(57)【要約】【課題】本体の破壊、改造、組み込み状態及び組み込み位置の把握を困難にし、自転車への取り付けが容易な位置情報送信装置を具備する自転車を提供する。【解決手段】本発明の自転車用ペダルは、軸部材と、軸部材に連結された本体部材と、本体部材に内蔵されたアンテナと、本体部材に内蔵され、自転車の位置に関する情報をアンテナを介して送信する位置情報送信装置とを具備する。【選択図】図２
2008221880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のペダルであって、
軸部材と、
前記軸部材に連結された本体部材と、
前記本体部材に内蔵されたアンテナと、
前記本体部材に内蔵され、前記自転車の位置に関する情報を前記アンテナを介して送信する位置情報送信装置と
を具備するペダル。
【請求項２】
前記位置に関する情報は、１つ又は複数の基地局の識別情報と、前記１つ又は複数の基地局から受信される電波の電界強度とからなることを特徴とする請求項１に記載のペダル。
【請求項３】
前記位置情報送信装置は、無線通信回路と、記憶部と、前記無線通信回路及び前記記憶部に接続された制御部とを具備し、
前記制御部は、前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して前記位置に関する情報を取得して前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記位置に関する情報を前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して送信する請求項１又は２に記載のペダル。
【請求項４】
前記位置情報送信装置はＧＰＳ装置を具備し、前記位置に関する情報は前記ＧＰＳ装置により取得されることを特徴とする請求項１に記載のペダル。
【請求項５】
前記位置情報送信装置は、さらに、無線通信回路と、記憶部と、前記無線通信回路及び前記記憶部に接続された制御部とを具備し、
前記制御部は、前記ＧＰＳ装置により取得された前記位置に関する情報を前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記位置に関する情報を前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して送信する請求項４に記載のペダル。
【請求項６】
さらに、コイルと前記軸部材に取り付けられた磁石とからなる発電部を具備し、
前記発電部は、前記軸部材の回転に伴う前記磁石の回転に応じて前記コイル内の磁界が変化することにより、前記コイルに誘導電流を生じるように構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のペダル。
【請求項７】
前記位置情報送信装置は、前記軸部材に接続されることにより接地されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のペダル。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のペダルを具備する自転車。
【請求項９】
自転車の位置情報を加入者端末に提供する移動通信システムであって、前記自転車は、軸部材と、前記軸部材に連結された本体部材と、前記本体部材に内蔵されたアンテナと、前記本体部材に内蔵され、前記自転車の位置に関する情報を前記アンテナを介して送信する位置情報送信装置とからなるペダルを具備し、前記移動通信システムは、
前記位置情報送信装置から送信された前記位置に関する情報に基づいて前記自転車の位置情報を算出する手段と、
前記算出された位置情報を蓄積する手段と、
前記蓄積された位置情報を前記加入者端末に提供する手段と
を具備する移動通信システム。
【請求項１０】
前記位置に関する情報は、１つ又は複数の基地局の識別情報と、前記１つ又は複数の基地局から受信される電波の電界強度とからなることを特徴とする請求項９に記載の移動通信システム。
【請求項１１】
前記位置情報送信装置は、無線通信回路と、記憶部と、前記無線通信回路及び前記記憶部に接続された制御部とを具備し、
前記制御部は、前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して前記１つ又は複数の基地局から前記位置に関する情報を取得して前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記位置に関する情報を前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して前記位置情報を算出する手段に送信する請求項９又は１０に記載の移動通信システム。
【請求項１２】
自転車の位置情報を加入者端末に提供する移動通信システムであって、前記自転車は、軸部材と、前記軸部材に連結された本体部材と、前記本体部材に内蔵されたアンテナと、前記本体部材に内蔵され、ＧＰＳ装置を用いて取得した前記自転車の位置情報を前記アンテナを介して送信する位置情報送信装置とからなるペダルを具備し、前記移動通信システムは、
前記送信された位置情報を蓄積する手段と、
前記蓄積された位置情報を前記加入者端末に提供する手段と
を具備する移動通信システム。
【請求項１３】
前記位置情報送信装置は、さらに、無線通信回路と、記憶部と、前記無線通信回路及び前記記憶部に接続された制御部とを具備し、
前記制御部は、前記ＧＰＳ装置により取得した前記位置情報を前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記位置情報を前記アンテナ及び前記無線通信回路を介して前記位置情報を蓄積する手段に送信する請求項１２に記載の移動通信システム。
【請求項１４】
前記ペダルは、コイルと前記軸部材に取り付けられた磁石とからなる発電部をさらに具備し、
前記発電部は、前記軸部材の回転に伴う前記磁石の回転に応じて前記コイル内の磁界が変化することにより、前記コイルに誘導電流を生じるように構成されることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の移動通信システム。
【請求項１５】
前記位置情報送信装置は、前記軸部材に接続されることにより接地されることを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項に記載の移動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の位置情報を提供するために位置情報送信装置を内蔵した自転車用ペダル及び当該ペダルを具備する自転車、並びにそのような自転車の位置情報をサービス加入者に提供するための移動通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車の盗難事件は全国で年間４０万件ほど発生しており、そのうち所有者に還付される割合は半数以下となっている（警察庁「平成１６年犯罪情勢」より）。また、盗難被害のうち乗り捨てられる自転車の被害件数が多く、これら盗難自転車の発見には、当該自転車の乗用中の追尾及び放置場所の探索の容易性が重要である。
【０００３】
自転車が盗難された場合、その自転車を探し出すのは非常に困難である。一般的な自転車は、図１に示されるように、ハンドル１、バスケット２、泥よけ３、フロントフォーク４、フレーム５、クランク６、ペダル７、サドル８、シートポスト９、シートステー１０、タイヤ１１などの様々な要素から構成される。盗難された自転車を探し出せるようにするため、現在位置を検出し無線信号を用いて現在位置情報を送信する位置検出装置を、バスケット２と車輪の泥よけ３との間やサドル８の直下部に取り付けた自転車が既に提案されている（特許文献１参照）。このような自転車が盗難された場合、基地局網を経由してサーバーに蓄積された位置情報に基づいて当該自転車の現在位置を知ることができるので、盗難された自転車の発見が容易となりうる。
【特許文献１】特開２００４−３５９１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自転車の車体は、通常、アルミや鉄などの金属から成形されている。従って、上述の従来技術においては、基地局との間の通信等に要求される位置検出装置の無線性能の確保のため、位置検出装置本体もしくはこれに取り付けられるアンテナを自転車の車体から突出させる必要があり、当該位置検出装置の取り付け箇所に配慮しなければならなかった。そのため、上述のように、位置検出装置もしくはアンテナを、自転車の車体部分以外の箇所（例えば、自転車のハンドル１に設置するバスケット２と車輪の泥よけ３との間、サドル８の直下部など）に設けるようにしていた。
【０００５】
しかしながら、このような構成を採用すると、位置検出装置もしくはそのアンテナが外部から視認できてしまう。すなわち、自転車を盗もうとする人間からすれば、位置検出装置の設置箇所が容易に把握できる。従って、自転車を盗む人間によって位置検出装置が容易に取り外され、もしくは破壊されることにより、当該装置の位置検出機能が発揮されなくなってしまうという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、本体の破壊、改造、組み込み状態及び組み込み位置の把握を困難にし、さらに自転車への取り付けが容易な位置情報送信装置を具備する自転車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自転車用のペダルは、軸部材と、軸部材に連結された本体部材と、本体部材に内蔵されたアンテナと、本体部材に内蔵され、自転車の位置に関する情報をアンテナを介して送信する位置情報送信装置とを具備する。
【０００８】
位置に関する情報は、例えば、１つ又は複数の基地局の識別情報と、これらの基地局から受信される電波の電界強度とからなる。
【０００９】
位置情報送信装置は、無線通信回路と、記憶部と、無線通信回路及び記憶部に接続された制御部とを具備するように構成することができる。制御部は、アンテナ及び無線通信回路を介して上記の位置に関する情報を取得して記憶部に記憶するとともに、記憶部に記憶された当該情報をアンテナ及び無線通信回路を介して送信する。
【００１０】
また、位置情報送信装置はＧＰＳ装置を具備するように構成してもよい。この構成においては、位置に関する情報は当該ＧＰＳ装置により取得される。この場合にも、位置情報送信装置は、さらに、無線通信回路と、記憶部と、無線通信回路及び記憶部に接続された制御部とを具備するように構成することができる。そして、制御部は、ＧＰＳ装置により取得された位置に関する情報を記憶部に記憶するとともに、記憶部に記憶された位置に関する情報をアンテナ及び無線通信回路を介して送信する。
【００１１】
本発明のペダルは、さらに、コイルと軸部材に取り付けられた磁石とからなる発電部を具備するように構成することができる。発電部は、軸部材の回転に伴う磁石の回転に応じてコイル内の磁界が変化することにより、コイルに誘導電流を生じるように構成することができる。また、位置情報送信装置は軸部材に接続することにより接地することができる。
【００１２】
本発明の自転車は、上述のような特徴を有するペダルを具備するように構成される。
【００１３】
さらに、本発明によれば、上述の特徴を有する本発明の自転車の位置情報を加入者端末に提供する移動通信システムが構築される。移動通信システムは、自転車の位置情報送信装置から送信された位置に関する情報に基づいて当該自転車の位置情報を算出する手段と、算出された位置情報を蓄積する手段と、蓄積された位置情報を加入者端末に提供する手段とを具備する。
【００１４】
上述のように、位置に関する情報は、例えば、１つ又は複数の基地局の識別情報と、これらの基地局から受信される電波の電界強度とからなる。位置情報送信装置は、無線通信回路と、記憶部と、前記無線通信回路及び前記記憶部に接続された制御部とを具備するように構成することができる。制御部は、アンテナ及び前記無線通信回路を介して１つ又は複数の基地局から位置に関する情報を取得して記憶部に記憶するとともに、記憶部に記憶された位置に関する情報をアンテナ及び無線通信回路を介して位置情報算出手段に送信する。
【００１５】
移動通信システムの別の構成として、上述の特徴に加えてＧＰＳ装置を具備する本発明の自転車の位置情報送信装置から送信された位置情報を蓄積する手段と、蓄積された位置情報を加入者端末に提供する手段とからなる構成も可能である。この場合、位置情報送信装置は、さらに、無線通信回路と、記憶部と、無線通信回路及び記憶部に接続された制御部とを具備するように構成することができる。そして、制御部は、ＧＰＳ装置により取得した位置情報を記憶部に記憶するとともに、記憶部に記憶された位置情報をアンテナ及び無線通信回路を介して位置情報を蓄積する手段に送信する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の自転車のペダルの本体部分は、好ましくは、樹脂やセラミックなど、金属と異なり位置情報送信装置の無線性能に影響を及ぼすことのない材料で構成される。したがって、位置情報送信装置と基地局との間の通信品質を高くすることができる。また、本体部分が金属で構成された場合であっても、アンテナと金属との間に樹脂などを用いてクリアランスをとることにより、位置情報送信装置の無線性能への影響を低減できる。位置情報送信装置及びそのアンテナをペダル内部に配置するので、ペダル内に当該装置があることが外部から容易に把握されない。したがって、自転車を盗もうとする人間には当該装置の存在がわからないため、当該装置を取り外されたり破壊されたりする可能性が低くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の自転車用ペダル１００の構成を図２に示す。通常のペダルと同様、軸部材１０２、本体部材１０４及びボールベアリング１０６を具備する。さらに、本発明に特有の要素として、アンテナ１０８、電子回路部１１０、コイル１１２、磁石１１４及び接地線１１６を具備する。電子回路部１１０は接地線１１６及びボールベアリング１０６を介して軸部材１０２に接続され、接地がなされている。
【００１８】
このような本発明のペダル１００の各構成要素間の接続関係を示すブロック図を図３に示す。電子回路部１１０は、位置情報送信装置１１８、定電圧回路１２０、蓄電部１２２、整流部１２４及び回転検出部１２６からなる。位置情報送信装置１１８は、接地線１１６及びボールベアリング１０６を介して軸部材１０２に接続され、接地がなされる。
【００１９】
位置情報送信装置１１８に接続されるアンテナ１０８は、本体部材１０４内に内蔵され、外部に露出しないように構成されることが好ましい。アンテナ１０８としては、例えば誘電体チップアンテナ等の短縮型アンテナを使用することができる。また、アンテナ１０８は、軸部材１０２による無線通信特性への悪影響を避けるため、図２に示すように、本体部材１０４内の軸部材１０２から離れた位置に内蔵されるのが好ましい。
【００２０】
本体部材１０４は、アンテナ１０８を介した位置情報送信装置１１８の無線通信性能に影響を及ぼさないよう、好ましくは樹脂又はセラミックにより構成される。また、本体部材１０４は金属製であってもよい。この場合、樹脂などを用いてアンテナ１０８と金属との間のクリアランスをとればよく、金属とアンテナ１０８とが２ｃｍ程度離れていればよい。当該構成により、自転車のペダルが無線通信機能を有していることに第三者が気づくことはない。また、たとえ第三者がペダル内に位置情報送信装置１１８が内蔵されていることに気付いたとしても、各要素はペダル内に作り込まれているので、無線通信機能を本発明の自転車から取り除くことは容易でない。例えば、ペダルを取り外したり破壊したりするか、あるいは、無線信号を遮断するためにペダルに金属板等を取り付けたりする必要がある。すなわち、このような自転車を盗むためには、自転車としての本来の機能を損なったり自転車を大きく改造したりすることが必要になる。そこまでして盗もうとする者はいないと考えられ、結果として自転車の盗難防止にもつながる。
【００２１】
図２に示した各要素の配置は本発明の目的を達成するうえで好ましいものであるが、あくまで一例である。本発明は、自転車に具備されるペダルに位置情報送信装置を内蔵することを特徴とするものであり、この特徴により上述の顕著な効果が得られる。
【００２２】
位置情報送信装置１１８は、アンテナ１０８を介して外部の基地局や他の無線通信端末などとの間で通信を行う。位置情報送信装置１１８の構成の一例を図４に示す。図４の構成は、アンテナ・スイッチ１２８、送信部１３０及び受信部１３２、変調部１３４及び復調部１３６、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）符号化部１３８及びＴＤＭＡ復号化部１４０、これらを制御する制御部１４２、ＲＯＭ１４４及びＲＡＭ１４６を含む記憶部、及びタイマー１４８を含む。アンテナ・スイッチ１２８、送信部１３０及び受信部１３２、変調部１３４及び復調部１３６、ＴＤＭＡ符号化部１３８及びＴＤＭＡ復号化部１４０は、位置情報送信装置１１８の無線通信機能に関わる無線通信回路を構成する。図４において、位置情報送信装置１１８は１つのブロックとして記載されているが、必ずしもモジュール化されている必要はない。例えば、図４に記載された各構成要素は、ペダル本体部材１０４の内部に直接的に配置されてもよい。
【００２３】
アンテナ１０８を介して受信された信号は、アンテナ・スイッチ１２８により受信部１３２へ入力される。当該受信信号（例えば、１．９ＧＨｚ帯）は、受信部１３２において増幅、周波数変換され、ついで復調部１３６でＴＤＭＡベースバンド信号に復調された後、ＴＤＭＡ復号化部１４０によりデータ信号に変換される。当該データ信号には、例えば、自転車の現在位置情報の要求が含まれる。この場合、制御部１４２は当該要求を認識して、必要な情報、例えば、１つ又は複数の周辺の基地局の識別情報（ＣＳＩＤ、Ｃｅｌｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ  ＩＤ）や当該基地局から受信される電波の電界強度に関する情報を取得する。取得された情報は、例えばＲＡＭ１４６に格納される。格納された情報は外部への送信の必要に応じて制御部１４２によって読み出される。制御部１４２は、当該情報を含む電子メールやショートメッセージを作成して所定のサーバなどの宛先に送信する。その際、送信されるべき電子メールやショートメッセージなどのデータは、ＴＤＭＡ符号化部１３８に入力されてＴＤＭＡ用のベースバンド信号に符号変換され、さらに変調部１３４及び送信部１３０において例えば１．９ＧＨｚ帯の変調波に変換され、アンテナ・スイッチ１２８及びアンテナ１０８を介して無線伝送される。
【００２４】
図３に示すように、位置情報送信装置１１８は、定電圧回路１２０及び回転検出部１２６に接続され、定電圧回路１２０は蓄電部１２２に、蓄電部１２２は整流部１２４に接続されており、これらは全体として電子回路部１１０を構成している。
【００２５】
本発明のペダル１００は、好ましくは、図２及び図３に示すように、整流部１２４に接続されたコイル１１２と軸部材１０２に取り付けられた磁石１１４とからなる発電部を具備しており、当該発電部による発電が可能となっている。磁石１１４は、例えば図３に示すように軸部材１０２の周囲にドーナツ状に形成される。図３に示す例では、磁石１１４は、軸部材を挟んだ対向する位置にＮ極とＳ極とをそれぞれ有している。この他、４極構造、６極構造、あるいは８極構造などの磁石を使用してもよい。また、必ずしもドーナツ状である必要はなく、当業者にとって周知の種々の構造を採用することができる。磁石１１４は軸部材１０２に連動して動くので、ユーザが自転車に乗ってペダル１００を漕ぐと、磁石１１４はコイル１１２に対して相対的に回転する。したがって、電磁誘導の効果によりコイル１１２に交流の誘導電流が生じる。発生した電流は整流部１２４により直流に変換され、コンデンサ等の蓄電部１２２において位置情報送信装置１１８用の電源として蓄えられる。蓄電部１２２の容量は、好ましくは、位置情報送信装置１１８の長時間（数時間〜数日）の動作を可能とするのに十分な容量を有する。蓄電部１２２から提供される電力は、定電圧回路１２０によって適切な電圧に変換された後に位置情報送信装置１１８に供給される。
【００２６】
上述のペダル１００を具備する自転車２００の位置を検出するための本発明の移動通信システムの構成例を図５に示す。当該通信システムは好ましくはＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）通信システムである。当該システムは、基地局３０２Ａ〜３０２Ｃ、位置情報算出サーバ３０４、位置情報蓄積サーバ３０６、地図情報サーバ３０８、インターネット３１０、加入者端末３１２、及び位置情報サービスを提供する事業者のサーバ３１４を含む。図５においては、位置情報算出サーバ３０４、位置情報蓄積サーバ３０６及び地図情報サーバ３０８がローカルネットワークに接続され、さらにインターネット３１０に接続されているが、本発明のシステム構成はこれに限定されない。例えば、インターネット３１０に接続された単一のサーバがサーバ３０４、３０６、３０８及び３１４のうちの一部又は全てのサーバの機能を果たすように構成されてもよい。また、サーバ３０４、３０６及び３０８がローカルネットワークを介さずにインターネット３１０に接続されてもよい。すなわち、移動通信システムが、加入者端末３１２からの要求を受け付け、加入者端末３１２に自転車の位置情報を提供する手段（３１４）と、位置情報算出手段（３０４）と、位置情報蓄積手段（３０６）と、地図情報生成手段（３０８）とを具備していればよい。
【００２７】
図５のシステムにおいて、自転車２００の位置情報が計算されて蓄積されるまでの動作の概要は以下のようになる。各基地局３０２には、それぞれに固有の基地局識別番号（Ｃｅｌｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ  ＩＤ、ＣＳＩＤ）が割り当てられている。位置情報算出サーバ３０４は、各ＣＳＩＤとそのＣＳＩＤを有する基地局の位置情報（例えば、緯度及び経度）とを対応付けて記憶している。自転車２００のペダル１００に内蔵されている本発明の位置情報送信装置１１８は、外部から位置情報要求を受信した場合など、必要に応じて、周囲の基地局の探索を行う。位置情報送信装置１１８は、探索により得られた近くの（通常は複数の）基地局のＣＳＩＤ（この例では０１、０２及び０３）と各ＣＳＩＤから受信される電波の電界強度（この例では、それぞれ、２３ｄＢμＶ、３７ｄＢμＶ、３３ｄＢμＶ）とに関する情報を、現在時刻に関する情報やＲＯＭ１４４に格納されている位置情報送信装置１１８の端末識別番号（ＰＳＩＤ、この例では１２３２１）とともに、アンテナ１０８及び基地局３０２（この例ではＣＳＩＤ＝０２の基地局３０２Ｂ）を介して位置情報算出サーバ３０４に送信する。位置情報算出サーバ３０４は、受信したＣＳＩＤに対応して記憶されている各基地局の緯度及び経度の情報と受信した電界強度とから、受信したＰＳＩＤを有する位置情報送信装置１１８をもつ自転車２００の位置を計算する。計算された位置情報や現在時刻は位置情報算出サーバ３０４から位置情報蓄積サーバ３０６に送信され、例えばＰＳＩＤ及び時刻と関連付けて記憶される。
なお、現在時刻を位置情報送信装置１１８内で保持しない場合は、位置情報送信装置１１８から位置情報算出サーバ３０４に位置情報を送信した時点で位置情報算出サーバ３０４内で把握している現在時刻を使用してもよい。また、位置情報送信装置１１８内の時刻情報の正確さを維持するために、位置情報算出サーバ３０４から正確な現在時刻を定期的に位置情報送信装置１１８へ送信し、位置情報送信装置１１８内の時刻情報を修正するようにしてもよい。
【００２８】
図５のシステムにおいて、自転車２００の現在位置情報をサービス加入者が盗難された自転車の位置情報を検索要求する場合の手順の概略は以下のようになる。加入者は、インターネット３１０に接続可能な通信端末３１２（図５においてはパソコン（ＰＣ））から、位置情報サービスを提供している事業者のサーバ３１４が管理するウェブサイトにアクセスする。そして、予め登録してある加入者ＩＤ及びパスワードを入力するなどしてログインし、所定の方法により自転車２００の位置情報を要求する。当該要求に応答して、サーバ３１４は自転車２００に組み込まれた位置情報送信装置１１８に向けて発呼し、当該要求を送信する。例えば、サーバ３１４は位置情報送信装置１１８の電話番号やメールアドレスを記憶しており、これらに基づいて、位置情報送信装置１１８に電話をかけたり、電子メールを送信したりすることができる。以後、上述の手順に基づいて自転車２００の現在位置が計算され、蓄積される。加入者は、位置情報蓄積サーバ３０６に新たに蓄積された最新の位置情報をＰＣ３１２上で閲覧することができる。また、加入者は、サーバ３１４のウェブサイト上から自転車２００の現在位置の地図情報を要求することができる。当該要求は地図情報サーバ３０８に送信され、地図情報サーバ３０８は、当該要求に応答して、位置情報蓄積サーバ３０６から自転車２００の現在位置情報を取得し、当該現在位置を地図上に表したデータを作成してサーバ３１４に送り返す。ユーザはそのような地図データをＰＣ３１２の画面上で閲覧することができる。位置情報蓄積サーバ３０６は、自転車２００の現在位置の情報だけでなく、過去の位置情報も格納しているので、ユーザは、自転車２００が現在までに辿った経路についても知ることができる。
【００２９】
図５に示す本発明の移動通信システムは、好ましくはＰＨＳ通信システムとして実現される。しかし、自転車２００のペダル１００に内蔵される位置情報送信装置１１８として携帯電話端末を使用するとともに、移動通信システムを携帯電話通信システムとして実現できることは、当業者にとって明らかである。さらに、位置情報送信装置１１８は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）機能を有する装置を搭載してもよい。この場合、自転車２００の位置情報（緯度及び経度など）は当該ＧＰＳ装置の機能を利用して直接的に取得されるので、位置情報送信装置１１８の制御部１４２は、周辺基地局に関する情報に代えて、取得した緯度及び経度に関する情報を、ＴＤＭＡ符号化部１３８、変調部１３４、送信部１３０、アンテナ・スイッチ１２８及びアンテナ１０８を介して送信する。この場合、位置情報算出サーバは不要であり、位置情報送信装置から送信された緯度及び経度に関する情報は位置情報蓄積サーバにおいて受信され、蓄積される。
【００３０】
以下、本発明のシステムの各動作を説明する。自転車２００のペダルに内蔵されている位置情報送信装置１１８から位置情報算出サーバ３０４への情報送信動作に関するフローを図６に示す。制御部１４２は、タイマー１４８の起動もしくは外部からの位置情報要求の受信の有無を確認する（ステップ６０４）。これらが確認されない場合（ステップ６０４の「いいえ」）、制御部１４２は待機する。そしてこれらの動作の少なくとも一方が確認された場合（ステップ６０４の「はい」）、制御部１４２は、周辺基地局の探索を開始し、周囲に存在する基地局の各々のＣＳＩＤ及び各基地局から受信される電波の電界強度に関する情報を取得する（ステップ６０６）。得られた情報は位置情報送信装置１１８からアンテナ１０８及び基地局３０２を介して位置情報算出サーバ３０４へ送信される（ステップ６０８）。例えば、位置情報送信装置１１８のＲＯＭ１４４には位置情報算出サーバ３０４の電子メールアドレスが記憶されており、制御部１４２は、上記の情報を含む当該アドレス宛の電子メールを作成して送信する。別の構成として、制御部１４２が、上記の取得した情報をサーバ３１４に送信し、サーバ３１４が当該情報を位置情報算出サーバ３０４に送信してもよい。また、位置情報送信装置１１８は、各基地局のＣＳＩＤ及び電界強度の情報とともに、位置情報送信装置１１８に割り当てられている識別番号（ＰＳＩＤ）や現在時刻に関する情報を送信してもよい。
【００３１】
蓄電部１２２の電力の浪費を防ぐため、位置情報送信装置１１８は、自転車２００が移動している場合（コイル１１２及び磁石１１４により発電がなされている場合）と停止している場合（発電がなされていない場合）との間で通信動作モードを切り替えるように構成してもよい。本発明の自転車ペダルに組み込まれた回転検出部１２６の動作とこれに対応した位置情報送信装置１１８の動作モードの切り替えに関するフローを図７に示す。
【００３２】
ペダル１００内の回転検出部１２６は、軸部材１０２の回転を検出できるように構成されている。例えば、回転検出部１２６は、軸部材１０２の回転によってコイル１１２に生じる起電力の値を検出し、この値が所定の閾値に達する場合に軸部材１０２が回転していると判断し、そうでない場合に軸部材１０２が回転していないと判断するように構成される。あるいは、コイル１１２に生じる誘導電流が交流であることを利用して、発生している起電力の極性が変化するか否かをチェックし、変化する場合に軸部材１０２が回転していると判断するように回転検出部１２６を構成してもよい。その他、当業者にとって周知の種々の構成を採用できる。
【００３３】
制御部１４２は所定のタイミングで回転検出部１２６の状態をチェックする（ステップ７０４）。例えば、タイマー１４８を利用して、所定の時間間隔ごとに定期的にチェックが行われる。回転が検出された場合（ステップ７０６の「はい」）、制御部１４２は位置情報送信装置１１８を連続動作モードで動作させる（ステップ７１０）。ここで、連続動作モードとは、位置情報送信装置１１８の電源が常に待ち受け状態である状態や、待ち受け状態と停止状態とを頻繁に（例えば１０秒ごとに）繰り返すような状態など、位置情報送信装置１１８の消費電力が比較的高い状態を意味する。一方、回転が検出されなかった場合（ステップ７０６の「いいえ」）、電力節約のため、制御部１４２は位置情報送信装置１１８を省電力間欠動作モード７０８で動作させる。ここで、省電力間欠動作モードとは、比較的短い時間（例えば１０秒間）の待ち受け状態と比較的長い時間（例えば１時間）の停止状態とを繰り返す状態など、位置情報送信装置１１８の消費電力が比較的低い状態を意味する。
【００３４】
位置情報算出サーバ３０４及び位置情報蓄積サーバ３０６の動作のフローを図８に示す。位置情報算出サーバ３０４は、位置情報送信装置１１８から周辺基地局のＣＳＩＤ及び電界強度に関する情報を受信しない場合（ステップ８０４の「いいえ」）には待機している。そして、これらの情報を受信すると（ステップ８０４の「はい」）、これらの情報に基づいて自転車２００の位置を算出する（ステップ８０６）。例えば、位置情報算出サーバ３０４は各基地局のＣＳＩＤと各々の基地局の緯度経度情報とを対応付けて記憶しているので、自転車２００の周辺に存在する各基地局の緯度及び経度を決定できる。また、位置情報算出サーバ３０４は、各基地局から受信した電波の電界強度に基づいて、各基地局から自転車２００までのおおよその距離を決定できる。位置情報算出サーバ３０４は、決定された上記の緯度経度及び距離に基づいて、三角測量の要領により、自転車２００の現在位置（緯度及び経度）を算出する。算出された自転車２００の緯度及び経度は、位置情報送信装置１１８のＰＳＩＤ及び位置情報送信装置１１８が位置情報算出サーバ３０４に向けて情報を送信した時刻とともに、位置情報蓄積サーバ３０６に蓄積される（ステップ８０８）。
【００３５】
図５のシステムにおいて提供される位置情報サービスに加入している加入者から自転車２００の現在位置の情報を開示してほしい旨の要求があった場合のシステム全体のフローを図９に示す。加入者は、ＰＣ３１２などの端末から位置情報サービスを提供する事業者のサーバ３１４上のウェブサイトにアクセスする。サービス提供の前提として、サーバ３１４は加入者に加入者識別番号（ＩＤ）とパスワードの入力を求める（ステップ９０４）。加入者がこれらの情報を所定の方法で入力すると（ステップ９０６）、サーバ３１４は入力された情報の認証を行う（ステップ９０８）。認証が成功すると（ステップ９０８の「はい」）、サーバ３１４は加入者の要求を処理するための具体的な手続に移行するが（ステップ９１２）、認証が失敗した場合には（ステップ９０８の「いいえ」）、その旨を加入者に知らせる（ステップ９１０）。
【００３６】
ステップ９１２の詳細について図１０に示す。サーバ３１４は、加入者から自転車の最新位置情報の開示の要求があるまで待機する（ステップ１００２の「いいえ」）。サーバ３１４は、加入者ＩＤと対応する位置情報送信装置１１８のＰＳＩＤや当該無線通信端末の電話番号・電子メールアドレスなどを関連付けて記憶している。当該要求があった場合（ステップ１００２の「はい」）、サーバ３１４は、ステップ９０８で認証された加入者ＩＤに対応するＰＳＩＤを有する位置情報送信装置１１８に対して、周辺の基地局のＣＳＩＤや各基地局から受信される電波の電界強度に関する情報を送信するように要求するメッセージを送信する（ステップ１００４）。位置情報送信装置１１８からこれらの情報を受信すると（ステップ１００６の「はい」）、サーバ３１４はこれらの情報を位置情報算出サーバ３０４に送信し、位置情報算出サーバ３０４が位置情報送信装置１１８の緯度及び経度を算出する（ステップ１００８）。算出方法については例えば既述の方法を採用することができる。
【００３７】
尚、上述の動作においては、位置情報サービス用のウェブサイトを管理するサーバ３１４と位置情報算出サーバ３０４とを異なるサーバとして説明したが、単一のサーバがこれらサーバ３１４及び位置情報算出サーバ３０４の機能を有してもよい。
【００３８】
ステップ１００８において算出された位置情報送信装置１１８の（したがって、自転車２００の）緯度及び経度に関する情報は、位置情報送信装置１１８のＰＳＩＤ及び位置情報送信装置１１８が最新の情報を送信したときの時刻に関する情報とともに位置情報蓄積サーバ３０６に送信され、蓄積される（ステップ１０１０）。その後は図９のフローに戻り、サーバ３１４は、加入者ＩＤに対応するＰＳＩＤと関連付けて位置情報蓄積サーバ３０６に蓄積されている位置情報送信装置１１８の情報を位置情報蓄積サーバ３０６から読み出す（ステップ９１４）。
【００３９】
一方、位置情報送信装置１１８からの応答がなかった場合には（ステップ１００６の「いいえ」）、サーバ３１４は加入者からの要求を保留する（ステップ１０１２）。すなわち、当該要求があったことを記録しておく。そして、位置情報蓄積サーバ３０６に既に蓄積されていた位置情報送信装置１１８の情報を読み出す（ステップ９１４）。
【００４０】
尚、上記の動作においては、位置情報サービス用のウェブサイトを管理するサーバ３１４と位置情報蓄積サーバ３０６とを異なるサーバとして説明したが、単一のサーバがこれらサーバ３１４及び３０６の機能を有してもよい。以下においても同様である。
【００４１】
図９のフローに戻り、サーバ３１４は、位置情報蓄積サーバ３０６から読み出した位置情報（緯度及び経度）を地図情報サーバ３０８に送信する。地図情報サーバ３０８は、受信した位置情報及び地図情報サーバ３０８に格納されている地図データに基づいて、位置情報送信装置１１８の現在位置を地図上に表示した地図データを作成する（ステップ９１６）。作成された地図情報は、地図情報サーバ３０８からサーバ３１４に送信され、ウェブサイト上で加入者に提供される（ステップ９１８）。
【００４２】
本発明の位置情報送信装置１１８は、図７に関連して既に述べたように、消費電力の異なる連続動作モードと間欠動作モードとの間での切り替えが可能なように構成することができる。図７に示す例においては、ペダルに組み込まれた回転検出部１２６によって軸部材の回転の有無を検出し、その結果に応じて位置情報送信装置１１８が自発的に上記切り替えを行っていた。
【００４３】
この構成以外にも、サーバ３１４からの要求により、位置情報送信装置１１８の待ち受けモードを遠隔的に切り替える構成を採用することが可能である。そのような切り替え動作のフローを図１１に示す。位置情報送信装置１１８は、サーバ３１４から制御情報を受信してその内容を確認する（ステップ１１０４）。当該制御情報が連続待ち受けモードでの動作の指令を含む場合（ステップ１１０６の「はい」）、位置情報送信装置１１８は連続待ち受けモードでの動作を行う（ステップ１１０８）。一方、サーバ３１４からの制御情報が連続待ち受けモードでの動作の指令を含まない場合（ステップ１１０６の「いいえ」）や、間欠待ち受けモードでの動作の指令を含む場合、位置情報送信装置１１８は間欠待ち受けモードでの動作を行う（ステップ１１１０）。
【００４４】
これらのモードにおける位置情報送信装置１１８の動作のフローを図１２に示す。位置情報送信装置１１８は、連続待ち受けモードに設定されている場合（ステップ１２０４の「はい」）、常に待ち受け状態で動作する（ステップ１２０６）。消費電力を少しでも低減するため、連続待ち受けモードとして、待ち受け状態と停止状態とを頻繁に（例えば１０秒ごとに）繰り返すような動作方法を採用してもよい。一方、位置情報送信装置１１８は、間欠待ち受けモードに設定されている場合（ステップ１２０４の「いいえ」）、比較的短い時間の待ち受け状態と比較的長い時間の停止状態とを繰り返すように動作する。たとえば、位置情報送信装置１１８は、予め設定された時間のスリープ状態（停止状態）を経た後（ステップ１２０８）、起動する。起動して通信可能となった位置情報送信装置１１８は、サーバ３１４などにその旨を通知する（１２１０）。その後、予め設定された時間だけ待ち受け動作を行う（ステップ１２１２）。
【００４５】
加入者が位置情報送信装置１１８の待ち受け状態の切り替えを行いたい場合には、サーバ３１４が管理するウェブサイトにアクセスし、所定の方法によって要求を出せばよい。サーバ３１４は当該要求に従って制御情報を位置情報発進装置１１８に送信し、以降、図１１のステップ１１０４〜１１１０が実行される。
【００４６】
このように、ネットワークからの呼び出しに対する位置情報送信装置１１８の待ち受け状態を制御することにより、以下の効果が得られる。１）位置情報送信装置１１８を常時待ち受け状態にすれば、ネットワークからの要求に即座に対応することができる。２）位置情報送信装置１１８を間欠待ち受け状態にすれば、消費電力を抑えて長時間の待ち受け動作が可能になる。
【００４７】
ステップ１２１０に伴うサーバ３１４の動作のフローを図１３に示す。位置情報送信装置１１８から、自身が待ち受け状態に入った旨の通知を受信すると（ステップ１３０４の「はい」）、サーバ３１４は、保留していた位置情報送出要求（図１０のステップ１０１２参照）が存在するか否かを確認する。そして、そのような要求が存在する場合、サーバ３１４は位置情報送信装置１１８に対して位置情報算出に必要な情報（周辺の基地局ＩＤや電界強度）の送信を求める（ステップ１３０６）。位置情報送信装置１１８からこの要求に対する応答を受けると（ステップ１３０８の「はい」）、サーバ３１４は、加入者ＩＤに対応するＰＳＩＤの位置情報送信装置の情報を位置情報蓄積サーバ３０６から読み出す（ステップ１３１０）。また、位置情報送信装置１１８からの応答がなければ（ステップ１３０８の「いいえ」）、サーバ３１４は位置情報送出要求を再び保留する（ステップ１３１２）。図１３のような動作フローを行うことにより、サーバ３１４はそのような要求を何度も再送する必要がなく、サーバ３１４の負担が軽減される。
【００４８】
本明細書及び図面に例示された自転車は二輪車であるが、本発明の範囲がこれに限定されず、本発明のペダルが一輪車や三輪以上の自転車にも当然に適用されることは当業者にとって明らかである。また、以上の説明では、１本のアンテナで送受信することを説明したが、本発明はこれに限らず、アンテナを２本使用するいわゆるダイバシティ方式を採用することも可能である。この場合、電波信号の受信時における、２本のアンテナで得られる信号を復号化し、BER（ビットエラー率）が低いほうの信号を採用するようにすればよい。更に、自転車のペダル内に設ける場合に考えられるダイバシティ方式としては、空間ダイバシティか偏波ダイバシティが有効と思われるが、基地局から出力される電波は、アンテナが地面と垂直であるため、地面に対して垂直偏波となる。一方、自転車のペダルは回転軸が地面に対して平行であるため、ある角度で地面に対して垂直なアンテナも９０度回転させれば水平になってしまうため、垂直偏波の電波を効率よく受信できない。そこで、回転軸と垂直な平面上に、直角を成すようにアンテナを２つ設置すれば、いかなる角度でも常に垂直偏波成分の電波を受信することができることから、偏波ダイバシティが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】一般的な自転車の構成を示す図である。
【図２】本発明の自転車用ペダルの構成を示す図である。
【図３】本発明のペダルの各構成要素間の接続関係を示すブロック図である。
【図４】位置情報送信装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の移動通信システムの構成を示す図である。
【図６】位置情報送信装置から位置情報算出サーバへの情報送信動作に関するフローの図である。
【図７】回転検出部の動作とこれに対応した位置情報送信装置の動作モードの切り替えに関するフローの図である。
【図８】位置情報算出サーバ及び位置情報蓄積サーバの動作のフローの図である。
【図９】加入者から自転車の現在位置情報の開示要求があった場合のシステム全体のフローの図である。
【図１０】加入者の要求を処理するための具体的動作のフローの図である。
【図１１】位置情報送信装置の待ち受けモードを遠隔的に切り替える際のフローの図である。
【図１２】各待ち受けモードにおける位置情報送信装置の動作フローの図である。
【図１３】スリープ状態から起動した位置情報送信装置から通信可能である旨の通知を受けた際の動作フローの図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ハンドル
２  バスケット
３  泥よけ
４  フロントフォーク
５  フレーム
６  クランク
７  ペダル
８  サドル
９  シートポスト
１０  シートステー
１１  タイヤ
１００  ペダル
１０２  軸部材
１０４  本体部材
１０６  ボールベアリング
１０８  アンテナ
１１０  電子回路部
１１２  コイル
１１４  磁石
１１６  接地線
１１８  位置情報送信装置
１２０  定電圧回路
１２２  蓄電部
１２４  整流部
１２６  回転検出部
３０２Ａ〜３０２Ｃ  基地局
３０４  位置情報算出サーバ
３０６  位置情報蓄積サーバ
３０８  地図情報サーバ
３１０  ネットワーク
３１２  加入者端末
３１４  サービス事業者のサーバ
【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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【図１３】
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