JP6303865B2 - 無線通信装置および無線測位システム - Google Patents
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Description
以下に本発明の第1実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の無線測位システム1は、図1に示すように、道路の付近に設置されて直接無線通信を行う複数の基準局2(図1では2台の基準局2a,2bを示す)と、自動車に搭載されて直接無線通信を行う車載装置3(図1では3台の車載装置3a,3b,3cを示す)と、車載装置3の位置を測定するためのデータを管理する管理サーバ4とから構成されている。
直接無線通信機11は、車載装置3との間で直接無線通信を行う。広域無線通信機12は、広域無線通信網NWを介して、管理サーバ4との間でデータ通信を行う。制御部13は、CPU21、ROM22およびRAM23を備え、ROM22が記憶するプログラムに基づく処理をCPU21が実行することにより、直接無線通信機11と広域無線通信機12を制御する。
車速センサ31は、車軸の回転に応じて所定角度毎にローレベルからハイレベルに変化する車速パルスを出力する。制御部34は、この車速パルスに基づいて、当該車載装置3が搭載されている車両(以下、自車両という)の速度を算出する。
制御部34は、CPU41、ROM42、およびRAM43を備え、ROM42が記憶するプログラムに基づく処理をCPU41が実行することにより、直接無線通信機33を制御する。
管理サーバ4は、図4に示すように、広域無線通信機51、地図データ記憶装置52および制御部53を備える。
地図データ記憶装置52は、地図データ(ノードデータ、リンクデータ、道路データ、地形データ、マークデータ、交差点データ、一時停止地点データ、施設のデータ等)を記憶する。
この車側送受信処理が実行されると、CPU41は、図5に示すように、まずS10にて、自車両情報(後述)を前回送信してから予め設定された定期送信周期が経過したか否かを判断する。ここで、前回の送信から定期送信周期が経過していない場合には(S10:NO)、S40に移行する。
そしてS40に移行すると、基準局2から測位情報(後述)を受信したか否かを判断する。ここで、測位情報を受信していない場合には(S40:NO)、車側送受信処理を一旦終了する。一方、測位情報を受信した場合には(S40:YES)、S50にて、受信した測位情報に含まれる車両識別情報に基づいて、受信した測位情報が自車両宛であるか否かを判断する。
この基準局側送受信処理が実行されると、CPU21は、図6に示すように、まずS110にて、車載装置3から自車両情報を受信したか否かを判断する。ここで、自車両情報を受信していない場合には(S110:NO)、S140に移行する。
このサーバ側送受信処理が実行されると、CPU61は、図7に示すように、まずS210にて、受信信号強度情報と自車両情報を基準局2から受信したか否かを判断する。ここで、受信信号強度情報と自車両情報を受信していない場合には(S210:NO)、サーバ側送受信処理を一旦終了する。
そして、正規化した受信信号強度RSSI[dBm]を下式(1)により算出する。なお下式(1)において、RSSIr[dBm]は、S210で受信した受信信号強度情報が示す受信信号強度である。Pt[dBm]は、S210で受信した自車両情報に含まれる送信電力情報が示す送信電力である。RSSIn[dBm]は、正規化した受信信号強度RSSI(以下、正規化受信信号強度RSSInという)である。
例えば、送信電力Pt=10dBmであり、受信信号強度RSSIr=−20dBmである場合には、正規化受信信号強度RSSIn=−30dBmである。
以下に本発明の第2実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の無線測位システム101は、図10に示すように、道路の付近に設置されて直接無線通信を行う複数の基準局102(図10では2台の基準局102a,102bを示す)と、自動車に搭載されて直接無線通信を行う車載装置103(図10では3台の車載装置103a,103b,103cを示す)とから構成されている。
直接無線通信機111は、車載装置103との間で直接無線通信を行う。地図データ記憶装置112は、第1実施形態の地図データ記憶装置52と同様に、地図データを記憶する。
このように構成された無線測位システム101において、基準局102は基準局側送受信処理を実行し、車載装置103は車側送受信処理を実行する。
次に、基準局102のCPU121が実行する基準局側送受信処理の手順を説明する。この基準局側送受信処理は、CPU121の動作中において繰り返し実行される処理である。
以下に本発明の第3実施形態を図面とともに説明する。なお第3実施形態では、第1実施形態と異なる部分を説明する。
まず、第3実施形態の基準局2は、基準局2自身の識別情報を含む無線ビーコンを、直接無線通信機能により周囲の自動車に定期的に送信する機能を有する点が第1実施形態と異なる。
ここで、第3実施形態の車載装置3のCPU41が実行する車側送受信処理の手順を説明する。
すなわち、この車側送受信処理が実行されると、CPU41は、図14に示すように、まずS610にて、広域無線通信機35により管理サーバ4とデータ通信可能に接続されているか否かを判断する。ここで、管理サーバ4と接続されていない場合には(S610:NO)、S630に移行する。一方、管理サーバ4と接続されている場合には(S610:YES)、S620にて、自車両が走行している道路の付近において、現在位置から予め設定された距離(本実施形態では例えば1km)以内に存在している基準局2についての基準軌跡を示す基準軌跡情報を管理サーバ4から取得し、RAM43に記憶して、S630に移行する。
このように構成された無線測位システム1では、車載装置3の直接無線通信機33が、基準局2から送信される無線ビーコンを直接無線通信により受信する。そして車載装置3は、無線ビーコンを受信したときの受信信号強度RSSIを検出する(S640)。また車載装置3は、管理サーバ4から基準軌跡情報を取得する(S620)。
上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
Claims (6)
- 移動体に搭載されて無線通信を行う移動体通信装置(3,103)から送信されるデータを直接無線通信により受信する機能を備えた無線通信装置(2,4,102)であって、
前記移動体通信装置と当該無線通信装置との間の相対距離に関連する情報である第1相対距離関連情報を前記移動体通信装置から直接無線通信により受信する情報受信手段(11,111)と、
前記情報受信手段が前記第1相対距離関連情報を受信したときの無線受信状況を検出する第1検出手段(S120,S420)と、
前記第1検出手段により検出される前記無線受信状況と、前記移動体通信装置の位置に関連する情報である位置関連情報との対応関係が2点以上設定された対応関係基準情報を記憶する基準情報記憶手段(63,123)と、
前記第1検出手段により検出された複数の前記無線受信状況と、前記情報受信手段が受信した複数の前記第1相対距離関連情報との対応関係を示す第1対応関係情報を作成する第1作成手段(S220,S430)と、
前記対応関係基準情報と前記第1対応関係情報とを比較することにより、前記位置関連情報と前記第1相対距離関連情報との対応関係を決定する第1対応関係決定手段(S240,S450)と、
前記第1対応関係決定手段により決定された、前記位置関連情報と前記第1相対距離関連情報との対応関係と、前記第1検出手段により検出された現在の前記無線受信状況とに基づいて、前記移動体通信装置の現在の位置である移動体現在位置を決定する第1位置決定手段(S250,S260,S460,S470)と、
前記第1位置決定手段により決定された前記移動体現在位置を示す測位情報を前記移動体通信装置へ送信する位置送信手段(S270,S480)とを備え、
前記情報受信手段は、さらに、前記移動体通信装置が前記第1相対距離関連情報を送信するときの送信電力を示す送信電力情報を前記移動体通信装置から直接無線通信により受信し、
前記第1検出手段は、前記無線受信状況として、前記第1相対距離関連情報を受信したときの受信電力を検出し、
前記第1作成手段は、前記送信電力と前記受信電力とを用いて、前記移動体通信装置から送信されるデータが当該無線通信装置に受信されるまでに減少する電力を反映した減少電力反映値を算出し、前記無線受信状況として前記減少電力反映値を採用して、前記第1対応関係情報を作成する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 移動体に搭載されて無線通信を行う移動体通信装置(3,103)から送信されるデータを直接無線通信により受信する機能を備えた無線通信装置(2,4,102)であって、
前記移動体通信装置と当該無線通信装置との間の相対距離に関連する情報である第1相対距離関連情報を前記移動体通信装置から直接無線通信により受信する情報受信手段(11,111)と、
前記情報受信手段が前記第1相対距離関連情報を受信したときの無線受信状況を検出する第1検出手段(S120,S420)と、
前記第1検出手段により検出される前記無線受信状況と、前記移動体通信装置の位置に関連する情報である位置関連情報との対応関係が2点以上設定された対応関係基準情報を記憶する基準情報記憶手段(63,123)と、
前記第1検出手段により検出された複数の前記無線受信状況と、前記情報受信手段が受信した複数の前記第1相対距離関連情報との対応関係を示す第1対応関係情報を作成する第1作成手段(S220,S430)と、
前記対応関係基準情報と前記第1対応関係情報とを比較することにより、前記位置関連情報と前記第1相対距離関連情報との対応関係を決定する第1対応関係決定手段(S240,S450)と、
前記第1対応関係決定手段により決定された、前記位置関連情報と前記第1相対距離関連情報との対応関係と、前記第1検出手段により検出された現在の前記無線受信状況とに基づいて、前記移動体通信装置の現在の位置である移動体現在位置を決定する第1位置決定手段(S250,S260,S460,S470)と、
前記第1位置決定手段により決定された前記移動体現在位置を示す測位情報を前記移動体通信装置へ送信する位置送信手段(S270,S480)と、
前記第1作成手段が作成した前記第1対応関係情報を用いて、前記対応関係基準情報を更新する基準情報更新手段(S280,S300,S310,S490,S510,S520)とを備え、
前記対応関係基準情報は、道路の車線毎に設けられているとともに、地図上において予め設定された道路分岐で分割された複数の領域毎に設けられ、
前記情報受信手段は、さらに、前記移動体通信装置の現在位置を示す現在位置情報を前記移動体通信装置から直接無線通信により受信し、
前記基準情報更新手段は、前記現在位置情報に基づいて、前記移動体通信装置が前記車線の境界または前記道路分岐に位置していることを示す予め設定された第1更新条件が成立したか否かを判断し、前記第1更新条件が成立したと判断した場合に、前記第1対応関係情報を用いて、前記対応関係基準情報を更新する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 移動体に搭載されて無線通信を行う移動体通信装置(3,103)から送信されるデータを直接無線通信により受信する機能を備えた無線通信装置(2,4,102)であって、
前記移動体通信装置と当該無線通信装置との間の相対距離に関連する情報である第1相対距離関連情報を前記移動体通信装置から直接無線通信により受信する情報受信手段(11,111)と、
前記情報受信手段が前記第1相対距離関連情報を受信したときの無線受信状況を検出する第1検出手段(S120,S420)と、
前記第1検出手段により検出される前記無線受信状況と、前記移動体通信装置の位置に関連する情報である位置関連情報との対応関係が2点以上設定された対応関係基準情報を記憶する基準情報記憶手段(63,123)と、
前記第1検出手段により検出された複数の前記無線受信状況と、前記情報受信手段が受信した複数の前記第1相対距離関連情報との対応関係を示す第1対応関係情報を作成する第1作成手段(S220,S430)と、
前記対応関係基準情報と前記第1対応関係情報とを比較することにより、前記位置関連情報と前記第1相対距離関連情報との対応関係を決定する第1対応関係決定手段(S240,S450)と、
前記第1対応関係決定手段により決定された、前記位置関連情報と前記第1相対距離関連情報との対応関係と、前記第1検出手段により検出された現在の前記無線受信状況とに基づいて、前記移動体通信装置の現在の位置である移動体現在位置を決定する第1位置決定手段(S250,S260,S460,S470)と、
前記第1位置決定手段により決定された前記移動体現在位置を示す測位情報を前記移動体通信装置へ送信する位置送信手段(S270,S480)と、
前記第1作成手段が作成した前記第1対応関係情報を用いて、前記対応関係基準情報を更新する基準情報更新手段(S280,S300,S310,S490,S510,S520)とを備え、
前記対応関係基準情報は、さらに、前記移動体通信装置が検出した自身の現在位置を示す検出位置情報と、前記位置関連情報との対応関係が2点以上設定され、
前記情報受信手段は、さらに、前記移動体通信装置の位置の精度の高低を判断することが可能な精度判断情報を前記移動体通信装置から直接無線通信により受信し、
前記基準情報更新手段は、前記精度判断情報に基づいて、前記移動体通信装置の位置の精度が高いことを示す予め設定された第2更新条件が成立したか否かを判断し、前記第2更新条件が成立したと判断した場合に、前記第1対応関係情報を用いて、前記対応関係基準情報を更新する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 前記情報受信手段は、予め設定された設置位置に固定して設置されており、
前記対応関係基準情報における前記位置関連情報は、前記情報受信手段の付近に敷設されている道路上の位置を示す情報であり、
前記移動体通信装置が送信する前記第1相対距離関連情報は、前記情報受信手段の付近に敷設されている道路上で前記移動体が移動した移動距離を算出可能な情報である
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の無線通信装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の前記無線通信装置である第1無線通信装置(2,4,102)と、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の前記移動体通信装置である第2無線通信装置(3,103)とを備える
ことを特徴とする無線測位システム(1,101)。 - 請求項5に記載の前記無線測位システムにおいて、前記第2無線通信装置として使用される無線通信装置(3)であって、
前記第1無線通信装置から送信されるデータを直接無線通信により受信する第2無線通信手段(33)と、
前記第2無線通信手段による無線受信状況を検出する第2検出手段(S640)と、
前記第1無線通信装置から前記対応関係基準情報を取得する基準情報取得手段(S620)と、
前記第1無線通信装置と当該無線通信装置との間の相対距離に関連する情報である第2相対距離関連情報を測定する距離測定手段(S650)と、
前記第2検出手段により検出された複数の前記無線受信状況と、前記距離測定手段により測定された複数の前記第2相対距離関連情報との対応関係を示す第2対応関係情報を作成する第2作成手段(S660)と、
前記対応関係基準情報と前記第2対応関係情報とを比較することにより、前記位置関連情報と前記第2相対距離関連情報との対応関係を決定する第2対応関係決定手段(S680)と、
前記第2対応関係決定手段により決定された、前記位置関連情報と前記第2相対距離関連情報との対応関係と、前記第2検出手段により検出された現在の前記無線受信状況とに基づいて、当該無線通信装置における現在の位置を決定する第2位置決定手段(S690,S700)とを備える
ことを特徴とする無線通信装置。
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