する。

これにより、基準位置を用いて管理対象の位置を管理できるので、多少の測定誤差が存在する場合であっても、管理対象の位置を精度良く把握することができる。また、管理対象同士の距離が近い場合であっても、管理対象同士の位置関係を正しく把握することができる。

前記の位置管理システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この位置管理システムは、管理対象の向きを測定する方位センサを備える。前記位置補正部は、前記方位センサが測定した管理対象の向きを考慮して、前記位置測定部が測定した位置を補正する。

これにより、管理対象の向きがバラバラであっても、適切にオフセット情報を適用して管理対象の位置を管理できる。

前記の位置管理システムにおいては、管理対象の基準位置は、管理対象の中央部であることが好ましい。

これにより、測定誤差の範囲を示す円の中心が管理対象の中央部になるので、多少の誤差があった場合でも、管理対象の測定上の位置が実際の位置からあまり遠ざかることがない。従って、管理対象同士の位置関係をより正しく把握することができる。

前記の位置管理システムにおいては、管理対象の情報に基づいて前記オフセット情報を算出するオフセット情報算出部を備えることが好ましい。

これにより、管理対象の情報を登録するだけでオフセット情報が算出されるので、ユーザがオフセット情報を入力又は算出する手間を省くことができる。

前記の位置管理システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この位置管理システムは、前記位置測定部を含み、前記管理部と通信可能な位置管理端末を備える。前記位置管理端末が各管理対象に設置されている。

これにより、管理対象が位置測定部や管理部との通信機能を有しない場合であっても、本願の位置管理システムを容易に実現できる。

前記の位置管理システムにおいては、管理対象が固定物又は停止中の移動体であることが好ましい。

これにより、固定物又は停止中の移動体は隣接するように配置されることが多いので、管理対象の位置関係を正しく把握できるという本願の効果を特に有効に発揮させることができる。

前記の位置管理システムにおいては、管理対象が駐車中の自動車であることが好ましい。

これにより、例えば、大型の船舶に積み込まれる前の自動車の位置を管理するシステムや、自動車の展示会場（中古車の販売会場）で自動車の位置を管理するシステムが実現できる。

前記の位置管理システムにおいては、前記オフセット情報は、車体の大きさ及びハンドルの取付位置のうち少なくとも何れかに基づいて求められることが好ましい。

これにより、例えば助手席や助手席のダッシュボードが被測定部分となる場合であっても、適切にオフセット情報を求めることができる。

本発明の第２の観点によれば、複数の管理対象の位置を管理する位置管理方法において、以下が提供される。即ち、この位置管理方法は、位置測定工程と、オフセット情報算出工程と、位置補正工程と、管理工程と、を含む。前記位置測定工程では、管理対象の被測定部分の位置を測定する。前記オフセット情報算出工程では、管理対象の前記被測定部分と、管理対象の基準位置と、の位置の差であるオフセット情報を求める。前記位置補正工程では、前記位置測定工程で測定した前記被測定部分の位置と、前記オフセット情報算出工程で求めた前記オフセット情報と、に基づいて、管理対象の基準位置における位置を求める。前記管理工程では、前記位置補正工程で求めた位置を用いて管理対象を管理する。

これにより、基準位置を用いて管理対象の位置を管理できるので、多少の測定誤差が存在する場合であっても、管理対象の位置を精度良く把握することができる。また、管理対象同士の距離が近い場合であっても、管理対象同士の位置関係を正しく把握することができる。

本発明の第３の観点によれば、以下の構成の管理対象装置が提供される。即ち、管理対象装置は、位置管理システムを構成し、管理部に位置を管理される。この管理対象装置は、位置測定部と、オフセット情報記憶部と、位置補正部と、送信部と、を備える。前記位置測定部は、自機の被測定部分の位置を測定する。前記オフセット情報記憶部は、前記被測定部分と、自機の基準位置と、の位置の差であるオフセット情報を記憶する。前記位置補正部は、前記位置測定部が測定した前記被測定部分の位置と、前記オフセット情報記憶部が記憶する前記オフセット情報と、に基づいて、基準位置における位置を求める。前記送信部は、前記位置補正部が求めた位置を前記管理部に送信する。

これにより、複数の管理対象装置で構成される位置管理システムを構築することにより、基準位置を用いて管理対象装置の位置を管理できるので、多少の測定誤差が存在する場合であっても、管理対象装置の位置を精度良く把握することができる。また、管理対象装置同士の距離が近い場合であっても、管理対象装置同士の位置関係を正しく把握することができる。更に、管理対象装置側で基準位置における位置を求めることで、管理部側の負荷を軽減できる。

本発明の一実施形態に係る位置管理システムの構成を示すブロック図。 位置管理システムで管理される情報を示す表。 オフセット処理を行わない場合（従来例）とオフセット処理を行う場合（本実施形態）を比較する図。 オフセット処理を行わない場合（従来例）とオフセット処理を行う場合（本実施形態）を比較する図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る位置管理システムの構成を示すブロック図である。

船舶に積み込まれる自動車（管理対象、管理対象装置）は、行先等に応じてターミナルに並べて駐車される。そして、所定の行先の船舶が到着すると、該当する自動車がまとめて積み込まれる。本実施形態の位置管理システム１０は、このターミナルに駐車される自動車を管理するシステムである。

図１に示すように、位置管理システム１０は、ターミナルに駐車された自動車２０に設置される位置管理端末２１と、自動車２０の位置等を管理する管理部３０と、で構成される。管理部３０は、位置管理端末２１が測定した自動車２０の位置等を利用して、ターミナルに駐車された自動車２０の管理を行う。以下、位置管理端末２１と管理部３０の詳細な構成について説明する。

位置管理端末２１は、位置管理システム１０を実現するための持ち運び可能な小型の端末である。位置管理端末２１は、自動車２０のどこに置いても良いが、設置のし易さ及び運転の邪魔にならないこと等を考慮して、本実施形態では助手席のダッシュボード上に置かれる（設置される）ものとする。

位置管理端末２１は、ＧＮＳＳアンテナ２２と、ＧＮＳＳ受信部（位置測定部）２３と、方位センサ２４と、通信アンテナ（送信部）２５と、制御部２６と、記憶部（オフセット情報記憶部）２７と、を備える。

ＧＮＳＳアンテナ２２は、ＧＮＳＳ衛星５０が送信する測位信号を受信する。ＧＮＳＳアンテナ２２が受信した測位信号はＧＮＳＳ受信部２３へ出力される。

ＧＮＳＳ受信部２３は、ＧＮＳＳアンテナ２２が受信した測位信号に基づいて測位演算を行うことで、自動車２０の位置（詳細には位置管理端末２１の位置）を算出（測定）する。ＧＮＳＳ受信部２３は、算出した位置管理端末２１の位置を制御部２６へ出力する。なお、本明細書では、位置測定部が位置を測定する箇所を「被測定部分」と称するが、本実施形態では位置管理端末２１は助手席のダッシュボードに設置されるので、助手席のダッシュボードが被測定部分に該当する。

方位センサ２４は、複数のＧＮＳＳアンテナ（図略）を備えており、ＧＮＳＳアンテナの相対的な位置関係から自動車２０（詳細には位置管理端末２１）の向きを測定する。方位センサ２４は、測定した自動車２０の向きを制御部２６へ出力する。なお、方位センサ２４はＧＮＳＳコンパスに限られず、ジャイロコンパスや地磁気を利用した電子コンパス等であっても良い。

通信アンテナ２５は、管理部３０と無線による通信を行うためのアンテナである。位置管理端末２１と管理部３０とが通信可能であれば、通信方式及びアンテナの種類は任意である。例えばアンテナとして、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を用いることもできる。

制御部２６は、メモリやＣＰＵ等から構成された演算装置である。制御部２６は、記憶部２７に予め保存された情報、及び、ＧＮＳＳ受信部２３、方位センサ２４、通信アンテナ２５等が取得した情報等に基づいて様々な情報を求める（詳細な処理は後述）。ここで制御部２６が求めた情報は、管理部３０へ送信されたり、記憶部２７に保存されたりする。

記憶部２７は、位置管理端末２１の設置先の自動車に関する情報や、制御部２６が求めた情報等が記憶する。具体的には、記憶部２７は、図２に示すように、ＩＤ、行先、車種、ハンドル、車体サイズ、測定位置、方位、オフセット情報、補正位置を記憶している。

「ＩＤ」は、位置管理端末２１又は自動車を識別するための情報である。「行先」は、位置管理端末２１の設置先の自動車の行先である。なお、行先に代えて又は加えて積み込み先の船を特定する情報が記憶されていても良い。

「車種」には、位置管理端末２１の設置先の自動車の種類（名称）が記述されている。「ハンドル」には、この自動車が右ハンドル車か左ハンドル車かが記述されている。「車体サイズ」には、この自動車のサイズが記述されている。

「測定位置」はＧＮＳＳ受信部２３が測定した位置（被測定部分の位置）である。「方位」は、方位センサ２４が測定した自動車の向きである。なお、「オフセット情報」及び「補正位置」については後述する。

次に、管理部３０について説明する。管理部３０は、ターミナルの近傍の建物等に設置される。管理部３０は、位置管理端末２１から受信した情報に基づいて、自動車の管理を行う。具体的には、管理部３０は、所定の自動車がどの位置に駐車されているか、行先の異なる自動車が混入していないか、及び、所定の船舶に積み込むべき自動車が全て揃っているか等を管理する。図１に示すように、管理部３０は、通信アンテナ３１と、管理制御部３２と、表示部３３とを備える。

通信アンテナ３１は、通信アンテナ２５と同様の構成であり、位置管理端末２１と通信を行うためのアンテナである。通信アンテナ３１が位置管理端末２１から受信した情報は、管理制御部３２へ出力される。

管理制御部３２は、メモリやＣＰＵ等から構成された演算装置である。管理制御部３２は、位置管理端末２１から受信した情報、及び管理側のオペレータの指示に応じて、処理を行う。例えば、管理制御部３２は、オペレータの指示に応じて、所定の条件に合致する自動車のみをリストアップすることができる。

表示部３３は、液晶等で構成されるディスプレイであり、管理制御部３２の処理の結果等を表示する。

次に、位置管理システムで生じる課題、及びそれを解決するために制御部２６が行う処理について説明する。

上述のように、本実施形態では自動車の被測定部分は助手席のダッシュボードである。ここで、ターミナルに存在する自動車は、全てが同じ向きに駐車されている訳ではない。また、自動車には右ハンドル車と左ハンドル車とがある。以上により、助手席同士が向かい合うように（助手席同士の位置が近くなるように）自動車が配置される可能性を十分にあると考えられる（図３（ａ）の自動車２０ａと自動車２０ｂ、自動車２０ｃと自動車２０ｄを参照）。

また、ＧＮＳＳによる測位は誤差を含んでしまうため、実際の測定ではダッシュボードからズレた位置が検出されることがある。図３（ａ）では、被測定部分であるダッシュボードを不透過の円で示し、測定される位置の誤差範囲を大きな円で示している。

図３（ａ）では、誤差範囲同士が重複しているため、実際と異なる位置関係が検出される可能性がある。例えば、自動車２０ａの測定結果が誤差範囲の最も下側となり、自動車２０ｂの測定結果が誤差範囲の最も上側となった場合、自動車２０ｂの方が上側に位置しているという結果が得られてしまう。

本実施形態では、この課題を解決するために、各自動車の被測定部分の位置ではなく、各自動車の基準となる位置（基準位置）を利用する。本実施形態では、自動車の中央部を基準位置としている。なお、「中央部」とは、自動車（管理対象）の中央及びその近傍を指すものとする。

ここで、上述のように記憶部２７には、位置管理端末２１が設置先の自動車に関する情報（車種、ハンドルの位置、車体サイズ）が予め登録されている。制御部２６のオフセット情報算出部４１は、これらの情報に基づいて、助手席のダッシュボード（被測定部分）と、自動車の中心（基準位置）と、の位置の差を算出する（図３（ａ）の矢印を参照）。以下では、「被測定部分と基準位置の位置の差を示す情報」をオフセット情報と称する。オフセット情報算出部４１は、このようにして求めたオフセット情報を記憶部２７に記憶する。

制御部２６の位置補正部４２は、このオフセット情報と、ＧＮＳＳ受信部２３が測定した位置と、方位センサ２４が測定した自動車の向きと、に基づいて、自動車の基準位置における位置（補正位置）を算出する。位置補正部４２は、この補正位置を記憶部２７に記憶する。通信アンテナ２５は、制御部２６の指示により、この補正位置を自動車の位置として、管理部３０へ送信する。

以上の処理が全ての位置管理端末２１で行われることで、管理部３０は、基準位置を用いて自動車の位置を管理することができる。基準位置を用いることにより、助手席同士が向かい合うように位置する場合であっても、誤差範囲同士が重ならなくなる（又は重なる部分を小さくできる）。従って、管理部３０は、自動車の位置関係を正しく把握することができる（図３（ｂ）を参照）。

次に、自動車の駐車方法が異なる他の例について説明する。図４は、自動車を斜めに並べて配置した場合を示している。図４（ａ）に示すように、それぞれの自動車には、誤差範囲同士が重なる部分が存在する。従って、従来の構成では、実際と異なる位置関係が検出される可能性がある。

しかし、上述した処理を行い、各自動車について基準位置における位置を利用することで、自動車の位置関係を正しく把握することができる（図４（ｂ）を参照）。

以上に説明したように、位置管理システム１０は、ＧＮＳＳ受信部２３と、記憶部２７と、位置補正部４２と、管理部３０と、を備える。ＧＮＳＳ受信部２３は、管理対象である自動車の被測定部分（助手席のダッシュボード）の位置を測定する。記憶部２７は、自動車の助手席のダッシュボードと、自動車の基準位置（中心）と、の位置の差であるオフセット情報を記憶する。前記位置補正部４２は、ＧＮＳＳ受信部２３が測定した位置と、記憶部２７が記憶するオフセット情報と、に基づいて、自動車の中心における位置を求める。前記管理部３０は、前記位置補正部４２が求めた位置を用いて自動車を管理する。

これにより、中心の位置を用いて自動車の位置を管理できるので、多少の測定誤差が存在する場合であっても、自動車の位置を精度良く把握することができる。また、自動車同士の距離が近い場合であっても、自動車同士の位置関係を正しく把握することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記で説明した位置管理システム１０の構成は一例であり、本願の効果を発揮できる限り、各部の位置変更、削除、追加等が行われても良い。例えば、自動車が常に同じ向きに駐車される場合、方位センサ２４を省略することができる。

また、位置管理端末２１がＧＮＳＳアンテナ２２及びＧＮＳＳ受信部２３を備える必要はなく、自動車が予め備えているＧＮＳＳアンテナ及びＧＮＳＳ受信部を利用しても良い。更には、管理者側の作業員が位置管理端末２１を持ち歩き、当該位置管理端末２１で各自動車の位置を測定して回ることもできる。

上記で説明した処理の流れは一例であり、本願の効果を発揮できる限り、処理の変更、削除、追加等が行われても良い。例えば、制御部２６が行った処理の少なくとも一部を管理部３０（管理制御部３２）に行わせることができる。つまり、オフセット情報を算出する処理及び補正位置を算出する処理を管理部３０に行わせることもできる。

記憶部２７は、上述した情報の全てを記憶する必要はない。例えば、補正位置を管理部３０へ送信した後に、対応する測定位置及び補正位置を削除しても良い。また、オフセット情報を管理部３０側に記憶させることもできる。

位置測定部による位置の測定は、ＧＮＳＳに限られない。例えば、通信設備の基地局の識別情報等から位置を取得する構成や、無線ＬＡＮルータのＭＡＣアドレス等から位置を測定する構成であっても良い。また、特許文献１で示したように、光や電波等の信号強度に基づいて位置を測定する構成であっても良い。

ＧＮＳＳとしては、ＧＰＳ以外にも、ＧＬＯＮＡＳＳやＧＡＬＩＬＥＯ等を利用することができる。

管理対象（自動車）の基準位置は、必ずしも管理対象の中心である必要はない。しかし、管理対象同士で異なる部分を基準位置にすることは、位置関係を誤る可能性があるので好ましくない。

位置管理システム１０は、船舶に積み込まれる前の自動車の管理だけでなく、例えば、自動車の展示会場（中古車の販売会場）での自動車の管理に適用することができる。また、デパート等の駐車場において、空いている駐車スペースをユーザに知らせたり、自動車の駐車位置をユーザに知らせたりするシステムに適用することができる。

また、位置管理システム１０は、管理対象を自動車とするシステムに限られず、被測定部分と基準位置とが異なる管理対象の位置を測定するあらゆるシステムに適用することができる。

１０ 位置管理システム
２０ 自動車（管理対象、管理対象装置）
２１ 位置管理端末
２２ ＧＮＳＳアンテナ
２３ ＧＮＳＳ受信部（位置測定部）
２４ 方位センサ
２５ 通信アンテナ（送信部）
２６ 制御部
２７ 記憶部（オフセット情報記憶部）
３０ 管理部
３１ 通信アンテナ
３２ 管理制御部
３３ 表示部
４１ オフセット情報算出部
４２ 位置補正部
５０ ＧＮＳＳ衛星

Claims (10)

1. 複数の管理対象の位置を管理する位置管理システムにおいて、
   管理対象の被測定部分の位置を測定する位置測定部と、
   管理対象の前記被測定部分と、管理対象の基準位置と、の位置の差であるオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、
   前記位置測定部が測定した前記被測定部分の位置と、前記オフセット情報記憶部が記憶する前記オフセット情報と、に基づいて、管理対象の基準位置における位置を求める位置補正部と、
   前記位置補正部が求めた位置を用いて管理対象を管理する管理部と、
   を備えることを特徴とする位置管理システム。
2. 請求項１に記載の位置管理システムであって、
   管理対象の向きを測定する方位センサを備え、
   前記位置補正部は、前記方位センサが測定した管理対象の向きを考慮して、前記位置測定部が測定した位置を補正することを特徴とする位置管理システム。
3. 請求項１又は２に記載の位置管理システムであって、
   管理対象の基準位置は、管理対象の中央部であることを特徴とする位置管理システム。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の位置管理システムであって、
   管理対象の情報に基づいて前記オフセット情報を算出するオフセット情報算出部を備えることを特徴とする位置管理システム。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の位置管理システムであって、
   前記位置測定部を含み、前記管理部と通信可能な位置管理端末を備え、
   前記位置管理端末が各管理対象に設置されていることを特徴とする位置管理システム。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の位置管理システムであって、
   管理対象が固定物又は停止中の移動体であることを特徴とする位置管理システム。
7. 請求項６に記載の位置管理システムであって、
   管理対象が駐車中の自動車であることを特徴とする位置管理システム。
8. 請求項７に記載の位置管理システムであって、
   前記オフセット情報は、車体の大きさ及びハンドルの取付位置のうち少なくとも何れかに基づいて求められることを特徴とする位置管理システム。
9. 複数の管理対象の位置を管理する位置管理方法において、
   管理対象の被測定部分の位置を測定する位置測定工程と、
   管理対象の前記被測定部分と、管理対象の基準位置と、の位置の差であるオフセット情報を求めるオフセット情報算出工程と、
   前記位置測定工程で測定した前記被測定部分の位置と、前記オフセット情報算出工程で求めた前記オフセット情報と、に基づいて、管理対象の基準位置における位置を求める位置補正工程と、
   前記位置補正工程で求めた位置を用いて管理対象を管理する管理工程と、
   を含むことを特徴とする位置管理方法。
10. 位置管理システムを構成し、管理部に位置を管理される管理対象装置において、
    自機の被測定部分の位置を測定する位置測定部と、
    前記被測定部分と、自機の基準位置と、の位置の差であるオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、
    前記位置測定部が測定した前記被測定部分の位置と、前記オフセット情報記憶部が記憶する前記オフセット情報と、に基づいて、基準位置における位置を求める位置補正部と、
    前記位置補正部が求めた位置を前記管理部に送信する送信部と、
    を備えることを特徴とする管理対象装置。

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