JP2017191098A - ミリ波ナロービームを用いた精密測位 - Google Patents

ミリ波ナロービームを用いた精密測位 Download PDF

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Abstract

【課題】ミリ波測位システム（ｍｍＷａｖｅ測位システム）および、ミリ波ナロービーム形成を用いて車両の地点を、車両が通常の幹線道路で移動している状態において、１メートル以内までの正確さとすることができる方法を提供する。【解決手段】路側装置から送信され、道路上に設けられた複数の照射領域にそれぞれ照射される複数のミリ波ナロービームのうちの一つ以上を受信する受信ステップと、複数の前記照射領域の位置を特定する情報である照射位置情報を取得する取得ステップと、前記複数のミリ波ナロービームのうち、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームを識別する識別ステップと、前記受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームと、前記照射位置情報と、に基づいて、車両の位置情報を決定する決定ステップと、を含む。【選択図】図１Ｂ

Description

（関連出願への相互参照）
本出願は、"PRECISE POSITIONING USING MILLIMETER WAVE NARROW BEAMFORMING"と題し、２０１６年４月１４日に出願された米国特許出願第１５／０９９，４３６号の優先権を主張する。当該出願は、その全体が本明細書中に参照として組み込まれる。
本明細書は、ミリ波ナロービーム形成を用いた車両地点の決定に関する。
自動車が有する運転機能の中には、車両の正確な位置を表す地点データを必要とするものがある。必要とされる精度のレベルは、例えば、車線レベルの正確さ、すなわち、車両の実際の位置から３．７メートル以内までの正確さとすることができる。車線レベルの正確さを必要とする運転機能の例に、安全警告機能や自律運転機能が含まれる。
最新技術の全地球測位システム（本明細書ではＧＰＳと呼ぶ）は、都市におけるビルの谷間といった障害のある環境では、車両の実際の位置の１０メートル以内までの正確さしかない。結果として、ＧＰＳは、車線レベルの正確さを必要とする運転機能を実現にするのに十分なほど正確な車両の地点データを提供することができない。
本明細書では、ミリ波測位システム（本明細書ではｍｍＷａｖｅ測位システムと呼ぶ）および、ミリ波ナロービーム形成を用いて車両の地点を表す位置情報を決定するための、関連する方法の実装形態を開示する。いくつかの実装形態において、位置情報は、車両が通常の幹線道路で移動している状態において、１メートル以内までの正確さとすることができる。
いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システムは、狭域通信を介して（または、オプションとして、セルラネットワーク通信（例えば、ＬＴＥや５Ｇ）もしくは何らかの他の無線通信を介して）路側ユニットから地図をダウンロードし、または地図を受信する。
いくつかの実装形態において、路側ユニットは、路側ユニットで利用可能なナロービームの各々において異なるトレーニングパケットのシーケンスを送信する。各トレーニングパケットは、（１）パケットを送信したナロービームの受信電力を測定するために用いられる電力データ、および、（２）パケットを送信したナロービームの一意の識別子であるビームＩＤを含むヘッダ、のうちの１つ以上を含む。ｍｍＷａｖｅ測位システムは、１つ以上のトレーニングパケットを受信する。
いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システムは、トレーニングパケットのうちのどれが最高電力レベルを有するかを判定する。
いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システムは、（１）最高電力レベルを有するトレーニングパケットのビームＩＤ、および、（２）地図情報で示されるビームＩＤの地点のうちの１つ以上に基づいて車両の位置を決定する。地図情報は、ナロービームの一意の識別子のセット、および、ナロービームが形成するビームスポットの位置座標を表すテーブルを含む。
本明細書に記載されるｍｍＷａｖｅ測位システムの実装形態は多くの利点を含む。例えば、本ｍｍＷａｖｅ測位システムは、１ｍ以下の正確な精度で、移動中の車両の位置情報
を提供することができる。
本ｍｍＷａｖｅ測位システムの利点の別の例として、ＧＰＳが機能しないトンネル等において移動中の車両の位置情報を決定することができる点がある。本ｍｍＷａｖｅ測位システムの利点のさらに別の例として、従来のミリ波送受信機への最小限のハードウェア変更で、既存の車両において本ｍｍＷａｖｅ測位システムを実施することができる点がある。結果として、本ｍｍＷａｖｅ測位システムを、個々の車両または複数の保有車両において容易に、安価で配備することが可能になる。
本ｍｍＷａｖｅ測位システムの利点のさらに別の例に、帯域幅要件を含まないという点がある。これと比較して、レーダのような測位技術の正確さは、帯域幅に反比例する。
また、本ｍｍＷａｖｅ測位システムの利点のさらに別の例として、計算量が少ないという点がある。結果として、１つ以上のトレーニングパケットを受信することで、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで位置情報を決定することが可能になる。
次に、ｍｍＷａｖｅ測位システムのさらに別の実装形態について説明する。１つ以上のコンピュータのシステムを、動作に際してシステムに特定の操作または動作を行わせるソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせをシステム上にインストールすることによってそれらの動作を行うように構成することができる。１つ以上のコンピュータプログラムを、データ処理装置によって実行された際に、装置に特定の操作または動作を行わせる命令を含むことによってそれらの動作を行うように構成することができる。
本発明の一態様に係る方法は、
路側装置から送信され、道路上に設けられた複数の照射領域にそれぞれ照射される複数のミリ波ナロービームのうちの一つ以上を受信する受信ステップと、複数の前記照射領域の位置を特定する情報である照射位置情報を取得する取得ステップと、前記複数のミリ波ナロービームのうち、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームを識別する識別ステップと、前記受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームと、前記照射位置情報と、に基づいて、車両の位置情報を決定する決定ステップと、を含む。
本態様の他の実施形態は、対応するコンピュータシステム、装置、および方法の動作を行うように各々構成された１台または複数のコンピュータ記憶装置上に記録されたコンピュータプログラムを含む。
各実装形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。
例えば、複数の前記ミリ波ナロービームは、トレーニングパケットをそれぞれ送信し、前記決定ステップでは、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームによって送信されたトレーニングパケットを用いて、前記車両の位置情報を決定することを特徴としてもよい。
また、前記トレーニングパケットは、当該トレーニングパケットを送信するミリ波ナロービームを識別するビームＩＤを含み、前記照射位置情報は、前記ビームＩＤと、前記ビームＩＤに関連付いたミリ波ナロービームが照射される領域の位置情報と、を関連付けた情報であることを特徴としてもよい。
また、前記複数の照射領域は、同一の道路区間内のそれぞれ異なる領域に配置され、前記照射位置情報は、前記道路区間内における車両の位置を表す情報であることを特徴としてもよい。
また、前記複数の照射領域は、同一の道路区間内のそれぞれ異なる車線に配置されることを特徴としてもよい。
また、前記複数の照射領域は、対象の道路区間を走行する車両が、少なくともいずれかの照射領域を通過するように配置されることを特徴としてもよい。
また、前記取得ステップでは、前記路側装置によって送信された狭域通信メッセージを介して前記照射位置情報を取得することを特徴としてもよい。
また、前記照射領域は、半径２メートル以下であることを特徴としてもよい。
また、前記路側装置は、人工衛星による測位システムが利用できない道路に沿って配置されることを特徴としてもよい。
前述の技法の実装形態は、ハードウェア、方法もしくはプロセス、またはコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含むことができる。
本発明の一態様に係る車載装置は、
路側装置から送信され、道路上に設けられた複数の照射領域にそれぞれ照射される複数のミリ波ナロービームのうちの一つ以上を受信する受信手段と、複数の前記照射領域の位置を特定する情報である照射位置情報を取得する取得手段と、前記複数のミリ波ナロービームのうち、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームを識別する識別手段と、前記受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームと、前記照射位置情報と、に基づいて、車両の位置情報を決定する決定手段と、を有する車載装置である。
本発明の一態様に係る測位システムは、
路側装置と、車載装置と、からなる測位システムであって、前記路側装置は、複数のミリ波ナロービームを、道路上に設けられた複数の照射領域にそれぞれ照射する照射手段を有し、前記車載装置は、前記路側装置から送信された前記複数のミリ波ナロービームのうちの一つ以上を受信する受信手段と、複数の前記照射領域の位置を特定する情報である照射位置情報を取得する取得手段と、前記複数のミリ波ナロービームのうち、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームを識別する識別手段と、前記受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームと、前記照射位置情報と、に基づいて、車両の位置情報を決定する決定手段と、を有する、測位システムである。
本開示は、限定のためではなく例として、添付の図面の各図に示されており、図面において類似した参照符号は類似した要素を指すのに用いられている。
いくつかの実装形態によるｍｍＷａｖｅ測位システムのための例示的動作環境を示すブロック図である。 いくつかの実装形態による複数のｍｍＷａｖｅナロービームに基づいて車両の位置を決定するための解析例を示すブロック図である。 いくつかの実装形態による２組の複数のｍｍＷａｖｅナロービームに基づいて車両の位置を決定するための解析例を示すブロック図である。 いくつかの実装形態によるｍｍＷａｖｅ測位システムを含む例示的コンピュータシステムを示すブロック図である。 いくつかの実装形態による複数のｍｍＷａｖｅナロービームを用いて車両の位置を決定するための例示的方法の流れ図である。 いくつかの実装形態による複数のｍｍＷａｖｅナロービームを用いて車両の位置を決定するためのオペレーション式のセットを示すブロック図である。 いくつかの実装形態による複数のｍｍＷａｖｅナロービームを用いて車両の位置を決定するためのオペレーション式の使用例を示すブロック図である。
自動車が有する運転機能の中には、車両の正確な位置を表す地点データを必要とするものがある。必要とされる精度のレベルは、例えば、車線レベルの正確さ、すなわち、車両の実際の位置の３．７メートル以内までの正確さとすることができる。車線レベルの正確さを必要とする運転機能の例には、自律運転機能、車両の先進運転者支援システム（ＡＤＡＳシステム）によって提供される前方衝突警告機能、死角警告機能、車線変更警告機能、および追い越し禁止警告機能などが含まれる。
最新技術の全地球測位システム（ＧＰＳ）は、都市におけるビルの谷間といった障害のある環境では、車両の実際の位置の１０メートル以内までの正確さしかない。結果として、ＧＰＳは、車線レベルの正確さを必要とする運転機能を可能にするのに十分なほど正確な車両の地点データを提供することができない。
３０ギガヘルツから３００ギガヘルツまでの無線周波数帯域幅は、１０ミリメートルから１ミリメートルまでの波長を有し、ミリ波帯域（本明細書ではｍｍＢａｎｄと呼ぶ）の名前が与えられている。
近年、車両はますますｍｍＷａｖｅ通信を搭載するようになってきている。ｍｍＷａｖｅ通信ユニットを装備した車両を、ｍｍＷａｖｅ搭載タイプと呼ぶことができる。ｍｍＷａｖｅ搭載車両は、ｍｍＷａｖｅアンテナと、ｍｍＢａｎｄを用いてｍｍＷａｖｅメッセージを送受信し、ｍｍＷａｖｅメッセージを生成し、ｍｍＢａｎｄを介して受信されたｍｍＷａｖｅメッセージを読み取るのに必要な任意のハードウェアまたはソフトウェアを含んでいる。
また、車両はますます狭域通信（ＤＳＲＣ）を搭載するようにもなってきている。ＤＳＲＣを搭載した車両をＤＳＲＣ搭載タイプと呼ぶことができる。ＤＳＲＣ搭載車両は、ＤＳＲＣアンテナと、ＤＳＲＣメッセージを送受信し、ＤＳＲＣメッセージを生成し、ＤＳＲＣメッセージを読み取るのに必要な任意のハードウェアまたはソフトウェアを含んでいる。
ＤＳＲＣメッセージの一種は、基本安全メッセージ（ＢＳＭ）として知られている。ＤＳＲＣ搭載車両は、一定の間隔でＢＳＭをブロードキャストする（間隔はユーザ調整可能）。いくつかの実装形態において、ＢＳＭは、０．１秒に１回の調整可能なレートでブロードキャストされる。
車両に含まれる別の種類の通信として「ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ」がある。ＬＴＥ−Ｖ２ＸはＤＳＲＣと類似しているが、セルラネットワークを用い、現在、３ＧＰＰで規格化されている。ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ搭載車両は、他のＬＴＥ−Ｖ２Ｘ搭載車両または路側ユニットと、セルラネットワークにおいて基地局の支援ありまたはなしで直接通信する。ＬＴＥ−Ｖ２Ｘは、ＢＳＭと同じまたは同等のメッセージを利用することができる。
いくつかの車両に含まれる別の種類の通信として、２０１４年８月２８日に出願された、「Ｆｕｌｌ−Ｄｕｐｌｅｘ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願第１４／４７１，３８７号明細書に記載されている全二重無線通信がある。
全二重無線通信を介して通信するように動作する車両を、全二重搭載タイプと呼ぶことができる。全二重搭載車両は、米国特許出願第１４／４７１，３８７号明細書に記載されたように、全二重無線メッセージを送受信し、全二重無線メッセージを生成し、全二重無線メッセージを読み取るのに必要な任意のハードウェアまたはソフトウェアを含んでいる。
（システム概要）
図１Ａは、いくつかの実装形態によるｍｍＷａｖｅ測位システム１９８の第１の例示的動作環境１００を示すブロック図である。
例示の動作環境１００は、道路における第１の車線１１０、第２の車線１１２、第３の車線１１４、第１の路側ユニット１９９Ａおよび第２の路側ユニット１９９Ｂ（本明細書では、個別に「第１のＲＳＵ１９９Ａ」および「第２のＲＳＵ１９９Ｂ」、またはまとめ
て「ＲＳＵ１９９」と称する）を含む。
第１の車線１１０、第２の車線１１２、および第３の車線１１４内には、道路に沿って走行する１台または複数のｍｍＷａｖｅ搭載車両が位置しうる。例えば、第１の車線１１０内にはｍｍＷａｖｅ搭載タイプである車両１２３が位置しうる。車両１２３は、ＤＳＲＣ搭載タイプ、ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ搭載タイプ、または全二重搭載タイプとすることもできる。車両１２３は、ｍｍＷａｖｅ搭載タイプの他のエンティティに対して、ｍｍＷａｖｅメッセージを無線送信することができる。同様に、車両１２３は、ＤＳＲＣメッセージ、ＬＴＥ−Ｖ２Ｘメッセージ、または全二重メッセージを送受信するように装備された他のエンティティに対してメッセージを無線で送受信することもできる。例えば、ＲＳＵ１９９は、ｍｍＷａｖｅ搭載タイプ、ＤＳＲＣ搭載タイプ、ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ搭載タイプ、および全二重搭載タイプのうちの１つ以上とすることができる。
図１Ａに示す実装形態において、第１の車線１１０および第２の車線１１２はどちらも北方向に流れる（または北に向かう）交通を有する単方向車線であり、第３の車線１１４は南方向に流れる（または南に向かう）交通を有する単方向車線である。
図１Ａに示す進行方向（東西南北）は例示のためのものである。例えば、図１Ａにおいて、第１の車線１１０および第２の車線１１２は北方向に流れる交通と共に描かれており、第３の車線１１４は南方向に流れる交通と共に描かれている。しかし、実際にはこれらの車線１１０、１１２、１１４は、異なる方向に交通が流れるように構成することができる。また図１Ａに描かれている車線より多い、または少ない車線があってもよい。
第１のＲＳＵ１９９Ａは、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７、地図データ１９５、支援システム１９３の各要素のうちの１つ以上を含む。
ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７は、ｍｍＷａｖｅを介して車両１２３との間でデータを無線で送受信する。例えば、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７は、第１のＲＳＵ１９９ＡをｍｍＷａｖｅ対応デバイスとするために必要な任意のハードウェアまたはソフトウェアを含む。いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７は、ｍｍＷａｖｅ送信機およびｍｍＷａｖｅ受信機を含む。いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７は、図１Ｂ、図１Ｃ、および図４に示すように、１つ以上のｍｍＷａｖｅナロービームを送信する。
本実施形態では、ナロービームを１０度未満のビーム幅を有するビームとする。もちろん、ビーム幅はこれ以外であってもよいが、１メートル程度の精度を確保する（すなわち、照射半径が２メートル以下である）ためには、ビーム幅を数度とすることが好ましい。
いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７は、複数のｍｍＷａｖｅナロービームを同時期に、または同時に送信することができる（例えば、図１Ｂおよび図１Ｃ参照）。例えば、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７は、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、複数のｍｍＷａｖｅナロービームを同時期に、または同時に送信する複数のｍｍＷａｖｅ送受信機を含む。
いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７によって送信された各ｍｍＷａｖｅナロービームは、道路の路面上にビームスポットを形成する。ビームスポットは、道路の路面上のビーム投影を含む。
「ビームスポット」は、レーザポインタと類似している。レーザポインタがある表面に向けられると、レーザポインタはその表面に光点を作り出す。同様に、ｍｍＷａｖｅ送信機を路面に向けてナロービームｍｍＷａｖｅを送信すると、路面上にビームスポットが形成される。ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７は、道路の路面上にビームスポットを作り出
すために、そのｍｍＷａｖｅ送受信機の各々が道路の路面に向けられるように構成されている。
例えば、次に図１Ｂを参照する。ＲＳＵ１９９は、第１の車線の路面上に第１のビームスポット１８９Ａを形成する第１のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａと、第１の車線の路面上に第２のビームスポット１８９Ｂを形成する第２のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｂと、第２の車線（および第１の車線の一部分）の路面上に第３のビームスポット１８９Ｃを形成する第３のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｃと、第２の車線（および第１の車線の一部分）の路面上に第４のビームスポット１８９Ｄを形成する第４のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｄと、を送信する。
これらのｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄは、各ビームスポット１８９Ａ、１８９Ｂ、１８９Ｃ、１８９Ｄが対象領域をカバーするように構成される。いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７によって送信される各ｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄは、第１の車線および第２の車線によって形成される道路の路面の異なる部分を、重複せずに固定的に目標させることができる。
例えば、ＲＳＵ１９９に含まれるｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７の個々のｍｍＷａｖｅ送受信機は、道路の路面の一部分に固定的に向けられる。というのは、個々のｍｍＷａｖｅ送受信機の向きは、それらがｍｍＷａｖｅ送信を道路の路面の同じ部分に常に向けるように固定できるからである。
例えば、第１のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａを送信するｍｍＷａｖｅ送受信機は、第１の車線の同じ部分に、第１のビームスポット１８９Ａを形成するｍｍＷａｖｅナロービームを常に送信するように固定された向きを有する。
同様に、第１のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａは、道路の路面の一部分に重複せずに向けることができる。というのは、第１のビームスポット１８９Ａは、その他のビームスポット１８９Ｂ、１８９Ｃ、１８９Ｄによってカバーされない道路の路面の部分をカバーするからである。
例えば、たとえ第３のビームスポット１８９Ｃと第２のビームスポット１８９Ｂとが第１のビームスポット１８９Ａの一部分とオーバーラップするとしても、第１のビームスポット１８９Ａはなお、第３のビームスポット１８９Ｃにも第２のビームスポット１８９Ｂにもカバーされない第１の車線の部分をカバーする。これは、ｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄの各々が道路の路面の一部分に重複せずに向けられるように、ＲＳＵ１９９によって送信されるｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄによって形成されるビームスポット１８９Ａ、１８９Ｂ、１８９Ｃ、１８９Ｄの各々に当てはまる。
図１Ａおよび第１のＲＳＵ１９９Ａの各要素に戻る。支援システム１９３は、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７に、ｍｍＷａｖｅ通信によって車両１２３へ地図データ１９５またはトレーニングデータ１９１を送信させるように動作するコードおよびルーチンを含む。例えば、支援システム１９３は、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７に、ｍｍＷａｖｅ通信によって車両１２３へ地図データ１９５を送信させることができる。支援システム１９３は、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７に、１つ以上のｍｍＷａｖｅナロービーム（例えば、図１Ｂに示すｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄ）を送信させることができる。１つ以上のｍｍＷａｖｅナロービームの各々は、当該ｍｍＷａｖｅナロービームに特有のトレーニングデータ１９１を含むことができる。
地図データ１９５は、トレーニングデータ１９１を解釈し利用するために、車両１２３
のｍｍＷａｖｅ測位システム１９８によって用いられうる情報を含む。地図データ１９５は、道路上に存在する１つ以上のビームスポットおよびこれら１つ以上のビームスポットの地理的位置を一意に識別するためのデータである。例えば、地図データ１９５は、（１）道路上に存在する１つ以上のビームスポットの地点、および（２）地図データ１９５によって記述される１つ以上のビームスポットの各々についての、ビームスポットを一意に識別するスポット識別子（本明細書ではスポットＩＤと呼ぶ）、のうちの１つ以上を記述する。
地図データ１９５によって記述されるビームスポットごとに、地点データは当該ビームスポットによってカバーされる路面領域の地理的位置を記述する。また、地図データ１９５によって記述されるビームスポットごとに、地点データは、緯度経度座標のセットまたはビームスポット内の正確な地点またはビームスポットによって形成される領域の地理的位置を記述するのに用いることのできる何らかの他の形のデータを含むことができる。したがって、地図データ１９５は、複数のスポットＩＤおよび異なるスポットＩＤによって識別されるビームスポットの地理的位置を記述する地点データを記述することができる。
いくつかの実装形態において、地図データ１９５は、全地球測位システムから受信されるデータでなくてもよい。
いくつかの実装形態において、各ｍｍＷａｖｅナロービームは、他のｍｍＷａｖｅナロービームに存在しないトレーニングデータ１９１の組み合わせを含む。例えば、各ｍｍＷａｖｅナロービームは、以下のうちの１つ以上を記述するトレーニングデータ１９１を含むことができる。
（１）当該ｍｍＷａｖｅナロービームの受信電力（例えば、車両１２３による受信時におけるｍｍＷａｖｅナロービームの信号強度や電力レベル）
（２）当該ｍｍＷａｖｅナロービームを一意に識別するビーム識別子（ビームＩＤ）
（３）ｍｍＷａｖｅが路面に当たる地点を記述する地点データ
地点データはトレーニングデータ１９１のオプションである。受信電力は、トレーニングデータ１９１に含まれる電力データによって記述することができる。また、ビームＩＤはトレーニングデータ１９１のヘッダに含めることができる。
なお、本実施形態において、トレーニングとは、受信電力を測定するために使用される信号列を意味する。
いくつかの実装形態において、トレーニングデータ１９１に含まれるビームＩＤは、地図データ１９５によって記述される１つのスポットＩＤに対応する。例えば、地図データ１９５は、複数のスポットＩＤおよびスポットＩＤによって識別されるビームスポットの地点を記述することができる。スポットＩＤによって識別されるビームスポットの各々はｍｍＷａｖｅナロービームによって形成され、ｍｍＷａｖｅナロービームは、常に路面上の同じ地点においてビームスポットを形成するように固定状態であるため、ビームＩＤによって識別されるｍｍＷａｖｅナロービームは、地図データ１９５によって記述されるスポットＩＤとマッチする。
例えば、ビームＩＤが「ＸＹＺ」であり、スポットＩＤが「ＸＹＺ」である場合、このマッチングは、ビームＩＤが、マッチするスポットＩＤによって識別されるビームスポットを形成するｍｍＷａｖｅナロービームを識別することを指示しうる。場合によっては、識別子全体がマッチしなくてもよいようにビームＩＤとスポットＩＤとの関係を指示するために、ビームＩＤとスポットＩＤの１つ以上の文字またはビットがマッチし、または相関しうる。
いくつかの実装形態において、地図データ１９５は、複数のＲＳＵ１９９によって形成されるビームスポットを記述する。例えば、地図データ１９５は、第１のＲＳＵ１９９Ａおよび第２のＲＳＵ１９９Ｂによって形成されるビームスポットを記述する。
これと対照的に、第１のＲＳＵ１９９Ａのトレーニングデータ１９１は、第１のＲＳＵ１９９Ａに特有のものである。例えば、第１のＲＳＵ１９９Ａのトレーニングデータ１９１は、第１のＲＳＵ１９９Ａによって送信されるｍｍＷａｖｅナロービームだけを記述することができる。同様に、第２のＲＳＵ１９９Ｂも、第２のＲＳＵ１９９Ｂによって送信されるｍｍＷａｖｅナロービームを記述する独自のトレーニングデータ１９１を記憶し、送信することができる。
第１のＲＳＵ１９９Ａは、支援システム１９３を実行するように動作するプロセッサを含む。第１のＲＳＵ１９９Ａのプロセッサは、図２に関連して以下で説明するプロセッサ２２５と同様の機能を含むことができる。また、第１のＲＳＵ１９９Ａは、地図データ１９５およびトレーニングデータ１９１を記憶するように動作する非一時的記憶媒体を含むことができる。オプションとして、支援システム１９３は非一時的メモリ上に記憶することもできる。第１のＲＳＵの非一時的媒体は、図２に関連して以下で説明するメモリ２２７と同様の機能を含むことができる。第１のＲＳＵ１９９Ａのプロセッサは、支援システム１９３、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７、ならびに地図データ１９５およびトレーニングデータ１９１を記憶した非一時的メモリに通信可能に結合することができる。プロセッサは、非一時的メモリに記憶された支援システム１９３にアクセスし、これを実行することができる。プロセッサは、支援システム１９３を実行し、地図データ１９５またはトレーニングデータ１９１を検索し、ｍｍＷａｖｅ通信ユニット１９７に、地図データ１９５またはトレーニングデータ１９１をｍｍＷａｖｅ通信によって車両１２３へ無線で送信させることができる。
第２のＲＳＵ１９９Ｂは、第１のＲＳＵと同様の要素および機能を含むため、ここではその説明を繰り返さない。第２のＲＳＵ１９９Ｂは、第１のＲＳＵ１９９Ａによって記憶されるトレーニングデータ１９１と異なるトレーニングデータ１９１を含んでもよい。例えば、第２のＲＳＵ１９９Ｂのトレーニングデータ１９１は第２のＲＳＵ１９９Ｂによって送信されるｍｍＷａｖｅナロービームを記述することができ、他方、第１のＲＳＵ１９９Ａのトレーニングデータ１９１は第１のＲＳＵ１９９Ａによって送信されるｍｍＷａｖｅナロービームを記述することができる。第２のＲＳＵ１９９Ｂについては図１Ｃに関連して以下でさらに詳細に説明する。
いくつかの実装形態において、第１のＲＳＵ１９９Ａまたは第２のＲＳＵ１９９Ｂのうちの１つ以上は、車両や何らかの他のデバイスといった動的デバイスに存在する車載ユニット（本明細書ではＯＢＵと呼ぶ）を含むことができる。
車両１２３は、自動車、バス、飛行機、ドローン、バイオニックインプラント、または任意の他の移動式システムであってもよい。いくつかの実装形態において、車両１２３は、非一時的メモリとプロセッサとを含むコンピューティングデバイスを含むことができる。例えば、車両１２３は、１台または複数の車載車両コンピュータ、エンジン制御ユニット、ＯＢＵまたは車両１２３によくある任意の他のプロセッサベースのコンピューティングデバイスを含むことができる。
車両１２３は、ｍｍＷａｖｅ搭載タイプ、ＤＳＲＣ搭載タイプ、ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ搭載タイプ、および全二重搭載タイプのうちの１つ以上とするのに必要な任意のハードウェアまたはソフトウェアを含む。例えば、車両１２３は、車両１２３が他のｍｍＷａｖｅ対応デバイスへｍｍＷａｖｅ通信を送信し、（ｍｍＷａｖｅナロービームを含む）ｍｍＷａｖｅ通信を受信し、受信したｍｍＷａｖｅ通信を読み取るように動作する、ｍｍＷａｖｅ受信機および送受信機を含む。いくつかの実装形態において、図２に関連して後述する通信ユニット２４５は、車両１２３をｍｍＷａｖｅ対応（ならびにＤＳＲＣ対応、ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ対応、または全二重対応）にするのに必要なハードウェアおよびソフトウェアを含む。
車両１２３はｍｍＷａｖｅ測位システム１９８を含むことができる。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、地図データ１９５およびトレーニングデータ１９１を受信し、地図データ１９５およびトレーニングデータに少なくとも一部基づいて車両１２３の位置を決定するコードおよびルーチンを含む。
例えば、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は地図データ１９５を受信する。地図データ１９５はＲＳＵ１９９によって送信されてもよい。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、地図データ１９５を車両１２３の非一時的メモリ上に記憶する。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、ＲＳＵ１９９（地図データ１９５を送信したのと同じＲＳＵ１９９であってもよいし、そうでなくてもよい）からトレーニングデータ１９１を受信する。ここで、車両１２３が図１Ａの第１の車線１１０を走行しているものと仮定する。トレーニングデータ１９１は、第１の車線１１０の路面上でビームスポットを形成するｍｍＷａｖｅナロービームを介して受信される。トレーニングデータ１９１は、ｍｍＷａｖｅナロービームにおいて符号化されているトレーニングパケットに含まれる。トレーニングパケットは、当該ｍｍＷａｖｅナロービームのためのトレーニングデータ１９１を含む個々のｍｍＷａｖｅナロービームに存在するデータセットを含む。また、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、他のｍｍＷａｖｅナロービームから他のトレーニングデータ１９１を受信することができる。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８によって受信されるトレーニングデータ１９１をまとめてトレーニングパケットセットと呼ぶ。
いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、トレーニングパケットセットに含まれるトレーニングパケットのうち、最高受信電力レベルを有するものを識別するためにトレーニングパケットセットを解析することができる。例えば、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８はトレーニングパケットごとに電力データを識別する。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、トレーニングパケットのうちのどれが最高電力レベルを有するか識別するため、トレーニングパケットセットに含まれるすべての電力データを解析する。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、トレーニングパケットごとに電力データを解析し、最高受信電力レベルを有するトレーニングパケットと関連付けられたビームＩＤを識別する。
いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、トレーニングパケットセットに含まれるトレーニングパケットのうち、最高受信電力レベルを有するトレーニングパケットに基づいて車両１２３の位置情報を決定する。例えば、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、地図データ１９５を解析し、最高受信電力レベルを有するトレーニングパケットと関連付けられたビームＩＤとマッチする、地図データ１９５によって記述されるスポットＩＤを識別する。そして、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、車両の位置が、スポットＩＤと関連付けられた地点データによって記述される地点と等しい位置にあると判定する。
研究の示すところによれば、本方法を用いて生成された位置情報は、ＧＰＳよりもはるかに正確である。例えば、研究によれば、本方法は、実世界における車両の実際の位置の１メートル以内まで正確な位置情報をもたらす。
いくつかの実装形態において、地図データ１９５は、地図サービス１５２によって提供される。例えば、地図データ１９５は、地図サーバ１５０の非一時的メモリに記憶される。地図サーバ１５０はハードウェアサーバを含んでもよい。例えば、地図サーバ１５０は、サーバのプロセッサによって実行されるサーバソフトウェアを含むコンピュータといったプロセッサベースのコンピューティングデバイスを含んでもよい。地図サービス１５２は、車両１２３からの地図データ１９５を求める要求を受信し、ネットワーク１０５を介
して車両１２３へ地図データ１９５を無線で送信するように動作するコードおよびルーチンを含む。ネットワーク１０５と車両１２３との間の信号線は、これが環境１００のオプションであることを示すために、図１Ａにおいて破線で描かれている。というのは、ＲＳＵ１９９が車両１２３に地図データ１９５を提供してもよいからである。
ネットワーク１０５は従来型の有線または無線とすることができ、スター型構成、トークンリング構成、または他の構成を含む多くの異なる構成を有しうる。さらに、ネットワーク１０５は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）（例えばインターネット）、または、複数のデバイスが通信するための他の相互接続データパスを含むことができる。いくつかの実装形態において、ネットワーク１０５はピア・ツー・ピア・ネットワークとすることができる。またネットワーク１０５は、多種多様な通信プロトコルでデータを送るための電気通信ネットワークの各部分に結合され、またはこれらを含んでいてもよい。いくつかの実装形態において、ネットワーク１０５は、ＤＳＲＣ、ショート・メッセージ・サービス（ＳＭＳ）、マルチメディア・メッセージング・サービス（ＭＭＳ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、直接データ接続、ＷＡＰ、電子メール、ミリ波通信などによるものを含む、データを送受信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信ネットワークまたはセルラ通信ネットワークを含む。
いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅナロービームごとの受信電力レベルは、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８によって受信されたｍｍＷａｖｅナロービームのいずれが最高信号強度を有するか、の判定に基づく。これは、車両１２３がｍｍＷａｖｅナロービームによって形成されるビームスポット内に入るように車両１２３に向けられるいずれかのｍｍＷａｖｅナロービームになる。
次に図１Ｂを参照すると、いくつかの実装形態による複数のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄに基づいて車両１２３の位置を決定するための解析例を示すブロック図が描かれている。
図１Ｂにおいて、ＲＳＵ１９９は４つのｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄを送信している。第１のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａは第１のビームスポット１８９Ａを形成する。第２のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｂは第２のビームスポット１８９Ｂを形成する。第３のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｃは第３のビームスポット１８９Ｃを形成する。第４のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｄは第４のビームスポット１８９Ｄを形成する。
ＲＳＵ１９９は、各ｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄ（全体として指す場合、本明細書ではｍｍＷａｖｅナロービーム１７９とも呼ぶ）を介してトレーニングデータ１９１を送信する。ｍｍＷａｖｅナロービーム１７９ごとのトレーニングデータ１９１は、当該ｍｍＷａｖｅナロービーム１７９において符号化されたトレーニングパケットに含まれる。
車両１２３は、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８（不図示）を含む。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８はトレーニングデータ１９１を受信する。いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、複数のｍｍＷａｖｅナロービームからトレーニングデータ１９１を受信する。例えば、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、図１Ｂに描かれているｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄの各々からトレーニングデータ１９１を受信する。
トレーニングパケットの各々は、独自の電力データおよびビームＩＤを含んでいる。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８はトレーニングパケットごとの電力データに基づいて、最
高受信電力を有するトレーニングパケットのビームＩＤを識別する。
ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、車両１２３の位置が、最高受信電力を有するビームスポット内にあると判定する。例えば、図１Ｂにおいて、車両１２３は第４のビームスポット１８９Ｄに位置しており、よって第４のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｄにおいて符号化されたトレーニングパケットが最高受信電力レベルを有することになる。というのは、例えば、図１Ｂでは、第４のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｄが最強の信号強度を有するためである。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、第４のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｄによって送信されたトレーニングパケットのビームＩＤを識別する。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、第４のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９ＤのビームＩＤとマッチするスポットＩＤとを相互参照することができる。また、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、マッチするスポットＩＤと関連付けられた地点データを識別することができる。地点データは、第４のビームスポット１８９Ｄの地点を記述するデータである。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、車両１２３の位置、すなわち地点が当該地点データによって記述される地点と同じであると判定することができる。
ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８の利益の一例が、既存の測位技術（例えばＧＰＳ）の誤差範囲を示す符号１４１に関連して描かれている。例えば、ＧＰＳ技術は非常に不正確であるため、車両１２３の位置を、符号１４１によって定義された領域内にあるものと識別することしかできない。これと比較して、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、車両１２３の位置を、第４のビームスポット１８９Ｄによって定義される領域内にあるものと識別することができる。
次に図１Ｃを参照すると、いくつかの実装形態による、複数のｍｍＷａｖｅナロービームが複数セットあるケースにおいて、車両１２３の位置を決定するための解析例を示すブロック図が描かれている。
図１Ｃには、第１のＲＳＵ１９９Ａ、第２のＲＳＵ１９９Ｂ、ならびに第１の車線および第２の車線を含む道路を走行する車両１２３が描かれている。
第１のＲＳＵ１９９Ａは４つのｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ、１７９Ｄを送信している。第１のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ａは第１のビームスポット１８９Ａを形成する。第２のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｂは第２のビームスポット１８９Ｂを形成する。第３のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｃは第３のビームスポット１８９Ｃを形成する。第４のｍｍＷａｖｅナロービーム１７９Ｄは第４のビームスポット１８９Ｄを形成する。符号１４１Ａは、ＧＰＳといった従来の位置技術の精度を示している。
第２のＲＳＵ１９９Ｂは４つのｍｍＷａｖｅナロービーム１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃ、１７８Ｄを送信している。第５のｍｍＷａｖｅナロービーム１７８Ａは第５のビームスポット１８８Ａを形成する。第６のｍｍＷａｖｅナロービーム１７８Ｂは第６のビームスポット１８８Ｂを形成する。第７のｍｍＷａｖｅナロービーム１７８Ｃは第７のビームスポット１８８Ｃを形成する。第８のｍｍＷａｖｅナロービーム１７８Ｄは第８のビームスポット１８８Ｄを形成する。符号１４１Ｂは、ＧＰＳといった従来の位置技術の精度を示している。
車両１２３が道路上を走行すると、車両１２３の位置は経時的に変化する。車両１２３の位置が経時的に変化するに従って車両１２３がその位置を決定するのを支援するために、道路に沿って複数のＲＳＵ１９９を設置することができる。
なお、ＲＳＵと、道路に沿って設置された次のＲＳＵとの間においては、既存の技術を
用いて車両の位置を推定することができる。例えば、ＧＰＳやジャイロ、慣性センサなどを併用して位置情報を補完するようにしてもよい。ただし、直前のＲＳＵからの距離が離れると徐々に精度が低下していくため、車両の位置についての精度が所定の値よりも悪化しないような間隔で複数のＲＳＵを配置することが好ましい。
次に図２を参照すると、いくつかの実装形態によるｍｍＷａｖｅ測位システム１９８を含む例示的コンピュータシステム２００を示すブロック図が描かれている。コンピュータシステム２００は、車載車両コンピュータと、エンジン制御ユニットまたは車両１２３の何らかの他のプロセッサベースのコンピューティングデバイスとを含むことができる。
コンピュータシステム２００は、いくつかの実装形態によれば、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８、プロセッサ２２５、通信ユニット２４５、記憶装置２４１、メモリ２２７、ＧＰＳユニット２５０、および慣性センサ２５２、の各要素のうちの１つ以上を含む。ＧＰＳユニット２５０および慣性センサ２５２は、これらがコンピュータシステム２００のオプションであることを示すために、図２において破線で描かれている。コンピュータシステム２００の各構成要素は、バス２２０によって通信可能に結合されている。
図示の実装形態において、プロセッサ２２５は信号線２３８を介してバス２２０に通信可能に結合されている。メモリ２２７は信号線２４４を介してバス２２０に通信可能に結合されている。通信ユニット２４５は信号線２４６を介してバス２２０に通信可能に結合されている。記憶装置２４１は信号線２４２を介してバス２２０に通信可能に結合されている。ＧＰＳユニット２５０は信号線２４８を介してバス２２０に通信可能に結合されている。慣性センサ２５２は信号線２４９を介してバス２２０に通信可能に結合されている。
プロセッサ２２５は、計算処理を行い、表示装置へ電子表示信号を提供するための算術論理演算装置、マイクロプロセッサ、汎用コントローラ、または何らかの他のプロセッサアレイを含む。プロセッサ２２５はデータ信号を処理し、複雑命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）アーキテクチャ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）アーキテクチャ、または命令セットの組み合わせを実施するアーキテクチャを含む様々なコンピューティングアーキテクチャを含む。図２は単一のプロセッサ２２５を含んでいるが、複数のプロセッサが含まれていてもよい。他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、ディスプレイ、および物理構成も可能である。
メモリ２２７は、プロセッサ２２５によって実行されうる命令またはデータを記憶する。メモリ２２７は信号線２４４を介して他の構成要素と通信するためにバス２２０に結合されている。命令またはデータは、本明細書に記載される技法を行うためのコードを含むことができる。メモリ２２７は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）デバイス、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）デバイス、フラッシュメモリ、または何らかの他のメモリデバイスとすることができる。いくつかの実装形態において、メモリ２２７は、ハード・ディスク・ドライブ、フロッピー・ディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭデバイス、ＤＶＤ−ＲＯＭデバイス、ＤＶＤ−ＲＡＭデバイス、ＤＶＤ−ＲＷデバイス、フラッシュ・メモリ・デバイス、またはより永続的に情報を記憶するための何らかの他の大容量記憶装置を含む、不揮発性メモリまたは類似した非一時的記憶装置および媒体も含む。
図２に示すように、メモリ２２７は、地図データ１９５、トレーニングデータ１９１、位置情報２９７、速度データ２９５、慣性データ２９３、および数式データ２９１を記憶する。地図データ１９５およびトレーニングデータ１９１は図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃを参照して前述したので、ここではこれらの説明は繰り返さない。速度データ２９５お
よび慣性データ２９３は、これらがコンピュータシステム２００のオプションであることを示すために、図２において破線で描かれている。
位置情報２９７は、最高受信電力を有するトレーニングデータ１９１のビームＩＤとマッチするスポットＩＤと関連付けられた地点データを含む。
速度データ２９５は、車両１２３の速度を表す、ＧＰＳユニット２５０から受信されたデータを含む。
慣性データ２９３は、車両１２３の慣性を表す、慣性センサ２５２から受信されたデータを含むことができる。
いくつかの実装形態においては、速度データ２９５および慣性データ２９３のうちの１つ以上が、オプションで、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８によって車両１２３の推測位置を提供するのに用いられうる。
図４および図５に、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８によって車両１２３の位置情報２９７を決定するのに用いられうるオペレーション式（equations of operations）の例を
示す。数式データ２９１は、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８がこれらのオペレーション式を用いるのに必要な任意のデータを記述することができる。例えば、数式データ２９１は、以下のうちの１つ以上を記述する。
・路面に対するＲＳＵ１９９の高さ（ＨＴ）
・道路の車線幅（ＷＬ）
・路面に対する車両１２３のｍｍＷａｖｅ受信機の高さ（ＨＲ）
・ＲＳＵ１９９に最も近い車線の縁部からＲＳＵまでの距離（ｄＲ）
数式データ２９１には他の情報も含まれうる。
いくつかの実装形態において、数式データ２９１は地図データ１９５の一要素とすることができる。いくつかの実装形態において、数式データ２９１はトレーニングデータ１９１の一要素とすることができる。
いくつかの実装形態において、車両１２３のセンサは、車両１２３に近接した環境の１つ以上の物理特性を測定することによって数式データ２９１を決定してもよい。
通信ユニット２４５は、ネットワーク１０５またはｍｍＷａｖｅといった別の通信路との間でデータを送受信する。例えば、通信ユニット２４５は、ｍｍＷａｖｅ送受信機およびｍｍＷａｖｅ受信機およびコンピュータシステム２００をｍｍＷａｖｅ対応デバイスにするのに必要な任意の他のハードウェアまたはソフトウェアを含むことができる。ｍｍＷａｖｅ受信機およびｍｍＷａｖｅ送受信機は、ｍｍＷａｖｅ通信を送受信するために車両１２３に搭載される。
いくつかの実装形態において、通信ユニット２４５は、ネットワーク１０５への、または別の通信路への直接物理接続のためのポートを含む。例えば、通信ユニット２４５は、ＵＳＢ、ＳＤ、ＣＡＴ−５、またはネットワーク１０５との有線通信のための類似のポートを含む。いくつかの実装形態において、通信ユニット２４５は、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、または別の適切な無線通信方法を含む１つ以上の無線通信方法を用いてネットワーク１０５または他の通信路とデータを交換するための無線送受信機を含む。
いくつかの実装形態において、通信ユニット２４５は、ショート・メッセージ・サービ
ス（ＳＭＳ）、マルチメディア・メッセージング・サービス（ＭＭＳ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、直接データ接続、ＷＡＰ、電子メール、または別の適切な種類の電子通信によるものを含む、セルラ通信ネットワーク上でデータを送受信するためのセルラ通信送受信機を含む。いくつかの実装形態において、通信ユニット２４５は、有線ポートおよび無線送受信機を含む。また通信ユニット２４５は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰ、ＨＴＴＰＳ、およびＳＭＴＰ、ミリ波、ＤＳＲＣなどを含む標準ネットワークプロトコルを用いたファイルまたはメディアオブジェクトの配布のためのネットワーク１０５への他の従来型の接続も提供する。
記憶装置２４１は、本明細書に記載する機能を提供するためのデータを記憶する非一時的記憶媒体とすることができる。記憶装置２４１は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）デバイス、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）デバイス、フラッシュメモリ、または何らかの他のメモリデバイスとすることができる。いくつかの実装形態において、記憶装置２４１は、ハード・ディスク・ドライブ、フロッピー・ディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭデバイス、ＤＶＤ−ＲＯＭデバイス、ＤＶＤ−ＲＡＭデバイス、ＤＶＤ−ＲＷデバイス、フラッシュ・メモリ・デバイス、またはより永続的に情報を記憶するための何らかの他の大容量記憶装置を含む、不揮発性メモリまたは類似した非一時的記憶装置および媒体も含む。
ＧＰＳユニット２５０は従来型の全地球測位システムを含む。慣性センサ２５２は従来型の慣性センサを含む。
ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、図３に関連して以下で説明する方法３００の１つ以上のステップを実行するように動作する。図２に示す例示的実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、通信モジュール２０２と、電力モジュール２０４と、位置モジュール２０５と、グラフィカル・ユーザ・インターフェース・モジュール２０６（ＧＵＩモジュール２０６）とを含む。ＧＵＩモジュール２０６は、これがｍｍＷａｖｅ測位システム１９８のオプション構成であることを示すために、図２において破線で描かれている。ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８のこれらの構成要素は、バス２２０を介して相互に通信可能に結合されている。いくつかの実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８の構成要素は、１台のサーバまたはデバイスに記憶することができる。いくつかの他の実装形態において、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８の構成要素は複数のサーバまたはデバイスにわたって分散させ、記憶することができる。
通信モジュール２０２は、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８とコンピュータシステム２００の他の構成要素との間の通信を処理するルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態において、通信モジュール２０２は、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８とコンピュータシステム２００の他の構成要素との間の通信を処理するための後述する機能を提供するためにプロセッサ２２５によって実行可能な命令セットである。いくつかの実装形態において、通信モジュール２０２は、コンピュータシステム２００のメモリ２２７に記憶することができ、プロセッサ２２５によってアクセス可能、実行可能とすることができる。通信モジュール２０２は、信号線２２２を介してプロセッサ２２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように適応させることができる。
通信モジュール２０２は、通信ユニット２４５を介して、ＲＳＵ１９９およびネットワーク１０５との間でデータを送受信する。例えば、通信モジュール２０２は、通信ユニット２４５を介して、地図データ１９５やトレーニングデータ１９１を受信する。
いくつかの実装形態において、通信モジュール２０２は、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８の構成要素からデータを受信し、そのデータを記憶装置２４１およびメモリ２２７の
うちの１つ以上に記憶する。例えば、通信モジュール２０２は、位置モジュール２０５から位置情報２９７を受信し、位置情報２９７をメモリ２２７に記憶する。
いくつかの実装形態において、通信モジュール２０２は、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８の構成要素間の通信を処理する。例えば、通信モジュール２０２はＧＰＳユニット２５０から速度データ２９５を受信し、速度データ２９５をメモリ２２７に記憶する。
電力モジュール２０４は、トレーニングパケットのうちのどれが最高受信電力を有するか判定するためにトレーニングパケットセットに含まれる電力データを解析するルーチンを含むソフトウェアである。
いくつかの実装形態において、電力モジュール２０４は、ｍｍＷａｖｅナロービームのうちのどれが最高受信電力を有するか判定するために１つ以上のｍｍＷａｖｅナロービームの信号強度を解析し、電力モジュール２０４は、このｍｍＷａｖｅナロービームから受信されたトレーニングパケットが最高受信電力を有すると判定する。例えば、トレーニングデータ１９１は電力データを含まない場合もあり、通信ユニット２４５は、通信ユニット２４５によって受信される各ｍｍＷａｖｅナロービームの信号強度を測定するように動作するハードウェアを含む。通信ユニット２４５は、通信ユニット２４５によって受信されるｍｍＷａｖｅナロービームの信号強度を記述する信号強度データを通信モジュール２０２へ送信する。信号強度データは、それがどのトレーニングパケットもしくはｍｍＷａｖｅナロービームと関連付けられており、またはどのトレーニングパケットもしくはｍｍＷａｖｅナロービームを記述しているか識別する１つ以上のビットを含む。通信モジュール２０２は信号強度データを電力モジュール２０４へ送信する。電力モジュール２０４は信号強度データを解析し、解析に基づいて、トレーニングパケットまたはｍｍＷａｖｅナロービームのうちのどれが最高受信電力を有するか判定する。
いくつかの実装形態において、信号強度データはメモリ２２７または記憶装置２４１に記憶することができる。
いくつかの実装形態において、電力モジュール２０４は、コンピュータシステム２００のメモリ２２７に記憶することができ、プロセッサ２２５によってアクセス可能、実行可能である。電力モジュール２０４は、信号線２２４を介してプロセッサ２２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように適応させることができる。
位置モジュール２０５は、トレーニングパケットのうちのどれが、またはどのｍｍＷａｖｅナロービームが最高受信電力を有するか、に基づいて位置情報２９７を決定するルーチンを含むソフトウェアである。例えば、電力モジュール２０４はトレーニングパケットのうちのどれが最高受信電力を有するか記述する信号を位置モジュール２０５へ送信する。位置モジュール２０５は、最高受信電力を有するトレーニングパケットのビームＩＤを識別するためにトレーニングデータ１９１を解析する。位置モジュール２０５は、最高受信電力を有するトレーニングパケットのビームＩＤとマッチし、またはこれと関連付けられているスポットＩＤを識別するために地図データ１９５を解析する。位置モジュール２０５は、最高受信電力を有するトレーニングパケットのビームＩＤとマッチし、またはこれと関連付けられているスポットＩＤと関連付けられた地点データを決定する。位置モジュール２０５は、車両１２３の地点が、最高受信電力を有するトレーニングパケットのビームＩＤとマッチし、またはこれと関連付けられているスポットＩＤと関連付けられた地点データによって記述される地点であると判定する。例えば、位置モジュール２０５は、位置情報２９７が地点データによって記述される地点とマッチし、またはおおむねマッチすると判定する。
位置モジュール２０５は、速度データ２９５、慣性データ２９３および数式データ２９１のうちの１つ以上に基づいて、位置情報２９７の精度を上げ、または確認するために動作することができる。
いくつかの実装形態において、位置モジュール２０５は、コンピュータシステム２００のメモリ２２７に記憶することができ、プロセッサ２２５によってアクセス可能、実行可能とすることができる。位置モジュール２０５は、信号線２８０を介してプロセッサ２２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように適応させることができる。
ＧＵＩモジュール２０６は、車両１２３の地点を示すために表示またはモニタすべきグラフィックデータを含む信号を提供するルーチンを含むソフトウェアである。例えば、メモリ２２７は、車両１２３の地点を記述するＧＵＩを生成するためのグラフィックデータを含むことができる。ＧＵＩモジュール２０６はこのグラフィックデータおよび位置情報２９７を用いて、車両１２３のヘッドユニット上で、地図データ１９５およびトレーニングデータ１９１によって決定される車両１２３の地点を図式的に描くＧＵＩを生成する。ＧＵＩモジュール２０６はグラフィックデータを決定する。グラフィックデータは、クライアントデバイスと関連付けられたディスプレイに車両１２３の人間の運転者が見ることのできるＧＵＩを提供させる。いくつかの実装形態において、ＧＵＩモジュール２０６は、コンピュータシステム２００のメモリ２２７に記憶することができ、プロセッサ２２５によってアクセス可能、実行可能である。ＧＵＩモジュール２０６は、信号線２２６を介してプロセッサ２２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように適応させることができる。
図３は、いくつかの実装形態による複数のｍｍＷａｖｅナロービームを用いて車両１２３の位置を決定するための例示的方法３００の流れ図である。
ステップ３０２で、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は地図データ１９５を受信する。
ステップ３０４で、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は１つ以上のトレーニングパケットを受信する。トレーニングパケットは１つ以上のｍｍＷａｖｅナロービームを介して受信されうる。
符号３０５はステップ３０４の一例を表す。例えば、ＲＳＵ１９９は、ＲＳＵ１９９から利用可能なｍｍＷａｖｅナロービームの各々で異なるトレーニングパケットが送信されるようにトレーニングパケットのシーケンスを送信することができる。各トレーニングパケットは以下のうちの１つ以上を含むことができる。
（１）トレーニングパケットを送信したｍｍＷａｖｅナロービームの受信電力を測定するために用いるデータ
（２）トレーニングパケットを送信したｍｍＷａｖｅナロービームに固有であるビームＩＤを含むヘッダ
ステップ３０６で、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、トレーニングパケットのうちのどれが最高受信電力を有するか判定する。
ステップ３０８で、ｍｍＷａｖｅ測位システム１９８は、車両１２３の位置情報を決定する。
符号３０９はステップ３０８の一例を表す。例えば、位置情報は、以下のうちの１つ以
上に基づいて決定することができる。
（１）最高受信電力を有するトレーニングパケットのビームＩＤ
（２）地図データ１９５によって示されるビームＩＤの地点
地図データ１９５は、ｍｍＷａｖｅナロービームの一意の識別子のセットおよびｍｍＷａｖｅナロービームのビームスポットの位置座標を記述する表または何らかの他のデータ構造を含むことができる。
図４は、いくつかの実装形態による複数のｍｍＷａｖｅナロービームを用いて車両の位置を決定するためのオペレーション式４００のセットを示すブロック図である。
図４は、以下のパラメータのうちの１つ以上を含んでいる。
・路面に対するＲＳＵ１９９の高さの高さ（ＨＴ）
・道路の車線の幅（ＷＬ）
・路面に対する車両１２３のｍｍＷａｖｅ受信機の高さ（ＨＲ）
・ＲＳＵ１９９に最も近い車線の縁部からＲＳＵまでの距離（ｄＲ）
図５は、いくつかの実装形態による複数のｍｍＷａｖｅナロービームを用いて車両の位置を決定するためのオペレーション式４００の使用例５００を示すブロック図である。
（その他の実施形態）
本出願は、２０１４年８月２８日に出願された、「Ｆｕｌｌ−Ｄｕｐｌｅｘ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願第１４／４７１，３８７号明細書に関連する発明と組み合わせることも可能である。
以下、当該特許出願（以下、３８７号出願）の特徴および利点について説明する。
半二重通信システムにおいて、現在第２の通信デバイスへデータを送信している第１の通信デバイスは、第２の通信デバイスからのデータを同時に受信することができない。第２の通信デバイスが第１の通信デバイスへ送信すべきデータを有する場合、第２の通信デバイスは、第１の通信デバイスがそのデータ送信を完了するまで待機する必要がある。半二重通信システムでは一度に１台の通信デバイスのみがデータを送信することができる。
規格ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）では、通信デバイスは、搬送波感知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルに基づいて無線チャネルへのアクセスを得ようと競争する。ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコルは、一度に１台の通信デバイスだけが無線チャネルを用いてデータを送信することができる。２台以上の通信デバイスが同時に無線チャネル上でデータを送信する場合、衝突が発生する。結果として、現在無線チャネルにアクセスしている通信デバイスだけが、無線チャネルを用いてデータを送信することができることになる。送信すべきデータを有する他の通信デバイスは、無線チャネルをモニタする必要があり、無線チャネルが再度アイドル状態になったときに無線チャネルへのアクセスを得ようと競争する。
３８７号出願に記載された主題の１つの革新的な態様によれば、車両１２３（およびＲＳＵ１９９といった他の通信デバイス）は、全二重無線通信を実現するための全二重調整システムを含む。全二重調整システムは、プロセッサと命令を記憶するメモリとを含み、命令が実行されると、全二重調整システムに、（車両１２３、第１のＲＳＵ１９９Ａ、第２のＲＳＵ１９９Ｂといった）第１の通信デバイスにおいて、（車両１２３、第１のＲＳＵ１９９Ａ、第２のＲＳＵ１９９Ｂといった）第２の通信デバイスへ送信すべき（メモリ２２７に記憶されたデータの任意の組み合わせといった）第１のデータを作成させ、第１の通信デバイスの全二重動作モードをアクティブ化するために、第１の通信デバイスの半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えさせ、無線チャネルを用いて第１の通信デ
バイスから第２の通信デバイスへ第１のデータの第１の部分を送信させ、第１の通信デバイスの全二重動作モードで、第２の通信デバイスへ第１のデータの残りの部分を送信させると同時に、無線チャネルを用いて第２の通信デバイスから（メモリ２２７に記憶されたデータの任意の組み合わせといった）第２のデータを受信させる。
３８７号出願に記載された主題の別の革新的な態様によれば、全二重無線通信を実現するための全二重調整システムがプロセッサと命令を記憶するメモリとを含み、命令が実行されると、全二重調整システムに、無線チャネルを介して第１の通信デバイスから（メモリ２２７に記憶されたデータの任意の組み合わせといった）第１のデータの第１の部分を受信させ、第１のデータの第１の部分に基づいて第２の通信デバイスが第１のデータの単一の宛先であると判定させ、第２の通信デバイスは第１の通信デバイスへ送信すべき（メモリ２２７に記憶されたデータの任意の組み合わせといった）第２のデータを有すると判定させ、第１の通信デバイスは全二重通信機能を有すると判定させ、第２の通信デバイスの全二重動作モードをアクティブ化するために、第２の通信デバイスの半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えさせ、第２の通信デバイスの全二重動作モードで、第１の通信デバイスへ第２のデータを送信させると同時に、無線チャネルを用いて第１の通信デバイスから第１のデータの残りの部分を受信させる。
一般に、３８７号出願に記載された主題の別の革新的な態様は、方法として具現化することができ、当該方法は、第１の通信デバイスにおいて、第２の通信デバイスへ送信すべき第１のデータを作成するステップと、第１の通信デバイスの全二重動作モードをアクティブ化するために、第１の通信デバイスの半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えるステップと、無線チャネルを用いて第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ第１のデータの第１の部分を送信するステップと、第１の通信デバイスの全二重動作モードで、第２の通信デバイスへ第１のデータの残りの部分を送信すると同時に、無線チャネルを用いて第２の通信デバイスから第２のデータを受信するステップと、を含む。
３８７号出願に記載された主題のさらに別の革新的な態様は、方法として具現化することができ、当該方法は、無線チャネルを介して第１の通信デバイスから第１のデータの第１の部分を受信するステップと、第１のデータの第１の部分に基づいて第２の通信デバイスが第１のデータの単一の宛先であると判定するステップと、第２の通信デバイスは第１の通信デバイスへ送信すべき第２のデータを有すると判定するステップと、第１の通信デバイスは全二重通信機能を有すると判定するステップと、第２の通信デバイスの全二重動作モードをアクティブ化するために、第２の通信デバイスの半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えるステップと、第２の通信デバイスの全二重動作モードで、第１の通信デバイスへ第２のデータを送信すると同時に、無線チャネルを用いて第１の通信デバイスから第１のデータの残りの部分を受信するステップと、を含む。
３８７号出願に記載された主題の別の革新的な態様は、方法として具現化することができ、当該方法は、第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ送信すべき第１のデータを決定するステップと、全二重動作モードで動作する第１の通信デバイスから、第２の通信デバイスへ第１のデータを送信すると同時に、共通無線チャネルを用いて第２の通信デバイスから第２のデータを受信するステップと、を含む。
３８７号出願に記載された主題の別の革新的な態様は、方法として具現化することができ、当該方法は、第１の通信デバイスから、無線チャネルを介して第２の通信デバイスにおいて第１のデータを受信するステップと、第１のデータの少なくとも一部分を受信したことに応答して第２の通信デバイスから第１の通信デバイスへ送信すべき第２のデータを決定するステップと、全二重動作モードで動作する第２の通信デバイスから、無線チャネルを用いて第１の通信デバイスへ第２のデータを送信すると同時に、第１の通信デバイス
から第１のデータを受信するステップと、を含む。
３８７号出願に記載された主題の別の革新的な態様は、方法として具現化することができ、当該方法は、第１の通信デバイスにおいて、第２の通信デバイスへ送信すべき第１のデータを決定するステップと、第１の通信デバイスを半二重動作モードから全二重動作モードに切り替えるステップと、第１の通信デバイスの全二重動作モードで、第２の通信デバイスへ第１のデータを送信すると同時に、無線チャネルを用いて第２の通信デバイスから第２のデータを受信するステップと、第１のデータの送信が完了したという判定に応答して、第１の通信デバイスの全二重動作モードを半二重動作モードに切り替えるステップと、を含む。
３８７号出願に記載された主題の別の革新的な態様は、方法として具現化することができ、当該方法は、第１の通信デバイスから、無線チャネルを介して第２の通信デバイスにおいて第１のデータを受信するステップと、第２の通信デバイスは第１の通信デバイスへ送信すべき第２のデータを有すると判定するステップと、第２の通信デバイスを半二重動作モードから全二重動作モードに切り替えるステップと、第２の通信デバイスの全二重動作モードで、第１の通信デバイスへ第２のデータを送信すると同時に、無線チャネルを用いて第１の通信デバイスから第１のデータを受信するステップと、第２のデータの送信が完了したという判定に応答して、第２の通信デバイスの全二重動作モードを半二重動作モードに切り替えるステップと、を含む。
他の態様は、対応する方法、システム、装置、および上記その他の革新的態様のためのコンピュータプログラム製品を含む。
３８７号出願に記載の発明は、各々オプションとして、以下の動作および特徴のうちの１つ以上を含むこともできる。例えば、特徴は以下を含む。
・第１のデータは第１のパケットを含み、第１のデータの第１の部分は第１のパケットのヘッダ部分を含むこと
・第１のデータの残りの部分は第１のパケットのペイロード部分およびトレーラ部分を含むこと
・第２の通信デバイスが第１のデータの単一の宛先であると判定すること
・第２の通信デバイスが第１のデータの単一の宛先であることに応答して第１の通信デバイスの全二重動作モードをアクティブ化すること
・第１の通信デバイスおよび第２の通信デバイスが無線ローカル・エリア・ネットワークにおける通信デバイスであること
・第１の通信デバイスは全二重通信機能が必要とされる規制されたスペクトルで動作すると判定すること
・第１の通信デバイスと関連付けられたデバイス・レジストリ・データを受信すること
・デバイス・レジストリ・データに基づいて第１の通信デバイスが全二重通信機能を有すると判定すること
・第１の通信デバイスが全二重通信機能を有するかどうか記述するデータを含む第１のデータの第１の部分の機能指示フィールドに基づいて、第１の通信デバイスが全二重通信機能を有すると判定すること
例えば、動作は以下を含む。
・無線チャネルがアイドル状態であると判定する動作、およびチャネルアクセス規則に基づいて、第１の通信デバイスと第２の通信デバイスとの間のデータ通信のための無線チャネルにアクセスする動作
３８７号出願に記載の発明はいくつかの点で特に有利である。例えば、３８７号出願の
明細書に記載されるシステムは、半二重通信技術を用いるのではなく全二重通信技術を用いて、より高いスループットおよびより速い通信速度を達成することができる。全二重通信は、全二重通信機能を有する１台もしくは複数の車両１２３、１つもしくは複数のＲＳＵ１９９、または他のデバイスの間で実施することができる。別の例では、システムは、中央調整機構を使用せずに、分散方式で通信デバイス間の通信を調整する。システムは、通信デバイスペアを決定し、通信デバイスペアが同じ無線チャネルを用いて同時に相互へデータを送信することができるように通信デバイスペア間のデータの同時送信を調整する。その間、他の通信デバイスは衝突を回避するために無線チャネル上でデータを送信することができない。３８７号出願の明細書に記載されたシステムの利点は例として示すものであり、システムは多くの他の利点も有しうる。
３８７号出願は、通信デバイス間で全二重無線通信を実現するためのシステムおよび方法を含む。全二重調整システムは、プロセッサと命令を記憶するメモリとを含むことができ、命令は実行されると、全二重調整システムに、第１の通信デバイスにおいて、第２の通信デバイスへ送信すべき第１のデータを作成させ、第１の通信デバイスの全二重動作モードをアクティブ化するために、第１の通信デバイスの半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えさせ、無線チャネルを用いて第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ第１のデータの第１の部分を送信させ、第１の通信デバイスの全二重動作モードで、第２の通信デバイスへ第１のデータの残りの部分を送信させると同時に、無線チャネルを用いて第２の通信デバイスから第２のデータを受信させる。
以上に説明したような、３８７号出願に記載の通信システムを本出願と組み合わせてもよい。
以上の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの詳細について説明した。しかしながら、各実施形態はこれらの具体的な詳細無しでも良いことは当業者にとって明らかであろう。また、説明が不明瞭になることを避けるために、構造や装置をブロック図の形式で表すこともある。たとえば、一実施形態は、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアとともに説明される。しかし、ここでの説明は、データおよびコマンドを受信する任意のタイプの計算装置および任意の周辺機器について適用できる。
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」等という用語は、その実施形態と関連づけて説明される特定の特徴・構造・性質が少なくとも本発明の一つの実施形態に含まれることを意味する。「一実施形態における」等という用語は本明細書内で複数用いられるが、これらは必ずしも同一の実施形態を示すものとは限らない。
以上の詳細な説明の一部は、非一時的（non-transitory）なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号的表現として提供される。これらのアルゴリズム的な説明および表現は、データ処理技術分野の当業者によって、他の当業者に対して自らの成果の本質を最も効果的に説明するために用いられるものである。なお、本明細書において（また一般に）アルゴリズムとは、所望の結果を得るための論理的な手順を意味する。処理のステップは、物理量を物理的に操作するものである。必ずしも必須ではないが、通常は、これらの量は記憶・伝送・結合・比較およびその他の処理が可能な電気的または磁気的信号の形式を取る。通例にしたがって、これらの信号をビット・値・要素・エレメント・シンボル・キャラクタ・項・数値などとして称することが簡便である。
なお、これらの用語および類似する用語はいずれも、適切な物理量と関連付いているものであり、これら物理量に対する簡易的なラベルに過ぎないということに留意する必要がある。以下の説明から明らかなように、特に断らない限りは、本明細書において「処理」「計算」「コンピュータ計算（処理）」「判断」「表示」等の用語を用いた説明は、コン
ピュータシステムや類似の電子的計算装置の動作および処理であって、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理的（電子的）量を、他のメモリやレジスタまたは同様の情報ストレージや通信装置、表示装置内の物理量として表される他のデータへ操作および変形する動作および処理を意味する。
本発明は、本明細書で説明される動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される目的のために特別に製造されるものであっても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しコンピュータ内に格納されるプログラムによって選択的に実行されたり再構成されたりするものであっても良い。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な、例えばフロッピー（登録商標）ディスク・光ディスク・ＣＤ−ＲＯＭ・ＭＯディスク・磁気ディスクなど任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード、フラッシュメモリ、光学式カード、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などの、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。
発明の具体的な実施形態は、完全にハードウェアによって実現されるものでも良いし、完全にソフトウェアによって実現されるものでも良いし、ハードウェアとソフトウェアの両方によって実現されるものでも良い。好ましい実施形態は、ソフトウェアによって実現される。ここでソフトウェアとは、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードやその他のソフトウェアを含むものである。
さらに、ある実施形態は、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取る。この記憶媒体は、コンピュータや任意の命令実行システムによってあるいはそれらと共に利用されるプログラムコードを提供する。コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体とは、命令実行システムや装置によってあるいはそれらと共に利用されるプログラムを、保持、格納、通信、伝搬および転送可能な任意の装置を指す。
プログラムコードを格納・実行するために適したデータ処理システムは、システムバスを介して記憶素子に直接または間接的に接続された少なくとも１つのプロセッサを有する。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行に際して使われるローカルメモリや、大容量記憶装置や、実行中に大容量記憶装置からデータを取得する回数を減らすためにいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリなどを含む。
入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置は、例えばキーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などであるが、これらはＩ／Ｏコントローラを介して直接あるいは間接的にシステムに接続される。
システムにはネットワークアダプタも接続されており、これにより、私的ネットワークや公共ネットワークを介して他のデータ処理システムやリモートにあるプリンタや記憶装置に接続される。モデム、ケーブルモデム、イーサネット（登録商標）は、現在利用可能なネットワークアダプタのほんの一例である。
最後に、本明細書において提示されるアルゴリズムおよび表示は特定のコンピュータや他の装置と本来的に関連するものではない。本明細書における説明にしたがったプログラムを有する種々の汎用システムを用いることができるし、また要求された処理ステップを実行するための特定用途の装置を製作することが適した場合もある。これら種々のシステムに要求される構成は、以下の説明において明らかにされる。さらに、本発明は、特定のプログラミング言語と関連づけられるものではない。本明細書で説明される本発明の内容を実装するために種々のプログラミング言語を利用できることは明らかであろう。
実施形態の前述の説明は、例示と説明を目的として行われたものである。したがって、開示された実施形態が本発明の全てではないし、本発明を上記の実施形態に限定するものでもない。本発明は、上記の開示にしたがって、種々の変形が可能である。本発明の範囲は上述の実施形態に限定解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈されるべきである。本発明の技術に詳しい者であれば、本発明はその思想や本質的特徴から離れることなくその他の種々の形態で実現できることを理解できるであろう。同様に、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様に関する名前付けや分割方法は必須なものでものないし重要でもない。また、本発明やその特徴を実装する機構は異なる名前や分割方法や構成を備えていても構わない。さらに、当業者であれば、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアもしくはこれらの組合せとして実装できることを理解できるであろう。また、本発明をソフトウェアとして実装する場合には、モジュールなどの各要素は、どのような様式で実装されても良い。例えば、スタンドアローンのプログラム、大きなプログラムの一部、異なる複数のプログラム、静的あるいは動的なリンクライブラリー、カーネルローダブルモジュール、デバイスドライバー、その他コンピュータプログラミングの当業者にとって既知な方式として実装することができる。さらに、本発明の実装は特定のプログラミング言語に限定されるものではないし、特定のオペレーティングシステムや環境に限定されるものでもない。以上のように、上記の本発明の説明は限定的なものではなく例示的なものであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲にしたがって定められる。
１００ 動作環境
１０５ ネットワーク
１１０ 第１の車線
１１２ 第２の車線
１１４ 第３の車線
１２３ 車両
１５０ 地図サーバ
１５２ 地図サービス
１９１ トレーニングデータ
１９３ 支援システム
１９５ 地図データ
１９７ ｍｍＷａｖｅ通信ユニット
１９８ ｍｍＷａｖｅ測位システム
１９９Ａ 第１のＲＳＵ
１９９Ｂ 第２のＲＳＵ

Claims (20)

  1. 路側装置から送信され、道路上に設けられた複数の照射領域にそれぞれ照射される複数のミリ波ナロービームのうちの一つ以上を受信する受信ステップと、
    複数の前記照射領域の位置を特定する情報である照射位置情報を取得する取得ステップと、
    前記複数のミリ波ナロービームのうち、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームを識別する識別ステップと、
    前記受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームと、前記照射位置情報と、に基づいて、車両の位置情報を決定する決定ステップと、
    を含む方法。
  2. 複数の前記ミリ波ナロービームは、トレーニングパケットをそれぞれ送信し、
    前記決定ステップでは、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームによって送信されたトレーニングパケットを用いて、前記車両の位置情報を決定する、
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記トレーニングパケットは、当該トレーニングパケットを送信するミリ波ナロービームを識別するビームＩＤを含み、
    前記照射位置情報は、前記ビームＩＤと、前記ビームＩＤに関連付いたミリ波ナロービームが照射される領域の位置情報と、を関連付けた情報である、
    請求項２に記載の方法。
  4. 前記複数の照射領域は、同一の道路区間内のそれぞれ異なる領域に配置され、
    前記照射位置情報は、前記道路区間内における車両の位置を表す情報である、
    請求項１から３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記複数の照射領域は、同一の道路区間内のそれぞれ異なる車線に配置される、
    請求項４に記載の方法。
  6. 前記複数の照射領域は、対象の道路区間を走行する車両が、少なくともいずれかの照射領域を通過するように配置される、
    請求項４に記載の方法。
  7. 前記取得ステップでは、前記路側装置によって送信された狭域通信メッセージを介して前記照射位置情報を取得する、
    請求項１から６のいずれかに記載の方法。
  8. 前記照射領域は、半径２メートル以下である、
    請求項１から７のいずれかに記載の方法。
  9. 前記路側装置は、人工衛星による測位システムが利用できない道路に沿って配置される、
    請求項１から８のいずれかに記載の方法。
  10. 請求項１から９のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
  11. 路側装置から送信され、道路上に設けられた複数の照射領域にそれぞれ照射される複数のミリ波ナロービームのうちの一つ以上を受信する受信手段と、
    複数の前記照射領域の位置を特定する情報である照射位置情報を取得する取得手段と、
    前記複数のミリ波ナロービームのうち、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームを識別する識別手段と、
    前記受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームと、前記照射位置情報と、に基づいて、車両の位置情報を決定する決定手段と、
    を有する車載装置。
  12. 複数の前記ミリ波ナロービームは、トレーニングパケットをそれぞれ送信し、
    前記決定手段は、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームによって送信されたトレーニングパケットを用いて、前記車両の位置情報を決定する、
    請求項１１に記載の車載装置。
  13. 前記トレーニングパケットは、当該トレーニングパケットを送信するミリ波ナロービームを識別するビームＩＤを含み、
    前記照射位置情報は、前記ビームＩＤと、前記ビームＩＤに関連付いたミリ波ナロービームが照射される領域の位置情報と、を関連付けた情報である、
    請求項１２に記載の車載装置。
  14. 前記複数の照射領域は、同一の道路区間内のそれぞれ異なる領域に配置され、
    前記照射位置情報は、前記道路区間内における車両の位置を表す情報である、
    請求項１１から１３のいずれかに記載の車載装置。
  15. 前記複数の照射領域は、同一の道路区間内のそれぞれ異なる車線に配置される、
    請求項１４に記載の車載装置。
  16. 前記複数の照射領域は、対象の道路区間を走行する車両が、少なくともいずれかの照射領域を通過するように配置される、
    請求項１４に記載の車載装置。
  17. 前記取得手段は、前記路側装置によって送信された狭域通信メッセージを介して前記照射位置情報を取得する、
    請求項１１から１６のいずれかに記載の車載装置。
  18. 前記照射領域は、半径２メートル以下である、
    請求項１１から１７のいずれかに記載の車載装置。
  19. 前記路側装置は、衛星による測位システムが利用できない道路に沿って配置される、
    請求項１１から１８のいずれかに記載の車載装置。
  20. 路側装置と、車載装置と、からなる測位システムであって、
    前記路側装置は、
    複数のミリ波ナロービームを、道路上に設けられた複数の照射領域にそれぞれ照射する照射手段を有し、
    前記車載装置は、
    前記路側装置から送信された前記複数のミリ波ナロービームのうちの一つ以上を受信する受信手段と、
    複数の前記照射領域の位置を特定する情報である照射位置情報を取得する取得手段と、
    前記複数のミリ波ナロービームのうち、受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームを識別する識別手段と、
    前記受信電力レベルが最も高いミリ波ナロービームと、前記照射位置情報と、に基づいて、車両の位置情報を決定する決定手段と、
    を有する、測位システム。
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