JP4716473B2 - 無線通信ネットワークシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め設定された情報以外のテンポラリー情報を共有することを可能とした無線通信ネットワークシステムに関する。
【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。この種の無線通信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4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5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。
【0012】
上述した従来のDGPSシステムは、制御局(もしくは基地局)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であるため、制御局に置かれる情報(データベース:DB、地図上の各ランドマーク及びそのプロパティや基準GPS受信機からの補正データ、等)が移動局にダウンロードされて初めて、移動局において自局の位置情報と制御局のDBからの取得された情報とが表示されることになる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の運用において、制御局のDBにない情報(例えば、突発的な事故によって生じた火災現場、移動局が走行中に何かを発見した場所、等のいわゆるテンポラリー情報)を表示したい場合がある。特に、制御局では把握できない、現場におけるそのようなテンポラリー情報は、移動局側から制御局に対して知らしめる必要が状況として多々ある。さらに、テンポラリ情報はさらに制御局を介してほとんどリアルタイムで全ての稼働中の移動局へダウンロードされ各移動局の共有情報として通知することは非常に有効であるが、従来方式ではこのような制御局及び各移動局においてシステムの運用エリア内で生じる様々な情報(テンポラリー情報)を得る方法が無かった。
【0014】
そこで、本発明の目的は、制御局及び移動局においてあらかじめ設定されている情報以外のテンポラリー情報を制御局、各移動局で共有することが可能な無線通信ネットワークを提供することにある。
【0015】
【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、本発明は、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、および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、自局位置を表示する表示手段とを備えた複数の移動局とを有する無線通信ネットワークシステムにおいて、各移動局の周辺情報を前記各移動局の属するエリアの基地局を介して制御局へ送信するアップロード手段と、該制御局から前記各移動局の周辺情報を全移動局に送信するダウンロード手段とを有し、前記各移動局は前記制御局から送信された周辺情報をその表示手段を用いて表示し、前記各移動局と前記基地局との無線通信は、ポーリング通信方式に基づく通信期間と、ブロードキャスト方式に基づくブロードキャスト期間に分けて行われ、前記アップロード手段は、前記ポーリング期間において各移動局に割り当てられた情報パケット期間に該移動局から前記制御局へ周辺情報を送信(アップロード)し、前記ダウンロード手段は、前記ブロードキャスト期間において前記制御局から全基地局を介して全移動局へ周辺情報をブロードキャストによって送信(ダウンロード)することを特徴とするものである。
【0016】
本発明は、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、および前記基地局との無線通信を行うための無線通信手段と、GPSを用いた位置検出手段からなり、自局位置を測位する測位手段と、ナビゲーションシステムの表示装置からなり、自局位置を表示する表示手段とを備えた複数の移動局とを有する無線通信ネットワークシステムにおいて、各移動局の周辺情報を前記各移動局の属するエリアの基地局を介して制御局へ送信するアップロード手段と、該制御局から前記各移動局の周辺情報を全移動局に送信するダウンロード手段とを有し、前記各移動局は前記制御局から送信された周辺情報をその表示手段を用いて表示し、前記アップロード手段は、各移動局に搭載した周辺情報入力手段をさらに有しており、該周辺情報入力手段は、各移動局に搭載した前記ナビゲーションシステムにおける地図表示画面上に各種周辺情報の属性と関連づけて予め設定された複数種類のマーカーを備えており、所望の周辺情報の属性を入力する場合に、該属性と関連付けされたマーカーを選択し、前記地図上の所望の場所に該マーカーをセットすることで、前記マーカーの種類と前記地図上のマーカーの位置とにより周辺情報を入力することを特徴とするものである。
【0019】
また、本発明は、前記ナビゲーションシステムが、前記地図上に設定されたマーカーの種類と地図上のマーカーの位置に基づいて周辺情報を抽出し、前記ナビゲーションシステムが搭載された移動局の前記無線通信手段を用いて所属するエリアの基地局を介して前記制御局へ前記抽出周辺情報を送信することを特徴とするものである。
【0020】
また、本発明は、前記制御局から全移動局にブロードキャストにより各移動局の周辺情報を送信する際に、各移動局に搭載された前記ナビゲーションシステムは、受信した全移動局の周辺情報からマーカーの種類情報とマーカーの地図上の位置情報を抽出し、前記表示装置上に前記マーカーを表示することを特徴とするものである。
【0021】
また、本発明は、各移動局の前記ナビゲーションシステムの前記表示装置上のマーカーを消去する場合、各移動局では、前記表示装置上で消去したいマーカーを選択してそのマーカーの種類情報と位置情報を抽出し、さらに消去命令を付加して、該移動局が所属するエリアの基地局を介して前記制御局へ送信し(アップロード)、さらに、前記制御局からブロードキャスト期間に前記消去命令を付加した周辺情報を全移動局へ送信し(ダウンロード)、各移動局で前記消去命令が付加された前記周辺情報を受信したときに、前記ナビゲーションシステムの前記表示装置上の対応するマーカーを消去することを特徴とするものである。
【0022】
また、本発明は、前記マーカーのあるエリアがハイライト表示されることを特徴とするものである。
【0023】
また、本発明は、前記周辺情報が、各移動局の周辺で生じた事故、障害物等の事件を表した属性情報と、その事件の発生位置を特定する位置情報を含むことを特徴とするものである。
【0024】
また、本発明は、前記マーカーがアイコンであることを特徴とするものである。
【0025】
また、本発明は、前記移動局と前記基地局との無線通信が、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ものである。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による無線通信ネットワークシステムの一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0027】
本実施形態の無線通信ネットワークシステムは、各移動局から制御局へテンポラリー情報(例えば、マーカーポイントの位置情報、マーカーの属性等)をアップロードするためのデータアップロード手段と、制御局から各移動局へ上記テンポラリー情報をダウンロードするデータダウンロード手段とに分けられ、これを実現する構成例を図1に示す。また、図2は図1に示す無線通信ネットワークシステムの動作フローを示したものである。
【0028】
任意の移動局において、アップロード(位置情報等のデータを各移動局から上位局(基地局、制御局)へ送信する)したい情報を自局の無線データ通信装置18に入力する方法として、例えば、パソコンのシリアルポートを介して無線データ通信装置18に接続し、パソコンのキーボードなどからデータを打ち込んで無線データ通信装置18にシリアル通信で送ることが考えられる。しかし、移動局の設置される環境(移動中の車両等)を考慮すると、このような方法は最良な方法であるとはいえない。
【0029】
一方、移動局において自局位置情報や各種情報を表示させる手段としては、従来技術にもあるような自動車用ナビゲーションシステム(カーナビゲーションシステム)が用いられている。このカーナビゲーションシステムは一般的に普及しているものであり、現在、多くのメーカーで製造されている。このカーナビゲーションシステムは、表示装置19(液晶モニタが主流),GPS受信機(図示せず)、ナビコントローラユニット20及びリモコン(図示せず)等からなる。操作の多くはリモコンで行われ、例えば、地図の表示を拡大・縮小するにも、また、自局位置情報に関係するアイコン変更や、表示されている周辺情報の変更を行うのにも使用される。このようなナビゲーションシステムを本実施態様のデータ入力手段として利用することが考えられる。
【0030】
ここで、ナビゲーションシステムをテンポラリー情報のデータ入力手段として用いた場合のデータアップロード手段について図1を参照して説明する。
【0031】
各移動局のユーザがテンポラリー情報を入力する場合、ナビコントローラユニット20のリモコンを用いて、表示装置19の地図上に、ポイントしたい情報(テンポラリー情報)と位置座標とを知らしめるマーカーを設定する(マーカー(アイコン)の選択と、位置座標の設定(地図上のポイント設定):▲1▼)。これらの入力情報データは、ナビコントローラユニット20とRS−232Cケーブルにて接続された無線データ通信装置18へ送られ(▲2▼)、アンテナ21を介して基地局へ無線通信される(▲3▼)。これらの情報は基地局のアンテナ22を介して無線データ通信装置23へ送られ、さらに有線LANを介して制御局の制御器24へ入力されるとともに、データベースDB25へ登録され、さらに表示装置26上に表示される(▲4▼)。これにより、各移動局から送信されたテンポラリー情報は制御局のデータベースDB25に登録管理されることになる。
【0032】
次に、制御局のデータベースDB25に登録管理されている各移動局からのテンポラリー情報を各移動局へダウンロードするデータダウンロード手段について説明する。
【0033】
制御局のデータベースDB25内に登録管理されたテンポラリー情報は、ブロードキャストにて各移動局へ送信される(▲5▼)。これらのブロードキャストにて送信されたテンポラリー情報は各移動局のアンテナ21’を介して無線データ通信装置18’で受信され、さらにナビコントローラ20’に送られ、最終的に表示装置19’にて各テンポラリー情報が表示されることになる。従って、各移動局は自局のテンポラリー情報を制御局へアップロードしつつ、他の移動局から制御局へアップロードされたテンポラリー情報をダウンロードすることができ、これにより全ての移動局のテンポラリー情報の共有が可能となる。
【0034】
以下、上述のアップロード手段並びにダウンロード手段における具体的な処理手順について図2のフローチャートを用いて説明する。
【0035】
まず、リモコンを用いて、各移動局の表示装置19上にリモコン操作メニュー画面を開き(S1)、リモコン操作メニュー画面において、「ポイント機能」を選択する(S2)。さらに地図画面を開き、上下左右のスクロールによりポイントしたい場所を探索し、ポイントを設定する(S3)。地図上の上記設定ポイントに、ポイントしたい情報(テンポラリー情報)の種類を示したマーカーを選択し、設定する(S4、S5)。ここで、マーカーは情報の目的毎にあらかじめ用意されており、ユーザは目的にあったアイコンをセット(選択)するだけでよい。さらに、地図上のマーカー設定位置からテンポラリー情報の地図上の位置座標を検索し(S6,S7)、マーカー(アイコン)の属性情報と位置座標を取得する(S8)。これらの情報は無線データ通信機18へ送信される(S9)。無線データ通信装置はGPSによる自局位置座標データを基地局(制御局)へアップロードすると同時に、ポイント設定された場合にはテンポラリー情報(属性情報、位置情報)をポーリング過程においてアップロードする(S10)。これらの情報は、図3のポーリング時の情報パケットにおいてアップロードされる。
【0036】
次に、制御局は、テンポラリー情報がアップロードされたことを知ると、DB25に情報を登録する(S11)。さらに、ポーリングが1巡したところで、ブロードキャスト用パケットにおいてそのテンポラリー情報を一斉通信する(S12)。各移動局では、そのデータを受け取った時点で、マーカー情報及び位置座標から表示装置上に該当するポイントマーカーをその位置座標に相当する箇所に表示する。制御局では、一度ダウンロードで通信が成功しない場合を考慮して、複数回のリトライを行い(S13:図3のポーリング時のブロードキャストパケットにおいてダウンロード)、確実に各移動局へデータを配信する。稼働中の各移動局はデータを取得して、解析する(S14)することで、他の移動局からのテンポラリー情報をその表示装置へ表示する(S20)。
【0037】
図3は、制御局から各移動局へのブロードキャストによるテンポラリー情報の送信、並びにポーリング通信に基づく制御局と移動局間のデータ通信を示した図である。制御局から各移動局へのテンポラリー情報の送信は、ブロードキャストにて行われる。図3中、Pフェーズとはポーリング通信を意味する。
【0038】
ここで、アップロード処理(S1〜S11)及びダウンロード処理(S12〜S14、S20)において、不要となったマーカー(設定されていたマーカー)を消去するための処理手順について説明する。
【0039】
ステップS3にてメニューからポイント設定を選択する。上下左右スクロールによりポイント解除したい場所を探索し、この場所にマーカーがセットされておれば、そのマーカーの消去を選択する(S15,S16)。上記マーカー(アイコン)の位置座標と消去データが無線データ通信装置に送信される(S17,S9)。
【0040】
無線データ通信装置はGPSによる自局位置座標データをアップロードすると同時に、ポイント消去に関するデータもアップロードする(S10:図3のポーリング時の情報パケットにおいてアップロードする)。制御局は、ポイントに関する消去情報がアップロードされたことを知ると、DB25に消去情報を登録する(S11)。ポーリングが1巡したところで、ブロードキャスト用パケットにおいてそのポイント消去情報を一斉通信する(S12)。移動局では、そのデータを受け取った時点で、マーカー情報及び位置座標から表示装置上に該当するポイントマーカーを消去する(S18,S19)。制御局では一度ダウンロードで通信が成功しない場合を考慮して、複数回のリトライを行う(図3のポーリング時のブロードキャストパケットにおいてダウンロードする)。
【0041】
なお、マーカー消去判断(S15)において、マーカー消去なしと判断された場合は、マーカー情報等の変化なしと判断し(S21)、表示装置のトップメニューへ戻る(S22)。
【0042】
さらに、この機能の特殊性として以下の特徴を付与する必要がある。
【0043】
(1)マーカーの消去可能者は、設定した移動局もしくはその移動局が属するグループ及び制御局であること。(2)マーカーを設定したまま忘れてしまった場合、いつまでも地図上にその情報は残り、マーカーの意味が無くなった時点で他の移動局においては不要の情報となり得る。従って、設定した移動局又は制御局が定期的にそのマーカーの情報をチェックして不要時には消去する機能を有する。
【0044】
なお、上述した本実施態様では、テンポラリー情報の入力は、その属性を表したアイコンをあらかじめ設定し、ユーザがそのうちの一つを選択することで行っていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、あらかじめ設定されていたアイコンとは別に、ユーザにより文字、記号等を入力することでテンポラリー情報を入力することも可能である。さらに、上述した本実施態様では、ナビゲーションシステムのリモコンをデータ入力手段として利用していたが、タッチセンサー付きのナビゲーションシステムでは、スクリーン上のタッチセンサーを利用してデータを入力することができる。何れにせよ、データ入力手段は特定のものに限定するものではない。
【0045】
また、上述した実施例では、マーカーとしてアイコンが利用されていたが、アイコンに代えて、例えば特徴的な絵表示や、エリア表示であっても良い。また、マーカーのあるエリアをハイライト表示(例えば、輝度を強調して表示)することで、マーカーの位置をより認識しやすくすることも可能である。
【0046】
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。
【0047】
【発明の効果】
本発明によれば、各移動局から制御局に対して緊急時等、当初設定されていない情報(テンポラリー情報)を的確に伝える手段を提供することができる。また、このようなテンポラリー情報を制御局のみならず、システムで運用されている全ての移動局で共有することができる。また、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】本発明による無線通信ネットワークシステムの一実施形態を示す概略図である。
【図2】図1で示した無線通信ネットワークシステムの動作フローを示した図である。
【図3】制御局と各移動局管でのブロードキャスト並びにポーリング通信を示した図である。
【図4】従来の無線通信ネットワークシステムの概要を示す図である。
【図5】従来の無線通信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】
18 移動局無線データ通信装置
19 表示装置
20 ナビコントロールユニット
23 基地局無線データ通信装置
25 データベース(DB)
26 制御局表示装置
Claims (9)
- 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、および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、自局位置を表示する表示手段とを備えた複数の移動局とを有する無線通信ネットワークシステムにおいて、
各移動局の周辺情報を前記各移動局の属するエリアの基地局を介して制御局へ送信するアップロード手段と、該制御局から前記各移動局の周辺情報を全移動局に送信するダウンロード手段とを有し、
前記各移動局は前記制御局から送信された周辺情報をその表示手段を用いて表示し、
前記各移動局と前記基地局との無線通信は、ポーリング通信方式に基づく通信期間と、ブロードキャスト方式に基づくブロードキャスト期間に分けて行われ、前記アップロード手段は、前記ポーリング期間において各移動局に割り当てられた情報パケット期間に該移動局から前記制御局へ周辺情報を送信(アップロード)し、前記ダウンロード手段は、前記ブロードキャスト期間において前記制御局から全基地局を介して全移動局へ周辺情報をブロードキャストによって送信(ダウンロード)することを特徴とする無線通信ネットワークシステム。 - 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、および前記基地局との無線通信を行うための無線通信手段と、GPSを用いた位置検出手段からなり、自局位置を測位する測位手段と、ナビゲーションシステムの表示装置からなり、自局位置を表示する表示手段とを備えた複数の移動局とを有する無線通信ネットワークシステムにおいて、
各移動局の周辺情報を前記各移動局の属するエリアの基地局を介して制御局へ送信するアップロード手段と、該制御局から前記各移動局の周辺情報を全移動局に送信するダウンロード手段とを有し、
前記各移動局は前記制御局から送信された周辺情報をその表示手段を用いて表示し、
前記アップロード手段は、各移動局に搭載した周辺情報入力手段をさらに有しており、該周辺情報入力手段は、各移動局に搭載した前記ナビゲーションシステムにおける地図表示画面上に各種周辺情報の属性と関連づけて予め設定された複数種類のマーカーを備えており、所望の周辺情報の属性を入力する場合に、該属性と関連付けされたマーカーを選択し、前記地図上の所望の場所に該マーカーをセットすることで、前記マーカーの種類と前記地図上のマーカーの位置とにより周辺情報を入力することを特徴とする無線通信ネットワークシステム。 - 前記ナビゲーションシステムは、前記地図上に設定されたマーカーの種類と地図上のマーカーの位置に基づいて周辺情報を抽出し、前記ナビゲーションシステムが搭載された移動局の前記無線通信手段を用いて所属するエリアの基地局を介して前記制御局へ前記抽出周辺情報を送信することを特徴とする請求項2記載の無線通信ネットワークシステム。
- 前記制御局から全移動局にブロードキャストにより各移動局の周辺情報を送信する際に、各移動局に搭載された前記ナビゲーションシステムは、受信した全移動局の周辺情報からマーカーの種類情報とマーカーの地図上の位置情報を抽出し、前記表示装置上に前記マーカーを表示することを特徴とする請求項3記載の無線通信ネットワークシステム。
- 各移動局の前記ナビゲーションシステムの前記表示装置上のマーカーを消去する場合、各移動局では、前記表示装置上で消去したいマーカーを選択してそのマーカーの種類情報と位置情報を抽出し、さらに消去命令を付加して、該移動局が所属するエリアの基地局を介して前記制御局へ送信し(アップロード)、さらに、前記制御局からブロードキャスト期間に前記消去命令を付加した周辺情報を全移動局へ送信し(ダウンロード)、各移動局で前記消去命令が付加された前記周辺情報を受信したときに、前記ナビゲーションシステムの前記表示装置上の対応するマーカーを消去することを特徴とする請求項4記載の無線通信ネットワークシステム。
- 前記マーカーのあるエリアがハイライト表示されることを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の無線通信ネットワークシステム。
- 前記マーカーはアイコン、または、特徴的な絵表示又は、エリア表示であることを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の無線通信ネットワークシステム。
- 前記周辺情報は、各移動局の周辺で生じた事故、障害物等の事件を表した属性情報と、その事件の発生位置を特定する位置情報を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の無線通信ネットワークシステム。
- 前記移動局と前記基地局との無線通信は、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から8のいずれかに記載の無線通信ネットワークシステム。
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