JP7405058B2 - 電波マップ更新装置、及び通信品質特定装置 - Google Patents
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Description
車両等の移動体と基地局との間には、建物などの固定物の他に、車両などの移動可能な物体が通信経路上の遮蔽物として存在することが考えられる。しかしながら、従来技術では、移動する遮蔽物によって生じる通信品質の劣化は考慮されていないため、車両は、将来発生する通信品質の劣化を正確に予測して通信を行うことができないおそれがある。
また、本発明は、移動可能な遮蔽体によって発生する遮蔽状況に応じた電波マップを提供し、利用することを目的とする。
また、上述のような構成により、移動可能な遮蔽体によって発生する遮蔽状況に応じた電波マップを提供し、利用することができる。
図1を用いて、各実施形態に共通する機器及び相互関係を示す全体構成をまず説明する。
ここで、「移動体」とは、移動可能な物体をいい、移動速度は任意である。また移動体が停止している場合も当然含む。例えば、自動車、自動二輪車、自転車、歩行者、船舶、航空機、及びこれらに搭載される物を含み、またこれらに限らない。
また、「搭載された」とは、移動体に直接固定されている場合の他、移動体に固定されていないが移動体と共に移動する場合も含む。例えば、移動体に乗った人が所持している場合、移動体に載置された積荷に搭載されている場合、が挙げられる。
ここで、「電波マップ」とは、特定の位置における通信品質の状態又は推定結果の集合をいい、例えば地図上の格子点毎に単位時間当たりの平均ビットレート(bps)やRSSIをマッピングしたものをいう。
(1)車載装置(プローブ情報送信装置1100、電波マップ利用装置1150)の構成
図2を用いて、本実施形態の車載装置の構成について説明する。本実施形態では、車載装置が、プローブ情報送信装置1100と電波マップ利用装置1150(「通信品質特定装置」に対応)の両方の機能を実現するように構成された例で説明する。
なお、車載装置は、単一のECUの他、複数のECUで構成されてもよい。例えば、外部との通信を通信ECUが担当するようにしてもよい。また、プローブ情報送信装置1100と電波マップ利用装置1150を別々のECUで構成してもよい。
タイムスタンプ:プローブ情報を生成した時刻(UTC)
位置情報:GPS等で取得した車両の位置座標
通信品質情報:通信中の基地局との通信速度[Мbps]
基地局ID:通信中の基地局ID
遮蔽発生有無:基地局との通信断の発生有無
遮蔽原因情報:通信断発生時の車両の周囲に関する情報
「取得する」とは、予定位置情報を外部の通信装置等から取得する場合、予定位置情報を当該電波マップ利用装置が自ら生成することにより取得する場合のいずれも含む。
周波数情報は、基準位置情報が示す基準位置での無線通信に使用される無線周波数を示している。
接続可能基地局IDは、基準位置において無線通信が可能な基地局、つまり、接続可能基地局のIDを示している。
遮蔽ケース番号は、移動可能な遮蔽体によって生じる、基準位置での基地局との通信の「遮蔽状況」(以下、基準遮蔽状況)を示す番号であり、基準遮蔽状況に応じてそれぞれ異なる番号が割り当てられる。例えば、遮蔽ケース番号は、接続可能基地局のうち、移動可能な遮蔽体によって通信が遮蔽される遮蔽基地局と、移動可能な遮蔽体によって通信が遮蔽されない基地局との組み合わせに応じて番号が割り当てられてもよい。図3の例では、遮蔽ケース番号として1000、1001、1002の値が割り当てられている。それぞれの遮蔽ケース番号が示す基準遮蔽状況の詳細は後述する。
遮蔽基地局IDは、接続可能基地局のうち、移動可能な遮蔽体によって、基準位置での通信が遮蔽される基地局のIDを示している。
接続基地局IDは、接続可能基地局のうち、基準位置において無線通信を行う基地局、つまり接続基地局のIDを示している。
基準通信品質情報は、基準位置及び基準遮蔽状況において得られる、接続基地局との基準通信品質を示している。
また、「遮蔽状況に対応する」とは、遮蔽状況が同じ又は近似していることをいう。例えば、遮蔽状況が、遮蔽される基地局及び/又は遮蔽されていない基地局を示している場合、「遮蔽状況に対応する」とは、遮蔽される基地局及び/又は遮蔽されていない基地局が一致していることをいう。
図5を用いて、本実施形態のサーバ装置の構成について説明する。本実施形態では、サーバ装置が、電波マップ更新装置1200と電波マップ提供装置1250の両方の機能を実現するように構成された例で説明する。
プローブ情報送信装置1100及び電波マップ更新装置1200は、共に電波マップの生成に関与している。以下、図6のフローチャートを用いて、本実施形態の電波マップ生成プロセスにおける、プローブ情報送信装置1100及び電波マップ更新装置1200の動作を説明する。
S102において、通信品質情報取得部103は、車両の現在位置で接続中の基地局との間の通信品質情報を取得する。
さらに、S105において、通信品質情報取得部103は、通信断が発生した基地局に代えて新たに接続した基地局との間の通信品質情報を取得する。
S202において、判定部210は、プローブ情報に含まれる位置情報に対応する基準位置情報を判定する。
S203において、判定部210はさらに、プローブ情報に含まれる遮蔽原因情報に基づいて、遮蔽原因情報が示す遮蔽体によって発生する、車両と基地局との通信の遮蔽状況を推定し、推定した遮蔽状況に対応する基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報を判定する。
S204において、プローブ情報に含まれる通信品質情報を用いて、S202で判定部210が判定した基準位置情報、及びS203で判定部210が判定した基準遮蔽情報に対応する基準通信品質情報を更新する。上述したとおり、S204における基準通信品質情報の更新は、新たな電波マップの生成であってもよい。
電波マップ提供装置1250及び電波マップ利用装置1150は、共に電波マップの利用に関与している。以下、図7のフローチャートを用いて、本実施形態の電波マップ利用プロセスにおける、電波マップ提供装置1250及び電波マップ利用装置1150の動作を説明する。
S152において、S151で取得した予定位置情報を、電波マップ提供装置1250に送信する。
S252において、電波マップ抽出部212は、保存部201に保存されている電波マップのうち、予定位置情報に対応する基準位置情報を含む電波マップを抽出する。
S253において、送信部204は、S252で抽出した電波マップを電波マップ利用装置1150に送信する。
S154において、遮蔽予測部111は、車両の移動予定位置において、移動可能な遮蔽体によって基地局との通信の遮蔽が発生すること、及びその遮蔽状況を予測して、予測遮蔽情報を生成する。
S155において、移動予定位置に対応する基準位置情報を判定する。
S156において、S154で予測した遮蔽状況に対応する基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報を判定する。
S157において、S155で判定した基準位置情報、及びS156で判定した基準遮蔽情報に対応する基準通信品質情報を特定する。
S158において、S157で特定した基準通信品質情報を用いて、通信制御部114は、無線通信部102における無線通信を制御する。
第1の実施形態では、電波マップ利用装置としての車載装置が、車両の移動予定位置に基づいて、車両と基地局との通信の遮蔽を予測する構成を説明した。本実施形態では、車載装置に代えて、サーバ装置が、車両と基地局との通信の遮蔽を予測する構成を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図8を用いて、本実施形態の車載装置の構成について説明する。図8に示すとおり、本実施形態の車載装置は、図2に示す車載装置とは異なり、遮蔽予測部111、電波マップ判定部112、及び通信品質特定部113を有しない。本実施形態のプローブ情報送信装置2100の構成は、第1の実施形態のプローブ情報送信装置1100の構成と同じであるので、説明は省略する。
図9を用いて、本実施形態のサーバ装置の構成について説明する。図9に示すとおり、本実施形態のサーバ装置は、図5に示すサーバ装置とは異なり、電波マップ抽出部212を備えていない。代わりに、本実施形態のサーバ装置は、遮蔽予測部213、電波マップ判定部214、及び通信品質特定部215を有する。本実施形態の電波マップ更新装置2200の構成は、第1の実施形態の電波マップ更新装置1200の構成と同じであるので、説明は省略する。以下に、本実施形態の電波マップ提供装置2250(「通信品質特定装置」に対応)の構成を説明する。なお、以下に示す通り、本実施形態の電波マップ提供装置2250は、遮蔽状況に応じて通信品質を特定する装置であるため、通信品質特定装置としても把握できる。
以下、図10のフローチャートを用いて、本実施形態の電波マップ利用プロセスにおける、電波マップ提供装置2250及び電波マップ利用装置2150の動作を説明する。なお、本実施形態の電波マップ生成プロセスは、第1の実施形態の電波マップ生成プロセスと同じであり、説明は省略する。
S451において、遮蔽予測部213は、S251で受信した予定位置情報、及び他車両の予定位置情報に基づいて、移動可能な遮蔽体(例えば、他車両)によって車両の無線通信部102と基地局との通信の遮蔽が発生すること、及び遮蔽状況を予測する。
S452において、S251で受信した予定位置情報に対応する基準位置情報を判定する。
S453において、S451で予測した遮蔽状況に対応する基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報を判定する。
S454において、S452で判定した基準位置情報、及びS453で判定した基準遮蔽情報に対応する基準通信品質情報を特定する。
S455において、S454で特定した基準通信品質情報を、電波マップ利用装置2150に送信する。
さらに、サーバ装置は、多くの車両のプローブ情報や走行計画を収集して蓄積しているため、蓄積データに基づいて遮蔽の予測を行うことにより、精度の高い予測を行うことができる。
以上、本発明の各実施形態におけるプローブ情報送信装置、電波マップ更新装置、電波マップ提供装置、電波マップ利用装置の特徴について説明した。
部品の形態として、半導体素子、電子回路、モジュール、マイクロコンピュータが挙げられる。
半完成品の形態として、電子制御装置(ECU(Electric Control Unit))、システムボードが挙げられる。
完成品の形態として、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ(PC)、ワークステーション、サーバが挙げられる。
その他、通信機能を有するデバイス等を含み、例えばビデオカメラ、スチルカメラ、カーナビゲーションシステムが挙げられる。
また、携帯電話やタブレット、ゲーム機等、様々な用途に用いられる装置に適用可能である。
Claims (19)
- 基準位置を示す基準位置情報、前記基準位置での第1の基地局との通信の基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報、及び前記基準位置及び前記基準遮蔽状況における前記第1の基地局又は第2の基地局との基準通信品質情報を有する電波マップを保存する保存部(201)と、
移動体に搭載されたプローブ情報送信装置(1100,2100)と前記第1の基地局又は前記第2の基地局との間の通信品質情報を受信する受信部(202)と、
前記通信品質情報を用いて、前記保存部に保存されている前記基準通信品質情報を更新する更新部(211)と、
を備える、電波マップ更新装置(1200,2200)。 - 前記受信部は、前記プローブ情報送信装置から、
前記移動体の位置を示す位置情報と、
前記プローブ情報送信装置と前記第1の基地局との通信を遮蔽する移動可能な遮蔽体を示す遮蔽原因情報と、
を含むプローブ情報を受信し、
当該電波マップ更新装置はさらに、
前記位置情報に対応する前記基準位置情報を判定するとともに、前記遮蔽原因情報が示す前記遮蔽体によって発生する、前記プローブ情報送信装置と前記第1の基地局との通信の遮蔽状況に対応する前記基準遮蔽状況を示す前記基準遮蔽情報を判定する判定部(210)、を備え、
前記更新部は、前記基準位置情報及び前記基準遮蔽情報に対応する前記基準通信品質情報を更新する、
請求項1記載の電波マップ更新装置。 - 前記基準遮蔽情報は、前記基準位置での通信が遮蔽される前記第1の基地局及び前記基準位置での通信が遮蔽されない前記第2の基地局を示す情報を含む、
請求項1記載の電波マップ更新装置。 - 前記基準遮蔽情報は、前記第1の基地局との通信を遮蔽する基準遮蔽体の種別を示す遮蔽種別情報を含む、
請求項1記載の電波マップ更新装置。 - 前記基準遮蔽情報は、前記基準位置での通信に用いている複数の基準アンテナのうち、前記第1の基地局との通信が遮蔽されている基準アンテナを示す基準遮蔽アンテナ情報を含む、
請求項1記載の電波マップ更新装置。 - 前記遮蔽原因情報は、前記移動体の周囲の画像情報である、
請求項2記載の電波マップ更新装置。 - 前記プローブ情報はさらに、前記通信品質情報を含んでおり、
前記受信部は、前記プローブ情報に含まれる前記通信品質情報を前記プローブ情報送信装置から受信する、
請求項2記載の電波マップ更新装置。 - 前記受信部は、前記通信品質情報を前記第1の基地局又は前記第2の基地局から受信する、
請求項2記載の電波マップ更新装置。 - 電波マップ更新装置で実行される電波マップ更新方法であって、
前記電波マップ更新装置は、基準位置を示す基準位置情報、前記基準位置での第1の基地局との通信の基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報、及び前記基準位置及び前記基準遮蔽状況における前記第1の基地局又は第2の基地局との基準通信品質情報を有する電波マップを保存する保存部を備え、
移動体に搭載されたプローブ情報送信装置と前記第1の基地局又は前記第2の基地局との間の通信品質情報を受信し、
前記通信品質情報を用いて、前記保存部に保存されている前記基準通信品質情報を更新する、
電波マップ更新方法。 - 電波マップ更新装置で実行可能な電波マップ更新プログラムであって、
前記電波マップ更新装置は、基準位置を示す基準位置情報、前記基準位置での第1の基地局との通信の基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報、及び前記基準位置及び前記基準遮蔽状況における前記第1の基地局又は第2の基地局との基準通信品質情報を有する電波マップを保存する保存部を備え、
移動体に搭載されたプローブ情報送信装置と前記第1の基地局又は前記第2の基地局との間の通信品質情報を受信し、
前記通信品質情報を用いて、前記保存部に保存されている前記基準通信品質情報を更新する、
電波マップ更新プログラム。 - 基準位置を示す基準位置情報、前記基準位置での第1の基地局との通信の基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報、及び前記基準位置及び前記基準遮蔽状況における前記第1の基地局又は第2の基地局との基準通信品質情報を有する電波マップを保存する保存部(109,201)と、
前記第1の基地局又は前記第2の基地局と通信する電波マップ利用装置(1150,2150)を搭載する移動体の移動予定位置を示す予定位置情報を取得する予定位置情報取得部(107,202)と、
前記予定位置情報において、移動可能な遮蔽体によって前記電波マップ利用装置と前記第1の基地局との通信の遮蔽が発生することを予測し、前記遮蔽の予測遮蔽状況を示す予測遮蔽情報を生成する遮蔽予測部(111,213)と、
前記予定位置情報に対応する前記基準位置情報を判定するとともに、前記予測遮蔽状況に対応する前記基準遮蔽状況を示す前記基準遮蔽情報を判定する電波マップ判定部(112,214)と、
前記基準位置情報及び前記基準遮蔽情報に対応する前記基準通信品質情報を特定する通信品質特定部(113,215)と、
を備える、通信品質特定装置(1150,2250)。 - 当該通信品質特定装置は、前記電波マップ利用装置(1150)が有する装置であって、
前記電波マップ利用装置と通信を行う電波マップ提供装置から、前記電波マップを受信する受信部(108)と、
前記通信品質特定部が特定した前記基準通信品質情報に基づいて、前記移動予定位置における前記電波マップ利用装置の通信を制御する通信制御部(114)と、
をさらに備える、請求項11記載の通信品質特定装置。 - 当該通信品質特定装置は、前記電波マップ利用装置と通信を行う電波マップ提供装置(2250)が有する装置であって、
前記予定位置情報取得部(202)は、前記電波マップ利用装置から前記予定位置情報を取得し、
当該通信品質特定装置はさらに、前記通信品質特定部が特定した前記基準通信品質情報を前記電波マップ利用装置に送信する送信部(204)を備える、
請求項11記載の通信品質特定装置。 - 前記予定位置情報取得部は、前記移動体の前記予定位置情報である第1の予定位置情報に加えて、前記遮蔽体の移動予定位置を示す第2の予定位置情報を取得し、
前記遮蔽予測部は、前記第1の予定位置情報及び前記第2の予定位置情報に基づいて、前記遮蔽体によって生じる前記電波マップ利用装置と前記第1の基地局との通信の遮蔽を予測する、
請求項11記載の通信品質特定装置。 - 前記基準遮蔽情報は、前記基準位置での通信が遮蔽される前記第1の基地局及び前記基準位置での通信が遮蔽されない前記第2の基地局を示す情報を含み、
前記遮蔽予測部が、前記遮蔽体によって前記移動予定位置での前記電波マップ利用装置と前記第1の基地局との通信の遮蔽が発生し、且つ、前記移動予定位置での前記電波マップ利用装置と前記第2の基地局との通信の遮蔽が発生しないと予測した場合に、前記電波マップ判定部は前記基準遮蔽状況が前記予測遮蔽状況に対応すると判定する、
請求項11記載の通信品質特定装置。 - 前記基準遮蔽情報は、前記第1の基地局との通信を遮蔽する基準遮蔽体の種別を示す遮蔽種別情報を含み、
前記遮蔽予測部が、前記遮蔽体の種別が前記基準遮蔽体の種別と一致すると予測した場合に、前記電波マップ判定部は前記基準遮蔽状況が前記予測遮蔽状況に対応すると判定する、
請求項11記載の通信品質特定装置。 - 前記基準遮蔽情報は、前記基準位置での通信に用いている複数の基準アンテナのうち、前記第1の基地局との通信が遮蔽されている基準アンテナを示す基準遮蔽アンテナ情報を含み、
前記遮蔽予測部は、前記電波マップ利用装置が有する複数のアンテナのうち、前記遮蔽体によって通信が遮蔽される遮蔽アンテナを予測し、
前記遮蔽予測部が、前記遮蔽アンテナが前記基準アンテナと一致すると予測した場合に、前記電波マップ判定部は前記基準遮蔽状況が前記予測遮蔽状況に対応すると判定する、
請求項11記載の通信品質特定装置。 - 電波マップが有する通信品質を特定する通信品質特定装置で実行される通信品質特定方法であって、
前記通信品質特定装置は、
基準位置を示す基準位置情報、前記基準位置での第1の基地局との通信の基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報、及び前記基準位置及び前記基準遮蔽状況における前記第1の基地局又は第2の基地局との基準通信品質情報を有する電波マップを保存する保存部を備え、
前記第1の基地局又は前記第2の基地局と通信する電波マップ利用装置を搭載する移動体の移動予定位置を示す予定位置情報を取得するステップと、
前記予定位置情報において、移動可能な遮蔽体によって前記電波マップ利用装置と前記第1の基地局との通信の遮蔽が発生することを予測し、前記遮蔽の予測遮蔽状況を示す予測遮蔽情報を生成するステップと、
前記予定位置情報に対応する前記基準位置情報を判定するとともに、前記予測遮蔽状況に対応する前記基準遮蔽状況を示す前記基準遮蔽情報を判定するステップと、
前記基準位置情報及び前記基準遮蔽情報に対応する前記基準通信品質情報を特定するステップと、
を含む、通信品質特定方法。 - 電波マップが有する通信品質を特定する通信品質特定装置で実行可能な通信品質特定プログラムであって、
前記通信品質特定装置は、
基準位置を示す基準位置情報、前記基準位置での第1の基地局との通信の基準遮蔽状況を示す基準遮蔽情報、及び前記基準位置及び前記基準遮蔽状況における前記第1の基地局又は第2の基地局との基準通信品質情報を有する電波マップを保存する保存部を備え、
前記第1の基地局又は前記第2の基地局と通信する電波マップ利用装置を搭載する移動体の移動予定位置を示す予定位置情報を取得するステップと、
前記予定位置情報において、移動可能な遮蔽体によって前記電波マップ利用装置と前記第1の基地局との通信の遮蔽が発生することを予測し、前記遮蔽の予測遮蔽状況を示す予測遮蔽情報を生成するステップと、
前記予定位置情報に対応する前記基準位置情報を判定するとともに、前記予測遮蔽状況に対応する前記基準遮蔽状況を示す前記基準遮蔽情報を判定するステップと、
前記基準位置情報及び前記基準遮蔽情報に対応する前記基準通信品質情報を特定するステップと、
を含む、通信品質特定プログラム。
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