JP4213551B2 - 移動局位置管理システム - Google Patents

Description

本発明は、車載無線機や形態無線機等の移動局の位置情報を把握管理する移動局位置管理システムに関し、特に、移動局による位置情報の送信期間を制御する技術に関する。

複数のＧＰＳ衛星からの受信電波に基づいて自己の位置（緯度・経度）を検出できるＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーションシステムが普及している。
このＧＰＳの応用として、例えば、複数の車両を保有するバス会社やタクシー会社などの業務分野では、車両に搭載されたＧＰＳ装置によって検出された位置情報を、無線通信によって基地局を介して管理センタに送信し、管理センタにおいて車両の位置を把握管理する運行管理システムが実用化されている。

このような業務用無線の分野では、近年、周波数の有効利用を図るために電波産業会（以下、ＡＲＩＢと略す）によって狭帯域デジタル移動通信システム（ARIB STD-T61）が規格化されている。この規格では４０ｍｓｅｃのフレームを単位とした伝送方式が採用されている。
図４及び図５には、本規格を利用した車両の位置情報収集方式の一例を示してある。図４は全移動局（車両）に対して一斉に位置情報を収集するポーリング方式であり、図５は個々の移動局に対して位置情報を個別に収集する個別位置情報収集方式である。

図４に示すように、一斉位置情報収集方式においては、基地局はアイドル時には空線信号を送信しており、定期的に位置情報収集開始信号（ポーリング信号）を送信する。なお、基地局が位置情報収集開始信号を送信する場合は、それに先立って移動局での受信同期を容易にするための同期バースト信号を送信し、同期バースト信号、位置情報収集開始信号、空線信号の順に信号を送信する。
位置情報収集開始信号を受信した各移動局は、基地局に対してＧＰＳで計測した自己の位置情報を送信する。ここで、１つの基地局エリア内に複数の移動局が存在するのが一般的であることから、エリア内の各移動局には順次番号（ｎ）が割り当てられ、各移動局の送信タイミングは、基地局からの位置情報収集開始信号の先頭から（４０×ｎ＋２０）ｍｓｅｃ後に規定されている。

また、図５に示すように、個別位置情報収集方式においては、基地局はアイドル時には空線信号を送信しており、定期的に特定の移動局に対してその移動局番号を指定した位置情報を収集するための位置情報収集信号を送信する。まお、この位置情報収集信号を送信するに先立って、上記と同様に、移動局での受信同期を容易にするために同期バーストが送信される。
自己を指定した位置情報収集信号を受信した移動局は、直ちに基地局に対して自己の位置情報を送信する。

いずれの方式によっても、上記のようにして、管理センタから基地局を介して定期的に位置情報を収集するための信号を送信し、それに応じて各移動局に自己の位置情報を基地局を介して管理センタに通知させることで、管理センタにおいて車両の位置を把握管理するようにしている。

図４に示すような一斉位置情報収集方式により各移動局の位置情報を収集して管理する場合には、基地局が位置情報収集開始信号を送信した後、全ての移動局から位置情報を収集し終わるまでこれら移動局は音声等の他の情報を送信することができない。これは位置情報の収集が終わるまでは他の移動局が位置情報を送信しているためである。
このため、移動局からの緊急通信等が想定されるシステムにおいては、移動局の数を制限したり、移動局を幾つかのグループに分けて、グループ毎の移動局に対して位置情報を収集する等して対策する必要があり、システム稼動後においては困難な変更を強いられていた。

一方、図５に示すような個別位置情報収集方式により各異動局の位置情報を収集して管理する場合には、基地局が個々の移動局に対して個別に位置情報収集信号を送信しているため、個々の移動局からの位置情報を収集した後のアイドル時に移動局からの他の情報を受信することができる。
しかしながら、図４と図５との比較からも分かるように、個々の移動局に対して同期バースト信号、位置情報収集信号及び空線信号を繰り返し送信する必要があるため、全ての移動局からの位置情報収集に要する時間が増大してしまう。

本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、移動局からの位置情報収集時に移動局からの他の情報の送信を可能ならしめる制御が可能で、且つ、位置情報収集に要する時間の増大を抑制した位置情報収集方式を実現する移動局位置管理システムを提供することを目的としている。

本発明は、基地局から周期的に無線送信される位置情報収集開始信号に応答して移動局が自己の位置情報を無線送信する移動局位置管理システムであり、基地局は位置情報収集開始信号を送信した後に位置情報収集中信号を無線送信し、移動局は位置情報収集開始信号を受信し且つ位置情報収集中信号を受信している期間に限って自己の位置情報を無線送信することを特徴とする。
したがって、位置情報収集開始信号を受信した後の位置情報収集中信号を受信している期間が、移動局が自己の位置情報を基地局へ送信することができる許可時間であり、基地局側で位置情報収集中信号を送信するタイミングを制御することにより、位置情報の通信がなされない期間（すなわち、音声等の他の情報を送信することができる期間）を確保して、移動局からの緊急通信等を随時可能ならしめている。

本発明は、図４に示すたようなポーリング方式を用いた一斉位置情報収集方式を基本的な方式としており、これに位置情報収集中信号による位置情報送信制御を融合させたものである。
すなわち、基地局から位置情報収集開始信号（ポーリング信号）を受信した各移動局は、基本的には、自己の移動局番号に応じた送信順番タイミングに応じた位置情報送信を行うが、これに位置情報収集中信号を受信している期間という更なる送信条件を加えることにより、一斉位置情報収集方式によって各移動局がその位置情報を順次送信するシーケンス（ポーリング期間）に、基地局側が送信制御する位置情報収集中信号に基づいて移動局の情報送信許可期間を制御して、移動局が位置情報以外の情報を送信することが可能な期間を形成している。

ここで、本発明では、位置情報収集中信号は移動局による位置情報送信を許可する信号であるが、この位置情報収集中信号の送信タイミングを規定するパラメータを基地局又は管理センタに変更可能に保持するようにして、パラメータを管理者が変更するといった簡単な操作で、位置情報と音声信号等のそれ以外の情報との送信許可期間を管理センタを含む基地局側で変更できるようにするのが好ましい。

本発明によると、移動局位置管理システムにおいて、基地局が位置情報送信を許可する位置情報収集中信号を送信して、位置情報収集中であるか他の情報を送信可能なアイドル中であるのかを移動局に通知するようにしたため、移動局は必要に応じて音声信号等の位置情報以外の情報を随時送信することが可能となる。
また、本発明によると、位置情報収集期間とそれ以外の情報の通信可能時間とを基地局側のパラメータで管理することで、位置情報をそれ以外の情報との送信可能期間を容易に変更することが可能となる。また、基本的な方式は一斉に位置情報を収集するポーリング方式であるため、個別位置情報収集方式のような位置情報収集に要する時間の増大がない。

本発明に係る移動局位置管理システムを一実施形態に基づいて具体的に説明する。
図３には本実施形態に係る移動局位置情報管理システムの概要を示してあり、このシステムでは、基地局３０から全ての移動局（本例では、車両に搭載された無線通信機）へポーリング信号（位置情報収集開始信号）を送信し、当該基地局３０の通信エリア内の全ての移動局３１、３２、３３の位置情報を一定時間間隔で得る一斉位置情報収集方式が採用されている。
なお、管理センタ３５には複数の基地局３０が通信回線等を介して接続されており、各基地局３０は管理センタ３５からの通信を移動局へ無線中継するとともに、後述するように、各基地局３０は管理センタ３５からの制御で位置情報収集中信号の送信を制御するパラメータが設定されて動作する。

図１には、本実施形態に係るシステムの要部機能構成を示してある。
基地局３０は、移動局との無線通信処理を行う無線通信部１１、移動局に対する位置情報収集処理を行う位置情報収集部１２を備えており、後述するような位置情報収集開始信号や位置情報収集中信号の送信処理を行って、各移動局から収集した位置情報及び音声情報等を管理センタ３５へ送信する。
各移動局３１、３２、３３は、基地局３０との無線通信処理を行う無線通信部１４、ＧＰＳ衛星から受信した電波により自己の位置情報を検出するＧＰＳ部１５、後述するような位置情報収集開始信号や位置情報収集中信号に応じて自己の位置情報を基地局へ送信処理する位置情報送信部１６を備えている。

管理センタ３５は、各基地局３０から送信される各移動局の位置情報を管理し、更に、位置情報収集中信号の送信タイミング等を制御するパラメータを各基地局３０に任意に送信して、位置情報収集部１２に設けられたパラメータ管理部１３に更新設定させるパラメータ設定部１７を有している。
したがって、管理センタ３５の管理者に操作により、各基地局３０における位置情報収集中信号の送信タイミング等を任意に設定することができ、各基地局のエリア毎に後述する位置情報送信制御の態様を変更することがでいる。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る位置情報収集の制御処理を説明する。
基地局３０はアイドル時には空線信号を無線送信しており、定期的に位置情報収集開始信号を無線送信する。この位置情報収集開始信号を送信するに先立って、移動局３１、３２、３３での受信同期を容易にするために同期バーストを無線送信する。
基地局３０は位置情報収集開始信号を送信した後に、パラメータ管理部１３に設定されたパラメータに従って位置情報収集中信号及び空線信号を無線送信する。
すなわち、位置情報収集開始信号を送信する毎のポーリング期間において、設定されたパラメータに従ったタイミング、回数、信号長で位置情報収集中信号や空線信号がエリア内の全ての移動局３１、３２、３３に対して無線送信される。

移動局３１、３２、３３では、位置情報送信部１６が、位置情報収集開始信号を受信した後の当該ポーリング期間において、位置情報収集中信号を受信中の期間に限って自己のＧＰＳ位置情報を送信処理し、この移動局による位置情報の送信タイミングは、基本的には図４に示した方式と同様であるので、移動局の番号をｎとし、αを空線信号のフレーム数とすると、基地局３０の位置情報収集開始信号の先頭から４０×（ｎ＋α）＋２０ｍｓｅｃ後である。
なお、位置情報の送信が許可されている期間では、音声信号などの他の情報の送信は禁止されている。

図２に示す例では、位置情報収集開始信号を受信した後の位置情報収集中信号を受信している期間に２つの移動局が位置情報を送信し、この後の２つの空線信号期間（移動局送信許可期間）を置いた２つの位置情報収集中信号を受信している期間に更に２つの移動局が位置情報を送信し、次の位置情報収集開始信号を受信する期間（ポーリング期間）に移行している。すなわち、当該ポーリング期間内には、位置情報収集中信号の送信制御によって、移動局が位置情報以外の情報を送信することができる移動局送信許可期間が形成されている。

上記のように、本実施形態は、図４に示した一斉位置情報収集方式のように、基本的には、基地局から全ての移動局に対して一斉に位置情報を収集する方式ではあるが、ポーリング期間中に位置情報収集中信号を挿入することにより移動局送信許可期間を形成して、移動局の音声情報等の送信を可能としている。
更に、本実施形態では、移動局送信許可期間は位置情報収集中信号の送信タイミングと信号長（更には、その後に続く空線信号（アイドル）の長さ、すなわち、次の位置情報収集中信号の送信タイミング）により規定されるが、これらは管理センタ３５から容易に変更できるパラメータに従って規定されるため、位置情報収集処理の態様を管理者が用意に設定することができる。また、このようなパラメータ設定は管理センタ３５の配下にある基地局毎に行うことができるため、同一システム内においても、移動局送信許可期間を長めにしたいエリアや短くしたいエリアといったように通信エリア毎の設定も可能となる。

本発明の一実施形態に係る移動局位置管理システムの要部機能構成図である。 本発明の一実施形態に係る位置情報取得処理を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る移動局位置管理システムの概略構成図である。 一斉位置情報収集方式を説明する図である。 個別位置情報収集方式を説明する図である。

符号の説明

１２：位置情報収集部、 １３：パラメータ管理部、
１５：ＧＰＳ機能部、 １６：位置情報送信部、
１７：パラメータ設定部、 ３０：基地局、
３１、３２、３３：移動局、 ３５：管理センタ、

Claims (1)

1. 基地局から周期的に無線送信される位置情報収集開始信号に応答して移動局が自己の位置情報を無線送信する移動局位置管理システムにおいて、
   基地局は位置情報収集開始信号を送信した後に位置情報収集中信号を無線送信し、
   移動局は位置情報収集開始信号を受信し且つ位置情報収集中信号を受信している期間に限って自己の位置情報を無線送信することを特徴とする移動局位置管理システム。

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