JP6708036B2 - 無線測位システム - Google Patents
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Description
[無線測位システムの構成の説明]
実施形態の無線測位システム1の構成について、図1を参照しながら説明する。無線測位システム1は、放送局4から送出される複数種類の放送波を利用して車両に搭載された移動端末2の現在位置を測位するように構成されている。図1に例示されるとおり、無線測位システム1は、車両に搭載される移動端末2と、広域無線通信網NW(例えば、携帯電話通信網)に接続された管理サーバ3とを備える。なお、図1においては、2つの放送局4a,4bを例示している。ただし、放送局4a,4bを特に区別しない場合、単に放送局4と表記する。
移動端末2の制御部26が実行するメイン処理の手順について、図5のフローチャートを参照しながら説明する。メイン処理は、自車両の走行中において所定の制御周期ごとに実行される。
上述のメイン処理のS108において制御部26が実行する測位処理の手順について、図6,7,8,9を適宜参照しながら説明する。
上記実施形態の無線測位システムによれば、次の効果を奏する。
放送波の種類によって、受信強度の軌跡において特徴量が発生する頻度や、外乱に対するロバスト性が異なる点に着目し、周波数が異なる複数種類の放送波ごとに階層的に無線測位を行うことができるよう構成されている。これにより、上位の階層における測位結果に基づいて、下位の階層における測位演算の範囲を絞り込むことができるようになっており、無線測位における計算量削減や高信頼の測位を実現できる。また、下位階層における測位結果の信頼性が低い場合、上位階層における測位結果に基づく現在位置を出力することで、出力される測位結果の信頼性を向上できる。
(1)上述の実施形態では、複数種類の放送波のうち周波数が低い方の放送波が上位階層に分類されており、周波数が高い方の放送波が下位階層に分類されていることが予め定められている事例について説明した。あるいは、各放送波に関する基準軌跡情報において特徴量の発生頻度やロバスト性がそれぞれ異なることを利用して、移動端末2又は管理サーバ3が能動的に階層構造を決定するように構成してもよい。
無線測定部24が第1検出部及び検出部に相当する。車速検知部23又は無線測定部24が第2検出部に相当する。基準軌跡データベース25が記憶部に相当する。受信軌跡生成部27が作成部に相当する。測位処理部28が位置特定手段に相当する。制御部26が実行するS212の処理が、判定部としての処理に相当する。制御部26が実行するS216の処理が、出力制御部としての処理に相当する。制御部26又は制御部33が実行するS302及びS304の処理が、分類手段としての処理に相当する。
Claims (7)
- 少なくとも1種類の無線を受信するように構成された移動端末(2)を備える無線測位システムであって、
前記無線の伝搬路に関する特性である伝搬路特性と、前記無線の通信状態である無線通信状態との対応関係を複数種類の軌跡として表す、所与の複数種類の基準軌跡情報を記憶するように構成された記憶部(25)と、
前記移動端末において受信された前記無線について無線通信状態を検出するように構成された第1検出部(24)と、
前記移動端末において受信される無線の伝搬路に関する伝搬路特性を検出するように構成された第2検出部(23,24)と、
前記第2検出部により検出された伝搬路特性と、前記第1検出部により検出された無線通信状態との対応関係を前記複数種類の軌跡として表す、複数種類の受信軌跡情報を作成するように構成された作成部(27)と、
前記基準軌跡情報及び前記受信軌跡情報の種類が所定の階層ごとに分類された階層構造に基づき、1つの階層に対応する基準軌跡情報で表される軌跡と、前記1つの階層に対応する受信軌跡情報で表される軌跡との一致性を判定し、その判定された結果に基づいて前記移動端末の現在の位置を特定する処理を、前記階層ごとに行うように構成された位置特定部(28)とを備え、
前記位置特定部は、前記階層構造における上位の階層に関する前記処理において特定された位置を基準にして、前記階層構造における下位の階層に関する前記処理において前記基準軌跡情報及び前記受信軌跡情報の軌跡が一致する箇所を探索する範囲を絞り込んで位置を特定するように構成されている、無線測位システム。 - 請求項1に記載の無線測位システムにおいて、
前記記憶部に記憶されている複数種類の基準軌跡情報について、各基準軌跡情報で表される軌跡の自己相関関数におけるピークの幅を算出し、前記複数の基準軌跡情報のうち前記自己相関関数のピークの幅が広い基準軌跡情報に対応する無線を上位の階層に分類し、前記自己相関関数のピークの幅が狭い基準軌跡情報に対応する無線を下位の階層に分類するように構成された分類部(26,33,S302,S304)を更に備え、
前記位置特定部は、前記分類部により分類された階層構造に基づいて、前記階層ごとに位置を特定する処理を行うように構成されている、無線測位システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の無線測位システムにおいて、
前記移動端末は、複数種類の無線を受信するように構成されており、
前記記憶部は、前記複数種類の無線それぞれについて、前記無線を受信する位置である前記伝搬路特性としての受信位置と、前記受信位置において前記無線を受信するときの無線通信状態との対応関係を軌跡として表す基準軌跡情報を記憶するように構成されており、
前記第1検出部は、前記移動端末において受信された前記複数種類の無線について、個々の無線ごとに無線通信状態を検出するように構成されており、
前記第2検出部(23)は、前記伝搬路特性として前記移動端末が前記無線を受信しながら移動した軌跡に関する情報を検出するように構成されており、
前記作成部は、前記複数種類の無線それぞれについて、前記移動端末が移動した軌跡と、前記軌跡で示される位置において検出された無線通信状態との対応関係を軌跡として表す受信軌跡情報を作成するように構成されており、
前記位置特定部は、前記複数種類の放送波が所定の階層ごとに分類された階層構造に基づき、前記移動端末の現在の位置を特定する処理を前記階層ごとに行うように構成されている、無線測位システム。 - 請求項3に記載の無線測位システムにおいて、
前記複数種類の無線のうち、周波数が低い無線が上位の階層に分類され、周波数が高い無線が下位の階層に分類されている、無線測位システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の無線測位システムにおいて、
前記記憶部は、前記無線を受信する位置である受信位置と、前記受信位置において前記無線を受信するときの前記無線の伝搬特性の変動と、前記受信位置及び前記伝搬特性の変動に応じた前記無線の通信状態である無線通信状態との対応関係を軌跡として表す基準軌跡情報を記憶するように構成されており、
前記第1検出部は、前記移動端末において受信された前記無線の伝搬特性の変動に応じた無線通信状態を検出するように構成されており、
前記作成部は、前記移動端末が移動した軌跡と、前記軌跡で示される位置において前記無線を受信したときの伝搬特性の変動と、前記軌跡で示される位置及び前記伝搬特性の変動に応じて前記第1検出部により検出された無線通信状態との対応関係を軌跡として表す受信軌跡情報を作成するように構成されており、
前記位置特定部は、前記基準軌跡情報及び前記受信軌跡情報における前記無線を受信した位置に応じた無線通信状態に関する軌跡を上位の階層とし、前記基準軌跡情報及び前記受信軌跡情報における前記無線の伝搬特性の変動に応じた無線通信状態に関する軌跡を下位の階層とする階層構造に基づき、前記基準軌跡情報で表される位置に応じた無線通信状態の軌跡と、前記受信軌跡情報で表される位置に応じた無線通信状態の軌跡との一致性を判定し、その判定された結果に基づいて前記移動端末の現在の位置を特定する上位の階層に関する処理と、前記基準軌跡情報で表される伝搬特性の変動に応じた無線通信状態の軌跡と、前記受信軌跡情報で表される伝搬特性の変動に応じた無線通信状態の軌跡との一致性を判定し、その判定された結果に基づいて前記移動端末の現在の位置を特定する下位の階層に関する処理とを行うように構成されている、無線測位システム。 - 請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の無線測位システムにおいて、
前記位置特定部による前記下位の階層に関する処理について、前記基準軌跡情報と前記受信軌跡情報との一致度合が基準値以上であるか否かを判定するように構成された判定部(26,S212)と、
前記判定部により前記一致度合が基準値以上であると判定された場合、前記下位の階層に関する処理によって特定された位置を現在の位置として出力する一方、前記一致度合が基準値未満であると判定された場合、前記上位の階層に関する処理によって特定された位置を現在の位置として出力するように構成された出力制御部(26,S216)と、
を更に備える無線測位システム。 - 請求項3、又は請求項3を引用する請求項6に記載の無線測位システムにおいて、
前記複数種類の無線それぞれに対応する前記基準軌跡情報と前記受信軌跡情報とで表される軌跡の一致性を判定し、前記複数種類の無線のうち、一致性が高い前記基準軌跡情報及び前記受信軌跡情報に対応する無線を上位の階層に分類し、一致性が低い前記基準軌跡情報及び前記受信軌跡情報に対応する無線を下位の階層に分類するように構成された分類部(26,33,S302,S304)を更に備え、
前記位置特定部は、前記分類部により分類された階層構造に基づいて、前記階層ごとに位置を特定する処理を行うように構成されている、無線測位システム。
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