(57)【要約】  障害物検出装置１２から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得し、その障害物情報にしたがって無線受信アンテナ３１−１〜３１−Ｍを制御して電波の受信を行う。これにより、障害物３が存在する場合でも、電波の受信品質を高めることができるとともに、電波の急激な変化に対して素早く追従することができる。
2008139607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＧＰＳ衛星の電波を受信して、上記電波からＧＰＳデータを抽出するＧＰＳ受信手段と、上記ＧＰＳ受信手段により抽出されたＧＰＳデータに含まれている複数のＧＰＳ衛星の運行情報を抽出する運行情報抽出手段と、上記ＧＰＳ受信手段により抽出されたＧＰＳデータを参照して、現在位置を測位する位置測位手段と、上記ＧＰＳ受信手段による電波の受信状況を監視して、現在捕捉できていないＧＰＳ衛星を検出する非捕捉衛星検出手段と、上記非捕捉衛星検出手段により現在捕捉できていないＧＰＳ衛星が検出された場合、上記運行情報抽出手段により抽出された運行情報を参照して、上記ＧＰＳ衛星の位置を把握し、上記ＧＰＳ衛星の位置と上記位置測位手段により測位された現在位置から障害物が存在している方向を検出する障害物検出手段とを備えた障害物検出装置。
【請求項２】
障害物検出手段は、現在捕捉できていないＧＰＳ衛星の方向に障害物が存在しているものとして、上記障害物が存在している方向を検出することを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
【請求項３】
障害物検出手段は、位置測位手段により測位された現在位置の軌跡と、障害物が存在している方向の変化とを記録し、上記現在位置の軌跡と上記障害物が存在している方向の変化から上記障害物の形状及び位置を特定することを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
【請求項４】
相互に異なる方向を向いている複数の無線受信アンテナと、障害物検出装置から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、上記障害物情報取得手段により取得された障害物情報にしたがって上記複数の無線受信アンテナを制御して電波の受信を行う電波受信手段とを備えた無線受信装置。
【請求項５】
電波受信手段は、障害物が存在している方向を向いている無線受信アンテナの感度を下げ、障害物が存在していない方向を向いている無線受信アンテナの感度を上げて電波の受信を行うことを特徴とする請求項４記載の無線受信装置。
【請求項６】
電波受信手段は、障害物が存在していない方向を向いている無線受信アンテナにより受信される電波を直接波として認識する一方、障害物が存在している方向を向いている無線受信アンテナにより受信される電波を反射波として認識し、上記直接波に対する上記反射波の遅延時間を考慮して、上記直接波と上記反射波を合成することを特徴とする請求項４記載の無線受信装置。
【請求項７】
相互に異なる方向を向いている複数の無線送信アンテナと、障害物検出装置から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、上記障害物情報取得手段により取得された障害物情報にしたがって上記複数の無線送信アンテナを制御して電波の送信を行う電波送信手段とを備えた無線送信装置。
【請求項８】
電波送信手段は、障害物が存在していない方向を向いている無線送信アンテナを用いて、電波の送信を行うことを特徴とする請求項７記載の無線送信装置。
【請求項９】
電波送信手段は、電波を送信する通信相手との間に障害物が存在する場合、上記障害物が上記通信相手との間からいなくなるまで、電波の送信を待機することを特徴とする請求項７記載の無線送信装置。
【請求項１０】
電波送信手段は、電波を送信する通信相手との間に障害物が存在する場合、電波の送信出力を上げることを特徴とする請求項７記載の無線送信装置。
【請求項１１】
複数のＧＰＳ衛星の電波を受信して、上記電波からＧＰＳデータを抽出するＧＰＳ受信手段と、上記ＧＰＳ受信手段により抽出されたＧＰＳデータに含まれている複数のＧＰＳ衛星の運行情報を抽出する運行情報抽出手段と、上記ＧＰＳ受信手段により抽出されたＧＰＳデータを参照して、現在位置を測位する位置測位手段と、上記ＧＰＳ受信手段による電波の受信状況を監視して、現在捕捉できていないＧＰＳ衛星を検出する非捕捉衛星検出手段と、上記非捕捉衛星検出手段により現在捕捉できていないＧＰＳ衛星が検出された場合、上記運行情報抽出手段により抽出された運行情報を参照して、上記ＧＰＳ衛星の位置を把握し、上記ＧＰＳ衛星の位置と上記位置測位手段により測位された現在位置から障害物が存在している方向を検出する障害物検出手段と、相互に異なる方向を向いている複数の無線アンテナと、上記障害物検出手段から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、上記障害物情報取得手段により取得された障害物情報にしたがって上記複数の無線アンテナを制御して電波の送信又は受信を行う電波通信手段とを備えた無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＧＰＳ衛星から送信される電波の受信状況を監視して、装置周辺の障害物を検出する障害物検出装置と、障害物検出装置の検出結果にしたがってアンテナを制御して電波を受信する無線受信装置と、電波を送信する無線送信装置と、電波を送信又は受信する無線通信システムとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＴＶ放送を受信する無線受信装置や、外部へデータを無線送信する無線送信装置を移動体（例えば、自動車）に搭載して使用する場合には、移動体の周辺のビルや樹木などの障害物が、移動体の移動と共に大きく変化する。
そのため、電波が障害物に反射されることによるマルチパスや、電波が障害物に吸収されることによるフェージング等によって電波の受信レベルが大きく変化し、品質が高い安定的な無線通信が困難になる場合がある。【０００３】
そこで、従来の無線受信装置では、複数のアンテナを用意し、電波を受信する際には、複数のアンテナの中からエラー率が低く、受信電波強度が高いアンテナを選択して、電波を受信するようにしている。
あるいは、複数のアンテナの出力位相を揃えて、電波を合成することで強い電波を得るダイバーシティ技術を使用するようにしている（例えば、特許文献１を参照）。【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３３１５８号公報（段落番号［０００８］から［００１９］、図１）
【０００５】
従来の無線受信装置は以上のように構成されているので、複数のアンテナが電波を受信して、電波の受信レベルや位相差などの特徴を解析することができれば、受信アンテナの選択技術やダイバーシティ技術を使用して、電波の受信品質を高めることができる。しかし、電波の受信レベルや位相差などの特徴を解析してからでなければ、受信アンテナの選択技術やダイバーシティ技術を使用することができず、電波の急激な変化に対して素早く追従することができない課題があった。
また、障害物が存在する方向を向いているアンテナも、その障害物に反射された電波を受信することがあるため、単に、電波の受信レベルや位相差にしたがって、受信アンテナの選択や電波の合成をしても、電波の受信品質を高めることができないことがある課題があった。【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、障害物が存在する場合でも、電波の受信品質を高めることができるとともに、電波の急激な変化に対して素早く追従することができる無線受信装置及び無線通信システムを得ることを目的とする。
また、この発明は、障害物が存在する場合でも、電波を受信する通信相手における電波の受信品質を高めることができる無線送信装置及び無線通信システムを得ることを目的とする。
さらに、この発明は、装置周辺の障害物を検出することができる障害物検出装置を得ることを目的とする。
【発明の開示】
【０００７】
この発明に係る無線受信装置は、障害物検出装置から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得する障害物情報取得手段を設け、電波受信手段が障害物情報取得手段により取得された障害物情報にしたがって複数の無線受信アンテナを制御して電波の受信を行うようにしたものである。
【０００８】
このことによって、障害物が存在する場合でも、電波の受信品質を高めることができるとともに、電波の急激な変化に対して素早く追従することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図である。
【図２】ＧＰＳ衛星の配置状態を２次元で表している説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による障害物検出装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１による障害物検出装置の障害物検出部２５の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による無線受信装置を示す構成図である。
【図６】障害物３の形状及び位置を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態４による無線通信システムを示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４による無線送信装置を示す構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図である。
図１において、ＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎは地球の上空を周回している衛星であり、自己の運行情報（ＧＰＳ衛星がどのような軌道で地球の周囲を運行しているかを示す情報）だけでなく、地球の上空を周回している全てのＧＰＳ衛星の運行情報を含むＧＰＳデータを重畳しているＧＰＳ電波を送信する。
図１では、Ｎ台のＧＰＳ衛星を表記しているが、移動体２から見えない位置を周回中のＧＰＳ衛星も存在するので、実際には、Ｎ台以上のＧＰＳ衛星が地球の上空を周回している。【００１１】
なお、ＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎから送信されるＧＰＳ電波は直進性の高いマイクロ波である。このため、ＧＰＳ衛星１−１〜１−ＮとＧＰＳアンテナ１１を結ぶ直線の伝搬経路に障害物が存在しない場合には、ＧＰＳアンテナ１１がＧＰＳ電波を受信することができるが、ＧＰＳ衛星１−１〜１−ＮとＧＰＳアンテナ１１を結ぶ直線の伝搬経路に障害物が存在する場合には、ＧＰＳ電波が障害物に遮られるため、ＧＰＳアンテナ１１がＧＰＳ電波を受信することができない。【００１２】
例えば、自動車などの移動体２はＧＰＳアンテナ１１、障害物検出装置１２及び無線受信装置１３を搭載している。
障害物３は移動体２の周辺のビルや樹木などが該当し、図１の例では、障害物３が存在することにより、ＧＰＳ衛星１−Ｎから送信されるＧＰＳ電波が遮断されて、移動体２のＧＰＳアンテナ１１に届いていない状況を示している。【００１３】
ＧＰＳアンテナ１１はＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎを含む全てのＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ電波を受信する。
障害物検出装置１２はＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎを含む全てのＧＰＳ衛星から送信される電波の受信状況を監視して、移動体２の周辺の障害物３を検出する装置である。
無線受信装置１３は障害物検出装置１２の検出結果にしたがって無線受信アンテナを制御して電波を受信する装置である。【００１４】
図３はこの発明の実施の形態１による障害物検出装置を示す構成図であり、図において、ＧＰＳ受信部２１はＧＰＳアンテナ１１により受信されたＧＰＳ電波の受信処理を実施し、そのＧＰＳ電波からＧＰＳデータを抽出する処理を実施する。なお、ＧＰＳ受信部２１はＧＰＳ受信手段を構成している。
衛星運行情報抽出部２２はＧＰＳ受信部２１により抽出されたＧＰＳデータに含まれているＧＰＳ衛星の運行情報を抽出する処理を実施する。なお、衛星運行情報抽出部２２は運行情報抽出手段を構成している。【００１５】
位置測位部２３はＧＰＳ受信部２１により抽出されたＧＰＳデータを参照して、移動体２の現在位置（緯度、経度、高度）を測位する処理を実施する。なお、位置測位部２３は位置測位手段を構成している。
非捕捉衛星検出部２４はＧＰＳ受信部２１によるＧＰＳ電波の受信状況を監視して、現在捕捉できていないＧＰＳ衛星（図１の例では、ＧＰＳ衛星１−Ｎ）を検出する処理を実施する。なお、非捕捉衛星検出部２４は非捕捉衛星検出手段を構成している。【００１６】
障害物検出部２５は非捕捉衛星検出部２４により現在捕捉できていないＧＰＳ衛星１−Ｎが検出された場合、衛星運行情報抽出部２２により抽出された運行情報を参照して、ＧＰＳ衛星１−Ｎの位置を把握し、ＧＰＳ衛星１−Ｎの位置と位置測位部２３により測位された移動体２の現在位置から障害物３が存在している方向を検出する処理を実施する。なお、障害物検出部２５は障害物検出手段を構成している。
図４はこの発明の実施の形態１による障害物検出装置の障害物検出部２５の処理内容を示すフローチャートである。【００１７】
図５はこの発明の実施の形態１による無線受信装置１３を示す構成図であり、図において、無線受信アンテナ３１−１〜３１−Ｍは移動体２の周囲を取り囲むように配置されており、相互に異なる方向を向いている。
方位センサ３２は移動体２の方位（例えば、移動体２の進行方向）を測定するセンサである。【００１８】
電波受信処理部３３は障害物検出装置１２から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得するとともに、方位センサ３２により測定された方位を示す方位情報を取得し、その障害物情報と方位情報にしたがって無線受信アンテナ３１−１〜３１−Ｍを制御して電波の受信処理を実施する。なお、電波受信処理部３３は障害物情報取得手段及び電波受信手段を構成している。
受信データ保持部３４は電波受信処理部３３により受信された電波からデータを復調して、そのデータを保持する処理を実施する。【００１９】
次に動作について説明する。
図２はＧＰＳ衛星の配置状態を２次元で表している説明図である。
即ち、図２は、ＧＰＳアンテナ１１の上空を覆う半球を想定して、その半球の表面にＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎを擬似的に配置できると見なした場合に、ＧＰＳアンテナ１１の上空から半球を見下ろした場合のＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎの配置状態を２次元で表している。【００２０】
図２では、円の中心に近いほどＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎの仰角が大きく、円の周辺に近づくほど仰角が低いことを表している。
また、図２では、紙面下が南、紙面上が北、紙面右が東、紙面左が西を表している。
例えば、ＧＰＳ衛星１−１はＧＰＳアンテナ１１から見て北西の方角に位置し、かつ、仰角３０°の場所に位置している。
また、ＧＰＳ衛星１−２はＧＰＳアンテナ１１から見て北東の方角に位置し、かつ、仰角４５°の場所に位置している。
さらに、ＧＰＳ衛星１−ＮはＧＰＳアンテナ１１から見て南東の方角に位置し、かつ、仰角３０°の場所に位置している。【００２１】
なお、ＧＰＳアンテナ１１から見て、ＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎがどの方位・仰角に位置しているかを表すＧＰＳ衛星の運行情報は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ電波に重畳されており、どのＧＰＳ衛星のＧＰＳ電波を受信しても、すべてのＧＰＳ衛星の運行情報を知ることができる。【００２２】
移動体２に搭載されているＧＰＳアンテナ１１は、ＧＰＳ衛星１−１，１−２から送信されるＧＰＳ電波を正常に受信するが、ＧＰＳアンテナ１１とＧＰＳ衛星１−Ｎを結ぶ直線の伝搬経路に障害物３が存在するため、ＧＰＳ衛星１−Ｎから送信されるＧＰＳ電波は障害物３に遮られ、そのＧＰＳ電波を正常に受信することができない。
障害物検出装置１２のＧＰＳ受信部２１は、ＧＰＳアンテナ１１がＧＰＳ衛星１−１，１−２から送信されたＧＰＳ電波を受信すると、それらのＧＰＳ電波の受信処理を実施し、それらのＧＰＳ電波からＧＰＳデータを抽出する。【００２３】
障害物検出装置１２の衛星運行情報抽出部２２は、ＧＰＳ受信部２１がＧＰＳ電波からＧＰＳデータを抽出すると、そのＧＰＳデータに含まれているＧＰＳ衛星の運行情報を抽出する。
ここでは、ＧＰＳ衛星の運行情報がＧＰＳデータに含まれているものとして、そのＧＰＳデータから運行情報を抽出するものを示しているが、ＧＰＳ衛星の運行情報がＧＰＳデータと別個にＧＰＳ電波に重畳されている場合には、そのＧＰＳ電波から運行情報を抽出するようにする。【００２４】
障害物検出装置１２の位置測位部２３は、ＧＰＳ受信部２１がＧＰＳ電波からＧＰＳデータを抽出すると、そのＧＰＳデータを参照して、移動体２（ＧＰＳアンテナ１１）の現在位置（緯度、経度、高度）を測位する。
なお、現在位置の測位処理は、例えば、ナビゲーション装置などで実施される公知の技術であるため説明を省略する。【００２５】
障害物検出装置１２の非捕捉衛星検出部２４は、ＧＰＳ受信部２１によるＧＰＳ電波の受信状況を監視して、現在捕捉できていないＧＰＳ衛星を検出する。
即ち、非捕捉衛星検出部２４は、ＧＰＳ受信部２１がＧＰＳ衛星から送信されている電波を正常に受信することができていれば、そのＧＰＳ衛星を捕捉することができていると判断し、ＧＰＳ衛星から送信されている電波を正常に受信することができていなければ、そのＧＰＳ衛星を捕捉することができていないと判断する。【００２６】
図１の例では、ＧＰＳ受信部２１がＧＰＳ衛星１−Ｎから送信されているＧＰＳ電波を正常に受信することができないので、現在捕捉できていないＧＰＳ衛星として、ＧＰＳ衛星１−Ｎを検出する。
また、移動体２から見えていないＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎ以外のＧＰＳ衛星のＧＰＳ電波も受信することができないので、現在捕捉できていないＧＰＳ衛星として、ＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎ以外のＧＰＳ衛星を検出する。
なお、非捕捉衛星検出部２４は、予め、現在地球の上空を周回しているＧＰＳ衛星を認識しているものとする。【００２７】
障害物検出装置１２の障害物検出部２５は、非捕捉衛星検出部２４により現在捕捉できていないＧＰＳ衛星１−Ｎが検出された場合、衛星運行情報抽出部２２により抽出された運行情報を参照して、ＧＰＳ衛星１−Ｎの位置を把握し、そのＧＰＳ衛星１−Ｎの位置と位置測位部２３により測位された移動体２の現在位置から障害物３が存在している方向を検出する。
以下、図４を参照して、障害物検出部２５の処理内容を具体的に説明する。【００２８】
障害物検出部２５は、衛星運行情報抽出部２２からＧＰＳ衛星の運行情報を取得し（ステップＳＴ１）、位置測位部２３から移動体２（ＧＰＳアンテナ１１）の現在位置を取得する（ステップＳＴ２）。
また、障害物検出部２５は、非捕捉衛星検出部２４による非捕捉衛星の検出結果を取得する（ステップＳＴ３）。【００２９】
次に、障害物検出部２５は、ＧＰＳ衛星の運行情報と移動体２の現在位置を参照して、現在位置から見える可能性があるＧＰＳ衛星を受信期待衛星としてリストアップする（ステップＳＴ４）。
図１の例では、受信期待衛星として、ＧＰＳ衛星１−１〜１−Ｎがリストアップされる。【００３０】
次に、障害物検出部２５は、リストアップしている受信期待衛星の中から、未調査のＧＰＳ衛星を１つ選択し（ステップＳＴ５）、非捕捉衛星検出部２４から取得した非捕捉衛星の検出結果を参照して、そのＧＰＳ衛星が捕捉できている衛星であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
未調査のＧＰＳ衛星として、例えば、ＧＰＳ衛星１−１又はＧＰＳ衛星１−２を選択すると、ＧＰＳ衛星１−１，１−２は、非捕捉衛星検出部２４により非捕捉衛星として検出されていないので、捕捉できている衛星であると判定する。
一方、未調査のＧＰＳ衛星として、例えば、ＧＰＳ衛星１−Ｎを選択すると、ＧＰＳ衛星１−Ｎは、非捕捉衛星検出部２４により非捕捉衛星として検出されているので、捕捉できていない衛星であると判定する。【００３１】
障害物検出部２５は、ステップＳＴ５で選択したＧＰＳ衛星が、捕捉できている衛星であると判定すると、そのＧＰＳ衛星が位置している方位及び仰角には障害物３が存在していないと認定する（ステップＳＴ７）。
したがって、ＧＰＳ衛星１−１，１−２が位置している方位及び仰角には障害物３が存在していないと認定する。【００３２】
障害物検出部２５は、ステップＳＴ５で選択したＧＰＳ衛星が、捕捉できていない衛星であると判定すると、そのＧＰＳ衛星が位置している方位及び仰角には障害物３が存在していると認定する（ステップＳＴ８）。
したがって、ＧＰＳ衛星１−Ｎが位置している方位及び仰角には障害物３が存在していると認定する。
なお、障害物検出部２５は、リストアップしている全ての受信期待衛星について、捕捉状態を調査して、障害物３の有無を判定する（ステップＳＴ９）。【００３３】
障害物検出部２５は、ＧＰＳ衛星１−Ｎが位置している方位及び仰角に障害物３が存在していると認定すると、衛星運行情報抽出部２２により抽出された運行情報を参照して、ＧＰＳ衛星１−Ｎの位置を把握し、そのＧＰＳ衛星１−Ｎの位置と位置測位部２３により測位された移動体２の現在位置から障害物３が存在している方向（方位・仰角）を算出する（ステップＳＴ１０）。
障害物検出部２５は、障害物３が存在している方向を算出すると、障害物３が存在している方向を示す障害物情報を無線受信装置１３に出力する（ステップＳＴ１１）。【００３４】
無線受信装置１３の電波受信処理部３３は、障害物検出部２５から障害物情報を受けると、方位センサ３２から移動体２の方位を示す方位情報を収集する。
電波受信処理部３３は、方位センサ３２から方位情報を収集すると、その方位情報と障害物情報を参照して、移動体２から見て障害物３が存在する方向（方位・仰角）を認識し、その障害物３が存在している方向を向いている無線受信アンテナと、その障害物３が存在していない方向を向いている無線受信アンテナとを特定する。
ここでは、説明の便宜上、障害物３が存在している方向を向いている無線受信アンテナが無線受信アンテナ３１−１であり、障害物３が存在していない方向を向いている無線受信アンテナが無線受信アンテナ３１−２〜３１−Ｍであるとする。【００３５】
電波受信処理部３３は、障害物３が存在しない方位から到来する電波は品質が良好である可能性が高いが、障害物３が存在する方位から到来する電波は反射や減衰の影響によって品質が悪い可能性が高いので、障害物３が存在している方向を向いている無線受信アンテナ３１−１の感度を下げ、障害物３が存在していない方向を向いている無線受信アンテナ３１−２〜３１−Ｍの感度を上げて電波の受信処理を実施する。
あるいは、障害物３が存在している方向を向いている無線受信アンテナ３１−１を使用せず、障害物３が存在していない方向を向いている無線受信アンテナ３１−２〜３１−Ｍを使用して、電波の受信処理を実施する。【００３６】
無線受信装置１３の受信データ保持部３４は、電波受信処理部３３が電波を受信すると、その電波からデータを復調して、そのデータを保持する。【００３７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、障害物検出装置１２から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得し、その障害物情報にしたがって無線受信アンテナ３１−１〜３１−Ｍを制御して電波の受信を行うように構成したので、障害物３が存在する場合でも、電波の受信品質を高めることができる効果を奏する。また、無線受信装置１３が事前に電波の受信レベルや位相差などを解析する必要がないため、電波の急激な変化に対して素早く追従することができる効果を奏する。【００３８】
また、この実施の形態１によれば、ＧＰＳ受信部２１によるＧＰＳ電波の受信状況を監視して、現在捕捉できていないＧＰＳ衛星１−Ｎを検出する非捕捉衛星検出部２４を設け、障害物検出部２５が非捕捉衛星検出部２４により現在捕捉できていないＧＰＳ衛星１−Ｎが検出された場合、衛星運行情報抽出部２２により抽出された運行情報を参照して、ＧＰＳ衛星１−Ｎの位置を把握し、ＧＰＳ衛星１−Ｎの位置と位置測位部２３により測位された現在位置から障害物３が存在している方向を検出するように構成したので、移動体２の周辺に存在している障害物３を検出して、その障害物３が存在している方向を無線受信装置１３に知らせることができる効果を奏する。【００３９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、障害物検出装置１２の障害物検出部２５が、障害物３が存在している方向を算出して、障害物３が存在している方向を示す障害物情報を無線受信装置１３に出力するものについて示したが、障害物検出部２５が、位置測位部２３により測位された現在位置の軌跡と、障害物３が存在している方向の変化とを記録し、現在位置の軌跡と障害物３が存在している方向の変化から障害物３の形状及び位置を特定するようにしてもよい。
以下、障害物検出部２５の処理内容を具体的に説明する。【００４０】
図６は障害物３の形状及び位置を示す説明図である。即ち、図６は上空から障害物３の形状と位置を見た２次元表示の説明図である。
ここでは、図６のＡ地点、Ｂ地点、Ｃ地点において、位置測位部２３が現在位置を測位し、障害物検出部２５が障害物３の存在方向を算出しているものとする。
この場合、障害物検出部２５は、Ａ地点からＣ地点に至る現在位置の軌跡と、Ａ地点からＣ地点に至るまでの障害物３の存在方向の変化を記録する。【００４１】
障害物検出部２５は、Ａ地点、Ｂ地点、Ｃ地点において、位置測位部２３により測位された現在位置と障害物３が存在している方向から、障害物３が存在している領域を検出する。
例えば、Ａ地点に着目すると、線分Ａ１，Ａ２の延長線上に位置するＧＰＳ衛星のＧＰＳ電波は受信できているが、線分Ａ１と線分Ａ２の間に位置しているＧＰＳ衛星のＧＰＳ電波を受信できていないので、線分Ａ１と線分Ａ２の間に障害物３が存在していると認識する。
同様に、Ｂ地点では、線分Ｂ１と線分Ｂ２の間に障害物３が存在していると認識し、Ｃ地点では、線分Ｃ１と線分Ｃ２の間に障害物３が存在していると認識する。【００４２】
障害物検出部２５は、上記のようにして、Ａ地点、Ｂ地点、Ｃ地点において、障害物３が存在している領域を検出すると、各地点における障害物３が存在している領域の重なり範囲（図中、斜線で示す領域）が、障害物３が存在する領域であると認定する。
この領域の形状及び位置は、障害物３の形状及び位置と完全には一致しないが、略一致するものである。
障害物検出部２５は、障害物３が存在する領域であると認定すると、その領域の形状及び位置を幾何学的に計算し、その計算結果を障害物情報として、無線受信装置１３に出力する。【００４３】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、位置測位部２３により測位された現在位置の軌跡と、障害物３が存在している方向の変化とを記録し、現在位置の軌跡と障害物３が存在している方向の変化から障害物３の形状及び位置を特定するように構成したので、例えば、無線受信装置１２が無線受信アンテナ３１−１〜３１−Ｍを制御して電波の受信を行う際、移動体２から障害物３までの距離を考慮して、無線受信アンテナ３１−１〜３１−Ｍにより受信された電波の合成処理等を実施することができるようになるなどの効果を奏する。【００４４】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、無線受信装置１３の電波受信処理部３３が、障害物３が存在している方向を向いている無線受信アンテナ３１−１の感度を下げ、障害物３が存在していない方向を向いている無線受信アンテナ３１−２〜３１−Ｍの感度を上げて電波の受信を行うものについて示したが、電波受信処理部３３が無線受信アンテナ３１−１〜３１−Ｍにより受信された電波を合成して、電波の受信品質を高めるようにしてもよい。
以下、電波受信処理部３３の処理内容を具体的に説明する。【００４５】
障害物３が存在しない方位から到来する電波は直接波である可能性が高く、障害物３が存在している方位から到来する電波は障害物３の反射波である可能性が高い。
そこで、電波受信処理部３３は、障害物３が存在していない方向を向いている無線受信アンテナ３１−２〜３１−Ｍにより受信される電波を直接波として認識する一方、障害物３が存在している方向を向いている無線受信アンテナ３１−１により受信される電波を反射波として認識する。【００４６】
電波受信処理部３３は、障害物検出装置１２から障害物３の形状及び位置を示す障害物情報（実施の形態２を参照）を取得すると、その障害物情報を参照して、移動体２から障害物３までの距離を求めて、直接波に対する反射波の遅延時間を算出する。
電波受信処理部３３は、直接波に対する反射波の遅延時間を算出すると、直接波（無線受信アンテナ３１−２〜３１−Ｍにより受信された電波）を上記遅延時間だけ遅延し、遅延後の直接波と反射波（無線受信アンテナ３１−１により受信された電波）を合成する。
受信データ保持部３４は、電波受信処理部３３が電波を合成すると、合成後の電波からデータを復調して、そのデータを保持する。【００４７】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、障害物３が存在していない方向を向いている無線受信アンテナ３１−２〜３１−Ｍにより受信される電波を直接波として認識する一方、障害物３が存在している方向を向いている無線受信アンテナ３１−１により受信される電波を反射波として認識し、その直接波に対する反射波の遅延時間を考慮して、その直接波と反射波を合成するように構成したので、移動体２の周辺に障害物３が存在する場合でも、電波の受信品質を高めることができる効果を奏する。【００４８】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４による無線通信システムを示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
無線送信装置１４は障害物検出装置１２の検出結果にしたがって無線送信アンテナを制御して電波を送信する装置である。【００４９】
図８はこの発明の実施の形態４による無線送信装置１４を示す構成図であり、図において、無線送信アンテナ４１−１〜４１−Ｍは移動体２の周囲を取り囲むように配置されており、相互に異なる方向を向いている。
方位センサ４２は移動体２の方位（例えば、移動体２の進行方向）を測定するセンサである。【００５０】
送信データ保持部４３は保持している送信データを変調して、その変調波である電波を電波送信処理部４４に出力する処理を実施する。
電波送信処理部４４は障害物検出装置１２から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得するとともに、方位センサ４２により測定された方位を示す方位情報を取得し、その障害物情報と方位情報にしたがって無線送信アンテナ４１−１〜４１−Ｍを制御して電波の送信処理を実施する。なお、電波送信処理部４４は障害物情報取得手段及び電波送信手段を構成している。【００５１】
次に動作について説明する。
無線送信装置１４の送信データ保持部４３は、保持している送信データを変調して、その変調波である電波を電波送信処理部４４に出力する。
無線送信装置１４の電波送信処理部４４は、送信データ保持部４３から電波を受けると、障害物検出部２５から障害物情報を収集し、方位センサ４２から移動体２の方位を示す方位情報を収集する。【００５２】
電波送信処理部４４は、障害物情報と方位情報を収集すると、その方位情報と障害物情報を参照して、移動体２から見て障害物３が存在する方向（方位・仰角）を認識し、その障害物３が存在している方向を向いている無線送信アンテナと、その障害物３が存在していない方向を向いている無線送信アンテナとを特定する。
ここでは、説明の便宜上、障害物３が存在している方向を向いている無線送信アンテナが無線送信アンテナ４１−１であり、障害物３が存在していない方向を向いている無線送信アンテナが無線送信アンテナ４１−２〜４１−Ｍであるとする。【００５３】
電波送信処理部４４は、障害物３が存在しない方位に送出する電波は障害物３の影響を受けることなく、通信相手に正常に受信される可能性が高いが、障害物３が存在する方位に送出する電波は反射や減衰の影響によって、通信相手に正常に受信されない可能性が高いので、障害物３が存在している方向を向いている無線送信アンテナ４１−１を使用せず、障害物３が存在していない方向を向いている無線送信アンテナが無線送信アンテナ４１−２〜４１−Ｍを使用して、電波の送信処理を実施する。【００５４】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、障害物検出装置１２から障害物が存在している方向を示す障害物情報を取得し、その障害物情報にしたがって無線送信アンテナ４１−１〜４１−Ｍを制御して電波の送信を行うように構成したので、障害物３が存在する場合でも、電波を受信する通信相手における電波の受信品質を高めることができる効果を奏する。【００５５】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、電波送信処理部４４が、障害物３が存在している方向を向いている無線送信アンテナ４１−１を使用せず、障害物３が存在していない方向を向いている無線送信アンテナ４１−２〜４１−Ｍを使用して、電波の送信処理を実施するものについて示したが、移動体２（ＧＰＳアンテナ１１）と通信相手の間に障害物３が存在する場合、移動体２と通信相手の間から障害物３がいなくなるまで、電波の送信を待機するようにしてもよい。【００５６】
即ち、電波送信処理部４４は、電波を受信する通信相手が存在している位置が既知である場合、移動体２と通信相手の間に障害物３が存在するか否かを判定する。
電波送信処理部４４は、移動体２と通信相手の間に障害物３が存在する場合、移動体２と通信相手の間から障害物３がいなくなるまで、電波の送信を待機し、移動体２と通信相手の間から障害物３がいなくなれば、電波を送信するようにする。【００５７】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、移動体２と通信相手の間に障害物３が存在する場合、移動体２と通信相手の間から障害物３がいなくなるまで、電波の送信を待機するように構成したので、障害物３が存在することにより、通信相手に電波が届かない状況の発生を防止することができる効果を奏する。【００５８】
実施の形態６．
上記実施の形態４では、電波送信処理部４４が、障害物３が存在している方向を向いている無線送信アンテナ４１−１を使用せず、障害物３が存在していない方向を向いている無線送信アンテナ４１−２〜４１−Ｍを使用して、電波の送信処理を実施するものについて示したが、移動体２（ＧＰＳアンテナ１１）と通信相手の間に障害物３が存在する場合、電波の送信出力を上げるようにしてもよい。【００５９】
即ち、電波送信処理部４４は、電波を受信する通信相手が存在している位置が既知である場合、移動体２と通信相手の間に障害物３が存在するか否かを判定する。
電波送信処理部４４は、移動体２と通信相手の間に障害物３が存在する場合、電波の反射や減衰を考慮して、障害物３が存在しない場合より、電波の送信出力を上げるようにする。【００６０】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、移動体２と通信相手の間に障害物３が存在する場合、電波の送信出力を上げるように構成したので、障害物３が存在する場合でも、通信相手における電波の受信品質を高めることができる効果を奏する。【００６１】
実施の形態７．
上記実施の形態１〜３では、移動体２が無線受信装置１３を搭載し、上記実施の形態４〜６では、移動体２が無線送信装置１４を搭載しているものを示したが、移動体２が無線受信装置１３と無線送信装置１４の機能を有する無線送受信装置を搭載し、電波の受信と送信の両方を行えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、この発明に係る無線通信システムは、障害物３が存在する場合でも、電波を正常に送信又は受信を行う必要があるものに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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