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技術 無線通信システム及び無線通信装置

出願人 株式会社日立国際電気
発明者 松本敦
出願日 2016年9月27日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2016-188229
公開日 2018年4月5日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2018-056692
状態 特許登録済
技術分野 無線による位置決定 電話通信サービス 電話機の機能 移動無線通信システム
主要キーワード 信号受信範囲 移動距離計 位置検知精度 発信エリア 装置位置情報 動態管理 同一発信 過去データ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

本発明の目的は、位置情報を取得できない環境にある無線通信装置でも中継機能を持つ装置から位置情報を取得することである。

解決手段

本発明の無線通信システムは、発信器から発信される位置情報を受信して自己の位置情報を生成する無線通信装置が他の無線通信装置に対して自己の位置情報を送信する手段を有し、他の無線通信装置は発信器の発信エリア外においても無線通信装置の位置情報を受信することにより、自己の位置情報を生成できる手段を有することを特徴とする。

概要

背景

GNSS(Global Navigation Satellite System/全地球測位衛星システム)から捕捉した位置情報を使用した機能やシステムには、カーナビゲーション等による動態管理移動端末による動態管理がある。
カーナビゲーション等による動態管理の場合、トンネルなど位置測位をできない場所において直前測位した位置情報を元に、加速度ジャイロセンサコンパス情報を使用して、技術(自立航法)が使用されている。
また、移動端末による動態管理の場合、屋内等の位置測位をできない場所において、近年ビーコン発信器からの位置情報を元に、各種センサ情報を使用した技術(歩行型自立航法)の研究及び使用されている。
しかし、移動端末の場合、発信器を個別に配置する必要があり、広い屋内においては、発信器の追加が必要であった。また、発信器を追加できない環境においては発信器から十分な数の位置情報が取得できず、装置が正確な位置情報を取得できないため、位置情報に大きな誤り位置精度の低下が生じることがあった。

先行技術文献としては、例えば、特許文献1に、基地局エリアだけでなく、GPSやIMESを利用することにより、例えばGPS電波が届かない屋内や基地局エリアが重複するエリアなど、位置の把握が難しい場所であっても、位置検知を容易にすると共に位置検知精度を向上させる発明が開示されている。

概要

本発明の目的は、位置情報を取得できない環境にある無線通信装置でも中継機能を持つ装置から位置情報を取得することである。本発明の無線通信システムは、発信器から発信される位置情報を受信して自己の位置情報を生成する無線通信装置が他の無線通信装置に対して自己の位置情報を送信する手段を有し、他の無線通信装置は発信器の発信エリア外においても無線通信装置の位置情報を受信することにより、自己の位置情報を生成できる手段を有することを特徴とする。

目的

本発明の目的は、位置情報を取得できない環境にある無線通信装置でも中継機能を持つ装置から位置情報を取得することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

発信器から発信される位置情報を受信して自己の位置情報を生成する無線通信装置が他の無線通信装置に対して自己の位置情報を送信する手段を有し、前記他の無線通信装置は、前記発信器の発信エリア外においても前記無線通信装置の位置情報を受信することにより、自己の位置情報を生成できる手段を有することを特徴とする無線通信システム

請求項2

請求項1に記載の無線通信システムにおいて、前記無線通信装置は、他の発信器の発信エリアに移動した場合、自己の位置情報を更新し、さらに他の無線通信装置に自己の位置情報を送信することを特徴とする無線通信システム。

請求項3

請求項2に記載の無線通信システムにおいて、前記他の無線通信装置は、前記無線通信装置の移動前と移動後の位置情報から自己の位置情報の精度を向上させることを特徴とする無線通信システム。

請求項4

発信器から発信される位置情報を受信する手段と、前記位置情報から自己の位置情報を生成する手段と、自己の位置情報を送信する手段と、移動して前記発信器と異なる発信器から発信される位置情報を受信して、自己の位置情報を生成した場合に自己の位置情報を記憶更新する手段と、前記記憶更新した位置情報を送信する手段とを有することを特徴とする無線通信装置。

請求項5

請求項4に記載の無線通信装置において、他の無線通信装置から送信される位置情報を受信する手段と、前記他の無線通信装置から位置情報から自己の位置情報を生成する手段とを有することを特徴とする無線通信装置。

技術分野

0001

本発明は、無線通信システム及び無線通信装置に関するものである。

背景技術

0002

GNSS(Global Navigation Satellite System/全地球測位衛星システム)から捕捉した位置情報を使用した機能やシステムには、カーナビゲーション等による動態管理移動端末による動態管理がある。
カーナビゲーション等による動態管理の場合、トンネルなど位置測位をできない場所において直前測位した位置情報を元に、加速度ジャイロセンサコンパス情報を使用して、技術(自立航法)が使用されている。
また、移動端末による動態管理の場合、屋内等の位置測位をできない場所において、近年ビーコン発信器からの位置情報を元に、各種センサ情報を使用した技術(歩行型自立航法)の研究及び使用されている。
しかし、移動端末の場合、発信器を個別に配置する必要があり、広い屋内においては、発信器の追加が必要であった。また、発信器を追加できない環境においては発信器から十分な数の位置情報が取得できず、装置が正確な位置情報を取得できないため、位置情報に大きな誤り位置精度の低下が生じることがあった。

0003

先行技術文献としては、例えば、特許文献1に、基地局エリアだけでなく、GPSやIMESを利用することにより、例えばGPS電波が届かない屋内や基地局エリアが重複するエリアなど、位置の把握が難しい場所であっても、位置検知を容易にすると共に位置検知精度を向上させる発明が開示されている。

先行技術

0004

特開2015−28442号公報

発明が解決しようとする課題

0005

屋内等の位置測位ができない場所にある装置において、発信器の信号受信範囲外の場合、位置情報が取得できず、位置情報に大きな誤差(位置精度の低下)または誤りが生じる。
また、発信器による位置情報を取得しても、位置精度が低く、位置情報の精度向上のために発信器が複数必要となる。
さらに、位置情報が取得できず明らかな位置情報の誤りがあっても、参照する位置情報がないため位置情報を修正することができない。
本発明の目的は、位置情報を取得できない環境にある無線通信装置でも中継機能を持つ装置から位置情報を取得することである。

課題を解決するための手段

0006

本発明の無線通信システムは、発信器から発信される位置情報を受信して自己の位置情報を生成する無線通信装置が他の無線通信装置に対して自己の位置情報を送信する手段を有し、他の無線通信装置は発信器の発信エリア外においても無線通信装置の位置情報を受信することにより、自己の位置情報を生成できる手段を有することを特徴とする。

0007

また、無線通信装置は、他の発信器の発信エリアに移動した場合、自己の位置情報を更新し、さらに他の無線通信装置に自己の位置情報を送信することが好ましい。

0008

また、他の無線通信装置は、無線通信装置の移動前と移動後の位置情報から自己の位置情報の精度を向上させることが好ましい。

0009

また、本発明の無線通信装置は、発信器から発信される位置情報を受信する手段と、位置情報から自己の位置情報を生成する手段と、自己の位置情報を送信する手段と、移動して他の発信器から発信される位置情報を受信して、自己の位置情報を生成した場合に自己の位置情報を記憶更新する手段と、記憶更新した位置情報を送信する手段とを有することを特徴とする。

0010

さらに、無線通信装置は、他の無線通信装置から送信される位置情報を受信する手段と、他の無線通信装置から位置情報から自己の位置情報を生成する手段とを有することが好ましい。

発明の効果

0011

本発明によれば、位置情報を取得できない環境にある無線通信装置でも中継機能を持つ装置から位置情報を取得することができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の一実施例に係るGPS位置情報中継機能を有する無線通信装置のブロック図である。
本発明の一実施例に係る無線通信システムの実施例1を説明するための図である。
本発明の一実施例に係る無線通信システムの実施例2を説明するための図である。
本発明の一実施例に係る無線通信システムの実施例3を説明するための図である。

実施例

0013

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例に係るGPS(Global Positioning System)位置情報中継機能を有する無線通信装置のブロック図である。
図1において、無線端末である無線通信装置101は、近距離無線アンテナ102、近距離無線用無線部103、公衆網アンテナ104、公衆用無線部105、装置制御部160、記憶部170で構成されている。
装置制御部160は、距離計算部161、位置計算部162を備えている。

0014

記憶部170は、取得情報180と装置情報190とを記憶している。
取得情報180は、最新データ180Aと過去データ180Bとがある。
最新データ180Aは、発信器位置情報181、受信電界強度182、加速度情報183、方位情報184、受信データID情報185等である。
過去データ180Bは、発信器位置情報186、受信電界強度187、加速度情報188、方位情報189、受信データID情報1810等である。
装置情報190は、装置位置情報191、加速度情報192、方位情報193、装置のID情報194等である。

0015

外部の固定発信器からデータを受信する場合は、近距離無線アンテナ102、近距離無線用無線部103を介して、取得する取得情報を記憶部170の発信器位置情報181,186、受信電界強度182,187、ID情報185,1810に記憶する。ここで、発振器位置情報181、186は、後述する発信器2101,2102が送信する当該発信器2101,2102の位置情報、あるいは、他の無線通信装置101から受信した位置情報である。ここで、位置情報は地点を示す座標情報でもよいし、位置範囲を示す情報であってもよい。受信電界強度182、187は、近距離無線用無線部103による後述する発信器2101,2102から送信された無線信号の受信電界強度、あるいは、近距離無線用無線部103による他の無線通信装置101から送信された無線信号の受信電界強度である。
また、ID情報185,1810は、近距離無線用無線部103が無線信号を受信した発信機2101、2102のID情報、もしくは、近距離無線用無線部103が無線信号を受信した他の無線通信装置101のID情報、あるいは、位置情報を受信する度に生成するID情報である。
なお、加速度情報183,188、方位情報184,189は少なくとも外部の中継無線通信装置からデータを受信した場合に記憶するものであればよく、そのデータ受信時点での当該無線通信装置101のセンサ(図示略)からの加速度情報、方位情報である。

0016

装置制御部160は、少なくとも記憶した発信器位置情報から自身の無線通信装置の位置情報を更新する。自身の位置情報は発振器位置情報そのものであってもよいし、受信電界強度を考慮して更新してもよい。
また、無線通信装置101は、図示していないセンサから取得した加速度情報192、方位情報193を記憶し、ランダムにID情報194を生成し、記憶する。なお、ID情報194は当該装置位置情報191を算出した時刻に関する情報であってもよい。
記憶した装置位置情報191、加速度情報192、方位情報193、装置のID情報194は、装置制御部160、近距離無線用無線部103、近距離無線アンテナ102を介して、中継先の他の無線通信装置101に発信される。

0017

(実施例1)
次に、実施例1について図1図2を用いて説明する。
図2は本発明の一実施例に係る無線通信システムの実施例1を説明するための図である。
図2において、無線通信システムは、発信器2101、発信器2102、無線通信装置2111(移動して無線通信装置2112)、無線通信装置2115で構成されている。

0018

発信器2101の発信エリアは発信エリア2103であり、発信器2102の発信エリアは発信エリア2104である。
無線通信装置2111は、発信エリア2103内にあり、発信エリア2104内に移動した場合には無線通信装置2112とする。
無線通信装置2115は、発信エリア2103及び発信エリア2104に属していない場合である。

0019

発信器2101,2102は、それぞれが持つ位置情報を自動的もしくは無線通信装置からの発信依頼があった場合に位置情報を発信する。

0020

発信器2101から位置情報を取得した無線通信装置2111は、装置内部の位置計算部162で位置計算し、無線通信装置2115に情報を発信する。
無線通信装置2115は、取得した情報から無線通信装置2115の位置を位置計算部162で計算し、記憶部170の装置情報190に装置位置情報191として記憶する。

0021

無線通信装置2111は、発信エリア2104内に移動して無線通信装置2112となった場合、更新された装置情報190を発信する。

0022

無線通信装置2112から発信した装置情報190を受信した無線通信装置2115は、ID情報194から装置の更新対象情報読出し、加速度情報、方位情報から移動距離計算を距離計算部161、位置計算部162で計算し、装置情報190を更新する。受信電界強度と位置情報のみの更新の場合、無線通信装置2115の位置精度が低いが、過去の情報から移動位置、方向を計算することで、装置の位置精度が向上する。

0023

(実施例2)
次に、実施例2について図1図3を用いて説明する。
図3は本発明の一実施例に係る無線通信システムの実施例2を説明するための図である。
図3において、無線通信システムは、発信器2101、無線通信装置2111(移動して無線通信装置2112)、無線通信装置2115で構成されている。

0024

無線通信装置2111は、発信器2101の発信エリアである発信エリア2103内で移動し、無線通信装置2112となった場合、図示していない加速度センサによる加速度情報192及び方位情報193、ID情報194が無線通信装置2115に発信される。

0025

無線通信装置2112が発信した加速度情報192、方位情報193、ID情報194を受信し取得した無線通信装置2115は、装置制御部160で計算し、位置情報を更新する。さらに情報が蓄積されれば、同一発信器エリア213内で送信された情報から、発信器エリア213外にある無線通信装置2115の位置情報精度が向上する。

0026

また、情報を取得した無線通信装置2115は、データ受信元のID情報を元に情報管理を行うことができ、複数台の無線通信装置から位置情報を取得した場合でもデータを間違いなく取り扱うことができる。これにより、複数台の無線通信装置から位置情報を複数回受信することで、位置精度がさらに向上する。

0027

(実施例3)
次に、実施例3について図1図4を用いて説明する。
図4は本発明の一実施例に係る無線通信システムの実施例3を説明するための図である。
図4において、無線通信システムは、エリア412に属する無線通信装置4111,4112,4113,4114と、エリア412に属さない無線通信装置4115で構成されている。

0028

エリア412に属する無線通信装置4111,4112,4113,4114は、装置間で装置情報190を取得、発信し、装置の位置補正を行う。
無線通信装置4111,4112,4113,4114は、装置間で位置情報を更新、修正することで、位置精度を向上することができる。なお、無線通信装置4115は、エリア412の無線通信装置4111,4112,4113,4114とグルーピングを行っている。

0029

無線通信装置4115がエリア412から外れた場合の位置精度の向上について説明する。無線通信装置4111〜4115は互いに定期的に無線通信を行いお互いが通信可能か否かを判定している。そして、エリア412から外れた無線通信装置4115は、他のどの無線通信装置4111〜4114とも接続ができなくなる。 無線通信装置4111,4112,4113,4114は、無線通信装置4115がエリア412から外れて位置情報が取得できず、位置情報に誤りがあると判断した場合、公衆網アンテナ104を介して、各装置の位置情報を無線通信装置4115に送信する。
無線通信装置4111,4112,4113,4114の位置情報を受信した無線通信装置4115は、位置情報を大まかにとらえることができ、大きく誤った情報を回避することができる。

0030

無線通信装置4115がエリア412から外れた場合の警告について説明する。
無線通信装置4111,4112,4113,4114は、無線通信装置4115が、エリア412から外れた場合、エリア412から外れたことを無線通信装置4115にアラーム等の情報により知らせる。
同様にエリア412に位置する無線端末にも情報を知らせることができる。このことで、屋内など位置情報を取得できない状況下でも、無線通信装置の相互発信によるローカルネットワークを作ることで、無線通信装置及び無線通信装置の所有者を安全に管理することが可能となる。

0031

本発明の実施形態である無線通信システム及び無線通信装置は、位置情報を取得できない環境にある装置でも中継機能を持つ装置から位置情報を取得することができる。

0032

以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。
例えば、上述した実施例2において、無線通信装置4111,4112,4113,4114は、無線通信装置4115がエリア412から外れたと判断した場合、互いに通信し、無線通信装置4111,4112,4113,4114のいずれか1台を代表として決定し、その1台が無線通信装置4115に位置情報を送信してもよい。1台の決定の仕方は、ランダムの数字を自身のIDとともに送信しあい、最も大きい数値、あるいは、最も小さい数値であった装置とするなど、種々の決定方法が考えられる。この決定方法は本発明において限定されるものではない。

0033

無線通信装置に中継機能を持たせることによって、発信器の発信エリアから外れた無線通信装置が発信器の発信エリア内の無線通信装置から位置情報を取得する用途に適用できる。

0034

101:無線通信装置、102:近距離無線アンテナ、103:近距離無線用無線部、104:公衆網アンテナ、105:公衆用無線部、161:装置制御部、161:距離計算部、162:位置計算部、170:記憶部、180:取得情報、180A:最新データ、180B:過去データ、181:発信器位置情報、182:受信電界強度、183:加速度情報、184:方位情報、185:受信データID情報、186:発信器位置情報、187:受信電界強度、188:加速度情報、189:方位情報、1810:受信データID情報、190:装置情報、191:装置位置情報、192:加速度情報、193:方位情報、194:装置のID情報、2101:発信器、2102:発信器、2103:発信エリア、2104:発信エリア、2111:無線通信装置、2112:無線通信装置、2113:発信エリア、2114:発信エリア、2115:無線通信装置、412:エリア。

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