説明

位置情報送信装置、位置情報表示システム

【課題】 衛星を捕捉できない環境下でギャップフィラーを用いて位置情報を算出、表示するシステムにおいて、位置情報の誤差を少なくするための方式を提供する。
【解決手段】 ギャップフィラー10は、衛星から送信されるGPS信号を受信するGPS信号受信部20と、複数の衛星から受信したGPS信号に基づいて現在位置を算出するGPS信号受信部20の処理部と、情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲を示す送信範囲情報を生成し、処理部にて算出された位置を示す情報に演算制御部42にて生成された情報を付加して位置関連情報する演算制御部42とを備える。ギャップフィラー10は位置情報送信部30を備え、演算制御部42にて生成された位置関連情報を送信する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、GPS(Global Positioning System)などの情報を用いて、機器の現在位置を測定するための測位方法に関する。
【背景技術】
【0002】
GPSは、専用衛星(NAVSTAR)を使って地上での位置を求めることができる米国で開発されたシステムであり、カーナビゲーションなどの目的で使われている。GPSを用いた位置検出方式の一例は、特許文献1に開示されている。
【0003】
GPSでは、正確な時計(原子時計)を搭載した人工衛星を6つの軌道面に4個ずつ合計24個配置する。これにより、地球上のほとんどの地域で、常に5−6個の衛星を捕捉することが可能となる。衛星からの信号は、擬似ランダム符号で変調されて地上に届く。GPS受信機は、衛星からの信号を復号し、GPS受信機の時計から算出した信号と復号した(GPS受信機からの)信号との差分を算出し、この差分を基にして衛星とGPS受信機との距離を算出する。ここで、衛星からは位置の情報が送信されてくるので、GPS受信機は、衛星を中心として算出した距離を半径とする球面上のどこかにいることが判る。従って、3つの衛星を捕捉して、それぞれの衛星からの信号を受信できれば、地球上での(3次元の)位置を判別できる。しかしながら、GPS受信機の時計の精度が低いために算出した距離に誤差が生じてしまうので、通常は、さらにもう1つの衛星を捕捉することによって距離の補正を行う。
【0004】
以上の説明から分かるように、捕捉できる衛星の数が4つ以下になると、測定誤差が増大してしまうので、ビル街などの環境下では何らかの対策が必要となる。その対策の1つとして、衛星からの信号だけでなく、携帯電話の基地局からの信号も併用する(基地局を衛星のように扱う)ハイブリッド測位方式が知られている。この方式では、捕捉できない衛星からの信号に代えて基地局からの信号を用いて補償する。以下、この方式について説明する。
【0005】
図11において、情報機器110には、内部にGPS受信機と携帯電話用通信機とが内蔵されている。図11の状態では、情報機器110は、衛星120、衛星122、衛星124からの信号を捕捉できるが、障害物に遮られている衛星126からの信号を捕捉できない。情報機器110は、3つの衛星120、衛星122、衛星124からしか信号を得られないので、正確に位置を測定することができない。ハイブリッド測位方式においては、情報機器110は、基地局100、基地局102からの信号を使用することで正確な位置を算出することができる。
【0006】
しかしながら、例えば、室内や高層ビル群に囲まれたエリアのように、衛星を全く捕捉できない環境では、ハイブリッド測位方式を適用できない。
【0007】
ところで、地上デジタル放送システムなどでも使用されている装置としてギャップフィラーがある。ギャップフィラーは、衛星からの信号が遮蔽されるような環境において、衛星からの信号を受信し、信号を再構成して送信する装置である。この装置を中継機器として用いることで、衛星を全く捕捉できない環境においても、位置を測定できる。
【0008】
図12は、ギャップフィラーを用いた測位方式の構成を示す図である。ギャップフィラー104は、4つ以上の衛星を捕捉できる位置に設置されている。ギャップフィラー104は、4つ以上の衛星からの信号を受信し、受信した信号を基にして、ギャップフィラー104自身の位置情報を算出する。ギャップフィラー104は、算出された位置情報をエリアA7内に向けて送信する。エリアA7内にある情報機器は、ギャップフィラー104からの位置情報を受信することで、大体の位置を把握できる。ここで、情報機器110は、衛星を捕捉できない室内等の環境に存在するものとしている。情報機器110はGPS受信機を内蔵しているので、4つ以上の衛星を捕捉できる位置に存在する場合には、GPS信号による位置の測定が可能である。
【特許文献1】特開平5−27005号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、ギャップフィラー104を用いた測位方式において受信する位置情報は、ギャップフィラー104の位置情報であるので、ギャップフィラー104と情報機器110との間の距離が誤差となる。また、ギャップフィラー104が位置情報を送信できるエリアA7は限定されているが、このエリアA7の広さはギャップフィラー104の送信電力に依存している。すなわち、位置情報の誤差は、ギャップフィラー104の送信電力の大きさに依存している。
【0010】
そこで、本発明は、衛星を捕捉できない環境下でギャップフィラーを用いて位置情報を算出、表示するシステムにおいて、位置情報の誤差を少なくする方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の位置情報送信装置は、外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部にて受信した信号に基づいて現在位置情報を算出する位置算出部と、情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する送信範囲情報生成部と、前記位置算出部にて算出された位置を示す現在位置情報に前記送信範囲情報生成部にて生成された送信範囲情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成部と、前記位置関連情報生成部にて生成された位置関連情報を前記送信電力で送信する位置関連情報送信部とを備えた構成を有する。
【0012】
このように位置情報送信装置は、現在位置を示す情報に送信範囲を示す情報を付加した位置関連情報を送信するので、位置関連情報を受信した位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できる。また、送信範囲情報は、位置情報送信装置の送信電力に基づいて生成されるので、送信電力が変更された場合に、位置関連情報の内容も自動的に書き換えられ、手動で位置関連情報を設定する煩わしさがない。例えば、位置情報表示装置の存在するエリアを絞り込むためには、位置情報送信装置の送信範囲を狭くする、すなわち送信電力を小さくすればよいが、このような場合に送信電力に応じて自動的に位置関連情報が生成されるので、便利である。
【0013】
本発明の位置情報送信装置において、前記信号受信部は、衛星から送信されるGPS信号を受信し、前記位置算出部は、前記信号受信部にて受信した複数の衛星からのGPS信号に基づいて現在位置を算出する構成を有する。
【0014】
このように、位置情報送信装置は、GPS信号に基づいて位置を算出することにより、正確な位置を求めることができる。
【0015】
本発明の位置情報送信装置は、前記送信電力の大きさを設定する送信電力設定部を備えた構成を有する。
【0016】
この構成により、送信電力を変更して位置情報送信装置のカバーするエリアを自由に変更することができる。
【0017】
本発明の位置情報送信装置において、前記送信電力設定部は、送信電力を変更する命令を受信する命令受信部によって構成されている。
【0018】
この構成により、送信電力の大きさをリモートで変更することができる。
【0019】
本発明の位置情報送信装置において、前記送信電力は、所定の周期にて変更される構成を有する。
【0020】
この構成により、位置関連情報を受信する位置情報表示装置は、位置情報送信装置からの距離を求めることができ、より正確に位置を求めることができる。例えば、位置情報送信装置は、送信範囲が50m、100mとなるように送信電力を変更する。位置情報表示装置が、100mの情報を含む位置関連情報を受信し、50mの情報を含む位置関連情報を受信しない場合、位置情報表示装置は、位置情報送信装置から50m〜100mの距離にあることを検知できる。
【0021】
本発明の位置情報送信装置は、自装置を移動するための駆動部を備えた構成を有する。
【0022】
この構成により、位置情報送信装置を自由に移動できるので、例えば、ある位置情報送信装置が故障などによって使えなくなった場合に、別の位置情報送信装置を容易に配置できる。
【0023】
本発明の位置情報表示システムは、外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部にて受信した信号に基づいて現在位置情報を算出する位置算出部と、情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する送信範囲情報生成部と、前記位置算出部にて算出された現在位置情報に前記送信範囲情報生成部にて生成された送信範囲情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成部と、前記位置関連情報生成部にて生成された位置関連情報を前記送信電力で送信する位置関連情報送信部とを含む位置情報送信装置と、前記位置情報送信装置から送信された位置関連情報を受信する位置関連情報受信部と、前記位置関連情報受信部にて受信した位置関連情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示部とを含む位置情報表示装置とを備えた構成を有する。
【0024】
この構成により、本発明の位置情報送信装置と同様に、位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できると共に、送信電力が変更された場合に、位置情報送信装置では位置関連情報の内容が自動的に書き換えられるので、手動で位置関連情報を設定する煩わしさがない。また、本発明の位置情報送信装置の各種の構成を本発明位置情報表示システムに適用することも可能である。
【0025】
本発明の位置情報表示システムにおいて、前記位置情報表示装置は、衛星から送信されるGPS信号を受信するGPS信号受信部と、複数の衛星から受信したGPS信号に基づいて現在位置を算出する演算部と、前記演算部にて算出された位置情報または前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報を選択する選択部とを備え、前記表示部は、前記選択部にて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する構成を有する。
【0026】
このように位置情報表示装置がGPS信号に基づいて現在位置を求めることができる構成を備えることにより、位置情報表示装置は、例えば、GPS信号を受信できる場合にはGPS信号に基づいて測位を行うことができ、GPS信号を受信できない場合に位置情報送信装置から送信された位置関連情報に基づいて現在位置を求めることができる。
【0027】
本発明の位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置および前記位置情報送信装置の送信範囲を示す情報を含む位置関連情報を前記位置情報送信装置から受信する位置関連情報受信部と、複数の衛星からのGPS信号を受信するGPS信号受信部と、受信したGPS信号に基づいて現在位置を算出する演算部と、前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報または前記演算部にて算出された位置情報を選択する選択部と、前記選択部にて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示部とを備えた構成を有する。
【0028】
この構成により、位置情報表示装置は、GPS信号を受信できるときにはGPS信号に基づく位置を表示し、GPS信号を受信できないときは位置情報送信装置から送信される位置関連情報に基づいて現在位置を示す情報を表示できる。
【0029】
本発明の位置情報送信方法は、位置情報送信装置が外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信ステップと、前記信号受信ステップにて受信した信号に基づいて前記位置情報送信装置の現在位置を算出する位置算出ステップと、前記位置情報送信装置の送信電力に基づいて送信範囲を示す情報を生成する送信範囲情報生成ステップと、前記位置算出ステップにて算出された位置を示す情報に前記送信範囲情報生成ステップにて生成された情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成ステップと、前記位置情報送信装置が前記位置関連情報生成ステップにて生成された位置関連情報を前記送信電力で位置情報表示装置に送信する位置関連情報送信ステップとを備えた構成を有する。
【0030】
この構成により、位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できると共に、送信電力が変更された場合に、位置関連情報の内容が自動的に書き換えられるので、手動で位置関連情報を設定する煩わしさがない。また、本発明の位置情報送信装置の各種の構成を本発明位置情報表示方法に適用することも可能である。
【0031】
本発明の位置情報表示方法は、位置情報送信装置の現在位置および前記位置情報送信装置の送信範囲の情報を含む位置関連情報を前記位置情報送信装置から受信する位置関連情報受信ステップと、衛星からのGPS信号を受信する受信ステップと、受信したGPS信号に基づいて現在位置を算出する演算ステップと、前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報または前記演算ステップにて算出された位置情報を選択する選択ステップと、前記選択ステップにて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示ステップとを備えた構成を有する。
【0032】
この構成により、位置情報表示装置は、GPS信号を受信できるときにはGPS信号に基づく位置を表示し、GPS信号を受信できないときは位置情報送信装置から送信される位置関連情報に基づいて現在位置を示す情報を表示できる。
【発明の効果】
【0033】
本発明によれば、位置情報送信装置が現在位置を示す情報に送信範囲を示す情報を付加した位置関連情報を送信するので、位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できるというすぐれた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0034】
以下、本発明の実施の形態に係る位置情報表示システムについて、図面を参照して説明する。
【0035】
図1は、本発明の実施の形態の位置情報送信装置であるギャップフィラー10の構成を示す図であり、図中における各ブロックは機能別の構成要素を示す。ギャップフィラー10は、GPS信号受信部20と、位置情報送信部30と、送信電力管理部40と、演算制御部42と、メモリ部44と、外部コマンド受信部46と、駆動部48とを備える。
【0036】
図2は、GPS信号受信部20の構成を示す図である。GPS信号受信部20は、GPS信号を受信する機能を有する。GPS信号受信部20は、アンテナ部22と高周波部24と相関部26と処理部28とを有している。GPS信号受信部20は、アンテナ部22でGPS信号を受信し、高周波部24でGPS信号の復号処理を行う。そして、GPS信号受信部20は、復号処理したGPS信号の信号系列に関する情報と大体の受信タイミングとに基づいて相関部26において相関演算を行い、正確な受信タイミングを生成する。処理部28は、生成した受信タイミングと衛星の軌道情報とを用いて、位置情報と時刻情報を算出する。GPS信号受信部20は、算出した位置情報および時刻情報をメモリ部44に保存する。
【0037】
図3は、位置情報送信部30の構成を示す図である。位置情報送信部30は、アンテナ部32と信号増幅部34と変調部36とを有している。位置情報送信部30は、メモリ部44に蓄積されている位置関連情報(位置情報と送信範囲情報とで構成される)を、変調部36で変調し、信号増幅部34によって増幅してからアンテナ部32より外部に送出する。
【0038】
図1に戻って、送信電力管理部40は、位置情報送信部30内の信号増幅部34が必要とする電力(送信電力)を管理する機能を有する。この電力を調節することでギャップフィラー10がカバーできるエリア(位置情報をどの範囲で受信可能になるか)を調整できる。外部コマンド受信部46が電力を変更するコマンドを受信した場合には、このコマンド受信をトリガとして、演算制御部42の命令により電力を変更する。
【0039】
演算制御部42は、GPS信号受信部20がメモリ部44に蓄積した位置情報と送信電力管理部40が管理している送信電力の情報とに基づいて送信範囲情報を生成し、メモリ部44に保存する。また、演算制御部42は、送信範囲情報と位置情報から位置関連情報を生成し、メモリ部44に保存する。また、演算制御部42は、ギャップフィラー10全体の動作を監視及び制御する機能も有する。例えば、送信電力の変更コマンド、動作をリセットするためのコマンド、動作を終了するためのコマンド等を外部コマンド受信部46が受信した場合に、演算制御部42は、関連する構成要素に実行命令を出す。さらに、演算制御部42は、駆動部48に対して移動に関する命令を出すことで、ギャップフィラー10を移動させる制御も行う。
【0040】
メモリ部44は、GPS信号受信部20で生成した位置情報および時刻情報と、演算制御部42で生成した位置関連情報等を記憶する。
【0041】
外部コマンド受信部46は、ギャップフィラー10を制御するために(ギャップフィラー10の)外部から送信されるコマンドを受信する機能を有する。例えば、外部コマンド受信部46は、送信電力を変更するコマンド、動作をリセットするコマンド、動作を終了するコマンド等を受信する。外部コマンド受信部46は、受信したコマンドを演算制御部42に通知する。
【0042】
駆動部48は、ギャップフィラー10を移動させる機能を有し、演算制御部42からの命令に従って動作する。
【0043】
図4は、本発明の実施の形態の位置情報表示装置である情報機器50の構成を示す図である。図中における各ブロックは機能別の構成要素である。情報機器50は、GPS信号受信部52と、位置情報受信部60と、表示部70と、演算制御部72と、メモリ部74と、入力I/F部76とを備えている。
【0044】
GPS信号受信部52は、GPS信号を受信する機能を有する。GPS信号受信部52は、ギャップフィラー10のGPS信号受信部20と同じ構成であり、アンテナ部22と高周波部24と相関部26と処理部28とで構成される(図2参照)。GPS信号受信部52は、算出した位置情報と時刻情報をメモリ部74のGPS信号が書き込まれる専用エリアに保存する。情報機器50がGPS信号を受信できない場合には、GPS信号受信部52は、専用エリアに「信号未受信」を示すデータを書き込む。
【0045】
図5は、位置情報受信部60の構成を示す図である。位置情報受信部60は、アンテナ部62と低雑音増幅部64と復調部66とを有する。位置情報受信部60は、アンテナ部62で受信したギャップフィラー10からの信号を低雑音増幅部64にて増幅し、復調部66で復調して、ギャップフィラー10から送信された位置関連情報を取得する。位置情報受信部60は、ギャップフィラー10からの信号をメモリ部74の専用エリアに書き込む。ギャップフィラー10からの信号を受信できなかった場合には、専用エリアには「信号未受信」を示すデータを書き込む。
【0046】
図6は、ギャップフィラー10から送信される位置関連情報の構成例を示す図である。位置関連情報は、図6に示すようにギャップフィラー10の位置情報80と送信範囲情報82とで構成される。
【0047】
図4に戻って、表示部70は、衛星から受信した位置情報やギャップフィラー10から受信した位置関連情報に基づいて現在位置に関する情報を表示する。
【0048】
演算制御部72は、メモリ部74のGPS信号が書き込まれる専用エリアとギャップフィラー10からの信号が書き込まれる専用エリアとをチェックすることで、現在の受信状況を把握する。また、演算制御部72は、情報機器50全体の動作を監視および制御する機能も有する。また、演算制御部72は、メモリ部74に格納されているアプリケーションが起動した時に必要となる演算を行う機能を有する。
【0049】
メモリ部74は、GPS信号受信部52で生成した位置情報、時刻情報をGPS信号が書き込まれる専用エリアに記憶し、位置情報受信部60で生成した(ギャップフィラー10からの)位置関連情報を専用エリアに記憶する。また、メモリ部74は、情報機器50のアプリケーションプログラムも記憶する。
【0050】
入力I/F部76は、アプリケーション起動コマンド、動作終了コマンドといったユーザの命令やデータを入力するためのインターフェースである。入力I/F部76は、メモリ部74に格納されたアプリケーションの起動、または、データ入力等に使用される。
【0051】
図7は、ギャップフィラー10の動作の一例を示すフローチャートである。図7を参照して、ギャップフィラー10の動作について説明する。
【0052】
まず、演算制御部42は、GPS信号受信部20にて4つ以上の衛星を捕捉できたか否かを判定する(S10)。4つ以上の捕捉ができなかった場合には、演算制御部42は、GPS信号受信部20により4つ以上の衛星を捕捉できたか否かの判定に戻る(S10)。演算制御部42は、4つ以上の衛星を捕捉できるまで、繰り返しこの判定(S10)を行う。
【0053】
4つ以上の衛星を捕捉できた場合には、GPS信号受信部20は、衛星からの信号を復号し、ギャップフィラー10内部の時計から算出した信号と復号した(衛星からの)信号との差分を算出し、この差分を基にして衛星とギャップフィラー10との距離を算出する(S12)。演算制御部42は、この算出処理を4つの衛星からの信号それぞれについて行った後、各衛星からの距離に基づいてギャップフィラー10の位情報置を算出し、算出した値をメモリ部44に保存する。
【0054】
演算制御部42は、送信電力管理部40において管理している「電力設定データ」により、送信電力を確認する(S14)。位置情報送信部30の送信電力は、「電力設定データ」に従って決定される。続いて、演算制御部42は、確認された送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する(S16)。例えば、送信電力が100Wの場合には、送信範囲情報として「この情報を受信した機器はギャップフィラー10の位置情報から半径100m内に存在」することを意味する「100」を自動生成し、送信電力が50Wの場合には、送信範囲情報として「この情報を受信した機器はギャップフィラー10の位置情報から半径50m内に存在」することを意味する「50」を自動生成し、送信電力が30Wの場合には、送信範囲情報として「この情報を受信した機器はギャップフィラー10の位置情報から半径30m内に存在」することを意味する「30」を自動生成し、メモリ部44に保存する。
【0055】
次に、演算制御部42は、ステップS16にて生成されてメモリ部44に保存された送信範囲情報と、ステップS12で生成されてメモリ部44に保存された位置情報とから位置関連情報を生成し、メモリ部44に保存する(S18)。ここで生成される位置関連情報のデータフォーマットの一例としては、図6に示すような情報が考えられる。すなわち、ギャップフィラー10の位置情報が先頭に配置され、次に送信範囲情報が配置される。
【0056】
続いて、ギャップフィラー10の位置情報送信部30は、メモリ部44に蓄積されている位置関連情報を変調部72で変調した後に、信号増幅部34によって増幅してからアンテナ部32より外部に送出する(S20)。
【0057】
演算制御部42は、外部コマンド受信部46が出力変更コマンドをギャップフィラー10の外部から受信したか否かをチェックする(S22)。出力変更コマンドを受信した場合には、送信電力管理部40が出力変更コマンドに基づいて出力を変更して電力設定データを更新し(S24)、送信電力を確認するステップS14へ進む。
【0058】
出力変更コマンドを受信していない場合には、演算制御装置54は、外部コマンド受信部46が終了コマンドを外部から受信したか否かをチェックする(S26)。終了コマンドを受信した場合には動作を終了し、受信していない場合には図7に示すフローの最初のステップS10へ進む。
【0059】
図8は、情報機器50の動作の一例を示すフローチャートである。情報機器50の動作について、図8を用いて説明する。
【0060】
まず、情報機器50の演算制御部72は、GPS信号受信部52により4つ以上の衛星を捕捉できたか否かを判定する(S30)。ここで、4つ以上の衛星を捕捉できたと判定された場合には、演算制御部72は、衛星からの信号を復号し、情報機器50内部の時計から算出した信号と復号した(衛星からの)信号との差分を算出し、この差分に基づいて衛星と情報機器50との距離を算出する。演算制御部72は、この算出処理を4つの衛星からの信号それぞれについて行い、各衛星からの距離に基づいて情報機器50の位情報置を算出し、算出した値をメモリ部74に保存する(S32)。4つ以上の衛星を捕捉できなかった場合には、位置情報生成のステップS32を行わないで、次のステップS34に移行する。
【0061】
情報機器50の位置情報受信部60は、ギャップフィラー10からの信号を受信したか否かを判定する(S34)。ギャップフィラー10からの信号を受信した場合には、位置情報受信部60は、ギャップフィラー10から受信した信号を復号し、位置関連情報を抽出し、抽出した位置関連情報をメモリ部74に保存する(S36)。キャップフィラー201からの信号を受信できなかった場合には、位置関連情報抽出のステップS36を行わないで、次のステップS38に移行する。
【0062】
情報機器50の演算制御部72は、メモリ部74内に、衛星からの信号に基づいて生成した位置情報か、ギャップフィラー10からの信号から抽出した位置情報のうちの少なくとも一方が存在するか否かを判定する(S38)。この判定の結果、メモリ部74にいずれの位置情報も存在しない場合には、演算制御部72は、4つ以上の衛星を捕捉しているか否かの判定(S30)に戻る。
【0063】
少なくとも一方の位置情報が存在する場合には、演算制御部72は、表示の優先モードを確認する(S40)。優先モードとは衛星からの位置情報とギャップフィラー10からの位置関連情報の両方を受信できた場合に、どちらの情報に基づいて現在位置を示す情報を表示部70に表示するかを決めるためのモードであり、情報機器50のユーザが入力I/F部76にて設定を行う。
【0064】
この判定の結果、優先モードが「GPS」の場合には、メモリ部74に保存された衛星からの信号に基づいて生成した位置情報を表示部70へ表示する(S42)。表示優先モードが「ギャップフィラー」の場合には、メモリ部74に保存されたギャップフィラー10からの信号から抽出した位置情報と送信範囲情報とに基づいて現在位置に関する情報を表示部70に表示する(S44)。なお、メモリ部74に、GPSに基づく位置情報あるいはギャップフィラー10からの位置関連情報のいずれかしか保存されていない場合には、優先モードにかかわらず、保存された位置情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する。
【0065】
次に、演算制御部72は、入力I/F部76からアプリケーション起動コマンドが入力されたか否かを判定する(S46)。起動コマンドが入力されたと判定された場合には、演算制御部72は、入力されたアプリケーション起動コマンドに従って、メモリ部74に保存されている指定されたアプリケーションを起動する(S48)。アプリケーション起動コマンドが入力されていないと判定された場合には、アプリケーションの起動のステップS48を行わないで、次のステップS50に移行する。
【0066】
演算制御部72は、入力I/F部76から終了コマンドが入力されたか否かを判定する(S50)。終了コマンドが入力されたと判定された場合には演算制御部72は動作を終了し、入力されていないと判定された場合には、4つ以上の衛星を捕捉しているか否かの判定に戻る(S30)。
【0067】
以上、本実施の形態のギャップフィラー10および情報機器50の構成および動作について説明した。
【0068】
図9(a)および図9(b)は、本発明の効果について説明するための図である。図9(a)は、ギャップフィラー10のみでエリアA1をカバーしていた従来の構成を示す図である。この状態では、ギャップフィラー10は、送信範囲情報として「この情報を受信した機器はギャップフィラーの位置情報から半径100m内に存在」することを意味する「100」を自動生成し、衛星からの信号に基づいて算出した位置情報とともに位置関連情報としてエリア内へ送信する。情報機器50は、ギャップフィラー10からの位置関連情報を受信しておおよその位置(ギャップフィラー10の位置から半径100m以内)を得る。しかし、この構成においては、情報機器50がエリアA1の中のどこにいるか把握することができず、位置情報の誤差が大きかった。
【0069】
本実施の形態においては、ギャップフィラー10の外部コマンド受信部46から出力変更コマンドを入力することにより、ギャップフィラー10の送信電力を変更すると共に、それに伴って送信範囲情報が自動的に更新される。例えば、ギャップフィラー10の送信電力を100Wから20Wに変更した場合、送信範囲情報は「ギャップフィラーの位置情報から半径20m内に存在」することを意味する「20」に更新される。このようにギャップフィラー10がカバーすべきエリアが変更されても、外部から出力変更コマンドを送信するだけで自動的に送信範囲情報が生成されるので人手が不要になり、効率的な運用が可能になる。従って、ギャップフィラー10のカバーエリアを極めて容易に変更することができる。
【0070】
これにより、例えば、図9(b)に示すように、ギャップフィラー10a〜10cが配置された場合、それぞれのギャップフィラー10a〜10cの配置によって、それぞれのギャップフィラー10a〜10cがカバーすべきエリアを容易に設定できる。情報機器50は、カバーエリアの狭いギャップフィラー10a〜10cのいずれかから位置情報を受信するので、誤差の少ない位置情報を得ることができる。例えば、ギャップフィラー10aから位置情報を受信した場合には、ギャップフィラー10aの周囲20m以内にあることが分かる。ここで、情報機器50は衛星を捕捉できないがギャップフィラーからの情報は受信できる環境にあるものとする。また、各ギャップフィラー10a〜10cは4つ以上の衛星を捕捉できる位置に配置される。
【0071】
また、本実施の形態のギャップフィラー10は、駆動部48を備えているので、容易に移動させることができる。従って、例えば、ギャップフィラー10aが故障した場合には、ギャップフィラー10aがカバーしているエリアA2の付近に緊急用のギャップフィラーを移動させることができる。ギャップフィラーは、移動しても衛星を4つ以上捕捉できる場所にあれば常に位置を正確に算出可能であり、また送信電力を小さくすることで誤差も小さくすることができる。従って、このようなギャップフィラー移動機能を使うことで、故障等の事態に効率的に対応することが可能となる。
【0072】
以上、本発明の位置情報送出装置について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
【0073】
図10は、情報機器50の位置をさらに精度良く求める方法について説明するための図である。ギャップフィラー10は、60Wと100Wの2種類の送信電力によって位置情報を送信する。例えば、時刻t1からt2までの間は送信電力100Wで位置関連情報をエリアA5内に向けて送信する。この時、ギャップフィラー10は、位置情報と共に「この情報を受信した機器はギャップフィラーの位置から半径100m内に存在」という送信範囲情報を送信する。次に、ギャップフィラー10は時刻t2から時刻t3までの間は送信電力60Wで位置関連情報をエリアA6内に向けて送信する。この時、ギャップフィラー10は、位置情報と共に「この情報を受信した機器はギャップフィラーの位置から半径60m内に存在」という送信範囲情報を送信する。情報機器がエリアA6の中に存在する場合は、時刻t1からt2までの間と、時刻t2から時刻t3までの間の両方でギャップフィラー10からの位置情報を受信する。これにより、情報機器はギャップフィラー10の位置から60m以内に存在することが分かる。情報機器がエリアA6の外側でエリアA5の中に存在する場合は、時刻t1から時刻t2までの間は位置情報を受信するが、時刻t2から時刻t3までの間は位置情報を受信しない。従って、情報機器は、ギャップフィラー10の位置から60mから100m離れた位置に存在することが分かる。なお、この方法では、ギャップフィラー10と情報機器50とが位置情報の送信パターン(時刻t1からt2は送信電力100Wで送信し、時刻t2からt3は送信電力60Wで送信する)を共有する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【0074】
以上説明したように、本発明によれば、位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できるというすぐれた効果を有し、例えば、GPS信号を受信できない場合の測位方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】実施の形態のギャップフィラーの構成を示すブロック図
【図2】実施の形態のギャップフィラーの構成要素であるGPS信号受信部の構成を示すブロック図
【図3】実施の形態のギャップフィラーの構成要素である位置情報送信部の構成を示すブロック図
【図4】実施の形態の情報機器の構成を示すブロック図
【図5】実施の形態の情報機器の構成要素である位置情報受信部の構成を示すブロック図
【図6】ギャップフィラーから送信される位置関連情報の1つの構成例を説明するための図
【図7】実施の形態のギャップフィラーの動作の一例を示すフローチャート
【図8】実施の形態の情報機器の動作の一例を示すフローチャート
【図9】実施の形態の効率的な位置情報の生成に関しての説明図
【図10】実施の形態の情報機器の位置をより限定させるための方法に関しての説明図
【図11】従来の測位方式を説明するための図
【図12】ギャップフィラーを用いた測位方式を説明するための図
【符号の説明】
【0076】
10 ギャップフィラー
20 GPS信号受信部
22 アンテナ部
24 高周波部
26 相関部
28 処理部
30 位置情報送信部
32 アンテナ部
34 信号増幅部
36 変調部
40 送信電力管理部
42 演算制御部
44 メモリ部
46 外部コマンド受信部
48 駆動部
50 情報機器
52 GPS信号受信部
60 位置情報受信部
62 アンテナ部
64 低雑音増幅部
66 復調部
70 表示部
72 演算制御部
74 メモリ部
76 入力I/F部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部にて受信した信号に基づいて現在位置情報を算出する位置算出部と、
情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する送信範囲情報生成部と、
前記位置算出部にて算出された現在位置情報に前記送信範囲情報生成部にて生成された送信範囲情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成部と、
前記位置関連情報生成部にて生成された位置関連情報を前記送信電力で送信する位置関連情報送信部と、
を備えた位置情報送信装置。
【請求項2】
前記信号受信部は、衛星から送信されるGPS信号を受信し、
前記位置算出部は、前記信号受信部にて受信した複数の衛星からのGPS信号に基づいて現在位置を算出する請求項1に記載の位置情報送信装置。
【請求項3】
前記送信電力の大きさを設定する送信電力設定部を備えた請求項1に記載の位置情報送信装置。
【請求項4】
前記送信電力設定部は、送信電力を変更する命令を受信する命令受信部によって構成された請求項3に記載の位置情報送信装置。
【請求項5】
前記送信電力は、所定の周期にて変更される請求項1に記載の位置情報送信装置。
【請求項6】
自装置を移動するための駆動部を備えた請求項1に記載の位置情報送信装置。
【請求項7】
外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部にて受信した信号に基づいて現在位置情報を算出する位置算出部と、情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する送信範囲情報生成部と、前記位置算出部にて算出された現在位置情報に前記送信範囲情報生成部にて生成された送信範囲情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成部と、前記位置関連情報生成部にて生成された位置関連情報を前記送信電力で送信する位置関連情報送信部とを含む位置情報送信装置と、
前記位置情報送信装置から送信された位置関連情報を受信する位置関連情報受信部と、前記位置関連情報受信部にて受信した位置関連情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示部とを含む位置情報表示装置と、
を備えた位置情報表示システム。
【請求項8】
前記位置情報表示装置は、
衛星から送信されるGPS信号を受信するGPS信号受信部と、
複数の衛星から受信したGPS信号に基づいて現在位置を算出する演算部と、
前記演算部にて算出された位置情報または前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報を選択する選択部と、
を備え、
前記表示部は、前記選択部にて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する請求項7に記載の位置情報表示システム。
【請求項9】
位置情報送信装置の現在位置および前記位置情報送信装置の送信範囲を示す情報を含む位置関連情報を前記位置情報送信装置から受信する位置関連情報受信部と、
衛星からのGPS信号を受信するGPS信号受信部と、
複数の衛星から受信したGPS信号に基づいて現在位置を算出する演算部と、
前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報または前記演算部にて算出された位置情報を選択する選択部と、
前記選択部にて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示部と、
を備えた位置情報表示装置。
【請求項10】
位置情報送信装置が外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信ステップと、
前記信号受信ステップにて受信した信号に基づいて前記位置情報送信装置の現在位置を算出する位置算出ステップと、
前記位置情報送信装置の送信電力に基づいて送信範囲を示す情報を生成する送信範囲情報生成ステップと、
前記位置算出ステップにて算出された位置を示す情報に前記送信範囲情報生成ステップにて生成された情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成ステップと、
前記位置情報送信装置が前記位置関連情報生成ステップにて生成された位置関連情報を前記送信電力で位置情報表示装置に送信する位置関連情報送信ステップと、
を備えた位置情報送信方法。
【請求項11】
位置情報送信装置の現在位置および前記位置情報送信装置の送信範囲の情報を含む位置関連情報を前記位置情報送信装置から受信する位置関連情報受信ステップと、
衛星からのGPS信号を受信する受信ステップと、
複数の衛星から受信したGPS信号に基づいて現在位置を算出する演算ステップと、
前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報または前記演算ステップにて算出された位置情報を選択する選択ステップと、
前記選択ステップにて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示ステップと、
を備えた位置情報表示方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2007−78575(P2007−78575A)
【公開日】平成19年3月29日(2007.3.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−268513(P2005−268513)
【出願日】平成17年9月15日(2005.9.15)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】