JPH06165249A - 位置探索システムとその機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置探索システムの経済化を図ると共に端末
の電池消耗、電波到達距離及び周波数割当の問題を解決
する。 【構成】 探索者は、探索要求（マイクロセルラー）端
末Ａから被探索（マイクロセルラー）端末ＥのＩＤ番号
（電話番号）１００をキー入力する（ルート１）。交換
機Ｂは該ＩＤ番号端末Ｅを呼ぶ（２，３）。Ｅが応答す
ると（４）、Ｅの所属するセルの基地局Ｄは自らのＩＤ
コードを付したＥの存在を示す信号をＢに送る（５）。
ＢはＥにリンガを送る（６，７）。Ｅ側はフックスイッ
チをオンにすると共に位置探索信号（例えばプッシュホ
ンの＊信号）８００をＢに返送する（８，９）。ＢはＡ
とＥとを接続する（１０）。またＢは基地局ＤのＩＤ番
号を位置通報機Ｆに送る（１０′）。ＦはＤのＩＤ番号
とＤの位置情報との対照テーブルを有し、Ｄの位置情報
をＡに送る（１１）。Ａは通報受信後フックオフとす
る。探索信号＊は符号１０１で示すようにＡ側で付加し
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】移動している車，船，人，動物，
物品等の位置を探索する分野に属し、具体的には幼児、
老人性痴呆者、疾病者、遭難者、事故者、犯罪被害者
や、ペット等の動物、盗難車、盗難物品、遺失品等の物
品、更には運行しているタクシー、配送トラック、ハイ
ジャックに会ったタクシー、バス等のような、移動体側
での操作を必要とせずにその位置を探索し、監視、救
助、回収、運行管理等を行う分野に属する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】１．従
来、位置探索には移動体に無線発信機を設置し、その電
波を方向探知機やＡＲＧＯＳ衛星により受信して位置決
定することが行われている。これは（イ）常時電波を発
信するので電池寿命が短いこと、（ロ）ＡＲＧＯＳの位
置決定精度が５００〜１０００ｍの誤差を有し十分でな
いこと、（ハ）位置決定時点からデータ入手時点まで４
〜５時間の遅れがあること、（ニ）衛星の利用料金が高
額であること等の課題（１）がある。

【０００３】２．課題（１）の解決手段として、ページ
ヤで必要な時にのみ無線発信を起動させて、又ページヤ
で停止させるか内蔵タイマーにより停止させる方式が発
明者、他で提案されている。この場合は方向探知機と組
合せて使用される。送信機の電池寿命の問題は解決され
るが、方向探知の作業が面倒であるという課題（２）が
ある。

【０００４】３．課題（２）の方向探知作業を除去する
方式として発明者はページヤと測位機（ＧＰＳ受信機や
差動ＧＰＳ受信機）と組合せ、ページヤで起動されて、
測位データを送信する方式を提案した。この方式は、Ｇ
ＰＳ受信機が大型で高価であり、用途によっては移動体
に設置できないという課題（３）がある。 ４．又、上記全ての従来技術に於て問題となるのは無線
送信方式である。用途からみて、無線送信信号の到達距
離は５〜１０ｋｍ程度が望ましい。この到達距離を確保
するには都市のビルの遮蔽等を考えるとＦＭ放送（〜８
０ＭＨｚ）と救難無線１２１ＭＨｚの中間で回折性のあ
る周波数帯域が望ましいが、この帯域での電波周波数の
割当が得にくい。

【０００５】又、携行性からみて、アンテナの大きさを
小さくするためには４００〜８００ＭＨｚ以上が望まし
いが、直進性のために、都市では到達距離は１ｋｍ以下
となってしまう。送信電力の上昇によりある程度解決で
きるが、法的規制と、携行上電池電源の大きさの制約を
うける（課題４）。

【０００６】

【課題を解決するための手段】１．請求項１によれば、
広域にわたり通信可能で、且つ移動体送信部の小型、省
電力、安価な無線送信系が得られ、位置は無線基地局の
サービス・エリア（セル）の単位で決定できる。現在計
画中であり、近い将来実現されると予測され、且つ、小
型・省動力・安価な移動通信端末を使用できる方式には
ＰＨＰ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ＨａｎｄｙＰｈｏｎｅ）、
マイクロセルラー携帯電話が代表的である。何れも端末
を小型・軽量とするために４００ＭＨｚ以上を使用して
アンテナを小さくすると共に、電池を小とするため送信
電力を低くしてある。このため、端末と無線送受する基
地局との距離は数百メートル、例えば３００ｍ以下に制
限される。したがって広域の伝達を行うためには無線基
地局のサービスエリア（半径３００ｍ）が単位細胞セル
となって広域を全てカバーする様に多数配置される。以
下この様な概念にもとづく移動通信システムをマイクロ
・セルラー（微小細胞）移動通信システム又はマイクロ
セル方式と総称することにする。

【０００７】この場合、サービスされている広域中にあ
る任意の端末は何れかのマイクロ・セル（以下単にセル
と呼ぶことあり）に必らず所属しており、そのセルの無
線基地局の位置がシステムでは同定できるので端末位置
はセル寸法（サービス・エリア寸法）の精度で決定され
る。このように請求項１によれば課題１，２，３が解決
できる。

【０００８】２．マイクロセル方式は一般電話通話用で
あるので、発呼者は一般の通話と異なる位置決定要求で
あることをシステムに教えるために、発呼後、何等かの
システムにより指定される探索信号（トーン，又はコー
ド）をつづいて送信する必要がある。或は応答する端末
から探索モードを指定してシステムに教える同様な探索
信号を発信する必要がある（請求項２）。このようにし
てシステムは一般通話ではなく位置探索要求であること
を知り、発呼者にサービス中の所属基地の位置を通報す
る。

【０００９】３．請求項３によればＧＰＳ等の測位機と
組合せるので測位精度がセル寸法（±３００ｍ）よりも
上昇できる。特に差動ＧＰＳ測位機と接続すると±５ｍ
の精度を得ることができる。しかし寸法上課題３を解決
することはできないが、用途によれば、車載（盗難車、
タクシー、トラック、バス）等では十分実用性がある。

【００１０】４．マイクロセルラー方式の端末は、将来
どのように設計されるか不明であるが、現行の携帯電話
や、自動車電話と同様な待呼方式が採用されると、待呼
期間中の電力が大きく電池寿命が短い。このため、待呼
中の電池寿命の長いページヤ方式と組合せ、ページヤ方
式が受呼したらマイクロセルラー方式の発起・送信部が
起動されるようにするものである。ページヤで起動され
るとマイクロセルラー端末は予め定められた番号（ペー
ジヤ発呼者（探索要求者）のマイクロセルラー方式電話
番号）を自動ダイアルする。システムはサービス中の無
線基地局の位置をその番号先に通報する（請求項４）。

【００１１】５．上記４項と同様の理由で、請求項３を
ページヤ起動としたものが請求項５である。 ６．請求項６はタクシー、トラック、バス等の配車や、
運行管理に役立つもので、希望する地域の希望する所属
グループの複数の移動体の位置をほぼ同時に探索する。

【００１２】７．測位機を携行できないような応用例で
の寸法・重量的な課題３の対策には、位置精度が粗でよ
い場合（タクシー、バス、トラック等）は請求項１又は
４で解決できるが、より高精度に測位したい時は、マイ
クロ・セルラー端末の発信電波を手懸りに、方向探知機
をそのサービスエリアに運搬後、更に細かい位置決定を
行うことで解決できる（請求項７）。

【００１３】８．請求項３にのみ明記したが、その他も
マイクロセルラー方式による発呼やページヤの発呼で起
動する以外に、予め設定された時間シーケンス（例えば
１５分毎、１時間毎、等）によりマイクロセルラー移動
端末側が自主的に通報するようにすることができる。
又、探索要求側の呼がなくても、被探索端末側で人間が
位置通報キーを押すことで起動することもできる（請求
項８及び９）。

【００１４】９．上記１〜８の全ての場合について請求
項１０によれば、端末のおかれている外囲情況（騒音、
会話音、明暗、振動、温度、携行者の血圧、脈膊、…）
や、端末設置移動体の情況（タクシーの空車、実車、ト
ラックの往路、復路、バスやタクシーのハイジャックや
強盗の強制下、…）等を自動的に返送することができ
る。

【００１５】

【実施例】上記ではマイクロセルラー方式の総称で代表
してＰＨＰ方式も広義に表現して来たが、狭義の所謂マ
イクロセルラー方式ではセル寸法は数百ｍ程度、例えば
５００〜６００ｍであり、ＰＨＰでは無線基地局を有線
の公衆電話等に設けることを想定しており、セル寸法は
数百ｍ以下、例えば２００〜３００ｍ程度と推定され
る。このため山の手内部をカバーするのに数万局必要と
される。使用周波数は何れにも４００ＭＨｚ，８００Ｍ
Ｈｚ，１．５ＧＨｚ等が想定されている。

【００１６】何れにしても一つの基地局のカバーするサ
ービス・エリア、即ちセル寸法は小さく、位置探索の用
途によっては、即ちタクシーやトラックの配車・運行管
理等では、セル寸法程度の誤差が許される場合があり、
この場合は位置として端末が存在するセルの無線基地局
位置をその端末の位置として用いることができる。より
正確な位置を必要とする場合は、探索者は、請求項７に
示す如く、方向探知機を携行してそのセルに出かけて行
き、セル内の位置を決定すればよい。この場合は探索者
は同じくマイクロセルラー端末を持ち、最初の探索（発
呼）でセル位置を知ると、一応通話を終結（フックスイ
ッチＯＦＦ）して、方向探知機をもってそのセルに行
き、第２回の発呼探索を行い、被探索側端末と通話を継
続して、端末に電波送信を行わせ乍ら方向探索を行うこ
とになる。被探索側端末には混信をさけ同定可能とする
ための変調や、コード化等を行うことができる。又この
間、請求項８に述べた情報を返送するとよい。

【００１７】以上は、マイクロ・セルラー端末への僅か
なソフト附加のみでよく、その端末は小型で、ポケッタ
ブルで多くの用途に使用できる。方向探知作業を行わず
に正確な位置探索を行うには請求項３と５に述べた如
く、測位機と組合せることで実現できる。測位機として
はＧＰＳ受信機等が適しておりその精度は１００ｍ程度
である。差動ＧＰＳ受信機を用いると５ｍ程度の精度が
得られ、人や動物、物品の救助、回収等に適している。
ＧＰＳ受信機は現在５ｃｍ×１０ｃｍ×３ｃｍ位の大き
さであり、人や、動物や、物品に附設するには若干大型
すぎるが、車や、船等には設置可能である。盗難車や、
ハイジャックされたバス、タクシー等に有効である。
又、将来はより小型化され、広く用いうるに至るであろ
う。

【００１８】次に請求項１及び２の説明をする。ＰＨＰ
も、マイクロセルラー方式も、その詳細が公表されてい
ない。伝送系もアナログかディジタルか不確定である。
したがって本実施例では抽象的な記述になるが、本質的
な概念はどのような方式になろうとも不変である。図１
に、一般的な通話と対比して本発明の位置探索システム
の動作のフローを示す。

【００１９】Ａは探索を要求する端末、Ｂは交換機、Ｃ
はセルの無線基地局群、Ｅは被探索端末、ＤはＥが所属
するセルの無線基地局である。探索者はＡの探索要求端
末からＥの被探索端末のＩＤ番号（電話番号）（１０
０）をキー入力する（ルート１）。交換機Ｂは、同時に
又は時間切換走査して、基本的には全基地局を経由して
該ＩＤ番号端末Ｅを呼ぶ（ルート２及び３）。Ｅが応答
すると（ルート４）、Ｅの存在所属するセルの基地局Ｄ
は自らのＩＤコードを附したＥの存在を示す信号を交換
機Ｂに送る（ルート５）。このようにして移動端末Ｅの
交換機Ｂへの連絡路が確立される。ＢはＥにリンガ信号
（ベル音）を送る（ルート６及び７）。端末側の人が、
ハンドセットを取り上げるのと同等な機能の通話スイッ
チ（フックスイッチ）をＯＮとする。その信号はルート
８及び９を経由して交換機Ｂに至り、ＢはＡとＥとを接
続する（ルート１０）。

【００２０】一般の通話ではここで会話が行われ、終了
すると、Ａ又はＥの何れかが（やがて双方が）通話スイ
ッチ（フックスイッチ）をＯＦＦとし、交換機Ｂは相互
接続を切り離す。探索端末の場合は（ルート８）の段階
で、自動的にＥ端末がフックＯＮ信号と共に位置探索信
号、例えばプッシュホンの＊信号（８００）を返信す
る。もし被探索側に人が居て、人の判断を加える必要が
ある時（例えばバスジャック、タクシー強盗、空車信号
等をしらせる時）は人が＊信号を入力するようにする。
確実性のためには、Ｅは（フックＯＮ）＋（＊信号８０
０）を３回程度自動返信するとよい。この信号は交換機
Ｂに到達する（ルート９）。交換機Ｂは＊信号を解読
し、既にＤから知らされているＤの基地局のＩＤ番号を
位置通報機Ｆに送る（ルート１０′）。位置通報機Ｆは
基地局ＤのＩＤ番号と、Ｄの位置情報との対照テーブル
をもっており、そのテーブルから位置情報を音声合成に
より及び／又はデジタルデータとして発生し探索要求端
末Ａに送る（ルート１１）。Ａでは探索者は音声アナウ
ンスや、ディスプレイや、プリンタ等でＥの存在所属す
るセルの基地局Ｄの位置情報を得る。

【００２１】以上では探索信号＊は端末Ｅ側で発生附加
されたが、請求項２で示した如くＡで最初の探索要求の
時に附加してもよい。図の符号１０１はその例で、最後
に＊が附加されている。この場合は、交換機Ｂは、探索
要求であることを最初から知ることになるので、被探索
端末Ｅ−１はリンガ信号（６００）をうけたら、自動的
に自らをＯＮフックし、Ｂは（８）、（９）のルートで
そのＯＮフック信号をうけて、上述と同じように位置通
報機ＦによってＥ−１の所属するセルの基地局Ｄの位置
情報をＡに通報する（ルート１０′，１１）。

【００２２】この場合被探索移動端末Ｅでは、一般通話
用移動端末の機能の他に、自動的にリンガを検出しフッ
クＯＮとし更に＊信号を附加して返信する機能を、また
端末Ｅ−１ではリンガを検出して自動的にフックＯＮと
する機能を附加する必要がある。請求項３では、測位機
と結合した被探索端末Ｅ−２は、図１のＥと同様に接続
され、次にリンガ信号をうけたら、先づＯＮフック信号
を返し、側位機の電源を入れて測位動作を行わせ、その
データをもらう。測位機としてはＧＰＳが、より高精度
には差動ＧＰＳが用いられる。被探索端末Ｅ−２はその
測位データをＡに返送する。この場合は交換機Ｂは探索
については何もサービスする必要はない。全ての位置探
索機能は探索要求端末Ａと被探索端末Ｅとで行われる。

【００２３】請求項４と５では、請求項１と３の機能を
マイクロセルラー端末Ａからの発呼でなく、別系統のペ
ージヤで起動して行う。将来のマイクロセルラー端末の
方式がどのようになるか現時点では不明であるが、現在
の移動電話や自動車電話と近似した待呼方式が採用され
るとすると、その待呼電力が大きく、電池寿命が短い欠
点がある。一方ページヤは現在でも待呼電力が小さく電
池寿命が長い。この請求項４と５は待呼、受呼をページ
ヤ又は同等回路部で行い、返信をマイクロセルラーの送
信・発呼部で行うことにより、電池寿命の長大化を狙う
ものである。将来のマイクロセルラー端末の待呼方式
が、もしページヤと同一方式となれば請求項４と５とは
存在価値を失うが、ページヤの待呼方式の方が省電力の
場合は有効となる。

【００２４】この場合はページヤの受呼信号（電気出力
が望ましいがもし不可能ならページヤのＬＥＤ点滅信号
を光センサで検出）により、探索端末Ｅ−３は、予め設
定された探索要求端末ＡのＩＤ番号（電話番号）を自動
発呼し、請求項４では同時に交換器Ｂに探索信号＊をつ
づけて発信する。交換機Ｂは＊信号を認識すると、連絡
路を確立した時に入手済の被探索端末Ｅ−３の所属する
セルの基地局Ｄの位置を探索要求端末Ａに通報する。請
求項５では被探索端末Ｅ−４に結合されたＧＰＳ等の測
位データをそのＥ−４が自動的に探索要求端末Ａに通報
する。

【００２５】請求項６の６．１では探索要求端末が、探
索すべきエリアを指定可能とするもので、例えば次の入
力手段で交換機にしらせることができる。即ち、ＩＤ
（電話）番号＊１１＊１２＊１３＊２５＊のように相手
のＩＤ番号の後に、基地局１１，１２，１３，２２，２
５のセル内で探してほしいことを示す基地局ＩＤ番号を
入力することができる。

【００２６】請求項６の６．２は複数の被探索端末群を
グループとして取扱うもので、現在ページヤではこの種
のサービスが行われている。これは特定のタクシー会
社、配送会社、事業体、警察員、パトロールカー、消防
員、保守要員等を夫々のグループとして一斉に発呼する
ため、グループＩＤ番号で複数の端末を呼べるものであ
る。

【００２７】請求項６の６．３では、６．１と６．２を
組合せることで特定エリア内の特定グループの位置探索
を可能にするものである。請求項７は、請求項１，４に
於て、被探索端末の存在する領域が判明した場合、更に
その領域内で正確な位置を決定する方式である。先ずそ
の領域に急行し、再び被探索端末を呼び、その存在を確
認する。もし急行中に隣接セル等に移動していればその
セルに移り、再び被検索端末を呼び、今度は通話状態を
切らないで被探索端末を常に送信状態としておき、その
周波数を用いて方向探知機により正確な位置を確定す
る。同一セル内で近距離のため、端末の微弱電波でも方
向探知が行える。

【００２８】請求項８は、被探索側の移動端末Ｅ−５に
位置通報キーを設け、そのキーを押すことにより、探索
要求端末Ａの発呼を待つことなく自主的に自らの位置を
通報するものである。キーが押されると、予め設定され
ているＩＤ番号（探索要求端末Ａの電話番号）を自動ダ
イアルし、更に探索信号＊を自動発信する。交換機は＊
信号を認識し、移動端末Ｅ−５の所属するセルの基地局
の位置情報を探索側端末Ａに通報する。

【００２９】請求項９は、被探索側の移動端末Ｅ−６に
測位機が結合されており、且つ位置通報キーが設けられ
ており、そのキーを押すことで、予め設定されているＩ
Ｄ番号を自動ダイアルし、且つ測位データを自動通報す
る。この場合は交換機は一般通話サービスと同様の機能
をはたすのみでよい。請求項１０は、被探索端末Ｅが応
答時に、周辺音響、話し声、明暗等を夫々のセンサーで
検知して返信したり、タクシー等の空車であるか実車で
あるかの信号や、ハイジャックされているとかタクシー
強盗の強制下にあるとかの緊急信号を同時に返信するも
のである。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、移動体の位置探索にお
いて、移動端末が小型、小電力、安価で且つ広域がカバ
ーできるマイクロ・セルラー移動通信システムやＰＨＰ
を利用して、そのセル構造によって位置決定を行った
り、測位機と結合したりして小型、安価な端末を利用し
た位置探索が行える。社会的な投資、構造を利用できる
ので独自の無線送信系をもつ必要がなく、電力や到達距
離、周波数割当等の問題がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す動作フローチャート。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の小さなサービスエリア（セル）毎
   に設置される無線基地局群で広域をカバーすることによ
   り、移動通信端末を低電力、小型、安価とした通信シス
   テム（以下、マイクロセルラー移動通信システムと総称
   する）において、下記手段を有することを特徴とする位
   置探索システムとその機器。 １．移動端末が自らが呼ばれたら、通話モードに入った
   ことを示す信号及び／又は予め設定された信号を自動的
   に返送して応答する手段。 ２．移動端末の応答を受信した最近接の、その端末の所
   属するセルの無線基地局の位置を発呼者（探索要求端
   末）に通報する手段。
2. 【請求項２】 請求項１に於て、発呼側の発呼信号、又
   は応答側の応答信号に、位置探索モードを指定する探索
   信号（トーン信号、コード信号等）を附加する手段を有
   することを特徴とする位置探索システムとその機器。
3. 【請求項３】 マイクロセルラー移動通信システムに於
   て、移動端末が測位機と接続又は一体とされ、該端末が
   発呼側に呼ばれたら、又は自ら予め設定された時間シー
   ケンスにより、測位データを発呼側（探索要求端末）に
   自動的に通報する手段を有することを特徴とする位置探
   索システムとその機器。
4. 【請求項４】 ページヤ部と、マイクロセルラー移動通
   信用移動端末の発呼・送信部とを有し、前記ページヤ部
   の受呼で起動され且つ予め設定された探索要求端末の電
   話番号を自動的に発呼する端末を備え、その端末の発呼
   を受信した最近接基地局（所属基地局）の位置を、発呼
   側探索要求端末に通報する位置探索システムとその機
   器。
5. 【請求項５】 ページヤ部と、マイクロセルラー移動通
   信用移動端末の発呼・送信部とを有し、ページヤ部の受
   呼で起動されて、予め設定された探索要求端末の電話番
   号を自動的に発呼すると共に、該端末に接続された又は
   一体として複合された測位機の測位データを、その探索
   要求端末に通報する位置探索システムとその機器。
6. 【請求項６】 請求項１，３，４又は５のいずれかに於
   て、下記の手段を有することを特徴とする位置探索シス
   テムとその機器。 ６．１ 発呼側が特定エリア内の無線基地局（単数又は
   複数）を指定する手段。 ６．２ 各端末が個別ＩＤ番号（電話番号）とは別にグ
   ループで使用するグループＩＤ番号を有する手段。 ６．３ ６．１の特定エリア内の特定グループの又必要
   に応じてその中特定状態の端末の位置を探索するシステ
   ム手段。
7. 【請求項７】 請求項１又は４に於て、位置の判明した
   無線基地局のサービスエリア内で、端末の発する電波を
   用いた方向探知機により更に細かい位置を探索する位置
   探索システムとその機器。
8. 【請求項８】 マイクロセルラー移動通信システムに於
   て、移動端末に位置通報キーを設け、そのキーを押すこ
   とによって予め設定されたＩＤ番号（探索要求端末の電
   話番号）と探索信号を自動ダイアルし、交換機がその探
   索信号を認識して、該ダイアルＩＤ番号を有する探索要
   求端末に、前記移動端末の所属するセルの基地局の位置
   を通報する手段を有することを特徴とする位置探索シス
   テムとその機器。
9. 【請求項９】 マイクロセルラー移動通信システムに於
   て、移動端末が測位機と接続又は一体とされ、該移動端
   末に位置通報キーを設け、そのキーを押すことによって
   予め設定されたＩＤ番号（探索要求端末の電話番号）を
   自動的にダイアルし、更に測位データを通報する手段を
   有することを特徴とする位置探索システムとその機器。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに於て、端
    末が応答時に、更にその端末の周辺状況及び／又は端末
    設置体の状態モードを返送する手段を有することを特徴
    とする位置探索システムとその機器。