(57)【要約】【課題】移動距離や台数に拘わりなく移動端末に対して現在位置を短時間で測位させ得る情報送信システムを提供する。【解決手段】ＧＰＳ信号Ｓｇを発信する複数のＧＰＳ衛星９についての各軌道情報を生成する情報サーバ３と、ＧＰＳ信号Ｓｇを受信して現在位置を測位する携帯電話１に対して各軌道情報を送信する無線基地局２とを備えた情報送信システム１０であって、無線基地局２は、各軌道情報の送信時において、無線基地局２および携帯電話１のいずれか一方から見て地理的に可視なＧＰＳ衛星９についての軌道情報を各軌道情報から抽出して送信対象とする抽出処理と、可視なＧＰＳ衛星９を特定可能な特定情報を各軌道情報に追加して送信対象とする追加処理との少なくとも一方を実行する。【選択図】図１
2005181052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位用信号を発信する複数の測位用衛星についての各軌道情報を生成する情報サーバと、前記測位用信号を受信して現在位置を測位する移動端末に対して前記各軌道情報を送信する無線基地局とを備えた情報送信システムであって、
前記無線基地局は、前記各軌道情報の送信時において、当該無線基地局および前記移動端末のいずれか一方から見て地理的に可視な前記測位用衛星についての軌道情報を前記各軌道情報から抽出して送信対象とする抽出処理と、前記可視な測位用衛星を特定可能な特定情報を前記各軌道情報に追加して送信対象とする追加処理との少なくとも一方を実行する情報送信システム。
【請求項２】
前記無線基地局は、前記抽出処理の実行時において前記可視な測位用衛星が３つ以上存在しないときに、前記軌道情報数が３つ以上となるように、前記可視な測位用衛星を除く不可視な測位用衛星のうちの仰角が大きい順に当該不可視な測位用衛星についての前記軌道情報を前記送信対象に追加する請求項１記載の情報送信システム。
【請求項３】
測位用信号を発信する複数の測位用衛星についての各軌道情報を生成し、前記測位用信号を受信して現在位置を測位する移動端末に対して前記各軌道情報を無線基地局から送信する情報送信方法であって、
前記各軌道情報の送信時において、前記無線基地局および前記移動端末のいずれか一方から見て地理的に可視な前記測位用衛星についての軌道情報を前記各軌道情報から抽出して送信対象とする抽出処理と、前記可視な測位用衛星を特定可能な特定情報を前記各軌道情報に追加して送信対象とする追加処理との少なくとも一方を実行する情報送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位用衛星から発信された測位用信号を受信して現在位置を測位する移動端末に対して測位用衛星についての軌道情報を送信する情報送信システムおよび情報送信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System ：全地球測位システム）衛星から発信されたＧＰＳ信号を利用して現在位置を測位する移動端末（一例として、特開平９−２９７１７０号公報に開示されている測位用信号受信機）が従来から知られている。この測位用信号受信機（以下「受信機」ともいう）は、測位用衛星（ＧＰＳ衛星）から発信された信号（ＧＰＳ信号）の選択受信を試行すると共に、選択受信に成功した測位用衛星の仰角の範囲および方位角の範囲（可視範囲）を特定（検出）し、可視範囲の特定後においてはその可視範囲内に位置する測位用衛星からの信号を優先的に選択受信する。この受信機では、受信可能な測位用衛星からの信号のみを選択受信するため、遮蔽物によって受信不能な範囲（不可視範囲）に位置する測位用衛星からの信号に対する選択受信を省略する分だけ測位に必要な情報を短時間で取得することが可能になっている。
【０００３】
一方、特開２００３−５２０６４号公報には、無線通信端末（移動端末）が所定の送信条件を満たす位置関連情報を抽出してその位置関連情報だけを位置情報サーバに送信する位置関連情報の送信方法が開示されている。この送信方法では、まず、位置情報サーバが、例えば、現在位置において仰角が大きい順に所定数の衛星を選択して、選択した各衛星の位置関連情報（ＧＰＳ衛星情報）だけを送信対象とする旨の送信条件を設定する。次に、無線通信端末が、各衛星から取得した位置関連情報の中から送信条件を満たす衛星の位置関連情報を抽出して、抽出した位置関連情報だけを位置情報サーバに送信する。次いで、位置情報サーバが、送信された位置関連情報に基づいて無線通信端末の位置を特定して、その位置を表す位置情報（位置特定結果）を無線通信端末に送信する。この送信方法では、送信条件を設定する処理や無線通信端末の位置を特定する処理を位置情報サーバが実行するため、無線通信端末側の処理負担が軽減されている。
【特許文献１】特開平９−２９７１７０号公報（第３−５頁）
【特許文献２】特開２００３−５２０６４号公報（第５−７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の受信機および送信方法には、以下の問題点がある。すなわち、従来の受信機では、受信機自らが可視範囲を特定している。この場合、例えば、受信機を遠方に移動させたときには、その移動先において可視範囲の特定が再度必要となる。また、全ての測位用衛星に対して選択受信を試行するため、可視範囲の特定処理には比較的長時間を必要とする。したがって、この受信機には、受信機を遠方に移動させたときに、短時間での測位が困難になるという問題点が存在する。一方、従来の送信方法では、位置情報サーバが、送信条件の設定処理、および無線通信端末の位置特定処理を各無線通信端末毎に個別に実行する。このため、無線通信端末の台数が多いときには、位置情報サーバの負荷が増大して処理時間が長くなる。したがって、この送信方法においても、無線通信端末の台数が多いときに、短時間での測位が困難になるという問題点が存在する。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、移動距離や台数に拘わりなく移動端末に対して現在位置を短時間で測位させ得る情報送信システムおよび情報送信方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく本発明に係る情報送信システムは、測位用信号を発信する複数の測位用衛星についての各軌道情報を生成する情報サーバと、前記測位用信号を受信して現在位置を測位する移動端末に対して前記各軌道情報を送信する無線基地局とを備えた情報送信システムであって、前記無線基地局は、前記各軌道情報の送信時において、当該無線基地局および前記移動端末のいずれか一方から見て地理的に可視な前記測位用衛星についての軌道情報を前記各軌道情報から抽出して送信対象とする抽出処理と、前記可視な測位用衛星を特定可能な特定情報を前記各軌道情報に追加して送信対象とする追加処理との少なくとも一方を実行する。
【０００７】
また、本発明に係る情報送信方法は、測位用信号を発信する複数の測位用衛星についての各軌道情報を生成し、前記測位用信号を受信して現在位置を測位する移動端末に対して前記各軌道情報を無線基地局から送信する情報送信方法であって、前記各軌道情報の送信時において、前記無線基地局および前記移動端末のいずれか一方から見て地理的に可視な前記測位用衛星についての軌道情報を前記各軌道情報から抽出して送信対象とする抽出処理と、前記可視な測位用衛星を特定可能な特定情報を前記各軌道情報に追加して送信対象とする追加処理との少なくとも一方を実行する。
【０００８】
この情報送信システムおよび情報送信方法によれば、各軌道情報の送信時において、地理的に可視な測位用衛星についての軌道情報を各軌道情報から抽出して送信対象とする抽出処理と、可視な測位用衛星を特定可能な特定情報を各軌道情報に追加して送信対象とする追加処理との少なくとも一方を実行することにより、移動端末による測位の際に、測位用信号の受信が困難である不可視な衛星に対する受信処理を省略させることができるため、移動端末に対して、測位用信号を短時間で受信させることができると共に現在位置を短時間で測位させることができる。また、数多くの移動端末が存在したとしても、抽出処理や追加処理を複数の無線基地局にそれぞれ分散させることができるため、全ての携帯電話に対する送信条件の設定処理を１台の位置情報サーバが実行する従来の構成とは異なり、処理を分散させる分だけ情報サーバの処理負担を軽減することができる。
【０００９】
また、本発明に係る情報送信システムは、上記の情報送信システムにおいて、前記無線基地局は、前記抽出処理の実行時において前記可視な測位用衛星が３つ以上存在しないときに、前記軌道情報数が３つ以上となるように、前記可視な測位用衛星を除く不可視な測位用衛星のうちの仰角が大きい順に当該不可視な測位用衛星についての前記軌道情報を前記送信対象に追加する。
【００１０】
この情報送信システムによれば、無線基地局が、抽出処理の実行時において可視な測位用衛星が３つ以上存在しないときに、軌道情報数が３つ以上となるように、不可視な測位用衛星のうちから仰角が大きい順に軌道情報を送信対象に追加することにより、たとえ可視な衛星が３つ以上存在しないときであっても、測位に必要な少なくとも３つの軌道情報を移動端末に確実に送信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る情報送信システムおよび情報送信方法の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。図１に示す情報送信システム１０は、本発明に係る情報送信システムの一例であって、複数の無線基地局２，２・・、情報サーバ３およびネットワークＮを備え、本発明に係る情報送信方法に従って複数の携帯電話１，１・・（同図では、１台の携帯電話１のみを図示している）に対して後述するアシストデータＤａを送信可能に構成されている。
【００１２】
携帯電話１は、本発明における移動端末に相当し、図２に示すように、無線通信部１１、ＧＰＳ処理部１２、操作部１３、記憶部１４、制御部１５および表示部１６を備えている。無線通信部１１は、制御部１５の制御に従って無線基地局２との間で送信要求信号Ｓ１、アシストデータＤａおよび地理データＤｔなど送受信する。ＧＰＳ処理部１２は、後述するように記憶部１４に記憶されているアシストデータＤａを利用して図１に示すＧＰＳ衛星９，９・・（本発明における測位用衛星に相当する）からそれぞれ出力されているＧＰＳ信号Ｓｇ（本発明における測位用信号に相当する）を受信すると共に、受信したＧＰＳ信号Ｓｇに基づいて携帯電話１の現在位置を測位して位置データＤｐを生成する。この場合、アシストデータＤａには、各ＧＰＳ衛星９毎に規定されてＧＰＳ衛星９の位置計算に必要な軌道情報（例えばエフェメリスデータ）等の各種情報が含まれている。なお、ＧＰＳ処理部１２による現在位置の測位原理については公知のため、その説明を省略する。操作部１３は、電話番号を入力するための数字ボタンや現在位置の測位を指示する測位ボタンなどの各種の操作ボタン（図示せず）が配列されて構成され、これらのボタン操作に応じた操作信号を出力する。記憶部１４は、制御部１５の動作プログラム、および無線通信部１１を介して受信したアシストデータＤａや地理データＤｔなどを記憶する。
【００１３】
制御部１５は、操作部１３から出力された操作信号に従って無線通信部１１、ＧＰＳ処理部１２、および表示部１６を制御する。また、制御部１５は、無線基地局２から送信されて無線通信部１１によって受信されたアシストデータＤａや地理データＤｔを記憶部１４に記憶させる。また、制御部１５は、ＧＰＳ処理部１２によって生成された位置データＤｐと、記憶部１４に記憶されている地理データＤｔとに基づいて携帯電話１の現在位置を表すポイント画像を地図画像内に重ね合わせて表示させるための画像データＤｇを生成する。表示部１６は、一例としてカラー液晶表示器で構成されて、制御部１５によって生成された画像データＤｇに基づく画像をカラー表示する。なお、携帯電話１は、実際には、通話用のマイクおよびスピーカ等を備えているが、発明の理解を容易とするため、その図示および説明を省略する。
【００１４】
無線基地局２，２・・は、情報送信システム１０の利用可能エリア内に設置されて携帯電話１との間で無線通信する設備であって、図３に示すように、無線通信部２１、通信モデム２２、記憶装置２３および制御装置２４を備えている。無線通信部２１は、制御装置２４の制御下で、携帯電話１との間で送信要求信号Ｓ１、アシストデータＤａおよび地理データＤｔなどを送受信する。通信モデム２２は、ネットワークＮを介して情報サーバ３との間で送信要求信号Ｓ２およびアシストデータＤａなどを送受信する。記憶装置２３は、制御装置２４の動作プログラムや、少なくとも無線通信部２１の通信可能エリアを含む地理データＤｔやアシストデータＤａなどを記憶する。制御装置２４は、無線通信部２１および通信モデム２２の動作を制御する。また、制御装置２４は、後述するアシストデータ送信処理を実行して、無線通信部２１に対してアシストデータＤａを携帯電話１に送信させる。この場合、制御装置２４は、アシストデータＤａに含まれている軌道情報に対応するＧＰＳ衛星９（例えば、図５，６に示すＧＰＳ衛星９ａ〜９ｊ）の中に地理的に不可視な（その無線基地局２から視認不能な）ＧＰＳ衛星９が存在するか否かを地理データＤｔに基づいて判別し、不可視なＧＰＳ衛星９が存在するときには、そのＧＰＳ衛星９に対応する軌道情報をアシストデータＤａから削除する。つまり、制御装置２４は、可視なＧＰＳ衛星９に対応する軌道情報を送信対象として抽出する（本発明における抽出処理を実行する）。
【００１５】
情報サーバ３は、図４に示すように、通信モデム３１、記憶装置３２、ＧＰＳ処理部３３および制御装置３４を備えている。通信モデム３１は、ネットワークＮを介して無線基地局２との間で送信要求信号Ｓ２およびアシストデータＤａなどを送受信する。記憶装置３２は、制御装置３４の動作プログラムや、ＧＰＳ処理部３３によって生成されるアシストデータＤａを記憶する。ＧＰＳ処理部３３は、情報送信システム１０の利用可能エリア内において補足し得るＧＰＳ衛星９，９・・（例えば、図５，６に示すＧＰＳ衛星９ａ〜９ｊ）から発信されたＧＰＳ信号Ｓｇを受信して、アシストデータＤａを生成する生成処理を実行する。制御装置３４は、通信モデム３１およびＧＰＳ処理部３３の動作を制御する。また、制御装置３４は、ＧＰＳ処理部３３によって生成されたアシストデータＤａを記憶装置３２に記憶させる。さらに、制御装置３４は、無線基地局２から送信要求信号Ｓ２が出力されたときには、通信モデム３１に対して記憶装置３２に記憶させたアシストデータＤａを無線基地局２に送信させる。
【００１６】
次に、情報送信システム１０の全体的な動作について、図面を参照して説明する。この情報送信システム１０では、情報サーバ３のＧＰＳ処理部３３が、携帯電話１に送信すべきアシストデータＤａを生成する生成処理を所定時間毎に繰り返して実行する。この生成処理では、ＧＰＳ処理部３３は、例えば、情報送信システム１０の利用可能エリア内においてＧＰＳ信号Ｓｇを受信し得る全てのＧＰＳ衛星９を対象として、各ＧＰＳ衛星９から発信されたＧＰＳ信号Ｓｇを受信して、これらの各ＧＰＳ衛星９についての軌道情報を含んだアシストデータＤａを生成する。この際に、制御装置３４は、ＧＰＳ処理部３３によって生成されたアシストデータＤａをその生成の度に記憶装置３２に上書きして記憶させる。
【００１７】
一方、例えば、携帯電話１に現在位置を測位させる際には、まず、操作部１３の測位ボタンを操作する。これに応じて、携帯電話１の制御部１５が、アシストデータＤａの送信を要求する送信要求信号Ｓ１を無線通信部１１に対して送信させる。この際に、携帯電話１の存在している通信エリアを管轄する無線基地局２では、無線通信部２１が、携帯電話１から送信された送信要求信号Ｓ１を受信する。これに応じて、無線基地局２の制御装置２４が、通信モデム２２に対してアシストデータＤａの送信を要求する送信要求信号Ｓ２をネットワークＮを介して情報サーバ３に送信させる。次いで、情報サーバ３の通信モデム３１が、送信要求信号Ｓ２を受信して制御装置３４に出力する。続いて、制御装置３４は、送信要求信号Ｓ２に従い、記憶装置３２から最新のアシストデータＤａを読み出すと共に、通信モデム３１に対してアシストデータＤａを無線基地局２に送信させる。
【００１８】
次に、無線基地局２の通信モデム２２がアシストデータＤａを受信し、制御装置２４がアシストデータＤａを記憶装置２３に記憶させる。次いで、制御装置２４は、アシストデータ送信処理を実行する。このアシストデータ送信処理では、制御装置２４は、まず、アシストデータＤａに含まれている各軌道情報に基づき、各軌道情報にそれぞれ対応するＧＰＳ衛星９，９・・（例えば、図５に示すＧＰＳ衛星９ａ〜９ｊ）を特定すると共に、同図に示すように、これらの方位角および仰角を特定する。次に、制御装置２４は、記憶装置２３に記憶されている地理データＤｔと、特定した方位角および仰角とに基づき、ＧＰＳ衛星９ａ〜９ｊの中に地理的に不可視なＧＰＳ衛星９が存在するか否かを判別する。具体的には、図６に示すように、例えば、無線基地局２から見て方位角２０度から７０度の範囲に頂上の仰角が２０度の山Ｍが存在するときには、方位角および仰角がそれぞれ５０度および１５度であるＧＰＳ衛星９ｇと、方位角および仰角がそれぞれ４０度および１０度であるＧＰＳ衛星９ｈとが山Ｍによって遮られて不可視（視認不能）な状態となっているため、制御装置２４は、不可視なＧＰＳ衛星９が存在すると判別する。次いで、制御装置２４は、ＧＰＳ衛星９ｇ，９ｈにそれぞれ対応する軌道情報をアシストデータＤａ内から削除すると共に、無線通信部２１に対してその削除後のアシストデータＤａを携帯電話１に送信させる。つまり、制御装置２４は、可視なＧＰＳ衛星９ａ〜９ｆ，９ｉ，９ｊに対応する軌道情報を送信対象として抽出して携帯電話１に送信させる。また、制御装置２４は、無線通信部２１に対してアシストデータＤａと共に地理データＤｔを携帯電話１に送信させる。
【００１９】
続いて、携帯電話１の無線通信部１１がアシストデータＤａおよび地理データＤｔを受信し、制御部１５が両データＤａ，Ｄｔを記憶部１４に記憶させると共にアシストデータＤａをＧＰＳ処理部１２に転送する。これに応じて、ＧＰＳ処理部１２は、アシストデータＤａに含まれている軌道情報を利用して、ＧＰＳ衛星９ａ〜９ｆ，９ｉ，９ｊから出力されている各ＧＰＳ信号Ｓｇの受信処理を実行する。この場合、ＧＰＳ衛星９ｇ，９ｈに対応する軌道情報がアシストデータＤａ内から削除されているため、ＧＰＳ信号Ｓｇの受信が困難である不可視なＧＰＳ衛星９ｇ，９ｈに対する受信処理が省略される結果、その分だけ短時間でＧＰＳ信号Ｓｇを受信することができる。次に、ＧＰＳ処理部１２は、受信した各ＧＰＳ信号Ｓｇに基づいて携帯電話１の現在位置を測位して位置データＤｐを出力する。次いで、制御部１５は、記憶部１４に記憶されている地理データＤｔを読み出すと共に、位置データＤｐと地理データＤｔとに基づいて画像データＤｇを生成して表示部１６に出力する。これに応じて、表示部１６が、画像データＤｇに基づいて携帯電話１の現在位置を表すポイント画像と地図画像とを重ね合わせた画像を表示する。
【００２０】
一方、ＧＰＳ衛星９ａ〜９ｊが上空に位置する時間とは異なる所定時間では、例えば、図７に示すように、１０個のＧＰＳ衛星９ｋ〜９ｔが上空に位置している。この場合、ＧＰＳ衛星９ｋ〜９ｔの中に例えば８つの不可視なＧＰＳ衛星９（一例として、同図に示すＧＰＳ衛星９ｍ〜９ｔ）が存在するとき、つまり可視なＧＰＳ衛星９が２つしか存在しないとき（本発明における３つ以上存在しないとき）には、無線基地局２の制御装置２４は、測位に最低限必要な３つの軌道情報がアシストデータＤａに含まれるように、上記のアシストデータ送信処理において、仰角の大きい順に１つの不可視なＧＰＳ衛星９（この例ではＧＰＳ衛星９ｍ）についての軌道情報を送信対象に追加する。これにより、たとえ可視なＧＰＳ衛星９が２つ以下であったとしても、測位に必要とされる３つの軌道情報を含んだアシストデータＤａが携帯電話１に確実に送信される。
【００２１】
このように、この情報送信システム１０および情報送信方法によれば、無線基地局２が、地理的に可視なＧＰＳ衛星９についての軌道情報をアシストデータＤａから抽出して携帯電話１に送信することにより、携帯電話１による測位の際に、ＧＰＳ信号Ｓｇの受信が困難である不可視なＧＰＳ衛星９に対する受信処理を省略させることができるため、携帯電話１に対してＧＰＳ信号Ｓｇを短時間で受信させることができると共に現在位置を短時間で測位させることができる。また、数多くの携帯電話１が存在したとしても、アシストデータ送信処理を携帯電話１が存在している通信エリアを管轄する各無線基地局２にそれぞれ分散させることができるため、全ての携帯電話に対する送信条件の設定処理を位置情報サーバが実行する従来の構成とは異なり、処理を分散させる分だけ情報サーバ３の処理負担を軽減することができる。
【００２２】
また、この情報送信システム１０によれば、無線基地局２が、アシストデータ送信処理において可視なＧＰＳ衛星９がＧＰＳ衛星９ｋ〜９ｔの中に３つ以上存在しないときに、携帯電話１に送信するアシストデータＤａに含まれる軌道情報が３つ以上となるように、不可視なＧＰＳ衛星９のうちから仰角の大きい順に軌道情報を送信対象に追加することにより、たとえ可視なＧＰＳ衛星９が３つ以上存在しないときであっても、測位に必要な３つの軌道情報を含んだアシストデータＤａを携帯電話１に確実に送信することができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、ＧＰＳ衛星９の中に不可視なＧＰＳ衛星９が存在しているときに、無線基地局２が不可視なＧＰＳ衛星９の軌道情報をアシストデータＤａから削除する例について上記したが、無線基地局２が、情報サーバ３から送信されたアシストデータＤａをそのまま携帯電話１に送信すると共に、例えば、可視なＧＰＳ衛星９（または不可視なＧＰＳ衛星９）を特定可能な特定情報を送信対象に追加して携帯電話１に送信する（本発明における追加処理を実行する）構成を採用することもできる。この構成においても、携帯電話１が特定情報に基づいて可視なＧＰＳ衛星９（または不可視なＧＰＳ衛星９）を特定することで、不可視なＧＰＳ衛星９に対するＧＰＳ信号Ｓｇの受信処理を省略することができるため、携帯電話１に対してＧＰＳ信号Ｓｇを短時間で受信させることができると共に現在位置を短時間で測位させることができる。
【００２４】
また、移動端末としての携帯電話１にアシストデータＤａを送信する例について上記したが、本発明における移動端末はこれに限定されず、ポケットベルタイプの移動端末や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）タイプの移動端末などの測位機能を備えた各種移動端末が含まれる。また、例えば、携帯電話１に対して位置データＤｐを送信させることで、携帯電話１の位置を監視する位置監視システムに本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】情報送信システム１０の構成を示すブロック図である。
【図２】携帯電話１の構成を示すブロック図である。
【図３】無線基地局２の構成を示すブロック図である。
【図４】情報サーバ３の構成を示すブロック図である。
【図５】ＧＰＳ衛星９ａ〜９ｊにおける仰角および方位角を示す一覧図である。
【図６】無線基地局２、ＧＰＳ衛星９ａ〜９ｊおよび山Ｍの位置関係を説明するための説明図である。
【図７】ＧＰＳ衛星９ｋ〜９ｔにおける仰角および方位角を示す一覧図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  携帯電話、２  無線基地局、３  情報サーバ、９ａ〜９ｔ  ＧＰＳ衛星、１０  情報送信システム、Ｄａ  アシストデータ、Ｓｇ  ＧＰＳ信号
【図１】
2005181052.tif 000003
【図２】
2005181052.tif 000004
【図３】
2005181052.tif 000005
【図４】
2005181052.tif 000006
【図５】
2005181052.tif 000007
【図６】
2005181052.tif 000008
【図７】
2005181052.tif 000009