JPH05268134A - 航行位置自立特定型ａｖｍシステムにおける移動局位置のモニタ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、移動局の位置を当該移動局が特定し
て基地局へ送信・通知するＡＶＭシステムに関し、精度
の高い位置表示管理を可能とすることを目的とする。 【構成】移動局1aは、自局位置の座標Ｘ₀,Ｙ₀ を送信す
る際に、該移動局1aの進行方位θ₀ と進行速度Ｖ₀ およ
び送信時刻Ｔ₀ を併せてデータ送信する。他方、前記移
動局1aが送信した位置座標Ｘ₀,Ｙ₀ 、進行方位θ₀ 、進
行速度Ｖ ₀ 、送信時刻Ｔ₀ をデータ受信した前記基地局
2aは、受信した該移動局1aの位置座標Ｘ₀,Ｙ₀ からその
進行方位θ₀ へ前記進行速度Ｖ₀ で移動しているものと
して、該移動局1aの位置をマーカ21a 表示する時刻Ｔ₁
における位置座標Ｘ₁,Ｙ₁の移動を予測して表示するよ
う構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動局の位置を当該移
動局が特定して基地局へ送信・通知するＡＶＭシステム
(Automatic Vehicle Monitoring System) において、移
動局の位置を正確に把握する方法に関する。

【０００２】従来のＡＶＭシステムとしては、分散送信
方式や分散受信方式の自動方式と、オペレータの手動登
録操作による半自動方式とが一般的である。しかし、こ
れらのＡＶＭシステムでは、移動局自身は自局の位置
（ロケーション）を特定できる機能を有していない。

【０００３】他方で、移動局自身が自局の位置を特定で
きるＡＶＭシステムが脚光を浴びている。すなわち、推
測航法による自立航法システムやＧＰＳ(Global Positi
oning System) によって移動局自身が自局の位置を特定
し、その座標データを基地局へ送信するＡＶＭシステム
である。ちなみに、移動体の位置を該移動体自身が特定
可能な好例としては、ナビゲーション装置を例示するこ
とができる。

【０００４】すなわち、後者のようなＡＶＭシステムに
おいては、移動局が送信した座標データを基地局で受信
し処理することによって、該基地局は、当該移動局の運
行状態を表示装置に表示した地図上でモニタ(Monitor)
することが可能となる。

【０００５】しかし、移動局が位置座標データを送信し
てから基地局で当該位置を表示する迄の処理時間が、該
移動局の位置を把握する上で位置誤差となって現れる。

【０００６】その為、移動局位置を表示モニタする際の
誤差が少ないＡＶＭシステムが求められている。例え
ば、タクシー業や荷物運送業等々において、車輌位置を
正確にモニタできるシステムである。

【０００７】

【従来の技術】（１）現在位置を移動局側で特定するＡ
ＶＭシステム 図４は、移動局の航行位置を当該移動局自身が特定する
ＡＶＭシステムであり、その構成例を示すブロック図で
ある。尚、移動局１は一般的に複数存在するが、同図に
おいては１つの移動局１で代表している。

【０００８】１）移動局の構成と作動 車輌等の移動体がその位置を特定する方法には、推測航
法による自立航法システムや、航行援助システム例えば
ＧＰＳ等がある。

【０００９】すなわち、自立航法システムは、原点位置
を出発位置として当該移動体の移動速度と移動方向とを
経過時間で積分し、当該時刻における位置を求める方法
である。また、航行援助システムは、複数の無線局から
発射される電波を利用して当該位置を求める方法であ
る。

【００１０】図４において、移動局１のロケーション処
理装置３は、当該移動局１の位置を座標データとして求
める装置である。ちなみに、座標データとは、例えば緯
度と経度で表される座標であり、また、地図上で予め決
めて約束したＸ−Ｙ座標系である。尚、図４のロケーシ
ョン処理装置３は、自立航法システムとＧＰＳとを併用
した装置である。

【００１１】すなわち、車輌の車輪速センサから得られ
る走行速度Ｖ_S と、地磁気センサから得られる車輌の進
行方位θ_S 、およびその内蔵するタイマ（時計）とか
ら、原点位置を出発位置として当該時刻における位置を
求める自立航法システムと、ＧＰＳ用受信アンテナ12で
受信した電波を利用して位置を求めるシステムとを用い
た装置である。しかし、何れか一方のみを用いたシステ
ムであっても差し支え無い。

【００１２】そして、以上のようにしてロケーション処
理装置３で求めた座標データは、通信インタフェース４
を介して無線機５で基地局２へ送信する仕組みである。

【００１３】尚、基地局２への座標データの送信タイミ
ングとしては、基地局２からのポーリングによる送信、
予め決めた所定の時間間隔毎の送信、予め決めた所定の
移動距離間隔毎の送信、等々がある。

【００１４】２）基地局の構成 基地局２には、前記移動局１が送信した座標データを受
信する無線機６を備えてあり、通信インタフェース７を
介して受信した座標データをＡＶＭデータ処理装置８に
入力する。

【００１５】そして、移動局１の位置を表す座標データ
から、該移動局１の移動位置を表示装置10に表示する仕
組みである。尚、データベース９は、地図データや該地
図の座標データ等々を記憶する記憶装置であり、キーボ
ード11はＡＶＭデータ処理装置８ひいてはＡＶＭシステ
ムに命令を与える入力装置である。

【００１６】３）基地局の作動 図５は、従来の移動局モニタ方法を説明する図で、(a)
は表示装置に表示した地図と車輌マーカを説明する図、
(b) はモニタ手順を説明する図、である。尚、(b) は移
動局と基地局との通信も手順として示し、時間は図上の
下方へ進行する。

【００１７】すなわち、移動局の位置を管理可能な無線
サービスエリア内の地図データと該地図の座標データと
を予め作成し、データベース９（図４）の地図データフ
ァイルに格納してある。つまり、図５(a) に例示する地
図と該地図の各ポイント位置における座標データを該地
図データファイルに格納してある。

【００１８】そのため、図４に示したＡＶＭデータ処理
装置８は、データベース９の地図データファイルをアク
セスして表示装置10に当該地図を表示することができる
と共に、受信した移動局１の座標データを基に、その位
置を表示地図上に重ねて表示することができる。

【００１９】これをＡＶＭシステム上の作業手順で示し
た図が図５(b) である。

【００２０】すなわちステップ S101 で移動局がその位
置する座標データＸ_n , Ｙ_n を送信すると、ステップ S
102 で該座標データＸ_n , Ｙ_n を受信する。そして、ス
テップ S103 で表示地図上の当該座標データＸ_n , Ｙ_n
が示す位置に、当該移動局を表すマーカを表示する為の
処理を行い、ステップ S104 で表示する。つまり、図５
(a) に示す車輛マーカ21がそれである。

【００２１】したがって、基地局のオペレータは、地図
上に表示されたマーカ位置で移動局の位置を把握し管理
することができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように便
利なＡＶＭシステムにおいても、移動局の位置を把握す
る上での精度が問題である。

【００２３】すなわち、図５(b) に示すように、移動局
が時刻ｔ₀ にその位置する座標データＸ_n , Ｙ_n を送信
しても、基地局にマーカ表示されるのは時刻ｔ₂ であ
る。その為、時刻ｔ₀ から時刻ｔ₂ の間に当該移動局は
表示位置とは異なる位置へ移動していることになる。

【００２４】例えば、図５(a) において、車輛マーカ21
で表示される位置に移動局が位置すると表示されたとし
ても、実際には更に前方位置すなわち駅南口16の方へ移
動していることになる。例えて示せば、車輛マーカ21′
が示す位置へ既に移動していることになる。

【００２５】本発明の技術的課題は、基地局に表示する
移動局マーカ位置の誤差が少なくなる方法を確立するこ
とによって、精度の高い移動局位置管理が可能なＡＶＭ
システムを構築することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の基本原
理を説明する図で、(a) は構成を説明するブロック図、
(b) は移動局のマーカ表示座標を論理モデル上の座標空
間で示した図、である。尚、移動局は一般的に複数存在
するが、同図においては１つの移動局1aで代表して表し
ている。

【００２７】また、図２も、本発明の基本原理を説明す
る図で、ＡＶＭシステムの作動原理を説明する表示管理
（モニタ）手順図である。尚、同図においては移動局の
手順と基地局の手順とを同一の時間軸上で併せて示して
いる。また、時間は、図上の右方向へ進行する。（右方
向から図を見た場合は、図上の下方へ進行する。）

【００２８】本発明は、移動局が実際に移動している状
況に合わせて基地局で表示する移動局のマーカ位置を決
定し、当該移動局の位置を表示するところに特徴があ
る。

【００２９】すなわち、移動局1aは、自局の位置を座標
データＸ₀,Ｙ₀ として特定する自局ロケーション演算装
置22と、前記座標データを基地局2aへ送信可能な無線機
5aと、を備えて成る。

【００３０】他方、基地局2aは、前記移動局1aが送信し
た座標データＸ₀,Ｙ₀ を受信可能な無線機6aと、地図を
データ化して記憶した地図データファイル9aおよび地図
を表示させる為の表示装置10a を備えると共に前記受信
座標データＸ₀,Ｙ₀ で前記地図データファイル9aを検索
して該当位置の地図を表示装置10a に表示し、かつ当該
移動局1aの位置をマーカ21a で表示する位置表示管理シ
ステム23と、を備えて成る。

【００３１】そして、このような構成のＡＶＭシステム
において、次のように移動局の管理を行う。

【００３２】すなわち、前記移動局1aは、自局位置の座
標Ｘ₀,Ｙ₀ を送信する際に、該移動局1aの進行方位θ₀
と進行速度Ｖ₀ および送信時刻Ｔ₀ を併せてデータ送信
する。

【００３３】他方、前記移動局1aが送信した位置座標Ｘ
₀,Ｙ₀ 、進行方位θ₀ 、進行速度Ｖ ₀ 、送信時刻Ｔ₀ を
データ受信した前記基地局2aは、受信した該移動局1aの
位置座標Ｘ₀,Ｙ₀ からその進行方位θ₀ へ前記進行速度
Ｖ₀ で移動しているものとして、該移動局1aの位置をマ
ーカ21a で表示する時刻Ｔ₁ における位置座標Ｘ₁,Ｙ ₁
の移動を予測して表示するモニタ方法である。

【００３４】

【作用】本発明においては、移動局1aの位置座標とその
移動状況を基地局2aにおいても認識することができる。
すなわち、時刻Ｔ₀ においては座標Ｘ₀,Ｙ₀ に位置し、
方位θ₀ へ速度Ｖ₀ で移動中であると認識することがで
きる。（図１(b) 参照)

【００３５】したがって、基地局2aの表示装置10a が表
示する地図上に当該移動局1aをマーカ表示する時刻Ｔ₁
に遅れがあっても、該表示時刻Ｔ₁ における当該移動局
1aの位置を予測することができる。

【００３６】すなわち、時刻Ｔ₁ に移動局1aの位置をマ
ーカ表示するものと仮定すると、次式(1) で示す座標Ｘ
₁ と、次式(2) で示す座標Ｙ₁ にマーカ21a を表示する
ことで、当該移動局1aの位置を正確に把握し管理するこ
とができる。但し、ΔＴ＝（Ｔ₁ −Ｔ₀ ）である。

【００３７】 Ｘ₁ ＝Ｘ₀ ＋Ｖ₀ （Ｔ₁ −Ｔ₀ ）cos θ₀ ＝Ｘ₀ ＋Ｖ₀ ΔＴ cosθ₀ -----------(1)

【００３８】 Ｙ₁ ＝Ｙ₀ ＋Ｖ₀ （Ｔ₁ −Ｔ₀ ）sin θ₀ ＝Ｙ₀ ＋Ｖ₀ ΔＴ sinθ₀ -----------(2)

【００３９】つまり、式(1) 式(2) をＡＶＭ基地局2aの
位置表示管理システム23に演算させ、時刻Ｔ₁ にその表
示装置10a にマーカ表示すればよい。（図２参照）

【００４０】

【実施例】次に、本発明による移動局位置のモニタ方法
を、実際上どのように具体化できるかを実施例で説明す
る。

【００４１】（１）構成 本実施例の対象となるＡＶＭシステム、すなわち移動局
自身がその位置を特定する航行位置自立特定型ＡＶＭシ
ステムは、図４に例示するＡＶＭシステムのブロック図
と同一である。相違する点は、次の各点である。

【００４２】移動局１のロケーション演算装置３と基
地局２のＡＶＭデータ処理装置８は時計を有している構
成である。

【００４３】移動局１のロケーション演算装置３が通
信インタフェース４へ座標データを与える場合は、その
時点における進行方位と進行速度および送信時刻も併せ
て与えるソフトウェア構成としている。

【００４４】基地局２のＡＶＭデータ処理装置８は、
受信した座標データと進行方位、進行速度、送信時刻と
から、表示時刻における移動局１の位置を予測演算する
ソフトウェア構成としている。

【００４５】（２）作動 図３は、実施例の表示管理手順を説明する図である。
尚、同図においては移動局の手順と基地局の手順とを同
一の時間軸上で併せて示している。また、時間は図上の
下方へ進行する。

【００４６】すなわち、ステップ S301 では移動局がそ
の位置座標Ｘ₀,Ｙ₀ と進行方位θ₀、進行速度Ｖ₀ 、デ
ータ送信時刻ｔ₀₀を送信する。

【００４７】他方、ステップ S302 では、前記データ
（位置座標Ｘ₀,Ｙ₀ と進行方位θ₀ 、進行速度Ｖ₀ 、デ
ータ送信時刻ｔ₀₀）を時刻ｔ₀₁に基地局が受信する。

【００４８】続いて基地局は、ステップ S303 で移動局
の位置をマーカ表示する為の座標演算を時刻ｔ₀₂から開
始する。尚、移動局の位置をマーカ表示する時刻をｔ₀₃
とする。したがって、時刻ｔ₀₃と時刻ｔ₀₀との遅延時間
Δｔは、次式(3) で求めることができる。

【００４９】 Δｔ＝ｔ₀₃−ｔ₀₀ ＝（ｔ₀₃−ｔ₀₂）＋（ｔ₀₂−ｔ₀₀） ＝Δｔ₂ ＋Δｔ₁ ≒Δｔ_C ＋Δｔ₁ ----------(3)

【００５０】但し、Δｔ₂ ≒Δｔ_C であり、Δｔ_C はΔ
ｔ₂ が略一定した処理時間であることを示す記号であ
る。すなわち、時刻ｔ₀₂から表示座標の演算を開始した
場合、演算終了と共に移動局をマーカ表示（ステップ S
304,時刻ｔ₀₃）すれば最も短時間に移動局の位置をマー
カ表示することができるが、その際の演算処理時間は殆
ど変動が無いからである。

【００５１】したがって、式(3) を用いれば、移動局の
位置をマーカ表示する座標Ｘ_n , Ｙ _n は、次式(4) およ
び次式(5) で与え与えられる。

【００５２】 Ｘ_n ＝Ｘ₀ ＋Ｖ₀ Δｔ cosθ₀ ----------(4)

【００５３】 Ｙ_n ＝Ｙ₀ ＋Ｖ₀ Δｔ sinθ₀ ----------(5)

【００５４】そして、ステップ S304 で座標Ｘ_n , Ｙ_n
に移動局の位置を表すマーカを表示する。表示時刻はｔ
₀₃である。

【００５５】尚、ステップ S301 でデータ送信されてか
らステップ S303 で座標演算を開始する迄の時間Δｔ₁
は、時間変動を生じ易い。何故ならば、複数の移動局が
存する場合においてデータ送信を行う条件（ポーリング
または任意発信）が同一であっても、それら複数局のデ
ータを受信する基地局においては、その演算ルーチンの
都合上、演算処理を開始する時刻が各移動局によって相
違するからである。

【００５６】（３）その他の実施例 前記（２）において、ステップ S304 でマーカ表示を行
ってから、次のデータ（ステップ S3mm のデータ送信：
位置座標Ｘ_m , Ｙ_m と進行方位θ_m 、進行速度Ｖ_m 、デ
ータ送信時刻ｔ_mm) を移動局が送信する迄の期間につい
ては、前記（２）の座標演算処理を繰り返し実行するこ
とによって、当該移動局の移動に近似した位置表示管理
を行うことができる。

【００５７】すなわち、演算作業を表すステップ S305
と表示作業を表すステップ S306 がそれである。

【００５８】つまり、演算開始時刻をｔ₀₄とすれば、マ
ーカ表示を行う時刻ｔ₀₅迄の遅延時間Δｔ′は次式(6)
で求められる。但し、Δｔ₂ ′≒Δｔ_C の一定値であ
る。

【００５９】 Δｔ′＝ｔ₀₅−ｔ₀₀ ＝（ｔ₀₅−ｔ₀₄）＋（ｔ₀₄−ｔ₀₀） ＝Δｔ₂ ′＋Δｔ₁ ′ ≒Δｔ_C ＋Δｔ₁ ′ ----------(6)

【００６０】したがって、次式(7) と次式(8) で求めら
れる座標Ｘ_n , Ｙ_n に、ステップ S306 でマーカ表示を
行えばよい。

【００６１】 Ｘ_n ＝Ｘ₀ ＋Ｖ₀ Δｔ′ cosθ₀ ----------(7)

【００６２】 Ｙ_n ＝Ｙ₀ ＋Ｖ₀ Δｔ′ sinθ₀ ----------(8)

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明の移動局位置モニ
タ方法によれば、基地局に表示する移動局マーカ位置の
誤差を少なくすることができる。

【００６４】したがって、精度の高い位置管理が可能な
ＡＶＭシステムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本原理を説明する図で、(a) は構成
を説明するブロック図、(b) は移動局のマーカ表示座標
を論理モデル上の座標空間で示した図、である。

【図２】本発明の基本原理を説明する図で、ＡＶＭシス
テムの作動原理を説明する表示管理手順図である。

【図３】実施例の表示管理手順を説明する図である。

【図４】移動局の航行位置を当該移動局自身が特定する
ＡＶＭシステムであり、その構成例を示すブロック図で
ある。

【図５】従来の移動局モニタ（位置表示管理）方法を説
明する図で、(a) は表示装置に表示した地図と車輌マー
カを説明する図、(b) はモニタ手順を説明する図、であ
る。

【符号の説明】

1,1a ＡＶＭシステムの移動局 2,2a ＡＶＭシステムの基地局 ３ ロケーション処理装置 4,7 通信インタフェース 5,5a,6,6a 無線機 ８ ＡＶＭデータ処理装置 ９ データベース 9a 地図データファイル 10,10a 表示装置 11 キーボード 12 ＧＰＳ用受信アンテナ 13 駅 14 鉄道 15 駅北口 16 駅南口 17 踏切 18 河川 19,20 橋 21 移動局のマーカ（車輛マーカ） 22 （移動局側の）自局ロケーション演算
装置 23 （基地局側の）移動局の位置表示管理
システム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動局(1a)の位置を基地局(2a)でモニタ
   (Monitor) して管理するＡＶＭシステム(Automatic Veh
   icle Monitoring System) であって、 前記移動局(1a)は、自局の位置を座標データ（Ｘ₀,Ｙ₀)
   として特定する自局ロケーション演算装置(22)と、前記
   座標データを基地局(2a)へ送信可能な無線機(5a)と、を
   備えて成り、 他方、基地局(2a)は、前記移動局(1a)が送信した座標デ
   ータ（Ｘ₀,Ｙ₀)を受信可能な無線機(6a)と、地図をデー
   タ化して記憶した地図データファイル(9a)および地図を
   表示させる為の表示装置(10a) を備えると共に前記受信
   座標データ（Ｘ ₀,Ｙ₀)で前記地図データファイル(9a)を
   検索して該当位置の地図を表示装置(10a) に表示し、か
   つ当該移動局(1a)の位置をマーカ(21a) 表示する位置表
   示管理システム(23)と、を備えて成るＡＶＭシステムに
   おいて、 前記移動局(1a)は、自局位置の座標（Ｘ₀,Ｙ₀)を送信す
   る際に、該移動局(1a)の進行方位（θ₀)と進行速度（Ｖ
   ₀)および送信時刻（Ｔ₀)を併せてデータ送信し、 他方、前記移動局(1a)が送信した位置座標（Ｘ₀,Ｙ₀)、
   進行方位（θ₀)、進行速度（Ｖ₀)、送信時刻（Ｔ₀)をデ
   ータ受信した前記基地局(2a)は、受信した該移動局(1a)
   の位置座標（Ｘ₀,Ｙ₀)からその進行方位（θ₀)へ前記進
   行速度（Ｖ₀)で移動しているものとして、該移動局(1a)
   の位置をマーカ(21a) 表示する時刻（Ｔ ₁)における位置
   座標（Ｘ₁,Ｙ₁)の移動を予測して表示すること、 を特徴とする航行位置自立特定型ＡＶＭシステムにおけ
   る移動局位置のモニタ方法。