JP7364474B2 - Directional control devices and directional control systems - Google Patents
Directional control devices and directional control systems Download PDFInfo
- Publication number
- JP7364474B2 JP7364474B2 JP2020005776A JP2020005776A JP7364474B2 JP 7364474 B2 JP7364474 B2 JP 7364474B2 JP 2020005776 A JP2020005776 A JP 2020005776A JP 2020005776 A JP2020005776 A JP 2020005776A JP 7364474 B2 JP7364474 B2 JP 7364474B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering angle
- directivity
- period
- angular velocity
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
本発明は、指向性制御装置および指向性制御システムに関する。 The present invention relates to a directional control device and a directional control system.
車両のように移動しながら無線データを送受信する場合には、絶えず送受信状態が変化するため、複数のアンテナを設け、その時点において最も受信状態の良好なアンテナを適宜選択して切り換えていくアンテナシステム及びその制御装置が従来から提案されている。 When transmitting and receiving wireless data while moving, such as in a moving vehicle, the transmission and reception conditions constantly change, so an antenna system is equipped with multiple antennas and appropriately selects and switches to the antenna with the best reception condition at that time. and its control device have been proposed in the past.
例えば、特許文献1では、送信位置PTとナビゲーションシステムから得られる自車位置Pnとに基づいて、自車位置からの送信所位置ベクトルrを算出するとともに、順次入力される自車位置Pnに基づいて、自車走行ベクトルvを算出する。次いで、送信所位置ベクトルrに基づいて自車位置からの送信所角度θ2を算出するとともに、自車走行ベクトルvに基づいて自車走行角度θ1を算出する。算出された送信所角度θ2と自車走行角度θ1とに基づいて、自車走行方向から見た送信所方向θを算出する。算出された送信所方向θに最も近いビームを有する指向性アンテナを選択して後段の受信回路に接続する。
For example, in
しかしながら、従来技術では、車両の走行状態に応じて最適な周期でアンテナ制御を行う構成ではないために、通信品質が劣化する場合があり、また、アンテナ制御処理が過剰に行われることによる消費電力の増大を防止することができない場合もある。 However, in the conventional technology, communication quality may deteriorate because the antenna control is not performed at an optimal cycle depending on the driving condition of the vehicle, and power consumption is caused by excessive antenna control processing. In some cases, it may not be possible to prevent an increase in
例えば、特許文献1の構成によれば、車両の走行状態に対応せずに一定周期でアンテナ制御が行われるため、アンテナ制御タイミングが遅れて通信品質が低下したり、アンテナ制御処理が過剰に行われ、装置の消費電力が増大したりする恐れがあるという課題がある。
For example, according to the configuration of
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、車両の走行状態に応じて最適な周期でアンテナ制御を行うことで通信品質の劣化を防止するとともに、アンテナ制御処理が過剰に行われることによる装置の消費電力の増大を防止することにある。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art. The purpose of the present invention is to prevent deterioration of communication quality by controlling the antenna at an optimal cycle according to the driving condition of the vehicle, and also to prevent an increase in power consumption of the device due to excessive antenna control processing. The goal is to prevent
本発明の態様に係る指向性制御装置は、移動体に搭載されたアレーアンテナの指向性を制御する装置であって、前記アレーアンテナと無線通信する対象アンテナに対する、前記アレーアンテナの指向性を制御する周期を決定する制御部を備え、前記周期は、前記移動体の移動状態に対応して変化することが好ましい。 A directivity control device according to an aspect of the present invention is a device that controls the directivity of an array antenna mounted on a mobile body, and the device controls the directivity of the array antenna with respect to a target antenna that wirelessly communicates with the array antenna. It is preferable that the vehicle includes a control unit that determines a period in which the moving object is moved, and that the period changes in accordance with a moving state of the moving body.
前記移動体に対する前記対象アンテナの相対位置を検出する相対位置検出部をさらに備え、前記制御部は、前記相対位置検出部によって検出された前記移動体に対する前記対象アンテナの相対位置、および、前記移動体の移動方向から、前記アレーアンテナと前記対象アンテナとの角速度を演算し、前記角速度が大きくなるほど、前記周期を短く設定することが好ましい。 The controller further includes a relative position detection unit that detects a relative position of the target antenna with respect to the moving object, and the control unit detects the relative position of the target antenna with respect to the moving object detected by the relative position detection unit and the movement. It is preferable that the angular velocities of the array antenna and the target antenna be calculated from the direction of movement of the body, and that the period be set shorter as the angular velocity becomes larger.
前記制御部は、前記アレーアンテナに含まれるアンテナの指向特性を角度によって示す特性値を単位時間当たりの変化量とした値を、前記角速度の閾値に設定し、前記角速度が前記閾値を超える場合の前記周期を、前記角速度が前記閾値以下の場合の前記周期よりも前記周期の長さが短いように設定することが好ましい。 The control unit sets, as the threshold value of the angular velocity, a value in which a characteristic value indicating the directivity characteristic of the antenna included in the array antenna by angle is a change amount per unit time, and when the angular velocity exceeds the threshold value. Preferably, the period is set so that the length of the period is shorter than the period when the angular velocity is equal to or less than the threshold value.
前記制御部は、前記角速度が前記閾値を超える場合にさらに少なくとも1つ以上の他の閾値を設定し、前記角速度が前記閾値以下の場合にもさらに少なくとも1つ以上の別の閾値を設定し、前記閾値と前記他の閾値との間の間隔は、前記閾値と前記別の閾値との間の間隔よりも短いように設定することが好ましい。 The control unit further sets at least one other threshold value when the angular velocity exceeds the threshold value, and further sets at least one other threshold value when the angular velocity is equal to or less than the threshold value, Preferably, the interval between the threshold and the other threshold is set to be shorter than the interval between the threshold and the other threshold.
前記閾値を超える前記少なくとも1つ以上の他の閾値の個数は、前記閾値以下の前記少なくとも1つ以上の別の閾値の個数よりも多いことが好ましい。 Preferably, the number of the at least one other threshold value exceeding the threshold value is greater than the number of the at least one other threshold value less than or equal to the threshold value.
前記移動体の操舵角度を検出する操舵角センサ部を含み、前記制御部は、前記操舵角センサ部によって検出された前記移動体の操舵角度を演算し、前記操舵角度の大きさに基づいて、前記周期を変化させることが好ましい。 The control unit includes a steering angle sensor unit that detects a steering angle of the mobile body, and the control unit calculates the steering angle of the mobile body detected by the steering angle sensor unit, and based on the magnitude of the steering angle, Preferably, the period is changed.
前記制御部は、前記操舵角度が大きいほど、前記周期を短く設定することが好ましい。 Preferably, the control unit sets the cycle to be shorter as the steering angle is larger.
前記移動体の移動速度を検出する車速センサ部を含み、前記制御部は、前記車速センサ部によって検出された前記移動体の速度を演算し、前記速度の大きさに基づいて、前記操舵角度によって設定された前記周期をさらに変化させることが好ましい。 The controller includes a vehicle speed sensor section that detects the moving speed of the moving object, and the control section calculates the speed of the moving object detected by the vehicle speed sensor section, and adjusts the steering angle based on the magnitude of the speed. It is preferable to further change the set period.
前記制御部は、前記速度が大きいほど、前記操舵角度によって設定された前記周期をさらに短く設定することが好ましい。 Preferably, the control unit sets the cycle set by the steering angle to be shorter as the speed is higher.
本発明の他の態様に係る指向性制御システムにおいて、指向性制御装置は車両に搭載され、前記無線通信する通信データは前記車両に備えられる電子機器のデータであり、前記通信データを送受信する前記対象アンテナを備える無線装置を含むことが好ましい。 In the directivity control system according to another aspect of the present invention, the directivity control device is mounted on a vehicle, the communication data to be wirelessly communicated is data of an electronic device installed in the vehicle, and Preferably, the wireless device includes a wireless device with a target antenna.
本発明によれば、車両の走行状態に応じて最適な周期でアンテナ制御を行うことで通信品質の劣化を防止するとともに、アンテナ制御処理が過剰に行われることによる装置の消費電力の増大を防止することが可能となる。 According to the present invention, by performing antenna control at an optimal cycle according to the driving condition of the vehicle, deterioration in communication quality is prevented, and an increase in power consumption of the device due to excessive antenna control processing is prevented. It becomes possible to do so.
以下、図面を用いて本実施形態に係る指向性制御装置について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なることがある。 Hereinafter, the directivity control device according to the present embodiment will be described in detail using the drawings. Note that the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.
(指向性制御装置の動作例) (Operation example of directional control device)
本実施形態に係わる指向性制御装置は車両等の移動体に搭載されることができる。この場合には、送信端末が送信する通信データは、移動体の状況を検知するセンサの情報、移動体を制御する情報、移動体に搭載された電子機器の情報等の情報である場合がある。指向性制御装置はアレーアンテナの指向性を移動体の移動状態に対応した周期で調整することを特徴とする。 The directivity control device according to this embodiment can be mounted on a moving object such as a vehicle. In this case, the communication data sent by the transmitting terminal may be information such as sensor information that detects the situation of the mobile object, information that controls the mobile object, information about electronic devices installed on the mobile object, etc. . The directivity control device is characterized by adjusting the directivity of the array antenna at a period corresponding to the moving state of the moving body.
図1~図7を参照して本実施形態に係る指向性制御装置の動作例について説明する。 An example of the operation of the directivity control device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
図1は、本実施形態に係る指向性制御装置の一例のブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of an example of a directivity control device according to this embodiment.
本実施形態に係る指向性制御装置は、アレーアンテナ110、RF部120、ベースバンド部130、制御部140、相対位置検出部150および記憶部160を含んで構成される。
The directivity control device according to this embodiment includes an
アレーアンテナ110は複数のアンテナエレメントを配列したものである。アレーアンテナ110は、各アンテナエレメントの励振信号の位相や振幅を制御することによって所望の指向性を得ることが可能である。
RF部120はアレーアンテナ110から受信した受信信号から必要な周波数帯域の信号を抽出し、ベースバンド信号への変換を実行する。また、RF部120はベースバンド部130において生成された送信ベースバンド信号を無線通信で使用する高周波数帯域へ変換するとともに、送信ベースバンド信号の振幅を増幅する。
The
ベースバンド部130は、通信データの変復調処理、誤り制御、および、メディアアクセス制御等を実行する。また、ベースバンド部130は、制御部140から入力される制御パラメータに基づきアレーアンテナの指向性制御を実行する。
The
制御部140は、相対位置検出部150が検出した通信相手となる装置の自車両に対する相対位置に基づいて、アンテナ指向性の制御パラメータと制御タイミングを決定する。制御タイミングの詳細については後述する。
The
相対位置検出部150は、自車両に対して通信相手となる装置の相対位置を検出する。相対位置検出部150の一例には、GPSやジャイロ及び地図データに基づき通信相手との相対位置を検出可能な車両用ナビゲーション装置等の装置が挙げられる。
The relative
図2に自車両と無線通信を実行している通信相手となる装置との相対角度の模式図を示す。自車両に搭載された相対位置検出部150は、通信相手となる装置の位置情報を通信相手となる装置から受信し、自車両の位置情報および進行方向情報をGPSやジャイロ及び地図データに基づき演算する。次に、相対位置検出部150は、通信相手となる装置の位置情報、並びに、自車両の位置情報および進行方向情報から通信相手となる装置との相対角度ARを演算する。
FIG. 2 shows a schematic diagram of the relative angle between the host vehicle and a communication partner device that is performing wireless communication. A relative
(指向性制御装置の動作例のフローチャート)
以上の構成を有する指向性制御装置100の動作例のフローチャートについて図3を用いて説明する。
(Flowchart of operation example of directional control device)
A flowchart of an example of the operation of the
本実施形態に係るフローチャートでは、車両に搭載された装置(車載器)と車外に設置された装置(基地局)間の無線通信を想定する。車両に搭載された車載器は図1に示す構成を含み、アレーアンテナ110の指向性は任意に制御可能な構成となっている。アレーアンテナ110の指向性は、例えば、通信相手との相対位置検出部より得られる図2に示す通信相手との位置情報によって演算される単位時間当たりの相対角度ARの変化に基づき決定される。すなわち、アレーアンテナの指向性を制御するタイミングを通信相手との相対位置検出部150によって取得される通信相手との相対角度ARの変化速度である角速度ωに基づき適応的に変化させることを特徴とする。
The flowchart according to the present embodiment assumes wireless communication between a device mounted on a vehicle (vehicle-mounted device) and a device installed outside the vehicle (base station). The on-vehicle device mounted on the vehicle includes the configuration shown in FIG. 1, and has a configuration in which the directivity of the
次に、本実施形態に係るフローチャートの詳細を説明する。 Next, details of the flowchart according to this embodiment will be explained.
ステップS301において、制御部140は図3に示すように、まず、通信相手との相対位置検出部150より得られる通信相手との相対角度ARn(nは1以上の自然数)を周期的に取得する。ここで、周期は、車載器と基地局との間の通信データの最小データ伝送時間である場合がある。また、周期は、通信データの最小データ伝送時間を正の整数で除算した時間である場合がある。周期を上述のような時間に設定することによって、アレーアンテナの指向性を適切なタイミングで制御し、通信データが未通信となる確率を低減することが可能になる。次に、指向性制御装置100はステップS302に進む。
In step S301, as shown in FIG. 3, the
ステップS302において、制御部140は周期的に取得した相対角度ARnを記憶部160に記憶する。次に、指向性制御装置100はステップS303に進む。
In step S302, the
ステップS303において、制御部140は、最小データ伝送時間を単位とした時間間隔毎、または、最小データ伝送時間を正の整数で除算した時間間隔毎に相対角度ARnとARn-1の差分から、相対角度の変化速度である角速度ωを演算する。次に、指向性制御装置100はステップS304に進む。
In step S303, the
ステップS304において、制御部140は、角速度ωとあらかじめ定められた閾値との大きさを比較する。角速度ωがあらかじめ定められた閾値のどの範囲に含まれるかによって、指向性制御周期を決定する(この処理をBSP決定処理と称する場合がある)。次に、指向性制御装置100はステップS301に戻る。
In step S304, the
(指向性制御周期を決定するための閾値の設定例)
次にBSP決定処理における、指向性制御周期を決定するための閾値の設定について事例を挙げて説明する。
(Example of setting threshold for determining directivity control cycle)
Next, the setting of a threshold value for determining the directivity control cycle in the BSP determination process will be explained using an example.
例えば、図4に示すような高速道路上の路車間通信システムへの適用を想定する。ここで、閾値を設定するために、車載アレーアンテナは車両の車幅方向の中央に配置され、路側アンテナは車線中央から5mの路肩に設置されている場合を一例として想定する。車両は高速道路の法定時速100km/h(定速)で走行し、最小データ伝送時間間隔を100msとして路車間通信が行われると想定する。 For example, assume that the present invention is applied to a road-vehicle communication system on a highway as shown in FIG. Here, in order to set the threshold value, assume as an example a case where the in-vehicle array antenna is placed at the center of the vehicle in the width direction, and the roadside antenna is installed on the shoulder of the road 5 m from the center of the lane. It is assumed that a vehicle travels at the legal speed of 100 km/h (constant speed) on an expressway, and road-to-vehicle communication is performed with a minimum data transmission time interval of 100 ms.
図5に車載アレーアンテナの半値角を40度と想定した場合の走行位置に対する相対方位角の変化速度(角速度:deg/100ms)と閾値の設定例を示す。図5において横軸は、走行している車両と路側アンテナとの相対的な位置関係を示し、走行位置が0mの位置において、車両の真横に路側アンテナが位置する状態を示す。走行位置が0mにおいて、角速度は約53(deg/100ms)となり、走行位置が±4mの位置において、角速度は約20(deg/100ms)となる。 FIG. 5 shows an example of setting the rate of change of the relative azimuth angle (angular velocity: deg/100 ms) and the threshold value with respect to the traveling position, assuming that the half-value angle of the vehicle-mounted array antenna is 40 degrees. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the relative positional relationship between the traveling vehicle and the roadside antenna, and shows a state in which the roadside antenna is located right next to the vehicle at a traveling position of 0 m. When the traveling position is 0 m, the angular velocity is approximately 53 (deg/100 ms), and when the traveling position is ±4 m, the angular velocity is approximately 20 (deg/100 ms).
図5の実施例では、車載アレーアンテナ半値角の1/2の相対方位角の変化速度である20(deg/100ms)を閾値と設定し、閾値を超える場合を高速制御周期、閾値以下の場合を低速制御周期とする例を示している。すなわち、ステップS303において演算した角速度が20(deg/100ms)を超える場合には、アレーアンテナ110の制御周期を高速に設定し、角速度が20(deg/100ms)以下の場合には、アレーアンテナ110の制御周期を低速に設定する。
In the example shown in FIG. 5, the threshold is set to 20 (deg/100ms), which is the rate of change of the relative azimuth that is half the half-value angle of the on-vehicle array antenna. An example is shown in which the low-speed control period is set to . That is, when the angular velocity calculated in step S303 exceeds 20 (deg/100ms), the control cycle of the
ここで、高速および低速との用語は特定の数値または数値範囲を示す用語ではない。すなわち、角速度が20(deg/100ms)を超える場合には、アレーアンテナ110の制御周期は、角速度が20(deg/100ms)以下の場合に比べて短いことを高速と称する。また、角速度が20(deg/100ms)以下の場合には、アレーアンテナ110の制御周期は、角速度が20(deg/100ms)を超える場合に比べて長いことを低速と称する。このように、車載アレーアンテナ半値角の1/2をアレーアンテナの制御周期の閾値とすることによって、角速度が速い場合には制御周期を高速、つまり、制御周期を短くすることによって通信品質を良好に維持することが可能になる。また、角速度が遅い場合には制御周期を低速、つまり、制御周期を長くすることによってアレーアンテナを制御するための消費電力を低減することが可能になる。
Here, the terms "high speed" and "slow speed" do not indicate specific numerical values or numerical ranges. That is, when the angular velocity exceeds 20 (deg/100 ms), the control cycle of the
特に、角速度が20(deg/100ms)を超えると、走行距離に対する角速度の変化が大きくなるので、さらに、制御周期を細かく区分する必要がある場合がある。このような場合には、図6および図7に説明するように、特に、高速制御周期を細分化することによって、制御周期を適切に設定することが可能になる。 In particular, when the angular velocity exceeds 20 (deg/100 ms), the change in the angular velocity with respect to the traveling distance becomes large, so it may be necessary to further divide the control period into smaller sections. In such a case, as explained in FIGS. 6 and 7, by subdividing the high-speed control period, it becomes possible to appropriately set the control period.
図6の実施例は、図5の実施例と同様に、図4に示すような高速道路上の路車間通信システムへの適用を想定している。ここで、閾値を設定するために、車載アレーアンテナは車両の車幅方向の中央に配置され、路側アンテナは車線中央から5mの路肩に設置されている場合を一例として想定している。車両は高速道路の法定時速100km/h(定速)で走行し、最小データ伝送時間間隔を100msとして路車間通信が行われると想定する。 The embodiment of FIG. 6, like the embodiment of FIG. 5, is intended to be applied to a road-to-vehicle communication system on an expressway as shown in FIG. Here, in order to set the threshold value, it is assumed as an example that the in-vehicle array antenna is placed at the center of the vehicle in the width direction, and the roadside antenna is installed on the shoulder of the road 5 m from the center of the lane. It is assumed that a vehicle travels at the legal speed of 100 km/h (constant speed) on an expressway, and road-to-vehicle communication is performed with a minimum data transmission time interval of 100 ms.
そして、図6の実施例では、図5の実施例に比較して、車載アンテナ半値角の1/2の相対方位角の変化速度の上下の領域をさらに等角速度間隔で分割することによって、より細かなアンテナ制御を行う場合の閾値設定例を示す。例えば、角速度間隔を10(deg/100ms)とすると、閾値は20(deg/100ms)を基準にして10(deg/100ms)間隔で設定される。すなわち、閾値は図6に示されるように、50(deg/100ms)、40(deg/100ms)、30(deg/100ms)、20(deg/100ms)、10(deg/100ms)に設定される。角速度が20(deg/100ms)から0(deg/100ms)までの間にある場合には、アレーアンテナ110の制御周期を低速に設定する。また、角速度が20(deg/100ms)から最高角速度である53(deg/100ms)までの間にある場合には、アレーアンテナ110の制御周期を高速に設定する。
In the embodiment shown in FIG. 6, compared to the embodiment shown in FIG. An example of threshold setting when performing detailed antenna control is shown. For example, if the angular velocity interval is 10 (deg/100 ms), the threshold value is set at an interval of 10 (deg/100 ms) based on 20 (deg/100 ms). That is, as shown in FIG. 6, the threshold values are set to 50 (deg/100ms), 40 (deg/100ms), 30 (deg/100ms), 20 (deg/100ms), and 10 (deg/100ms). . When the angular velocity is between 20 (deg/100 ms) and 0 (deg/100 ms), the control cycle of the
角速度が車載アレーアンテナ半値角の1/2よりも大きくなると、通信品質の劣化の程度が大きくなるので、速やかに、車載アンテナの指向性を変更する必要がある。したがって、角速度が車載アンテナ半値角の1/2よりも大きくなる場合には、アレーアンテナの制御周期を短くする必要がある。また、角速度が、車載アンテナ半値角の1/2よりも小さくなるほど、通信品質の劣化の程度が小さくなるので、アレーアンテナの制御周期をより長くして、アレーアンテナを制御するための消費電力を低減することが可能になる。 When the angular velocity becomes larger than 1/2 of the half-power angle of the vehicle-mounted array antenna, the degree of deterioration of communication quality increases, so it is necessary to promptly change the directivity of the vehicle-mounted antenna. Therefore, when the angular velocity becomes larger than 1/2 of the half value angle of the on-vehicle antenna, it is necessary to shorten the control period of the array antenna. Furthermore, as the angular velocity becomes smaller than 1/2 of the half-value angle of the in-vehicle antenna, the degree of deterioration in communication quality becomes smaller. Therefore, the control period of the array antenna can be made longer to reduce the power consumption for controlling the array antenna. It becomes possible to reduce the
例えば、図6に示されるように、角速度が20(deg/100ms)を超える場合には、アレーアンテナの制御周期を高速に設定する。そして、角速度が30(deg/100ms)から40(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期は、角速度が20(deg/100ms)から30(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも短く設定する。また、角速度が40(deg/100ms)から50(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期は、角速度が30(deg/100ms)から40(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも短く設定する。さらに、角速度が50(deg/100ms)を超える場合の制御周期は、角速度が40(deg/100ms)から50(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも短く設定する。このように角速度が、車載アンテナ半値角の1/2よりも大きくなるほど、アレーアンテナの制御周期をより短く、つまり、アレーアンテナの制御周期をより高速にすることによって、通信を維持、および、通信品質の劣化を低減することが可能になる。 For example, as shown in FIG. 6, when the angular velocity exceeds 20 (deg/100 ms), the control period of the array antenna is set to high speed. The control cycle when the angular velocity is between 30 (deg/100ms) and 40 (deg/100ms) is the same as the control cycle when the angular velocity is between 20 (deg/100ms) and 30 (deg/100ms). Set shorter than the control cycle. Also, the control cycle when the angular velocity is between 40 (deg/100ms) and 50 (deg/100ms) is the same as when the angular velocity is between 30 (deg/100ms) and 40 (deg/100ms). Set shorter than the control cycle. Further, the control cycle when the angular velocity exceeds 50 (deg/100 ms) is set shorter than the control cycle when the angular velocity is between 40 (deg/100 ms) and 50 (deg/100 ms). In this way, as the angular velocity becomes larger than 1/2 of the half-power angle of the onboard antenna, the control period of the array antenna becomes shorter, that is, the control period of the array antenna becomes faster. It becomes possible to reduce quality deterioration.
また、角速度が車載アンテナ半値角の1/2よりも小さい場合には、通信品質が維持される可能性が高いので、消費電力を低減するために、アレーアンテナの制御周期を低速にする。例えば、図6のように、角速度が10(deg/100ms)から0(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期は、角速度が20(deg/100ms)から10(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも遅く、低速に設定する。 Furthermore, when the angular velocity is smaller than 1/2 of the half-value angle of the on-vehicle antenna, there is a high possibility that communication quality will be maintained, so the control cycle of the array antenna is made slow in order to reduce power consumption. For example, as shown in Fig. 6, when the angular velocity is between 10 (deg/100ms) and 0 (deg/100ms), the control cycle is as follows: The control cycle is set to a lower speed than the control cycle when it is between.
さらに、図7の実施例も、図5および図6の実施例と同様に、図4に示すような高速道路上の路車間通信システムへの適用を想定している。ここで、閾値を設定するために、車載アンテナは車両の車幅方向の中央に配置され、路側アンテナは車線中央から5mの路肩に設置されている場合を一例として想定している。車両は高速道路の法定時速100km/h(定速)で走行し、最小データ伝送時間間隔を100msとして路車間通信が行われると想定する。 Furthermore, like the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, the embodiment shown in FIG. 7 is also intended to be applied to a road-to-vehicle communication system on an expressway as shown in FIG. Here, in order to set the threshold value, it is assumed as an example that the in-vehicle antenna is placed at the center of the vehicle in the width direction, and the roadside antenna is installed on the shoulder of the road 5 m from the center of the lane. It is assumed that a vehicle travels at the legal speed of 100 km/h (constant speed) on an expressway, and road-to-vehicle communication is performed with a minimum data transmission time interval of 100 ms.
そして、図7の実施例では、図6の実施例に比較して、車載アンテナ半値角の1/2の相対方位角の変化速度を超える場合の閾値間隔を、半値角の1/2の相対方位角の変化速度以下の閾値間隔に対して小さくする場合の閾値設定例を示す。 In the embodiment shown in FIG. 7, compared to the embodiment shown in FIG. An example of setting a threshold value when the threshold value interval is set smaller than the rate of change of the azimuth angle is shown.
例えば、閾値は50、45、40、35、30、25、20、10(deg/100ms)に設定される。このように、車載アンテナ半値角の1/2の相対方位角の変化速度を超える場合の閾値間隔を細かく設定することによって、車両が高速で走行している場合にも、路車間通信を維持し、通信品質の劣化を抑制することが可能になる。 For example, the threshold values are set to 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 10 (deg/100ms). In this way, by finely setting the threshold interval when the relative azimuth angle change rate exceeds 1/2 of the half-power angle of the on-vehicle antenna, road-to-vehicle communication can be maintained even when the vehicle is running at high speed. , it becomes possible to suppress deterioration of communication quality.
具体的には、図7に示されるように、角速度が20(deg/100ms)を超える場合には、アレーアンテナ110の制御周期を高速に設定する。そして、角速度が25(deg/100ms)から30(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期は、角速度が20(deg/100ms)から25(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも短く設定する。さらに、角速度が30(deg/100ms)から35(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期は、角速度が25(deg/100ms)から30(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも短く設定する。さらに、角速度が35(deg/100ms)から40(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期は、角速度が30(deg/100ms)から35(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも短く設定する。さらに、角速度が40(deg/100ms)から45(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期は、角速度が35(deg/100ms)から40(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも短く設定する。さらに、角速度が50(deg/100ms)を超える場合の制御周期は、角速度が45(deg/100ms)から50(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも短く設定する。
Specifically, as shown in FIG. 7, when the angular velocity exceeds 20 (deg/100 ms), the control period of the
また、図6の実施例と同様に、図7の実施例においても、角速度が車載アンテナ半値角の1/2よりも小さい場合には、通信品質が維持される可能性が高いので、消費電力を低減するために、アレーアンテナ110の制御周期を低速にする。例えば、図7のように、角速度が10(deg/100ms)から0(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期は、角速度が20(deg/100ms)から10(deg/100ms)までの間にある場合の制御周期よりも遅く、低速に設定する。
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 7 as well as in the embodiment shown in FIG. In order to reduce this, the control cycle of the
このように、角速度が車載アンテナ半値角の1/2よりも小さい場合に比べて、角速度が車載アンテナ半値角の1/2よりも大きい場合に、アレーアンテナ110の制御周期を細分化することで、路車間通信を維持し、通信品質の劣化を抑制することが可能になる。また、角速度が車載アンテナ半値角の1/2よりも大きい場合に比べて、角速度が車載アンテナ半値角の1/2よりも小さい場合に、閾値間隔を大きくすることで、アレーアンテナ110の制御頻度を低減し、消費電力を低減することが可能になる。
In this way, the control period of the
次に、ステップS304の指向性制御周期BSPを決定する処理の一例について、図14に基づいて説明する。図14のステップS304において判断されている閾値は図6の角速度に基づいている。 Next, an example of the process of determining the directivity control period BSP in step S304 will be described based on FIG. 14. The threshold value determined in step S304 in FIG. 14 is based on the angular velocity in FIG. 6.
ステップS304aにおいて、角速度が図6の角速度の閾値th1よりも大きいか否かが判定される。角速度が図6の角速度の閾値th1よりも大きい場合(ステップS304a:YES)には、ステップS304bに進む。角速度が図6の角速度の閾値th1以下の場合(ステップS304a:NO)には、ステップS304cに進む。 In step S304a, it is determined whether the angular velocity is greater than the angular velocity threshold th1 in FIG. If the angular velocity is greater than the angular velocity threshold th1 in FIG. 6 (step S304a: YES), the process advances to step S304b. If the angular velocity is less than or equal to the angular velocity threshold th1 in FIG. 6 (step S304a: NO), the process proceeds to step S304c.
ステップS304bにおいて、指向性制御周期BSPを最小周期である周期1に決定する。最小周期とはステップS304の中の指向性制御周期BSPの中でもっとも周期が短いことを示す。次に、指向性制御装置100はステップS301に進む。
In step S304b, the directivity control period BSP is determined to
ステップS304cにおいて、角速度が図6の角速度の閾値th2よりも大きいか否かが判定される。角速度が図6の角速度の閾値th2よりも大きい場合(ステップS304c:YES)には、ステップS304dに進む。角速度が図6の角速度の閾値th2以下の場合(ステップS304b:NO)には、ステップS304eに進む。なお、角速度が図6の角速度の閾値th3および閾値th4の場合の処理フローについては省略する。 In step S304c, it is determined whether the angular velocity is greater than the angular velocity threshold th2 in FIG. If the angular velocity is greater than the angular velocity threshold th2 in FIG. 6 (step S304c: YES), the process advances to step S304d. If the angular velocity is less than or equal to the angular velocity threshold th2 in FIG. 6 (step S304b: NO), the process advances to step S304e. Note that the processing flow when the angular velocity is the angular velocity threshold th3 and the threshold th4 in FIG. 6 will be omitted.
ステップS304dにおいて、指向性制御周期BSPを最小周期である周期1の次に短い周期2に決定する。次に、指向性制御装置100はステップS301に進む。
In step S304d, the directivity control period BSP is determined to be
ステップS304eにおいて、角速度が図6の角速度の閾値th5よりも大きいか否かが判定される。角速度が図6の角速度の閾値th5よりも大きい場合(ステップS304c:YES)には、ステップS304fに進む。角速度が図6の角速度の閾値th5以下の場合(ステップS304e:NO)には、ステップS304gに進む。 In step S304e, it is determined whether the angular velocity is greater than the angular velocity threshold th5 in FIG. If the angular velocity is greater than the angular velocity threshold th5 in FIG. 6 (step S304c: YES), the process advances to step S304f. If the angular velocity is less than or equal to the angular velocity threshold th5 in FIG. 6 (step S304e: NO), the process advances to step S304g.
ステップS304fにおいて、指向性制御周期BSPを最大周期である周期nの次に長い周期n-1に決定する。最大周期とはステップS304の中の指向性制御周期BSPの中でもっとも周期が長いことを示す。次に、指向性制御装置100はステップS301に進む。
In step S304f, the directivity control period BSP is determined to be the next longest period n-1 after the maximum period n. The maximum period indicates the longest period among the directivity control periods BSP in step S304. Next, the
ステップS304gにおいて、指向性制御周期BSPを最大周期である周期nに決定する。次に、指向性制御装置100はステップS301に進む。
In step S304g, the directivity control period BSP is determined to be the maximum period n. Next, the
(変形例)
次に、変形例の構成について図8~図13を参照して説明する。
(Modified example)
Next, the configuration of a modified example will be explained with reference to FIGS. 8 to 13.
図8に示すように、指向性制御装置200は、アレーアンテナ110、RF部120、ベースバンド部130、制御部140、相対位置検出部150、車速センサ部170および操舵角センサ部180を含んで構成される。
As shown in FIG. 8, the
アレーアンテナ110は複数のアンテナエレメントを配列したものである。アレーアンテナは、各アンテナエレメントの励振信号の位相や振幅を制御することによって所望の指向性を得ることが可能である。
RF部120はアレーアンテナから受信した受信信号から必要な周波数帯域の信号を抽出し、ベースバンド信号への変換を実行する。また、RF部はベースバンド部において生成された送信ベースバンド信号を無線通信で使用する高周波数帯域へ変換するとともに、送信ベースバンド信号の振幅を増幅する。
The
ベースバンド部130は、通信データの変復調処理、誤り制御、および、メディアアクセス制御等を実行する。また、ベースバンド部130は、制御部140から入力される制御パラメータに基づきアレーアンテナの指向性制御を実行する。
The
制御部140は、相対位置検出部150が検出した通信相手との相対位置、走行速度、ステアリング操舵角度に基づきアンテナ指向性の制御パラメータと制御タイミングを決定する。制御タイミングの詳細については後述する。
The
相対位置検出部150は、自車両に対して通信相手となる装置の相対位置を検出する。相対位置検出部150の一例には、GPSやジャイロ及び地図データに基づき通信相手との相対位置を検出可能な車両用ナビゲーション装置が挙げられる。
The relative
車速センサ部170は自車両の走行速度を検出する。
Vehicle
操舵角センサ部180は自車両のステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)を検出する。
The steering
(指向性制御装置の動作例のフローチャート)
以上の構成を有する指向性制御装置200の動作例のフローチャートについて図10を用いて説明する。
(Flowchart of operation example of directional control device)
A flowchart of an operation example of the
本実施形態に係るフローチャートでは、車両に搭載された装置(車載器)と車外に設置された装置(基地局)間の無線通信を想定する。車両に搭載された車載器は図8に示すような構成であり、アレーアンテナ110の指向性は任意に制御可能な構成となっている。アレーアンテナ110の指向性は例えば、通信相手との相対位置検出部150より得られる図3に示す通信相手との位置情報(相対角度AR)等に基づき決定される。本実施例では、アレーアンテナ110の指向性を制御するタイミングを車速センサ部170から得られる自車両の車速V、操舵角センサ部180から得られる舵角Aに基づき適応的に変化させることを特徴とする。具体的には、制御部140は、まず、車速センサ部170より得られる自車両の走行速度、操舵角センサ部180より得られるステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)を周期的に収集する。次に収集した自車両の速度DSとステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)SAを記憶部160に記録する。その後、記録したステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)SAの大きさから基本指向性制御周期BBSP(Basic BSP)を決定する。さらに、自車両の速度DSに対応する係数を基本指向性制御周期BBSPに乗算して指向性制御周期BSPを決定する。
The flowchart according to the present embodiment assumes wireless communication between a device mounted on a vehicle (vehicle-mounted device) and a device installed outside the vehicle (base station). The on-vehicle device mounted on the vehicle has a configuration as shown in FIG. 8, and the directivity of the
次に、本実施形態に係るフローチャートの詳細を説明する。 Next, details of the flowchart according to this embodiment will be explained.
ステップS1001において、制御部140は図8に示すように、車速センサ部170より得られる自車両の速度DS、操舵角センサ部180より得られるステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)SAを周期的に取得する。ここで、周期は、車載器と基地局との間の通信データの最小データ伝送時間である場合がある。また、周期は、通信データの最小データ伝送時間を正の整数で除算した時間である場合がある。周期を上述のような時間に設定することによって、アレーアンテナ110の指向性を適切なタイミングで制御し、通信データが未通信となる確率を低減することが可能になる。次に、指向性制御装置200はステップS1002に進む。
In step S1001, as shown in FIG. 8, the
ステップS1002において、制御部140は周期的に取得した自車両の速度DS、ステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)SAを記憶部160に記憶する。次に、指向性制御装置200はステップS1003に進む。
In step S1002, the
ステップS1003において、制御部140は、ステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)SAの大きさから基本指向性制御周期BBSPを決定する(この処理をBBSP決定処理と称する場合がある)。ステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)SAが大きいほど、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。操舵角度(切り込み角:舵角)SAが大きいと、車両の回転半径が小さくなるため、直進走行中に車載器と基地局との間の相対角度ARの変化が大きくなる可能性があるので、アレーアンテナ制御周期を高速にする必要がある場合がある。次に、指向性制御装置200はステップS1004に進む。
In step S1003, the
ステップS1004において、制御部140は、自車両の速度DSに対応する係数を基本指向性制御周期BBSPに乗算して指向性制御周期BSPを決定する。自車両の速度DSが大きいほど、係数の値は小さくなる。すなわち、自車両の速度DSが大きいほど角速度ωも大きくなる可能性があるので、アレーアンテナ制御周期を高速にする必要がある場合がある。次に、指向性制御装置200はステップS1001に戻る。
In step S1004, the
次にBBSP決定処理における、指向性制御周期を決定するための閾値の設定について事例を挙げて説明する。 Next, the setting of a threshold value for determining the directivity control cycle in the BBSP determination process will be explained using an example.
例えば、図9に示すようなオープンスペースにおける路車間通信システムへの適用を想定する。このようなシステムでは、路側アンテナに対して車両の進行方向が大きく変化するケースが頻繁に発生する事が予想される。ここで、操舵角閾値を設定するために図11に示すような等ステアリング操舵角度(切り込み角:舵角)による等速走行を想定する。この場合には、ステアリング操舵角度が一定になるために、車両はステアリング操舵角度に対応した角度で円周上を回転する方向に走行する。 For example, assume application to a road-to-vehicle communication system in an open space as shown in FIG. In such a system, it is expected that cases will frequently occur in which the direction of travel of the vehicle changes significantly with respect to the roadside antenna. Here, in order to set the steering angle threshold value, it is assumed that the vehicle travels at a constant speed with a constant steering angle (turning angle: steering angle) as shown in FIG. In this case, since the steering angle is constant, the vehicle travels in a direction that rotates on the circumference at an angle corresponding to the steering angle.
図12は、車両の最小回転半径によって正規化した正規化回転半径に基づくステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)の舵角閾値の設定例を示す。なお、ステアリングの操舵角度と正規化回転半径の関係は車両の種類によって異なる場合がある。この例では、正規化回転半径を等間隔に分割し、対応するステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)を舵角閾値に設定している。 FIG. 12 shows an example of setting the steering angle threshold value of the steering angle (turning angle: steering angle) based on the normalized turning radius normalized by the minimum turning radius of the vehicle. Note that the relationship between the steering angle and the normalized turning radius may differ depending on the type of vehicle. In this example, the normalized turning radius is divided into equal intervals, and the corresponding steering angle (turn angle: steering angle) is set as the steering angle threshold.
例えば、図12では、正規化回転半径の値が200、150、100、50に対応する舵角を閾値に設定している。例えば、舵角が舵角閾値SAth3と舵角閾値SAth4の間にある場合には、舵角が舵角閾値SAth4よりも小さい場合に比べて、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。また、舵角が舵角閾値SAth2と舵角閾値SAth3の間にある場合には、舵角が舵角閾値SAth3と舵角閾値SAth4の間にある場合に比べて、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。さらに、舵角が舵角閾値SAth1よりも大きい場合には、舵角が舵角閾値SAth1と舵角閾値SAth2の間にある場合に比べて、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。すなわち、舵角が大きくなるほど、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。 For example, in FIG. 12, steering angles corresponding to normalized turning radius values of 200, 150, 100, and 50 are set as threshold values. For example, when the steering angle is between the steering angle threshold SAth3 and the steering angle threshold SAth4, the basic directivity control period BBSP is smaller than when the steering angle is smaller than the steering angle threshold SAth4. Furthermore, when the steering angle is between the steering angle threshold SAth2 and the steering angle threshold SAth3, the basic directivity control period BBSP is becomes smaller. Further, when the steering angle is larger than the steering angle threshold SAth1, the basic directivity control period BBSP becomes smaller than when the steering angle is between the steering angle threshold SAth1 and the steering angle threshold SAth2. That is, the larger the steering angle, the smaller the basic directivity control period BBSP.
図13は、車両の最小回転半径によって正規化した正規化回転半径に基づくステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)の舵角閾値の設定例の他の一例を示す。この例では、正規化回転半径が小さくなるほど間隔を狭めて対応するステアリングの操舵角度(切り込み角:舵角)を舵角閾値に設定している。 FIG. 13 shows another example of setting the steering angle threshold value of the steering angle (turning angle: steering angle) based on the normalized turning radius normalized by the minimum turning radius of the vehicle. In this example, the smaller the normalized turning radius, the narrower the interval, and the corresponding steering angle (turning angle: steering angle) is set as the steering angle threshold.
例えば、図13では、正規化回転半径の値が200、100、50、30、15、5に対応する舵角を閾値に設定している。例えば、舵角が舵角閾値SAth9と舵角閾値SAth10の間にある場合には、舵角が舵角閾値SAth10よりも小さい場合に比べて、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。また、舵角が舵角閾値SAth8と舵角閾値SAth9の間にある場合には、舵角が舵角閾値SAth9と舵角閾値SAth10の間にある場合に比べて、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。さらに、舵角が舵角閾値SAth7と舵角閾値SAth8の間にある場合には、舵角が舵角閾値SAth8と舵角閾値SAth9の間にある場合に比べて、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。さらに、舵角が舵角閾値SAth6と舵角閾値SAth7の間にある場合には、舵角が舵角閾値SAth7と舵角閾値SAth8の間にある場合に比べて、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。さらに、舵角が舵角閾値SAth5よりも大きい場合には、舵角が舵角閾値SAth6と舵角閾値SAth5の間にある場合に比べて、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。すなわち、舵角が大きくなるほど、基本指向性制御周期BBSPは小さくなる。上述したように、図13の場合には、正規化回転半径が小さい領域、すなわち、舵角の大きい領域でアレーアンテナの制御周期を細かく設定する例を示している。 For example, in FIG. 13, the steering angles corresponding to normalized turning radius values of 200, 100, 50, 30, 15, and 5 are set as threshold values. For example, when the steering angle is between the steering angle threshold SAth9 and the steering angle threshold SAth10, the basic directivity control period BBSP is smaller than when the steering angle is smaller than the steering angle threshold SAth10. Furthermore, when the steering angle is between the steering angle threshold SAth8 and the steering angle threshold SAth9, the basic directivity control period BBSP is becomes smaller. Furthermore, when the steering angle is between the steering angle threshold SAth7 and the steering angle threshold SAth8, the basic directivity control period BBSP is becomes smaller. Furthermore, when the steering angle is between the steering angle threshold SAth6 and the steering angle threshold SAth7, the basic directivity control period BBSP is becomes smaller. Furthermore, when the steering angle is larger than the steering angle threshold SAth5, the basic directivity control period BBSP becomes smaller than when the steering angle is between the steering angle threshold SAth6 and the steering angle threshold SAth5. That is, the larger the steering angle, the smaller the basic directivity control period BBSP. As described above, FIG. 13 shows an example in which the control period of the array antenna is finely set in a region where the normalized radius of rotation is small, that is, a region where the steering angle is large.
一方、ステップS1004における速度閾値については、等速度間隔での設定や、高速度ほど間隔を狭めて閾値を設定することが想定される。ただし、速度が速くなるほど、係数の絶対値は小さくなり、アレーアンテナの制御周期が短くなるように設定される。 On the other hand, regarding the speed threshold in step S1004, it is assumed that the threshold is set at equal speed intervals, or the threshold is set at a narrower interval as the speed increases. However, as the speed increases, the absolute value of the coefficient becomes smaller and the control period of the array antenna becomes shorter.
次に、ステップS1003の基本指向性制御周期BBSPを決定する処理の一例について、図15に基づいて説明する。図15のステップS1003において判断されている舵角閾値は図12の舵角閾値に基づいている。 Next, an example of the process of determining the basic directivity control period BBSP in step S1003 will be described based on FIG. 15. The steering angle threshold value determined in step S1003 of FIG. 15 is based on the steering angle threshold value of FIG. 12.
ステップS1003aにおいて、舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth1よりも大きいか否かが判定される。舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth1よりも大きい場合(ステップS1003a:YES)には、ステップS1003bに進む。舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth1以下の場合(ステップS1003a:NO)には、ステップS1003cに進む。 In step S1003a, it is determined whether the absolute value of the steering angle is larger than the steering angle threshold value SAth1 in FIG. 12. If the absolute value of the steering angle is larger than the steering angle threshold value SAth1 in FIG. 12 (step S1003a: YES), the process advances to step S1003b. If the absolute value of the steering angle is less than or equal to the steering angle threshold value SAth1 in FIG. 12 (step S1003a: NO), the process advances to step S1003c.
ステップS1003bにおいて、基本指向性制御周期BBSPを最小周期である周期1に決定する。最小周期とはステップS1003の中の基本指向性制御周期BBSPの中でもっとも周期が短いことを示す。次に、指向性制御装置200はステップS1004に進む。
In step S1003b, the basic directivity control period BBSP is determined to be
ステップS1003cにおいて、舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth2よりも大きいか否かが判定される。舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth2よりも大きい場合(ステップS1003c:YES)には、ステップS1003dに進む。舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth2以下の場合(ステップS1003c:NO)には、ステップS1003eに進む。なお、図15においては、舵角閾値SAth3の場合を省略して示している。 In step S1003c, it is determined whether the absolute value of the steering angle is larger than the steering angle threshold value SAth2 in FIG. 12. If the absolute value of the steering angle is larger than the steering angle threshold value SAth2 in FIG. 12 (step S1003c: YES), the process advances to step S1003d. If the absolute value of the steering angle is less than or equal to the steering angle threshold value SAth2 in FIG. 12 (step S1003c: NO), the process advances to step S1003e. In addition, in FIG. 15, the case of steering angle threshold value SAth3 is omitted.
ステップS1003dにおいて、基本指向性制御周期BBSPを最小周期である周期1よりも長い周期2に決定する。周期2はステップS1003の中の基本指向性制御周期BBSPの中で2番目に周期が短いことを示す。次に、指向性制御装置200はステップS1004に進む。
In step S1003d, the basic directivity control period BBSP is determined to be
ステップS1003eにおいて、舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth4よりも大きいか否かが判定される。舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth4よりも大きい場合(ステップS1003e:YES)には、ステップS1003fに進む。舵角の絶対値が図12の舵角閾値SAth4以下の場合(ステップS1003e:NO)には、ステップS1003gに進む。 In step S1003e, it is determined whether the absolute value of the steering angle is larger than the steering angle threshold value SAth4 in FIG. 12. If the absolute value of the steering angle is larger than the steering angle threshold value SAth4 in FIG. 12 (step S1003e: YES), the process advances to step S1003f. If the absolute value of the steering angle is less than or equal to the steering angle threshold value SAth4 in FIG. 12 (step S1003e: NO), the process advances to step S1003g.
ステップS1003fにおいて、基本指向性制御周期BBSPを最大周期である周期n(n:自然数)の次に長い周期n-1に決定する。周期n-1はステップS1003の中の基本指向性制御周期BBSPの中で2番目に周期が長いことを示す。次に、指向性制御装置200はステップS1004に進む。
In step S1003f, the basic directivity control period BBSP is determined to be the next longest period n-1 after the maximum period n (n: natural number). Period n-1 indicates the second longest period among the basic directivity control periods BBSP in step S1003. Next, the
ステップS1003gにおいて、基本指向性制御周期BBSPを最大周期である周期nに決定する。最大周期とはステップS1003の中の基本指向性制御周期BBSPの中でもっとも周期が長いことを示す。次に、指向性制御装置200はステップS1004に進む。
In step S1003g, the basic directivity control period BBSP is determined to be the maximum period n. The maximum period indicates the longest period among the basic directivity control periods BBSP in step S1003. Next, the
次に、ステップS1004の基本指向性制御周期BBSPに対する係数を決定する処理の一例について、図15に基づいて説明する。なお、車両の速度DSに対する速度閾値SPth1、速度閾値SPth2、速度閾値SPthn-1は次の関係を有する。すなわち、速度閾値SPth1<速度閾値SPth2<速度閾値SPthn-1であって、速度閾値SPthn-1が最も速い速度を示す。また、速度閾値については等速度間隔での設定や、高速度ほど間隔を狭めて閾値を設定するようにしてもよく、ここでは速度閾値の設定については限定しない。 Next, an example of the process of determining the coefficient for the basic directivity control period BBSP in step S1004 will be described based on FIG. 15. Note that the speed threshold SPth1, the speed threshold SPth2, and the speed threshold SPthn-1 with respect to the vehicle speed DS have the following relationship. That is, speed threshold SPth1<speed threshold SPth2<speed threshold SPthn-1, and speed threshold SPthn-1 indicates the fastest speed. Further, the speed threshold values may be set at equal speed intervals, or the threshold values may be set at narrower intervals as the speed increases, and the setting of the speed threshold values is not limited here.
ステップS1004aにおいて、車両の速度DSが速度閾値SPth1よりも小さいか否かが判定される。車両の速度DSが速度閾値SPth1よりも小さい場合(ステップS1004a:YES)には、ステップS1004bに進む。車両の速度DSが速度閾値SPth1以上の場合(ステップS1003a:NO)には、ステップS1004cに進む。 In step S1004a, it is determined whether the speed DS of the vehicle is smaller than the speed threshold SPth1. If the speed DS of the vehicle is smaller than the speed threshold SPth1 (step S1004a: YES), the process advances to step S1004b. If the speed DS of the vehicle is equal to or higher than the speed threshold SPth1 (step S1003a: NO), the process advances to step S1004c.
ステップS1004bにおいて、基本指向性制御周期BBSPに乗算する係数を最も大きい値である係数1に決定する。係数1はステップS1004の係数の中でもっとも大きい値であることを示す。次に、指向性制御装置200はステップS1001に戻る。
In step S1004b, the coefficient by which the basic directivity control period BBSP is multiplied is determined to be the largest value, ie, the
ステップS1004cにおいて、車両の速度DSが速度閾値SPth2よりも小さいか否かが判定される。車両の速度DSが速度閾値SPth2よりも小さい場合(ステップS1004c:YES)には、ステップS1004dに進む。車両の速度DSが速度閾値SPth2以上の場合(ステップS1003c:NO)には、ステップS1004dに進む。 In step S1004c, it is determined whether the speed DS of the vehicle is smaller than the speed threshold SPth2. If the speed DS of the vehicle is smaller than the speed threshold SPth2 (step S1004c: YES), the process advances to step S1004d. If the speed DS of the vehicle is equal to or higher than the speed threshold SPth2 (step S1003c: NO), the process advances to step S1004d.
ステップS1004dにおいて、基本指向性制御周期BBSPに乗算する係数をステップS1004の中で係数1の次に大きい値である係数2に決定する。次に、指向性制御装置はステップS1001に戻る。
In step S1004d, the coefficient by which the basic directivity control period BBSP is multiplied is determined to be coefficient 2, which is the next largest value after
ステップS1004eにおいて、車両の速度DSが速度閾値SPthn-1よりも小さいか否かが判定される。車両の速度DSが速度閾値SPthn-1よりも小さい場合(ステップS1004e:YES)には、ステップS1004fに進む。車両の速度DSが速度閾値SPthn-1以上の場合(ステップS1003e:NO)には、ステップS1004gに進む。 In step S1004e, it is determined whether the speed DS of the vehicle is smaller than the speed threshold SPthn-1. If the speed DS of the vehicle is smaller than the speed threshold SPthn-1 (step S1004e: YES), the process advances to step S1004f. If the speed DS of the vehicle is equal to or higher than the speed threshold SPthn-1 (step S1003e: NO), the process advances to step S1004g.
ステップS1004fにおいて、基本指向性制御周期BBSPに乗算する係数をステップS1004の中で係数nの次に小さい値である係数n-1に決定する。係数nは、ステップS1004の中で最も小さい値である。次に、指向性制御装置200はステップS1001に戻る。
In step S1004f, the coefficient by which the basic directivity control period BBSP is multiplied is determined to be coefficient n-1, which is the next smallest value after coefficient n in step S1004. The coefficient n is the smallest value in step S1004. Next, the
実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 Although the embodiments have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the contents described in the above embodiments. Further, the constituent elements described above include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described above can be combined as appropriate. Further, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
100、200 指向性制御装置
110 アレーアンテナ
120 RF部
130 ベースバンド部
140 制御部
150 相対位置検出部
160 記憶部
170 車速センサ部
180 操舵角センサ部
100, 200
Claims (9)
前記アレーアンテナと無線通信する対象アンテナに対する、前記アレーアンテナの指向性を制御する周期を決定する制御部と、
前記移動体に対する前記対象アンテナの相対位置を検出する相対位置検出部と、を備え、
前記周期は、前記移動体の移動状態に対応して変化し、
前記制御部は、前記相対位置検出部によって検出された前記移動体に対する前記対象アンテナの相対位置、および、前記移動体の移動方向から、前記アレーアンテナと前記対象アンテナとの角速度を演算し、前記角速度が大きくなるほど、前記周期を短く設定する指向性制御装置。 A device for controlling the directivity of an array antenna mounted on a mobile object,
a control unit that determines a period for controlling the directivity of the array antenna with respect to a target antenna that wirelessly communicates with the array antenna;
a relative position detection unit that detects a relative position of the target antenna with respect to the moving body,
The period changes depending on the moving state of the moving body,
The control unit calculates the angular velocity of the array antenna and the target antenna based on the relative position of the target antenna with respect to the mobile body detected by the relative position detection unit and the moving direction of the mobile body, A directivity control device that sets the period to be shorter as the angular velocity increases .
前記アレーアンテナと無線通信する対象アンテナに対する、前記アレーアンテナの指向性を制御する周期を決定する制御部と、
前記移動体の操舵角度を検出する操舵角センサ部と、を備え、
前記周期は、前記移動体の移動状態に対応して変化し、
前記制御部は、前記操舵角センサ部によって検出された前記移動体の操舵角度を演算し、前記操舵角度の大きさに基づいて、前記周期を変化させる指向性制御装置。 A device for controlling the directivity of an array antenna mounted on a mobile object,
a control unit that determines a period for controlling the directivity of the array antenna with respect to a target antenna that wirelessly communicates with the array antenna;
a steering angle sensor unit that detects a steering angle of the mobile body ,
The period changes depending on the moving state of the moving body,
The control unit is a directivity control device that calculates a steering angle of the mobile object detected by the steering angle sensor unit, and changes the period based on the magnitude of the steering angle.
前記制御部は、前記車速センサ部によって検出された前記移動体の速度を演算し、前記速度の大きさに基づいて、前記操舵角度によって設定された前記周期をさらに変化させる請求項5または6に記載の指向性制御装置。 including a vehicle speed sensor unit that detects the moving speed of the moving object,
7. The control unit calculates the speed of the moving body detected by the vehicle speed sensor unit, and further changes the cycle set by the steering angle based on the magnitude of the speed. Directional control device as described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020005776A JP7364474B2 (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Directional control devices and directional control systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020005776A JP7364474B2 (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Directional control devices and directional control systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021114673A JP2021114673A (en) | 2021-08-05 |
| JP7364474B2 true JP7364474B2 (en) | 2023-10-18 |
Family
ID=77077669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020005776A Active JP7364474B2 (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Directional control devices and directional control systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7364474B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006311150A (en) | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Kyocera Corp | Adaptive array radio communication apparatus and method |
| JP2007060045A (en) | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Control method of array antenna apparatus |
| JP2015130578A (en) | 2014-01-07 | 2015-07-16 | 三菱電機株式会社 | Radio transmission system, mobile body and radio transmission method |
| JP2019170036A (en) | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 株式会社豊田中央研究所 | Power transmission system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3159873B2 (en) * | 1994-09-19 | 2001-04-23 | アルプス電気株式会社 | Tracking control method and tracking control device for mobile body mounted antenna |
-
2020
- 2020-01-17 JP JP2020005776A patent/JP7364474B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006311150A (en) | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Kyocera Corp | Adaptive array radio communication apparatus and method |
| JP2007060045A (en) | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Control method of array antenna apparatus |
| JP2015130578A (en) | 2014-01-07 | 2015-07-16 | 三菱電機株式会社 | Radio transmission system, mobile body and radio transmission method |
| JP2019170036A (en) | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 株式会社豊田中央研究所 | Power transmission system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021114673A (en) | 2021-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5760835B2 (en) | Driving support device and driving support system | |
| US20250016580A1 (en) | Beam Alignment And Beam Tracking In Vehicle-To-Vehicle Communications | |
| US8175796B1 (en) | Method for vehicle collision avoidance | |
| US7355525B2 (en) | Vehicle communication system | |
| US9426758B2 (en) | Radio communication device, radio communication system, congestion control method, and record medium | |
| CN111478722B (en) | Methods, systems, and media for adaptive beamwidth control for millimeter wave V2X communication | |
| US20200077279A1 (en) | Dynamic beam steering for vehicle communications | |
| WO2011045828A1 (en) | On-board wireless communication apparatus and on-board wireless communication system | |
| JP2008233017A (en) | Wireless communication apparatus and road-vehicle communication system | |
| CN108696837B (en) | In-vehicle millimeter wave communication device and communication method | |
| CN102511058A (en) | Radio apparatus | |
| JP4876628B2 (en) | Approach notification system, and in-vehicle device and portable terminal used therefor | |
| JP6883594B2 (en) | Communication devices, communication systems, mobiles, platooning systems, servers, communication methods, information management methods and programs | |
| JP4735180B2 (en) | Wireless communication device | |
| CN107635190A (en) | A kind of vehicle running state broadcasting method, device and car-mounted terminal | |
| JP2005174237A (en) | Inter-vehicle communication device | |
| JP7364474B2 (en) | Directional control devices and directional control systems | |
| KR100979943B1 (en) | Apparatus and method for adjusting angle of vehicle radar antenna | |
| JP6580864B2 (en) | Pedestrian terminal device, inter-pedal communication system, and pedestrian terminal transmission method | |
| JP4655955B2 (en) | Mobile communication device | |
| US20240029569A1 (en) | Device and method for controlling vehicle platooning | |
| KR20210026253A (en) | Method for preventing signal interference of vehicle supporting c-v2x communication and wave communication and vehicle-mounted device performing method | |
| KR102463686B1 (en) | Apparatus for controlling radiation pattern of antenna in vehicle | |
| JP2009105481A (en) | Vehicle communication system | |
| JP2014064140A (en) | Antenna control method and antenna device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230801 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230906 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231005 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7364474 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |