(57)【要約】【課題】低消費電力で且つ管理センター側の都合や状況を考慮して位置情報を送信するＧＰＳ端末を提供する。【解決手段】ＣＰＵ１２は、現在の位置と１分前の位置との間の距離が所定の距離以上離れていない場合、ＧＰＳ受信部１１が取得した位置情報を通信モジュール１３が送信しないように制御する。またバッテリ１５の電圧が所定値にまで低下すると、通信モジュール１３は次回の位置情報の送信時にバッテリ１５の残容量を位置情報に格納して送信する。そして管理センター２はＧＰＳ端末１に停止コマンドを送信し、通信モジュール１３の送信動作は停止する。以後、管理センター２は位置情報を知りたいときのみ、ＧＰＳ端末１に対して位置情報要求コマンドを送信し、ＣＰＵ１２はこの位置情報要求コマンドを受け取ったときのみ通信モジュール１３に位置情報を送信させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信して測位動作を行い本端末の位置情報を生成するＧＰＳ受信手段と、本端末との通信手段を有する管理センターに前記ＧＰＳ受信手段で測位した位置情報を間欠送信する通信手段と、前記通信手段が位置情報の送信を開始する前に、今回測位した位置情報と前回測位した位置情報との差を演算する距離判断手段と、動作電源を供給するバッテリと、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段とを備え、前記通信手段は、前記バッテリ残容量検出手段の検出結果を管理センターに送信して、該検出結果に応じて送信される管理センターからの指示に基づく間隔で位置情報を送信し、前記距離判断手段の演算結果が所定の値以下であれば位置情報を送信しないことを特徴とするＧＰＳ端末。
【請求項２】
前記ＧＰＳ受信手段の測位状態を判定するＧＰＳ受信状態判定手段を備え、前記ＧＰＳ受信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記ＧＰＳ受信手段の電源は、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になることを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ端末。
【請求項３】
前記通信手段の通信状態を判定する通信状態判定手段を備え、前記通信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記ＧＰＳ受信手段の電源は、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になることを特徴とする請求項１または２記載のＧＰＳ端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ機能を用いた測位装置を搭載し、管理センターとの間で無線伝送路を用いた通信を行うことによって、管理センターで現在位置を管理することができるＧＰＳ端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バッテリから電源供給され、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信して測位動作を行い、その測位した位置情報を管理センターへ送信するＧＰＳ端末がある。しかし、管理センターとの通信要求があった場合に測位した位置情報を一定間隔で管理センターへ送信するものであって、同じ位置から動かない場合でも一定間隔で送信するため、不必要な位置情報を取得することになり、無駄に電力を消費してバッテリの使用時間が短くなって、必要時にはバッテリの容量切れで動作しなくなるという問題があった。
【０００３】
そこで上記問題を解決するため、ＧＰＳ受信部が測位動作を行う間隔を長くして消費電力を低減したＧＰＳ端末が提案された。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
さらに、自機が移動していないと判断した場合、または電源電圧が低下した場合、または受信状態が悪い場合にＧＰＳ受信部が測位動作を行う間隔を長くして消費電力を低減したＧＰＳ端末が提案された。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１６０１１８号公報（３頁左欄第１０行〜第１６行、３頁右欄第１０行〜第１６行、図２）
【特許文献２】
特開２００１−７４４９４号公報（３頁右欄第２４行〜４頁左欄第５行、５頁右欄第１０行〜第１９行、図１、図２、図６〜図８）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来例では、ＧＰＳ受信部が測位動作を行う間隔をＧＰＳ端末側で制御しているので、管理センターが位置情報を必要とするときにＧＰＳ端末から位置情報が送信されず、必要でないときに位置情報が送信される状況が発生することがあり、位置情報を受け取る管理センター側の都合や状況は考慮されていなかった。
【０００７】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、低消費電力で且つ管理センター側の都合や状況を考慮して位置情報を送信するＧＰＳ端末を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信して測位動作を行い本端末の位置情報を生成するＧＰＳ受信手段と、本端末との通信手段を有する管理センターに前記ＧＰＳ受信手段で測位した位置情報を間欠送信する通信手段と、前記通信手段が位置情報の送信を開始する前に、今回測位した位置情報と前回測位した位置情報との差を演算する距離判断手段と、動作電源を供給するバッテリと、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段とを備え、前記通信手段は、前記バッテリ残容量検出手段の検出結果を管理センターに送信して、該検出結果に応じて送信される管理センターからの指示に基づく間隔で位置情報を送信し、前記距離判断手段の演算結果が所定の値以下であれば位置情報を送信しないことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記ＧＰＳ受信手段の測位状態を判定するＧＰＳ受信状態判定手段を備え、前記ＧＰＳ受信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記ＧＰＳ受信手段の電源は、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記通信手段の通信状態を判定する通信状態判定手段を備え、前記通信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記ＧＰＳ受信手段の電源は、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態のＧＰＳ端末１は、ＧＰＳアンテナ１０と、ＧＰＳ受信部１１と、ＣＰＵ１２と、通信モジュール１３と、通信用アンテナ１４と、バッテリ１５とから構成された携帯型であり、バッテリ１５から動作電源を供給されている。
【００１３】
ＧＰＳ受信部１１は、ＧＰＳアンテナ１０を介してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信して測位動作を行い、位置情報を生成する。通信モジュール１３は、通信用アンテナ１４を介して管理センター２と通信を行うもので、携帯電話を用いて構成される。ＣＰＵ１２はＧＰＳ端末１の各動作を制御している。
【００１４】
管理センター２は、ＧＰＳ端末１と通信を行う無線装置２０と、無線装置２０を制御する無線制御部２１と、無線装置２０及び無線制御部２１を介してＧＰＳ端末１との間でデータのやり取りを行う管理部２２とから構成される。
【００１５】
以下、ＧＰＳ端末１から管理センター２への位置情報の送信動作について説明する。まずＣＰＵ１２が通信要求を発生した場合に、ＧＰＳ受信部１１で生成された位置情報はＣＰＵ１２に入力され、ＣＰＵ１２から通信モジュール１３に出力されて、通信モジュール１３は位置情報を送信する。この通信モジュールの位置情報の送信動作は、１分間隔で行われる。
【００１６】
またＣＰＵ１２では、ＣＰＵ１２が通信要求を発生したときに（通信モジュール１３が位置情報の送信を開始する前に）、取得した現在の位置情報と１分前に取得した位置情報を演算することで、現在の位置と１分前の位置との差を計算している。例えば簡易計算として、緯度、経度からなる位置情報より、緯度の差をΔ緯度（度）、経度の差をΔ経度（度）、緯度Φとすると、緯度方向のずれΔＸ（ｍ）及び経度方向のずれΔＹ（ｍ）は、
緯度方向のずれΔＸ（ｍ）＝Δ緯度（度）×１８５２（ｍ）×６０（秒）、
経度方向のずれΔＹ（ｍ）＝Δ経度（度）×１８５２（ｍ）×６０（秒）×ｃｏｓΦ、となる。
【００１７】
これから、
現在の位置と１分前の位置との間の距離Ｄ（ｍ）＝√（ΔＸ２＋ΔＹ２）を導き、距離Ｄ（ｍ）が５０ｍ以上離れていない場合、ＣＰＵ１２は通信モジュール１３が位置情報を送信しないように制御して、不必要な通信を行わないことで消費電力を低減させて、バッテリ１５の使用時間を延ばすことが可能となる。
【００１８】
さらに、ＣＰＵ１２はＡ／Ｄ変換部１２ａを備えて、バッテリ１５の電圧をＡ／Ｄ変換した値を監視しており、電圧の閾値として［通信可能電圧＋０．３Ｖ］をメモリ内に予め記憶している。そしてＣＰＵ１２が通信要求を発生したときにバッテリ１５の電圧が［通信可能電圧＋０．３Ｖ］にまで低下していると、バッテリ１５の残容量が低下したと判断する。するとＣＰＵ１２は、通信モジュール１３が行う次回の位置情報の送信時に、バッテリ１５の電圧値、またはＣＰＵ１２で簡易計算した通信可能回数を位置情報に格納して送信させる。
【００１９】
そして、バッテリ１５の電圧値またはＣＰＵ１２で簡易計算した通信可能回数を格納した位置情報を、無線装置２０、無線制御部２１を介して受け取った管理センター２の管理部２２は、ＧＰＳ端末１に対して送信動作を停止させる停止コマンドを送信し、通信モジュール１３は受け取った停止コマンドをＣＰＵ１２に出力して、ＣＰＵ１２は通信モジュール１３の送信動作を停止させる。
【００２０】
以後、センター部２２は位置情報を知りたいときのみ、ＧＰＳ端末１に対して位置情報要求コマンドを送信し、ＧＰＳ端末１のＣＰＵ１２はこの位置情報要求コマンドを受け取ったときのみ通信要求を発生して、通信モジュール１３に位置情報を送信させる。したがって、通信モジュール１３はバッテリ１５の残容量が少なくなると、管理センター２が必要とするときに位置情報の送信動作を行うことで、通常時より送信動作の回数を減らすことができ、消費電力を低減させてバッテリ１５の使用時間を延ばすことが可能となる。
【００２１】
また、ＣＰＵ１２は通信要求を発生したときにＧＰＳ受信部１１で測位した位置情報内のＣＮ値（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を読み取る機能を備えており、このＣＮ値が３７ｄＢＨＺ以上であれば、受信電力が−１３０ｄＢｍ以上であり、ＧＰＳ受信部１１の測位状態は良好であると判断する。
【００２２】
受信電力が−１３０ｄＢｍ以上であれば１度測位すると、ＧＰＳ受信部１１の電源を一旦オフして、再度電源をオンした場合でも５秒程度で測位できる。そこでＣＰＵ１２は、位置情報内のＣＮ値が３７ｄＢＨＺ以上のときは、今回の位置情報の送信後ＧＰＳ受信部１１の電源を一旦オフし、通信モジュール１３が次回の位置情報の送信を開始する５秒前にＧＰＳ受信部１１の電源を再びオンして測位させることによってＧＰＳ受信部１１での消費電力を低減させ、バッテリ１５の使用時間を延ばすことが可能となる。
【００２３】
さらに通信モジュール１３は、ＣＰＵ１２に入力される管理センター２からの信号の受信レベルを測定する電界強度測定部１３ａを備え、ＣＰＵ１２は受信レベルに応じて０〜３本のアンテナの画像を表示するアンテナバー変換部１２ｂを備えており、ＣＰＵ１２が通信要求を発生し、ＧＰＳ受信部１１にて測位動作を１度行った後に、アンテナバー変換部１２ｂで表示したアンテナの本数が３本である場合（管理センター２からの信号の受信レベルが所定レベル以上の場合）、ＣＰＵ１２は通信モジュール１３の通信状態が良好であると判断する。
【００２４】
通信モジュール１３の通信状態が良好であれば１度測位すると、ＧＰＳ受信部１１の電源を一旦オフして、再度電源をオンした場合でも５秒程度で測位できる。そこでＣＰＵ１２は、通信モジュール１３の通信状態が良好であると判断したときは、今回の位置情報の送信後ＧＰＳ受信部１１の電源を一旦オフし、通信モジュール１３が次回の位置情報の送信を開始する５秒前にＧＰＳ受信部１１の電源を再びオンして測位させることによってＧＰＳ受信部１１での消費電力を低減させ、バッテリ１５の使用時間を延ばすことが可能となる。
【００２５】
本実施形態について、以下具体的な数字を挙げて説明する。例えば、ＧＰＳ端末１が７２時間の待ち受け後には位置情報を１分間隔で８回しか送信できない場合に、移動していない同じ位置で８回送信しても意味が無い。しかし本実施形態では、ＧＰＳ端末１が所定の距離以上移動したときに位置情報を送信するので、長時間の動作が可能となる。
【００２６】
また、バッテリ１５の残容量が少なくなって残り８回しか送信できない場合、管理センター２にバッテリ１５の残容量を送信することで、管理センター２はＧＰＳ端末１からの位置情報の送信を停止させる。そして、必要なときのみ管理センター２から位置情報を要求することで、長時間の動作が可能となり、必要時に発生するバッテリ１５の容量切れを低減することができる。
【００２７】
さらに、ＧＰＳ受信部１１は間欠動作しないときには約１６０ｍＡｈを消費するが、ＧＰＳ受信部１１の測位状態または通信モジュール１３の通信状態が良好なときにＧＰＳ受信部１１が１分間に５秒の間欠動作を行うことで、約６０ｍＡｈの消費にまで低減でき、バッテリ１５の寿命を約６０％も延長させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信して測位動作を行い本端末の位置情報を生成するＧＰＳ受信手段と、本端末との通信手段を有する管理センターに前記ＧＰＳ受信手段で測位した位置情報を間欠送信する通信手段と、前記通信手段が位置情報の送信を開始する前に、今回測位した位置情報と前回測位した位置情報との差を演算する距離判断手段と、動作電源を供給するバッテリと、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段とを備え、前記通信手段は、前記バッテリ残容量検出手段の検出結果を管理センターに送信して、該検出結果に応じて送信される管理センターからの指示に基づく間隔で位置情報を送信し、前記距離判断手段の演算結果が所定の値以下であれば位置情報を送信しないので、バッテリの残容量が少なくなると管理センターが必要とするときに位置情報の送信動作を行うことができ、必要時に発生するバッテリの容量切れを低減させることができるという効果がある。また、移動距離が短い場合には位置情報を送信しないので、さらなる低消費電力化を図って長時間の動作が可能となる。
【００２９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記ＧＰＳ受信手段の測位状態を判定するＧＰＳ受信状態判定手段を備え、前記ＧＰＳ受信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記ＧＰＳ受信手段の電源は、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になるので、測位性能を悪化させることなしにＧＰＳ受信手段での消費電力を低減させ、バッテリの使用時間を延ばすことが可能となるという効果がある。
【００３０】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記通信手段の通信状態を判定する通信状態判定手段を備え、前記通信状態判定手段の判定結果が良好である場合、前記ＧＰＳ受信手段の電源は、前記通信手段が位置情報を送信する直前にオフ状態からオン状態になるので、測位性能を悪化させることなしにＧＰＳ受信手段での消費電力を低減させ、バッテリの使用時間を延ばすことが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
１  ＧＰＳ端末
２  管理センター
１０  ＧＰＳアンテナ
１１  ＧＰＳ受信部
１２  ＣＰＵ
１３  通信モジュール
１４  通信用アンテナ
１５  バッテリ
【図１】
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