JP2020184729A - Communication control device, communication system and mobile terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一側面は、通信制御装置、通信システム、及び移動端末に関する。 One aspect of the present invention relates to communication control devices, communication systems, and mobile terminals.
従来、移動端末の位置推定(測位)を行う方式として、例えば、GPS測位、Wi−Fi測位、BLE(Bluetooth Low Energy)測位、基地局測位(セルラ測位)、LoRa測位等の様々な測位方式が知られている。また、複数の測位方式を切り替えて用いることにより、移動端末の測位を行う手法も知られている。例えば、特許文献1には、移動端末が基地局から受信した電波強度に応じて、基地局測位とGPS測位とを切り替える手法が記載されている。
Conventionally, various positioning methods such as GPS positioning, Wi-Fi positioning, BLE (Bluetooth Low Energy) positioning, base station positioning (cellular positioning), and LoRa positioning have been used as methods for estimating the position (positioning) of mobile terminals. Are known. In addition, a method of positioning a mobile terminal by switching and using a plurality of positioning methods is also known. For example,
ところで、上述したような測位方式の測位精度及び消費電力は、方式毎に異なる。基本的に、測位精度が高い測位方式ほど、測位のために必要となる消費電力が大きい。例えばスマートフォン等のユーザにより定期的に充電されるデバイスについては、消費電力が大きい測位方式を用いたとしても、特に問題はない。しかし、例えばIoT(Internet of Things)の分野で用いられる端末(例えば、位置追跡のために配送車、動物等に長期間取り付けられたままの状態とされる端末等)等では、無充電期間が比較的長くなる。このような端末については、なるべく消費電力を抑制することが求められる。 By the way, the positioning accuracy and power consumption of the positioning method as described above differ depending on the method. Basically, the higher the positioning accuracy, the greater the power consumption required for positioning. For example, for a device such as a smartphone that is regularly charged by a user, there is no particular problem even if a positioning method that consumes a large amount of power is used. However, for example, terminals used in the field of IoT (Internet of Things) (for example, terminals that are left attached to delivery vehicles, animals, etc. for a long period of time for position tracking) have a non-charging period. It will be relatively long. For such terminals, it is required to suppress power consumption as much as possible.
そこで、本発明の一側面は、移動端末の測位に必要な消費電力を抑制できる通信制御装置、通信システム、及び移動端末を提供することを目的とする。 Therefore, one aspect of the present invention is to provide a communication control device, a communication system, and a mobile terminal capable of suppressing the power consumption required for positioning the mobile terminal.
本発明の一側面に係る通信制御装置は、第1通信方式により移動端末と通信するゲートウェイから、ゲートウェイが移動端末から受信した信号に関する信号情報を取得する取得部と、取得部により信号情報が取得されたゲートウェイの数に応じた測位方式により、移動端末の測位を行う測位部と、を備え、測位部は、第1通信方式に基づく測位に必要な規定数以上のゲートウェイが移動端末から信号を受信可能な第1エリア内に移動端末が位置しており、且つ、取得部により規定数以上のゲートウェイから信号情報が取得される第1状態において、規定数以上のゲートウェイから取得された信号情報に基づいて移動端末の測位を行い、第1エリア外であって規定数未満のゲートウェイが移動端末から信号を受信可能な第2エリア内に移動端末が位置しており、且つ、取得部により規定数未満のゲートウェイから信号情報が取得される第2状態において、直近の移動端末の測位履歴と規定数未満のゲートウェイから取得された信号情報とに基づいて移動端末の測位を行い、第1通信方式よりも消費電力が大きい第2通信方式に基づく測位が可能な第3エリアのうち第1エリア及び第2エリアを除くエリアに移動端末が位置しており、且つ、取得部により信号情報が取得されない第3状態において、第2通信方式に基づく移動端末の測位結果を取得し、第3エリアは、第1エリア及び第2エリアを含む。 The communication control device according to one aspect of the present invention has an acquisition unit that acquires signal information about a signal received from the mobile terminal by the gateway from a gateway that communicates with the mobile terminal by the first communication method, and an acquisition unit that acquires signal information. It is equipped with a positioning unit that performs positioning of mobile terminals by a positioning method according to the number of gateways, and the positioning unit has more than the specified number of gateways required for positioning based on the first communication method to send signals from mobile terminals. In the first state where the mobile terminal is located in the first receivable area and the signal information is acquired from the specified number or more of gateways by the acquisition unit, the signal information acquired from the specified number or more of gateways Positioning of mobile terminals is performed based on this, and mobile terminals are located in the second area outside the first area and less than the specified number of gateways can receive signals from the mobile terminals, and the specified number by the acquisition unit. In the second state in which signal information is acquired from less than the specified number of gateways, positioning of the mobile terminal is performed based on the positioning history of the latest mobile terminal and the signal information acquired from less than the specified number of gateways, and from the first communication method. The mobile terminal is located in an area other than the first area and the second area among the third areas where positioning based on the second communication method, which consumes a large amount of power, is possible, and the signal information is not acquired by the acquisition unit. In the three states, the positioning result of the mobile terminal based on the second communication method is acquired, and the third area includes the first area and the second area.
本発明の一側面に係る通信制御装置によれば、第2状態、すなわち、第1通信方式に基づく測位が不可能であるが、規定数未満のゲートウェイから取得された信号情報を用いることが可能な場合において、規定数未満のゲートウェイから取得された信号情報と直近の移動端末の測位履歴とに基づく測位が行われる。この構成によれば、第2状態において常に第2通信方式に基づく測位を行う場合と比較して、移動端末の測位に必要な消費電力を抑制できる。 According to the communication control device according to one aspect of the present invention, positioning based on the second state, that is, the first communication method is impossible, but signal information acquired from less than a specified number of gateways can be used. In such a case, positioning is performed based on the signal information acquired from less than the specified number of gateways and the positioning history of the latest mobile terminal. According to this configuration, the power consumption required for the positioning of the mobile terminal can be suppressed as compared with the case where the positioning based on the second communication method is always performed in the second state.
本発明の一側面によれば、移動端末の測位に必要な消費電力を抑制できる通信制御装置、通信システム、及び移動端末を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a communication control device, a communication system, and a mobile terminal capable of suppressing the power consumption required for positioning the mobile terminal.
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1は、一実施形態に係る通信制御装置であるサーバ40を含む通信システム1の全体構成を示す図である。通信システム1は、測位対象となる移動端末10と、複数のLoRaゲートウェイ20と、セルラ基地局30と、サーバ40と、を備える。移動端末10は、例えば、任意の対象物(例えば、配送車両、動物等)の位置追跡のために、当該対象物に固定されるデバイスである。ただし、移動端末10は、上記に限られず、例えばスマートフォン等のユーザが携帯する端末であってもよい。LoRaゲートウェイ20は、所定の場所に設置されており、LoRa通信方式(第1通信方式)により移動端末10と通信することができる装置である。LoRa通信方式は、LPWAN(Low Power Wide Area Network)技術を用いた無線通信方式である。セルラ基地局30は、移動体通信事業者が提供する移動体通信ネットワークを介したセルラ通信方式(第2通信方式)により移動端末10と通信することができる装置である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a
規定数以上のLoRaゲートウェイ20が移動端末10から受信した信号に関する信号情報に基づいて、移動端末10の位置推定(測位)を行うことができる。本実施形態では、LoRa通信方式に基づく測位(以下「LoRa測位」)は、三点測位方式であるため、3つ以上のLoRaゲートウェイ20により取得された信号情報を用いることにより、移動端末10の測位を行うことができる。同様に、セルラ基地局30が移動端末10から受信した信号に関する信号情報に基づいて、移動端末10の測位を行うことができる。
The position estimation (positioning) of the
LoRa測位は、セルラ通信方式に基づく測位(以下「セルラ測位」という。)とほぼ同等の測位精度を有している。また、通信に必要となる移動端末10の消費電力は、セルラ通信方式よりもLoRa通信方式の方が小さい。このため、移動端末10の消費電力を抑制する観点から、LoRa測位可能エリアでは、なるべくLoRa測位を行うことが好ましい。一方、セルラ測位は、セルラ基地局30の通信圏内(セルラ圏内)であれば基本的に実施可能であるのに対して、LoRa測位は、規定数(ここでは3つ)以上のLoRaゲートウェイ20で囲まれた限定的なエリアでのみ実行可能である。具体的には、図2に示されるように、LoRa測位可能エリアは、セルラ測位可能エリアより小さく、セルラ測位可能エリアに包含されている。すなわち、LoRa測位可能エリアでは、セルラ測位及びLoRa測位の両方を実施することが可能となっている。
LoRa positioning has almost the same positioning accuracy as positioning based on the cellular communication method (hereinafter referred to as "cellular positioning"). Further, the power consumption of the
移動端末10は、制御部11と、バッテリ12と、LoRa通信部13(受信部)と、セルラ通信部14と、加速度センサ15と、を備える。制御部11は、後述する移動端末10の動作モードを制御する。動作モードは、後述するLoRa通信部13及びセルラ通信部14の動作状態と、移動端末10から送信されるデータの内容と、の組み合わせである。バッテリ12は、主にLoRa通信部13及びセルラ通信部14に電力を供給する蓄電池である。LoRa通信部13は、LoRa通信方式により、LoRaゲートウェイ20とデータ通信を行う。LoRa通信部13は、LoRaゲートウェイ20にデータを送信する機能、及びLoRaゲートウェイ20からデータを受信する機能を有する。すなわち、LoRa通信部13は、LoRaゲートウェイ20から所定の制御信号を受信する受信部として機能する。セルラ通信部14は、セルラ通信方式により、セルラ基地局30とデータ通信を行う。セルラ通信部14は、セルラ基地局30にデータを送信する機能、及びセルラ基地局30からデータを受信する機能を有する。加速度センサ15は、移動端末10の加速度を所定時間間隔で継続的に計測するセンサ装置である。
The
図3は、LoRa通信部13及びセルラ通信部14の動作状態の例を模式的に示す図である。図3の(A)は、LoRa測位が有効(ON)の場合におけるLoRa通信部13の動作状態(Class A)を示している。LoRa通信の「Tx:on」は、移動端末10から外部に対するLoRa信号(第1信号)の送信が有効であることを示している。すなわち、移動端末10が定期的にLoRa信号(Tx)を外部に送信(ブロードキャスト)する状態であることを示している。LoRaゲートウェイ20に受信されたLoRa信号(LoRa通信のTx)に基づいて、上述したLoRa測位が行われる。LoRa通信の「Rx:on」は、移動端末10がLoRaゲートウェイ20から信号を受信可能な状態であることを示している。移動端末10がLoRaゲートウェイ20から受信する信号(Rx)は、移動端末10がLoRa測位可能エリア(すなわち、3つ以上のLoRaゲートウェイが移動端末10から信号を受信可能な範囲)に在圏しているか否かを判定するために用いられる。一方、図3の(B)は、LoRa測位が無効(OFF)の場合におけるLoRa通信部13の動作状態(Class B)を示している。LoRa測位が無効の場合には、LoRa測位のためのLoRa信号(LoRa通信のTx)は送信されない(Tx:off)。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of the operating state of the LoRa
図3の(C)は、セルラ測位が有効(ON)の場合におけるセルラ通信部14の動作状態(定期送信)を示している。セルラ通信の「Tx:on」は、移動端末10から外部に対するセルラ信号(第2信号)の送信が有効であることを示している。すなわち、移動端末10が定期的にセルラ信号(Tx)を外部に送信(ブロードキャスト)する状態であることを示している。セルラ基地局30に受信されたセルラ信号(セルラ通信のTx)に基づいて、上述したセルラ測位が行われる。一方、図3の(D)は、セルラ測位が「OFF」の場合におけるセルラ通信部14の動作状態(eDRX)を示している。セルラ通信の「Rx:on」は、所定の消費電力が必要となる代わりにセルラ測位を「ON」にする際(すなわち、「Tx:off」から「Tx:on」に切り替える際)に必要となる消費電力を低減するための待機状態であることを示している。
FIG. 3C shows the operating state (periodic transmission) of the
図3に示される例では、送信及び受信の周期(Tx/Rx周期)を10分として、LoRa通信部13の動作状態(Class B)の消費電力を「1」に規格化すると、LoRa通信部13の動作状態(Class A)の消費電力は「7」であり、セルラ通信部14の動作状態(定期送信)の消費電力は「120」であり、セルラ通信部14の動作状態(eDRX)の消費電力は「2」である。なお、このような各動作状態における消費電力は端末毎に異なり得るが、上記例に示されるように、基本的に、セルラ測位に必要となる消費電力(すなわち、セルラ通信部14の動作状態(定期送信)の消費電力「120」)は、LoRa測位に必要となる消費電力(すなわち、LoRa通信部13の動作状態(Class A)の消費電力「7」)よりも非常に大きい。なお、上述した「消費電力」は、LoRa通信部13又はセルラ通信部14に必要な消費電力のみを考慮した値であり、それ以外の要素(例えば制御部11)により消費される電力を考慮していない。
In the example shown in FIG. 3, when the transmission and reception cycles (Tx / Rx cycle) are set to 10 minutes and the power consumption of the operating state (Class B) of the
図4は、移動端末10の動作モード毎の消費電力の一例を示す図である。モードA(初回エリア判定)は、移動端末10を起動した直後の動作モードである。移動端末10を起動した直後には、移動端末10がLoRa測位可能エリアに位置しているか否かが判定される。このため、モードAにおいては、LoRa通信部13の動作状態は「Class B」に設定され、セルラ通信部14の動作状態は「電源オフ」(Tx及びRxの両方とも「off」の状態)に設定される。モードAの消費電力は、「Class B」に必要な「1」のみである。
FIG. 4 is a diagram showing an example of power consumption for each operation mode of the
モードB(LoRa測位)は、LoRa測位を行う場合の動作モードである。モードBにおいては、LoRa通信部13の動作状態は「Class A」に設定され、セルラ通信部14の動作状態は「電源オフ」に設定される。モードBの消費電力は、「Class A」に必要な「7」のみである。
Mode B (LoRa positioning) is an operation mode when performing LoRa positioning. In the mode B, the operating state of the
モードC(セルラ測位)は、セルラ測位を行う場合の動作モードである。モードCにおいては、LoRa通信部13の動作状態は「Class B」に設定され、セルラ通信部14の動作状態は「定期送信」に設定される。なお、セルラ測位が行われる最中においては、LoRa通信部13の動作状態は、「電源オフ」ではなく「Class B」に設定される。その理由は、移動端末10がLoRa測位可能エリアに移動した場合に、そのことを直ちに検知し、測位方式をより消費電力が小さいLoRa測位に切り替えることを可能にするためである。モードCの消費電力は、「Class B」に必要な「1」と「定期送信」に必要な「120」との和「121」となる。
Mode C (cellular positioning) is an operation mode when performing cellular positioning. In mode C, the operating state of the
モードD(LoRa測位復帰)は、セルラ測位が行われた後に移動端末10がLoRa測位可能エリアに移動し、LoRa測位が有効とされた後に適用される動作モードである。モードDにおいては、LoRa通信部13の動作状態は「Class A」に設定され、セルラ通信部14の動作状態は「eDRX」に設定される。モードDの消費電力は、「Class A」に必要な「7」と「eDRX」に必要な「2」との和「9」となる。
Mode D (LoRa positioning return) is an operation mode applied after the
次に、サーバ40について説明する。サーバ40は、移動端末10の測位を継続しつつ、移動端末10の測位に必要となる消費電力をなるべく抑制できるように、複数の測位方式を使い分けて移動端末10の測位を行う。
Next, the
図5は、サーバ40による測位の概要を示す模式図である。図5において、第1エリアA1(ここでは横長の楕円状の領域)は、図2に示されるLoRa測位可能エリアに対応する。また、第1エリアA1を包含する楕円状の領域のうち第1エリアA1を除く第2エリアA2(ここではドーナツ状の領域)は、移動端末10から信号を受信することが可能なLoRaゲートウェイ20の数が1つ又は2つとなるエリアである。すなわち、第2エリアA2は、第1エリアA1外であって、規定数(ここでは3つ)未満のLoRaゲートウェイ20が移動端末10から信号を受信可能なエリアである。第1エリアA1及び第2エリアA2を含む第3エリアA3(ここでは横長の楕円状の領域)は、図2に示されるセルラ測位可能エリアに対応する。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of positioning by the
サーバ40は、一部例外(例えば初回起動時の移動端末10が第2エリアA2に位置する場合等)を除いて、第2エリアA2に位置する移動端末10の測位を、規定数未満のLoRaゲートウェイ20が受信した移動端末10からの信号に基づいて行う。この構成により、第2エリアA2に在圏する移動端末10(すなわち、LoRa測位を行うことができない移動端末10)に対して、直ちにセルラ測位を適用する場合と比較して、移動端末10の消費電力を抑制することができる。
With some exceptions (for example, when the
サーバ40は、上述した測位を実現するために、取得部41と、測位部42と、制御部43と、記憶部44と、を備える。
The
取得部41は、LoRa通信方式により移動端末10と通信するLoRaゲートウェイ20から、当該LoRaゲートウェイ20が移動端末10から受信したLoRa信号に関する信号情報を取得する。ここで、信号情報は、LoRaゲートウェイ20から移動端末10までの距離を推定可能な情報を含み得る。例えば、信号情報は、LoRa信号が移動端末10により送信されてからLoRaゲートウェイ20により受信されるまでの時間(到達時間)、LoRaゲートウェイ20により受信されたLoRa信号の強度(受信電力)等である。
The
移動端末10が第1エリアA1内に位置する場合には、規定数(3つ)以上のLoRaゲートウェイ20が当該移動端末10からLoRa信号を受信する。この場合、取得部41は、当該規定数以上のLoRaゲートウェイ20の各々から信号情報を取得する。
When the
移動端末10が第2エリアA2内に位置する場合には、規定数(3つ)未満のLoRaゲートウェイ20が当該移動端末10から信号を受信する。この場合、取得部41は、当該規定数未満のLoRaゲートウェイ20の各々から信号情報を取得する。
When the
移動端末10が第3エリアA3のうち前記第1エリアA1及び前記第2エリアA2を除くエリア内に位置する場合には、いずれのLoRaゲートウェイ20も当該移動端末10から信号を受信しない。この場合、取得部41により取得される信号情報の数は0となる。
When the
測位部42は、取得部41により信号情報が取得されたLoRaゲートウェイ20の数に応じた測位方式により、移動端末10の測位を行う。具体的には、測位部42は、以下に述べる第1状態〜第3状態に応じて、移動端末10の測位を行う。以下、測位部42の処理例について説明する。
The
(第1状態)
第1状態は、第1エリアA1内に移動端末10が位置しており、且つ、取得部41により規定数(3つ)以上のLoRaゲートウェイ20から信号情報が取得される状態である。つまり、第1状態は、LoRa測位を行うことが可能な状態である。第1状態においては、測位部42は、規定数(3つ)以上のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報に基づいて移動端末10の測位(すなわち、LoRa測位)を行う。
(First state)
The first state is a state in which the
(第2状態)
第2状態は、第2エリアA2内に移動端末10が位置しており、且つ、取得部41により規定数(3つ)未満のLoRaゲートウェイ20(すなわち、1つ又は2つのLoRaゲートウェイ20)から信号情報が取得される状態である。つまり、第2状態は、三点測位に基づくLoRa測位を行うことができないが、規定数(3つ)未満のLoRaゲートウェイ20から信号情報が得られる状態である。第2状態において、測位部42は、直近の移動端末10の測位履歴と規定数(3つ)未満のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報とに基づいて、移動端末10の測位を行う。
(Second state)
In the second state, the
直近の移動端末10の測位履歴は、記憶部44に記憶される。例えば、予め定められた時間間隔で測位部42により得られた移動端末10の測位結果(例えば、移動端末10の緯度及び経度を示す情報)が、測位時刻と共に記憶部44に蓄積される。測位部42は、記憶部44を参照することにより、直近の移動端末10の測位結果(すなわち、直近の移動端末10の位置)を把握することができる。
The positioning history of the latest
図5を参照して、第2状態における移動端末10の測位の一例について説明する。図5に示される移動端末10Aは、第1エリアA1内から第2エリアA2内へと移動した移動端末10である。測位部42は、当該移動端末10Aの過去の直近複数個の測位履歴HAを参照することにより、移動端末10Aの移動方向(直近の測位履歴に示される位置からの移動方向)を推定する。また、ここでは、取得部41により、2つのLoRaゲートウェイ20A,20Bから信号情報が取得されている。このとき、測位部42は、これらの信号情報(到達時間、受信電力等)に基づいて、各LoRaゲートウェイ20A,20Bから移動端末10Aまでの距離を推定することができる。そして、測位部42は、測位履歴HAから推定された移動端末10Aの移動方向と、各LoRaゲートウェイ20A,20Bから移動端末10Aまでの推定距離と、に基づいて、移動端末10Aの位置を推定することができる。
An example of positioning of the
図5に示される移動端末10Bは、第3エリアA3のうち第1エリアA1及び第2エリアA2を除くエリアから第2エリアA2内へと移動した移動端末10である。上述した移動端末10Aの測位と同様に、測位部42は、当該移動端末10Bの過去の直近複数個の測位履歴HBを参照することにより、移動端末10Bの移動方向を推定する。また、ここでは、取得部41により、1つのLoRaゲートウェイ20Cから信号情報が取得されている。このとき、測位部42は、当該信号情報(到達時間、受信電力等)に基づいて、LoRaゲートウェイ20Cから移動端末10Bまでの距離を推定することができる。そして、測位部42は、測位履歴HBから推定された移動端末10Bの移動方向と、LoRaゲートウェイ20Cから移動端末10Bまでの推定距離と、に基づいて、移動端末10Bの位置を推定することができる。
The
また、本実施形態では、第2状態において、後述する制御部43の処理により、測位部42は、移動端末10A,10Bに設けられた加速度センサ15の検出値を取得する。測位部42は、直近複数個の測位履歴HA,HBと共に、加速度センサ15の検出値も補助情報として参照することにより、移動端末10A,10Bの移動方向を推定することができる。
Further, in the present embodiment, in the second state, the
(第3状態)
第3状態は、第3エリアA3のうち第1エリアA1及び第2エリアA2を除くエリア(すなわち、第2エリアA2よりも外側のエリア)に移動端末10が位置しており、且つ、取得部41により信号情報が取得されない状態である。つまり、第3状態は、いずれのLoRaゲートウェイ20も移動端末10からの信号を受信できない状態である。第3状態においては、上述したセルラ測位が行われる。すなわち、モードCで動作する移動端末10(セルラ通信部14)からセルラ基地局30へとセルラ測位のためのセルラ信号が送信され、当該セルラ信号に基づいて移動端末10の測位が行われる。従って、第3状態においては、測位部42は、セルラ測位に基づく移動端末10の測位結果を取得する。測位部42は、セルラ基地局30が取得したセルラ信号に関する情報(例えば、上述した到達時間、受信電力等)に基づいて、移動端末10のセルラ測位結果を自ら演算することにより移動端末10の測位結果を取得してもよい。或いは、測位部42は、サーバ40とは異なる装置により演算されたセルラ測位結果を当該装置から取得することにより、移動端末10の測位結果を取得してもよい。
(Third state)
In the third state, the
制御部43は、LoRaゲートウェイ20を介して移動端末10に制御信号を送信することにより、移動端末10の動作を制御する。具体的には、制御部43は、上述した測位部42による測位が円滑に実行されるように、移動端末10の動作を制御する。以下、制御部43の処理例について説明する。
The
上述した第1状態(すなわち、移動端末10が第1エリアA1内に位置する状態)においては、制御部43は、移動端末10の動作モードを、LoRa測位のためのLoRa信号(図3の(A)における「Tx」)を送信すると共にセルラ測位のためのセルラ信号(図3の(C)における「Tx」)を送信しない第1モード(ここでは、モードB)に設定する。例えば、制御部43は、取得部41により規定数(3つ)以上のLoRaゲートウェイ20から信号情報が取得されていることを確認すると、当該規定数(3つ)以上のLoRaゲートウェイ20の少なくとも一つを介して、移動端末10が第1エリアA1(すなわち、LoRa測位可能エリア)に位置していることを示すメッセージを含む制御信号を移動端末10に送信する。そして、移動端末10の制御部11は、当該制御信号の受信状況(ここでは、上記メッセージを受信したこと)に応じて、移動端末10の動作モードを第1モードに設定する。
In the above-mentioned first state (that is, the state in which the
そして、制御部43は、第1状態から第2状態に遷移した場合(すなわち、移動端末10が第1エリアA1内から第2エリアA2内へと移動した場合)に、移動端末10の動作モードを第1モードのままにする。すなわち、制御部43は、LoRa測位が不可能である第2エリアA2内に移動端末10が移動した場合に、測位方式を直ちにセルラ方式に切り替えることなく、上述した第2状態における測位(直近の移動端末10の測位履歴と、規定数(3つ)未満のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報と、加速度センサ15の検出値と、に基づく測位)を実行するために、移動端末10の動作モードを第1モード(ここでは、図7に示されるモードE)に維持する。例えば、制御部43は、取得部41により規定数(3つ)未満のLoRaゲートウェイ20から信号情報が取得されていることを確認すると、当該規定数(3つ)未満のLoRaゲートウェイ20の少なくとも一つを介して、移動端末10が第2エリアA2に位置していることを示すメッセージを含む制御信号を移動端末10に送信する。そして、移動端末10の制御部11は、当該制御信号の受信状況(ここでは、上記メッセージを受信したこと)に応じて、移動端末10の動作モードを第1モードを維持する。
Then, when the
上述したように、本実施形態では、制御部43は、第1状態及び第2状態において、移動端末10に対して定期的に上述したメッセージを含む制御信号を送信する。この構成により、移動端末10は、サーバ40から少なくとも一つのLoRaゲートウェイ20を介して制御信号を受信できていることをもって、自端末が第1エリアA1又は第2エリアA2に位置することを把握することができる。その結果、移動端末10の制御部11は、サーバ40からの制御信号を定期的に受信できている限り、セルラ通信を有効にすることなく、LoRa通信のみを有効にし続けることにより、消費電力を抑制できる。また、移動端末10(制御部11)は、サーバ40から上記制御信号を定期的に受信できなくなったことに応じて、移動端末10の動作モードを、セルラ測位のためのセルラ信号を送信する第2モード(ここでは、モードC)に設定する。この構成によれば、移動端末10は、サーバ40から制御信号を定期的に受信できなくなったことをもって、自端末が第2エリアA2外に移動したことを把握することができる。その結果、移動端末10の制御部11は、このタイミングでLoRa測位からセルラ測位に切り替える(すなわち、動作モードをモードCに切り替える)ことにより、サーバ40において移動端末10の測位を適切に継続することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、各LoRaゲートウェイ20は、上述したサーバ40からの制御信号とは異なる所定の制御信号を、定期的に外部に送信(ブロードキャスト)している。この構成により、移動端末10が第2エリアA2外から第2エリアA2内へと移動した場合に、移動端末10のLoRa通信部13は、規定数未満の数のLoRaゲートウェイ20から、上記制御信号を受信する。そして、移動端末10の制御部11は、LoRa通信部13による上記制御信号の受信状況(ここでは、規定数未満の数のLoRaゲートウェイ20から上記制御信号を受信できたこと)に応じて、移動端末10が第2エリア内に位置すると判断する。そして、制御部11は、当該判断結果に基づいて、移動端末10の動作モードを第2モード(ここでは、モードC)から第1モードに変更する。また、制御部11は、第2エリアA2外から第2エリアA2内へと移動した場合に、移動端末10の状態を、所定の消費電力が必要となる代わりに移動端末10の動作モードを再度第2モード(ここでは、モードC)に変更する際に必要となる消費電力を低減できる待機状態(図7に示されるモードF)に設定する。ここで、モードFは、LoRa信号を送信する一方でセルラ信号を送信しない第1モードに該当すると共に、セルラ通信部14を待機状態(eDRX)にするモードである。
Further, in the present embodiment, each
また、制御部43は、第2状態(モードF)から第1状態に遷移した後、規定数(3つ)以上のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報に基づいて、LoRa測位の安定性に関する所定の通信条件を満たすか否かを判定し、当該通信条件を満たすと判定された場合に、移動端末10の待機状態(eDRX)を解除する。上記通信条件として、LoRa測位の安定性を確認することができる任意の条件を用いることができる。例えば、規定数(3つ)以上のLoRaゲートウェイ20が移動端末10から受信した信号の平均SNRが閾値(例えば0dB)以上となる回数が一定数以上となること等を、上記通信条件として用いることができる。例えば、制御部43は、取得部41が各LoRaゲートウェイ20から取得した信号情報に基づいて、上記通信条件を満たすか否かを判定する。そして、制御部43は、上記通信条件を満たすと判定された場合に、LoRaゲートウェイ20を介して移動端末10に対して、セルラ通信部14のeDRXの解除を指示するメッセージを含む制御信号を送信する。当該制御信号により、移動端末10(制御部11)に、セルラ通信部14のeDRXの解除(すなわち、セルラ通信の「Rx:on」から「Rx:off」への切替)を実行させることができる。
Further, the
また、制御部43は、第2状態において、移動端末10に設けられた加速度センサ15の検出値をLoRa信号と共に送信するように、移動端末10の動作を制御する。具体的には、制御部43は、第1状態から第2状態に遷移した場合(規定数以上の信号情報が取得されていた状態から規定数未満の信号情報が取得される状態に変化した場合)、又は、第3状態から第2状態に遷移した場合(信号情報が一つも取得されていなかった状態から規定数未満の信号情報が取得される状態に変化した場合)に、当該規定数未満のLoRaゲートウェイ20の少なくとも一つを介して、加速度センサ15の検出値をLoRa信号と共に送信することを指示するメッセージを含む制御信号を移動端末10に送信する。このような制御部43の処理により、上述したように、第2状態において、測位部42が、加速度センサ15の検出値を移動端末10の測位に用いることが可能となる。
Further, the
以上、制御部43による移動端末10の制御のいくつかの例について説明したが、上述した様々な制御部11の動作、すなわち、サーバ40(制御部43)から送信される制御信号の受信状況に応じた制御部11の動作内容は、予め移動端末10に組み込まれたプログラムにより規定されていてもよい。或いは、制御部43により送信される制御信号に、制御部11の動作内容を明示的に指示する内容が含まれていてもよい。
Although some examples of control of the
次に、図6及び図7を参照して、通信システム1の動作(本実施形態の通信制御方法を含む)の一例について説明する。図7は、移動端末10の動作モードの一覧を示す図である。図6に示されるフローチャートの説明において、図7に示される動作モードを適宜参照する。図7に示されるモードA〜モードDは、図4に示したモードA〜モードDに対応している。なお、モードE及びモードFは、それぞれ、LoRa通信部13により送信される信号(Tx:on)に移動端末10の加速度センサ15の検出値が含まれる点で、モードB及びモードDと相違しており、その他の点についてはモードB及びモードDと同一である。
Next, an example of the operation of the communication system 1 (including the communication control method of the present embodiment) will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 7 is a diagram showing a list of operation modes of the
まず、移動端末10がモードAで起動する(ステップS1)。続いて、移動端末10が第1エリアA1内に位置するか否かが判定される(ステップS2)。上述したように、本実施形態では、各LoRaゲートウェイ20が所定の制御信号を定期的に外部に送信(ブロードキャスト)している。この構成により、LoRa通信部13が規定数以上の数のLoRaゲートウェイ20から上記制御信号を受信した場合に、移動端末10の制御部11は、当該制御信号の受信状況(ここでは、規定数以上の数のLoRaゲートウェイ20から上記制御信号を受信できたこと)に応じて、移動端末10が第1エリア内に位置すると判断する。
First, the
移動端末10が第1エリアA1内に位置していると判断された場合(ステップS2:YES)、制御部11は、移動端末10をモードB(第1モード)で動作させる(ステップS3)。具体的には、制御部11は、移動端末10の動作モードをモードBに設定する。その結果、測位部42により、移動端末10の測位(LoRa測位)が行われる。
When it is determined that the
一方、移動端末10が第1エリアA1内に位置していない場合(ステップS2:NO)、制御部11は、移動端末10をモードC(第2モード)で動作させる(ステップS7)。なお、以下に述べる理由により、起動直後の移動端末10が第2エリアA2内に位置している場合であっても、制御部11は、移動端末10をモードCで動作させる。移動端末10が起動直後である場合、記憶部44には当該移動端末10の直近の測位履歴が記憶されていない。このため、上述した第2状態における測位を行うことができない。よって、このときには、移動端末10(制御部11)は、移動端末10の動作モードをモードC(第2モード)に設定する。
On the other hand, when the
続いて、図5に示した移動端末10Aのように、移動端末10が第1エリアA1から第2エリアA2に移動すると(ステップS4:YES)、制御部43は、移動端末10をモードE(第1モード)で動作させる(ステップS5)。モードEは、モードBと同様に、LoRa信号を送信する一方でセルラ信号を送信しない第1モードの一種である。上述したように、制御部43は、移動端末10が第1エリアA1から第2エリアA2に移動したことを検知すると、加速度センサ15の検出値をLoRa信号と共に送信することを指示するメッセージを含む制御信号を移動端末10に送信する。そして、移動端末10(制御部11)は、当該制御信号の受信に応じて、移動端末10の動作モードをモードEに設定する。移動端末10がモードEで動作することにより、移動端末10から送信されるLoRa信号と共に、加速度センサ15の検出値が送信される。その結果、測位部42により、直近の移動端末10の測位履歴と、規定数未満のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報と、加速度センサ15の検出値と、に基づいて、移動端末10の測位が行われる。
Subsequently, as in the
続いて、移動端末10が第2エリアA2内から第1エリアA1内に移動すると(ステップS6:YES(第1エリアに移動))、制御部43は、移動端末10を再度モードBで動作させる(ステップS3)。すなわち、制御部43から、移動端末10に対して、移動端末10が第1エリアA1に位置していることを示すメッセージを含む制御信号が送信される。そして、移動端末10(制御部11)は、当該制御信号の受信に応じて、移動端末10の動作モードをモードEからモードBに変更する。その結果、移動端末10からサーバ40への不要なデータ送信(すなわち、加速度センサ15の検出値の送信)が停止される。
Subsequently, when the
一方、移動端末10が第2エリアA2内から第2エリアA2外(第1エリアA1とは反対側)に移動すると(ステップS6:YES(第2エリア外に移動))、移動端末10(制御部11)は、移動端末10の動作モードをモードCに変更する(ステップS7)。上述したように、制御部11は、サーバ40からの制御信号(移動端末10が第1エリアA1又は第2エリアA2に位置することを示すメッセージを含む制御信号)を定期的に受信できなくなったことに応じて、移動端末10の動作モードを、モードCに設定する。
On the other hand, when the
続いて、図5に示した移動端末10Bのように、移動端末10が第2エリアA2外から第2エリアA2内に移動すると(ステップS8:YES)、移動端末10(制御部11)は、移動端末10をモードFで動作させる(ステップS9)。上述したように、移動端末10が第2エリアA2外から第2エリアA2内に移動すると、移動端末10のLoRa通信部13は、規定数未満の数のLoRaゲートウェイ20から、定期的にブロードキャストされる制御信号を受信する。そして、移動端末10の制御部11は、LoRa通信部13による上記制御信号の受信状況(ここでは、規定数未満の数のLoRaゲートウェイ20から上記制御信号を受信できたこと)に応じて、移動端末10が第2エリア内に位置すると判断する。そして、制御部11は、当該判断結果に基づいて、移動端末10の動作モードをモードFに変更する。その結果、測位部42により、直近の移動端末10の測位履歴と、規定数未満のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報と、加速度センサ15の検出値と、に基づいて、移動端末10の測位が行われる。
Subsequently, as in the
続いて、移動端末10が第2エリアA2内から再度第2エリアA2外に移動すると(ステップS10:YES(第3エリアに移動))、移動端末10は、再びモードCで動作する(ステップS7)。この際、モードCに変更される前の移動端末10の動作モードは、モードF(eDRX)となっている。この構成により、セルラ通信部14が待機状態(eDRX)となっていない場合(すなわち、「Rx:off」となっている場合)と比較して小さい消費電力で、セルラ測位に復帰することができる。
Subsequently, when the
一方、移動端末10が第2エリアA2内から第1エリアA1内に移動すると(ステップS10:YES(第1エリアに移動))、制御部43は、移動端末10をモードDで動作させる(ステップS11)。すなわち、制御部43から、移動端末10に対して、移動端末10が第1エリアA1に位置していることを示すメッセージを含む制御信号が送信される。そして、移動端末10(制御部11)は、当該制御信号の受信に応じて、移動端末10の動作モードをモードFからモードDに変更する。その結果、移動端末10からサーバ40への不要なデータ送信(すなわち、加速度センサ15の検出値の送信)が停止される。なお、この時点では、セルラ通信部14の待機状態(eDRX)は解除されない。
On the other hand, when the
続いて、制御部43は、規定数以上のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報に基づいて、LoRa測位の安定性に関する所定の通信条件を満たすか否かを判定する(ステップS12)。当該通信条件を満たすと判定された場合(ステップS12:YES)、制御部43は、LoRaゲートウェイ20を介して移動端末10に対してセルラ通信部14のeDRXの解除を指示するメッセージを含む制御信号を送信する。そして、移動端末10(制御部11)は、当該制御信号の受信に応じて、セルラ通信部14のeDRXを解除する。その結果、移動端末10の動作モードが、モードDからモードBに変更される(ステップS3)。
Subsequently, the
一方、上記通信条件を満たすと判定される前に、移動端末10が第2エリアA2内に再び移動した場合(ステップS13:YES)、移動端末10の動作モードが、再度モードFに変更される(ステップS9)。
On the other hand, if the
以上説明したサーバ40によれば、第2状態、すなわち、LoRa測位が不可能であるが、規定数未満のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報を用いることが可能な場合において、規定数未満のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報と直近の移動端末10の測位履歴とに基づく測位が行われる。この構成によれば、第2状態において常にセルラ測位を行う場合と比較して、移動端末10の測位に必要な消費電力を抑制できる。すなわち、本実施形態の通信システム1においては、LoRa測位が不完全な場合においても、LoRaゲートウェイ20が移動端末10から受信したLoRa信号を用いた測位が実行される。これにより、移動端末10の測位を継続しつつ、セルラ測位を行う場合よりも移動端末10の消費電力を抑制できる。
According to the
また、制御部43は、第1状態において、移動端末10の動作モードを、LoRa信号を送信すると共にセルラ信号を送信しない第1モード(モードB)に設定する。そして、制御部43は、第1状態から第2状態に遷移した場合に、移動端末10の動作モードを第1モード(本実施形態では、モードE)のままにする。なお、本実施形態では、制御部43は、移動端末10の動作モードを、モードBからモードEに変更するが、LoRa信号と共に送信される情報(加速度センサ15の検出値)が変更されるのみであり、LoRa信号を送信すると共にセルラ信号を送信しない状態(すなわち、第1モード)は維持される。上記構成によれば、第2エリアに位置する移動端末10の測位を、規定数未満のLoRaゲートウェイ20が移動端末10から受信するLoRa信号と他の情報(測位履歴、加速度センサ15の検出値等)との組み合わせにより行うことができる。その結果、移動端末10の測位を継続しつつ、移動端末10の消費電力を効果的に抑制できる。
Further, in the first state, the
また、制御部43は、第2状態から第1状態に遷移した後、規定数以上のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報に基づいて、LoRa測位の安定性に関する所定の通信条件を満たすか否かを判定し、当該通信条件を満たすと判定された場合に、移動端末10の待機状態(eDRX)を解除する。上述したように、セルラ通信部14をeDRXにすることにより、再度セルラ測位を有効にする際の消費電力を低減できる一方で、eDRXを維持するためには一定の消費電力が必要となる。上記構成によれば、LoRa測位が安定し(例えば、移動端末10が第1エリアA1の中心部に近い位置まで移動し)、移動端末10が当分第3エリアA3に移動しない可能性が高い場合に、eDRXを解除することができる。その結果、eDRXを維持するための消費電力を節約することができる。
Further, after the transition from the second state to the first state, the
また、制御部43は、第2状態において、移動端末10に設けられた加速度センサ15の検出値をLoRa信号と共に送信するように、移動端末10の動作を制御する。そして、測位部42は、第2状態において、加速度センサ15の検出値にも更に基づいて、移動端末10の測位を行う。上記構成によれば、直近の移動端末10の測位履歴に基づいて移動端末10の移動方向を推定する際に、加速度センサ15の検出値を補助情報として用いることにより、当該移動方向の推定精度を向上させることができる。その結果、第2状態における測位の精度を向上させることができる。
Further, the
また、サーバ40(制御部43)は、第1状態及び第2状態において、移動端末10に対して定期的に制御信号を送信する。そして、移動端末10は、サーバ40から上記制御信号を定期的に受信できなくなったことに応じて、移動端末10の動作モードを、第2モード(モードC)に設定する。上記構成によれば、サーバ40からの制御信号の受信ができなくなったことをトリガとすることにより、移動端末10の動作モードをセルラ測位を行うためのモードCに適切に変更することができる。
Further, the server 40 (control unit 43) periodically transmits a control signal to the
また、移動端末10は、LoRa通信方式によりLoRaゲートウェイ20と通信可能に構成されている。移動端末10は、LoRa通信部13と制御部11とを備える。LoRa通信部13は、LoRaゲートウェイ20から制御信号を受信する受信部として機能する。制御部11は、移動端末10が第1エリアA1と、第2エリアA2と、第3エリアA3のうち第1エリアA1及び第2エリアA2を除くエリアと、のうちのいずれのエリアに位置しているかを、上記制御信号の受信状況に基づいて判断し、当該判断結果に基づいて移動端末10の動作モードを設定する。上述したように、制御部11は、例えば、サーバ40からLoRaゲートウェイ20介して送信される制御信号及びLoRaゲートウェイから定期的にブロードキャストされる制御信号の少なくとも一方の受信状況に基づいて、上記判断を行う。そして、制御部11は、移動端末10が第1エリアA1又は第2エリアA2に位置すると判断された場合に、移動端末10の動作モードを第1モード(本実施形態では、モードB、モードE、又はモードF)に設定する。一方、制御部11は、移動端末10が第3エリアA3のうち第1エリアA1及び第2エリアA2を除くエリアに位置すると判断された場合に、移動端末10の動作モードを第2モード(本実施形態では、モードC)に設定する。
Further, the
このような移動端末10によれば、規定数未満のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報と直近の移動端末10の測位履歴とに基づく測位を行うことが可能な場合(すなわち、第2状態)において、セルラ通信をOFF(Tx:off)にすることができる。この構成によれば、第2状態において常にセルラ測位を行う場合と比較して、移動端末10の測位に必要な消費電力を抑制できる。
According to such a
以上、一実施形態に係るサーバ40を含む通信システム1について説明されたが、サーバ40の構成は上記実施形態に限定されない。例えば、上述した第2状態における測位(直近の移動端末10の測位履歴と、規定数未満のLoRaゲートウェイ20から取得された信号情報と、加速度センサ15の検出値と、に基づく測位)の精度は、セルラ測位及びLoRa測位と比較して低い。また、当該測位は、直近の移動端末10の測位履歴に基づいている。このため、第2状態(すなわち、移動端末10が第2エリアA2内に位置する状態)が一定期間以上継続した場合、測位誤差が累積的に増大してしまうおそれがある。そこで、制御部43は、第2状態の継続時間(すなわち、移動端末10がモードE又はモードFである状態)が予め定められた閾値以上となった場合に、移動端末10の動作モードを第1モード(モードE又はモードF)から、第2モード(モードC)に変更してもよい。この構成によれば、第2状態の継続時間が閾値以上となり、測位誤差が許容値を超えている可能性がある場合に、測位方式をセルラ測位に切り替えることができる。その結果、第2エリアA2に滞在する期間が長い移動端末10の測位精度の低下を防止することができる。
Although the
また、上記実施形態では、第2状態における移動端末10の測位において、加速度センサ15の検出値が用いられたが、加速度センサ15の検出値を用いることは必須ではない。また、移動端末10の測位のために加速度センサ15の検出値を用いない場合には、移動端末10からサーバ40に対する加速度センサ15の検出値の送信は不要となる。この場合、上述したモードEはモードBに置き換えられてもよく、モードFはモードDに置き換えられてもよい。
Further, in the above embodiment, the detection value of the
また、上記実施形態では、第1通信方式及び第2通信方式の例として、LoRa通信及びセルラ通信を例示したが、第1通信方式及び第2通信方式の組み合わせは、必ずしも上記例に限られない。 Further, in the above embodiment, LoRa communication and cellular communication are exemplified as examples of the first communication method and the second communication method, but the combination of the first communication method and the second communication method is not necessarily limited to the above example. ..
また、上記実施形態では、第2エリアA2を1つ又は2つのLoRaゲートウェイ20が移動端末10からLoRa信号を受信可能なエリアと定義したが、第2エリアA2は、所定数(2以上の数)以上且つ規定数未満のLoRaゲートウェイ20が移動端末10からLoRa信号を受信可能なエリアと定義されてもよい。例えば、測位部42の測位に用いられる信号情報が1つだけである場合(すなわち、1つのLoRaゲートウェイ20のみが移動端末10からLoRa信号を受信可能な場合)に、上述した第2状態における測位について所望の精度が出ないことが考えられる。このような場合、第2エリアA2は、2つのLoRaゲートウェイ20が移動端末10から信号を受信可能なエリアと定義されてもよい。
Further, in the above embodiment, the second area A2 is defined as an area where one or two
また、上記実施形態では、LoRaゲートウェイ20は、定期的に制御信号を外部に送信(ブロードキャスト)するように構成されていた。この構成により、起動直後の移動端末10(すなわち、モードAで動作している移動端末10)が、LoRaゲートウェイ20からの上記制御信号の受信状況に基づいて、自端末が在圏するエリアを判定することが可能とされていた。また、第2エリアA2外から第2エリアA2内へと移動する移動端末10(すなわち、モードCで動作している移動端末10)が、LoRaゲートウェイ20からの上記制御信号の受信状況に基づいて、自端末が第2エリアA2外から第2エリアA2内へと移動したことを検知することが可能とされていた。しかし、LoRaゲートウェイ20は、定期的に上記制御信号を外部に送信(ブロードキャスト)しないように構成されてもよい。この場合、上述したモードA及びモードCにおいて、LoRa通信部13の動作状態が「Tx:on,Rx:on」(Class A)に設定されればよい。
Further, in the above embodiment, the
LoRaゲートウェイ20及び移動端末10の動作モード(モードA及びモードC)を上記のように構成した場合、常に、サーバ40側で移動端末10が在圏するエリアを判定することが可能となる。その結果、サーバ40が、当該判定結果に基づく制御信号を移動端末10に送信することにより、移動端末10の動作モードを制御することが可能となる。例えば、第3状態から第2状態に遷移した場合(すなわち、移動端末10が第2エリアA2外から第2エリアA2内へと移動した場合)に、サーバ40の制御部43は、移動端末10の動作モードを第2モード(ここでは、モードC)から第1モード(ここでは、モードF)に変更することができる。具体的には、制御部43は、取得部41により規定数(3つ)未満のLoRaゲートウェイ20から信号情報が取得されていることを確認すると、当該LoRaゲートウェイ20を介して、移動端末10が第2エリアA2に位置していることを示すメッセージを含む制御信号を移動端末10に送信する。そして、移動端末10の制御部11は、当該制御信号の受信に応じて、移動端末10の動作モードを、図5に示されるモードFに変更する。上記構成によれば、LoRa測位が可能な第1エリアA1に移動端末10が移動するタイミングよりも早い段階でセルラ測位を停止することができる。その結果、移動端末10の測位を継続しつつ、移動端末10の消費電力を効果的に抑制できる。また、上記構成によれば、移動端末10が再度第2エリアA2外に移動し、移動端末10の動作モードを第2モードに変更する必要が生じた際(すなわち、セルラ測位を有効にする必要が生じた際)に、必要となる消費電力を低減できる。上記構成は、例えば、移動端末10が第2エリアA2の外縁付近を移動しており、第2エリアA2に入ったり出たりする移動を繰り返すような場合において、特に有効である。
When the operation modes (mode A and mode C) of the
また、LoRaゲートウェイ20及び移動端末10の動作モード(モードA及びモードC)を上記のように構成した場合、上述したフローチャート(図6)のステップS2及びS3の処理は、以下のように変更される。すなわち、ステップS2において、制御部43が、取得部41により規定数以上のLoRaゲートウェイ20から信号情報が取得されていることを確認すると、当該規定数以上のLoRaゲートウェイ20の少なくとも一つを介して、移動端末10が第1エリアA1に位置していることを示すメッセージを含む制御信号を移動端末10に送信する。すなわち、取得部41により規定数以上のLoRaゲートウェイ20から信号情報が取得されているか否かに基づいて、移動端末10が第1エリアA1内に位置するか否かが判定される(ステップS2)。つまり、移動端末10(制御部11)は、上記メッセージを含む制御信号が受信されたか否かに基づいて、自端末が第1エリアA1に位置しているか否かを把握できる。そして、移動端末10のLoRa通信部13が、LoRaゲートウェイ20から上記制御信号を受信した場合、移動端末10の制御部11が、上記制御信号の受信状況(ここでは、上記メッセージを受信したこと)に基づいて、移動端末10の動作モードをモードBに設定する(ステップS3)。なお、ここでは、起動直後の移動端末10の動作モード(図7のモードAにおいて、LoRa通信部13の動作状態が「Class A」とされたモード)は、モードBと同一であるため、移動端末10の動作モードは実質的に変更されず、維持されることになる。
Further, when the operation modes (mode A and mode C) of the
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現方法は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的又は論理的に結合した1つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的又は間接的に(例えば、有線、無線などを用いて)接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、上記1つの装置又は上記複数の装置にソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。 The block diagram used in the description of the above embodiment shows a block of functional units. These functional blocks (components) are realized by any combination of at least one of hardware and software. Further, the method of realizing each functional block is not particularly limited. That is, each functional block may be realized by using one device that is physically or logically connected, or directly or indirectly (for example, by two or more devices that are physically or logically separated). , Wired, wireless, etc.) and may be realized using these plurality of devices. The functional block may be realized by combining the software with the one device or the plurality of devices.
機能には、判断、決定、判定、計算、算出、処理、導出、調査、探索、確認、受信、送信、出力、アクセス、解決、選択、選定、確立、比較、想定、期待、見做し、報知(broadcasting)、通知(notifying)、通信(communicating)、転送(forwarding)、構成(configuring)、再構成(reconfiguring)、割り当て(allocating、mapping)、割り振り(assigning)などがあるが、これらに限られない。 Functions include judgment, decision, judgment, calculation, calculation, processing, derivation, investigation, search, confirmation, reception, transmission, output, access, solution, selection, selection, establishment, comparison, assumption, expectation, and assumption. There are broadcasting, notifying, communicating, forwarding, configuring, reconfiguring, allocating, mapping, assigning, etc., but only these. I can't.
例えば、本開示の一実施の形態におけるサーバ40は、本開示の通信制御方法を行うコンピュータとして機能してもよい。図8は、本開示の一実施の形態に係るサーバ40のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のサーバ40は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。また、上述した移動端末10のハードウェア構成も、サーバ40と同様のコンピュータ装置として構成されてもよい。
For example, the
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。サーバ40のハードウェア構成は、図8に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
In the following description, the word "device" can be read as a circuit, device, unit, or the like. The hardware configuration of the
サーバ40における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることによって、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信を制御したり、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。
For each function in the
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)によって構成されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール、データなどを、ストレージ1003及び通信装置1004の少なくとも一方からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態において説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、測位部42は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001において動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001によって実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップによって実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
Further, the
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つによって構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本開示の一実施の形態に係る通信制御方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
The
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つによって構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及びストレージ1003の少なくとも一方を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
The
通信装置1004は、有線ネットワーク及び無線ネットワークの少なくとも一方を介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。
The
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。上述したモニタ10aは、出力装置1006に含まれる。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
The
また、プロセッサ1001、メモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007によって接続される。バス1007は、単一のバスを用いて構成されてもよいし、装置間ごとに異なるバスを用いて構成されてもよい。
Further, each device such as the
また、サーバ40は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つを用いて実装されてもよい。
Further, the
以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。 Although the present embodiment has been described in detail above, it is clear to those skilled in the art that the present embodiment is not limited to the embodiment described in the present specification. This embodiment can be implemented as a modified or modified mode without departing from the spirit and scope of the present invention determined by the description of the claims. Therefore, the description of the present specification is for the purpose of exemplification and does not have any restrictive meaning to the present embodiment.
本開示において説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本開示において説明した方法については、例示的な順序を用いて様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。 The order of the processing procedures, sequences, flowcharts, and the like of each aspect / embodiment described in the present disclosure may be changed as long as there is no contradiction. For example, the methods described in the present disclosure present elements of various steps using exemplary order, and are not limited to the particular order presented.
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルを用いて管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。 The input / output information and the like may be stored in a specific location (for example, a memory), or may be managed using a management table. Input / output information and the like can be overwritten, updated, or added. The output information and the like may be deleted. The input information or the like may be transmitted to another device.
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:true又はfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。 The determination may be made by a value represented by 1 bit (0 or 1), by a boolean value (Boolean: true or false), or by comparing numerical values (for example, a predetermined value). It may be done by comparison with the value).
本開示において説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。 Each aspect / embodiment described in the present disclosure may be used alone, in combination, or switched with execution. Further, the notification of predetermined information (for example, the notification of "being X") is not limited to the explicit one, but is performed implicitly (for example, the notification of the predetermined information is not performed). May be good.
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。 Software is an instruction, instruction set, code, code segment, program code, program, subprogram, software module, whether called software, firmware, middleware, microcode, hardware description language, or another name. , Applications, software applications, software packages, routines, subroutines, objects, executable files, execution threads, procedures, functions, etc. should be broadly interpreted to mean.
また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術(同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL:Digital Subscriber Line)など)及び無線技術(赤外線、マイクロ波など)の少なくとも一方を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び無線技術の少なくとも一方は、伝送媒体の定義内に含まれる。 Further, software, instructions, information and the like may be transmitted and received via a transmission medium. For example, a website, where the software uses at least one of wired technology (coaxial cable, fiber optic cable, twist pair, Digital Subscriber Line (DSL), etc.) and wireless technology (infrared, microwave, etc.). When transmitted from a server, or other remote source, at least one of these wired and wireless technologies is included within the definition of transmission medium.
本開示において説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。 The information, signals, etc. described in the present disclosure may be represented using any of a variety of different techniques. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc. that may be referred to throughout the above description may be voltage, current, electromagnetic waves, magnetic fields or magnetic particles, light fields or photons, or any of these. It may be represented by a combination of.
また、本開示において説明した情報、パラメータなどは、絶対値を用いて表されてもよいし、所定の値からの相対値を用いて表されてもよいし、対応する別の情報を用いて表されてもよい。 In addition, the information, parameters, etc. described in the present disclosure may be expressed using absolute values, relative values from predetermined values, or using other corresponding information. It may be represented.
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的な名称ではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本開示で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々な情報要素は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々な情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的な名称ではない。 The names used for the above parameters are not limited in any respect. Further, mathematical formulas and the like using these parameters may differ from those explicitly disclosed in this disclosure. Since the various information elements can be identified by any suitable name, the various names assigned to these various information elements are not limited in any way.
本開示において使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。 The phrase "based on" as used in this disclosure does not mean "based on" unless otherwise stated. In other words, the statement "based on" means both "based only" and "at least based on".
本開示において使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定しない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本開示において使用され得る。したがって、第1及び第2の要素への参照は、2つの要素のみが採用され得ること、又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。 Any reference to elements using designations such as "first", "second" as used in this disclosure does not generally limit the quantity or order of those elements. These designations can be used in the present disclosure as a convenient way to distinguish between two or more elements. Thus, references to the first and second elements do not mean that only two elements can be adopted, or that the first element must somehow precede the second element.
本開示において、「含む(include)」、「含んでいる(including)」及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本開示において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。 When "include", "including" and variations thereof are used in the present disclosure, these terms are as comprehensive as the term "comprising". Is intended. Furthermore, the term "or" used in the present disclosure is intended not to be an exclusive OR.
本開示において、例えば、英語でのa, an及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、本開示は、これらの冠詞の後に続く名詞が複数形であることを含んでもよい。 In the present disclosure, if articles are added by translation, for example a, an and the in English, the disclosure may include that the nouns following these articles are in the plural.
本開示において、「AとBが異なる」という用語は、「AとBが互いに異なる」ことを意味してもよい。なお、当該用語は、「AとBがそれぞれCと異なる」ことを意味してもよい。「離れる」、「結合される」などの用語も、「異なる」と同様に解釈されてもよい。 In the present disclosure, the term "A and B are different" may mean "A and B are different from each other". The term may mean that "A and B are different from C". Terms such as "separate" and "combined" may be interpreted in the same way as "different".
1…通信システム、10…移動端末、15…加速度センサ、20…LoRaゲートウェイ(ゲートウェイ)、40…サーバ(通信制御装置)、41…取得部、42…測位部、43…制御部、A1…第1エリア、A2…第2エリア、A3…第3エリア。 1 ... communication system, 10 ... mobile terminal, 15 ... acceleration sensor, 20 ... LoRa gateway (gateway), 40 ... server (communication control device), 41 ... acquisition unit, 42 ... positioning unit, 43 ... control unit, A1 ... 1 area, A2 ... 2nd area, A3 ... 3rd area.
Claims (9)
前記取得部により前記信号情報が取得された前記ゲートウェイの数に応じた測位方式により、前記移動端末の測位を行う測位部と、を備え、
前記測位部は、
前記第1通信方式に基づく測位に必要な規定数以上の前記ゲートウェイが前記移動端末から前記信号を受信可能な第1エリア内に前記移動端末が位置しており、且つ、前記取得部により前記規定数以上の前記ゲートウェイから前記信号情報が取得される第1状態において、前記規定数以上の前記ゲートウェイから取得された前記信号情報に基づいて前記移動端末の測位を行い、
前記第1エリア外であって前記規定数未満の前記ゲートウェイが前記移動端末から前記信号を受信可能な第2エリア内に前記移動端末が位置しており、且つ、前記取得部により前記規定数未満の前記ゲートウェイから前記信号情報が取得される第2状態において、直近の前記移動端末の測位履歴と前記規定数未満の前記ゲートウェイから取得された前記信号情報とに基づいて前記移動端末の測位を行い、
前記第1通信方式よりも消費電力が大きい第2通信方式に基づく測位が可能な第3エリアのうち前記第1エリア及び前記第2エリアを除くエリアに前記移動端末が位置しており、且つ、前記取得部により前記信号情報が取得されない第3状態において、前記第2通信方式に基づく前記移動端末の測位結果を取得し、
前記第3エリアは、前記第1エリア及び前記第2エリアを含む、通信制御装置。 An acquisition unit that acquires signal information regarding a signal received from the mobile terminal by the gateway from a gateway that communicates with the mobile terminal by the first communication method.
A positioning unit for positioning the mobile terminal by a positioning method according to the number of gateways for which the signal information has been acquired by the acquisition unit is provided.
The positioning unit
The mobile terminal is located in a first area where the gateway can receive the signal from the mobile terminal by the specified number or more required for positioning based on the first communication method, and the acquisition unit defines the above. In the first state in which the signal information is acquired from the number or more of the gateways, the mobile terminal is positioned based on the signal information acquired from the specified number or more of the gateways.
The mobile terminal is located in a second area outside the first area and less than the specified number of gateways can receive the signal from the mobile terminal, and the number is less than the specified number by the acquisition unit. In the second state in which the signal information is acquired from the gateway, the mobile terminal is positioned based on the latest positioning history of the mobile terminal and the signal information acquired from the gateway less than the specified number. ,
The mobile terminal is located in an area other than the first area and the second area among the third areas where positioning based on the second communication method, which consumes more power than the first communication method, is possible, and the mobile terminal is located. In the third state in which the signal information is not acquired by the acquisition unit, the positioning result of the mobile terminal based on the second communication method is acquired.
The third area is a communication control device including the first area and the second area.
前記制御部は、
前記第1状態において、前記移動端末の動作モードを前記第1通信方式に基づく測位のための第1信号を送信すると共に前記第2通信方式に基づく測位のための第2信号を送信しない第1モードに設定し、
前記第1状態から前記第2状態に遷移した場合に、前記移動端末の動作モードを前記第1モードのままにする、請求項1に記載の通信制御装置。 Further provided with a control unit for controlling the operation of the mobile terminal,
The control unit
In the first state, the operation mode of the mobile terminal is a first signal that transmits a first signal for positioning based on the first communication method and does not transmit a second signal for positioning based on the second communication method. Set to mode,
The communication control device according to claim 1, wherein when the transition from the first state to the second state, the operation mode of the mobile terminal remains in the first mode.
前記制御部は、前記第3状態から前記第2状態に遷移した場合に、前記移動端末の動作モードを前記第2通信方式に基づく測位のための第2信号を送信する第2モードから、前記第1通信方式に基づく測位のための第1信号を送信すると共に前記第2信号を送信しない第1モードに変更する、請求項1又は2に記載の通信制御装置。 Further provided with a control unit for controlling the operation of the mobile terminal,
When the control unit transitions from the third state to the second state, the operation mode of the mobile terminal is changed from the second mode of transmitting a second signal for positioning based on the second communication method. The communication control device according to claim 1 or 2, wherein the first signal for positioning based on the first communication method is transmitted and the mode is changed to the first mode in which the second signal is not transmitted.
前記測位部は、前記第2状態において、前記加速度センサの検出値にも更に基づいて、前記移動端末の測位を行う、請求項2〜6のいずれか一項に記載の通信制御装置。 In the second state, the control unit controls the operation of the mobile terminal so as to transmit the detection value of the acceleration sensor provided on the mobile terminal together with the first signal.
The communication control device according to any one of claims 2 to 6, wherein the positioning unit performs positioning of the mobile terminal in the second state based on a value detected by the acceleration sensor.
前記通信制御装置は、前記第1状態及び前記第2状態において、前記移動端末に対して定期的にメッセージを送信し、
前記移動端末は、前記通信制御装置から前記メッセージを定期的に受信できなくなったことに応じて、前記移動端末の動作モードを、前記第2通信方式による測位のための第2信号を送信する第2モードに設定する、通信システム。 A communication system including the communication control device according to any one of claims 1 to 7 and the mobile terminal.
The communication control device periodically transmits a message to the mobile terminal in the first state and the second state.
The mobile terminal transmits a second signal for positioning by the second communication method in the operation mode of the mobile terminal in response to the fact that the message cannot be periodically received from the communication control device. A communication system set to 2 modes.
前記ゲートウェイから制御信号を受信する受信部と、
前記第1通信方式に基づく測位に必要な規定数以上の前記ゲートウェイが前記移動端末から前記信号を受信可能な第1エリアと、前記第1エリア外であって前記規定数未満の前記ゲートウェイが前記移動端末から前記信号を受信可能な第2エリアと、前記第1通信方式よりも消費電力が大きい第2通信方式に基づく測位が可能な第3エリアのうち前記第1エリア及び前記第2エリアを除くエリアと、のうちのいずれのエリアに前記移動端末が位置しているかを、前記制御信号の受信状況に基づいて判断し、該判断結果に基づいて前記移動端末の動作モードを設定する制御部と、を備え、
前記第3エリアは、前記第1エリア及び前記第2エリアを含み、
前記制御部は、
前記移動端末が前記第1エリア又は前記第2エリアに位置すると判断された場合に、前記動作モードを前記第1通信方式に基づく測位のための第1信号を送信すると共に前記第1通信方式よりも消費電力が大きい第2通信方式に基づく測位のための第2信号を送信しない第1モードに設定し、
前記移動端末が前記第3エリアのうち前記第1エリア及び前記第2エリアを除くエリアに位置すると判断された場合に、前記動作モードを前記第2信号を送信する第2モードに設定する、移動端末。 A mobile terminal configured to be able to communicate with the gateway using the first communication method.
A receiver that receives control signals from the gateway,
The first area where the gateways capable of receiving the signal from the mobile terminal by the specified number or more required for positioning based on the first communication method and the gateways outside the first area and less than the specified number are said. Of the second area where the signal can be received from the mobile terminal and the third area where positioning based on the second communication method, which consumes more power than the first communication method, is possible, the first area and the second area are selected. A control unit that determines in which of the excluded areas and which area the mobile terminal is located based on the reception status of the control signal, and sets the operation mode of the mobile terminal based on the determination result. And with
The third area includes the first area and the second area.
The control unit
When it is determined that the mobile terminal is located in the first area or the second area, the first signal for positioning based on the first communication method is transmitted in the operation mode, and the first communication method is used. Also set to the first mode, which does not transmit the second signal for positioning based on the second communication method, which consumes a lot of power.
When it is determined that the mobile terminal is located in an area other than the first area and the second area of the third area, the operation mode is set to the second mode for transmitting the second signal. Terminal.
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