JP5554813B2 - Positioning system and positioning method - Google Patents
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Description
本発明は、測位衛星からの衛星信号を受信して測位を行う測位システム及び測位方法に関する。 The present invention relates to a positioning system and a positioning method that perform positioning by receiving satellite signals from positioning satellites.
移動通信サービスに関しては、従来、移動通信事業者による高層ビル、住宅の屋内、及び地下街等における基地局の開設及び運用が困難であるため、このような場所での不感エリアの解消が十分に進まない状況にあったが、移動機(携帯電話等)をブロードバンド回線に接続する機能を有する低出力のフェムトセル基地局の実現により、不感エリアの解消が進められている。こうした状況を踏まえ、総務省では、移動通信の不感エリアの解消に向けてフェムトセル基地局の活用を図る観点から、「フェムトセル基地局の活用に係わる電波法及び電気通信事業法関連法令の適用関係に関するガイドライン」を公表し、移動通信事業者に課せられている義務の一つとして、フェムトセル基地局の設置場所がその申請住所に一致することの確認義務を挙げている。フェムトセル基地局の設置場所がその申請住所に一致することを確認するための技術的な実現方法に関しては、特段の制限はなく、例えば、フェムトセル基地局のIPアドレスをインターネット経由で取得してその位置を特定してもよく、或いは測位衛星からの衛星信号を受信してフェムトセル基地局の位置を測位してもよい。 With regard to mobile communication services, it has been difficult for mobile operators to open and operate base stations in high-rise buildings, residential buildings, underground shopping centers, and so on. Although there was no situation, the dead area has been eliminated by realizing a low-power femtocell base station having a function of connecting a mobile device (such as a mobile phone) to a broadband line. In light of this situation, the Ministry of Internal Affairs and Communications, from the perspective of utilizing femtocell base stations to eliminate mobile communication insensitive areas, applied the Radio Law and Telecommunications Business Law related laws related to the use of femtocell base stations. "Guidelines on Relationships" is published, and one of the obligations imposed on mobile operators is to confirm that the location of the femtocell base station matches the application address. There is no particular limitation on the technical implementation method for confirming that the installation location of the femtocell base station matches the application address. For example, the IP address of the femtocell base station is obtained via the Internet. The position may be specified, or the position of the femtocell base station may be measured by receiving a satellite signal from a positioning satellite.
しかし、インターネットサービスプロバイダからフェムトセル基地局に割り当てられるIPアドレスが可変である場合には、IPアドレスからフェムトセル基地局の位置を割り出すのは困難であるため、フェムトセル基地局がその設置場所から移動できないようにワイヤで固定する等の工事を要していた。また、フェムトセル基地局が屋内や地下に設置されていると、測位衛星からの衛星信号を感度よく受信できないため、衛星測位に失敗する場合があった。このような課題は、フェムトセル基地局の衛星測位に限られるものではなく、屋内装置の衛星測位に共通している。 However, when the IP address assigned to the femtocell base station from the Internet service provider is variable, it is difficult to determine the position of the femtocell base station from the IP address. The work such as fixing with a wire so that it cannot move was required. In addition, when the femtocell base station is installed indoors or underground, satellite signals from positioning satellites cannot be received with high sensitivity, and satellite positioning may fail. Such a problem is not limited to the satellite positioning of the femtocell base station, but is common to the satellite positioning of the indoor device.
そこで、本発明は、電波受信感度のよくない屋内や地下等に設置されている屋内装置の衛星測位を実質的に可能とすることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to substantially enable satellite positioning of an indoor device installed indoors or underground where radio wave reception sensitivity is not good.
上記の課題を解決するため、本発明に係る屋内装置は、屋内装置本体と、屋内装置本体に着脱可能に構成された測位装置とを備える。測位装置は、測位衛星からの衛星信号を受信することにより測位装置の位置情報を測位する測位手段と、屋内装置本体と測位装置との間の距離が位置情報の測位誤差の範囲内にあるか否かを検出する検出手段と、当該距離が位置情報の測位誤差の範囲内にあるか否かをユーザに通知する通知手段と、位置情報を屋内装置本体に出力する出力手段と、を備える。屋内装置本体は、位置情報を屋内装置本体の位置情報と見做して入力する入力手段を備える。 In order to solve the above problem, an indoor device according to the present invention includes an indoor device body and a positioning device configured to be detachable from the indoor device body. The positioning device determines whether the distance between the positioning means for positioning the positioning device by receiving the satellite signal from the positioning satellite and the indoor device body and the positioning device is within the positioning error range of the positioning information. Detection means for detecting whether or not, a notification means for notifying the user whether or not the distance is within a positioning error range of the position information, and an output means for outputting the position information to the indoor device body. The indoor device body includes an input unit that inputs position information by regarding the position information as position information of the indoor device body.
本発明によれば、電波受信感度のよくない屋内や地下等に設置されている屋内装置の衛星測位を実質的に可能とすることができる。 According to the present invention, it is possible to substantially enable satellite positioning of an indoor device installed indoors or underground where radio wave reception sensitivity is not good.
以下、各図を参照しながら本発明の実施例について説明する。同一の機能ブロックには、同一の符号を付すものとし、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same functional blocks are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は実施例1に係わる測位システム10の構成を示すブロック図である。
測位システム10は、測位装置20と、屋内装置30とを備えている。測位装置20は、GPS衛星又は低軌道衛星等の測位衛星40からの衛星信号41を受信することにより、測位装置20の位置情報50を測位する測位手段23と、位置情報50を屋内装置30に無線送信する送信手段26と、測位手段23及び送信手段26を制御する制御部27と、測位装置20の各部(測位手段23、送信手段26、及び制御部27)に電力を供給する蓄電装置28とを備えている。測位手段23は、衛星信号41を受信するための受信アンテナ21と、受信した衛星信号41から測位装置20の位置情報50を計算するための測位モジュール22とを備えている。送信手段26は、屋内装置30との間で近距離無線通信を行うためのアンテナ24と、所定の変調方式により送受信データを変復調するための近距離無線モジュール25とを備えている。制御部27は、CPU及びメモリ等が実装された回路基板を備えている。蓄電池装置28は、例えば、測位装置20の数年分の動作電力を賄える蓄電容量を有するキャパシタ又は二次電池等である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
The
屋内装置30は、測位装置20の位置情報50を屋内装置30の位置情報と看做して無線受信する受信手段33と、受信手段33を制御する制御部34とを備えている。受信手段33は、測位装置20との間で近距離無線通信を行うためのアンテナ31と、所定の変調方式により送受信データを変復調するための近距離無線モジュール32とを備えている。制御部34は、CPU及びメモリ等が実装された回路基板を備えており、商用電源から電力供給を受けて屋内装置30の動作を制御する。
The
測位装置20は、測位衛星40からの衛星信号41を感度よく受信できる場所、例えば、建物の窓際や屋外等に配置される一方、屋内装置30は、測位衛星40からの衛星信号41を感度よく受信できない場所、例えば、屋内や地下等に設置されている。GPS衛星又は低軌道衛星等を利用した衛星測位では、通常、数10m程度の測位誤差は生じ得るため、測位装置20と屋内装置30との間の距離55が衛星測位の誤差範囲内であれば、測位装置20の位置を屋内装置30の位置と看做しても実用上差し支えないものと考えられる。言い換えれば、測位装置20と屋内装置30との間の距離55は、衛星測位の精度の観点から実用上無視し得る。斯かる前提の下、屋内装置30は、測位装置20の位置情報50を自機の位置情報と看做すことができる。
The
測位装置20と屋内装置30との間の距離55を衛星測位の誤差範囲内に調整することにより、位置情報50を無線送信するための近距離無線通信の方式として、特定小電力無線を用いることが可能となり、具体的には、Zigbee(登録商標), Bluetooth(登録商標), Z-WAVE等が好適である。測位装置20は、例えば、テキスト情報としての位置情報50を屋内装置30に送信してもよい。また、測位装置20は、常時衛星測位する必要はなく、衛星測位を要する時点(例えば、屋内装置30の起動時やリブート時)で測位開始を指示する信号を近距離無線通信を介して屋内装置30から受信した契機で衛星測位を行ってもよい。
The specific low power radio is used as a short-range radio communication method for wirelessly transmitting the
屋内装置30は、特に限定されるものではないが、例えば、その位置を特定する必要のある装置又はその設置場所からの移動が法令上の許可を要する装置であり、具体例として、フェムトセル基地局を挙げることができる。フェムトセル基地局は、家庭用向けDSL又はケーブルブロードバンド接続等を利用して移動機(携帯電話等)を公衆回線等に接続する低出力のアクセスポイントとして機能する基地局であり、マクロセル基地局と同様にその設置場所の確認が法令上義務付けられている。
The
本実施例によれば、屋内装置30は、測位装置20の位置情報50を自機の位置情報と看做すことにより、屋内装置30が測位衛星40からの衛星信号41を感度よく受信できない不都合を解消できる。
According to the present embodiment, the
図2は実施例2に係わる屋内装置60の構成を示すブロック図である。
屋内装置60は、屋内装置本体80と、屋内装置本体80に着脱可能な測位装置70とを備える。測位装置70は、測位装置70が屋内装置本体80から分離したときに、測位衛星40からの衛星信号41を受信することにより測位装置70の位置情報を測位する測位手段73と、測位装置70が屋内装置本体80に装着されたときに、測位装置70の位置情報を屋内装置本体80に出力する出力インタフェース78と、測位装置70と屋内装置本体80との間の距離が測位装置70の位置情報の測位誤差の範囲内にあるか否かを検出するための移動検出装置74と、測位状態(測位準備状態、測位完了状態などのステータス)を点灯表示する点灯装置75と、測位装置70の各部(測位手段73、移動検出装置74、点灯装置75、及び出力インタフェース78)を制御する制御部76と、測位装置70の各部に電力を供給する蓄電装置77とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
測位手段73は、衛星信号41を受信するための受信アンテナ71と、受信した衛星信号41から測位装置70の位置情報を計算するための測位モジュール72とを備えている。移動検出装置74は、例えば、測位装置70の移動距離を検出するための加速度センサである。点灯装置75は、例えば、発光ダイオードである。制御部76は、CPU及びメモリ等が実装された回路基板を備えている。出力インタフェース78は、測位装置70の位置情報を屋内装置本体80に出力するための出力手段として機能するものであり、例えば、USBインタフェースである。蓄電池装置77は、例えば、測位装720の数年分の動作電力を賄える蓄電容量を有するキャパシタ又は二次電池等である。
The positioning means 73 includes a receiving
屋内装置本体80は、測位装置70の位置情報を屋内装置本体80の位置情報と看做して入力する入力インタフェース81と、入力インタフェース81を制御する制御部82を備える。入力インタフェース81は、測位装置70の位置情報を屋内装置本体80の位置情報と看做して入力するための入力手段として機能するものであり、例えば、USBインタフェースである。制御部82は、CPU及びメモリ等が実装された回路基板を備えており、商用電源から電力供給を受けて屋内装置本体80の動作を制御する。
The indoor device
屋内装置本体80は、測位衛星40からの衛星信号41を感度よく受信できない場所、例えば、屋内や地下等に設置されている。図3に示すように、屋内装置本体80の衛星測位を要する時点(例えば、屋内装置本体80の起動時やリブート時)で測位装置70は、屋内装置本体80から分離され、測位衛星40からの衛星信号41を感度よく受信できる場所、例えば、建物の窓際や屋外等に配置される。GPS衛星又は低軌道衛星等を利用した衛星測位では、通常、数10m程度の測位誤差は生じ得るため、測位装置70と屋内装置本体80との間の距離55が衛星測位の誤差範囲内であれば、測位装置70の位置を屋内装置本体80の位置と看做しても実用上差し支えないものと考えられる。言い換えれば、測位装置70と屋内装置本体80との間の距離55は、衛星測位の精度の観点から実用上無視し得る。斯かる前提の下、屋内装置本体80は、測位装置70の位置情報を自機の位置情報と看做すことができる。点灯装置75は、例えば、測位準備状態である場合にその旨を赤色表示で示し、測位完了状態である場合にその旨を緑色で示すことにより、測位状態をユーザに知らせることができる。測位装置70による衛星測位が完了すると、測位装置70の位置情報は、制御部76のメモリに保存される。そして、測位装置70が屋内装置本体80に装着されたときに、測位装置70の出力インタフェース78から屋内装置本体80の入力インタフェース81を経由して位置情報が屋内装置本体80に入力される。
The
移動検出装置74は、例えば、測位装置70を保持するユーザの歩行数をその加速度から計測し、一歩あたりの歩行距離と歩行数から移動距離を求めることができる。これにより、測位装置70は、測位装置70と屋内装置本体80との間の距離55が衛星測位の誤差範囲内であるか否かを判定することができる。測位装置70と屋内装置本体80との間の距離55が衛星測位の誤差範囲を超えている場合には、測位装置70は、例えば、点灯装置75を点滅表示させる等の方法により、距離55の短縮をユーザに促してもよい。これにより、測位装置70の位置を屋内装置本体80の位置と看做してよいことが保証される。
For example, the
屋内装置本体80は、特に限定されるものではないが、例えば、その位置を特定する必要のある装置又はその設置場所からの移動が法令上の許可を要する装置であり、具体例として、フェムトセル基地局を挙げることができる。フェムトセル基地局は、家庭用向けDSL又はケーブルブロードバンド接続等を利用して移動機(携帯電話等)を公衆回線等に接続する低出力のアクセスポイントとして機能する基地局であり、マクロセル基地局と同様にその設置場所の確認が法令上義務付けられている。
The
本実施例によれば、屋内装置本体80は、測位装置70の位置情報を自機の位置情報と看做すことにより、屋内装置本体80が測位衛星40からの衛星信号41を感度よく受信できない不都合を解消できる。
According to the present embodiment, the indoor apparatus
図4は実施例3に係わる測位システム10の構成を示すブロック図である。
実施例3は、上述の実施例1,2を組み合わせたものであり、屋内装置100は、屋内装置本体90と、屋内装置本体90に着脱可能な測位装置70とを備える。屋内装置本体90は、測位装置20の位置情報50を屋内装置本体90の位置情報と看做して無線受信する受信手段93と、測位装置70の位置情報を屋内装置本体90の位置情報と看做して入力する入力インタフェース95と、受信手段93及び入力インタフェース95を制御する制御部94とを備えている。受信手段93は、測位装置20との間で近距離無線通信を行うためのアンテナ91と、所定の変調方式により送受信データを変復調するための近距離無線モジュール92とを備えている。制御部94は、CPU及びメモリ等が実装された回路基板を備えており、商用電源から電力供給を受けて屋内装置本体90の動作を制御する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of the
The third embodiment is a combination of the first and second embodiments, and the
本実施例によれば、屋内装置本体80は、測位装置20又は測位装置70の位置情報を自機の位置情報と看做すことにより、屋内装置本体90が測位衛星40からの衛星信号41を感度よく受信できない不都合を解消できる。
According to the present embodiment, the
10…測位システム
20…測位装置
21…アンテナ
22…測位モジュール
23…測位手段
24…アンテナ
25…近距離無線モジュール
26…送信手段
27…制御部
28…蓄電装置
30…屋内装置
31…アンテナ
32…近距離無線モジュール
33…受信手段
34…制御部
40…測位衛星
41…衛星信号
50…位置情報
55…距離
60…屋内装置
70…測位装置
71…アンテナ
72…測位モジュール
73…測位手段
74…移動検出装置
75…点灯装置
76…制御部
77…蓄電装置
78…出力インタフェース
80…屋内装置本体
81…入力インタフェース
82…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記測位装置は、測位衛星からの衛星信号を受信することにより前記測位装置の位置情報を測位する測位手段と、前記屋内装置本体と前記測位装置との間の距離が前記位置情報の測位誤差の範囲内にあるか否かを検出する検出手段と、前記距離が前記位置情報の測位誤差の範囲内にあるか否かをユーザに通知する通知手段と、前記位置情報を前記屋内装置本体に出力する出力手段と、を備え、 The positioning device has a positioning means for positioning position information of the positioning device by receiving a satellite signal from a positioning satellite, and a distance between the indoor device body and the positioning device is a positioning error of the position information. Detecting means for detecting whether or not the distance is within a range; notifying means for notifying the user whether or not the distance is within a positioning error range of the position information; and outputting the position information to the indoor device body Output means for
前記屋内装置本体は、前記位置情報を前記屋内装置本体の位置情報と見做して入力する入力手段を備える、屋内装置。 The indoor apparatus main body includes an input unit that inputs the position information by regarding the position information as position information of the indoor apparatus main body.
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