JP6503994B2 - Wireless positioning device and wireless positioning system - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信により測位を行う無線測位装置および無線測位システムに関する。 The present invention relates to a wireless positioning device and a wireless positioning system that perform positioning by wireless communication.
特許文献1のように、基準局付近の道路上を移動する移動体に搭載された無線通信装置(以下、移動体通信装置という)が、基準局から定期的に送信される無線ビーコンを受信したときの受信信号強度を検出することにより、移動体通信装置の現在位置を計測する技術が知られている。 When a wireless communication apparatus (hereinafter referred to as a mobile communication apparatus) mounted on a mobile moving on a road near the reference station as in Patent Document 1 receives a wireless beacon periodically transmitted from the reference station There is known a technique for measuring the current position of a mobile communication device by detecting the received signal strength.
しかし、基準局が送信電力制御を行うことにより無線ビーコンの送信電力が変化すると、移動体通信装置で受信した無線ビーコンの受信電力の変化が、送信電力の変化によるものであるのか、移動体の移動によるものであるのかを移動体通信装置側で区別することができない。このため、無線ビーコンの受信信号強度に基づいて現在位置を計測することができなくなるおそれがあった。 However, if the transmission power of the wireless beacon changes as the reference station performs transmission power control, whether the change in the received power of the wireless beacon received by the mobile communication device is due to the change in transmission power or the movement of the mobile Can not be distinguished on the mobile communication device side. Therefore, there is a possibility that the current position can not be measured based on the received signal strength of the wireless beacon.
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、送信電力が変化しても測位を可能とする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and it is an object of the present invention to provide a technology that enables positioning even if the transmission power changes.
上記目的を達成するためになされた第1発明は、移動体に搭載される無線測位装置であって、無線受信部と、特性算出部と、傾斜情報取得部と、基準情報記憶部と、位置決定部とを備える。 A first invention made to achieve the above object is a wireless positioning device mounted on a mobile body, comprising: a wireless reception unit, a characteristic calculation unit, a tilt information acquisition unit, a reference information storage unit, and a position And a determination unit.
無線受信部は、データを無線送信する無線通信機から送信される電波を受信する。
特性算出部は、電波を無線受信部で受信した場合における伝搬路特性を算出する。なお、第1発明の伝搬路特性とは、電波を無線受信部で受信した場合における伝搬路の特性を示すものであり、例えば、伝搬路の伝達関数の周波数特性または時間特性、送信信号に伝搬路の伝達関数が乗算された受信信号の周波数特性または畳み込み積分された時間特性が挙げられる。
The wireless reception unit receives radio waves transmitted from a wireless communication device that wirelessly transmits data.
The characteristic calculation unit calculates propagation path characteristics when radio waves are received by the wireless reception unit. The propagation path characteristic of the first invention indicates the propagation path characteristic when radio waves are received by the wireless receiving unit, and for example, it is possible to transmit to the transmission signal or the frequency characteristic or time characteristic of the transfer function of the propagation path. The frequency characteristic of the received signal multiplied by the transfer function of the path or the time characteristic subjected to the convolution integration can be mentioned.
傾斜情報取得部は、特性算出部が算出した伝搬路特性における傾きに関する情報である特性傾斜情報を取得する。
基準情報記憶部は、伝搬路特性の特性傾斜情報と、無線測位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予め設定された測位基準情報を記憶する。
The inclination information acquisition unit acquires characteristic inclination information which is information on the inclination in the propagation path characteristic calculated by the characteristic calculation unit.
The reference information storage unit stores positioning reference information in which the correspondence relationship between the characteristic slope information of the propagation path characteristics and the position related information which is information related to the position of the wireless positioning device is set in advance.
位置決定部は、基準情報記憶部により記憶された測位基準情報において、傾斜情報取得部で取得された特性傾斜情報と一致する一致部位があるか否かを判断し、一致部位があると判断された場合に、測位基準情報において一致部位に対応する位置関連情報に基づいて、無線測位装置の現在の位置を決定する。 The position determination unit determines whether or not there is a matching part that matches the characteristic tilt information acquired by the inclination information acquisition unit in the positioning reference information stored by the reference information storage unit, and it is determined that there is a match part In this case, the current position of the wireless positioning device is determined based on the position related information corresponding to the matching portion in the positioning reference information.
このように構成された第1発明の無線測位装置は、測位基準情報に対応する1機の無線通信機と無線通信を行うことにより、当該無線通信装置の現在の位置を決定することができる。 The wireless positioning device according to the first aspect of the invention configured as described above can determine the current position of the wireless communication device by performing wireless communication with one wireless communication device corresponding to the positioning reference information.
そして、第1発明の無線測位装置は、測位基準情報において、伝搬路特性の特性傾斜情報と一致する一致部位に対応する位置関連情報に基づいて、無線測位装置の現在の位置を決定する。 Then, the wireless positioning device of the first invention determines the current position of the wireless positioning device based on the position related information corresponding to the matching portion that matches the characteristic slope information of the propagation path characteristic in the positioning reference information.
無線通信機から送信される電波の送信電力が変化しても伝搬路は変化せず、伝搬路特性は、その値が、その値に依存せず且つ送信電力の変化に応じた一定の大きさで増減する。すなわち、無線通信機から送信される電波の送信電力が変化しても、伝搬路特性における傾きは変化しない。 Even if the transmission power of the radio wave transmitted from the wireless communication device changes, the propagation path does not change, and the propagation path characteristic does not depend on the value and has a constant magnitude according to the change in transmission power. Increase or decrease. That is, even if the transmission power of the radio wave transmitted from the wireless communication device changes, the slope in the propagation path characteristics does not change.
これにより、第1発明の無線測位装置は、無線通信機から送信される電波の送信電力が変化しても測位基準情報を用いて測位を行うことができる。
上記目的を達成するためになされた第2発明は、上記の無線通信機と、第1発明の無線測位装置とを備える無線測位システムである。
Thereby, the wireless positioning device of the first invention can perform positioning using the positioning reference information even if the transmission power of the radio wave transmitted from the wireless communication device changes.
A second invention made to achieve the above object is a wireless positioning system including the above-described wireless communication device and the wireless positioning device of the first invention.
このように構成された第2発明の無線測位システムは、第1発明の無線測位装置を備えたものであり、第1発明の無線測位装置と同様の効果を得ることができる。 The wireless positioning system according to the second aspect of the invention configured as described above includes the wireless positioning device according to the first aspect, and can obtain the same effects as the wireless positioning device according to the first aspect.
(第1実施形態)
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、GPS(Global Positioning System)圏外領域に分散して設置されて路車間通信を行う複数のサーバ2と、自動車に搭載されて路車間通信を行う複数の移動端末3と、自動車に搭載されて路車間通信を行う複数の測定端末4とを備える。なお図1は、1台のサーバ2と1台の移動端末3と1台の測定端末4を示している。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the wireless positioning system 1 according to the present embodiment is installed in an area outside the GPS (Global Positioning System) out-of-range area to perform road-to-vehicle communication, and is mounted on a vehicle. A plurality of mobile terminals 3 performing communication and a plurality of measurement terminals 4 mounted on a vehicle and performing road-vehicle communication are provided. FIG. 1 shows one server 2, one mobile terminal 3 and one measurement terminal 4.
サーバ2は、図2に示すように、路車間通信装置11、データ記憶装置12および制御部13を備える。
路車間通信装置11は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送方式を用いて、移動端末3および測定端末4との間で無線通信を行う。データ記憶装置12は、後述の基準軌跡を示す基準軌跡情報を記憶する。
As illustrated in FIG. 2, the server 2 includes a road-vehicle communication device 11, a data storage device 12, and a control unit 13.
The road-to-vehicle communication device 11 performs wireless communication with the mobile terminal 3 and the measurement terminal 4 using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission scheme. The data storage device 12 stores reference trajectory information indicating a reference trajectory described later.
制御部13は、CPU21、ROM22およびRAM23を備える。制御部13は、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、路車間通信装置11とデータ記憶装置12を制御する。 The control unit 13 includes a CPU 21, a ROM 22 and a RAM 23. The control unit 13 controls the road-vehicle communication device 11 and the data storage device 12 by the CPU 21 executing processing based on the program stored in the ROM 22.
サーバ2は、サーバ2自身の識別情報を含む無線ビーコンを、路車間通信により、周囲の自動車へ定期的に送信する。
移動端末3は、図3に示すように、位置検出器31、路車間通信装置32および制御部33を備える。
The server 2 periodically transmits a wireless beacon including the identification information of the server 2 itself to surrounding vehicles by road-to-vehicle communication.
As shown in FIG. 3, the mobile terminal 3 includes a position detector 31, a road-to-vehicle communication device 32, and a control unit 33.
位置検出器31は、GPS衛星からの衛星信号を受信するGPS受信機、車輪の回転から自車の走行距離を検出する距離センサ、および自車の方位を検出する方位センサ等を備え、これらから得られる信号に基づき、自車の位置および進行方位を検出する。位置検出器31の検出結果は制御部33へ入力される。 The position detector 31 includes a GPS receiver that receives satellite signals from GPS satellites, a distance sensor that detects the traveling distance of the vehicle from the rotation of wheels, and an azimuth sensor that detects the azimuth of the vehicle, etc. Based on the obtained signal, the position and heading of the vehicle are detected. The detection result of the position detector 31 is input to the control unit 33.
路車間通信装置32は、OFDM伝送方式を用いてサーバ2との間で無線通信を行う装置であり、OFDM送信装置41とOFDM受信装置42を備える。
OFDM送信装置41は、制御部33から入力されるデータをOFDM変調方式で変調することによりOFDM信号を生成し、生成したOFDM信号を無線送信する。
The road-to-vehicle communication device 32 is a device that performs wireless communication with the server 2 using the OFDM transmission method, and includes an OFDM transmission device 41 and an OFDM reception device 42.
The OFDM transmitter 41 generates an OFDM signal by modulating the data input from the control unit 33 according to the OFDM modulation scheme, and wirelessly transmits the generated OFDM signal.
OFDM受信装置42は、アンテナ51、RF(Radio Frequency)部52、直交復調部53、アナログデジタル変換部54、FFT(Fast Fourier Transform)部55、伝搬路推定部56、伝搬路補償部57、位相誤差補正部58およびサブキャリア復調部59を備える。 The OFDM receiver 42 includes an antenna 51, an RF (Radio Frequency) unit 52, an orthogonal demodulation unit 53, an analog-to-digital conversion unit 54, an FFT (Fast Fourier Transform) unit 55, a propagation path estimation unit 56, a propagation path compensation unit 57, and a phase. An error correction unit 58 and a subcarrier demodulation unit 59 are provided.
アンテナ51は、サーバ2により無線送信されて伝搬路を伝搬してきたOFDM信号を受信する。
RF部52は、アンテナ51が受信したOFDM信号を、信号処理に適した周波数帯の受信信号にダウンコンバートする。
The antenna 51 receives the OFDM signal that has been wirelessly transmitted by the server 2 and has propagated along the propagation path.
The RF unit 52 downconverts the OFDM signal received by the antenna 51 into a received signal of a frequency band suitable for signal processing.
直交復調部53は、RF部52がダウンコンバートした受信信号から、I成分およびQ成分を表す二つのベースバンド信号を生成する。
アナログデジタル変換部54は、直交復調部53が生成した二つのベースバンド信号をそれぞれサンプリングして、I成分およびQ成分を表す二つのデータ列を生成する。
The orthogonal demodulation unit 53 generates two baseband signals representing the I component and the Q component from the reception signal down-converted by the RF unit 52.
The analog-to-digital converter 54 samples each of the two baseband signals generated by the quadrature demodulator 53 to generate two data strings representing the I component and the Q component.
FFT部55は、アナログデジタル変換部54が生成した二つのデータ列について高速フーリエ変換処理を行い、OFDM信号のサブキャリアを含む周波数領域の信号(以下、周波数領域信号という)に変換する。 The FFT unit 55 performs fast Fourier transform processing on the two data strings generated by the analog-to-digital converter 54, and converts the data sequence into a signal in the frequency domain including subcarriers of the OFDM signal (hereinafter referred to as a frequency domain signal).
伝搬路推定部56は、FFT部55によって変換された周波数領域信号から、送受信側の双方で既知となっている既知信号(例えば、パイロットシンボル)を抽出し、抽出した既知信号を用いて伝搬路特性を推定する。 The propagation path estimation unit 56 extracts a known signal (for example, a pilot symbol) known on both the transmitting and receiving sides from the frequency domain signal converted by the FFT unit 55, and uses the extracted known signal to propagate the propagation path. Estimate the characteristics.
伝搬路補償部57は、伝搬路推定部56で推定された伝搬路特性を用いて、伝搬路に起因した周波数領域信号の歪みを補償する。
位相誤差補正部58は、伝搬路補償部57で補償された信号の位相を補正する。
The propagation path compensation unit 57 compensates for the distortion of the frequency domain signal caused by the propagation path using the propagation path characteristic estimated by the propagation path estimation unit 56.
The phase error correction unit 58 corrects the phase of the signal compensated by the propagation path compensation unit 57.
サブキャリア復調部59は、位相誤差補正部58から出力された信号をサブキャリア毎に復調してデータ列を生成する。
制御部33は、CPU61、ROM62およびRAM63を備える。制御部33は、ROM62が記憶するプログラムに基づく処理をCPU61が実行することにより、路車間通信装置32を制御する。
The subcarrier demodulation unit 59 demodulates the signal output from the phase error correction unit 58 for each subcarrier to generate a data string.
The control unit 33 includes a CPU 61, a ROM 62, and a RAM 63. The control unit 33 controls the road-vehicle communication device 32 by the CPU 61 executing processing based on the program stored in the ROM 62.
測定端末4は、図4に示すように、位置検出器71、路車間通信装置72および制御部73を備える。
位置検出器71は、位置検出器31と同様にして、自車の位置および進行方位を検出する。位置検出器71の検出結果は制御部73へ入力される。
As shown in FIG. 4, the measurement terminal 4 includes a position detector 71, a road-to-vehicle communication device 72, and a control unit 73.
The position detector 71 detects the position and the heading of the vehicle in the same manner as the position detector 31. The detection result of the position detector 71 is input to the control unit 73.
路車間通信装置72は、OFDM伝送方式を用いてサーバ2との間で無線通信を行う装置であり、OFDM送信装置81とOFDM受信装置82を備える。
OFDM送信装置81は、制御部73から入力されるデータをOFDM変調方式で変調することによりOFDM信号を生成し、生成したOFDM信号を無線送信する。
The road-to-vehicle communication device 72 is a device that performs wireless communication with the server 2 using the OFDM transmission scheme, and includes an OFDM transmission device 81 and an OFDM reception device 82.
The OFDM transmitter 81 generates an OFDM signal by modulating the data input from the control unit 73 according to the OFDM modulation scheme, and wirelessly transmits the generated OFDM signal.
OFDM受信装置82は、OFDM受信装置42と同様に、アンテナ91、RF部92、直交復調部93、アナログデジタル変換部94、FFT部95、伝搬路推定部96、伝搬路補償部97、位相誤差補正部98およびサブキャリア復調部99を備え、OFDM受信装置42と同様に動作する。 Similar to the OFDM receiver 42, the OFDM receiver 82 includes an antenna 91, an RF unit 92, an orthogonal demodulator 93, an analog-to-digital converter 94, an FFT unit 95, a channel estimator 96, a channel compensator 97, and a phase error. A correction unit 98 and a subcarrier demodulation unit 99 are provided, and operate in the same manner as the OFDM reception apparatus 42.
制御部73は、CPU101、ROM102およびRAM103を備える。制御部73は、ROM102が記憶するプログラムに基づく処理をCPU101が実行することにより、路車間通信装置72を制御する。 The control unit 73 includes a CPU 101, a ROM 102, and a RAM 103. The control unit 73 controls the road-vehicle communication device 72 by the CPU 101 executing processing based on the program stored in the ROM 102.
このように構成された無線測位システム1において、移動端末3は、後述する位置推定処理を実行する。測定端末4は、後述する測定処理を実行する。サーバ2は、後述する軌跡更新処理を実行する。 In the wireless positioning system 1 configured as described above, the mobile terminal 3 executes a position estimation process described later. The measurement terminal 4 executes a measurement process described later. The server 2 executes trajectory update processing described later.
まず、移動端末3のCPU61が実行する位置推定処理の手順を説明する。この位置推定処理は、CPU61の動作中において繰り返し実行される処理である。
この位置推定処理が実行されると、CPU61は、図5に示すように、まずS10にて、無線ビーコンを検出したか否かを判断する。ここで、無線ビーコンを検出していない場合には、S90に移行する。一方、無線ビーコンを検出した場合には、S20にて、検出した無線ビーコンに含まれる識別情報により特定されるサーバ2が、移動端末3が基準軌跡を取得しているサーバであるか否かを判断する。ここで、既に基準軌跡を取得しているサーバである場合には、S40に移行する。
First, the procedure of the position estimation process executed by the CPU 61 of the mobile terminal 3 will be described. The position estimation process is a process repeatedly executed while the CPU 61 is in operation.
When this position estimation process is executed, the CPU 61 first determines in S10 whether or not a wireless beacon is detected, as shown in FIG. Here, when the wireless beacon is not detected, it transfers to S90. On the other hand, when the wireless beacon is detected, it is determined in S20 whether or not the server 2 specified by the identification information included in the detected wireless beacon is the server for which the mobile terminal 3 has acquired the reference trajectory. to decide. Here, if the server has already acquired the reference trajectory, the process proceeds to S40.
一方、基準軌跡を取得していないサーバである場合には、S30にて、基準軌跡情報の送信を要求する基準軌跡要求指令を、検出した無線ビーコンに対応するサーバ2へ送信し、S40に移行する。 On the other hand, if the server has not acquired the reference trajectory, in S30, a reference trajectory request command requesting transmission of reference trajectory information is transmitted to the server 2 corresponding to the detected wireless beacon, and the process proceeds to S40. Do.
そしてS40に移行すると、路車間通信装置32の伝搬路補償部57から伝搬路特性を取得する。
ここで、伝搬路特性について説明する。図6に示すように、送信局TSから電波を送信する場合に、受信局RSは、送信局TSから受信局RSへ直接到達する先行波PWと、建物BL等で反射した後に受信局RSへ到達する遅延波DWを受信する。
Then, in S40, the propagation path characteristic is acquired from the propagation path compensation unit 57 of the road-to-vehicle communication device 32.
Here, channel characteristics will be described. As shown in FIG. 6, when transmitting a radio wave from the transmitting station TS, the receiving station RS transmits to the receiving station RS the preceding wave PW that directly reaches the receiving station RS from the transmitting station TS and after being reflected by the building BL etc. The delayed wave DW that arrives is received.
S40で取得する伝搬路特性は、図7(A)のグラフG2で示すように、送信局TS(すなわち、サーバ2)から送信された電波を受信局RS(すなわち、移動端末3)で受信した場合における伝搬路の伝達関数の周波数特性である。 As shown by the graph G2 in FIG. 7A, the channel characteristic acquired in S40 is that the radio wave transmitted from the transmitting station TS (that is, the server 2) is received by the receiving station RS (that is, the mobile terminal 3) It is the frequency characteristic of the transfer function of the propagation path in the case.
そしてS40の処理が終了すると、図5に示すように、S50にて、S40で取得された伝搬路特性について周波数方向における微分を行い、微分値の周波数特性を作成する。図7(A)のグラフG3は、微分値の周波数特性を示す。 Then, when the process of S40 ends, as shown in FIG. 5, in S50, the channel characteristic obtained in S40 is differentiated in the frequency direction to create a frequency characteristic of the differential value. The graph G3 of FIG. 7A shows the frequency characteristic of the differential value.
そしてS60にて、検出した無線ビーコンに対応する基準軌跡情報を既に取得している場合に、この基準軌跡情報で示される基準軌跡(図10の基準軌跡TRを参照)上に、S50で作成した周波数特性を重ね合わせて(図10の微分値周波数特性DFを参照)、一致している部位があるか否かを判断する。基準軌跡は、サーバ2付近の道路上でサーバ2から最も近い地点を基点としてこの道路上を走行した距離(以下、基準移動距離という)と、微分値の周波数特性との対応関係を示すものである(図10の基準軌跡TRを参照)。なおS60では、検出した無線ビーコンに対応する基準軌跡情報が取得されていない場合には、一致している部位がないと判断される。 Then, when the reference trajectory information corresponding to the detected wireless beacon has already been acquired in S60, it is created in S50 on the reference trajectory (see the reference trajectory TR in FIG. 10) indicated by the reference trajectory information. The frequency characteristics are superimposed (see the differential value frequency characteristic DF in FIG. 10) to determine whether there is a coincident portion. The reference trajectory indicates the correspondence between the distance traveled on the road near the server 2 from the closest point from the server 2 (hereinafter referred to as the reference travel distance) and the frequency characteristic of the differential value. (See reference trajectory TR in FIG. 10). In S60, when the reference trajectory information corresponding to the detected wireless beacon is not acquired, it is determined that there is no matching portion.
ここで、一致している部位がある場合には、S70にて、一致している部位に対応する基準移動距離(図10の現時点移動距離DN1を参照)に基づいて、走行している道路上における自車両の現在位置を算出し、S90に移行する。一方、一致している部位がない場合には、S80にて、位置検出器31の検出結果に基づいて自車両の現在位置を算出し、S90に移行する。 Here, if there is a coincident portion, in S70, on the road which is traveling based on the reference movement distance (refer to the current movement distance DN1 in FIG. 10) corresponding to the coincident portion. The current position of the host vehicle at is calculated, and the process proceeds to S90. On the other hand, when there is no matching part, at S80, the current position of the vehicle is calculated based on the detection result of the position detector 31, and the process proceeds to S90.
そしてS90に移行すると、検出した無線ビーコンに対応するサーバ2から基準軌跡情報を受信したか否かを判断する。ここで、基準軌跡情報を受信していない場合には、位置推定処理を一旦終了する。一方、基準軌跡情報を受信した場合には、S100にて、受信した基準軌跡情報をRAM63に記憶し、位置推定処理を一旦終了する。 And if it transfers to S90, it will be judged whether reference track information was received from server 2 corresponding to the detected wireless beacon. Here, when the reference trajectory information is not received, the position estimation process is temporarily ended. On the other hand, when the reference trajectory information is received, the received reference trajectory information is stored in the RAM 63 in S100, and the position estimation process is temporarily ended.
次に、測定端末4のCPU101が実行する測定処理の手順を説明する。この測定処理は、CPU101の動作中において繰り返し実行される処理である。
この測定処理が実行されると、CPU101は、図8に示すように、まずS210にて、無線ビーコンを検出したか否かを判断する。ここで、無線ビーコンを検出していない場合には、測定処理を一旦終了する。一方、無線ビーコンを検出した場合には、S220にて、S40と同様にして、OFDM受信装置82の伝搬路補償部97から伝搬路特性を取得する。
Next, the procedure of the measurement process performed by the CPU 101 of the measurement terminal 4 will be described. This measurement process is a process repeatedly executed while the CPU 101 is in operation.
When this measurement process is executed, the CPU 101 first determines in step S210 whether or not a wireless beacon has been detected, as shown in FIG. Here, when the wireless beacon is not detected, the measurement process is temporarily ended. On the other hand, when the wireless beacon is detected, the propagation path characteristic is acquired from the propagation path compensation unit 97 of the OFDM receiving apparatus 82 in S220, similarly to S40.
さらにS230にて、S50と同様にして、S220で取得された伝搬路特性について周波数方向における微分を行い、微分値の周波数特性を作成する。またS240にて、位置検出器71の検出結果に基づいて自車両の現在位置を算出する。 Further, at S230, the channel characteristic obtained at S220 is differentiated in the frequency direction in the same manner as at S50, and the frequency characteristic of the differential value is created. Also, at S240, the current position of the vehicle is calculated based on the detection result of the position detector 71.
そしてS250にて、S230で作成された微分値の周波数特性を示す情報に、S240で算出された現在位置を示す位置情報を付加した軌跡作成用情報を作成する。その後S260にて、S250で作成された軌跡作成用情報を、路車間通信によりサーバ2へ送信し、測定処理を一旦終了する。 Then, in S250, locus creation information is created in which position information indicating the current position calculated in S240 is added to the information indicating the frequency characteristic of the differential value generated in S230. Thereafter, in S260, the information for creating a trajectory created in S250 is transmitted to the server 2 by road-to-vehicle communication, and the measurement process is temporarily ended.
次に、サーバ2のCPU21が実行する軌跡更新処理の手順を説明する。この軌跡更新処理は、CPU21の動作中において繰り返し実行される処理である。
この軌跡更新処理が実行されると、CPU21は、図9に示すように、まずS310にて、移動端末3から基準軌跡要求指令を受信したか否かを判断する。ここで、基準軌跡要求指令を受信していない場合には、S330に移行する。一方、基準軌跡要求指令を受信した場合には、S320にて、データ記憶装置12に記憶されている基準軌跡情報を、路車間通信により移動端末3へ送信し、S330に移行する。
Next, a procedure of trajectory update processing executed by the CPU 21 of the server 2 will be described. The trajectory update process is a process repeatedly executed while the CPU 21 is in operation.
When the trajectory update process is executed, the CPU 21 first determines at S310 whether or not a reference trajectory request command has been received from the mobile terminal 3 as shown in FIG. Here, when the reference trajectory request command has not been received, the process proceeds to S330. On the other hand, when the reference trajectory request command is received, in S320, the reference trajectory information stored in the data storage device 12 is transmitted to the mobile terminal 3 by road-to-vehicle communication, and the process proceeds to S330.
そしてS330に移行すると、測定端末4から軌跡作成用情報を受信したか否かを判断する。ここで、軌跡作成用情報を受信していない場合には、軌跡更新処理を一旦終了する。一方、軌跡作成用情報を受信した場合には、S340にて、受信した軌跡作成用情報に基づいて、データ記憶装置12に記憶されている基準軌跡情報を更新し、軌跡更新処理を一旦終了する。具体的には、S340では、まず、受信した軌跡作成用情報に付加されている位置情報が示す位置に基づいて、この位置に対応する基準移動距離を特定する。位置と基準移動距離との対応関係を示す情報は、予めデータ記憶装置12に記憶されている。そしてS340では、特定された基準移動距離に対応する微分値の周波数特性を、受信した軌跡作成用情報が示す微分値の周波数特性に置換することにより、基準軌跡情報を更新する。 And if it transfers to S330, it will be judged whether the information for trace preparation was received from the measurement terminal 4. As shown in FIG. Here, if the trajectory creation information has not been received, the trajectory update process is temporarily ended. On the other hand, if the trajectory creation information is received, the reference trajectory information stored in the data storage device 12 is updated based on the received trajectory creation information in S340, and the trajectory update process is temporarily ended. . Specifically, in S340, first, based on the position indicated by the position information added to the received information for generating a locus, a reference movement distance corresponding to this position is specified. Information indicating the correspondence relationship between the position and the reference movement distance is stored in advance in the data storage device 12. Then, in S340, the reference trajectory information is updated by replacing the frequency characteristics of the differential value corresponding to the specified reference movement distance with the frequency characteristics of the differential value indicated by the received trajectory creation information.
このように構成された移動端末3は、自動車に搭載される無線測位装置であって、OFDM受信装置42を備える。
OFDM受信装置42は、データを無線送信するサーバ2から送信される電波を受信する。
The mobile terminal 3 configured in this way is a wireless positioning device mounted on a car, and includes an OFDM receiving device 42.
The OFDM receiver 42 receives radio waves transmitted from the server 2 that transmits data wirelessly.
OFDM受信装置42の伝搬路推定部56は、伝搬路特性を算出する。この伝搬路特性は、電波をOFDM受信装置42で受信した場合における伝搬路の伝達関数の周波数特性である。 The channel estimation unit 56 of the OFDM receiver 42 calculates channel characteristics. This propagation path characteristic is the frequency characteristic of the transfer function of the propagation path when radio waves are received by the OFDM receiver 42.
移動端末3の制御部33は、伝搬路特性について周波数方向における微分を行い、微分値の周波数特性を取得する(S50)。
移動端末3の制御部33は、伝搬路特性における微分値の周波数特性と、基準移動距離との対応関係が予め設定された基準軌跡情報を記憶する(S100)。
The control unit 33 of the mobile terminal 3 differentiates the channel characteristic in the frequency direction, and acquires the frequency characteristic of the differential value (S50).
The control unit 33 of the mobile terminal 3 stores reference trajectory information in which the correspondence between the frequency characteristic of the differential value in the channel characteristic and the reference movement distance is preset (S100).
移動端末3の制御部33は、記憶された基準軌跡情報において取得された微分値の周波数特性と一致する一致部位があるか否かを判断し、一致部位があると判断された場合に、基準軌跡情報において一致部位に対応する基準移動距離に基づいて、移動端末3の現在の位置を決定する(S60,S70)。 The control unit 33 of the mobile terminal 3 determines whether or not there is a matching portion that matches the frequency characteristic of the differential value acquired in the stored reference trajectory information, and when it is determined that there is a matching portion, The current position of the mobile terminal 3 is determined based on the reference movement distance corresponding to the matching part in the trajectory information (S60, S70).
このように移動端末3は、基準軌跡情報に対応する1機のサーバ2と無線通信を行うことにより、移動端末3の現在の位置を決定することができる。
そして移動端末3は、基準軌跡情報において、伝搬路特性における微分値の周波数特性と一致する一致部位に対応する基準移動距離に基づいて、移動端末3の現在の位置を決定する。
As described above, the mobile terminal 3 can determine the current position of the mobile terminal 3 by performing wireless communication with one server 2 corresponding to the reference trajectory information.
Then, the mobile terminal 3 determines the current position of the mobile terminal 3 based on the reference movement distance corresponding to the matching portion that matches the frequency characteristic of the differential value in the propagation path characteristic in the reference trajectory information.
サーバ2から送信される電波の送信電力が変化しても伝搬路は変化せず、伝搬路特性は、その値(すなわち、伝達関数の強度)が、その値に依存せず且つ送信電力の変化に応じた一定の大きさで増減する。すなわち、サーバ2から送信される電波の送信電力が変化しても、伝搬路特性について周波数方向における傾きは変化しない。 Even if the transmission power of the radio wave transmitted from the server 2 changes, the propagation path does not change, and the propagation path characteristic has its value (that is, the strength of the transfer function) independent of its value and the change of transmission power Increase or decrease by a fixed size according to. That is, even if the transmission power of the radio wave transmitted from the server 2 changes, the inclination in the frequency direction does not change for the propagation path characteristics.
図7(B)のグラフG11で示すように、送信局TS(すなわち、サーバ2)から送信された電波の送信電力が小さくなった場合には、図7(B)のグラフG12で示すように、受信局RS(すなわち、移動端末3)で受信した場合における伝搬路特性は、形状は変化せずにレベルが全体的に低くなる(矢印AL1を参照)。このため、図7(A)のグラフG3と図7(B)のグラフG13で示すように、送信電力が変化しても、微分値の周波数特性は変化しない。図7(B)のグラフG13は、送信電力が小さくなった場合における微分値の周波数特性を示す。 As shown by the graph G11 in FIG. 7B, when the transmission power of the radio wave transmitted from the transmitting station TS (that is, the server 2) decreases, as shown by the graph G12 in FIG. 7B. The propagation path characteristic in the case of reception at the receiving station RS (ie, the mobile terminal 3) is generally lowered in level without changing its shape (see the arrow AL1). For this reason, as shown by the graph G3 of FIG. 7A and the graph G13 of FIG. 7B, even if the transmission power changes, the frequency characteristic of the differential value does not change. The graph G13 of FIG. 7 (B) shows the frequency characteristic of the differential value when the transmission power decreases.
これにより、移動端末3は、サーバ2から送信される電波の送信電力が変化しても基準軌跡情報を用いて測位を行うことができる。
またサーバ2は、予め設定された設置位置に固定して設置されている。そして、基準軌跡情報における基準移動距離は、サーバ2の付近に敷設されている道路上の位置を示す情報である。これにより、測位を行う領域を道路上に限定することができ、移動端末3の測位に必要な基準軌跡情報の情報量を低減することができる。なお、「道路上の位置を示す情報」とは、道路上における移動端末3の位置を特定可能な情報をいう。
Thereby, the mobile terminal 3 can perform positioning using the reference trajectory information even if the transmission power of the radio wave transmitted from the server 2 changes.
Further, the server 2 is fixedly installed at a preset installation position. The reference movement distance in the reference trajectory information is information indicating the position on the road installed near the server 2. Thereby, the area | region which performs positioning can be limited on a road, and the information content of reference | standard locus | trajectory information required for the positioning of the mobile terminal 3 can be reduced. In addition, "the information which shows the position on a road" means the information which can specify the position of the mobile terminal 3 on a road.
以上説明した実施形態において、移動端末3は本発明における無線測位装置、サーバ2は本発明における無線通信機、OFDM受信装置42は本発明における無線受信部、伝搬路推定部56は本発明における特性算出部である。 In the embodiment described above, the mobile terminal 3 is the wireless positioning device in the present invention, the server 2 is the wireless communication device in the present invention, the OFDM receiving device 42 is the wireless reception unit in the present invention, and the propagation path estimation unit 56 is the characteristic in the present invention It is a calculation unit.
また、S50の処理は本発明における傾斜情報取得部、S100の処理は本発明における基準情報記憶部、S60,S70の処理は本発明における位置決定部である。
また、伝搬路特性について周波数方向における微分値は本発明における特性傾斜情報、基準軌跡情報は本発明における測位基準情報、基準移動距離は本発明における位置関連情報である。
Further, the processing of S50 is the inclination information acquisition unit in the present invention, the processing of S100 is the reference information storage unit in the present invention, and the processing of S60 and S70 is the position determination unit in the present invention.
Further, with respect to propagation path characteristics, the differential value in the frequency direction of the propagation path characteristics is the characteristic slope information in the present invention, the reference trajectory information is the positioning reference information in the present invention, and the reference movement distance is the position related information in the present invention.
(第2実施形態)
以下に本発明の第2実施形態を図面とともに説明する。なお第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分を説明する。
Second Embodiment
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, parts different from the first embodiment will be described.
第2実施形態の無線測位システム1は、サーバ2のデータ記憶装置12が、基準軌跡を示す基準軌跡情報を記憶する代わりに、基準ディップマップを示す基準マップ情報を記憶する点が第1実施形態と異なる。 The wireless positioning system 1 of the second embodiment is that the data storage device 12 of the server 2 stores reference map information indicating a reference dip map instead of storing reference trajectory information indicating a reference trajectory according to the first embodiment. It is different from
ディップは、図11(A)に示すように、伝搬路特性において、深くて鋭いレベルの落ち込みが生じている部分である(ディップDP1,DP2を参照)。
基準ディップマップは、図11(B)に示すように、サーバ2付近の道路上でサーバ2から最も近い地点を基点としてこの道路上を走行した距離(基準移動距離)と、ディップが生じている周波数との対応関係を示すものである。
As shown in FIG. 11A, the dip is a portion where a deep and sharp level drop occurs in the propagation path characteristics (see dips DP1 and DP2).
In the reference dip map, as shown in FIG. 11B, the distance (reference movement distance) of traveling on the road near the server 2 from the point closest to the server 2 as a base point, and dip occur It shows the correspondence with the frequency.
また、第2実施形態の位置推定処理、測定処理および軌跡更新処理が第1実施形態と異なる。
まず、第2実施形態の移動端末3のCPU61が実行する位置推定処理の手順を説明する。
In addition, the position estimation process, the measurement process, and the trajectory update process of the second embodiment are different from those of the first embodiment.
First, the procedure of the position estimation process performed by the CPU 61 of the mobile terminal 3 according to the second embodiment will be described.
この位置推定処理が実行されると、CPU61は、図12に示すように、まずS410にて、無線ビーコンを検出したか否かを判断する。ここで、無線ビーコンを検出していない場合には、S510に移行する。一方、無線ビーコンを検出した場合には、S420にて、検出した無線ビーコンに含まれる識別情報により特定されるサーバ2は、移動端末3が基準ディップマップを取得しているサーバであるか否かを判断する。ここで、既に基準ディップマップを取得しているサーバである場合には、S440に移行する。 When this position estimation process is executed, the CPU 61 first determines at S410 whether a wireless beacon has been detected, as shown in FIG. Here, when the radio | wireless beacon is not detected, it transfers to S510. On the other hand, when the wireless beacon is detected, in S420, whether or not the server 2 specified by the identification information included in the detected wireless beacon is the server from which the mobile terminal 3 has acquired the reference dip map To judge. Here, if the server has already obtained the reference dip map, the process proceeds to S440.
一方、基準ディップマップを取得していないサーバである場合には、S430にて、基準マップ情報の送信を要求する基準マップ要求指令を、検出した無線ビーコンに対応するサーバ2へ送信し、S440に移行する。 On the other hand, if the server has not acquired the reference dip map, in S430, the reference map request command for requesting transmission of reference map information is transmitted to the server 2 corresponding to the detected wireless beacon, and to S440. Transition.
そしてS440に移行すると、第1実施形態のS40と同様に、伝搬路特性を取得する。さらにS450にて、後述のディップ検出処理を実行し、S440で取得された伝搬路特性の中からディップを検出する。 Then, in S440, propagation path characteristics are acquired as in S40 of the first embodiment. Furthermore, in S450, dip detection processing described later is executed, and a dip is detected from the propagation path characteristics acquired in S440.
そしてS460にて、検出した無線ビーコンに対応する基準マップ情報を既に取得している場合に、この基準マップ情報で示される基準ディップマップ(図11(B)の基準ディップマップDMを参照)上に、S450で検出したディップを重ね合わせて(図11(B)の検出ディップDD1,DD2,DD3を参照)、一致している部位があるか否かを判断する。 When reference map information corresponding to the detected wireless beacon has already been obtained in S460, the reference dip information (see reference dip map DM in FIG. 11B) indicated by the reference map information is obtained. Then, the dips detected in S450 are superimposed (see the detection dips DD1, DD2, and DD3 in FIG. 11B), and it is determined whether or not there is a matching portion.
ここで、一致している部位がある場合には、S470にて、基準ディップマップ上に、現時点より前に検出したディップ(図11(B)の検出ディップDD11,DD12を参照)を重ね合わせて一致している部位があるか否かを判断する。なお、現時点より前に検出したディップに対応する基準移動距離は、位置検出器31の検出結果に基づいて特定することができる。 Here, if there is a matching portion, in S470, superimpose the dip detected before the current time (see the detection dips DD11 and DD12 in FIG. 11B) on the reference dip map. It is determined whether there is a matching site. The reference movement distance corresponding to the dip detected before the current time can be specified based on the detection result of the position detector 31.
ここで、一致している部位がある場合には、S480にて、S460において判断した一致部位に対応する基準移動距離(図11(B)の現時点移動距離DN2を参照)に基づいて、走行している道路上における自車両の現在位置を算出する。さらにS480では、算出した現在位置に対して、「高」の信頼度を設定し、S510に移行する。信頼度は、高いことを示す「高」と、低いことを示す「低」の2種類が設けられている。 Here, if there is a matching portion, in S480, the vehicle travels based on the reference moving distance (see current moving distance DN2 in FIG. 11B) corresponding to the matching portion determined in S460. Calculate the current position of the vehicle on the road. Further, in S480, the “high” reliability is set for the calculated current position, and the process proceeds to S510. There are two types of reliability, “high” indicating high and “low” indicating low.
一方、一致している部位がない場合には、S490にて、S460において判断した一致部位に対応する基準移動距離(図11(B)の現時点移動距離DN2を参照)に基づいて、走行している道路上における自車両の現在位置を算出する。さらにS490では、算出した現在位置に対して、「低」の信頼度を設定し、S510に移行する。 On the other hand, if there is no matching site, the vehicle travels based on the reference travel distance (see current travel distance DN2 of FIG. 11B) corresponding to the matching site determined in S460 in S490. Calculate the current position of the vehicle on the road. Further, in S490, the “low” reliability is set for the calculated current position, and the process proceeds to S510.
またS460にて、一致している部位がない場合には、S500にて、位置検出器31の検出結果に基づいて自車両の現在位置を算出する。さらにS500では、算出した現在位置に対して、「低」の信頼度を設定し、S510に移行する。 If there is not a matching portion at S460, the current position of the vehicle is calculated based on the detection result of the position detector 31 at S500. Furthermore, in S500, the "low" reliability is set for the calculated current position, and the process proceeds to S510.
そしてS510に移行すると、検出した無線ビーコンに対応するサーバ2から基準マップ情報を受信したか否かを判断する。ここで、基準マップ情報を受信していない場合には、位置推定処理を一旦終了する。一方、基準マップ情報を受信した場合には、S520にて、受信した基準マップ情報をRAM63に記憶し、位置推定処理を一旦終了する。 And if it transfers to S510, it will be judged whether reference | standard map information was received from the server 2 corresponding to the detected wireless beacon. Here, when the reference map information is not received, the position estimation process is temporarily ended. On the other hand, when the reference map information is received, the received reference map information is stored in the RAM 63 in S520, and the position estimation process is temporarily ended.
次に、S450で実行されるディップ検出処理の手順を説明する。
このディップ検出処理は、図13に示すように、伝搬路特性において、伝達関数の値(以下、伝達関数値という)が判定値Ithを下回る減少側周波数f1と、伝達関数値が判定値Ithを上回る増加側周波数f2を検出することにより、ディップが生じる周波数を検出する。
Next, the procedure of the dip detection process executed in S450 will be described.
In this dip detection processing, as shown in FIG. 13, in the propagation path characteristics, the decrease side frequency f1 where the value of the transfer function (hereinafter referred to as transfer function value) falls below the determination value Ith, and the transfer function value becomes the determination value Ith. The frequency at which the dip occurs is detected by detecting the increase frequency f2 that is higher.
このディップ検出処理が実行されると、CPU61は、図14に示すように、まずS610にて、検出周波数Fdを予め設定された検出開始周波数fsに設定する。そしてS620にて、伝搬路特性について、検出周波数Fdでの伝達関数値が予め設定された判定値Ith未満であるか否かを判断する。ここで、検出周波数Fdでの伝達関数値が判定値Ith以上である場合には、S630にて、検出周波数Fdに予め設定された周波数増加量Δfを加算した加算値を新たな検出周波数Fdとして設定し、S620に移行する。一方、検出周波数Fdでの伝達関数値が判定値Ith未満である場合には、S640にて、減少側周波数f1を検出周波数Fdに設定する。 When this dip detection process is executed, the CPU 61 first sets the detection frequency Fd to a preset detection start frequency fs in S610 as shown in FIG. Then, in S620, it is determined whether or not the transfer function value at the detection frequency Fd is smaller than a predetermined determination value Ith for the propagation path characteristic. Here, when the transfer function value at the detection frequency Fd is equal to or greater than the determination value Ith, at S630, an addition value obtained by adding the frequency increase amount Δf set in advance to the detection frequency Fd is set as a new detection frequency Fd. Set and go to S620. On the other hand, if the transfer function value at the detection frequency Fd is less than the determination value Ith, the decrease side frequency f1 is set to the detection frequency Fd at S640.
そしてS650にて、検出周波数Fdに周波数増加量Δfを加算した加算値を新たな検出周波数Fdとして設定する。その後S660にて、伝搬路特性について、検出周波数Fdでの伝達関数値が判定値Ithを超えているか否かを判断する。ここで、検出周波数Fdでの伝達関数値が判定値Ith以下である場合には、S650に移行する。 Then, in S650, an addition value obtained by adding the frequency increase amount Δf to the detection frequency Fd is set as a new detection frequency Fd. Thereafter, in S660, it is determined whether or not the transfer function value at the detection frequency Fd exceeds the determination value Ith for the propagation path characteristic. Here, when the transfer function value at the detection frequency Fd is equal to or less than the determination value Ith, the process proceeds to S650.
一方、検出周波数Fdでの伝達関数値が判定値Ithを超えている場合には、S670にて、増加側周波数f2を検出周波数Fdに設定する。そしてS680にて、減少側周波数f1と増加側周波数f2との平均値を算出し、S690にて、S680で算出された平均値をディップ周波数として記憶する。 On the other hand, if the transfer function value at the detection frequency Fd exceeds the determination value Ith, at S670, the increase side frequency f2 is set to the detection frequency Fd. Then, in S680, the average value of the decrease side frequency f1 and the increase side frequency f2 is calculated, and in S690, the average value calculated in S680 is stored as the dip frequency.
次にS700にて、検出周波数Fdが予め設定された検出終了周波数fe以上であるか否かを判断する。ここで、検出周波数Fdが検出終了周波数fe未満である場合には、S710にて、検出周波数Fdに周波数増加量Δfを加算した加算値を新たな検出周波数Fdとして設定し、S620に移行する。一方、検出周波数Fdが検出終了周波数fe以上である場合には、ディップ検出処理を終了する。 Next, in S700, it is determined whether the detection frequency Fd is equal to or higher than a predetermined detection end frequency fe. Here, if the detection frequency Fd is less than the detection end frequency fe, in S710, an addition value obtained by adding the frequency increase amount Δf to the detection frequency Fd is set as a new detection frequency Fd, and the process proceeds to S620. On the other hand, when the detection frequency Fd is equal to or higher than the detection end frequency fe, the dip detection process is ended.
また、第2実施形態の測定処理および軌跡更新処理は、微分値の周波数特性の代わりに、ディップを用いる点が第1実施形態と異なる。
このように構成された移動端末3の制御部33は、伝搬路特性についてディップが生じる周波数を検出し、ディップの周波数特性を取得する(S450)。
The measurement process and the trajectory update process of the second embodiment are different from those of the first embodiment in that a dip is used instead of the frequency characteristic of the differential value.
The control unit 33 of the mobile terminal 3 configured as described above detects the frequency at which the dip occurs in the propagation path characteristic, and acquires the frequency characteristic of the dip (S450).
移動端末3の制御部33は、伝搬路特性におけるディップの周波数特性と、基準移動距離との対応関係が予め設定された基準マップ情報を記憶する(S520)。
移動端末3の制御部33は、記憶された基準軌跡情報において取得されたディップの周波数特性と一致する一致部位があるか否かを判断し、一致部位があると判断された場合に、基準マップ情報において一致部位に対応する基準移動距離に基づいて、移動端末3の現在の位置を決定する(S460〜S490)。
The control unit 33 of the mobile terminal 3 stores reference map information in which the correspondence between the frequency characteristic of the dip in the propagation path characteristic and the reference movement distance is preset (S520).
The control unit 33 of the mobile terminal 3 determines whether or not there is a matching portion that matches the frequency characteristic of the dip acquired in the stored reference trajectory information, and when it is determined that there is a matching portion, the reference map The current position of the mobile terminal 3 is determined based on the reference movement distance corresponding to the matching part in the information (S460 to S490).
このように移動端末3は、伝搬路特性において極小値となる周波数を用いて、測位を行う。これにより、検出されたディップの周波数と、基準マップ情報において設定されているディップの周波数とが一致しているか否かという簡便な方法で、一致部位があるか否かを判断することができ、制御部33の処理負荷を低減することができる。 As described above, the mobile terminal 3 performs positioning by using the frequency at which the channel characteristic becomes the minimum value. This makes it possible to determine whether there is a matching part by a simple method of determining whether the detected dip frequency matches the dip frequency set in the reference map information. The processing load of the control unit 33 can be reduced.
以上説明した実施形態において、S450の処理は本発明における傾斜情報取得部、S520の処理は本発明における基準情報記憶部、S460〜S490の処理は本発明における位置決定部である。 In the embodiment described above, the processing of S450 is the inclination information acquisition unit in the present invention, the processing of S520 is the reference information storage unit in the present invention, and the processing of S460 to S490 is the position determination unit in the present invention.
また、ディップは本発明における周波数傾斜情報および特性傾斜情報、基準マップ情報は本発明における測位基準情報、ディップの周波数は本発明における極小値となる周波数である。 Further, dip is frequency tilt information and characteristic tilt information in the present invention, reference map information is positioning reference information in the present invention, and dip frequency is a frequency which becomes a local minimum value in the present invention.
(第3実施形態)
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2実施形態と異なる部分を説明する。
Third Embodiment
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the third embodiment, parts different from the second embodiment will be described.
第3実施形態の無線測位システム1は、ディップ検出処理が変更された点が第2実施形態と異なる。
次に、第3実施形態のディップ検出処理の手順を説明する。
The wireless positioning system 1 of the third embodiment is different from that of the second embodiment in that the dip detection process is changed.
Next, the procedure of the dip detection process according to the third embodiment will be described.
このディップ検出処理は、図15に示すように、まず、伝搬路特性(グラフG21を参照)について周波数方向における微分を行い、微分値の周波数特性(グラフG22を参照)を作成する。 In this dip detection process, as shown in FIG. 15, first, the channel characteristic (see graph G21) is differentiated in the frequency direction to create the frequency characteristic of the differential value (see graph G22).
そしてディップ検出処理は、微分値の周波数特性について、極小値となる極小周波数f11と、極大値となる極大周波数f12を検出する。さらにディップ検出処理は、極小値と極大値との差ΔDが予め設定されたディップ判定値Dthを超えている場合に、極小周波数f11と極大周波数f12との中間の周波数を、ディップが生じる周波数として検出する。 Then, in the dip detection processing, a local minimum frequency f11 which is a local minimum and a local maximum frequency f12 which is a local maximum are detected in the frequency characteristics of the differential value. Furthermore, in the dip detection process, when the difference ΔD between the minimum value and the maximum value exceeds the preset dip judgment value Dth, the intermediate frequency between the minimum frequency f11 and the maximum frequency f12 is taken as the frequency at which the dip occurs. To detect.
このディップ検出処理が実行されると、CPU61は、図16に示すように、まずS810にて、S50と同様にして、S440で取得された伝搬路特性について周波数方向における微分を行い、微分値の周波数特性を作成する。 When this dip detection process is executed, the CPU 61 first differentiates in the frequency direction the propagation path characteristic acquired in S440 in S810 in the same manner as in S50 as shown in FIG. Create frequency characteristics.
またS820にて、検出周波数Fdを予め設定された検出開始周波数fsに設定する。そしてS830にて、微分値の周波数特性について、検出周波数Fdでの微分値が極小値であるか否かを判断する。ここで、検出周波数Fdでの微分値が極小値でない場合には、S840にて、検出周波数Fdに予め設定された周波数増加量Δfを加算した加算値を新たな検出周波数Fdとして設定し、S840に移行する。 Further, at S820, the detection frequency Fd is set to a preset detection start frequency fs. Then, in S830, it is determined whether or not the differential value at the detection frequency Fd is a minimum value with respect to the frequency characteristic of the differential value. Here, when the differential value at the detection frequency Fd is not the minimum value, at S840, an addition value obtained by adding the frequency increase amount Δf preset to the detection frequency Fd is set as a new detection frequency Fd, and S840. Migrate to
一方、検出周波数Fdでの微分値が極小値である場合には、S850にて、極小周波数f11を検出周波数Fdに設定する。さらにS860にて、極小値d1を検出周波数Fdでの微分値に設定する。 On the other hand, when the differential value at the detection frequency Fd is the minimum value, at S850, the minimum frequency f11 is set to the detection frequency Fd. Further, in S860, the local minimum value d1 is set to the differential value at the detection frequency Fd.
そしてS870にて、検出周波数Fdに周波数増加量Δfを加算した加算値を新たな検出周波数Fdとして設定する。その後S880にて、検出周波数Fdでの微分値が極大値であるか否かを判断する。ここで、検出周波数Fdでの微分値が極大値でない場合には、S870に移行する。 Then, in S870, an addition value obtained by adding the frequency increase amount Δf to the detection frequency Fd is set as a new detection frequency Fd. Thereafter, in S880, it is determined whether the differential value at the detection frequency Fd is a maximum value. Here, when the differential value at the detection frequency Fd is not the maximum value, the process proceeds to S870.
一方、検出周波数Fdでの微分値が極大値である場合には、S890にて、極大周波数f12を検出周波数Fdに設定する。さらにS900にて、極大値d2を検出周波数Fdでの微分値に設定する。 On the other hand, when the differential value at the detection frequency Fd is the maximum value, at S890, the maximum frequency f12 is set to the detection frequency Fd. Further, in S900, the local maximum value d2 is set to the differential value at the detection frequency Fd.
そしてS910にて、極大値d2から極小値d1を減算した減算値を差ΔDとして設定する。次にS920にて、差ΔDが予め設定されたディップ判定値Dthを超えているか否かを判断する。ここで、差ΔDがディップ判定値Dth以下である場合には、S930にて、検出周波数Fdに周波数増加量Δfを加算した加算値を新たな検出周波数Fdとして設定し、S830に移行する。 Then, in S910, the subtraction value obtained by subtracting the local minimum value d1 from the local maximum value d2 is set as the difference ΔD. Next, in S920, it is determined whether the difference ΔD exceeds a preset dip determination value Dth. Here, when the difference ΔD is equal to or less than the dip determination value Dth, in S930, an addition value obtained by adding the frequency increase amount Δf to the detection frequency Fd is set as a new detection frequency Fd, and the process proceeds to S830.
一方、差ΔDがディップ判定値Dthを超えている場合には、S940にて、極小周波数f11と極大周波数f12との平均値を算出し、S950にて、S940で算出された平均値をディップ周波数として記憶する。 On the other hand, when the difference ΔD exceeds the dip determination value Dth, the average value of the local minimum frequency f11 and the local maximum frequency f12 is calculated in S940, and the average calculated in S940 is the dip frequency in S950. Remember as.
次にS960にて、検出周波数Fdが予め設定された検出終了周波数fe以上であるか否かを判断する。ここで、検出周波数Fdが検出終了周波数fe未満である場合には、S930に移行する。一方、検出周波数Fdが検出終了周波数fe以上である場合には、ディップ検出処理を終了する。 Next, in S960, it is determined whether the detection frequency Fd is equal to or higher than a predetermined detection end frequency fe. Here, when the detection frequency Fd is less than the detection end frequency fe, the process proceeds to S930. On the other hand, when the detection frequency Fd is equal to or higher than the detection end frequency fe, the dip detection process is ended.
このように構成された移動端末3の制御部33は、極大値d2から極小値d1を減算した差ΔDが予め設定されたディップ判定値Dthを超えている場合に、極小周波数f11と極大周波数f12との平均値をディップ周波数とする。これにより、急傾斜で減少から増加に変化する箇所をディップとして検出することができる。 The control unit 33 of the mobile terminal 3 configured in this way determines the minimum frequency f11 and the maximum frequency f12 when the difference ΔD obtained by subtracting the minimum value d1 from the maximum value d2 exceeds the preset dip determination value Dth. And the average value of and the dip frequency. As a result, it is possible to detect as a dip a portion that changes from a decrease to an increase with a steep slope.
以上説明した実施形態において、S920の判断条件は本発明における急傾斜判定条件である。
(第4実施形態)
以下に本発明の第4実施形態を図面とともに説明する。なお第4実施形態では、第1実施形態と異なる部分を説明する。
In the embodiment described above, the judgment condition of S920 is the steep inclination judgment condition in the present invention.
Fourth Embodiment
The fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the fourth embodiment, parts different from the first embodiment will be described.
第4実施形態の無線測位システム1では、図17(A)と図17(B)に示すように、基準軌跡における微分値の周波数特性と、移動端末3により取得される微分値の周波数特性との間で、帯域と、周波数分解サンプル数と、分解能帯域幅(RBW:resolution bandwidth)とが異なる。 In the wireless positioning system 1 of the fourth embodiment, as shown in FIGS. 17A and 17B, the frequency characteristic of the differential value in the reference trajectory and the frequency characteristic of the differential value acquired by the mobile terminal 3 Between the frequency band, the number of frequency resolution samples, and the resolution bandwidth (RBW).
基準軌跡における微分値の周波数特性は、図17(A)に示すように、帯域が10MHz、周波数分解サンプル数が8192ポンント、RBWが1220.7Hzである。
移動端末3により取得される微分値の周波数特性は、図17(B)に示すように、帯域が5MHz、周波数分解サンプル数が1024ポンント、RBWが4882.8Hzである。
As shown in FIG. 17A, the frequency characteristic of the differential value in the reference trajectory is 10 MHz, the number of frequency-resolved samples is 8192 ponnt, and the RBW is 1220.7 Hz.
The frequency characteristic of the differential value acquired by the mobile terminal 3 is, as shown in FIG. 17B, a band of 5 MHz, the number of frequency-resolved samples is 1024, and the RBW is 4882.8 Hz.
軌跡変換処理は、図17(C)に示すように、基準軌跡における微分値の周波数特性のRBWを、移動端末3により取得される微分値の周波数特性のRBWと一致するように変換する。 In the trajectory conversion process, as shown in FIG. 17C, the RBW of the frequency characteristic of the differential value in the reference trajectory is converted to match the RBW of the frequency characteristic of the differential value acquired by the mobile terminal 3.
第4実施形態の無線測位システム1は、位置推定処理が変更された点が第1実施形態と異なる。
第4実施形態の位置推定処理は、S92,S94,S96の処理が追加された点と、S100の処理が省略された点が第1実施形態と異なる。
The wireless positioning system 1 of the fourth embodiment is different from the first embodiment in that the position estimation process is changed.
The position estimation process of the fourth embodiment differs from the first embodiment in that the processes of S92, S94, and S96 are added and the process of S100 is omitted.
すなわち、図18に示すように、S90にて、基準軌跡情報を受信した場合には、S92にて、変換パラメータを算出する。具体的には、まず、移動端末3により取得される微分値の周波数特性の帯域を周波数分解サンプル数で除算した値を変換後RBWとして算出する。なお、上記の微分値の周波数特性の帯域と周波数分解サンプル数は、移動端末3内に予め設定されている。例えば、移動端末3により取得される微分値の周波数特性の帯域が5MHzであり、周波数分解サンプル数が1024ポンントである場合には、変換後RBWは4882.8Hzである。そして、変換後RBWを、基準軌跡における微分値の周波数特性のRBWで除算し、この除算値を変換パラメータとして算出する。なお、基準軌跡における微分値の周波数特性のRBWを示すRBW情報は、基準軌跡情報に付加されており、受信した基準軌跡情報から取得することができる。例えば、RBW情報が示すRBWが1220.7Hzである場合には、変換パラメータは4ポイントである。 That is, as shown in FIG. 18, when the reference trajectory information is received in S90, the conversion parameter is calculated in S92. Specifically, first, a value obtained by dividing the band of the frequency characteristic of the differential value acquired by the mobile terminal 3 by the number of frequency-resolved samples is calculated as a post-conversion RBW. The band of frequency characteristics of the differential value and the number of frequency-resolved samples are set in advance in the mobile terminal 3. For example, when the band of the frequency characteristic of the differential value acquired by the mobile terminal 3 is 5 MHz and the number of frequency-resolved samples is 1024, the post-conversion RBW is 4882.8 Hz. Then, the converted RBW is divided by the RBW of the frequency characteristic of the differential value on the reference trajectory, and this divided value is calculated as a conversion parameter. The RBW information indicating the RBW of the frequency characteristic of the differential value in the reference trajectory is added to the reference trajectory information, and can be acquired from the received reference trajectory information. For example, if the RBW indicated by the RBW information is 1220.7 Hz, the conversion parameter is 4 points.
そしてS94にて、基準軌跡情報が示す基準軌跡において、変換パラメータが示すポイント分を1ポイント分にまとめる変換を行う(図17(C)を参照)。さらにS96にて、変換後の基準軌跡を示す情報を変換後の基準軌跡情報としてRAM63に記憶し、位置推定処理を一旦終了する。 Then, at S94, in the reference trajectory indicated by the reference trajectory information, conversion is performed in which the points indicated by the conversion parameter are grouped into one point (see FIG. 17C). Further, in S96, information indicating the converted reference trajectory is stored in the RAM 63 as converted reference trajectory information, and the position estimation process is temporarily ended.
このように構成された移動端末3のOFDM受信装置42は、サーバ2から送信される基準軌跡情報を受信する。
移動端末3の制御部33は、記憶する基準軌跡情報の分解能帯域幅と一致するように、OFDM受信装置42で受信した基準軌跡情報の分解能帯域幅を変換する(S92,S94)。
The OFDM receiver 42 of the mobile terminal 3 configured in this way receives the reference trajectory information transmitted from the server 2.
The control unit 33 of the mobile terminal 3 converts the resolution bandwidth of the reference trajectory information received by the OFDM receiving apparatus 42 so as to match the resolution bandwidth of the stored reference trajectory information (S92, S94).
移動端末3の制御部33は、分解能帯域幅が変換された後の基準軌跡情報を記憶する(S96)。
これにより移動端末3は、サーバ2から送信される基準軌跡情報の分解能帯域幅と、伝搬路推定部56が伝搬路特性を算出するときの分解能帯域幅とが異なる場合であっても、両者の分解能帯域幅を一致させた状態で、一致部位があるか否かを判断することができる。
The control unit 33 of the mobile terminal 3 stores the reference trajectory information after the resolution bandwidth is converted (S96).
As a result, even if the resolution bandwidth of the reference trajectory information transmitted from the server 2 is different from the resolution bandwidth when the channel estimation unit 56 calculates the channel characteristics, the mobile terminal 3 has both With the resolution bandwidths matched, it can be determined whether there is a matching site.
以上説明した実施形態において、S92,S94の処理は本発明における測位側変換部、S96の処理は本発明における基準情報記憶部である。
(第5実施形態)
以下に本発明の第5実施形態を図面とともに説明する。なお第5実施形態では、第1実施形態と異なる部分を説明する。
In the embodiment described above, the processing of S92 and S94 is the positioning side conversion unit in the present invention, and the processing of S96 is the reference information storage unit in the present invention.
Fifth Embodiment
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the fifth embodiment, parts different from the first embodiment will be described.
第5実施形態の無線測位システム1は、移動端末3が実行する位置推定処理と、サーバ2が実行する軌跡更新処理が変更された点が第1実施形態と異なる。
まず、第5実施形態の位置推定処理の手順を説明する。
The wireless positioning system 1 of the fifth embodiment is different from the first embodiment in that the position estimation process performed by the mobile terminal 3 and the trajectory update process performed by the server 2 are changed.
First, the procedure of the position estimation process of the fifth embodiment will be described.
第5実施形態の位置推定処理は、図19に示すように、S30の代わりにS35の処理を実行する点が第1実施形態と異なる。
すなわち、S20にて、基準軌跡を取得していないサーバである場合には、S35にて、基準軌跡要求指令と軌跡変換用情報を、検出した無線ビーコンに対応するサーバ2へ送信し、S40に移行する。軌跡変換用情報は、移動端末3により取得される微分値の周波数特性の帯域を示す帯域情報と、周波数分解サンプル数を示すサンプル数情報とを含む。
The position estimation process of the fifth embodiment is different from that of the first embodiment in that the process of S35 is executed instead of S30 as shown in FIG.
That is, if the server does not acquire the reference trajectory in S20, in S35, the reference trajectory request command and the information for trajectory conversion are transmitted to the server 2 corresponding to the detected wireless beacon, and to S40. Transition. The locus conversion information includes band information indicating the band of the frequency characteristic of the differential value acquired by the mobile terminal 3 and sample number information indicating the number of frequency-resolved samples.
次に、第5実施形態の軌跡更新処理の手順を説明する。
第5実施形態の軌跡更新処理は、図20に示すように、S320の代わりにS312,S314,S316の処理を実行する点が第1実施形態と異なる。
Next, the procedure of the trajectory update process of the fifth embodiment will be described.
The locus update process of the fifth embodiment differs from the first embodiment in that the processes of S312, S314, and S316 are executed instead of S320 as shown in FIG.
すなわち、S310にて、基準軌跡要求指令を受信した場合には、S312にて、変換パラメータを算出する。具体的には、まず、基準軌跡要求指令とともに受信した軌跡変換用情報に含まれる帯域情報とサンプル数情報を用いて、第4実施形態のS92と同様にして、変換後RBWを算出する。そして、変換後RBWを、基準軌跡における微分値の周波数特性のRBWで除算し、この除算値を変換パラメータとして算出する。なお、基準軌跡における微分値の周波数特性のRBWを示すRBW情報は、サーバ2内に予め設定されている。 That is, when the reference trajectory request command is received in S310, the conversion parameter is calculated in S312. Specifically, first, the converted RBW is calculated in the same manner as in S92 of the fourth embodiment using the band information and the sample number information included in the information for trajectory conversion received along with the reference trajectory request command. Then, the converted RBW is divided by the RBW of the frequency characteristic of the differential value on the reference trajectory, and this divided value is calculated as a conversion parameter. The RBW information indicating the RBW of the frequency characteristic of the differential value in the reference trajectory is preset in the server 2.
そしてS314にて、第4実施形態のS94と同様にして、データ記憶装置12に記憶されている基準軌跡情報が示す基準軌跡において、変換パラメータが示すポイント分を1ポイント分にまとめる変換を行う。その後S316にて、変換後の基準軌跡を示す基準軌跡情報を、路車間通信により移動端末3へ送信し、S330に移行する。 Then, in S314, as in S94 of the fourth embodiment, in the reference trajectory indicated by the reference trajectory information stored in the data storage device 12, conversion is performed to combine points indicated by the conversion parameter into one point. Thereafter, in S316, reference trajectory information indicating the converted reference trajectory is transmitted to the mobile terminal 3 by road-vehicle communication, and the process proceeds to S330.
このように構成された移動端末3のOFDM受信装置42は、サーバ2から送信される基準軌跡情報を受信する。
移動端末3の制御部33は、OFDM受信装置42で受信した基準軌跡情報を記憶する(S100)。
The OFDM receiver 42 of the mobile terminal 3 configured in this way receives the reference trajectory information transmitted from the server 2.
The controller 33 of the mobile terminal 3 stores the reference trajectory information received by the OFDM receiver 42 (S100).
移動端末3の制御部33は、記憶する基準軌跡情報の分解能帯域幅を特定可能な軌跡変換用情報をサーバ2へ送信する(S35)。
サーバ2は、移動端末3から受信した軌跡変換用情報を用いて、軌跡変換用情報により特定される分解能帯域幅と一致するように、サーバ2に記憶されている基準軌跡情報の分解能帯域幅を変換する(S312,S314)。そしてサーバ2は、分解能帯域幅が変換された後の軌跡変換用情報を移動端末3へ送信する(S316)。
The control unit 33 of the mobile terminal 3 transmits, to the server 2, trajectory conversion information that can specify the resolution bandwidth of the stored reference trajectory information (S35).
The server 2 uses the trajectory conversion information received from the mobile terminal 3 to set the resolution bandwidth of the reference trajectory information stored in the server 2 to match the resolution bandwidth specified by the trajectory conversion information. It converts (S312, S314). Then, the server 2 transmits the trajectory conversion information after the resolution bandwidth has been converted to the mobile terminal 3 (S316).
これにより移動端末3は、移動端末3が軌跡変換用情報の分解能帯域幅を変換する処理を省略することができ、移動端末3の処理負荷を低減することができる。
以上説明した実施形態において、S35の処理は本発明における変換用情報送信部、S312,S314の処理は本発明における送信側変換部である。
As a result, the mobile terminal 3 can omit the processing for the mobile terminal 3 to convert the resolution bandwidth of the trajectory conversion information, and can reduce the processing load of the mobile terminal 3.
In the embodiment described above, the processing of S35 is the conversion information transmission unit in the present invention, and the processing of S312 and S314 is the transmission side conversion unit in the present invention.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
(変形例1)
例えば上記実施形態では、伝搬路の伝達関数の周波数特性を伝搬路特性として取得するものを示した。しかし、図21(A)のグラフG4で示すように、伝搬路の伝達関数の強度と、送信信号が伝搬路を伝搬することにより遅延する伝搬遅延時間との関係を示すインパルス応答を、伝搬路特性として取得するようにしてもよい。図21(A)および図21(B)に示すように、送信局TS(すなわち、サーバ2)から送信された電波の送信電力が小さくなった場合には(グラフG1とグラフG11を参照)、受信局RS(すなわち、移動端末3)で受信した場合におけるインパルス応答は、形状は変化せずにレベルが全体的に低くなる(グラフG4およびグラフG14と矢印AL2を参照)。このため、グラフG5とグラフG15で示すように、送信電力が変化しても、微分値の時間特性は変化しない。なお、インパルス応答について時間方向における微分値は本発明における特性傾斜情報である。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, As long as it belongs to the technical scope of this invention, a various form can be taken.
(Modification 1)
For example, in the above embodiment, the frequency characteristic of the transfer function of the propagation path is acquired as the propagation path characteristic. However, as shown by the graph G4 in FIG. 21A, an impulse response indicating the relationship between the strength of the transfer function of the propagation path and the propagation delay time delayed by the propagation of the transmission signal through the propagation path is It may be acquired as a characteristic. As shown in FIGS. 21A and 21B, when the transmission power of the radio wave transmitted from the transmitting station TS (that is, the server 2) becomes smaller (see the graph G1 and the graph G11), The impulse response in the case of reception at the receiving station RS (ie, the mobile terminal 3) is generally low in level without any change in shape (see graph G4 and graph G14 and arrow AL2). Therefore, as shown by the graph G5 and the graph G15, even if the transmission power changes, the time characteristic of the differential value does not change. The derivative value in the time direction of the impulse response is the characteristic slope information in the present invention.
またインパルス応答は、遅延波が少ないと情報量が少なくなるため、遅延波が少ない場合に、上記の位置推定処理および測定処理における処理負荷を低減することができる。
(変形例2)
また上記実施形態では、無線測位システム1がOFDM伝送方式を用いて無線通信を行うものを示した。しかし、無線測位システム1が、パルス幅が非常に短い信号を繰り返し送信するウルトラワイドバンド(Ultra Wide Band)伝送方式で無線通信を行う場合には、上記の位置推定処理および測定処理においてインパルス応答を用いるとよい。ウルトラワイドバンド伝送方式では、サーバ2が、インパルスと呼ばれる非常に短い信号を用いて無線ビーコンを送信することになるからである。
Further, since the amount of information in the impulse response decreases as the number of delayed waves decreases, the processing load in the above-described position estimation processing and measurement processing can be reduced when the number of delayed waves is small.
(Modification 2)
In the above embodiment, the wireless positioning system 1 performs the wireless communication using the OFDM transmission method. However, when the wireless positioning system 1 performs wireless communication by an Ultra Wide Band transmission method in which a signal with an extremely short pulse width is repeatedly transmitted, impulse response is used in the above-described position estimation processing and measurement processing. It is good to use. In the ultra wide band transmission system, the server 2 transmits a wireless beacon using a very short signal called an impulse.
(変形例3)
また上記実施形態では、伝搬路の伝達関数の周波数特性を伝搬路特性として取得し、この伝搬路特性の微分値の周波数特性を作成するものを示した。しかし、路車間通信装置32で受信した受信信号について高速フーリエ変換処理とIQ信号二乗和による電力値算出を行うことにより、受信信号の電力値の周波数特性を取得し、この受信信号の電力値の周波数特性について周波数方向における微分を行い、微分値の周波数特性を作成するようにしてもよい。なお、受信信号の電力値の周波数特性は、本発明における受信電力周波数特性である。
(Modification 3)
In the above embodiment, the frequency characteristic of the transfer function of the propagation path is acquired as the propagation path characteristic, and the frequency characteristic of the differential value of the propagation path characteristic is created. However, the frequency characteristic of the power value of the received signal is acquired by performing the fast Fourier transform processing and the power value calculation by the IQ signal square sum on the received signal received by the road-to-vehicle communication device 32, and the received signal power value is calculated. The frequency characteristic may be differentiated in the frequency direction to create the frequency characteristic of the differential value. The frequency characteristic of the power value of the reception signal is the reception power frequency characteristic in the present invention.
(変形例4)
また、上記のインパルス応答の代わりに、受信信号の電力値と伝搬遅延時間との関係を示す受信信号の電力値の時間特性を取得し、この受信信号の電力値の時間特性について時間方向における微分を行い、微分値の時間特性を作成するようにしてもよい。
(Modification 4)
Also, instead of the above-mentioned impulse response, the time characteristic of the power value of the received signal indicating the relationship between the power value of the received signal and the propagation delay time is acquired, and the time characteristic of the power value of this received signal is differentiated in the time direction To create time characteristics of differential values.
(変形例5)
また上記実施形態では、伝搬路の伝達関数の周波数特性を用いて無線測位を行うものを示した。しかし、伝搬路の伝達関数の周波数特性と、伝搬路の伝達関数の時間特性と、受信信号の電力値の周波数特性と、受信信号の電力値の時間特性の少なくとも2つを用いて無線測位を行うようにしてもよい。
(Modification 5)
Moreover, in the said embodiment, what performed wireless positioning using the frequency characteristic of the transfer function of a propagation path was shown. However, wireless positioning is performed using at least two of the frequency characteristics of the transfer function of the propagation path, the time characteristics of the transfer function of the propagation path, the frequency characteristics of the power value of the received signal, and the time characteristics of the power value of the received signal You may do so.
(変形例6)
また上記実施形態では、移動端末3が、移動する物体(すなわち、移動体)のうち自動車に搭載されるものを示したが、自動車に限定されるものではなく、例えば二輪車および歩行者等に搭載されるようにしてもよい。
(Modification 6)
Moreover, in the said embodiment, although the mobile terminal 3 showed what is mounted in a motor vehicle among moving objects (namely, mobile object), it is not limited to a motor vehicle, For example, it mounts in a two-wheeled vehicle, a pedestrian, etc. It may be done.
(変形例7)
また上記実施形態では、「道路上の位置を示す情報」として基準移動距離を用いたものを示したが、緯度および経度、または、2次元座標を用いるようにしてもよい。
(Modification 7)
In the above embodiment, the reference movement distance is used as the “information indicating the position on the road”, but latitude and longitude, or two-dimensional coordinates may be used.
また、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一部を省略してもよい。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または置換してもよい。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。 Also, the function of one component in the above embodiment may be distributed as a plurality of components, or the function of a plurality of components may be integrated into one component. In addition, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above-described embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other above-described embodiment. In addition, all the aspects contained in the technical thought specified only by the words described in the claim are an embodiment of the present invention.
上述した移動端末3の他、当該移動端末3を構成要素とするシステム、当該移動端末3としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、無線測位方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。 In addition to the mobile terminal 3 described above, the system according to the present invention includes a system having the mobile terminal 3 as a component, a program for causing a computer to function as the mobile terminal 3, a medium storing the program, a wireless positioning method, etc. Can also be realized.
1…無線測位システム、2…サーバ、3…移動端末、32…路車間通信装置、33…制御部、42…OFDM受信装置、56…伝搬路推定部、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless positioning system, 2 ... Server, 3 ... Mobile terminal, 32 ... Road-to-vehicle communication apparatus, 33 ... Control part, 42 ... OFDM receiving apparatus, 56 ... Propagation path estimation part,
Claims (9)
データを無線送信する無線通信機(2)から送信される電波を受信する無線受信部(42)と、
前記電波を前記無線受信部で受信した場合における伝搬路特性を算出する特性算出部(56)と、
前記特性算出部が算出した前記伝搬路特性における傾きに関する情報である特性傾斜情報を取得する傾斜情報取得部(S50,S450)と、
前記伝搬路特性の前記特性傾斜情報と、前記無線測位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予め設定された測位基準情報を記憶する基準情報記憶部(S96,S100,S520)と、
前記基準情報記憶部により記憶された前記測位基準情報において、前記傾斜情報取得部で取得された前記特性傾斜情報と一致する一致部位があるか否かを判断し、前記一致部位があると判断された場合に、前記測位基準情報において前記一致部位に対応する前記位置関連情報に基づいて、前記無線測位装置の現在の位置を決定する位置決定部(S60,S70,S460〜S490)と
を備える無線測位装置。 A wireless positioning device (3) mounted on a mobile body,
A wireless receiver (42) for receiving radio waves transmitted from a wireless communication device (2) for wirelessly transmitting data;
A characteristic calculation unit (56) that calculates channel characteristics when the radio wave is received by the wireless reception unit;
Inclination information acquisition units (S50, S450) for acquiring characteristic inclination information that is information related to the inclination of the propagation path characteristic calculated by the characteristic calculation unit;
A reference information storage unit (S96, S100, and S100, which stores positioning reference information in which a correspondence relationship between the characteristic slope information of the propagation path characteristic and position related information that is information related to the position of the wireless positioning device is preset. S520),
In the positioning reference information stored by the reference information storage unit, it is determined whether there is a matching portion that matches the characteristic tilt information obtained by the tilt information obtaining unit, and it is determined that the matching portion is present And a position determination unit (S60, S70, S460 to S490) for determining the current position of the wireless positioning device based on the position related information corresponding to the matching portion in the positioning standard information. Positioning device.
前記測位基準情報における前記位置関連情報は、前記無線通信機の付近に敷設されている道路上の位置を示す情報である
ことを特徴とする請求項1に記載の無線測位装置。 The wireless communication device is fixedly installed at a preset installation position,
The wireless positioning device according to claim 1, wherein the position related information in the positioning reference information is information indicating a position on a road installed near the wireless communication device.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線測位装置。 The characteristic slope information is a differential value calculated by performing differentiation in the frequency direction when the propagation path characteristic is a frequency characteristic, and when the propagation path characteristic is a time characteristic, a time direction The wireless positioning device according to claim 1 or 2, which is a differential value calculated by performing differentiation in.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線測位装置。 The characteristic slope information is a frequency at which the propagation path characteristic is a local minimum value when the propagation path characteristic is a frequency characteristic, and when the propagation path characteristic is a time characteristic, the propagation path characteristic is It is the time used as the minimum value. The radio | wireless positioning apparatus of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項4に記載の無線測位装置。 The frequency at which the propagation path characteristics become the minimum value and the time at which the propagation path characteristics become the minimum value are locations that change from a decrease to an increase at a steep slope that satisfies a preset steep slope determination condition. The wireless positioning device according to claim 4.
前記無線受信部は、前記無線通信機からウルトラワイドバンド伝送方式で送信される電波を受信する
ことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の無線測位装置。 The propagation path characteristic is a time characteristic,
The wireless positioning device according to any one of claims 1 to 5, wherein the wireless receiving unit receives a radio wave transmitted from the wireless communication device according to an ultra wide band transmission method.
前記基準情報記憶部が記憶する前記測位基準情報の分解能帯域幅と一致するように、前記無線受信部で受信した前記測位基準情報の前記分解能帯域幅を変換する測位側変換部(S92,S94)とを備え、
前記基準情報記憶部(S96)は、前記測位側変換部により前記分解能帯域幅が変換された後の前記測位基準情報を記憶する
ことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の無線測位装置。 The wireless reception unit receives the positioning reference information transmitted from the wireless communication device,
A positioning side conversion unit (S 92, S 94) that converts the resolution bandwidth of the positioning reference information received by the wireless reception unit to match the resolution bandwidth of the positioning reference information stored in the reference information storage unit Equipped with
The reference information storage unit (S96) stores the positioning reference information after the resolution bandwidth has been converted by the positioning side conversion unit. The wireless positioning device according to.
前記基準情報記憶部は、前記無線受信部で受信した前記測位基準情報を記憶し、
前記基準情報記憶部が記憶する前記測位基準情報の分解能帯域幅を特定可能な変換用情報を前記無線通信機へ送信する変換用情報送信部(S35)を備え、
前記無線通信機は、前記変換用情報送信部から受信した前記変換用情報を用いて、前記変換用情報により特定される前記分解能帯域幅と一致するように、前記無線通信機に記憶されている前記測位基準情報の前記分解能帯域幅を変換する送信側変換部(S312,S314)を備え、前記送信側変換部により前記分解能帯域幅が変換された後の前記測位基準情報を前記無線測位装置へ送信する
ことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の無線測位装置。 The wireless reception unit receives the positioning reference information transmitted from the wireless communication device,
The reference information storage unit stores the positioning reference information received by the wireless reception unit,
The conversion information transmission unit (S35) transmits, to the wireless communication device, conversion information capable of specifying the resolution bandwidth of the positioning reference information stored in the reference information storage unit.
The wireless communication device is stored in the wireless communication device so as to match the resolution bandwidth specified by the conversion information using the conversion information received from the conversion information transmission unit. A transmission side conversion unit (S312, S314) for converting the resolution bandwidth of the positioning reference information, the positioning standard information after the resolution bandwidth being converted by the transmission side conversion unit to the wireless positioning device It transmits, The radio | wireless positioning apparatus in any one of the Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
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JP2008039688A (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | Position-detecting device and position detecting method |
JP2009199431A (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Nec Corp | Information provision system |
JP5166502B2 (en) * | 2010-10-21 | 2013-03-21 | 株式会社日立製作所 | Positioning data management server and positioning data management method |
PT2463682E (en) * | 2010-12-07 | 2013-05-13 | Kapsch Trafficcom Ag | Method for determining the distance of a vehicle to a wireless beacon and wireless beacon for same |
-
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Cited By (1)
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