(57)【要約】【課題】電界強度を測定する構成の複雑化を抑制しつつ、複数の無線信号の電界強度を用いることで測位精度を向上可能な無線測位装置の提供。【解決手段】無線測位装置１００は、車両Ａに搭載されており、測位制御部２０、電界強度測定部３０、及び測位処理部５０を備えている。測位制御部２０は、車両Ａの位置と電界強度との対応関係を示したリファレンス軌跡を取得する。電界強度測定部３０は、複数チャンネルの電波を受信し、受信した電波を周波数領域の情報に変換し、変換された周波数領域の情報から各チャンネルの電界強度を算出する。こうした処理により、複数チャンネルの無線信号の電界強度が測定される。測位処理部５０は、リファレンス軌跡と、算出された複数チャンネルの電界強度とに基づき、車両Ａの位置を推定する。【選択図】図１
2018009938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体（Ａ）に搭載され、前記移動体の位置を測位する無線測位装置であって、
前記移動体にて受信される無線信号の電界強度を測定する強度測定部（３０，２３０，３３０）と、
前記移動体の位置と取得される電界強度との対応関係を示した基準情報を取得する情報取得部（２０）と、
前記強度測定部にて測定された電界強度と前記基準情報とに基づいて、前記移動体の位置を推定する測位処理部（５０）と、を備え、
前記強度測定部は、
複数チャンネルの無線信号を含む特定帯域の電波を受信する受信器（４１）、
前記受信器にて受信された前記特定帯域の電波を周波数領域の情報に変換する領域変換器（４７）、
前記領域変換器にて変換された周波数領域の情報から、各チャンネルについての電界強度を算出する算出器（４８）、を有し、
前記測位処理部は、前記算出器にて算出された複数チャンネルの電界強度を用いて前記移動体の位置を推定する無線測位装置。
【請求項２】
前記強度測定部は、前記受信器にて受信可能なチャンネルを示すチャンネル情報を取得する請求項１に記載の無線測位装置。
【請求項３】
前記強度測定部は、前記受信器にて受信した電波の周波数を引き下げる変調器（４３）、及び前記変調器にて周波数を引き下げられた電波のアナログ信号を前記領域変換器にて処理されるデジタル信号に信号変換するＡＤ変換器（４６）をさらに有し、
前記変調器は、前記チャンネル情報に基づき、前記受信器にて受信されるチャンネルの周波数に合わせて、引き下げる周波数の大きさを変更し、
前記ＡＤ変換器は、前記チャンネル情報に基づき、前記受信器にて受信されるチャンネルの周波数に合わせて、信号変換に用いるサンプリング周波数を増減させる請求項２に記載の無線測位装置。
【請求項４】
前記強度測定部は、
前記受信器にて受信した電波の周波数を引き下げる変調器（４３）と、
前記変調器にて周波数を引き下げられた電波のアナログ信号をデジタル信号に信号変換するＡＤ変換器（４６）と、
前記ＡＤ変換器に入力されるアナログ信号の増幅量を調整する増幅器（３４４）と、をさらに有し、
前記受信器にて受信される三つ以上のチャンネルのうちで、最も電界強度の高い高強度チャンネルが除去されるように、前記変調器にて引き下げる周波数の大きさ及び前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数の少なくとも一方を調整し、
前記高強度チャンネルを除くチャンネルのアナログ信号における振幅が前記ＡＤ変換器の入力レンジに合うように、前記増幅器の増幅量を調整する請求項１又は２に記載の無線測位装置。
【請求項５】
前記受信器は、放送局から送信された無線信号を受信する請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線測位装置。
【請求項６】
前記受信器は、振幅変調によって放送を送信する無線信号を受信し、
前記算出器は、一つのチャンネルに含まれる無線信号から搬送波成分を抽出し、当該搬送波成分の電界強度を算出する請求項５に記載の無線測位装置。
【請求項７】
前記受信器は、周波数変調によって放送を送信する無線信号を受信し、
前記算出器は、一つのチャンネルに含まれる無線信号の全体を抽出し、当該全体の電界強度を算出する請求項５又は６に記載の無線測位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書による開示は、車両等の移動体に搭載され、移動体の位置を測位する無線測位装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、道路の近辺に設置された基準局から送信される無線信号の電界強度を測定することにより、車両の現在位置を測位する無線測位システムが開示されている。この無線測位システムには、道路に沿って車両を走行させた場合に、車両の位置と取得される電界強度との対応関係を示した基準軌跡情報が予め記憶されている。無線測位システムは、無線信号の現在の電界強度と、予め用意された基準軌跡とを用いることで、車両の現在位置を測位できる。
【０００３】
一方、例えば特許文献２には、無線信号の受信に関連する技術として、互いに周波数の異なる無線信号の電界強度を測定可能な電界強度測定装置が開示されている。この電界強度測定装置は、各チャンネルの周波数にチューニングされた複数のＲＦユニットを備えており、各ＲＦユニットを用いてチャンネル毎の電界強度をリアルタイムで測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５７３０６号公報
【特許文献２】特開２０１４−３４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、複数チャンネルの無線信号の電界強度を算出する構成であれば、位置を測位する精度の向上が可能となる。故に、本開示の発明者は、複数チャンネルの無線信号の電界強度を算出可能な無線測位装置の具体的な構成を検討した。その一例として、複数チャンネルの無線信号の電界強度を測定すべく、特許文献２の電界強度装置のような構成を採用した無線測位装置が想到される。しかし、特許文献２に開示の構成では、個々のチャンネルの周波数に対応した多数のＲＦ回路等が設けられている。そのため、測位精度を向上させることが出たとしても、電界強度を測定する構成について複雑化の虞があった。
【０００６】
本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電界強度を測定する構成の複雑化を抑制しつつ、複数の無線信号の電界強度を用いることで測位精度を向上可能な無線測位装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、開示された第一の態様は、移動体（Ａ）に搭載され、移動体の位置を測位する無線測位装置であって、移動体にて受信される無線信号の電界強度を測定する強度測定部（３０，２３０，３３０）と、移動体の位置と取得される電界強度との対応関係を示した基準情報を取得する情報取得部（２０）と、強度測定部にて測定された電界強度と基準情報とに基づいて、移動体の位置を推定する測位処理部（５０）と、を備え、強度測定部は、複数チャンネルの無線信号を含む特定帯域の電波を受信する受信器（４１）、受信器にて受信された特定帯域の電波を周波数領域の情報に変換する領域変換器（４７）、領域変換器にて変換された周波数領域の情報から、各チャンネルについての電界強度を算出する算出器（４８）、を有し、測位処理部は、算出器にて算出された複数チャンネルの電界強度を用いて移動体の位置を推定する。
【０００８】
この態様によれば、複数チャンネルの無線信号を含む特定帯域の電波は、周波数領域の情報に変換されることで、個々のチャンネルの電界強度について、個別に算出が可能となる。以上の構成であれば、個々のチャンネルの周波数に対応したＲＦ回路等を多数設けなくても、複数チャンネルの無線信号の電界強度が算出され得る。したがって、電界強度測定部の構成の複雑化を抑制しつつ、複数の無線信号の電界強度を用いることで測位精度を向上可能な無線測位装置が実現される。
【０００９】
尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態による無線測位システムの全体像と、無線測位装置に設けられる各ブロックとを模式的に示す図である。
【図２】電界強度測定部の詳細な構成を示す図である。
【図３】複数チャンネルのＡＭ放送波を受信している場合のスペクトルを模式的に示すイメージ図であって、ＡＭ放送の周波数帯域の全体をＡＤ変換する場合を示す図である。
【図４】受信しているＡＭ放送の周波数に合わせて、ＡＤ変換の取得帯域幅を調整することを説明するための図である。
【図５】高速フーリエ変換器にて周波数領域にフーリエ変換された情報を模式的に示す図である。
【図６】リファレンス軌跡と電界強度のマッチングにより、現在位置を測位する様子を模式的に示す図である。
【図７】測位処理部にて実施される測位処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】第二実施形態による無線測位システムの全体像と、無線測位装置に設けられる各ブロックとを模式的に示す図である。
【図９】第三実施形態による電界強度測定部の詳細な構成を示す図である。
【図１０】高強度チャンネルによって測位精度が悪化する可能性を説明するための図である。
【図１１】ＡＤ変換器に入力されるアナログ信号から高強度チャンネルの信号を除去した場合を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１２】
（第一実施形態）
本開示の第一実施形態による無線測位装置１００は、図１に示すように、移動体としての車両Ａに搭載され、車両Ａと共に移動可能な移動端末である。無線測位装置１００は、情報提供装置１１０及び複数の放送局１２１〜１２３等と共に、無線測位システムを構成している。無線測位システムは、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）による測位を補完する測位システムである。無線測位システムは、例えばＧＮＳＳでは困難な高精度の測位、及びＧＮＳＳの測位衛星からの衛星信号が受信困難な場合の測位等を可能にする。
【００１３】
情報提供装置１１０は、車両Ａの外部の交通管理センタ等に設置されている。情報提供装置１１０は、無線測位装置１００と通信可能であり、無線測位装置１００との間で情報の送受信を行う。情報提供装置１１０は、通信のための広域無線器１１２及びアンテナ１１３と、データ処理のためのサーバ１１１等とによって構成されている。
【００１４】
情報提供装置１１０は、広域無線器１１２及びアンテナ１１３により、多数の車両Ａに搭載された無線測位装置１００から、後述するリファレンス軌跡等の情報提供の要求を受信する。サーバ１１１には、各無線測位装置１００からの要求を処理する処理回路と、ハードディスクドライブ等の大容量の記憶媒体が設けられている。サーバ１１１の記憶媒体には、無線測位システムのサービス提供エリア内の各所におけるリファレンス軌跡が蓄積されている。情報提供装置１１０は、各車両Ａにて必要となるリファレンス軌跡を選定し、選定したリファレンス軌跡を各無線測位装置１００へ向けて送信する。
【００１５】
各放送局１２１〜１２３は、一例として、ラジオのＡＭ放送を無線通信によって送信している放送局である。各放送局１２１〜１２３は、互いに異なるチャンネルのＡＭ放送を送信している。例えば日本であれば、５２６〜１６３２ｋＨｚの周波数帯域がＡＭ放送に割り当てられている。各放送局１２１〜１２３によって送信される無線信号の周波数は、ＡＭ放送の周波数帯域のうちで、互いに異なる周波数に予め設定されている。ＡＭ放送では、振幅変調によって音声情報が送信されている。ＡＭ放送の無線信号には、搬送波成分と、側帯波成分とが含まれている（図３参照）。尚、各放送局１２１〜１２３による無線信号は、同一の地点から送信されていてもよく、又はそれぞれ異なる地点から送信されていてもよい。
【００１６】
次に、無線測位装置１００の詳細な構成を説明する。無線測位装置１００は、車両Ａに搭載されることで、車両Ａの現在の位置を測位する。無線測位装置１００は、各放送局１２１〜１２３等の現在のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator，以下、「電界強度」）と、リファレンス軌跡とを照合することにより、車両Ａの現在位置を特定する。リファレンス軌跡は、各放送局１２１〜１２３について、車両Ａが走行している位置と、取得される電界強度との対応関係を示した基準情報である。こうした無線測位を実現するため、無線測位装置１００は、ＧＮＳＳ受信部２１、広域無線器２２及びアンテナ２３、記憶部２４、測位制御部２０、電界強度測定部３０、並びに測位処理部５０を備えている。
【００１７】
ＧＮＳＳ受信部２１は、ＧＮＳＳの測位衛星から衛星信号を受信する。ＧＮＳＳ受信部２１は、測位制御部２０と接続されており、受信した衛星信号を測位制御部２０に逐次提供する。
【００１８】
広域無線器２２及びアンテナ２３は、情報提供装置１１０の広域無線器１１２及びアンテナ１１３との間にて、無線通信による情報の送受信を行う。広域無線器２２及びアンテナ２３は、測位制御部２０と接続されており、測位制御部２０によって情報の送受信を制御される。
【００１９】
記憶部２４は、リファレンス軌跡及び後述するチャンネル情報等を記憶する記憶媒体を有している。記憶媒体は、無線測位装置１００に内蔵された例えばハードディスクドライブ又はフラッシュメモリ等の構成であってもよく、又はメモリカード等の形態で提供され、無線測位装置１００に設けられたカードスロットに挿入される構成であってもよい。記憶部２４は、測位制御部２０と接続されている。測位制御部２０は、記憶部２４に記憶された情報の読み出し及び書き換えを行うことができる。
【００２０】
測位制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部２１、広域無線器２２及びアンテナ２３、並びに記憶部２４と連携して、無線測位に必要な情報の取得を制御する。具体的に、測位制御部２０は、衛星信号に基づく大まかな現在位置の取得処理、リファレンス軌跡の取得及び出力処理、並びにチャンネル情報の取得及び出力処理等を実施する。
【００２１】
測位制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部２１から取得する衛星信号から、車両Ａの現在の大まかな位置を測位する。測位制御部２０は、衛星信号による測位結果に基づき、車両Ａが走行中の道路、及び車両Ａが走行予定の道路について、受信可能な放送局１２１〜１２３毎のリファレンス軌跡を取得する。測位制御部２０は、情報提供装置１１０へ向けた情報提供の要求により、必要なリファレンス軌跡を情報提供装置１１０から取得できる。また測位制御部２０は、現在位置周辺のリファレンス軌跡が記憶部２４に格納されている場合、記憶部２４から必要なリファレンス軌跡を取得できる。測位制御部２０は、取得したリファレンス軌跡を、測位処理部５０へ向けて出力する。
【００２２】
加えて測位制御部２０は、衛星信号によって測位された現在位置にて、受信可能なチャンネルの周波数を示すチャンネル情報を取得する。チャンネル情報は、リファレンス軌跡と同様に、情報提供装置１１０への情報提供の要求によって情報提供装置１１０から取得されてもよく、又は記憶部２４から読み出されてもよい。或いは、車両Ａに搭載されたラジオ受信器（例えば、オーディオ機器）に記憶されたチャンネル情報が、測位制御部２０に取得されてもよい。測位制御部２０は、取得したチャンネル情報を、電界強度測定部３０へ向けて出力する。
【００２３】
図１及び図２に示す電界強度測定部３０は、車両Ａにて受信される無線信号の電界強度を測定する。第一実施形態の電界強度測定部３０は、各放送局１２１〜１２３によって放送されるＡＭ放送波を無線信号として受信し、各ＡＭ放送波の電界強度を測定する。電界強度測定部３０は、測位制御部２０及び測位処理部５０と接続されている。電界強度測定部３０は、チャンネル情報を測位制御部２０から取得する。電界強度測定部３０は、測定した各放送局１２１〜１２３の電界強度を測位処理部５０へ向けて出力する。電界強度測定部３０は、受信器４１、変調器４３、可変ローパスフィルタ４５、ＡＤ変換器４６、高速フーリエ変換器４７、及び電力算出器４８を有している。
【００２４】
受信器４１は、各放送局１２１〜１２３から送信される無線信号であって、振幅変調によって放送されるＡＭ放送波を受信する。受信器４１によって受信可能な特定帯域は、ＡＭ放送の複数チャンネルの無線信号を含むように、ＡＭ放送に割り当てられた周波数帯域よりも広く設定されている。受信器４１は、ＡＭ放送用アンテナ４１ａ及び低ノイズアンプ（以下、「ＬＮＡ」）４１ｂを有している。受信器４１は、ＡＭ放送用アンテナ４１ａによって受信した電波のアナログ信号を、ＬＮＡ４１ｂによって増幅し、変調器４３へ向けて出力する。
【００２５】
変調器４３は、受信器４１にて受信された電波のアナログ信号について、周波数を引き下げる。周波数の引き下げにより、以上のＡＤ変換器４６等の信号処理が容易となる。変調器４３は、ローカルオシレータ４３ｂ及びミキサー４３ａを有している。ローカルオシレータ４３ｂには、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路４３ｃが設けられている。
【００２６】
ＰＬＬ回路４３ｃは、任意の周波数の信号を生成できる。ＰＬＬ回路４３ｃは、一例として、ＡＭ放送に割り当てられた周波数帯域の中心の値、具体的には、１０７９ｋＨｚの信号を出力する（図３参照）。また別の一例として、ＰＬＬ回路４３ｃは、チャンネル情報に基づき、受信器４１にて受信されるチャンネルの周波数に合わせて、出力する周波数を変更できる。具体的に、受信可能なチャンネルのうちで、最も周波数の低い放送局１２１が６００ｋＨｚのＡＭ放送波を送信し、最も周波数の高い放送局１２３が１２００ｋＨｚのＡＭ放送波を送信しているとする（図４参照）。この場合、二つの放送局１２１，１２３の周波数の中心の値、具体的には、９００ｋＨｚの信号を出力する。
【００２７】
ミキサー４３ａは、周波数の異なる信号を乗算する演算により、二つの周波数の差の信号を演算結果として出力する。ミキサー４３ａには、受信器４１から出力されるアナログ信号と、ローカルオシレータ４３ｂにて生成された変調用の信号とが入力される。変調器４３は、ＡＭ放送のアナログ信号の周波数を、ミキサー４３ａにて変調用の信号を用いて引き下げて、可変ローパスフィルタ４５へ向けて出力する。変調器４３は、ＰＬＬ回路４３ｃにて生成する信号の周波数を増減させることにより、引き下げる周波数の大きさを変更できる。
【００２８】
可変ローパスフィルタ４５は、遮断周波数よりも周波数の高い成分を逓減させて、実質的に通過させない構成である。遮断周波数は、サンプリング定理に基づき、ＡＤ変換器４６のサンプリングレートの１／２に設定される。可変ローパスフィルタ４５は、変調器４３にて変調されたアナログ信号から、ＡＭ放送の帯域外となる周波数成分を取り除き、ＡＤ変換器４６へ向けて出力する。
【００２９】
ＡＤ変換器４６は、可変ローパスフィルタ４５を通過したＡＭ放送のアナログ信号を、高速フーリエ変換器４７にて処理可能なデジタル信号に信号変換する。ＡＤ変換器４６は、ＡＤ変換を行う際のサンプリングレートを、任意に変更可能である。一例として、ＡＭ放送に割り当てられた周波数帯域の全体をＡＤ変換の対象とする場合（図３参照）、ＡＤ変換器４６は、サンプリングレートを１１０６ｋＨｚに設定する。以上により、取得帯域幅は、ＡＭ放送の周波数帯域よりも広く確保される。
【００３０】
また別の一例として、ＡＤ変換器４６は、チャンネル情報に基づき、受信器４１にて受信されるチャンネルの周波数に合わせて、信号変換に用いるサンプリングレートを増減させる。具体的に、放送局１２１が６００ｋＨｚのＡＭ放送波を送信し、放送局１２３が１２００ｋＨｚのＡＭ放送波を送信している場合（図４参照）、サンプリングレートは、６００ｋＨｚに設定される。ＡＤ変換器４６は、デジタル信号化されたＡＭ放送帯域の電波情報を高速フーリエ変換器４７へ向けて出力する。
【００３１】
高速フーリエ変換器４７は、ＡＤ変換器４６にてデジタル信号化されたＡＭ放送帯域の電波情報を、時間領域の情報から周波数領域の情報に高速でフーリエ変換する。高速フーリエ変換器４７によるフーリエ変換により、ＡＭ放送帯域の無線信号の周波数と、各周波数の電界強度との相関を示したスペクトル情報が取得される（図５参照）。
【００３２】
電力算出器４８は、高速フーリエ変換器４７にて変換された周波数領域のスペクトル情報から、各チャンネルについての電界強度を算出する。上述したように、振幅変調を行っているＡＭ放送では、搬送波成分の上下にある側帯波成分の電力は、放送内容である音声情報の変化に伴って変動する。一方で、搬送波成分の電力は、音声情報に関連しない。故に電力算出器４８は、一つのチャンネルに含まれる無線信号から搬送波成分を抽出し、当該搬送波成分の電界強度を算出する。搬送波成分は、チャンネル情報にて設定された各放送局１２１〜１２３の中心周波数に対し、前後５００Ｈｚの範囲に設定されている。即ち、中心周波数を中心とした１ｋＨｚの帯域幅が搬送波成分とされ、当該１ｋＨｚのエネルギに基づき、一つのチャンネルの電界強度が算出される（図５参照）。
【００３３】
以上により、電力算出器４８は、音声情報による変動の影響を受けることなく、電界強度を測定できる。電力算出器４８は、受信可能な複数チャンネルについて、搬送波成分の抽出と、搬送波成分の電界強度の算出とを行う。電力算出器４８は、各放送局１２１〜１２３の電界強度を、測位処理部５０へ向けて逐次出力する。
【００３４】
測位処理部５０は、測位制御部２０から提供されるチャンネル毎のリファレンス軌跡を、一定の間隔で取得する。加えて、測位処理部５０は、車両Ａの現在位置を推定する測位処理を、無線測位装置１００の電源がオン状態とされたことにより開始し、電源がオフ状態とされるまで繰り返し実施する。測位処理にて測位処理部５０は、電界強度測定部３０によって測定されたチャンネル毎の電界強度を繰り返し取得する（図７  Ｓ１０１）。そして電界強度測定部３０は、各チャンネルの電界強度の時系列に沿った推移と、対応するチャンネルのリファレンス軌跡とを比較する（図７  Ｓ１０２）。電界強度測定部３０は、図６に示すように、電界強度の推移とリファレンス軌跡との一致度が最大となるような位置を探索することで、車両Ａの詳細な現在位置を推定する（図７  Ｓ１０３）。以上のマッチング処理により、例えば複数車線のうちで、車両Ａの現在走行している車線（例えば、Ｌａｎｅ１）が特定可能となる。測位処理部５０は、推定した車両Ａの位置情報を、車両Ａに搭載された種々の車載機器に提供可能である。
【００３５】
ここまで説明した第一実施形態では、複数チャンネルの無線信号を含む特定のＡＭ放送の帯域の電波が、高速フーリエ変換器４７によって周波数領域の情報に変換される。故に、電力算出器４８は、個々のチャンネルの電界強度について、個別に算出可能となる。以上の構成であれば、個々のチャンネルの周波数に対応したＲＦ回路等を多数設けなくても、複数チャンネルの無線信号の電界強度が算出され得る。したがって、電界強度測定部３０の構成の複雑化を抑制しつつ、複数の無線信号の電界強度を用いることで測位精度を向上可能な無線測位装置１００が実現される。
【００３６】
また第一実施形態の電界強度測定部３０は、受信可能な放送局の数が増加した場合でも、受信している全ての放送局によるＡＭ放送波を、車両Ａの現在位置の推定に利用できる。したがって、無線測位装置１００は、放送局の数の増減に柔軟に対応することで、高い測位精度を獲得できる。
【００３７】
加えて第一実施形態では、チャンネル情報に基づき、受信器４１にて受信可能なチャンネルの周波数に合わせて、変調器４３にて引き下げる周波数の大きさが調整される。そうしたうえで、受信可能なチャンネルの周波数に合わせて、ＡＤ変換器４６のサンプリングレート（サンプリング周波数）が増減される（図４参照）。以上のように、車両Ａの現在位置によって受信可能なチャンネルが異なっても、電界強度測定部３０は、現在受信可能なチャンネルの周波数の分布に合わせて、ＡＤ変換器４６の取得帯域幅を最適化できる。こうしてＡＤ変換器４６のサンプリングレートが抑えられれば、信号処理の負荷、ひいては電界強度測定部３０にて消費される電力が低減可能となる。
【００３８】
また第一実施形態のように、既存の放送局１２１〜１２３から送信されるＡＭ放送の無線電波を利用する構成であれば、無線測位システムは、特別なインフラストラクチャの整備を必要とすることなく、広域で高精度な無線測位を実施できる。
【００３９】
さらに第一実施形態では、振幅変調によって放送が送信されるＡＭ放送を用いて測位するため、電力算出器４８は、一つチャンネルの無線信号のうちで、側帯波成分を使用せず、搬送波成分のみの強度を算出する。以上によれば、走行位置による電界強度の変動と、音声情報の変化による電界強度とが区別されるため、音声情報の変化に起因する測位精度の低下は生じない。このように、電力算出器４８は、放送内容に依存して変動しない測位に好適な電界強度の算出を行うことができる。
【００４０】
尚、第一実施形態では、測位制御部２０が「情報取得部」に相当し、電界強度測定部３０が「強度測定部」に相当し、高速フーリエ変換器４７が「領域変換器」に相当し、電力算出器４８が「算出器」に相当し、車両Ａが「移動体」に相当する。
【００４１】
（第二実施形態）
図８に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による無線測位システムでは、第一実施形態と実質同一のＡＭ放送局１２１〜１２３に加えて、ＦＭ放送局１３１〜１３３が利用されている。ＦＭ放送局１３１〜１３３によるラジオのＦＭ放送は、周波数変調させた無線信号によって音声情報を送信している。各ＦＭ放送局１３１〜１３３の周波数は、ＦＭ放送の周波数帯域（７６〜９０ＭＨｚ）のうちで、互いに異なる周波数に予め設定されている。
【００４２】
第二実施形態の無線測位装置２００は、二つの電界強度測定部３０，２３０を備えている。一方の電界強度測定部３０は、第一実施形態と実質同一の構成であり、ＡＭ放送局１２１〜１２３から受信する各チャンネルのＡＭ放送波の電界強度を算出する。他方の電界強度測定部２３０は、ＦＭ放送局１３１〜１３３から受信する各チャンネルのＦＭ放送波の電界強度を算出する。
【００４３】
電界強度測定部２３０は、電界強度測定部３０と同様に、受信器４１、変調器４３、可変ローパスフィルタ４５、ＡＤ変換器４６、高速フーリエ変換器４７、及び電力算出器４８を有している（図２参照）。受信器４１は、ＦＭ放送用のアンテナを有しており、ＦＭ放送波を増幅したアナログ信号を変調器４３に提供する。尚、図８では、ＦＭ放送用のアンテナを、ＡＭ放送用のアンテナとは別に電界強度測定部２３０に設けてあるが、電界強度測定部３０，２３０は、ＡＭ放送及びＦＭ放送の共用のアンテナによって受信した無線信号を受け取ってもよい。
【００４４】
電力算出器４８（図２参照）は、ＦＭ放送波のチャンネル情報を測位制御部２０から取得し、一つのチャンネルに含まれる無線信号の全体を抽出する。一例として、電力算出器４８は、一つのチャンネルに割り当てられた占有周波数幅（±０．１ＭＨｚ）の範囲内の電力の総和を、当該チャンネルの電界強度として算出する。電力算出器４８は、現在位置にて受信可能な各チャンネルの電界強度をそれぞれ算出し、算出結果を測位処理部５０へ逐次出力する。
【００４５】
測位処理部５０は、電界強度測定部３０にて測定されたＡＭ放送のチャンネル毎の電界強度と、電界強度測定部２３０にて測定されたＦＭ放送のチャンネル毎の電界強度とを取得し、測位制御部２０から提供されるチャンネル毎のリファレンス軌跡と照合する。測位処理部５０は、各チャンネルの電界強度の時系列に沿った推移と、対応するチャンネルのリファレンス軌跡との一致度が最大となるような位置を探索し、車両Ａの詳細な現在位置を推定する。
【００４６】
例えば、測位処理部５０は、ＦＭ放送の受信感度が良好な場合、ＡＭ放送及びＦＭ放送の各電界強度のうちで、ＦＭ放送の電界強度に比重を置いて、現在位置を推定する処理を行ってもよい。また、ＦＭ放送の受信感度が悪い場合、測位処理部５０は、ＡＭ放送及びＦＭ放送の各電界強度のうちで、ＡＭ放送の電界強度に比重を置いて、現在位置を推定する処理を行ってもよい。
【００４７】
ここまで説明した第二実施形態でも、ＡＭ放送及びＦＭ放送の各帯域の電波が周波数領域の情報に変換され、個々のチャンネルの電界強度が算出される。以上のように、無線測位装置２００でも、各チャンネルの周波数に対応した多数のＲＦ回路等は不要である。したがって、無線測位装置２００は、電界強度測定部３０，２３０の構成を複雑化することなく、ＡＭ放送波及びＦＭ放送波の各チャンネルの電波を利用して、測位精度を向上させることができる。
【００４８】
加えて第二実施形態の無線測位装置２００は、ＡＭ放送波及びＦＭ放送波の両方を利用可能である。ＡＭ放送波は、ビルの谷間及び屋内といった場所にも届き易い。故に、ＡＭ放送波を利用した無線測位は、ＧＮＳＳによる測位が困難なシーンにて、現在位置の取得を可能にする。一方で、ＦＭ放送波を利用した測位は、ＡＭ放送波を利用した測位よりも精度が確保され易く、走行する車線の推定等に有効となる。以上のように、ＡＭ放送波及びＦＭ放送波を共に利用可能な無線測位装置２００は、ＧＮＳＳを効果的に補完する無線測位を行うことができる。尚、第二実施形態では、電界強度測定部３０に加えて電界強度測定部２３０も「強度測定部」に相当する。
【００４９】
（第三実施形態）
図９〜図１１に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態による無線測位装置３００では、図９に示すように、電界強度測定部３３０の構成が第一実施形態と異なっている。電界強度測定部３３０は、第一実施形態の電界強度測定部３０（図２参照）と同様に、受信器４１、変調器４３、ＡＤ変換器４６、高速フーリエ変換器４７、及び電力算出器４８を有している。加えて電界強度測定部３３０は、可変ゲインアンプ３４４及び可変ローパスフィルタ３４５を有している。
【００５０】
可変ゲインアンプ３４４は、変調器４３と可変ローパスフィルタ３４５との間に配置されている。可変ゲインアンプ３４４は、変調器４３から入力されるアナログ信号を増幅し、可変ローパスフィルタ３４５へ向けて出力する。可変ゲインアンプ３４４は、アナログ信号の増幅量（率）を調整可能な構成であり、ＡＤ変換器４６に入力されるアナログ信号の振幅を変更できる。
【００５１】
可変ローパスフィルタ３４５は、第一実施形態の可変ローパスフィルタ４５（図２参照）に相当する構成であり、遮断周波数よりも高い周波数成分を逓減させる。可変ローパスフィルタ３４５は、遮断周波数を調整可能な構成である。可変ローパスフィルタ３４５の遮断周波数は、チャンネル情報に基づいて調整される。
【００５２】
以上の構成による電界強度測定部３３０の機能を説明する。図１０に示すように、他のチャンネルと比較して顕著に電界強度が高いチャンネル（以下、「高強度チャンネル」）が存在する場合、ＡＤ変換器４６（図９参照）に入力される電力は、高強度チャンネルの電力に合わせて調整される。このように、全ての放送局の周波数を取得帯域幅内に収めようとすると、ＡＤ変換器４６の分解能の不足により、他のチャンネルの電界強度の変化が検出困難となり得る。その結果、三つ以上のチャンネルを受信しているにも関わらず、実質的には、高強度チャンネルの電界強度だけに基づき測位を実施している場合と同等の測位精度しか得られなくなる。
【００５３】
そこで、図９及び図１０に示すように、電界強度測定部３３０は、受信器４１にて三つ以上のチャンネルが受信される場合に、高強度チャンネル周波数成分を除去する。高強度チャンネルは、複数のうちで最も電界強度の高いチャンネルであって、例えば二番目に電波強度の高い放送局の電界強度よりも二倍以上電界強度の高いチャンネルである。電界強度測定部３３０は、高強度チャンネルが除去されるように、変調器４３にて引き下げる周波数の大きさ、可変ローパスフィルタ４５の遮断周波数、及びＡＤ変換器４６のサンプリングレートを調整する。
【００５４】
具体的に、電界強度測定部３３０は、ローカルオシレータ４３ｂのＰＬＬ回路４３ｃから出力させる周波数の調整と、可変ローパスフィルタ３４５の遮断周波数の調整とにより、高強度チャンネルの周波数成分がＡＤ変換器４６に入力されないようにする。加えて電界強度測定部３３０は、可変ローパスフィルタ３４５を通過したアナログ信号の帯域幅に合わせて、ＡＤ変換器４６のサンプリングレートを調整する。
【００５５】
例えば、図９及び図１０に示すように、高強度チャンネル（放送局３）の周波数が１２００ｋＨｚであり、高強度チャンネルを除く他のチャンネル（放送局１，２）の周波数がそれぞれ６００ｋＨｚ及び８００ｋＨｚであったとする。この場合、電界強度測定部３３０は、ローカルオシレータ４３ｂからミキサー４３ａに入力される信号の周波数を７００ｋＨｚとし、可変ローパスフィルタ３４５の遮断周波数を２００ｋＨｚとする。以上により、他のチャンネルの電波によるアナログ信号は、可変ローパスフィルタ３４５の通過を許容される。一方で、高強度チャンネルの電波によるアナログ信号は、可変ローパスフィルタ３４５にて遮断される。さらに、可変ローパスフィルタ３４５を通過する帯域に合わせて、ＡＤ変換器４６の取得帯域幅、即ちサンプリングレートが変更される。
【００５６】
加えて電界強度測定部３３０は、他のチャンネルのアナログ信号における振幅がＡＤ変換器４６の入力レンジに合うように、可変ゲインアンプ３４４の増幅量を調整する。これにより、他のチャンネルの各アナログ信号の振幅は、ＡＤ変換器４６の入力レンジを有効に使用できるような大きさに調整される。以上のように、分解能の不足の回避によって信号精度が確保されれば、他のチャンネルの電界強度の僅かな変化も、ＡＤ変換後のデジタル化された情報に反映される。
【００５７】
ここまで説明した第三実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏する。加えて第三実施形態のように、顕著な高強度チャンネルを除去可能な無線測位装置３００は、複数チャンネルの放送波の電界強度を用いて、高精度の測位の実施できる。さらに、電界強度測定部３３０がＰＬＬ回路４３ｃと可変ローパスフィルタ３４５とを統合的に制御する構成であれば、可変ローパスフィルタ３４５を通過してＡＤ変換器４６に入力される周波数帯域は、柔軟に変更可能となる。故に、電界強度測定部３３０は、受信器４１の受信状況に合わせて、高強度チャンネルを適確に除去可能となる。尚、第三実施形態では、可変ゲインアンプ３４４が「増幅器」に相当する。
【００５８】
（他の実施形態）
以上、本開示による複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００５９】
上記実施形態では、チャンネル情報に基づき、ローカルオシレータから出力される信号の周波数と、ＡＤ変換器のサンプリングレートとが調整されていた。しかし、変形例１による無線測位装置では、ローカルオシレータの出力する信号の周波数は、例えばＡＭ放送の全帯域の中心に固定されている。同様に、ＡＤ変換器のサンプリングレートは、例えばＡＭ放送の全帯域を取得帯域幅内に収められるよう、予め高い値に設定されている。
【００６０】
上記実施形態では、ＧＮＳＳによる測位情報に基づいて取得されたチャンネル情報が、測位制御部から電界強度測定部に提供されていた。しかし、電界強度測定部は、例えば現在受信している放送波をスキャンすることにより、受信可能なチャンネル情報を取得してもよい。
【００６１】
上記実施形態では、ＡＭ放送波及びＦＭ放送波を利用して無線測位をする形態が説明されていた。しかし、無線測位に使用可能な無線信号は、ＡＭ放送波及びＦＭ放送波に限定されない。例えば、テレビの放送波が無線測位に使用されてもよい。さらに、路車間通信のための路側器を基準局とし、路側器から送信されるＶ２Ｘ通信波の電界強度が無線測位に使用されてもよい。尚、各放送波及びＶ２Ｘ通信波のチャンネル数、周波数、帯域等は、国及び地域等によって適宜変更されてよい。
【００６２】
上記実施形態の情報提供装置は、情報提供を要求する全ての車両に対し、チャンネル毎のリファレンス軌跡の内容を変えることなく、同一のリファレンス軌跡を提供していた。しかし、情報提供装置は、チャンネル毎のリファレンス軌跡の内容を、例えば車種毎に変更してもよい。或いは、無線測位装置は、自車両における無線信号の受信特性に応じて、取得したリファレンス軌跡の内容を調整してもよい。
【００６３】
上記第一実施形態の高速フーリエ変換器４７は、例えば１２００ｋＨｚのサンプリングレート、且つ２０４８点のＦＦＴ点数で、フーリエ変換を行っていた（図５参照）。このような高速フーリエ変換器４７の設定は、フーリエ変換の対象とされるデータの内容に応じて、適宜変更されてよい。
【００６４】
上記第三実施形態では、高強度チャンネルを除去するために、ローカルオシレータ４３ｂの変調周波数、可変ローパスフィルタ３４５の遮断周波数、及びＡＤ変換器４６のサンプリングレートの全てが調整されていた。しかし、高強度チャンネルの除去が可能であれば、電界強度測定部にて調整されるパラメータは、変調周波数、遮断周波数、サンプリングレートのうちの一つであってもよい。
【００６５】
上記実施形態の無線測位装置における測位制御部及び測位処理部等の機能部は、種々のハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって提供されてよい。また、無線測位装置は、車両に搭載された他の車載装置、例えばロケータの一部として設けられていてもよい。
【００６６】
上記実施形態では、移動端末である無線測位装置を、移動体としての車両に搭載させた例を示した。無線測位装置を搭載する車両は、一般的な乗用車に限定されず、貨物自動車（トラック）、バス、二輪車等であってもよい。さらに、無線測位装置を搭載する移動体は、車両に限定されず、トラクター、建設機械、農業機械、船舶、航空機、列車、及び路面電車等であってもよい。
【符号の説明】
【００６７】
２０  測位制御部（情報取得部）、３０，２３０，３３０  電界強度測定部（強度測定部）、４１  受信器、４３  変調器、３４４  可変ゲインアンプ（増幅器）、４５，３４５  可変ローパスフィルタ（可変フィルタ）、４６  ＡＤ変換器、４７  高速フーリエ変換器（領域変換器）、４８  電力算出器（算出器）、５０  測位処理部、１００，２００，３００  無線測位装置、Ａ  車両（移動体）高速フーリエ変換器４７
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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