JP4107066B2 - GPS terminal - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、GPS機能を用いた測位装置を搭載し、管理センターとの間で無線伝送路を用いた通信を行うことによって、管理センターで現在位置を管理することができるGPS端末に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、バッテリから電源供給され、GPS衛星からのGPS衛星信号を受信して測位動作を行い、その測位した位置情報を管理センターへ送信するGPS端末がある。しかし、管理センターとの通信要求があった場合に測位した位置情報を一定間隔で管理センターへ送信するものであって、同じ位置から動かない場合でも一定間隔で送信するため、不必要な位置情報を取得することになり、無駄に電力を消費してバッテリの使用時間が短くなって、必要時にはバッテリの容量切れで動作しなくなるという問題があった。
【0003】
そこで上記問題を解決するため、GPS受信部が測位動作を行う間隔を長くして消費電力を低減したGPS端末が提案された。(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
さらに、自機が移動していないと判断した場合、または電源電圧が低下した場合、または受信状態が悪い場合にGPS受信部が測位動作を行う間隔を長くして消費電力を低減したGPS端末が提案された。(例えば、特許文献2参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−160118号公報(3頁左欄第10行〜第16行、3頁右欄第10行〜第16行、図2)
【特許文献2】
特開2001−74494号公報(3頁右欄第24行〜4頁左欄第5行、5頁右欄第10行〜第19行、図1、図2、図6〜図8)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来例では、GPS受信部が測位動作を行う間隔をGPS端末側で制御しているので、管理センターが位置情報を必要とするときにGPS端末から位置情報が送信されず、必要でないときに位置情報が送信される状況が発生することがあり、位置情報を受け取る管理センター側の都合や状況は考慮されていなかった。
【0007】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、低消費電力で且つ管理センター側の都合や状況を考慮して位置情報を送信するGPS端末を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、GPS衛星からのGPS衛星信号を受信して測位動作を行い本端末の位置情報を生成するGPS受信手段と、本端末との通信手段を有する管理センターに前記GPS受信手段で測位した位置情報を間欠送信する通信手段と、前記通信手段が位置情報の送信を開始する前に、今回測位した位置情報と前回測位した位置情報との差を演算する距離判断手段と、動作電源を供給するバッテリと、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、前記GPS受信手段の測位状態を判定するGPS受信状態判定手段とを備え、前記通信手段は、前記バッテリ残容量検出手段の検出結果を管理センターに送信して、該検出結果に応じて送信される管理センターからの指示に基づく間隔で位置情報を送信し、前記距離判断手段の演算結果が所定の値以下であれば位置情報を送信せず、前記GPS受信手段の電源は、前記GPS受信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になり、前記GPS受信状態判定手段の判定結果が良好でない場合はオン状態を維持することを特徴とする。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1において、前記通信手段の通信状態を判定する通信状態判定手段を備え、前記GPS受信手段の電源は、前記通信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になり、前記通信状態判定手段の判定結果が良好でない場合はオン状態を維持することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0012】
図1に示すように、本実施形態のGPS端末1は、GPSアンテナ10と、GPS受信部11と、CPU12と、通信モジュール13と、通信用アンテナ14と、バッテリ15とから構成された携帯型であり、バッテリ15から動作電源を供給されている。
【0013】
GPS受信部11は、GPSアンテナ10を介してGPS衛星からのGPS衛星信号を受信して測位動作を行い、位置情報を生成する。通信モジュール13は、通信用アンテナ14を介して管理センター2と通信を行うもので、携帯電話を用いて構成される。CPU12はGPS端末1の各動作を制御している。
【0014】
管理センター2は、GPS端末1と通信を行う無線装置20と、無線装置20を制御する無線制御部21と、無線装置20及び無線制御部21を介してGPS端末1との間でデータのやり取りを行う管理部22とから構成される。
【0015】
以下、GPS端末1から管理センター2への位置情報の送信動作について説明する。まずCPU12が通信要求を発生した場合に、GPS受信部11で生成された位置情報はCPU12に入力され、CPU12から通信モジュール13に出力されて、通信モジュール13は位置情報を送信する。この通信モジュールの位置情報の送信動作は、1分間隔で行われる。
【0016】
またCPU12では、CPU12が通信要求を発生したときに(通信モジュール13が位置情報の送信を開始する前に)、取得した現在の位置情報と1分前に取得した位置情報を演算することで、現在の位置と1分前の位置との差を計算している。例えば簡易計算として、緯度、経度からなる位置情報より、緯度の差をΔ緯度(度)、経度の差をΔ経度(度)、緯度Φとすると、緯度方向のずれΔX(m)及び経度方向のずれΔY(m)は、
緯度方向のずれΔX(m)=Δ緯度(度)×1852(m)×60(秒)、
経度方向のずれΔY(m)=Δ経度(度)×1852(m)×60(秒)×cosΦ、となる。
【0017】
これから、
現在の位置と1分前の位置との間の距離D(m)=√(ΔX2+ΔY2)
を導き、距離D(m)が50m以上離れていない場合、CPU12は通信モジュール13が位置情報を送信しないように制御して、不必要な通信を行わないことで消費電力を低減させて、バッテリ15の使用時間を延ばすことが可能となる。
【0018】
さらに、CPU12はA/D変換部12aを備えて、バッテリ15の電圧をA/D変換した値を監視しており、電圧の閾値として[通信可能電圧+0.3V]をメモリ内に予め記憶している。そしてCPU12が通信要求を発生したときにバッテリ15の電圧が[通信可能電圧+0.3V]にまで低下していると、バッテリ15の残容量が低下したと判断する。するとCPU12は、通信モジュール13が行う次回の位置情報の送信時に、バッテリ15の電圧値、またはCPU12で簡易計算した通信可能回数を位置情報に格納して送信させる。
【0019】
そして、バッテリ15の電圧値またはCPU12で簡易計算した通信可能回数を格納した位置情報を、無線装置20、無線制御部21を介して受け取った管理センター2の管理部22は、GPS端末1に対して送信動作を停止させる停止コマンドを送信し、通信モジュール13は受け取った停止コマンドをCPU12に出力して、CPU12は通信モジュール13の送信動作を停止させる。
【0020】
以後、センター部22は位置情報を知りたいときのみ、GPS端末1に対して位置情報要求コマンドを送信し、GPS端末1のCPU12はこの位置情報要求コマンドを受け取ったときのみ通信要求を発生して、通信モジュール13に位置情報を送信させる。したがって、通信モジュール13はバッテリ15の残容量が少なくなると、管理センター2が必要とするときに位置情報の送信動作を行うことで、通常時より送信動作の回数を減らすことができ、消費電力を低減させてバッテリ15の使用時間を延ばすことが可能となる。
【0021】
また、CPU12は通信要求を発生したときにGPS受信部11で測位した位置情報内のCN値(Carrier to Noise ratio)を読み取る機能を備えており、このCN値が37dBHZ以上であれば、受信電力が−130dBm以上であり、GPS受信部11の測位状態は良好であると判断する。
【0022】
受信電力が−130dBm以上であれば1度測位すると、GPS受信部11の電源を一旦オフして、再度電源をオンした場合でも5秒程度で測位できる。そこでCPU12は、位置情報内のCN値が37dBHZ以上のときは、今回の位置情報の送信後GPS受信部11の電源を一旦オフし、通信モジュール13が次回の位置情報の送信を開始する5秒前にGPS受信部11の電源を再びオンして測位させることによってGPS受信部11での消費電力を低減させ、バッテリ15の使用時間を延ばすことが可能となる。
【0023】
さらに通信モジュール13は、CPU12に入力される管理センター2からの信号の受信レベルを測定する電界強度測定部13aを備え、CPU12は受信レベルに応じて0〜3本のアンテナの画像を表示するアンテナバー変換部12bを備えており、CPU12が通信要求を発生し、GPS受信部11にて測位動作を1度行った後に、アンテナバー変換部12bで表示したアンテナの本数が3本である場合(管理センター2からの信号の受信レベルが所定レベル以上の場合)、CPU12は通信モジュール13の通信状態が良好であると判断する。
【0024】
通信モジュール13の通信状態が良好であれば1度測位すると、GPS受信部11の電源を一旦オフして、再度電源をオンした場合でも5秒程度で測位できる。そこでCPU12は、通信モジュール13の通信状態が良好であると判断したときは、今回の位置情報の送信後GPS受信部11の電源を一旦オフし、通信モジュール13が次回の位置情報の送信を開始する5秒前にGPS受信部11の電源を再びオンして測位させることによってGPS受信部11での消費電力を低減させ、バッテリ15の使用時間を延ばすことが可能となる。
【0025】
本実施形態について、以下具体的な数字を挙げて説明する。例えば、GPS端末1が72時間の待ち受け後には位置情報を1分間隔で8回しか送信できない場合に、移動していない同じ位置で8回送信しても意味が無い。しかし本実施形態では、GPS端末1が所定の距離以上移動したときに位置情報を送信するので、長時間の動作が可能となる。
【0026】
また、バッテリ15の残容量が少なくなって残り8回しか送信できない場合、管理センター2にバッテリ15の残容量を送信することで、管理センター2はGPS端末1からの位置情報の送信を停止させる。そして、必要なときのみ管理センター2から位置情報を要求することで、長時間の動作が可能となり、必要時に発生するバッテリ15の容量切れを低減することができる。
【0027】
さらに、GPS受信部11は間欠動作しないときには約160mAhを消費するが、GPS受信部11の測位状態または通信モジュール13の通信状態が良好なときにGPS受信部11が1分間に5秒の間欠動作を行うことで、約60mAhの消費にまで低減でき、バッテリ15の寿命を約60%も延長させることができる。
【0028】
【発明の効果】
請求項1の発明は、GPS衛星からのGPS衛星信号を受信して測位動作を行い本端末の位置情報を生成するGPS受信手段と、本端末との通信手段を有する管理センターに前記GPS受信手段で測位した位置情報を間欠送信する通信手段と、前記通信手段が位置情報の送信を開始する前に、今回測位した位置情報と前回測位した位置情報との差を演算する距離判断手段と、動作電源を供給するバッテリと、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、前記GPS受信手段の測位状態を判定するGPS受信状態判定手段とを備え、前記通信手段は、前記バッテリ残容量検出手段の検出結果を管理センターに送信して、該検出結果に応じて送信される管理センターからの指示に基づく間隔で位置情報を送信し、前記距離判断手段の演算結果が所定の値以下であれば位置情報を送信せず、前記GPS受信手段の電源は、前記GPS受信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になり、前記GPS受信状態判定手段の判定結果が良好でない場合はオン状態を維持するので、バッテリの残容量が少なくなると管理センターが必要とするときに位置情報の送信動作を行うことができ、必要時に発生するバッテリの容量切れを低減させることができるという効果がある。また、移動距離が短い場合には位置情報を送信しないので、さらなる低消費電力化を図って長時間の動作が可能となる。さらには、測位性能を悪化させることなしにGPS受信手段での消費電力を低減させ、バッテリの使用時間を延ばすことが可能となるという効果がある。
【0030】
請求項2の発明は、請求項1において、前記通信手段の通信状態を判定する通信状態判定手段を備え、前記GPS受信手段の電源は、前記通信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になり、前記通信状態判定手段の判定結果が良好でない場合はオン状態を維持するので、測位性能を悪化させることなしにGPS受信手段での消費電力を低減させ、バッテリの使用時間を延ばすことが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
1 GPS端末
2 管理センター
10 GPSアンテナ
11 GPS受信部
12 CPU
13 通信モジュール
14 通信用アンテナ
15 バッテリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a GPS terminal equipped with a positioning device using a GPS function and capable of managing the current position at the management center by performing communication using a wireless transmission path with the management center. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a GPS terminal that is supplied with power from a battery, receives a GPS satellite signal from a GPS satellite, performs a positioning operation, and transmits the measured position information to a management center. However, when there is a communication request with the management center, the position information measured is sent to the management center at regular intervals, and even if it does not move from the same position, it is sent at regular intervals, so unnecessary location information Therefore, there is a problem in that power consumption is wasted and the battery usage time is shortened, and when necessary, the battery is out of capacity and cannot operate.
[0003]
Therefore, in order to solve the above problem, a GPS terminal has been proposed in which power consumption is reduced by increasing the interval at which the GPS receiver performs the positioning operation. (For example, refer to Patent Document 1).
[0004]
Furthermore, when it is determined that the aircraft is not moving, or when the power supply voltage is lowered, or when the reception state is bad, a GPS terminal that reduces power consumption by increasing the interval at which the GPS receiver performs the positioning operation was suggested. (For example, refer to Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-160118 (
[Patent Document 2]
JP 2001-74494 A (
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional example, the GPS receiver controls the interval at which the positioning operation is performed on the GPS terminal side, so when the management center requires position information, the position information is not transmitted from the GPS terminal and is not necessary. In some cases, location information is transmitted to the management center, and the convenience and status of the management center receiving the location information are not considered.
[0007]
The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a GPS terminal that transmits position information with low power consumption and taking into account the circumstances and circumstances of the management center.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a GPS receiving means for receiving a GPS satellite signal from a GPS satellite to perform a positioning operation and generating position information of the terminal, and a GPS receiving means in a management center having a communication means with the terminal. A communication means for intermittently transmitting the position information measured at the position, a distance determination means for calculating a difference between the position information measured this time and the position information measured last time before the communication means starts transmitting the position information, and an operation A battery for supplying power; battery remaining capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery; and GPS reception state determining means for determining a positioning state of the GPS receiving means , wherein the communication means includes the battery remaining capacity The detection result of the detection means is transmitted to the management center, the position information is transmitted at intervals based on an instruction from the management center transmitted according to the detection result, and the distance determination unit Calculation result does not transmit the location information is equal to or less than a predetermined value, the power supply of the GPS receiver unit, when the GPS reception state determining means determining result is good, the communication means transmits the location information It is characterized in that when the GPS reception state determination means is not good, the ON state is maintained immediately before the GPS reception state determination means is turned on .
[0010]
For invention of
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
As shown in FIG. 1, the
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
Hereinafter, the operation of transmitting position information from the
[0016]
Further, in the CPU 12, when the CPU 12 generates a communication request (before the
Latitude shift ΔX (m) = Δ Latitude (degrees) × 1852 (m) × 60 (seconds)
Longitudinal deviation ΔY (m) = Δlongitude (degrees) × 1852 (m) × 60 (seconds) × cosΦ.
[0017]
from now on,
Distance D (m) = √ (ΔX 2 + ΔY 2 ) between current position and position one minute ago
When the distance D (m) is not more than 50 m away, the CPU 12 controls the
[0018]
Further, the CPU 12 includes an A /
[0019]
And the
[0020]
Thereafter, the
[0021]
The CPU 12 has a function of reading a CN value (Carrier to Noise ratio) in the position information measured by the
[0022]
If the received power is −130 dBm or more, once positioning is performed, positioning can be performed in about 5 seconds even when the
[0023]
The
[0024]
If positioning is performed once if the communication state of the
[0025]
This embodiment will be described below with specific numbers. For example, if the
[0026]
Further, when the remaining capacity of the
[0027]
Further, the
[0028]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a GPS receiving means for receiving a GPS satellite signal from a GPS satellite to perform a positioning operation and generating position information of the terminal, and a GPS receiving means in a management center having a communication means with the terminal. A communication means for intermittently transmitting the position information measured at the position, a distance determination means for calculating a difference between the position information measured this time and the position information measured last time before the communication means starts transmitting the position information, and an operation A battery for supplying power; battery remaining capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery; and GPS reception state determining means for determining a positioning state of the GPS receiving means , wherein the communication means includes the battery remaining capacity The detection result of the detection means is transmitted to the management center, the position information is transmitted at intervals based on an instruction from the management center transmitted according to the detection result, and the distance determination unit Calculation result does not transmit the location information is equal to or less than a predetermined value, the power supply of the GPS receiver unit, when the GPS reception state determining means determining result is good, the communication means transmits the location information When it is switched from the OFF state to the ON state immediately before and the determination result of the GPS reception state determination means is not good, the ON state is maintained. Therefore, when the remaining capacity of the battery is low, the location information is transmitted when the management center requires it. The operation can be performed, and there is an effect that it is possible to reduce the battery capacity shortage that occurs when necessary. Further, since the position information is not transmitted when the moving distance is short, it is possible to operate for a long time by further reducing power consumption. Furthermore, there is an effect that it is possible to reduce the power consumption in the GPS receiving means without deteriorating the positioning performance and to extend the battery usage time.
[0030]
The invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
13
Claims (2)
前記通信手段は、前記バッテリ残容量検出手段の検出結果を管理センターに送信して、該検出結果に応じて送信される管理センターからの指示に基づく間隔で位置情報を送信し、前記距離判断手段の演算結果が所定の値以下であれば位置情報を送信せず、
前記GPS受信手段の電源は、前記GPS受信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になり、前記GPS受信状態判定手段の判定結果が良好でない場合はオン状態を維持する
ことを特徴とするGPS端末。The GPS receiving means for receiving the GPS satellite signal from the GPS satellite and performing the positioning operation to generate the position information of the terminal, and the position information measured by the GPS receiving means intermittently in the management center having the communication means with the terminal A communication means for transmitting, a distance determining means for calculating a difference between the position information measured this time and the position information measured last time before the communication means starts transmitting the position information, a battery for supplying an operating power, A battery remaining capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery; and a GPS receiving state determining means for determining a positioning state of the GPS receiving means ;
The communication unit transmits a detection result of the remaining battery capacity detection unit to a management center, transmits position information at intervals based on an instruction from the management center transmitted according to the detection result, and the distance determination unit calculation result does not transmit the location information is equal to or less than a predetermined value,
When the determination result of the GPS reception state determination unit is good, the power of the GPS reception unit changes from the off state to the on state immediately before the communication unit transmits the position information, and the determination of the GPS reception state determination unit A GPS terminal characterized by maintaining an ON state when a result is not good .
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