JPH07244149A - Gps受信機を備えた移動体の位置管理方式 - Google Patents

Gps受信機を備えた移動体の位置管理方式

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JPH07244149A
JPH07244149A JP3832394A JP3832394A JPH07244149A JP H07244149 A JPH07244149 A JP H07244149A JP 3832394 A JP3832394 A JP 3832394A JP 3832394 A JP3832394 A JP 3832394A JP H07244149 A JPH07244149 A JP H07244149A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定のエリア内に複数ある移動体の測位デー
タを衝突すること無く一定時間内に出来るだけ多く基地
局に取り込むことができるようにすること。 【構成】 あらかじめ定められたエリア内に存在する複
数の移動体の位置を、各移動体から定期的に送信される
測位データを受信して基地局20において管理する。各
移動体においては、GPS受信機11が前記測位データ
と標準時刻データとを含む信号を出力する。また、デー
タ出力装置12は、前記測位データを処理すると共に、
前記標準時刻データと各移動体に割り当てられたIDデ
ータとにもとづいて、前記エリア内の他の移動体からの
前記測位データの送信時刻と重ならないように測位デー
タの送信時刻を決定する。無線機13は前記決定された
時刻に前記測位データを送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はGPS受信機を備えた移
動体、例えば船舶の位置管理方式に関し、特に特定のエ
リア内に存在する複数の移動体から基地局に対して測位
データを衝突すること無く送出できるようにするための
改良に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、GPS(Global Posi
tioning System)受信機を利用して特定
のエリア内における複数の移動体の位置を管理するシス
テムは様々な分野に応用されている。例えば、海上に送
信電波の到達距離で決まるエリアを設定し、そのエリア
内を移動するあらかじめ登録した複数の小型船舶、例え
ばヨットにGPS受信機及び無線機を搭載して測位デー
タを地上に設置された基地局に送信することにより、基
地局においてエリア内の小型船舶の位置を管理する方式
が知られている。
【0003】ところで、エリア内に存在する複数の移動
体を基地局で位置管理するには、基地局からのポーリ
ングにより各移動体からデータを定期的に収集するか、
移動体に備えられた内部時計により各移動体の無線機
からの電波発射時間をずらして定期的に測位データを送
る方式をとっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方
法は限られた時間でたくさんの移動体を管理するには、
無線機の送受管制が複雑となって時間がかかるうえに、
基地局からの呼び出しで無線機がオンとなってから実際
に動作状態となるまでの余熱時間に時間がかかる欠点が
あった。一方、上記の方法は内部時計の時間がずれる
と無線機の電波発射時間が他の移動体に搭載された無線
機の電波発射時間と重複することがあり、これを防止す
るためには送信時刻をその都度移動体毎に設定し直す必
要があること等の欠点があった。
【0005】加えて、GPS受信機を利用した測位デー
タには誤差を含むことが避けられないため、位置管理も
制限された精度で行わざるを得ない。
【0006】それ故、本発明の主たる課題は、特定のエ
リア内に複数ある移動体の測位データを衝突すること無
く一定時間内に出来るだけ多く基地局に取り込むことが
できるようにすることにある。
【0007】本発明の他の課題は、位置測定精度を向上
させることのできる移動体の位置管理方式を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、あらかじめ定
められたエリア内に存在する複数の移動体の位置を、各
移動体から定期的に送信される測位データを受信して基
地局において管理する移動体の位置管理方式において、
前記各移動体は、前記測位データと標準時刻データとを
含む信号を出力するGPS受信機と、該GPS受信機に
接続されて前記測位データを処理すると共に、前記標準
時刻データと各移動体に割り当てられたIDデータとに
もとづいて、前記エリア内の他の移動体からの前記測位
データの送信時刻と重ならないように測位データの送信
時刻を決定するデータ出力装置と、該データ出力装置に
接続されて前記決定された時刻に前記測位データを送信
する無線機とを備えたことを特徴とする。
【0009】なお、前記データ出力装置は、前記GPS
受信機からの信号から前記測位データを抽出して送信に
適した信号に変換して出力すると共に、前記標準時刻デ
ータを抽出して出力する信号処理装置と、各移動体にあ
らかじめ割り当てられた前記IDデータの入力部と、該
入力部から入力された前記IDデータに応じて前記信号
処理装置からの前記標準時刻データをもとに前記測位デ
ータの送信時刻を決定する送信時刻決定部とを備えてい
る。
【0010】また、前記IDデータはあらかじめ定めら
れた数のIDカードに割り当てられて保持されると共
に、前記測位データの送信順番を示すデータを含み、前
記入力部は前記IDカードから前記IDデータを読み取
る手段を有する。
【0011】一方、基地局について言えば、前記各移動
体から送信された測位データを受信する無線機と、受信
した測位データを処理して前記各移動体の位置を管理す
るデータ処理装置とを備えるが、位置精度に一般のGP
S以上の精度が要求される場合には、GPS受信機から
の測位データには受信した衛星を示す衛星データが含ま
れていることを利用し、前記構成要素に加えて、自局の
定点測位を行うためのGPS受信機と、該定点測位デー
タとあらかじめ入力された基準位置データとに基づいて
前記各移動体からの測位データに対する位置補正量を計
算して前記データ処理装置に出力するDGPS(ディフ
ァレンシャルGPS)処理部とを有することが望まし
い。この場合、前記DGPS処理部においては、前記G
PS受信機から複数種類の衛星毎の定点測位データを受
けて衛星毎に前記位置補正量を計算して出力し、前記デ
ータ処理装置は前記各移動体からの測位データに対して
各移動体が受信した衛星を識別したうえで識別した衛星
に対応する前記位置補正量により前記各移動体の位置を
補正する。
【0012】
【作用】本発明は時刻情報をGPS受信機の受信データ
(標準時刻データ)から得るようにし、該標準時刻デー
タと移動体に対してあらかじめ割り当てられたIDデー
タ(認識番号等)をもとに各移動体の測位データ送信時
刻を一定時間内に自動分散させるようにしたものであ
る。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を小型船舶の位置管理
に適用した場合について図面を参照して説明する。図1
では1つの小型船舶10と、基地局20とを示している
が、実際には数10km程度の半径の特定エリアが海上
に設定され、この特定エリア内に多数の小型船舶が存在
することになる。小型船舶10には、GPS受信機1
1、データ出力装置12、測位データを送信するための
無線機13が搭載される。なお、特定エリアの範囲は、
無線機13の電波の到達範囲で決まる。
【0014】一方、基地局20は、小型船舶10からの
データを受信する無線機21、信号変換装置22、変換
されたデータを処理して測定データを集中管理すると共
に、表示するデータ処理装置23を有し、データ処理装
置23はプリンタ、ディスプレイ等を有するパソコンを
利用することができる。なお、小型船舶10、基地局2
0は、実際には上記構成要素の他に、中継増幅器等の構
成要素を備える場合もある。
【0015】GPS受信機11は、周知のように、複数
チャンネルの信号受信機能を有し、GPS衛星からの測
位データ及び標準時刻データを受信してデータ出力装置
12に出力する。データ出力装置12では測位データ
(シリアルデータ)を送信に適したFSK信号に変換す
ると共に、マニュアル操作により与えられるIDデータ
とGPS受信機11からの標準時刻データとにもとづい
てFSK信号に変換された測位データの送信時刻を決定
し、データ送出用の無線機13から測位データを送信さ
せる。他の小型船舶においても同様に測位データの送信
時刻を決定して自己の測位データを送信するが、これら
の送信時刻は後述する方法により重ならないように時系
列的に分散されて決定される。
【0016】基地局20では時系列的に分散されて発射
される複数種類の測位データを無線機21により順次受
信して信号変換装置22に出力する。信号変換装置22
ではFSK信号をシリアル信号(RS−232C)に変
換してデータ処理装置23に送る。
【0017】図2は図1の小型船舶側の構成を詳しく示
したもので、データ出力装置12は信号処理装置12−
1、ID設定部12−2、送信時刻決定部12−3から
構成される。信号処理装置12−1はGPS受信機11
で受信されたGPS受信信号に含まれる標準時刻データ
を抽出して送信時刻決定部12−3に出力すると共に、
測位データを抽出して無線機13へ送るデータのフレー
ム編成を行ない、更にフレーム編成された測位データを
FSK信号に変換して無線機13に出力する。送信時刻
決定部12−3はID設定部12−2により小型船舶1
0に割り当てられたIDデータと信号処理装置12−1
から与えられる標準時刻データとから、測位データの送
信時刻を設定する。
【0018】以下に、送信時刻設定部12−3における
送信時刻の決定方法の一例について説明する。ここで
は、特定のエリアに最大でN台の小型船舶が存在し得る
ものと仮定すると、N台の小型船舶のそれぞれに対応し
得る分のIDデータが用意され、IDデータとしてはI
D番号が割り当てられる。このIDデータにはまた、N
台の小型船舶における送信順位を示すデータが含まれ
る。そして、このようなIDデータは、IDカードに磁
気記録やICメモリ等により付与され、このIDカード
は操船者に渡される。このため、ID設定部12−2は
IDデータ入力部としてIDカードに付与されたIDデ
ータを読み取る手段を備えているが、このような読取り
手段は周知であるので説明は省略する。
【0019】操船者がIDカードをID設定部12−2
にセットすると、ID設定部12−2はIDカードに付
与されたIDデータを読取って正規のデータであるかど
うかを識別する。そして、正規のデータであることを識
別すると、次に、送信順位を示すデータを読み取って送
信時刻決定部12−3に出力する。
【0020】送信時刻決定部12−3では、あらかじめ
IDデータの最大数Nと測位データの送信周期が一定周
期T(例えば、5分,10分)で設定されており、ID
設定部12−2からの送信順位を示すデータを受ける
と、このデータと信号処理装置12−1からの標準時刻
データとにもとづいて測位データの送信時刻を決定す
る。例えば、理解し易くするためにNを30、一定周期
Tを5分、測位データの送信時間を5秒、現在の標準時
刻を15時ちょうどとすると、0時〜24時の各時刻の
0分0秒を基準とし、送信順位を示すデータが10番目
であれば、送信時刻決定部12−3は第1回目の送信時
刻を15時0分50秒と決定し、第2回目の送信時刻は
それから5分後の15時5分50秒というように送信時
刻を決定して、この時刻に無線機13に対して送信指令
を出力する。無線機13では、送信時刻決定部12−3
からの送信指令を受けると、信号処理装置12−1から
の測位データを5秒間だけ送信する。上記の数値は、あ
る順位の送信時間と次の順位の送信時間とが連続する場
合であるが、これらの間にはある時間間隔がおかれても
良く、この場合基地局20では複数の小型船舶から間欠
的に測位データを受信することになる。
【0021】別のIDカードをセットされた他の小型船
舶においても、同様にして、送信順位を示すデータに応
じて送信時刻を決定するが、ある送信順位を示すデータ
を持つIDカードは1枚しか無いので、送信時間が重な
ることは無い。基地局20では、データ処理装置23に
おいて周知の方法で複数の小型船舶からの複数種類の測
位データを処理し、処理したデータを記憶装置に記憶し
たり、処理データに基づいてディスプレイに複数の小型
船舶の位置を表示する。データ処理装置23では更に、
キー入力部からのモード指定により記憶されたデータに
基づいて各小型船舶の航跡を表示したり、プリントアウ
トする。
【0022】なお、上記の説明では、ID番号の他に送
信順位を示すデータを付与するようにしているが、あら
かじめID番号そのものが送信順位を表わすように決め
ておいても良い。この場合には、ID設定部12−2で
はIDカードを使用せずにキー入力部を備えれば良い。
すなわち、操船者に対して乗船時にID番号を教えるよ
うにし、操船者は乗船してからキー入力部によりID番
号を入力すると、ID設定部12−2はこのID番号か
ら自動的に送信順位を判別して上記説明と同じ方法で測
位データの送信時刻を決定する。
【0023】図3は本発明の他の実施例を示し、測位の
精度を向上させる場合の例である。基地局20´は、定
点にて位置の管理を行うが、GPS受信機では伝搬、そ
の他に起因した数十m〜100m程度の誤差は避けられ
ない。このような誤差を補正するために、図1に示した
構成要素に加えて、自局の位置を定点測位するために複
数チャンネルの信号受信機能を有するGPS受信機2
4、この自局の測位データとあらかじめ入力された自局
の基準位置データとに基づいて各小型船舶の位置補正量
の計算を行うDGPS(ディファレンシャルGPS)処
理部25を有し、計算した位置補正量をデータ処理装置
23´に出力する。データ処理装置23´は、この位置
補正量に基づいて各小型船舶の表示位置補正を行う。こ
のようなデータ処理装置23´もパソコンを利用するこ
とができる。
【0024】ここで、GPS衛星は多数あり、各小型船
舶におけるGPS受信機は複数チャンネルの受信機能を
有して複数の衛星から信号を受信しているので、各小型
船舶はそれぞれ、同じ衛星からの情報を利用して測位デ
ータを出力しているとは限らない。このため、厳密に言
えば、衛星毎に測位データの誤差も異なっており、上述
した位置補正量の計算は衛星毎に行われるのが位置補正
の精度向上のうえから好ましい。そして、通常、各小型
船舶からの測位データ及び基地局20´におけるGPS
受信機24からの定点測位データにはそれぞれ、受信し
た衛星を示す衛星データが含まれている。そこで、DG
PS処理部25では、GPS受信機24から複数種類の
衛星毎の定点測位データを受けて衛星に対応した前記位
置補正量を計算して出力する。一方、データ処理装置2
3´は、各小型船舶からの測位データに対してこれに含
まれる衛星データから各小型船舶が受信した衛星を識別
したうえで、識別した衛星に対応する前記位置補正量に
より各小型船舶の位置を補正する。
【0025】上記のような構成により、基地局20´で
は、前記実施例と同様、時系列的に分散されて発射され
る複数種類の測位データを無線機21により順次受信し
て信号変換装置22に出力する。信号変換装置22では
FSK信号をシリアル信号(RS−232C)に変換し
てデータ処理装置23´に送る。基地局20´ではま
た、GPS受信機24により定時定点測位を行い、衛星
に対応した自局の測位データをDGPS処理部25に出
力する。DGPS処理部25では、これらの衛星毎の測
位データと基準位置データとに基づいて衛星毎に位置補
正量の計算を行い、計算した衛星毎の位置補正量をデー
タ処理装置23´に出力することにより、データ処理装
置23´では、これらの衛星毎の位置補正量に基づいて
各小型船舶の位置補正を行い、各小型船舶の位置を補正
した状態で表示する。なお、信号変換装置22からの信
号をDGPS処理部25に出力するようにして、DGP
S処理部25で位置補正処理を行い、補正結果をデータ
処理装置23´に出力して表示させるようにしても良
い。
【0026】上記実施例では、移動体が小型船舶の場合
について説明したが、本発明の適用分野は海上の移動体
のみならず地上に設定された特定エリア内を移動する移
動体、例えば車両のような位置管理にも適用できること
は言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では複数の
移動体からの測位データの送信時刻が重ならないように
送信時刻を決定する手段を備えたことにより、移動体側
でその都度送信時刻を指定する必要が無く、内部タイマ
ーも不要となる。一方、基地局では複数の移動体に対す
る送受管制が不要で、一定時間内でより多くの移動体位
置情報を収集でき、これによって基地局側のハードウェ
ア及びデータ処理のためのソフトウェアを大幅に簡素化
でき、無調整であるから装置の製作工程の簡素化と長期
にわたる測定の信頼性が得られる。しかも、基地局に、
GPS受信機のもつ誤差を補正する手段を備えることに
より、精度の高い位置管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる位置管理方式の概略
ブロック図である。
【図2】図1に示された移動体側の具体的構成を示した
ブロック図である。
【図3】本発明の他の実施例に係わる位置管理方式の概
略ブロック図である。
【符号の説明】
10 小型船舶 20、20´ 基地局
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G08G 1/01 A 7531−3H

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 あらかじめ定められたエリア内に存在す
    る複数の移動体の位置を、各移動体から定期的に送信さ
    れる測位データを受信して基地局において管理する移動
    体の位置管理方式において、前記各移動体は、前記測位
    データと標準時刻データとを含む信号を出力するGPS
    受信機と、該GPS受信機に接続されて前記測位データ
    を処理すると共に、前記標準時刻データと各移動体に割
    り当てられたIDデータとにもとづいて、前記エリア内
    の他の移動体からの前記測位データの送信時刻と重なら
    ないように測位データの送信時刻を決定するデータ出力
    装置と、該データ出力装置に接続されて前記決定された
    時刻に前記測位データを送信する無線機とを備えたこと
    を特徴とするGPS受信機を備えた移動体の位置管理方
    式。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の位置管理方式において、
    前記データ出力装置は、前記GPS受信機からの信号か
    ら前記測位データを抽出して送信に適した信号に変換し
    て出力すると共に、前記標準時刻データを抽出して出力
    する信号処理装置と、各移動体にあらかじめ割り当てら
    れた前記IDデータの入力部と、該入力部から入力され
    た前記IDデータに応じて前記信号処理装置からの前記
    標準時刻データをもとに前記測位データの送信時刻を決
    定する送信時刻決定部とを備えたことを特徴とするGP
    S受信機を備えた移動体の位置管理方式。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の位置管理方式において、
    前記IDデータはあらかじめ定められた数のIDカード
    に割り当てられて保持されると共に、前記測位データの
    送信順番を示すデータを含み、前記入力部は前記IDカ
    ードから前記IDデータを読み取る手段を有することを
    特徴とするGPS受信機を備えた移動体の位置管理方
    式。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の位置管理方式において、
    前記基地局は、前記各移動体から送信された測位データ
    を受信する無線機と、受信した測位データを処理して前
    記各移動体の位置を管理するデータ処理装置と、自局の
    定点測位を行うためのGPS受信機と、該定点測位デー
    タとあらかじめ入力された基準位置データとに基づいて
    前記各移動体からの測位データに対する位置補正量を計
    算して前記データ処理装置に出力するDGPS(ディフ
    ァレンシャルGPS)処理部とを有し、前記各移動体か
    らの測位データ及び前記基地局におけるGPS受信機か
    らの定点測位データにはそれぞれ受信した衛星を示す衛
    星データが含まれており、前記DGPS処理部において
    は、前記GPS受信機から複数種類の衛星毎の定点測位
    データを受けて衛星毎に前記位置補正量を計算して出力
    し、前記データ処理装置は前記各移動体からの測位デー
    タに対して各移動体が受信した衛星を識別したうえで識
    別した衛星に対応する前記位置補正量により前記各移動
    体の位置を補正することを特徴とするGPS受信機を備
    えた移動体の位置管理方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07249198A (ja) * 1994-03-11 1995-09-26 Unyusho Senpaku Gijutsu Kenkyusho 被管制対象監視システム
JP2010139509A (ja) * 1998-05-04 2010-06-24 Snaptrack Inc 衛星位置決めシステム受信機を作動する方法および装置

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JP2010139509A (ja) * 1998-05-04 2010-06-24 Snaptrack Inc 衛星位置決めシステム受信機を作動する方法および装置

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