JP4640720B2 - 無線ネットワークを利用した移動局測位システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各移動局の移動状況を監視するための無線ネットワークを利用した移動局測位システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケーブルを用いた有線ネットワークは、すでに確立した技術として社会の様々な場所で活用されている。しかしながら、有線であるがために移設、配置変更に多額の費用を要するという問題点がある。このような問題点に対しケーブルの無線化、即ち無線ＬＡＮの実現は有効な手段である。この種の無線ネットワークシステムにおいて、従来、ＤＧＰＳ方式を用いた屋外の移動体（移動局）の位置を測位するＤＧＰＳシステムが知られている（特開平１１−３５５８５９参照）。
【０００３】
図５は、従来のＤＧＰＳシステムの構成例を示している。
【０００４】
１は例えば空港の管制塔等に設置される基地局（あるいは複数個の基地局に有線ＬＡＮにて接続され、各基地局を統括的に制御する制御局）を示し、２，３は例えば自動車等に搭載される移動局を示している。基地局１では、予め位置の分かっているＧＰＳ基準局４から、▲１▼で、補正データがデータ通信装置５に送られる。このデータ通信装置５は送られた補正データを、▲２▼及び▲５▼で、ポーリング方式により移動局２，３のデータ通信装置６，７に向けて送信する。
【０００５】
ここで、ポーリング方式は有線ネットワークで良く知られたアクセス方式の一つであり、典型的には、ネットワーク管理装置がネットワークに接続する端末装置を一定時間間隔で逐次呼び出してデータ授受の可否、装置がビジーか否か等を知り、対応する処理（データの送受信等）を行う方式である。
【０００６】
各移動局２，３は、補正データを受信すると直ちに、▲３▼で、ＧＰＳ受信機８，９へ送信する。これらＧＰＳ受信機８，９は、送られた補正情報をもとにＤＧＰＳ測位を行い、結果としての座標データを、▲４▼で、データ通信装置６，７に送る。データ通信装置６，７は、▲２▼及び▲５▼で、ポーリング方式により基地局１のデータ通信装置５に向けて測位情報を送信する。この時、各移動局は同一の無線チャネルにて各移動局で測位したデータを基地局へ送信している。各移動局には、各移動局のＧＰＳ受信機による測位により得られた位置情報と基地局（制御局）からの補正データとに基づいて自局の位置を表示する表示装置が設けられており、これにより各移動局は自局位置を表示することができる。
【０００７】
図６は、移動局２，３の構成の詳細を示している。
【０００８】
各移動局２，３においては、データ通信装置６，７とＧＰＳ受信機８，９との間がＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルデータ通信方式で接続されている。データ通信装置６，７が基地局（制御局）からの補正データを受信すると、ＲＳ−２３２Ｃを介してＧＰＳ受信機８，９に補正データを送信する。このＧＰＳ受信機８，９はアンテナ１２，１３を介して受信した衛星の情報と前記補正データとによりＤＧＰＳ測位を行い位置を計算し、この結果をＲＳ−２３２Ｃを用いてデータ通信装置６，７に送信する。ＧＰＳ受信機８，９における補正データの受信と測位情報の送信とは、一般的には非同期のために、通常では夫々に独立したＲＳ−２３２Ｃが使用されている。この測位情報の送信ラインにはデータ分配器１４，１５が接続され、このデータ分配器１４，１５には汎用（自動車用）のナビゲーションシステム１６，１７が接続され、これによって移動局２，３の表示系が構成されている。
【０００９】
基地局（制御局）１では、▲６▼で、受信した移動局２，３の位置情報から、位置情報データベース１０を作成する。位置表示装置１１は定期的に位置情報データベース１０を参照し、移動局位置を表示する。
【００１０】
以上のように構成された従来のＤＧＰＳシステムによれば、（１）１つの無線チャネルで複数の移動局のＤＧＰＳ測位に基づいた位置測定をリアルタイムで行うことが可能となる、（２）有線と無線ネットワークの組み合わせにより、広い範囲の測位が可能となる、（３）制御局（もしくは基地局）において、各移動局の測位された位置を位置表示装置にリアルタイムに表示可能となる、（４）移動局において自局の位置をリアルタイムに表示可能となる、（５）制御局においてデータ通信装置が出力する通信ログより、過去の移動データの再生が可能となる、等の特徴があった。
【００１１】
上述したように、各移動局における位置表示は、その移動局自身のＧＰＳ受信機からの測位データを制御局（基地局）にアップロードしつつ、制御局（基地局）からのデータ通信機能（ダウンロード）を利用した補正データを付加して高精度に行うものである。従って、移動局にて自局位置が分かると同時に制御局（基地局）においても同様に移動局の位置が分かる。これにより、制御局における表示装置にて各移動局の位置を監視することを目的としたシステム運用が可能となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した無線ネットワークシステムの実際の運用において、制御局（もしくは基地局、移動局）における表示装置にて各移動局（移動体）の位置を監視する場合、地図及び地図上に表示される構造物や道路、その他の多種多様な表示物を表示しつつ移動局も同時に表示した場合、目視において瞬時に移動局を他の表示物と識別して見分けることが困難であるという問題があった。これは、移動局以外の表示物を一時的に非表示にしたりした場合でも同様であった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、制御局（もしくは基地局、移動局）における表示装置にて目視による移動局の識別を容易にする無線ネットワークシステムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、有線ＬＡＮで互いに接続された複数の基地局と少なくとも一つの制御局制御装置と、前記基地局との無線通信を行うための無線通信手段と、自局位置を測位する測位手段とを有した複数の移動局とを備え、前記制御局制御装置、各基地局および各移動局の少なくとも一つには、各移動局が存在し得る領域の地図と各移動局の位置を表示するための表示装置が備えられた無線ネットワークを利用した移動局測位システムにおいて、前記制御局制御装置に設けた表示装置と、前記各基地局に設けた表示装置と、前記各移動局に設けた表示装置のうち少なくとも一種類の表示装置において、任意の移動局の移動領域全体を表す表示画面を複数の小ブロックに分割し、各ブロックで前記移動局が存在する座標を含むブロックが他のブロックと識別可能なように、前記ブロックの表示態様を前記他のブロックの表示態様と異ならせることを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、各基地局に設けた表示装置と、前記制御局制御装置に設けた表示装置と、各移動局に設けた表示装置のうち少なくとも一種類の表示装置において、移動局の移動領域全体を表す表示画面を複数の小ブロックに分割し、各ブロックで該移動局が存在する座標を含むブロックでは、該ブロックを輝度を強調して表示（ハイライト表示）し、前記移動局が存在しないブロックを全体的にコントラストを落として暗色表示することを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記ハイライト表示したブロックを指示することで、該当領域を拡大表示することを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、複数個のブロックを同時ハイライト表示することが可能なことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、各基地局に設けた表示装置と、前記制御局制御装置に設けた表示装置と、各移動局に設けた表示装置のうち少なくとも一種類の表示装置において、移動局の移動領域全体を表す表示画面を複数の小ブロックに分割し、各ブロックで該移動局が存在しない座標を含むブロックでは、該ブロックを輝度を強調して表示（ハイライト表示）し、前記移動局が存在するブロックを全体的にコントラストを落として暗色表示することを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、前記ブロックでは、さらに、必要な領域を幅のある線分で指定することが可能なことを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明は、各基地局に設けた表示装置と、前記制御局制御装置に設けた表示装置と、各移動局に設けた表示装置のうち少なくとも一種類の表示装置において、移動局の移動領域全体を表す表示画面を複数の小ブロックに分割し、各ブロックで該移動局が存在する座標を含むブロックでは、該ブロックの色を他のブロックの色と識別可能なように色を変更して表示し、前記移動局が存在しないブロックは全体的にコントラストを落として暗色に表示することを特徴とする。
【００２１】
請求項８記載の発明は、前記表示装置またはその外部にデータベースを設置し、データベースにすべてのブロックの位置とその範囲を示す座標位置範囲データをテーブルとして持たせ、移動局の位置座標を参照・比較して、前記移動局がいずれのブロックに含まれているかを、前記テーブルから参照して探すことを特徴とする。
【００２２】
請求項９記載の発明は、各移動局の自局位置を測位する前記測位手段がＧＰＳまたはＤＧＰＳに基づいて位置検出を行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、各移動局と各基地局で行われる無線通信が、スペクトル拡散通信を用いて行われることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による無線ネットワークを利用した移動局測位システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は本実施形態の無線ネットワークを利用した移動局測位システムの概略図である。
【００２６】
各移動局１８，１９はそれが稼働するエリアの基地局２０と無線ＬＡＮにより接続されており、さらにこのような基地局２０の複数個が少なくとも一つの制御局（管制局）の制御装置２１と有線ＬＡＮにより接続されている。各移動局１８，１９には基地局２０との無線通信を行うための無線通信装置、自局位置を測位するＧＰＳ受信機等からなる測位装置、自局位置を表示する表示装置等（図示せず）が備えられている。各移動局１８，１９のＧＰＳ受信機から得た当該移動局の位置座標は、無線ネットワークを介してそれが所属するエリアの基地局２０へ送信され、さらに同基地局２０から有線ネットワークを介して制御局（管制局）制御装置２１へ送信される。制御局制御装置２１は、有線ＬＡＮを介して接続されたファイルサーバー２２に置かれた各移動局の位置情報保存領域に当該移動局の位置座標を格納する。制御局（管制局）および・または基地局、並びに移動局には各々表示装置が備えられており、これらの表示装置には各移動局の位置情報が表示されている（図１には、制御局（管制局）の表示装置２３が示されている）。制御局（管制局）、基地局、移動局の各局の表示装置は、有線ネットワークを介して、ファイルサーバー２２上の移動局位置情報保存領域（位置情報データベースＤＢ）を参照することにより移動局の位置情報を得ることができる。この動作を順次繰り返すことで移動局の位置座標の更新が行われる。
【００２７】
さて、本実施形態においては各表示装置の表示画面に特徴がある。図２は本実施形態の表示装置における表示画面の一例を示したものである。各表示装置の画面には、図２に示すように任意の数、大きさのブロックにマトリクス化された地図（又は移動局の移動領域図）が表示される。図２より、マトリクス化されたブロック（例えば、マトリクスの行を数字列：１，２，３，．．．とし、マトリクスの列をアルファベット文字列：Ａ，Ｂ，Ｃ，．．．とする）は、長さに応じて分割されつつ地図精度を正確に表現するように設定される。この地図上には、移動局と識別が容易にできる範囲で、道路などの必要最小限の情報が表示できる。なお、本実施形態では、ブロックの形状を四角形としているが、任意の形状のブロックが利用可能であり、例えば６角形の蜂の巣構造で表示することも可能である。さらに、目的に応じて大小のブロックの組み合わせで構成することも可能である。
【００２８】
また、ブロックサイズは、表示装置における移動局の判別の精度に応じて任意に変更が可能である。例えば、図２で示される四角形のブロックを用いた場合、１０ｍ□、２０ｍ□、３０ｍ□、．．．等とサイズ寸法を変更することが可能である。
【００２９】
また、地図全体は、移動局の位置を明確に表示できるようにユーザが視覚的にに不満でない範囲で全体的にコントラストを落として暗色表示することが望ましい。この暗色表示された地図上に、リアルタイムに得られる移動局の位置座標を基に該当するブロックをハイライト表示（又は色を変更して表示）する。この時、移動局の位置座標から該当するブロックを選択する方法として、例えば、表示装置またはその外部にデータベースを設置し、データベースにすべてのブロックの位置とその範囲を示す座標データ（座標位置範囲データ）をテーブルとして持たせ、移動局の位置座標を参照・比較して、移動局が含まれるブロックを、そのテーブル（ブロック参照テーブル）から参照して探す方法が考えられる。図２では、地図（又は移動局の移動範囲を示す領域）のブロックは暗色で表示され、移動局の位置を示すブロックはハイライト（輝度を強調して表示）で表示されている。
【００３０】
上述の例では、移動局の存在するブロックをハイライト表示していたが、移動局の存在しないブロックをハイライト表示する機能もアプリケーションによっては有効となる。また、ハイライト部分（ブロック）を指示することで、該当領域を拡大表示することも可能である。さらに、ハイライトする部分（ブロック）は複数個あっても良い。さらに、上述の例では、地図上の領域をブロックで指定していたが、ブロック以外に、例えば、幅のある線分等により指定しても良い。
【００３１】
図３は、各移動局のＧＰＳ受信機にて得られた自局の位置情報（位置座標）が制御局（管制局）等に設置された（例えばファイルサーバ２２に設置された）データベースＤＢに格納されるまでの処理手順を示したフローチャートであり、図４はデータベースＤＢに格納された各移動局の位置情報に基づいて、制御局、基地局もしくは移動局の表示装置にて各移動局の位置情報を表示するまでの処理手順を示したフローチャートである。
【００３２】
まず、各移動局のＧＰＳ受信機にて得られた自局の位置情報（位置座標）がファイルサーバ２２のデータベースＤＢに格納されるまでの処理手順について図３を参照して説明する。
【００３３】
まず、各移動局は自局に搭載したＧＰＳ受信機により自局位置情報を取得し、地図上の位置座標ｚを決定する（Ｓ１）。しかる後、各移動局は、自局の無線通信装置を用いて無線ネットワークを介して、当該移動局が所属するエリアの基地局へ位置座標ｚに関する情報を送信する（Ｓ２）。位置座標ｚに関する情報を受信した基地局は、有線ネットワークを介して位置座標ｚに関する情報を制御局（管制局）へ送信する（Ｓ３）。位置座標ｚに関する情報を受信した制御局（管制局）はそのデータベースＤＢに受信情報を格納する（Ｓ４）。
【００３４】
次に、ファイルサーバ２２のデータベースＤＢに格納された各移動局の位置情報に基づいて、制御局、基地局もしくは移動局の表示装置にて各移動局の位置情報を表示するまでの処理手順について図４を参照して説明する。
【００３５】
まず、各局の表示装置の表示画面をマトリクス化によりブロック化し、すべてのブロックを暗色に表示する（Ｓ５）。次に、データベースＤＢから所望の移動局（または各移動局）の位置座標を有線ＬＡＮまたは無線ＬＡＮを介して参照する（Ｓ６）。参照した位置座標が含まれる領域をブロック参照テーブルから探し出す（Ｓ７）。この時、表示装置の初期段階（例えば稼働開始時）では、参照した位置座標に対応するブロックがハイライト表示される。また、表示装置が稼働中であれば、今までハイライトされていたブロックと新たに探索したブロックが異なっているかどうか、すなわち、ハイライトすべきブロック位置の変更が必要かどうかについて判断される（Ｓ８）。変更が必要であると判断されれば、前回のハイライトブロックを暗色に戻し、新たなブロックを記憶し、ハイライト表示する（Ｓ９）。
【００３６】
以上の処理を繰り返すことにより、制御局（管制局）、各基地局、各移動局の表示装置にて、各移動局の移動位置を、リアルタイムで、視覚的にわかりやすく表示することが可能となり、各移動局の移動状況が正確にリアルタイムで監視しやすくなる。
【００３７】
また、大まかな移動局の位置を識別する場合は、本実施態様の表示画面のブロック化で行い、狭い範囲で移動する移動局を個々に詳細に表示させる場合は、従来の方式を使うなど、必要に応じて表示モードを切り替えることで、より確実な移動局の位置認識が可能となる。
【００３８】
なお、本実施態様では、各移動局における自局の位置検出は、ＧＰＳ受信機によるＧＰＳ測位方法に基づいて行われているが、ＤＧＰＳ測位方法に基づく測位で行われてもよい。
【００３９】
また、上述の本実施態様では、表示装置の表示画面において、各移動局が存在する位置を含むブロックを他のブロックと識別可能なように表示する方法として、該ブロックをハイライト表示させたり、色を変えて表示していた。しかしながら、本実施態様における識別可能な表示態様としては、このような表示方法に限定されるものではなく、例えば、当該ブロックを点滅表示したり、網状に表示したりすることも可能である。何れにせよ、他のブロックと識別可能であれば、あるいは、条件を満たした領域が明確になるならば、どのような表示態様であっても良い。
【００４０】
上述の本実施態様では、各移動局の位置情報を格納するデータベースはファイルサーバ中に設けられていたが、表示装置内に設けるか、もしくはその外部に単独で設置してもよい。いずれにせよ、制御局、基地局および・または各移動局においてデータベースより有線・無線を問わず移動局の位置情報を取得可能であれば、データベースの設置場所は特に限定されるものではない。
【００４１】
なお、本実施態様では、各移動局と基地局とのデータ通信は、スペクトル拡散通信方式を用いたＳＳ（スペクトル拡散）無線ネットワークを利用したものであるが、他の通信方式を用いても同様な効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、表示装置の表示画面をブロック化し、各移動局が位置するブロックを他のブロックと識別可能なように表示させているので、各移動局の現在位置を明確に表示することが可能となる。また、各移動局の位置情報を格納したデータベースを繰り返し参照することで、制御局（管制局）、基地局並びに移動局の各表示装置上に各移動局の現在位置を、リアルタイムで視覚的にわかりやすく表示することが可能である。さらに、従来技術を大幅に変更することなく、これらの機能追加（ソフトウェア・プログラム）が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無線ネットワークを利用した移動局測位システムの一実施形態を示す概略図である。
【図２】制御局（管制局）、基地局もしくは移動局の表示装置において、マトリクス化（ブロック化）さらた表示画面を示した図である。
【図３】各移動局のＧＰＳ受信機にて得られた自局の位置情報（位置座標）が制御局（管制局）のデータベースＤＢに格納されるまでの処理手順を示したフローチャートである。
【図４】制御局のデータベースＤＢに格納された各移動局の位置情報に基づいて、制御局、基地局もしくは移動局の表示装置にて各移動局の位置情報を表示するまでの処理手順を示したフローチャートである。
【図５】従来の無線ネットワークシステムの概要を示す図である。
【図６】従来の無線ネットワークシステムにおける各移動局の表示装置を示す図である。
【符号の説明】
１ 制御局（基地局）
２，３，１８、１９ 移動局
５，６，７ データ通信装置
８，９ ＧＰＳ受信機
１０ データベースＤＢ
１１ 表示装置
２０ 基地局
２１ 制御局（管制局）制御装置
２２ ファイルサーバ
２３ 表示装置

Claims (10)

1. 有線ＬＡＮで互いに接続された複数の基地局と少なくとも一つの制御局制御装置と、前記基地局との無線通信を行うための無線通信手段と、自局位置を測位する測位手段とを有した複数の移動局とを備え、前記制御局制御装置、各基地局および各移動局の少なくとも一つには、各移動局が存在し得る領域の地図と各移動局の位置を表示するための表示装置が備えられた無線ネットワークを利用した移動局測位システムにおいて、前記制御局制御装置に設けた表示装置と、前記各基地局に設けた表示装置と、前記各移動局に設けた表示装置のうち少なくとも一種類の表示装置において、任意の移動局の移動領域全体を表す表示画面を複数の小ブロックに分割し、各ブロックで前記移動局が存在する座標を含むブロックが他のブロックと識別可能なように、前記ブロックの表示態様を前記他のブロックの表示態様と異ならせることを特徴とする無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
2. 各基地局に設けた表示装置と、前記制御局制御装置に設けた表示装置と、各移動局に設けた表示装置のうち少なくとも一種類の表示装置において、移動局の移動領域全体を表す表示画面を複数の小ブロックに分割し、各ブロックで該移動局が存在する座標を含むブロックでは、該ブロックを輝度を強調して表示（ハイライト表示）し、前記移動局が存在しないブロックを全体的にコントラストを落として暗色表示することを特徴とする請求項１記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
3. 前記ハイライト表示したブロックを指示することで、該当領域を拡大表示することを特徴とする請求項２記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
4. 複数個のブロックを同時ハイライト表示することが可能な請求項２記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
5. 各基地局に設けた表示装置と、前記制御局制御装置に設けた表示装置と、各移動局に設けた表示装置のうち少なくとも一種類の表示装置において、移動局の移動領域全体を表す表示画面を複数の小ブロックに分割し、各ブロックで該移動局が存在しない座標を含むブロックでは、該ブロックを輝度を強調して表示（ハイライト表示）し、前記移動局が存在するブロックを全体的にコントラストを落として暗色表示することを特徴とする請求項１記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
6. 前記ブロックでは、さらに、必要な領域を幅のある線分で指定することが可能な請求項１記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
7. 各基地局に設けた表示装置と、前記制御局制御装置に設けた表示装置と、各移動局に設けた表示装置のうち少なくとも一種類の表示装置において、移動局の移動領域全体を表す表示画面を複数の小ブロックに分割し、各ブロックで該移動局が存在する座標を含むブロックでは、該ブロックの色を他のブロックの色と識別可能なように色を変更して表示し、前記移動局が存在しないブロックは全体的にコントラストを落として暗色に表示することを特徴とする請求項１記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
8. 前記表示装置またはその外部にデータベースを設置し、データベースにすべてのブロックの位置とその範囲を示す座標位置範囲データをテーブルとして持たせ、移動局の位置座標を参照・比較して、前記移動局がいずれのブロックに含まれているかを、前記テーブルから参照して探すことを特徴とする請求項１乃至７記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
9. 各移動局の自局位置を測位する前記測位手段はＧＰＳまたはＤＧＰＳに基づいて位置検出を行うことを特徴とする請求項１乃至８記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。
10. 各移動局と各基地局で行われる無線通信は、スペクトル拡散通信を用いて行われることを特徴とする請求項１乃至９記載の無線ネットワークを利用した移動局測位システム。

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