JP6867175B2 - Position measurement display device for moving objects - Google Patents
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Description
本発明はサーキット、工事現場、駐車場、競艇場、陸上競技場等における自動車等の車両、船、ランナー等の移動体の位置計測表示装置に関する。 The present invention relates to a position measurement display device for a moving body such as a vehicle such as an automobile, a ship, or a runner in a circuit, a construction site, a parking lot, a boat race track, an athletics stadium, or the like.
従来の移動体の位置計測表示装置として、特許文献1に記載の如く、車両に搭載されてサーキットの周回コースを走行する該車両の位置を経時的に計測し、ひいてはそのラップタイムを計測するナビゲーション装置がある。このナビゲーション装置は、車両に取付けられた磁気センサを有し、車両の磁気センサがサーキットの周回コースに埋め込まれている磁気バーを通過した時間を計測し、周回コース走行中のラップタイムを測定するとともに、測定したラップタイムを表示する表示モニタを有するものとしている。
As a conventional position measurement display device for a moving body, as described in
特許文献1に記載の移動体の位置計測装置には以下の問題点がある。
(1)車両の磁気センサがサーキットの周回コースに埋め込まれている磁気バーを通過した時間を計測するものであり、周回コースにおいて磁気バーが埋め込まれていない範囲では、車両の通過を検出できない。従って、車両が周回コースのいかなる位置を移動しているかを、当該周回コースの全域において正確に計測して表示することができない。
The position measuring device for a moving body described in
(1) The time when the magnetic sensor of the vehicle passes through the magnetic bar embedded in the circuit course is measured, and the passage of the vehicle cannot be detected in the range where the magnetic bar is not embedded in the circuit course. Therefore, it is not possible to accurately measure and display the position of the vehicle moving on the lap course in the entire area of the lap course.
(2)複数の車両がサーキットの周回コースを走行するとき、各車両が周回コースのいかなる位置を移動しているかを、当該周回コースの全域において正確に計測して表示することができず、各車両の走行状況を当該周回コースの全域において正確に対比観察できない。 (2) When multiple vehicles run on the circuit course, it is not possible to accurately measure and display what position each vehicle is moving on the circuit course over the entire area of the circuit course. It is not possible to accurately compare and observe the running conditions of the vehicle over the entire circuit course.
(3)サーキットに埋め込まれている磁気バーの個数がサーキット毎に異なっており、車両が走行するサーキットに到着する度に、ナビゲーション装置に入力する磁気バーの設定個数を入力替えする必要がある。即ち、車両がサーキットに到着したと同時に、車両が周回コースのいかなる位置にあるかを、自動的に計測開始して表示することができない。 (3) The number of magnetic bars embedded in the circuit is different for each circuit, and it is necessary to change the set number of magnetic bars to be input to the navigation device each time the vehicle arrives at the circuit on which the vehicle is traveling. That is, as soon as the vehicle arrives at the circuit, it is not possible to automatically start measuring and display the position of the vehicle on the circuit course.
本発明の課題は、移動体の位置を計測エリアの全域において正確に計測して表示することにある。 An object of the present invention is to accurately measure and display the position of a moving body in the entire measurement area.
本発明の他の課題は、複数の移動体の位置を計測エリアの全域において正確に計測して表示し、各移動体の移動状況を当該計測エリアの全域において正確に対比観察することにある。 Another object of the present invention is to accurately measure and display the positions of a plurality of moving bodies in the entire measurement area, and to accurately compare and observe the movement status of each moving body in the entire measurement area.
本発明の他の課題は、移動体が計測エリアに到着したと同時に、移動体の位置を自動的に計測開始することにある。 Another object of the present invention is to automatically start measuring the position of the moving body as soon as the moving body arrives at the measurement area.
請求項1に係る発明は、移動体の位置を計測して表示する移動体の位置計測表示装置であって、移動体に設けた移動端末と、移動体から離れた外部端末と、移動端末に専用の移動識別子を付与するとともに、外部端末に専用の外部識別子を付与し、それらの移動端末及び外部端末と通信可能とされるサーバとを有し、移動端末は、GPS受信機を備え、GPS受信機が受信した衛星からの信号によって当該移動体が設けられている移動体の測位位置を計測し、外部端末は、移動端末への通信により、当該外部端末に専用の外部識別子と当該移動端末に専用の移動識別子との関連付けを確立し、サーバは、移動端末が算出した当該移動端末が設けられている移動体の測位位置を、当該移動端末に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該移動端末から受信するとともに、外部端末からの要求に応じて当該外部端末の外部識別子と関連付けをなすものとされている移動識別子の移動端末から受信済の当該移動端末が設けられている移動体の測位位置を当該外部識別子の外部端末に送信し、外部端末は、サーバから送信された、上記の移動端末が設けられている移動体の測位位置を当該外部端末の表示部に表示する移動体の位置計測表示装置であり、前記移動端末は、GPS受信機を備えるとともに、移動体の位置の変化を検出する測位センサを備え、前記測位センサが、3軸加速度計、3軸ジャイロ及び3軸コンパスを有して構成される9軸センサからなるものとし、移動体に設けた移動端末のGPS受信機による前回のGPS測位タイミング以後、当該GPS受信機による次回のGPS測位タイミングに至るまでの間において、一定の周期を介するように定めた任意の算出タイミングti毎に移動端末の3軸加速度計が検出した加速度に基づいて、前回のGPS測位タイミング経過後の当該移動体の移動距離Liを算出するとともに、当該算出タイミングti毎に当該移動端末の3軸ジャイロと3軸コンパスがそれぞれ検出した角速度と磁力のそれぞれに基づいて前回のGPS測位タイミング経過後の当該移動体の移動角度θiと移動方位Miを算出し、前回のGPS測位タイミング以後の移動体の最終測位位置を、前回のGPS測位タイミングについては位置GPS-0とし、前回のGPS測位タイミング経過後の各算出タイミングtiについては、当初位置(GPS-0)から移動方位Miに向けて移動距離Liだけ移動し、その姿勢を移動角度θiとしてなる位置として算出するようにしたものである。
The invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において更に、複数の移動体に設けた複数の移動端末と、複数の外部端末を有し、サーバは、各移動端末が算出した当該各移動端末が設けられている各移動体の測位位置を、当該各移動端末に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該各移動端末から受信するとともに、上記複数の各外部端末のそれぞれからの要求に応じて当該外部端末に専用の外部識別子と1対1の関連付けをなすものとされている移動識別子の移動端末から受信済の当該移動端末が設けられている移動体の測位位置を当該外部端末に送信するとともに、当該外部端末以外の他の各外部端末に専用の外部識別子とそれぞれ1対1の関連付けをなすものとされている移動識別子の他の各移動端末から受信済の当該他の各移動端末が設けられている移動体の測位位置も当該外部端末に併せ送信し、各外部端末は、サーバから送信された、上記の複数の移動端末がそれぞれ設けられている複数の移動体の上記の各測位位置を当該各外部端末の表示部に併せ表示するようにしたものである。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明において更に、複数の移動体に設けた複数の移動端末と、1台の外部端末を有し、サーバは、各移動端末が算出した当該各移動端末が設けられている各移動体の測位位置を、当該各移動端末に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該各移動端末から受信するとともに、上記1台の外部端末からの要求に応じて当該外部端末に専用の外部識別子と関連付けをなすものとされている移動識別子の各移動端末から受信済の当該各移動端末が設けられている移動体の各測位位置を当該外部端末に送信し、外部端末は、サーバから送信された、上記の複数の移動端末がそれぞれ設けられている複数の移動体の上記の各測位位置を当該外部端末の表示部に併せ表示するようにしたものである。
The invention according to
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のそれぞれに係る発明において更に、前記移動端末は、移動体の位置を計測すべき計測エリアを予め設定されており、GPS受信機が計測中のGPS測位位置が計測エリアに入ったことを条件に、測位センサを用いる計測動作を開始するようにしたものである。
The invention according to
請求項5に係る発明は、請求項4に係る発明において更に、前記移動端末は、バッテリーを内蔵するとともに、GPS受信機が計測中のGPS測位位置が計測エリアに入ったことを条件に、低消費電力モードを解除して、測位センサを用いる計測動作を開始するようにしたものである。
The invention according to
(請求項1)
(a)移動体に設けた移動端末が備えるGPS受信機を用いて移動体の位置を計測するものであり、移動体の位置を計測エリアの全域において正確に計測することができる。
(Claim 1)
(a) The position of the moving body is measured by using the GPS receiver provided in the mobile terminal provided on the moving body, and the position of the moving body can be accurately measured in the entire measurement area.
そして、移動端末のGPS受信機を用いて計測された移動体の位置は、サーバを介して、当該移動端末に付与された移動識別子と関連付けられている外部識別子が付与されている外部端末に送信され、当該外部端末の表示部に表示される。
即ち、移動体の位置を計測エリアの全域において正確に計測して表示することができる。
Then, the position of the moving body measured by using the GPS receiver of the mobile terminal is transmitted to the external terminal to which the external identifier associated with the mobile identifier given to the mobile terminal is given via the server. Is displayed on the display unit of the external terminal.
That is, the position of the moving body can be accurately measured and displayed in the entire measurement area.
(請求項2)
(b)サーバは、各移動端末が算出した当該各移動端末が設けられている各移動体の測位位置を、当該各移動端末に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該各移動端末から受信するとともに、上記複数の各外部端末のそれぞれからの要求に応じて当該外部端末に専用の外部識別子と1対1の関連付けをなすものとされている移動識別子の移動端末から受信済の当該移動端末が設けられている移動体の測位位置を当該外部端末に送信するとともに、当該外部端末以外の他の各外部端末に専用の外部識別子とそれぞれ1対1の関連付けをなすものとされている移動識別子の他の各移動端末から受信済の当該他の各移動端末が設けられている移動体の測位位置も当該外部端末に併せ送信する。従って、複数の外部端末のそれぞれが、サーバから送信された、複数の移動端末がそれぞれ設けられている複数の移動体の各測位位置を当該外部端末の表示部に併せ表示する。これにより、複数の外部端末の表示部のそれぞれにて、複数の移動体の位置を正確に対比観察できる。
(Claim 2)
(b) The server receives the positioning position of each mobile body provided with each mobile terminal calculated by each mobile terminal from each mobile terminal in a state in which a dedicated mobile identifier is associated with each mobile terminal. In addition, the mobile terminal that has been received from the mobile terminal of the mobile identifier that is supposed to have a one-to-one association with the external identifier dedicated to the external terminal in response to the request from each of the plurality of external terminals. The positioning position of the mobile body provided with is transmitted to the external terminal, and the mobile identifier is associated with an external identifier dedicated to each external terminal other than the external terminal on a one-to-one basis. The positioning position of the mobile body provided with each of the other mobile terminals that has been received from each of the other mobile terminals is also transmitted to the external terminal. Therefore, each of the plurality of external terminals also displays each positioning position of the plurality of mobile bodies provided with the plurality of mobile terminals transmitted from the server on the display unit of the external terminal. As a result, the positions of the plurality of moving objects can be accurately compared and observed on each of the display units of the plurality of external terminals.
即ち、複数の外部端末のそれぞれにおいて、複数の移動体の位置を計測エリアの全域において正確に計測して表示し、各移動体の移動状況を当該計測エリアの全域において正確に対比観察することができる。 That is, on each of the plurality of external terminals, the positions of the plurality of moving bodies can be accurately measured and displayed in the entire measurement area, and the movement status of each moving body can be accurately compared and observed in the entire measurement area. it can.
(請求項3)
(c)サーバは、各移動端末が算出した当該各移動端末が設けられている各移動体の測位位置を、当該各移動端末に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該各移動端末から受信するとともに、上記1台の外部端末からの要求に応じて当該外部端末に専用の外部識別子と関連付けをなすものとされている移動識別子の各移動端末から受信済の当該各移動端末が設けられている移動体の各測位位置を当該外部端末に送信する。従って、1台の外部端末が、サーバから送信された、複数の移動端末がそれぞれ設けられている複数の移動体の各測位位置を当該外部端末の表示部に併せ表示する。これにより、1台の外部端末の表示部にて、複数の移動体の位置を正確に対比観察できる。
(Claim 3)
(c) The server receives the positioning position of each mobile body provided with each mobile terminal calculated by each mobile terminal from each mobile terminal in a state in which a dedicated mobile identifier is associated with each mobile terminal. At the same time, each mobile terminal that has been received from each mobile terminal of the mobile identifier that is supposed to be associated with the dedicated external identifier is provided to the external terminal in response to the request from the one external terminal. Each positioning position of the moving body is transmitted to the external terminal. Therefore, one external terminal also displays each positioning position of the plurality of mobile bodies provided with the plurality of mobile terminals transmitted from the server on the display unit of the external terminal. As a result, the positions of a plurality of moving objects can be accurately compared and observed on the display unit of one external terminal.
即ち、1台の外部端末において、複数の移動体の位置を計測エリアの全域において正確に計測して表示し、各移動体の移動状況を当該計測エリアの全域において正確に対比観察することができる。 That is, with one external terminal, the positions of a plurality of moving bodies can be accurately measured and displayed in the entire measurement area, and the movement status of each moving body can be accurately compared and observed in the entire measurement area. ..
(請求項1)
(d)GPS受信機による静止体のGPS測位誤差は通常衛星で10乃至20m(準天頂衛星であれば2.5m)である。そこで、GPS受信機による移動体の測位周期を例えば100msecとするとき、GPS受信機が備えられている移動端末を設けた移動体の走行速度が200km/hであれば、前回のGPS受信機による移動体の測位タイミングから次回のGPS受信機による移動体の測位タイミングに至る直前までの測位周期100msecの間における移動体の測位され得ない移動距離は、5.6m(測位時間的には200×1000m/3600×1000msec=5.6m/100msec)になる。従って、前回のGPS受信機による移動体の測位タイミングから次回のGPS受信機による移動体の測位タイミングに至る直前までの当該GPS受信機による移動体の測位位置の誤差は、通常衛星で最大25.6m(測位時間的には25.6m/(5.6m/100msec)=460msec=0.46secの誤差)になり、準天頂衛星でも8.1m(8.1m/(5.6m/100msec)=144msec=0.144sec)になる。この誤差は、例えば移動体が走行するサーキットの周回コース幅10乃至20mに対してあまりにも過大であり、測位結果を無意味なものにする。
(Claim 1 )
(d) The GPS positioning error of a stationary body by the GPS receiver is 10 to 20 m for a normal satellite (2.5 m for a quasi-zenith satellite). Therefore, when the positioning cycle of the mobile body by the GPS receiver is, for example, 100 msec, if the traveling speed of the mobile body provided with the mobile terminal equipped with the GPS receiver is 200 km / h, the previous GPS receiver is used. The movement distance that the mobile body cannot be positioned during the positioning cycle of 100 msec from the positioning timing of the mobile body to the timing immediately before the positioning timing of the mobile body by the next GPS receiver is 5.6 m (200 x 1000 m in terms of positioning time). / 3600 x 1000 msec = 5.6 m / 100 msec). Therefore, the error in the positioning position of the mobile body by the GPS receiver from the previous positioning timing of the mobile body by the GPS receiver to just before the positioning timing of the mobile body by the next GPS receiver is 25.6 m at the maximum for a normal satellite. (Positioning time is 25.6m / (5.6m / 100msec) = 460msec = 0.46sec error), and even the quasi-zenith satellite is 8.1m (8.1m / (5.6m / 100msec) = 144msec = 0.144sec). .. This error is too large for, for example, the circuit course width of 10 to 20 m on which the moving body travels, and makes the positioning result meaningless.
これに対し、本発明では、測位センサを用いて、GPS受信機による前回と次回のGPS測位タイミングの間の各算出タイミングtiにおいて、前回のGPS測位タイミング経過後の移動体の位置Piを算出し、前回のGPS測位タイミングt0経過後の各算出タイミングtiにおける移動体の位置を、当初位置(GPS-0)に位置Piを加えることによって算出するものとした。そして、本発明では、GPS受信機による移動体の測位周期を例えば100msecとしながらも、前回のGPS受信機による移動体の測位タイミング経過後から次回のGPS受信機による移動体の測位タイミングに至る直前までの間に、測位センサによる移動体の位置計測動作を例えば20msec間隔(測位センサによる測位周期を20msecとする)で行なうものとした。これにより、GPS受信機及び測位センサが備えられている移動端末を設けた移動体の走行速度が200km/hであれば、上記測位センサによる測位周期20msecの間における移動体の測位され得ない移動距離は、1.12m(測位時間的には200×1000m/3600×1000msec=1.12m/20msec)になる。従って、前回のGPS受信機による移動体の測位タイミングから次回のGPS受信機による移動体の測位タイミングに至る直前までのGPS受信機及び測位センサによる移動体の測位位置の誤差は、準天頂衛星で3.62m(測位時間的には3.62m/1.12m/20msec=64.64msec=0.065secの誤差)に減縮され、移動体の位置を正確に計測することができる。 On the other hand, in the present invention, the positioning sensor is used to calculate the position Pi of the moving body after the lapse of the previous GPS positioning timing at each calculation timing ti between the previous and next GPS positioning timings by the GPS receiver. , The position of the moving body at each calculation timing ti after the lapse of the previous GPS positioning timing t0 is calculated by adding the position Pi to the initial position (GPS-0). Then, in the present invention, although the positioning cycle of the mobile body by the GPS receiver is set to, for example, 100 msec, immediately before the positioning timing of the mobile body by the next GPS receiver is reached after the lapse of the positioning timing of the mobile body by the previous GPS receiver. In the meantime, the position measurement operation of the moving body by the positioning sensor is performed at intervals of, for example, 20 msec (the positioning cycle by the positioning sensor is 20 msec). As a result, if the traveling speed of the mobile body provided with the mobile terminal equipped with the GPS receiver and the positioning sensor is 200 km / h, the moving body cannot be positioned during the positioning cycle of 20 msec by the positioning sensor. The distance is 1.12 m (200 x 1000 m / 3600 x 1000 msec = 1.12 m / 20 msec in terms of positioning time). Therefore, the error in the positioning position of the mobile body by the GPS receiver and the positioning sensor from the previous positioning timing of the mobile body by the GPS receiver to the time immediately before the positioning timing of the mobile body by the next GPS receiver is determined by the quasi-zenith satellite. It is reduced to 3.62m (positioning time is 3.62m / 1.12m / 20msec = 64.64msec = 0.065sec error), and the position of the moving body can be measured accurately.
(e)更に、測位センサが、3軸加速度計、3軸ジャイロ及び3軸コンパスを有して構成された9軸センサからなるものとされた。これにより、GPS受信機によるGPS測位タイミング経過後の各算出タイミングtiにおける移動体の位置を、前回のGPS測位タイミングで計測した当初位置(GPS-0)から、移動方位Miに向けて移動距離Liだけ移動し、その姿勢を移動角度θiとしてなる位置として算出することにより、当該移動体の位置を当該移動体の移動姿勢(ローリング、ピッチング、ヨーイング)及び移動方位とともに正確に計測できる。 (e) Further, the positioning sensor is composed of a 9-axis sensor having a 3-axis accelerometer, a 3-axis gyro, and a 3-axis compass. As a result, the position of the moving body at each calculation timing ti after the lapse of the GPS positioning timing by the GPS receiver is moved from the initial position (GPS-0) measured at the previous GPS positioning timing toward the moving direction Mi. By calculating the position of the moving body as the position of the moving angle θi, the position of the moving body can be accurately measured together with the moving posture (rolling, pitching, yawing) and the moving direction of the moving body.
(請求項4)
(f)移動端末は、GPS受信機が計測中のGPS測位位置が計測エリアに入ったことを条件に、測位センサを用いる計測動作を開始する。従って、移動体が計測エリアに到着したと同時に、移動体の位置を自動的かつ正確に計測開始できる。
(Claim 4 )
(f) The mobile terminal starts the measurement operation using the positioning sensor on condition that the GPS positioning position being measured by the GPS receiver enters the measurement area. Therefore, as soon as the moving body arrives at the measurement area, the position of the moving body can be automatically and accurately measured.
(請求項5)
(g)移動端末は、GPS受信機が計測したGPS測位位置が計測エリアに入ったことを条件に、低消費電力モードを解除して、測位センサを用いる計測動作を開始する。即ち、車両のイグニッションスイッチのオン/オフに関係なく、バッテリーの電力による低消費電力モードで、GPS受信機を常に計測動作させることができる。そして、車両がサーキット等の計測エリアに到着したことを、動作中のGPS受信機の計測結果によって認識したと同時に、移動体の位置を自動的かつ正確に計測開始できる。
(Claim 5 )
(g) The mobile terminal releases the low power consumption mode and starts the measurement operation using the positioning sensor on condition that the GPS positioning position measured by the GPS receiver enters the measurement area. That is, the GPS receiver can always be measured and operated in the low power consumption mode by the power of the battery regardless of whether the ignition switch of the vehicle is turned on or off. Then, at the same time as recognizing that the vehicle has arrived at the measurement area such as a circuit based on the measurement result of the GPS receiver in operation, the position of the moving body can be automatically and accurately started to be measured.
図1は、本発明の一実施形態として、サーキット等の計測エリアで走行する移動体としての車両1(1A、1B……)、2(2A、2B……)等のための位置計測装置10の構成を示したブロック図である。
FIG. 1 shows a
位置計測装置10は、車両1(1A、1B……)、2(2A、2B……)等のそれぞれに設けられる移動端末(車載器)100と、車両1(1A、1B……)、2(2A、2B……)等のそれぞれから離れて使用できる外部端末200と、移動端末100及び外部端末200と通信可能とされるサーバ300とを有する。外部端末200は、通常車両1(1A、1B……)、2(2A、2B……)等の外部で使用されるが、車両1(1A、1B……)、2(2A、2B……)等の内部で使用されても良い。外部端末200としては、例えばスマートフォンを採用できる。サーバ300としては、例えばクラウドサーバを採用できる。
The
本実施形態の位置計測装置10において、サーバ300は、図2に示す如く、複数の車両1(1A、1B……)、2(2A、2B……)等のうち、それらの車両1(1A、1B……)、2(2A、2B……)等のそれぞれの位置情報を共有しようとする1組又は複数組の管理グループとして、車両1(1A、1B……)が属する管理グループG1、車両2(2A、2B……)が属する管理グループG2等を組織できる。サーバ300は、その管理下に組織した各管理グループG1、G2等のそれぞれについて、例えば管理グループG1については、当該管理グループG1に属する複数の車両1A、1B……のそれぞれに対応する複数の各移動端末100(100A、100B……)のそれぞれを管理するともに、複数の各移動端末100(100A、100B……)のそれぞれに対応する複数の外部端末200(200A、200B……)を管理するものとされている。但し、位置計測装置10は、各1個の車両1(1A)、移動端末100(100A)、外部端末200(200A)のみを有して構成されるものでも良い。
In the
このとき、サーバ300は、図3に示す如く、各管理グループG1、G2……のそれぞれに当該グループに専用のグループ識別子G1、G2……を付与する。更に、サーバ300は、各グループG1、G2……のそれぞれに属する移動端末100(100A、100B……)に当該移動端末100(100A、100B……)に専用の移動識別子IM(IM1A、IM1B……)、IM(IM2A、IM2B……)を付与するとともに、外部端末200(200A、200B……)に当該外部端末200(200A、200B……)に専用の移動識別子IO(IO1A、IO1B……)、IO(IO2A、I02B……)を付与する。
At this time, as shown in FIG. 3, the
これにより、サーバ300は、各管理グループG1、G2……に属する車両1(1A、1B……)、2(2A、2B……)の位置情報を計測して管理するについて、それらの管理グループG1、G2……毎に、それらに属する車両、移動端末IM、外部端末、外部識別子IO、グループ識別子を図3に示した如くに定めて関連付ける。
As a result, the
尚、本実施形態では、移動端末100の移動識別子IMとして、当該移動端末100に予め付したMACアドレスを採用し、外部端末200の外部識別子IOとしてそのスマートフォンが当初から有しているLTE MACアドレスを採用するものとした。
In the present embodiment, the MAC address assigned to the
また、サーバ300は、当該サーバ300が管理する各管理グループG1、G2……のそれぞれにおいて計測すべき車両1、2等の少なくとも1個以上の計測エリアAが設定されている。
Further, the
また、サーバ300は、位置計測装置10によって計測すべき車両1の少なくとも1個以上の計測エリアAが設定されている。
Further, the
位置計測装置10の以下の説明では、サーバ300が1組をなす管理グループG1(グループ識別子G1)に属する車両1(1A、1B……)(移動端末100(移動識別子IM1Aの移動端末100A、移動識別子IM1Bの移動端末100B……)、外部端末200(外部識別子IO1Aの外部端末200A、外部識別子IO1Bの外部端末200B……))について、それらの車両1(1A、1B…)の位置情報を計測して管理するものについて説明する。但し、本実施形態では、サーバ300が更に他の管理グループG2等に属する車両2(2A、2B……)等の位置情報も併せ計測して管理するものであっても良い。
In the following description of the
尚、本実施形態では、車両1の前後方向に沿うロール軸をx軸、車両1の左右方向に沿うピッチ軸をy軸、車両1の上下方向に沿うヨー軸をz軸と称するものとする。
In the present embodiment, the roll axis along the front-rear direction of the
移動端末100は、位置計測部110、GPS4Gモジュール120、GPS−QZSSアンテナ130、4Gアンテナ140、測位センサモジュール150、BLE(Bluetooth(登録商標))モジュール160、BLEアンテナ170、表示部180(例えば液晶表示パネル)、バッテリー190を有して構成されている。
The
位置計測部110は、CPU、ROM、RAM等を用いて独自の計測アルゴリズムで当該移動端末100が設けられている車両1の位置を計測する。位置計測部110による計測アルゴリズムについては後述する。
The
GPS4Gモジュール120は、QZSS(準天頂衛星システム)20からの信号をGPS−QZSSアンテナ130によって受信するGPS受信機121を備えるとともに、移動端末100とサーバ300とを4Gアンテナ140によって相互に通信可能にしている。
The
測位センサモジュール150は、自らの検出機能によって車両1の位置の変化を検出する測位センサ151を備える。本実施形態の測位センサ151は、3軸加速度計152A、3軸ジャイロ152B及び3軸コンパス152Cを有する9軸センサ152によって構成される。
The
BLEモジュール160は、移動端末100と外部端末200とをBLEアンテナ170によって相互に通信可能にしている。
The
表示部180は、移動端末100からの要求に応じてサーバ300から送信された車両1の移動状況を、サーキット等の計測エリアの地形図上に表示する。
The
バッテリー190は車両1のイグニッションキーのオン/オフに関係なく、移動端末100の各部に給電する。尚、バッテリー190は、イグニッションキーのオンによって通電状態となる車両1のアクセサリー信号によって充電される。
The
外部端末200は、操作部201、表示部202(例えば液晶表示パネル)の他に、通信部、記憶部、制御部(CPU等)等を有し、移動端末100の位置計測部110とBLEモジュール160、BLEアンテナ170を介して相互に通信可能にされるとともに、サーバ300と相互に通信可能にされる。このとき、外部端末200は、操作部201を用いた対応する移動端末100とのBLE通信により、当該移動端末100に専用の移動識別子IMと、当該外部端末200に専用の外部識別子IOとの関連付け(本実施形態では1対1の関連付け)を確立する。外部端末200の表示部202は、当該外部端末200の操作部201を用いたサーバ300への要求に応じて該サーバ300から送信された車両1の移動状況を、サーキット等の計測エリアの地形図上に表示する。
The
サーバ300は、通信部、記憶部、制御部(CPU等)等を有し、移動端末100(100A、100B……)からの通信により、当該移動端末100が設けられている車両1の位置を計測すべきものとして設定済の計測エリアAにおいて、当該移動端末100の位置計測部110が算出した車両1(1A、1B……)の位置データを当該移動端末100の移動識別子IM(IM1A、IM1B……)と関連付けて受信し、受信した位置データを用いて当該車両1の移動状況の認識データを作成する。サーバ300は、例えば、サーキットの周回コースにおける車両1の位置データ(経度・緯度・外部との境界線)、速度、走行方位、走行姿勢(ローリング、ピッチング、ヨーイングの各走行姿勢)、ラップタイム(複数の測位予定地点の間の移動にかかった時間、例えば周回コース1周分の周回ラップタイム又は周回コースの特定区間の区間ラップタイム)等のリアルタイムのデータ、経時的な履歴データ等を作成して蓄積する。
The
また、サーバ300は、外部端末200(200A、200B……)からの前述の要求に対し、当該外部端末200の外部識別子IO(IO1A、IO1B……)と関連付けられている移動識別子IM(IM1A、IM1B……)をもつ移動端末100(100A、100B……)に対応する、車両1(1A、1B……)の移動状況の認識データを、それらの外部端末200に送信する。外部端末200は、操作部201を用いて、サーバ300が作成して蓄積している車両1の移動状況の認識データ(サーキットの周回コースにおける車両1の位置、速度、走行方位、走行姿勢、ラップタイム等のリアルタイムのデータ、経時的な履歴データ等)から1個以上の認識データを選択し、その選択データの送信をサーバ300に要求する。
Further, the
これにより、外部端末200(例えば200A)は、サーバ300から送信されてきた車両1(例えば1A)の移動状況の認識データに基づいて当該車両1(1A)の移動状況をその表示部202に表示する。このとき、本実施形態では、当該外部端末200(200A)以外の他の外部端末200(200B……)の外部識別子IO(IO2B……)と関連付けられている移動識別子IM(IM1B……)をもつ他の移動端末100(100B……)に対応する、車両1(1B……)の移動状況の認識データも、当該外部端末200(200A)に送信してその表示部202に併せ表示すものとしている。このとき、表示部202は、図4、図5に示す如く、各車両1(1A、1B……)の移動状況の認識データを、サーキット等の計測エリアを表す地形図に描いた周回コース上に表示する。
As a result, the external terminal 200 (for example, 200A) displays the movement status of the vehicle 1 (1A) on the
尚、移動端末100は、サーバ300に設定されている車両1の位置を計測すべき計測エリアAをサーバ300から予め伝達されており、GPS受信機121が計測中のGPS測位位置が計測エリアAに入ったことを条件に、測位センサ151を用いる計測動作を開始するものとされている。
In the
また、移動端末100は、GPS受信機121が計測中のGPS測位位置が計測エリアAに入ったことを条件に、低消費電力モードを解除して、測位センサ151を用いる計測動作を開始するものとされている。即ち、バッテリー190は、車両1が計測エリアAに入っていないときには移動端末100の各部を低消費電力モード(スリープモード又はディープスリープモード)で作動させ、計測エリアAに入ったときにはその低消費電力モードを解除するように制御される。
Further, the
しかるに、移動端末100の位置計測部110は、以下の如くの計測アルゴリズムにより、車両1の位置を計測する。尚、移動端末100の位置計測部110による車両1の位置計測の間、車両1は当初地点0から例えば20msec間隔で順に、地点1、地点2……を経由して移動するものとする(図7、図8)。
However, the
(A)GPS受信機121の受信データに基づく計測動作
移動端末100は、GPS受信機121があるGPS測位タイミングで受信した衛星からの信号によって当該移動端末100が設けられている車両1のGPS測位位置を計測する。
(A) Measurement operation based on the received data of the GPS receiver 121 The
本実施形態では、車両1がサーキット等の計測エリアに入ると、位置計測部110による計測動作が開始されるものとし、GPS受信機121による車両1の測位周期(fg)を例えば100msec)としている。そして、前回のGPS測位タイミング(地点0、経過時間0msec)におけるGPS測位位置を(GPS-0)とし、その100msec後の次回のGPS測位タイミング(地点5、経過時間100msecにおけるGPS測位位置を(GPS-1)とする(図8)。GPS測位位置(GPS-0)は「経度0、緯度0」の位置であり、GPS測位位置(GPS-1)は「経度1、緯度1」の位置である(図8)。
In the present embodiment, when the
(B)測位センサ151の検出データに基づく計測動作
GPS受信機121による前回のGPS測位タイミング以後、当該GPS受信機121による次回のGPS測位タイミングに至るまでの間において、一定の周期(fk)、例えば20msecを介するように定めた任意の算出タイミングti毎に移動端末100の測位センサ151が検出した、当該移動端末100が設けられている車両1の変化に基づいて、前回のGPS測位タイミング経過後の当該車両1の位置Piを算出する。
(B) Measurement operation based on the detection data of the positioning sensor 151 From the previous GPS positioning timing by the GPS receiver 121 to the next GPS positioning timing by the GPS receiver 121, a constant cycle (fk), For example, after the lapse of the previous GPS positioning timing based on the change of the
本実施形態では、測位センサ151が、3軸加速度計152A、3軸ジャイロ152B及び3軸コンパス152Cを有して構成される9軸センサ152からなるものとされており、その検出データに基づく計測動作は以下の通りになる。 In the present embodiment, the positioning sensor 151 is composed of a 9-axis sensor 152 including a 3-axis accelerometer 152A, a 3-axis gyro 152B, and a 3-axis compass 152C, and measurement based on the detection data thereof. The operation is as follows.
即ち、GPS受信機121による前回のGPS測位タイミング以後、当該GPS受信機121による次回のGPS測位タイミングに至るまでの間において、一定の周期(fk)、例えば20msecを介するように定めた任意の算出タイミングti毎に移動端末100が備える9軸センサ152の3軸加速度計152A、3軸ジャイロ152B、3軸コンパス152Cの検出値に基づいて下記1乃至3を行なう。
That is, from the previous GPS positioning timing by the GPS receiver 121 to the next GPS positioning timing by the GPS receiver 121, an arbitrary calculation determined to go through a fixed period (fk), for example, 20 msec. For each timing ti, the following 1 to 3 are performed based on the detected values of the 3-axis accelerometer 152A, 3-axis gyro 152B, and 3-axis compass 152C of the 9-axis sensor 152 included in the
1.移動端末100の3軸加速度計152Aが検出した車両1のX軸、Y軸、Z軸の各軸方向の加速度ax、ay、azに基づいて、当該車両1の合成加速度aを下記(1)により算出するとともに、前回のGPS測位タイミング経過後の当該車両1の移動距離L、移動速度Vを下記(2)、(3)式により算出する。
1. 1. Based on the accelerations ax, ay, and az in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the
a:合成加速度
ax:x軸の加速度
ay:y軸の加速度
az:z軸の加速度
a: Combined acceleration
ax: x-axis acceleration
ay: y-axis acceleration
az: z-axis acceleration
L=V0t+1/2at2 …(2)
L:距離
V0:加速する前の速度
a:加速度
t:時間
L = V0t + 1 / 2at 2 … (2)
L: Distance V0: Velocity before acceleration a: Acceleration t: Time
V=V0+at …(3)
V:加速後の速度
V0:加速する前の速度
a:加速度
t:時間
V = V0 + at ... (3)
V: Velocity after acceleration V0: Velocity before acceleration a: Acceleration t: Time
2.移動端末100の3軸ジャイロ152Bが検出した車両1の角速度ωx、ωy、ωzに基づいて前回のGPS測位タイミング経過後の当該車両1のx軸、y軸、z軸の各軸に関する移動角度θx、θy、θz(ローリング、ピッチング、ヨーイングの各走行姿勢)を算出する。具体的には、下記i、iiによる。
2. Based on the angular velocities ωx, ωy, and ωz of the
i. 計測当初の角速度ωx0、ωy0、ωz0の値を記憶する。 i. Store the values of the angular velocities ωx0, ωy0, and ωz0 at the beginning of measurement.
ii. 現在の算出タイミングtの角速度ωx、ωy、ωzを時間積分し、移動角度θx、θy、θzを下記(4)乃至(6)式により算出する。 ii. The angular velocities ωx, ωy, and ωz of the current calculation timing t are time-integrated, and the movement angles θx, θy, and θz are calculated by the following equations (4) to (6).
θx(t)=ωx(t)+ωx0 …(4)
θy(t)=ωy(t)+ωy0 …(5)
θz(t)=zω(t)+ωz0 …(6)
θx (t) = ωx (t) + ωx0… (4)
θy (t) = ωy (t) + ωy0… (5)
θz (t) = zω (t) + ωz0… (6)
3.移動端末100の3軸コンパス152Cが検出した車両1の磁力Gx0、Gy0、Gz0に基づいて前回のGPS測位タイミング経過後の当該車両1の移動方位(北方位に対する走行方位)を算出する。具体的には、下記i、iiによる。
3. 3. Based on the magnetic forces Gx0, Gy0, and Gz0 of the
i. 計測当初の磁力Gx0、Gy0、Gz0の値を記憶する。 i. Store the values of the magnetic forces Gx0, Gy0, and Gz0 at the beginning of measurement.
ii. 現在の算出タイミングtの移動方位Mを下記(7)式により算出する。
M=arctan{((Gz-Gz0)sinθx−(Gy-Gy0)cosθx)/
((Gx-Gx0)cosθy+(Gy-Gy0)sinθxsinθy+(Gz-Gz0)sinθycosθx))}
…(7)
ii. The moving direction M of the current calculation timing t is calculated by the following equation (7).
M = arctan {((Gz-Gz0) sinθx− (Gy-Gy0) cosθx) /
((Gx-Gx0) cosθy + (Gy-Gy0) sinθxsinθy + (Gz-Gz0) sinθycosθx))}
… (7)
尚、移動端末100を車両1に取付けたときの当該移動端末100の取付方位が当該車両1の前後方向に沿う中心軸に対して取付ずれθxe、θyeを含むものであるときには、上記(7)式のMの算出に用いるロール角θxとピッチ角θyはそれらのθxe、θyeを加えられて補正される。
When the mounting orientation of the
従って、位置計測装置10は以下の如くに使用される。
(1)位置計測装置10が適用される、複数の車両(1A、1B……)と、複数の移動端末100(100A、100B……)及びその移動識別子IM(IM1A、IM1B……)と、複数の外部端末200(200A、200B……)及びその外部識別子IO(IO1A、IO1B……)と、位置計測装置10が適用される特定のサーキット等の計測エリア等が、サーバ300に設定される。
Therefore, the
(1) A plurality of vehicles (1A, 1B ...) to which the
(2)各車両1のそれぞれに各移動端末100を取付けるとともに、各使用者のそれぞれに各外部端末200を所持させる。各外部端末200のそれぞれは、操作部201を用いた対応する移動端末100とのBLE通信により、当該移動端末100に専用の移動識別子IMと、当該外部端末200に専用の外部識別子IOとの関連付けを確立し、当該移動端末100をオンさせる。
(2) Each
(3)各車両1に設けられている移動端末100は、バッテリー190によって常時例えば低消費電力モードで作動される。そして、移動端末100の位置計測部110は、低消費電力で駆動されているGPS受信機121又は測位センサ151(又は9軸センサ152の3軸加速度計152A)によって車両1が停止しているか、移動しているかを判断する。車両1が停止しているときには、GPS受信機121による車両1の測位周期を例えば2時間として、当該車両1の位置を計測する。車両1が移動しているときには、GPS受信機121による車両1の測位周期を例えば100msecとして、当該車両1の位置を計測する。
(3) The
(4)各車両1に設けられている移動端末100の位置計測部110が、GPS受信機121の検出値によって当該車両1が計測エリアとしての例えば特定のサーキットに入ったことを検知すると、移動端末100はバッテリー190による低消費電力モードが解除されて通常の電力を給電されるとともに、位置計測部110が当該サーキットにおける車両1の位置をGPS受信機121、測位センサ151(9軸センサ152)を用いた計測開始する。即ち、移動端末100が取付けられた各車両1の位置について、サーキットのスタートラインである当初の地点0(時間0)から一定の計測周期(fg=100msec、fk=20msec)を介して順に地点1(時間1)、地点2(時間2)……に至る位置の変化(移動状況)が計測される。
(4) When the
具体的には、移動端末100の位置計測部110は、前述(A)、(B)の計測動作により、上記サーキットにおける各車両1の位置を下記(a)、(b)の通りに計測する。
Specifically, the
(a)前回のGPS測位タイミング(地点0・時間100msec又は地点5・時間200msecについては、GPS受信機121を用いた測位位置(GPS-0又はGPS-1)とする。
(a) The previous GPS positioning timing (
(b)前回のGPS測位タイミング経過後の各算出タイミングti(地点1・時間20msec、地点2・時間40msec……)については、上述(1)で計測したGPS測位位置(GPS-0又はGPS-1)から、移動方位Mに沿って移動距離Lだけ移動し、その姿勢を移動角度θx、θy、θzに変化させてなる位置とする。
(b) For each calculation timing ti (
尚、上述(3)、(4)で、移動端末100の位置計測部110が計測した車両1の位置は、当該移動端末100の表示部180に表示される。
The position of the
(5)各車両1の移動端末100が、その位置計測部110によって上述(3)、(4)によって計測したサーキットにおける位置データは、当該移動端末100の移動識別子IMと関連付けられて、GPS4Gモジュール120、4Gアンテナ140経由でサーバ300に送信される。サーバ300は、この受信データを用いて当該車両1の移動状況の前述した如くの認識データ(車両1の位置、速度、走行方位、走行姿勢、ラップタイム等のリアルタイムのデータ、経時的な履歴データ等)を作成する。
(5) The position data on the circuit measured by the
(6)使用者が、所持する外部端末200の操作部201を用いて、サーバ300に対し、当該外部端末200(例えば200A)の外部識別子IOと関連付けられている移動識別子IMをもつ移動端末100(例えば100A)に対応する車両1(例えば1A)の移動状況の認識データの送信を要求する。
(6) A
サーバ300は、前述の如く、上述の外部端末200Aからの要求に応じて当該車両1Aの移動状況の認識データを当該外部端末200Aに送信するとともに、他の車両1B……の移動状況の認識データも当該外部端末200Aに送信する。
As described above, the
これにより、外部端末200Aは、位置計測装置10の適用範囲にある全ての車両1(1A、1B……)の移動状況の認識データをその表示部202に併せ表示し、それらの走行状況をリアルタイム、又は履歴データにて対比観察できる。
As a result, the
従って、本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)車両1に設けた移動端末100が備えるGPS受信機121を用いて車両1の位置を計測するものであり、車両1の位置を計測エリアAの全域において正確に計測することができる。
Therefore, according to this embodiment, the following effects are exhibited.
(a) The position of the
そして、移動端末100のGPS受信機121を用いて計測された車両1の位置は、サーバ300を介して、当該移動端末100に付与された移動識別子と関連付けられている外部識別子が付与されている外部端末200に送信され、当該外部端末200の表示部202に表示される。
Then, the position of the
即ち、車両1の位置を計測エリアAの全域において正確に計測して表示することができる。
That is, the position of the
(b)サーバ300は、各移動端末100が算出した当該各移動端末100が設けられている各車両1の測位位置を、当該各移動端末100に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該各移動端末100から受信するとともに、上記複数の各外部端末200のそれぞれからの要求に応じて当該外部端末200に専用の外部識別子と1対1の関連付けをなすものとされている移動識別子の移動端末100から受信済の当該移動端末100が設けられている車両1の測位位置を当該外部端末200に送信するとともに、当該外部端末200以外の他の各外部端末200に専用の外部識別子とそれぞれ1対1の関連付けをなすものとされている移動識別子の他の各移動端末100から受信済の当該他の各移動端末100が設けられている車両1の測位位置も当該外部端末200に併せ送信する。従って、複数の外部端末200のそれぞれが、サーバ300から送信された、複数の移動端末100がそれぞれ設けられている複数の車両1の各測位位置を当該外部端末200の表示部202に併せ表示する。これにより、複数の外部端末200の表示部202のそれぞれにて、複数の車両1の位置を正確に対比観察できる。
(b) The
即ち、複数の外部端末200のそれぞれにおいて、複数の車両1の位置を計測エリアAの全域において正確に計測して表示し、各車両1の移動状況を当該計測エリアAの全域において正確に対比観察することができる。
That is, on each of the plurality of
(c)GPS受信機121による静止体のGPS測位誤差は通常衛星で10乃至20m(準天頂衛星であれば2.5m)である。そこで、GPS受信機121による車両1の測位周期を例えば100msecとするとき、GPS受信機121が備えられている移動端末100を設けた車両1の走行速度が200km/hであれば、前回のGPS受信機121による車両1の測位タイミングから次回のGPS受信機121による車両1の測位タイミングに至る直前までの測位周期100msecの間における車両1の測位され得ない移動距離は、5.6m(測位時間的には200×1000m/3600×1000msec=5.6m/100msec)になる。従って、前回のGPS受信機121による車両1の測位タイミングから次回のGPS受信機121による車両1の測位タイミングに至る直前までの当該GPS受信機121による車両1の測位位置の誤差は、通常衛星で最大25.6m(測位時間的には25.6m/(5.6m/100msec)=460msec=0.46secの誤差)になり、準天頂衛星でも8.1m(8.1m/(5.6m/100msec)=144msec=0.144sec)になる。この誤差は、例えば車両1が走行するサーキットの周回コース幅10乃至20mに対してあまりにも過大であり、測位結果を無意味なものにする。
(c) The GPS positioning error of a stationary body by the GPS receiver 121 is 10 to 20 m for a normal satellite (2.5 m for a quasi-zenith satellite). Therefore, when the positioning cycle of the
これに対し、本発明では、測位センサ151を用いて、GPS受信機121による前回と次回のGPS測位タイミングの間の各算出タイミングtiにおいて、前回のGPS測位タイミング経過後の車両1の位置Piを算出し、前回のGPS測位タイミングt0経過後の各算出タイミングtiにおける車両1の位置を、当初位置(GPS-0)に位置Piを加えることによって算出するものとした。そして、本発明では、GPS受信機121による車両1の測位周期を例えば100msecとしながらも、前回のGPS受信機121による車両1の測位タイミング経過後から次回のGPS受信機121による車両1の測位タイミングに至る直前までの間に、測位センサ151による車両1の位置計測動作を例えば20msec間隔(測位センサ151による測位周期を20msecとする)で行なうものとした。これにより、GPS受信機121及び測位センサ151が備えられている移動端末100を設けた車両1の走行速度が200km/hであれば、上記測位センサ151による測位周期20msecの間における車両1の測位され得ない移動距離は、1.12m(測位時間的には200×1000m/3600×1000msec=1.12m/20msec)になる。従って、前回のGPS受信機121による車両1の測位タイミングから次回のGPS受信機121による車両1の測位タイミングに至る直前までのGPS受信機121及び測位センサ151による車両1の測位位置の誤差は、準天頂衛星で3.62m(測位時間的には3.62m/1.12m/20msec=64.64msec=0.065secの誤差)に減縮され、車両1の位置を正確に計測することができる。
On the other hand, in the present invention, the positioning sensor 151 is used to determine the position Pi of the
(d)更に、測位センサ151が、3軸加速度計152A、3軸ジャイロ152B及び3軸コンパス152Cを有して構成された9軸センサ152からなるものとされた。これにより、GPS受信機121によるGPS測位タイミング経過後の各算出タイミングtiにおける車両1の位置を、前回のGPS測位タイミングで計測した当初位置(GPS-0)から、移動方位Miに向けて移動距離Liだけ移動し、その姿勢を移動角度θi(ローリング、ピッチング、ヨーイングの各走行姿勢)としてなる位置として算出することにより、当該車両1の位置を当該車両1の移動姿勢(ローリング、ピッチング、ヨーイング)及び移動方位とともに正確に計測できる。
(d) Further, the positioning sensor 151 is composed of a 9-axis sensor 152 including a 3-axis accelerometer 152A, a 3-axis gyro 152B, and a 3-axis compass 152C. As a result, the position of the
(e)移動端末100は、GPS受信機121が計測中のGPS測位位置が計測エリアAに入ったことを条件に、測位センサ151を用いる計測動作を開始する。従って、車両1が計測エリアAに到着したと同時に、車両1の位置を自動的かつ正確に計測開始できる。
(e) The mobile terminal 100 starts a measurement operation using the positioning sensor 151 on condition that the GPS positioning position being measured by the GPS receiver 121 enters the measurement area A. Therefore, as soon as the
(f)移動端末100は、GPS受信機121が計測したGPS測位位置が計測エリアAに入ったことを条件に、低消費電力モードを解除して、測位センサ151を用いる計測動作を開始する。即ち、車両のイグニッションスイッチのオン/オフに関係なく、バッテリー190の電力による低消費電力モードで、GPS受信機121を常に計測動作させることができる。そして、車両がサーキット等の計測エリアAに到着したことを、動作中のGPS受信機121の計測結果によって認識したと同時に、車両1の位置を自動的かつ正確に計測開始できる。
(f) The
図6は、広大な工事現場を計測エリアAとして移動するダンプカー、ショベルカー等の各車両1)(1A、1B……)の位置計測のために、本実施形態の位置計測装置10を適用したものである。
In FIG. 6, the
図6に示した位置計測装置10においても、図1に示したと同様の位置計測装置10(移動端末100(100A、100B……)、外部端末200(200A、200B……)、サーバ300)が用いられ、図7、図8に示したと同様の計測アルゴリズムで各車両1の位置が計測される。
In the
図6の位置計測装置10では、外部端末200として、新たに1台の外部端末210を採用することとした。外部端末200は、例えば工事現場の管理事務所等に設置されたパソコン(PC)等によって構成される。このとき、外部端末200は、複数(例えばN個)の各外部端末100A、100B……への通信により、該外部端末210に専用の外部識別子IOZと各移動端末100A、100B……に専用の移動識別子IM1A、IM1B……との1対Nの関連付けを確立される。
In the
従って、図6の位置計測装置10は、図4、図5に示した位置計測装置10による計測動作に加え、以下の計測動作を行なうものになる。即ち、サーバ300は、各移動端末100(100A、100B……)が算出した当該各移動端末100が設けられている各車両1(1A、1B……)の測位位置を当該各移動端末100から受信するとともに、外部端末210の操作部211を用いた要求に応じて当該外部端末210に専用の外部識別子I0Zと関連付けをなすものとされている移動識別子IM1A、IM1B……の各移動端末100A、100B……から受信済の当該各移動端末100A、100B……が設けられている各車両1A、1Bの各測位位置のデータ(車両1の移動状況の認識データ)を当該外部端末210に送信する。そして、外部端末210は、サーバ300から送信された、複数の移動端末100A、100B……のそれぞれが設けられている複数の車両1A、1B……の各測位位置のデータ(車両1の移動状況の認識データ)を当該外部端末210の表示部212(例えば液晶表示パネル)に併せ表示する。
Therefore, the
即ち、1台の外部端末210において、複数の車両1の位置を計測エリアAの全域において計測して表示し、各車両1の移動状況を当該計測エリアAの全域において正確に対比観察することができる。
That is, one
尚、移動端末100の位置計測部110による車両1の位置の計測動作では、測位センサ151による上述の測位周期(fk)を、GPS受信機121(又は3軸加速度計152A)が測定した車両1の現在速度(測位センサ151による検出時における車両1の速度)Vに応じて図9に示す如くに、自動的に設定替えできる。すなわち、V<50km/hでは、測位センサ151のfk=50msecとし、GPS受信機121と測位センサ151(3軸ジャイロ152B及び3軸コンパス152C)を用いて計測動作し、51 km/h≦V<100 km/hでは、測位センサ151のfk=50msecとし、GPS受信機121と測位センサ151(3軸加速度計152A、3軸ジャイロ152B及び3軸コンパス152C)を用いて計測動作し、101 km/h≦V<200 km/hでは、測位センサ151のfk=20msecとし、GPS受信機121と測位センサ151(3軸加速度計152A、3軸ジャイロ152B及び3軸コンパス152C)を用いて計測動作し、V≧200 km/hでは、測位センサ151のfk=10msecとし、GPS受信機121と測位センサ151(3軸加速度計152A、3軸ジャイロ152B及び3軸コンパス152C)を用いて計測動作することができる。
In the position measurement operation of the
即ち、測位センサ151(3軸加速度計152A、3軸ジャイロ152B、3軸コンパス152C)が一定の周期fkを介する算出タイミング毎に車両1の位置の変化を検出するにあたって、測位センサ151の上記の検出周期fkは、当該検出時の車両1の速度Vの高速化に応じて短時間となるように設定替えされる。これにより、測位センサ151による車両1の測位位置の誤差が、車両1の高速化に伴って拡大する傾向を抑制し、尚かつバッテリー190の電力消費も抑制しながら、車両1の位置をより正確に計測できる。
That is, when the positioning sensor 151 (3-axis accelerometer 152A, 3-axis gyro 152B, 3-axis compass 152C) detects a change in the position of the
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like within a range not deviating from the gist of the present invention. Included in the present invention.
本発明によれば、移動体の位置を計測エリアの全域において正確に計測して表示することができる。 According to the present invention, the position of the moving body can be accurately measured and displayed in the entire measurement area.
また、本発明によれば、複数の移動体の位置を計測エリアの全域において正確に計測して表示し、各移動体の移動状況を当該計測エリアの全域において正確に対比観察することができる。 Further, according to the present invention, the positions of a plurality of moving bodies can be accurately measured and displayed in the entire measurement area, and the movement status of each moving body can be accurately compared and observed in the entire measurement area.
また、本発明によれば、移動体が計測エリアに到着したと同時に、移動体の位置を自動的に計測開始することができる。 Further, according to the present invention, the position of the moving body can be automatically started to be measured as soon as the moving body arrives at the measurement area.
1、1A、1B 車両(移動体)
10 位置計測表示装置
20 QZSS(衛星)
100、100A、100B 移動端末
110 位置計測部
121 GPS受信機
151 測位センサ
152 9軸センサ
152A 3軸加速度計
152B 3軸ジャイロ
152C 3軸コンパス
190 バッテリー
200、200A、200B 外部端末
201 操作部
202 表示部
210 外部端末
211 操作部
212 表示部
300 サーバ
1,1A, 1B vehicle (moving body)
10 Position
100, 100A, 100B Mobile terminal 110 Position measurement unit 121 GPS receiver 151 Positioning sensor 152 9-axis sensor 152A 3-axis accelerometer 152B 3-axis gyro 152C 3-
Claims (5)
移動体に設けた移動端末と、移動体から離れた外部端末と、移動端末に専用の移動識別子を付与するとともに、外部端末に専用の外部識別子を付与し、それらの移動端末及び外部端末と通信可能とされるサーバとを有し、
移動端末は、
GPS受信機を備え、GPS受信機が受信した衛星からの信号によって当該移動体が設けられている移動体の測位位置を計測し、
外部端末は、
移動端末への通信により、当該外部端末に専用の外部識別子と当該移動端末に専用の移動識別子との関連付けを確立し、
サーバは、
移動端末が算出した当該移動端末が設けられている移動体の測位位置を、当該移動端末に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該移動端末から受信するとともに、外部端末からの要求に応じて当該外部端末の外部識別子と関連付けをなすものとされている移動識別子の移動端末から受信済の当該移動端末が設けられている移動体の測位位置を当該外部識別子の外部端末に送信し、
外部端末は、サーバから送信された、上記の移動端末が設けられている移動体の測位位置を当該外部端末の表示部に表示する移動体の位置計測表示装置であり、
前記移動端末は、
GPS受信機を備えるとともに、移動体の位置の変化を検出する測位センサを備え、
前記測位センサが、3軸加速度計、3軸ジャイロ及び3軸コンパスを有して構成される9軸センサからなるものとし、
移動体に設けた移動端末のGPS受信機による前回のGPS測位タイミング以後、当該GPS受信機による次回のGPS測位タイミングに至るまでの間において、一定の周期を介するように定めた任意の算出タイミングti毎に移動端末の3軸加速度計が検出した加速度に基づいて、前回のGPS測位タイミング経過後の当該移動体の移動距離Liを算出するとともに、当該算出タイミングti毎に当該移動端末の3軸ジャイロと3軸コンパスがそれぞれ検出した角速度と磁力のそれぞれに基づいて前回のGPS測位タイミング経過後の当該移動体の移動角度θiと移動方位Miを算出し、
前回のGPS測位タイミング以後の移動体の最終測位位置を、前回のGPS測位タイミングについては位置GPS-0とし、前回のGPS測位タイミング経過後の各算出タイミングtiについては、当初位置(GPS-0)から移動方位Miに向けて移動距離Liだけ移動し、その姿勢を移動角度θiとしてなる位置として算出する移動体の位置計測表示装置。 It is a position measurement display device for a moving body that measures and displays the position of the moving body.
A mobile terminal provided on the mobile body, an external terminal away from the mobile body, and a dedicated mobile identifier are assigned to the mobile terminal, and a dedicated external identifier is assigned to the external terminal to communicate with the mobile terminal and the external terminal. Has a possible server and
Mobile terminals
A GPS receiver is provided, and the positioning position of the mobile body on which the mobile body is provided is measured by a signal from a satellite received by the GPS receiver.
External terminals
By communicating with the mobile terminal, an association between the external identifier dedicated to the external terminal and the mobile identifier dedicated to the mobile terminal is established.
The server is
The positioning position of the mobile body on which the mobile terminal is provided calculated by the mobile terminal is received from the mobile terminal with a dedicated mobile identifier associated with the mobile terminal, and in response to a request from the external terminal. The positioning position of the mobile body provided with the mobile terminal that has been received from the mobile terminal of the mobile identifier that is supposed to be associated with the external identifier of the external terminal is transmitted to the external terminal of the external identifier.
The external terminal is a position measurement display device for a mobile body, which is transmitted from a server and displays the positioning position of the mobile body provided with the mobile terminal on the display unit of the external terminal.
The mobile terminal
It is equipped with a GPS receiver and a positioning sensor that detects changes in the position of moving objects.
The positioning sensor shall consist of a 9-axis sensor having a 3-axis accelerometer, a 3-axis gyro and a 3-axis compass.
Arbitrary calculation timing ti that is set to go through a fixed cycle from the previous GPS positioning timing by the GPS receiver of the mobile terminal provided on the moving body to the next GPS positioning timing by the GPS receiver. Based on the acceleration detected by the 3-axis accelerometer of the mobile terminal each time, the movement distance Li of the moving body after the lapse of the previous GPS positioning timing is calculated, and the 3-axis gyro of the mobile terminal is calculated for each calculation timing ti. Based on each of the angular velocity and magnetic force detected by the three-axis compass, the movement angle θi and the movement direction Mi of the moving body after the lapse of the previous GPS positioning timing are calculated.
The final positioning position of the moving body after the previous GPS positioning timing is the position GPS-0 for the previous GPS positioning timing, and the initial position (GPS-0) for each calculated timing ti after the lapse of the previous GPS positioning timing. A position measurement display device for a moving body that moves by a moving distance Li from the moving direction Mi and calculates the posture as a position as a moving angle θi.
サーバは、各移動端末が算出した当該各移動端末が設けられている各移動体の測位位置を、当該各移動端末に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該各移動端末から受信するとともに、上記複数の各外部端末のそれぞれからの要求に応じて当該外部端末に専用の外部識別子と1対1の関連付けをなすものとされている移動識別子の移動端末から受信済の当該移動端末が設けられている移動体の測位位置を当該外部端末に送信するとともに、当該外部端末以外の他の各外部端末に専用の外部識別子とそれぞれ1対1の関連付けをなすものとされている移動識別子の他の各移動端末から受信済の当該他の各移動端末が設けられている移動体の測位位置も当該外部端末に併せ送信し、
各外部端末は、サーバから送信された、上記の複数の移動端末がそれぞれ設けられている複数の移動体の上記の各測位位置を当該各外部端末の表示部に併せ表示する請求項1に記載の移動体の位置計測表示装置。 It has a plurality of mobile terminals provided on a plurality of mobile bodies and a plurality of external terminals.
The server receives the positioning position of each mobile body provided with each mobile terminal calculated by each mobile terminal from each mobile terminal in a state in which a dedicated mobile identifier is associated with each mobile terminal. In response to a request from each of the plurality of external terminals, the external terminal is provided with the mobile terminal that has already been received from the mobile terminal having a mobile identifier that is supposed to have a one-to-one association with a dedicated external identifier. In addition to transmitting the positioning position of the moving object to the external terminal, other mobile identifiers that are supposed to have a one-to-one association with an external identifier dedicated to each external terminal other than the external terminal. The positioning position of the mobile body provided with each of the other mobile terminals that has been received from each mobile terminal is also transmitted to the external terminal.
The first aspect of claim 1, wherein each external terminal also displays each of the above-mentioned positioning positions of a plurality of mobile bodies provided with the above-mentioned plurality of mobile terminals transmitted from a server on the display unit of each of the external terminals. Position measurement display device for moving objects.
サーバは、各移動端末が算出した当該各移動端末が設けられている各移動体の測位位置を、当該各移動端末に専用の移動識別子を関連付けられた状態で当該各移動端末から受信するとともに、上記1台の外部端末からの要求に応じて当該外部端末に専用の外部識別子と関連付けをなすものとされている移動識別子の各移動端末から受信済の当該各移動端末が設けられている移動体の各測位位置を当該外部端末に送信し、
外部端末は、サーバから送信された、上記の複数の移動端末がそれぞれ設けられている複数の移動体の上記の各測位位置を当該外部端末の表示部に併せ表示する請求項1に記載の移動体の位置計測表示装置。 It has a plurality of mobile terminals provided on a plurality of mobile bodies and one external terminal.
The server receives the positioning position of each mobile body provided with each mobile terminal calculated by each mobile terminal from each mobile terminal in a state in which a dedicated mobile identifier is associated with each mobile terminal. A mobile body provided with each mobile terminal that has been received from each mobile terminal with a mobile identifier that is supposed to be associated with a dedicated external identifier for the external terminal in response to a request from the one external terminal. Each positioning position of is transmitted to the external terminal,
The movement according to claim 1, wherein the external terminal displays each of the above-mentioned positioning positions of a plurality of mobile bodies provided with the above-mentioned plurality of mobile terminals, which are transmitted from the server, together with the display unit of the external terminal. Body position measurement display device.
移動体の位置を計測すべき計測エリアを予め設定されており、
GPS受信機が計測中のGPS測位位置が計測エリアに入ったことを条件に、測位センサを用いる計測動作を開始する請求項1乃至3のいずれかに記載の移動体の位置計測表示装置。 The mobile terminal
The measurement area where the position of the moving body should be measured is set in advance.
The position measurement display device for a moving body according to any one of claims 1 to 3 , wherein a measurement operation using a positioning sensor is started on condition that the GPS positioning position being measured by the GPS receiver enters the measurement area.
バッテリーを内蔵するとともに、
GPS受信機が計測中のGPS測位位置が計測エリアに入ったことを条件に、低消費電力モードを解除して、測位センサを用いる計測動作を開始する請求項4に記載の移動体の位置計測表示装置。 The mobile terminal
With a built-in battery
The position measurement of the moving body according to claim 4 , wherein the low power consumption mode is canceled and the measurement operation using the positioning sensor is started on the condition that the GPS positioning position being measured by the GPS receiver enters the measurement area. Display device.
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