JP4833175B2 - 飛翔体に備えられる位置情報検出装置 - Google Patents
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NTTドコモ研究開発企画部、"DLP(DoCoMo Location Platform)サービスを開始",NTT技術ジャーナル 2002.6, pp40-43". 中嶋 信生、"ローカル測位/位置検出技術",IEEJ Journal, Vol.125, No.8, pp.500-pp.503(2005). 石原 孝通、桑原 雅明、西尾 信彦、"自立的トレーニングデータ収集による屋外位置情報システムの実装と評価"、情報処理学会、第15回ユビキタスコンピューティング研究発表会、2007年7月. 西村 敏充、金井 喜美雄、村田 正秋、"航空宇宙における誘導と制御",コロナ社,pp.201−pp.208,(1995). 川端 学、朝生 雅人、斉川 貴彦、服部 武、"セルラーシステムにおける最ゆう推定法に基づくTDOAシステムの位置検出性能評価",電子情報通信学会論文誌 B,Vol.J87-B, No.2, pp.285-pp.291, (2004年2月).
これにより、通信の圏外域に存在する携帯端末から送信される電波を飛翔体の備えられる位置情報検出装置により受信することが可能となり、受信電波により、携帯端末を位置を検出することが可能となる。位置情報の検出は、携帯端末に備えられるGPSにより取得される位置情報、受信電波の強度、到達時間、伝搬方向など、複数の手段を適用することができ、遭難等など多様な捜索環境に応じて最適な位置情報検出手段を選択することもできる。また、複数の飛翔体を適用することで、位置情報検出の信頼性及び精度の向上を図ることもできる。
図1は、本発明の実施形態による携帯電話端末の位置情報を検出する位置情報検出装置2を備えた空中航行型の携帯電話端末の位置情報検出システムの構成及びその適用環境を示す概念図である。
図3は、第1実施形態に係る位置情報検出システムの構成を示した図である。飛翔体1には、位置情報検出装置2aが備えられている。第1実施形態に係る携帯電話端末3aは、GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)を内蔵しており、GPSにより携帯電話端末3aの位置情報を検出し、検出した位置情報含む電波を送信する。
図7は、本発明の第2実施形態に係る携帯電話端末3bの位置情報検出システムの構成を示した図である。第2実施形態に係る位置情報検出システムは、飛翔体1と、飛翔体1にて位置情報検出装置2bと、携帯電話端末3bとを備えている。第2実施形態に係る携帯電話端末3bは、GPS、すなわち自端末位置情報検出部3−3を備えておらず、飛翔体1に備えられる位置情報検出装置2bにおいて、携帯電話端末3bから送信される電波の電波強度、あるいは、電波の到達時間(TOA:Time of Arrival)を用いて、携帯電話端末3bの位置情報を検出する。
図10は、第2実施形態に係る位置情報検出システムの動作のうち携帯電話端末3bから送信される電波の強度により、携帯電話端末3bの位置情報を検出する場合の動作を示したフローチャートである。ステップSb1〜ステップSb6及びステップSb12、Sb13については、第1実施形態に係る位置情報検出システムのステップSa1〜ステップSa6、ステップSa8、ステップSa9と同じ動作となり、以下異なる動作である、ステップSb7〜ステップSb11について説明する。
図11は、第2実施形態に係る位置情報検出システムの動作のうち携帯電話端末3bから送信される電波の到達時間により、携帯電話端末3bの位置情報を検出する場合の動作を示したフローチャートである。ステップSc1〜ステップSc6及びステップSc12、Sc13については、第1実施形態に係る位置情報検出システムのステップSa1〜ステップSa6、ステップSa8、ステップSa9と同じ動作となり、以下異なる動作である、ステップSc7〜ステップSc11について説明する。
また、複数台の飛翔体にて電波の受信を行う場合には、同じ時刻に携帯電話端末3bから送信された電波を受信するように構成することも可能であり、この構成では、携帯電話端末3bの所持者の移動によって発生する誤差を軽減することができる。
図12は、本発明の第3実施形態に係る携帯電話端末3bの位置情報検出システムの構成を示した図である。第3実施形態に係る位置情報検出システムでは、3つの飛翔体A、飛翔体B、飛翔体Cと、それぞれの飛翔体に備えられる位置情報検出装置2cA、2cB、2cCと、携帯電話端末3bとを備えている。携帯電話端末3bは、図9で示した第2実施形態と同じ構成を有する。飛翔体A、B、Cのうち、飛翔体Aは、携帯電話端末3bの位置情報を検出する代表飛翔体である。
なお、飛翔体Cに備えられる位置情報検出装置2cCについては、飛翔体Bと同じ構成になるため、以下の説明では、符号Bを符号Cに置き換えて記載するものとする。
図16は、本発明の第4実施形態に係る携帯電話端末3bの位置情報検出システムの構成を示した図である。第4実施形態に係る位置情報検出システムは、飛翔体1と、飛翔体1に備えられる位置情報検出装置2dと、第2実施形態と同じ構成を有する携帯電話端末3bとを備えている。
図22は、本発明の第5実施形態に係る携帯電話端末3bの位置情報検出システムの構成を示した図である。第5実施形態に係る位置情報検出システムは、飛翔体1と、飛翔体1に備えられる位置情報検出装置2eと、携帯電話端末3bとを備えている。第5実施形態の携帯電話端末は、第2実施形態と同じ携帯電話端末3bが適用される。第5実施形態では、携帯電話端末3bの所持者が、一般に市販されている周辺の気圧情報などにより所持者の海抜高度を計測する高度計5を所持しており、当該高度計5により計測される、高度情報を、携帯電話端末3bの操作部3−4を操作することにより入力して、高度情報を含んだ電波を送信する構成となる。
また、複数台の飛翔体にて電波の受信を行う場合には、同じ時刻に携帯電話端末3bから送信された電波を受信するように構成することも可能であり、この構成では、携帯電話端末3bの所持者の移動によって発生する誤差を軽減することができる。
図25は、本発明の第6実施形態に係る携帯電話端末3bの位置情報検出システムの構成を示した図である。第6実施形態に係る位置情報検出システムは、飛翔体1と、飛翔体1に備えられる位置情報検出装置2fと、携帯電話端末3bとを備えている。第6実施形態では、第4実施形態にて説明した電波の伝搬方向ベクトルのうち、1点の受信位置における電波の伝搬方向ベクトルと、高度情報とに基づいて、携帯電話端末3bの位置を検出する。第6実施形態の携帯電話端末は、第2実施形態と同じ携帯電話端末3bが適用される。第6実施形態では、携帯電話端末3bの所持者が、高度計5を所持しており、当該高度計5により計測される、高度情報を、携帯電話端末3bの操作部3−4を操作することにより入力して、高度情報を含んだ電波を送信する構成となる。
第7実施形態は、110番、118番、119番などの緊急通報を携帯電話端末がおこなった場合、これらの緊急通報を位置情報検出装置により受信した飛翔体が、携帯電話端末が接続可能なエリア、すなわち圏内域、あるいは他の公共通信網に接続可能なエリアまで移動し、位置情報検出装置の通信部が、携帯電話通信網、もしくは、他の公共通信網を経由して、警察、救助隊、電話会社などに備えられる端末や、予め備えられている情報収集装置等に接続し、検出した携帯電話端末3の固有情報、位置情報を緊急通報とともに送信する実施形態である。
2a 位置情報検出装置
2−1 電波受信部
2−2 固有情報検出部
2−3 携帯電話端末位置情報検出部
2−5 通信部
Claims (4)
- 飛翔体に搭載され、固有情報を含む電波を送信する携帯端末の位置を検出する位置情報検出装置であって、
携帯端末から送信される電波を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した電波に含まれる固有情報を読み出す固有情報検出手段と、
前記受信手段が受信した電波に基づいて、前記携帯端末の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
前記固有情報検出手段が検出した固有情報と、前記位置情報検出手段が検出した位置情報とを出力する出力手段と、
全地球測位システムから自装置の位置情報である自装置位置情報を検出する自装置位置情報検出手段と
を備え、
前記位置情報検出手段は、
前記受信手段が、2以上の異なる位置で前記携帯端末から受信した同一の固有情報を含む電波及び当該電波を受信した際に、前記自装置位置情報検出手段が検出した自装置位置情報により求められる、2以上の異なる位置における当該電波の伝搬方向情報に基づいて、位置ごとに当該電波の伝達方向を示す伝搬方向ベクトルを算出し、算出した伝搬方向ベクトルが交点を有するか否かを判定し、交点を有する場合、該交点を前記携帯端末の位置情報として検出し、交点を有しない場合、前記算出した伝搬方向ベクトルのうち2つの伝搬方向ベクトルを接続する最短の線分の中点を算出し、算出した中点を前記携帯端末の位置情報として検出する
ことを特徴とする位置情報検出装置。 - 飛翔体に搭載され、固有情報を含む電波を送信する携帯端末の位置を検出する位置情報検出装置であって、
携帯端末から送信される電波を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した電波に含まれる固有情報を読み出す固有情報検出手段と、
前記受信手段が受信した電波に基づいて、前記携帯端末の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
前記固有情報検出手段が検出した固有情報と、前記位置情報検出手段が検出した位置情報とを出力する出力手段と、
全地球測位システムから自装置の位置情報である自装置位置情報を検出する自装置位置情報検出手段と、
他の飛翔体に搭載される他の位置情報検出装置から情報を受信する第2の受信手段と、
を備え、
前記位置情報検出手段は、
前記受信手段が前記携帯端末から受信した電波及び当該電波を受信した際の前記自装置位置情報検出手段が検出した自装置位置情報により求められる当該電波の伝搬方向情報から当該電波の伝搬方向を示す第1伝搬方向ベクトルを算出し、前記第2の受信手段が受信した情報であって他の位置情報検出装置から受信した前記固有情報と同一の固有情報を含む電波及び当該電波を受信した際の当該他の位置情報検出装置の自装置位置情報により求められる当該電波の伝搬方向情報から当該電波の伝搬方向を示す第2伝搬方向ベクトルを算出し、前記第1伝搬方向ベクトルと前記第2伝搬方向ベクトルとが交点を有するか否かを判定し、交点を有する場合、該交点を前記携帯端末の位置情報として検出し、交点を有しない場合、前記第1伝搬方向ベクトルと前記第2伝搬方向ベクトルとを接続する最短の線分の中点を算出し、算出した中点を前記携帯端末の位置情報として検出する
ことを特徴とする位置情報検出装置。 - 前記受信手段は、
前記携帯端末から送信された緊急通報発信を示す電波を受信する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の位置情報検出装置。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載の位置情報検出装置であって、
前記受信手段が前記携帯端末から受信した電波に、前記携帯端末が全地球測位システムから取得した当該携帯端末の位置情報が含まれているか否かを判定し、前記携帯端末の位置情報が含まれている場合、当該位置情報を前記携帯端末の位置情報として検出する第2の位置情報検出手段を備え、
前記第2の位置情報検出手段により前記携帯端末が全地球測位システムから取得した当該携帯端末の位置情報が含まれていないと判定された場合、前記位置情報検出手段が前記携帯端末の位置情報を検出する
ことを特徴とする位置情報検出装置。
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