JP2016008939A - 無線通信装置および無線測位システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体通信装置の個体差に依存しない測位を可能とする
【解決手段】基準局２は、車速パルス積算値情報を車載装置３から直接無線通信により受信し、このときの受信信号強度を検出する。また管理サーバ４は、受信信号強度と、基準局２付近の道路上を走行した距離（以下、基準移動距離という）との対応関係が２点以上設定された基準軌跡を示す基準軌跡情報を記憶する。管理サーバ４は、複数の受信信号強度と、車速パルス積算値情報に基づいて算出された複数の対象車両移動距離との対応関係を示すプローブ軌跡を作成し、基準軌跡とプローブ軌跡とを比較することにより、基準移動距離と対象車両移動距離との対応関係を決定する。さらに管理サーバ４は、基準移動距離と対象車両移動距離との対応関係と現在の受信信号強度とに基づいて、車載装置３の現在位置を決定し、基準局２は、現在位置を示す測位情報を車載装置３へ送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信により測位を行う無線通信装置および無線測位システムに関する。

従来、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（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−２５７３０６号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、移動体通信装置が無線ビーコンを受信するため、移動体通信装置の固体差により、無線ビーコンを受信したときの受信信号強度の検出値が移動体通信装置毎に異なる可能性がある。このため、移動体通信装置による現在位置の計測値が、移動体通信装置の固体差に応じて変動してしまうおそれがあった。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、移動体通信装置の個体差に依存しない測位を可能とする技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の無線通信装置は、移動体に搭載されて無線通信を行う移動体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機能を備える。また、請求項１に記載の無線通信装置は、情報受信手段と、第１検出手段と、基準情報記憶手段と、第１作成手段と、第１対応関係決定手段と、第１位置決定手段と、位置送信手段とを備える。

情報受信手段は、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移動体通信装置から直接無線通信により受信する。そして第１検出手段は、情報受信手段が第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。また基準情報記憶手段は、第１検出手段により検出される無線受信状況と、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。

そして第１作成手段は、第１検出手段により検出された複数の無線受信状況と、情報受信手段が受信した複数の第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。その後に第１対応関係決定手段は、対応関係基準情報と第１対応関係情報とを比較することにより、位置関連情報と第１相対距離関連情報との対応関係を決定する。さらに第１位置決定手段は、第１対応関係決定手段により決定された、位置関連情報と第１相対距離関連情報との対応関係と、第１検出手段により検出された現在の無線受信状況とに基づいて、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。そして位置送信手段は、第１位置決定手段により決定された移動体現在位置を示す測位情報を移動体通信装置へ送信する。

このように構成された無線通信装置では、移動体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したときの無線受信状況を当該無線通信装置が検出することにより、移動体通信装置の現在の位置を決定することができる。このため、請求項１に記載の無線通信装置によれば、移動体通信装置における無線受信状況の検出性能の個体差によらず、移動体の測位を行うことができる。

また、上記目的を達成するためになされた請求項７に記載の無線測位システムは、請求項１に記載の無線通信装置である第１無線通信装置と、請求項１に記載の移動体通信装置である第２無線通信装置とを備える。

このように構成された無線測位システムは、請求項１に記載の無線通信装置を備えたものであり、請求項１に記載の無線通信装置と同様の効果を得ることができる。

第１実施形態の無線測位システム１の構成を示す図である。 基準局２の構成を示すブロック図である。 車載装置３の構成を示すブロック図である。 管理サーバ４の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の車側送受信処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の基準局側送受信処理を示すフローチャートである。 第１実施形態のサーバ側送受信処理を示すフローチャートである。 基準軌跡を示す図である。 基準軌跡とプローブ軌跡を用いた位置決定方法を説明する図である。 第２実施形態の無線測位システム１０１の構成を示す図である。 基準局１０２の構成を示すブロック図である。 第２実施形態の基準局側送受信処理を示すフローチャートである。 第３実施形態の車載装置３の構成を示すブロック図である。 第３実施形態の車側送受信処理を示すフローチャートである。

（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、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。

基準局２は、図２に示すように、直接無線通信機１１、広域無線通信機１２および制御部１３を備える。
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。

車載装置３は、図３に示すように、車速センサ３１、位置検出器３２、直接無線通信機３３および制御部３４を備える。
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。

位置検出器３２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両の走行距離を検出する距離センサおよび方位センサ等のセンサ類の複数により構成され、これらセンサ類から得られる信号に基づき、自車両の位置および進行方位を検出する。そして、位置検出器３２の検出結果は制御部３４に入力される。

なお、位置検出器３２が備えているＧＰＳ受信機は、ＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematics Global Positioning System）方式を利用している。ＲＴＫ−ＧＰＳ方式では、ＧＰＳの固定基準局から受信する補正情報を用いて、ＧＰＳ衛星から受信した信号に基づく検出結果を補正することにより、数ｃｍの精度で位置を検出することができる。

位置検出器３２は、位置検出結果の検出精度を算出して、この位置検出精度を示す位置精度情報を制御部３４へ出力する。具体的には、位置検出器３２は、ＧＰＳの固定基準局から受信した補正情報を用いて位置を検出している状態（以下、ＲＴＫ−ＦＩＸ状態という）である場合には、予め設定されているＲＴＫ−ＦＩＸ検出精度（本実施形態では２ｃｍ）を検出精度として算出する。一方、位置検出器３２は、ＲＴＫ−ＦＩＸ状態でない場合には、ＲＴＫ−ＦＩＸ状態から外れている状態が継続している継続時間と、上記センサ類（距離センサおよび方位センサ等）の検出精度とに基づいて、継続時間が長くなるほど検出誤差を累積し、この検出誤差を検出精度として算出する。

直接無線通信機３３は、基準局２との間で直接無線通信を行う。
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。

また制御部３４は、車速センサ３１から車速パルスが入力する毎に、ＲＡＭ４３に予め設けられている車速パルスカウンタをインクリメント（１加算）する処理を行う。
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。

広域無線通信機５１は、広域無線通信網ＮＷを介して、基準局２との間でデータ通信を行う。
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。

制御部５３は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、およびＲＡＭ６３を備え、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、広域無線通信機５１を制御する。また、制御部５３のＲＡＭ６３には、複数の基準局２それぞれに関する基準軌跡情報（後述）が記憶されている。

このように構成された無線測位システム１において、基準局２は基準局側送受信処理（後述）を実行し、車載装置３は車側送受信処理（後述）を実行し、管理サーバ４はサーバ側送受信処理（後述）を実行する。

まず、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。この車側送受信処理は、ＣＰＵ４１の動作中において繰り返し実行される処理である。
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。

一方、前回の送信から定期送信周期が経過した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０にて、自車両情報を作成する。自車両情報は、車両識別情報と、車種情報と、車速パルス積算値情報と、送信電力情報と、自車両位置情報と、上記の位置精度情報とを含む。

車両識別情報は、自車両を識別するための情報である。車種情報は、自車両の車種を示す情報である。車速パルス積算値情報は、車速パルスカウンタの値（以下、車速パルス積算値という）を示す情報である。送信電力情報は、車載装置３の直接無線通信機３３が自車両情報を送信するときの送信電力を示す情報である。自車両位置情報は、位置検出器３２が検出した現在位置（以下、ＧＰＳ位置という）を示す情報である。

さらにＳ３０にて、Ｓ２０で作成した自車両情報を直接無線通信機３３に送信させ、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。

ここで、測位情報が自車両宛でない場合には（Ｓ５０：ＮＯ）、Ｓ６０にて、受信した測位情報を破棄し、車側送受信処理を一旦終了する。一方、測位情報が自車両宛である場合には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、Ｓ７０にて、受信した測位情報をＲＡＭ４３に記憶して、車側送受信処理を一旦終了する。

次に、基準局２のＣＰＵ２１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、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。

一方、自車両情報を受信した場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０にて、受信した自車両情報の受信信号強度ＲＳＳＩを検出する。その後Ｓ１３０にて、Ｓ１２０で検出した受信信号強度ＲＳＳＩを示す受信信号強度情報を、Ｓ１１０で受信した自車両情報とともに、管理サーバ４へ送信し、Ｓ１４０に移行する。

そしてＳ１４０に移行すると、管理サーバ４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（Ｓ１４０：ＮＯ）、基準局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（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１５０にて、管理サーバ４から受信した測位情報を直接無線通信機１１に送信させ、基準局側送受信処理を一旦終了する。

次に、管理サーバ４のＣＰＵ６１が実行するサーバ側送受信処理の手順を説明する。このサーバ側送受信処理は、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。

一方、受信信号強度情報と自車両情報を受信した場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２２０にて、プローブ軌跡を作成する。具体的には、まず、Ｓ２１０で受信した自車両情報に含まれる車両識別情報により特定される車両（以下、対象車両という）について、対象車両の自車両情報を最初に受信した時点からの対象車両の移動距離（以下、対象車両移動距離という）を算出する。なお、対象車両の移動距離は、自車両情報を受信した時刻と、自車両情報に含まれる車速パルス積算値情報とを用いて算出することができる。

さらに、Ｓ２１０で受信した受信信号強度情報が示す受信信号強度と、Ｓ２１０で受信した自車両情報に含まれる自車両位置情報が示すＧＰＳ位置とを関連付ける。
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、ＲＳＳＩ_ｒ［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。Ｐ_ｔ［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。ＲＳＳＩ_ｎ［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ＲＳＳＩ_ｎという）である。

ＲＳＳＩ_ｎ ＝ ＲＳＳＩ_ｒ − Ｐ_ｔ ・・・（１）
例えば、送信電力Ｐ_ｔ＝１０ｄＢｍであり、受信信号強度ＲＳＳＩ_ｒ＝−２０ｄＢｍである場合には、正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎ＝−３０ｄＢｍである。

そして、対象車両の自車両情報を最初に受信した時点から現時点までの、正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎと対象車両移動距離との対応関係を上記プローブ軌跡として作成する。なお、正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎには、ＧＰＳ位置を示す座標値（例えば、緯度と経度）が関連付けられている。すなわち、上記プローブ軌跡は、対象車両移動距離と正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎとの対応関係だけでなく、対象車両移動距離とＧＰＳ位置との対応関係も示している。

その後Ｓ２３０にて、ＲＡＭ６３に記憶されている基準軌跡情報の中から、Ｓ２１０で受信した受信信号強度情報を送信した基準局２に関するものであり且つ対象車両と同じ車種に関するものを取得する。

基準軌跡は、基準局２付近の道路上で基準局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、基準局２に関するプローブ量（本実施形態では、正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎ）との対応関係を示すものである（図８を参照）。また、基準軌跡の正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎには、位置を特定するための座標値（以下、位置座標値という）が関連付けられている。すなわち、基準軌跡は、基準移動距離と正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎとの対応関係だけでなく、基準移動距離と位置座標値との対応関係も示している。

基準局２の基準軌跡情報は、車種毎、進行方向毎および車線毎に設けられている。なお進行方向とは、当該道路の上り車線を走行しているか、下り車線を走行しているかを区別するものである。

基準軌跡は、基準局２付近の道路上において基準局２に最も近い地点でプローブ量が最大となる。なお基準軌跡は、基準局２に最も近い地点から遠ざかるにつれてプローブ量が徐々に小さくなるとは限らず、周辺の建築物での反射、または回折などを反映して、極大点を有する場合がある。

また、複数の基準局２の基準軌跡はそれぞれ、互いに異なる基準局２の基準軌跡と、対象とする領域が重複しないように設けられており、地図上において予め設定された道路分岐（例えば交差点）を境界として分割されている。

そしてＳ２４０にて、Ｓ２３０で取得した基準軌跡情報で示される基準軌跡上に、Ｓ２２０で作成したプローブ軌跡を重ね合わせて（図９を参照）、予め設定された軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位があるか否かを判断する。ここで、軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位がない場合には（Ｓ２４０：ＮＯ）、Ｓ２８０に移行する。一方、軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位がある場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、Ｓ２５０にて、基準軌跡における任意の特徴点ＣＰから現時点までの移動距離ＴＤ（図９を参照）を算出する。なお特徴点ＣＰは、プローブ量が例えば最大、最小、極大、極小となる点である。

そしてＳ２６０にて、特徴点ＣＰから現時点までの移動距離ＴＤに基づいて、基準軌跡において移動距離ＴＤに対応する位置座標値を抽出し、位置座標値が示す位置を対象車両の現在位置として特定する。その後Ｓ２７０にて、測位情報を作成し、この測位情報を、Ｓ２１０で受信した受信信号強度情報を送信した基準局２へ送信し、Ｓ２８０に移行する。なお測位情報は、Ｓ２６０で特定した現在位置を示す対象車両位置情報と、Ｓ２１０で受信した自車両情報に含まれる車両識別情報とを含む。

そしてＳ２８０に移行すると、対象車両の現在位置と、地図データ記憶装置５２に記憶されている地図データとに基づいて、対象車両が軌跡分割点に到達したか否かを判断する。なお軌跡分割点は、片側複数車線の道路における車線の境界、または地図上の道路分岐（例えば交差点）である。またＳ２８０では、対象車両の現在位置として、Ｓ２１０で受信した自車両情報に含まれる自車両位置情報が示す位置、またはＳ２６０で算出した位置を用いる。

ここで、対象車両が軌跡分割点に到達していない場合には（Ｓ２８０：ＮＯ）、サーバ側送受信処理を一旦終了する。一方、対象車両が軌跡分割点に到達した場合には（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、Ｓ２９０にて、Ｓ２２０で作成したプローブ軌跡に、Ｓ２１０で受信した自車両情報に含まれる車両識別情報を付加し、車両識別情報が付加された状態のプローブ軌跡をＲＡＭ６３に記憶する。

そしてＳ３００にて、Ｓ２１０で受信した自車両情報に含まれる位置精度情報が示す精度（以下、対象車両位置精度という）が予め設定された更新判定値（本実施形態では、例えば１０ｃｍ）未満であるか否かを判断する。

ここで、対象車両位置精度が更新判定値以上である場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、サーバ側送受信処理を一旦終了する。一方、対象車両位置精度が更新判定値未満である場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、Ｓ３１０にて、Ｓ２２０で作成したプローブ軌跡と同じ基準局、車種、車線および進行方向を有する基準軌跡を、Ｓ２２０で作成されたプローブ軌跡を用いて更新して、サーバ側送受信処理を一旦終了する。具体的には、本実施形態では例えば、これまでに作成したプローブ軌跡を、同じ基準局、車種、車線および進行方向を有するもので分類し、分類したプローブ軌跡毎に、プローブ軌跡の正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎの平均値を算出し、この平均値を基準軌跡とする。但し、分散が予め設定された除外判定値以上であるプローブ軌跡を除外した上で平均値を算出する。また、同じ基準局、車種、車線および進行方向を有する基準軌跡が存在しない場合には、Ｓ２２０で作成されたプローブ軌跡を、新規の基準軌跡としてＲＡＭ６３に記憶する。

このように構成された無線測位システム１では、基準局２の直接無線通信機１１が、自車両情報に含まれる車速パルス積算値情報を、車載装置３から直接無線通信により受信する。そして基準局２は、自車両情報を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩを検出する（Ｓ１２０）。また管理サーバ４のＲＡＭ６３が、正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎと、基準局２付近の道路上で基準局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（上記の基準移動距離であり、道路上での位置に相当する）との対応関係が２点以上設定された基準軌跡を示す基準軌跡情報を記憶する。

そして管理サーバ４は、複数の正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎと、複数の対象車両移動距離との対応関係を示すプローブ軌跡を作成する（Ｓ２２０）。その後に管理サーバ４は、基準軌跡とプローブ軌跡とを比較することにより、基準移動距離と対象車両移動距離との対応関係を決定する（Ｓ２４０）。さらに管理サーバ４は、基準移動距離と対象車両移動距離との対応関係と、検出された現在の正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎとに基づいて、車載装置３の現在の位置を決定する（Ｓ２５０，Ｓ２６０）。そして基準局２は、車載装置３の現在の位置を示す測位情報を車載装置３へ送信する（Ｓ２７０）。

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から送信されるデータを直接無線通信により受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩを基準局２が検出することにより、車載装置３の現在の位置を決定することができる。このため、無線測位システム１によれば、車載装置３における受信信号強度ＲＳＳＩの検出性能の個体差によらず、車載装置３を搭載する車両の測位を行うことができる。また、管理サーバ４が車載装置３の現在位置を計測する処理を行うため、車載装置３が自身の現在位置を計測する必要がなくなり、車載装置３の処理負荷を低減することができる。

また、基準局２の直接無線通信機１１は、予め設定された設置位置に固定して設置されており、基準軌跡情報における基準移動距離は、基準局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。そして、車載装置３が送信する車速パルス積算値情報は、基準局２の付近に敷設されている道路上で自車両が移動した移動距離を算出可能な情報である。 これにより、自車両の車載装置３は、１機の基準局２と直接無線通信を行うことにより、当該車載装置３の現在の位置を決定することができる。これは、自車両の位置が、基準局２の付近に敷設されている道路上に限定されるからである。

また、基準局２の直接無線通信機１１は、さらに、車載装置３が自車両情報（車速パルス積算値情報）を送信するときの送信電力を示す送信電力情報を車載装置３から直接無線通信により受信する。そして基準局２は、自車両情報を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩを検出する（Ｓ１２０）。さらに管理サーバ４は、送信電力情報が示す送信電力と、検出した受信信号強度ＲＳＳＩとを用いて、車載装置３から送信されるデータが基準局２に受信されるまでに減少する電力を反映した正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎを算出し、この正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎを採用して、プローブ軌跡を作成する（Ｓ２２０）。

これにより、車載装置３がデータを送信するときの送信電力が車載装置３毎に異なる場合であっても、送信電力によって測位精度が大きく変動してしまうという事態の発生を抑制することができる。

また管理サーバ４は、作成されたプローブ軌跡を用いて基準軌跡情報を更新する（Ｓ３００）。これにより、基準局２の周辺状況の変化により基準局２の無線受信状況が変化した場合であっても、この変化に対応して基準軌跡情報を修正することができる。

また、基準局２の基準軌跡情報は、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ている。また、基準局２の直接無線通信機１１は、さらに、車載装置３の現在位置を示す自車両位置情報を車載装置３から直接無線通信により受信する。そして管理サーバ４は、自車両位置情報に基づいて、車載装置３が車線の境界または道路分岐に到達したか否かを判断し（Ｓ２８０）、車載装置３が車線の境界または道路分岐に到達したと判断した場合に（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、作成されたプローブ軌跡を用いて基準軌跡情報を更新する（Ｓ３１０）。これにより、異なる車線または異なる上記領域を対象として作成されたプローブ軌跡を用いて基準軌跡情報が更新されてしまうという事態の発生を抑制することができる。

また、基準軌跡情報は、さらに、車載装置３が検出した自身の現在位置を示す位置座標値と、基準移動距離との対応関係が２点以上設定されている。そして、基準局２の直接無線通信機１１は、さらに、車載装置３の位置の精度を示す位置精度情報を車載装置３から直接無線通信により受信する。そして管理サーバ４は、位置精度情報が示す精度（対象車両位置精度）が予め設定された更新判定値未満であるか否かを判断し（Ｓ３００）、対象車両位置精度が更新判定値未満である場合に（Ｓ３００：ＹＥＳ）、作成されたプローブ軌跡を用いて基準軌跡情報を更新する（Ｓ３１０）。これにより、上記の位置座標値の位置精度が低いプローブ軌跡を用いて基準軌跡情報が更新されてしまうという事態の発生を抑制することができる。

以上説明した実施形態において、基準局２および管理サーバ４は本発明における無線通信装置、車載装置３は本発明における移動体通信装置、直接無線通信機１１は本発明における情報受信手段、Ｓ１２０の処理は本発明における第１検出手段、ＲＡＭ６３は本発明における基準情報記憶手段である。

また、Ｓ２２０の処理は本発明における第１作成手段、Ｓ２４０の処理は本発明における第１対応関係決定手段、Ｓ２５０，Ｓ２６０の処理は本発明における第１位置決定手段、Ｓ２７０の処理は本発明における位置送信手段、Ｓ２８０，Ｓ３００，Ｓ３１０の処理は本発明における基準情報更新手段である。

（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。
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。

基準局１０２は、図１１に示すように、直接無線通信機１１１、地図データ記憶装置１１２および制御部１１３を備える。
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。

制御部１１３は、ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２およびＲＡＭ１２３を備え、ＲＯＭ１２２が記憶するプログラムに基づく処理をＣＰＵ１２１が実行することにより、直接無線通信機１１１を制御する。また、制御部１１２のＲＡＭ１２３には、制御部１１２を搭載した基準局１０２に関する基準軌跡が、車両の車種、車線および進行方向で分類されて記憶されている。

車載装置１０３は、第１実施形態の車載装置３と同様に、車速センサ３１、位置検出器３２、直接無線通信機３３および制御部３４を備える（図３を参照）。
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。

車載装置１０３が実行する車側送受信処理は、第１実施形態の車載装置３が実行する車側送受信処理と同じである。
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。

この基準局側送受信処理が実行されると、ＣＰＵ１２１は、図１２に示すように、まずＳ４１０にて、車載装置１０３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（Ｓ４１０：ＮＯ）、基準局側送受信処理を一旦終了する。

一方、自車両情報を受信した場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４２０にて、受信した自車両情報の受信信号強度ＲＳＳＩを検出する。そしてＳ４３０にて、第１実施形態のＳ２２０と同様にして、プローブ軌跡を作成する。さらにＳ４４０にて、ＲＡＭ１２３に記憶されている基準軌跡情報の中から、Ｓ４１０で受信した自車両情報に含まれる車両識別情報により特定される車両（以下、対象車両という）と同じ車種に関するものを取得する。

その後Ｓ４５０にて、第１実施形態のＳ２４０と同様にして、Ｓ４４０で取得した基準軌跡情報で示される基準軌跡上に、Ｓ４３０で作成したプローブ軌跡を重ね合わせて、予め設定された軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位があるか否かを判断する。

ここで、軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位がない場合には（Ｓ４５０：ＮＯ）、Ｓ４９０に移行する。一方、軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位がある場合には（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、Ｓ４６０にて、第１実施形態のＳ２５０と同様にして、基準軌跡における任意の特徴点ＣＰから現時点までの移動距離ＴＤを算出する。

そしてＳ４７０にて、第１実施形態のＳ２６０と同様にして、対象車両の現在位置を算出する。その後Ｓ４８０にて、第１実施形態のＳ２７０と同様にして測位情報を作成し、この測位情報を直接無線通信機１１１に送信させ、Ｓ４９０に移行する。

そしてＳ４９０に移行すると、第１実施形態のＳ２８０と同様にして、対象車両の現在位置と、地図データ記憶装置１１２に記憶されている地図データとに基づいて、対象車両が軌跡分割点に到達したか否かを判断する。

ここで、対象車両が軌跡分割点に到達していない場合には（Ｓ４９０：ＮＯ）、基準局側送受信処理を一旦終了する。一方、対象車両が軌跡分割点に到達した場合には（Ｓ４９０：ＹＥＳ）、Ｓ５００にて、第１実施形態のＳ２９０と同様にして、プローブ軌跡をＲＡＭ１２３に記憶する。そしてＳ５１０にて、第１実施形態のＳ３００と同様にして、Ｓ４１０で受信した自車両情報に含まれる位置精度情報が示す精度（以下、対象車両位置精度という）が予め設定された更新判定値未満であるか否かを判断する。

ここで、対象車両位置精度が更新判定値以上である場合には（Ｓ５１０：ＮＯ）、基準局側送受信処理を一旦終了する。一方、対象車両位置精度が更新判定値未満である場合には（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、Ｓ５２０にて、第１実施形態のＳ３１０と同様にして、基準軌跡を更新して、基準局側送受信処理を一旦終了する。

このように構成された無線測位システム１０１では、基準局１０２の直接無線通信機１１１が、自車両情報に含まれる車速パルス積算値情報を、車載装置１０３から直接無線通信により受信する。そして基準局２は、自車両情報を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩを検出する（Ｓ４２０）。また基準局１０２のＲＡＭ１２３が、正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎと、基準局１０２付近の道路上で基準局１０２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）との対応関係が２点以上設定された基準軌跡を示す基準軌跡情報を記憶する。

そして基準局１０２は、複数の正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎと、複数の対象車両移動距離との対応関係を示すプローブ軌跡を作成する（Ｓ４３０）。その後に基準局１０２は、基準軌跡とプローブ軌跡とを比較することにより、基準移動距離と対象車両移動距離との対応関係を決定する（Ｓ４５０）。さらに基準局１０２は、基準移動距離と対象車両移動距離との対応関係と、検出された現在の正規化受信信号強度ＲＳＳＩ_ｎとに基づいて、車載装置１０３の現在の位置を決定する（Ｓ４６０，Ｓ４７０）。そして基準局１０２は、車載装置１０３の現在の位置を示す測位情報を車載装置３へ送信する（Ｓ４８０）。

このように構成された無線測位システム１０１では、車載装置１０３から送信されるデータを直接無線通信により受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩを基準局１０２が検出することにより、車載装置１０３の現在の位置を決定することができる。このため、無線測位システム１０１によれば、車載装置１０３における受信信号強度ＲＳＳＩの検出性能の個体差によらず、車載装置１０３を搭載する車両の測位を行うことができる。また、基準局１０２が車載装置１０３の現在位置を計測する処理を行うため、車載装置１０３が自身の現在位置を計測する必要がなくなり、車載装置１０３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、基準局１０２は本発明における無線通信装置、車載装置１０３は本発明における移動体通信装置、直接無線通信機１１１は本発明における情報受信手段、Ｓ４２０の処理は本発明における第１検出手段、ＲＡＭ１２３は本発明における基準情報記憶手段である。

また、Ｓ４３０の処理は本発明における第１作成手段、Ｓ４５０の処理は本発明における第１対応関係決定手段、Ｓ４６０，Ｓ４７０の処理は本発明における第１位置決定手段、Ｓ４８０の処理は本発明における位置送信手段、Ｓ４９０，Ｓ５１０，Ｓ５２０の処理は本発明における基準情報更新手段である。

（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１実施形態と異なる部分を説明する。

第３実施形態の無線測位システム１は、第１実施形態と同様に、複数の基準局２と、車載装置３と、管理サーバ４とから構成されている。
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。

また、第３実施形態の車載装置３は、図１３に示すように、広域無線通信機３５が追加された点が第１実施形態と異なる。広域無線通信機３５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。

また、第３実施形態の車載装置３は、車側送受信処理が変更された点が第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。

第３実施形態の車側送受信処理は、Ｓ６１０〜Ｓ７００の処理が追加された点が第１実施形態と異なる。
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。

そしてＳ６３０に移行すると、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（Ｓ６３０：ＮＯ）、Ｓ１０に移行する。一方、無線ビーコンを検出した場合には（Ｓ６３０：ＹＥＳ）、Ｓ６４０にて、検出した無線ビーコンの受信信号強度ＲＳＳＩを検出するとともに、Ｓ６５０にて、最初に無線ビーコンを検出した時点からの自車両の移動距離を算出する。そしてＳ６６０にて、最初に無線ビーコンを検出した時点から現時点までの、受信信号強度ＲＳＳＩと移動距離との対応関係を示すプローブ軌跡を作成し、Ｓ１０に移行する。

またＳ４０にて、測位情報を受信していない場合には（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ６７０にて、自車両情報を送信してから予め設定された切替判定時間が経過したか否かを判断する。ここで、切替判定時間が経過していない場合には（Ｓ６７０：ＮＯ）、車側送受信処理を一旦終了する。

一方、切替判定時間が経過した場合には（Ｓ６７０：ＹＥＳ）、Ｓ６８０にて、第１実施形態のＳ２４０と同様にして、Ｓ６２０で取得した基準軌跡情報で示される基準軌跡上に、Ｓ６６０で作成したプローブ軌跡を重ね合わせて、予め設定された軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位があるか否かを判断する。

ここで、軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位がない場合には（Ｓ６８０：ＮＯ）、車側送受信処理を一旦終了する。一方、軌跡一致判定値以上の一致度で一致している部位がある場合には（Ｓ６８０：ＹＥＳ）、Ｓ６９０にて、第１実施形態のＳ２５０と同様にして、基準軌跡における任意の特徴点ＣＰから現時点までの移動距離ＴＤを算出する。

そしてＳ７００にて、第１実施形態のＳ２６０と同様にして、対象車両の現在位置を算出し、車側送受信処理を一旦終了する。
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）。

また車載装置３は、最初に無線ビーコンを検出した時点からの自車両の移動距離を算出し（Ｓ６５０）、受信信号強度ＲＳＳＩと移動距離との対応関係を示すプローブ軌跡を作成する（Ｓ６６０）。その後に車載装置３は、基準軌跡とプローブ軌跡とを比較することにより、基準移動距離と自車両の移動距離との対応関係を決定する（Ｓ６８０）。さらに車載装置３は、基準移動距離と自車両の移動距離との対応関係と、検出された現在の受信信号強度ＲＳＳＩとに基づいて、車載装置３の現在の位置を決定する（Ｓ６９０，Ｓ７００）。

このように構成された無線測位システム１によれば、車載装置３が自身の現在位置を計測することが可能となり、車載装置３は、基準局２と管理サーバ４から測位情報を取得する場合と比較して早期に自身の現在位置を特定することができる。

以上説明した実施形態において、基準局２は本発明における第１無線通信装置、車載装置３は本発明における第２無線通信装置、直接無線通信機３３は本発明における第２無線通信手段、Ｓ６４０の処理は本発明における第２検出手段である。

また、Ｓ６２０の処理は本発明における基準情報取得手段、Ｓ６５０の処理は本発明における距離測定手段、Ｓ６６０の処理は本発明における第２作成手段、Ｓ６８０の処理は本発明における第２対応関係決定手段、Ｓ６９０，Ｓ７００の処理は本発明における第２位置決定手段である。

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。
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。

１，１０１…無線測位システム、２，１０２…基準局、３，１０３…車載装置、４…管理サーバ、１１，３３，１１１…直接無線通信機、６３，１２３…ＲＡＭ

Claims (8)

1. 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）とを備える
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 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に記載の無線通信装置。
3. 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
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
4. 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）を備える
   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。
5. 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
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
6. 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
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の無線通信装置。
7. 請求項１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）。
8. 請求項７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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