通信装置、通信制御方法および通信制御プログラム
【課題】 通信品質を向上させること。
【解決手段】 ナビゲーション装置は、それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄと、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを切り替えてビームを送信させる送信制御部と、を備える。水平方向に互いに異なる角度で４つのビームが送信されるので、複数のビームが側方に存在する反射物で反射するまで距離を異ならせることができ、４つのビームのうち反射回数の少ないビームを交差点に存在する他の車両まで到達させることができる。
【解決手段】 ナビゲーション装置は、それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄと、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを切り替えてビームを送信させる送信制御部と、を備える。水平方向に互いに異なる角度で４つのビームが送信されるので、複数のビームが側方に存在する反射物で反射するまで距離を異ならせることができ、４つのビームのうち反射回数の少ないビームを交差点に存在する他の車両まで到達させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関し、特に車両に搭載される通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両間で無線通信する技術が開発されている。特開２００６−３５２１８９号公報には、基地局装置と移動局装置とを具備する無線通信システムであって、前記基地局装置は、指向性ビームを形成可能なアンテナを備え、前記基地局装置は、自身と通信する移動局装置との間に、自身の通信に障害を与えると推測される通信障害車両が存在するか否かを判定する通信障害車両存在判定部と、前記通信障害車両存在判定部の判定結果に基づいて前記指向性ビームを形成可能なアンテナの指向性ビーム照射方向を制御するアンテナ制御部と、を備え、前記アンテナ制御部は、通信障害車両が存在する場合に該通信障害車両が存在する指向性ビームを形成可能なアンテナの指向性ビーム照射方向における指向性ビームの送信時間率を低減／増加させるとともに、他の指向性ビームを形成可能なアンテナにおける指向性ビームの送信時間率を増加／低減させることを特徴とする無線通信システムが記載されている。
【０００３】
しかしながら、特開２００６−３５２１８９号公報に記載の基地局装置は、地上に接地されるものであり、それの周辺に位置する反射物を事前に登録することができる。このため、移動する車両に適用することができないといった問題があった。
【特許文献１】特開２００６−３５２１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、通信品質を向上させた通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上述した目的を達成するためになされたもので、この発明のある局面によれば、通信装置は、それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する複数のビーム送信手段と、複数のビーム送信手段を切り替えてビームを送信させる送信制御手段と、を備える。
【０００６】
この局面に従えば、水平方向に互いに異なる角度で複数のビームが送信されるので、複数のビームが側方に存在する反射物で反射するまで距離を異ならせることができる。このため、ビームが反射することにより減衰するが、複数のビームのうち反射回数の少ないビームを目標まで到達させることができる。その結果、通信品質を向上させた通信装置を提供することができる。
【０００７】
好ましくは、地図上の現在位置を検出する位置検出手段と、検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出する距離検出手段と、をさらに備え、送信制御手段は、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択する選択手段を含み、複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくし、複数のビーム送信手段に時分割でビームを送信させる。
【０００８】
この局面に従えば、現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離が検出され、検出された距離に基づいて、複数のビームのうちから少なくとも１つが送信される時間の割合が、他のビームが送信される時間の割合よりも大きくなる。このため、地図上の予め定められた種類の場所に、反射回数の少ないビームを到達させることができる。
【０００９】
好ましくは、車両の両側方の距離を取得する側方距離取得手段をさらに備え、選択手段は、検出された距離に加えて、取得された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択する。
【００１０】
この局面に従えば、現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離と、車両の両側方の距離とに基づいて、複数のビームのうちから少なくとも１つが選択されるので、複数のビームのうちから送信時間の割合を大きくするビームを正確に選択することができる。
【００１１】
好ましくは、選択手段は、複数のビーム送信手段のうちからビームの送信方向と車両の進行方向との角度が小さいものから順に選択する。
【００１２】
この発明の他の局面によれば、送信制御方法は、それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する複数のビーム送信手段を備えた通信装置で実行される送信制御方法であって、地図上の現在位置を検出するステップと、検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出するステップと、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択するステップと、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくなるように、複数のビーム送信手段を切り替えて時分割でビームを送信させるステップと、を含む。
【００１３】
この局面に従えば、通信品質を向上させた送信制御方法を提供することができる。
【００１４】
この発明のさらに他の局面によれば、送信制御プログラムは、それぞれが水平方向に互いに異なる角度で指向性を有するビームを送信する複数のビーム送信手段を備えた通信装置を制御するコンピュータで実行される送信制御プログラムであって、地図上の現在位置を検出するステップと、検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出するステップと、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択するステップと、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくなるように、複数のビーム送信手段を切り替えて時分割でビームを送信させるステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１５】
この局面に従えば、通信品質を向上させた送信制御プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。しがたってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるナビゲーション装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１を参照して、通信装置としてのナビゲーション装置１は、ナビゲーション装置１の全体を制御するための中央演算装置（ＣＰＵ）１１と、ＧＰＳ受信機１３と、ジャイロ１５と、車速センサ１７と、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄと接続されるアンテナ制御部１９と、メモリインターフェース（Ｉ／Ｆ）２１と、シリアル通信Ｉ／Ｆ２３と、表示制御部２５と、液晶表示装置（ＬＣＤ）２７と、タッチスクリーン２９と、ＣＰＵ１１が実行するプログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒeａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３１と、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３３と、データを不揮発的に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌe ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）３５と、操作キー３７と、を含む。
【００１８】
ＧＰＳ受信機１３は、全地球測位システム（ＧＰＳ）におけるＧＰＳ衛星から送信される電波を受信し、現在の地図上の位置を計測する。そして、計測した位置をＣＰＵ１１に出力する。
【００１９】
ジャイロ１５は、ナビゲーション装置１が搭載される車両の方位を検出し、検出した方位をＣＰＵ１１に出力する。車速センサ１７は、ナビゲーション装置が搭載される車両の速度を検出し、検出した速度をＣＰＵ１１に出力する。なお車速センサ１７は、車両に搭載されてもよく、この場合には、ＣＰＵ１１には、車両に搭載された車速センサ１７から車両の速度が入力される。
【００２０】
アンテナ制御部１９は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが接続される。４つの第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄは、それぞれ指向性を有する。アンテナ制御部１９は、ＣＰＵ１１により制御され、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのいずれか１つを選択し、ＣＰＵ１１から入力される信号を、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちから選択したアンテナから送信する。また、アンテナ制御部１９は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのいずれかで受信された信号を、ＣＰＵ１１に出力する。なお、ここでは、ナビゲーション装置１が第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを備える例を説明するが、アンテナの数はこれに限定されることなく、指向する方向の異なる複数のアンテナを備えていればよい。
【００２１】
表示制御部２５は、ＬＣＤ２７を制御してＬＣＤ２７に画像を表示させる。ＬＣＤ２７は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型であり、表示制御部２５に制御され、表示制御部２５より出力される画像を表示する。なお、ＬＣＤ２７に代えて、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いてもよい。
【００２２】
タッチスクリーン２９は、透明な部材からなり、ＬＣＤ２７の表示面上に設けられる。タッチスクリーン２９は、ユーザが指等で指示したＬＣＤ２７の表示面における位置を検出し、ＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、ＬＣＤ２７に各種ボタンを表示することにより、タッチスクリーンにより検出される指示位置と組み合わせて、各種の操作を受け付ける。ＣＰＵ１１がＬＣＤ２７に表示する操作画面は、ナビゲーション装置１を操作するための操作画面を含む。操作キー３７は、ボタンスイッチであり、主電源のオンとオフとを切換える電源キーを含む。
【００２３】
メモリＩ／Ｆ２１には、着脱可能なメモリカード２１Ａが装着される。ＣＰＵ１１は、メモリカード２１Ａに記憶された地図データを読み出し、ＧＰＳ受信機１３から入力される現在位置とジャイロ１５により検出された方位とを示す印を地図上に記した画像をＬＣＤ２７に表示する。また、ＣＰＵ１１は、車速センサ１７およびジャイロ１５からそれぞれ入力される車速と方位とに基づいて、車両が移動するに伴って地図上に示す印の位置を移動させる画像をＬＣＤ２７に表示させる。
【００２４】
なお、ここではＣＰＵ１１が実行するプログラムをＲＯＭ３１に記憶しておく例を説明するが、プログラムをメモリカード２１Ａに記憶しておき、メモリカード２１Ａからプログラムを読み出して、ＣＰＵ１１で実行するようにしてもよい。プログラムを記憶する記録媒体としては、メモリカード２１Ａに限らず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ
−ＲＯＭ）／ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリ等でもよい。
【００２５】
また、シリアル通信Ｉ／Ｆ２３に接続されるコンピュータからからプログラムを読み出して、ＣＰＵ１１で実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、ＣＰＵ１１により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
【００２６】
図２は、ナビゲーション装置が備える第１〜第４アンテナの方向の一例を示す図である。図２を参照して、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄは、車両の前方方向に対して、それぞれ異なる方向に指向性を有するように装着される。具体的には、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄの装着角度は、−θ１度、−θ２度、θ２度、θ１度の指向性となるように装着される。但し、装着角度は、車両の前方方向を０度とし、時計回りを正の値、反時計回りを負の値としている。θ１＞θ２である。第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄは、指向方向が異なるため、車両の側方に建物の壁などの反射物が存在する場合、前方の所定の位置にビームが到達するまでに、反射物で反射する回数が異なる。ビームは、反射すると減衰するため、目標地点に到達するまでの反射回数が少ないほうが好ましい。
【００２７】
図３は、ナビゲーション装置が備えるＣＰＵの機能の概要を示す機能ブロック図である。図３を参照して、ＣＰＵ１１は、現在位置を検出するための位置検出部５１と、現在位置から目標地点までの距離を検出する距離検出部５３と、現在位置から側方の反射物までの距離を検出する側方距離検出部５５と、アンテナ制御部１９を制御してビームを送信させる送信制御部５７と、アンテナ制御部１９から出力されるビームが入力される受信制御部６１と、を含む。
【００２８】
位置検出部５１は、ＧＰＳ受信機１３が衛星から受信する信号に基づいて、現在位置を検出する。位置検出部５１は、取得した現在位置を距離検出部５３に出力する。現在位置は、たとえば緯度と経度とを含む。なお、位置検出部５１は、ＧＰＳ受信機１３が衛星から受信する信号から緯度と経度とを算出してもよいが、インターネット等のネットワークに接続するための無線通信回路を備えるようにし、ＧＰＳ受信機１３が出力する信号を、インターネットに接続されたサーバに送信し、サーバが返信する緯度と経度とを受信するようにしてもよい。
【００２９】
距離検出部５３は、位置検出部５１から入力される現在位置と、メモリカード２１Ａに記憶された地図データとに基づいて、車両の進行方向に位置する目標地点までの間の距離を検出する。ここでは、目標地点は、複数の道路が交差する交差点としている。距離検出部５３は、検出した目標地点までの距離ｄを送信制御部５７に出力する。
【００３０】
側方距離検出部５５は、位置検出部５１から入力される現在位置と、メモリカード２１Ａに記憶された地図データとに基づいて、車両の側方の反射物までの側方距離を検出する。ここでは、地図データに含まれる現在位置が属する道路種別に対して予め定められた距離を定義する側方距離テーブルをＥＥＰＲＯＭ３５に予め記憶しておき、道路種別に対して側方距離テーブルで定義された側方距離を取得する。側方距離は、車両の左側方の反射物までの距離を示す左側方距離ｌと、車両の右側方の反射物までの距離を示す右側方距離ｒとを含む。側方距離検出部５５は、検出した左側方距離ｌと右側方距離ｒとを送信制御部５７に出力する。
【００３１】
なお、側方の反射物までの距離を計測するセンサーを車両の左右に設けるようにしてもよい。この場合、側方距離検出部５５は、センサーの出力から左側方距離ｌと右側方距離ｒとを取得する。
【００３２】
図４は、道路種別と側方距離との関係を定義する側方距離テーブルの一例を示す図である。図４を参照して、道路種別と、現在位置とに対して、車両の左側の反射物までの左側方距離ｌと、車両の右側の反射物までの右側方距離ｒとをそれぞれ定義する。ここでは、道路種別は、片側３車線道、片側２車線道および片側１車線道とを含む。側方距離テーブルは、道路種別に対して、左側方距離ｌおよび右側方距離ｒとをそれぞれ定義する。道路種別が複数車線の場合に、車両の現在位置から定まる車線それぞれに対して、左側方距離ｌおよび右側方距離ｒとをそれぞれ定義する。例えば、現在位置から定まる道路種別が片側３車線で、現在位置から定まる走行車線が第１車線の場合、左側方距離ｌは２ｍ、右側方距離８ｍがそれぞれ定義される。
【００３３】
図５は、第１〜第４アンテナが送出するビームの進路を示す模式図である。図５を参照して、４つの第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄは側方の建物で反射するが、ビームを送出する方向が異なるため、反射するまでの距離が異なる。図５に示す例においては、第３アンテナ１９Ｃが送出するビームが車両から最も遠くで反射し、第１アンテナ１９Ａが送出するビームが車両から最も近くで反射する。ここでは、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが送出するビームが２回目に反射するまでの距離をそれぞれＸ１〜Ｘ４として示している。この例の場合、Ｘ３＞Ｘ２＞Ｘ４＞Ｘ１となり、第３アンテナ１９Ｃ、第２アンテナ１９Ｂ、第４アンテナ１９Ｄ、第１アンテナ１９Ａの順に、それらが送出するビームが車両から２回目に反射する地点までの距離が長い。
【００３４】
車両Ａから交差点までの距離ｄがＸ３以下Ｘ２より大きいとき、第３アンテナ１９Ｃから送出されるビームは１回の反射で交差点に到達するが、他の第１、第２および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｄから送出されるビームは２回以上反射して交差点に到達する。したがって、第３アンテナ１９Ｃから送出されるビームの減衰が最も少なく、他のビームに比較して車両Ｂまたは車両Ｃにいて良好に受信される。
【００３５】
車両Ａから交差点までの距離ｄがＸ２以下Ｘ４より大きいとき、第３および第２アンテナ１９Ｃ，１９Ｂから送出されるビームは１回の反射で交差点に到達するが、他の第１および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｄから送出されるビームは２回以上反射して交差点に到達する。したがって、第３および第２アンテナ１９Ｃ，１９Ｂから送出されるビームの減衰が他のビームに比較して減衰が少なく、車両Ｂまたは車両Ｃにいて良好に受信される。
【００３６】
車両Ａから交差点までの距離ｄがＸ４以下Ｘ１より大きいとき、第３、第２および第４アンテナ１９Ｃ，１９Ｂ，１９Ｄから送出されるビームは１回の反射で交差点に到達するが、他の第１アンテナ１９Ａから送出されるビームは２回以上反射して交差点に到達する。したがって、第３、第２および第４アンテナ１９Ｃ，１９Ｂから送出されるビームの減衰が第１アンテナ１９Ａから送出されるビームに比較して減衰が少なく、車両Ｂまたは車両Ｃにいて良好に受信される。
【００３７】
車両から第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが送出するビームが２回目に反射する位置までの距離Ｘ１〜Ｘ４は、左側方距離をｌ、右側方距離をｒとすれば、次式で算出される。なお、θ１、θ２は、車両の前方方向と第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄそれぞれの指向方向とのなす角である。
【００３８】
Ｘ１＝ｌ／ｔａｎθ１＋（ｌ＋ｒ）／ｔａｎθ１ … （１）
Ｘ２＝ｌ／ｔａｎθ２＋（ｌ＋ｒ）／ｔａｎθ２ … （２）
Ｘ３＝ｒ／ｔａｎθ２＋（ｌ＋ｒ）／ｔａｎθ２ … （３）
Ｘ４＝ｒ／ｔａｎθ１＋（ｌ＋ｒ）／ｔａｎθ１ … （４）
なお、式（１）〜式（４）は、４つの第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが車両の横方向の同一場所、ここでは中央に取り付けられている場合の例であるが、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが横方向に異なる位置に配置される場合には、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄそれぞれについて車両の中央からそれが配置される位置までの距離で左側方距離ｌおよび右側方距離ｒを補正すればよい。
【００３９】
図３に戻って、送信制御部５７は、アンテナ制御部１９を制御して第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９のいずれかを選択してビームを送信する。送信制御部５７は、選択部５９を含み、選択部５９は、距離検出部５３から入力される車両から目標地点（ここでは交差点）までの距離ｄと、側方距離検出部５５から入力される左側方距離ｌおよび右側方距離ｒとに基づいて、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちから少なくとも１つを選択する。選択するアンテナは、目標地点に到達するまでの反射回数の少ないものから順に選択する。ここでは、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうち送信するビームが反射する回数が１回のものから順に選択する。具体的には、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄそれぞれについて、それから送出されるビームが２回目に反射する位置までの車両からの距離Ｘ１〜Ｘ４を算出し、距離Ｘ１〜Ｘ４のちから車両から目標地点までの距離ｄ以下のものに対応するアンテナを選択する。
【００４０】
図５に示す例の場合、Ｘ３＞Ｘ２＞Ｘ４＞Ｘ１である。この場合、距離ｄがＸ３以下かつＸ２より大きければ第３アンテナ１９Ｃを選択し、距離ｄがＸ２以下かつＸ４より大きければ第３アンテナ１９Ｃおよび第２アンテナ１９Ｂを選択し、距離ｄがＸ４以下かつＸ１より大きければ第３アンテナ１９Ｃ、第２アンテナ１９Ｂおよび第４アンテナ１９Ｄを選択する。
【００４１】
送信制御部５７は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうち選択部５９により選択されたものがビームを送信する時間の割合（以下「送信時間率」という）を、選択されなかった他のもの送信時間率よりも大きくなるように、アンテナ制御部１９に指示を出力する。アンテナ制御部１９は、送信制御部５７からの指示に従った送信時間率で第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを切り換えて、ビームを送信する。例えば、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうち選択部５９により選択されたもの送信時間率を、選択されなかったもの送信時間率の倍にする。
【００４２】
図６は、送信制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。送信制御処理は、ＣＰＵ１１が送信制御プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１により実行される処理である。図６を参照して、ＣＰＵ１１は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄの送信時間率を同じに設定する（ステップＳ０１）。同じバケットを送信する場合、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが所定時間内に送信するパケット数は同じになるように、アンテナ制御部１９を制御する。
【００４３】
そして、現在位置を検出する（ステップＳ０２）。具体的には、ＧＰＳ受信機１３が衛星から受信する信号に基づいて、現在位置を検出する。次に目標地点までの距離ｄを検出する（ステップＳ０３）。具体的には、メモリカード２１Ａに記憶された地図データを参照して、ステップＳ０２により検出された現在位置から車両の進行方向に最も近い交差点を目標地点に設定し、現在位置から目標地点までの距離ｄを算出する。
【００４４】
次のステップＳ０４においては、左側方距離ｌおよび右側方距離ｒを検出する。具体的には、メモリカード２１Ａに記憶された地図データを算出し、ステップＳ０２において検出された現在位置が属する道路種別を取得する。そして、ＥＥＰＲＯＭ３５に記憶されている側方距離テーブルを参照して、取得された道路種別に対して側方距離テーブルで定義された左側方距離ｌおよび右側方距離ｒを検出する。
【００４５】
そして、ステップＳ０４において検出された左側方距離ｌおよび右側方距離ｒと、式（１）〜式（４）とを用いて、Ｘ１〜Ｘ４を算出する（ステップＳ０５）。次に、ステップＳ０３で検出された車両から目標地点までの距離ｄが、Ｘ１〜Ｘ４の最小値以下か否かを判断する（ステップＳ０６）。距離ｄがＸ１〜Ｘ４の最小値以下ならば処理をステップＳ１３に進め、そうでなければ処理をステップＳ０７に進める。
【００４６】
ステップＳ０７においては、ステップＳ０３で検出された車両から目標地点までの距離ｄが、Ｘ１〜Ｘ４で最大値以下か否かを判断する。距離ｄがＸ１〜Ｘ４の最大値以下ならば処理をステップＳ０８に進め、そうでなければ処理をステップＳ１３に進める。ステップＳ０８においては、Ｘ１〜Ｘ４の最大値に対応するアンテナの送信時間率を増加させる。図５に示した例の場合、Ｘ３が最大値なので第３アンテナ１９Ｃの送信時間率を増加させ、他の第１、第２および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｄの送信時間率よりも大きくする。
【００４７】
一方、ステップＳ１３においては、送信処理を実行し、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを順に切り換えてビームを送信させる。ステップＳ１３においては、処理がステップＳ０６またはステップＳ０７から進む場合、ステップＳ０１で設定された送信時間率、すなわち第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄで同じ送信時間率でビームが送信される。
【００４８】
ステップＳ０９においては、ステップＳ０３で検出された車両から目標地点までの距離ｄが、Ｘ１〜Ｘ４で第２番目に大きな値以下か否かを判断する。距離ｄがＸ１〜Ｘ４の第２番目に大きな値以下ならば処理をステップＳ１０に進め、そうでなければ処理をステップＳ１３に進める。ステップＳ１０においては、Ｘ１〜Ｘ４の第２番目に大きな値に対応するアンテナの送信時間率を増加させる。図５に示した例の場合、Ｘ２が第２番目に大きな値なので第２アンテナ１９Ｂの送信時間率を増加させる。ステップＳ０９が実行される場合、ステップＳ０８が実行されるので、第３アンテナ１９Ｃと第２アンテナ１９Ｂの送信時間率が、他の第１および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｄの送信時間率よりも大きく設定される。
【００４９】
一方、ステップＳ１３においては、処理がステップＳ０９から進む場合、ステップＳ０８で設定された送信時間率、すなわち第３アンテナ１９Ｃの送信時間率を、他の第１、第２および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｄの送信時間率よりも大きく設定し、ビームが送信される。
【００５０】
ステップＳ１１においては、ステップＳ０３で検出された車両から目標地点までの距離ｄが、Ｘ１〜Ｘ４で第３番目に大きな値以下か否かを判断する。距離ｄがＸ１〜Ｘ４の第３番目に大きな値以下ならば処理をステップＳ１２に進め、そうでなければ処理をステップＳ１３に進める。ステップＳ１２においては、Ｘ１〜Ｘ４の第３番目に大きな値に対応するアンテナの送信時間率を増加させる。図５に示した例の場合、Ｘ４が第３番目に大きな値なので第４アンテナ１９Ｄの送信時間率を増加させる。ステップＳ１２が実行される場合、ステップＳ０８およびステップＳ１０が実行されるので、第４アンテナ１９Ｄ、第３アンテナ１９Ｃおよび第２アンテナ１９Ｂの送信時間率が、他の第１アンテナ１９Ａの送信時間率よりも大きく設定される。
【００５１】
一方、ステップＳ１３においては、処理がステップＳ１１から進む場合、ステップＳ１０で設定された送信時間率、すなわち第３アンテナ１９Ｃと第２アンテナ１９Ｂの送信時間率を、他の第１および第４アンテナ１９Ａ、１９Ｄの送信時間率よりも大きく設定し、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを順に切り換えてビームを送信させる。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを順に切り換えてビームを送信する例を示したが、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９ＤのうちからＣＰＵ１１により選択されたアンテナのみを順に切り換えてビームを送信するようにしてもよい。換言すれば、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９ＤのうちＣＰＵ１１により選択されなかったアンテナからビームを送信しないようにしてもよい。
【００５３】
以上説明したように本実施の形態におけるナビゲーション装置１は、それぞれが指向性を有し、水平方向に互いに異なる角度でビームを送信する第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを備える。送信制御部５７は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを切り替えて水平後方に異なる角度でビームを送信される。このため、４つのビームが側方に存在する反射物で反射するまで距離を異ならせることができるので、４つのビームのうち反射回数の少ないビームを目標まで到達させることができる。
【００５４】
また、地図上の現在位置と地図上の目標地点（交差点）との間の距離を検出し、検出された距離に基づいて、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちから少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、他のアンテナがビームを送信する時間の割合よりも大きくし、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄから時分割でビームを送信させる。このため、交差点に、反射回数の少ないビームを到達させることができる。
【００５５】
また、現在位置と交差点との間の距離と、車両の両側方の距離（左側方距離ｌおよび右側方距離）とに基づいて、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちから少なくとも１つを選択するので、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄうちから送信時間率を大きくするビームを正確に選択することができる。
【００５６】
さらに、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちからビームの送信方向と車両の進行方向との角度が小さいものから順に選択するので、交差点に、反射回数の少ないビームを到達させることができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態においては、通信装置の一例としてナビゲーション装置１を例に説明したが、指向性の異なる複数のアンテナを備えた装置であればよく、単にビーム（電波）を送出する送信装置であってもよい。
【００５８】
また、図６に示した処理をナビゲーション装置１に実行させるための送信制御方法、およびその送信制御方法をコンピュータに実行させるための送信制御プログラムとして発明を捉えることができるのは言うまでもない。
【００５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおけるナビゲーション装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２】ナビゲーション装置が備える第１〜第４アンテナの方向の一例を示す図である。
【図３】ナビゲーション装置が備えるＣＰＵの機能の概要を示す機能ブロック図である。
【図４】道路種別と側方距離との関係を定義する側方距離テーブルの一例を示す図である。
【図５】第１〜第４アンテナが送出するビームの進路を示す模式図である。
【図６】送信制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１ ナビゲーション装置、１１ ＣＰＵ、１３ 受信機、１５ ジャイロ、１７ 車速センサ、１９ アンテナ制御部、１９Ａ〜１９Ｄ 第１〜第４アンテナ、２１ メモリＩ／Ｆ、２１Ａ メモリカード、２３ シリアル通信Ｉ／Ｆ、２５ 表示制御部、２９ タッチスクリーン、３１ ＲＯＭ、３３ ＲＡＭ、３５ ＥＥＰＲＯＭ、３７ 操作キー、５１ 位置検出部、５３ 距離検出部、５５ 側方距離検出部、５７ 送信制御部、５９ 選択部、６１ 受信制御部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関し、特に車両に搭載される通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両間で無線通信する技術が開発されている。特開２００６−３５２１８９号公報には、基地局装置と移動局装置とを具備する無線通信システムであって、前記基地局装置は、指向性ビームを形成可能なアンテナを備え、前記基地局装置は、自身と通信する移動局装置との間に、自身の通信に障害を与えると推測される通信障害車両が存在するか否かを判定する通信障害車両存在判定部と、前記通信障害車両存在判定部の判定結果に基づいて前記指向性ビームを形成可能なアンテナの指向性ビーム照射方向を制御するアンテナ制御部と、を備え、前記アンテナ制御部は、通信障害車両が存在する場合に該通信障害車両が存在する指向性ビームを形成可能なアンテナの指向性ビーム照射方向における指向性ビームの送信時間率を低減／増加させるとともに、他の指向性ビームを形成可能なアンテナにおける指向性ビームの送信時間率を増加／低減させることを特徴とする無線通信システムが記載されている。
【０００３】
しかしながら、特開２００６−３５２１８９号公報に記載の基地局装置は、地上に接地されるものであり、それの周辺に位置する反射物を事前に登録することができる。このため、移動する車両に適用することができないといった問題があった。
【特許文献１】特開２００６−３５２１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、通信品質を向上させた通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上述した目的を達成するためになされたもので、この発明のある局面によれば、通信装置は、それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する複数のビーム送信手段と、複数のビーム送信手段を切り替えてビームを送信させる送信制御手段と、を備える。
【０００６】
この局面に従えば、水平方向に互いに異なる角度で複数のビームが送信されるので、複数のビームが側方に存在する反射物で反射するまで距離を異ならせることができる。このため、ビームが反射することにより減衰するが、複数のビームのうち反射回数の少ないビームを目標まで到達させることができる。その結果、通信品質を向上させた通信装置を提供することができる。
【０００７】
好ましくは、地図上の現在位置を検出する位置検出手段と、検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出する距離検出手段と、をさらに備え、送信制御手段は、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択する選択手段を含み、複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくし、複数のビーム送信手段に時分割でビームを送信させる。
【０００８】
この局面に従えば、現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離が検出され、検出された距離に基づいて、複数のビームのうちから少なくとも１つが送信される時間の割合が、他のビームが送信される時間の割合よりも大きくなる。このため、地図上の予め定められた種類の場所に、反射回数の少ないビームを到達させることができる。
【０００９】
好ましくは、車両の両側方の距離を取得する側方距離取得手段をさらに備え、選択手段は、検出された距離に加えて、取得された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択する。
【００１０】
この局面に従えば、現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離と、車両の両側方の距離とに基づいて、複数のビームのうちから少なくとも１つが選択されるので、複数のビームのうちから送信時間の割合を大きくするビームを正確に選択することができる。
【００１１】
好ましくは、選択手段は、複数のビーム送信手段のうちからビームの送信方向と車両の進行方向との角度が小さいものから順に選択する。
【００１２】
この発明の他の局面によれば、送信制御方法は、それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する複数のビーム送信手段を備えた通信装置で実行される送信制御方法であって、地図上の現在位置を検出するステップと、検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出するステップと、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択するステップと、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくなるように、複数のビーム送信手段を切り替えて時分割でビームを送信させるステップと、を含む。
【００１３】
この局面に従えば、通信品質を向上させた送信制御方法を提供することができる。
【００１４】
この発明のさらに他の局面によれば、送信制御プログラムは、それぞれが水平方向に互いに異なる角度で指向性を有するビームを送信する複数のビーム送信手段を備えた通信装置を制御するコンピュータで実行される送信制御プログラムであって、地図上の現在位置を検出するステップと、検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出するステップと、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択するステップと、検出された距離に基づいて、複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくなるように、複数のビーム送信手段を切り替えて時分割でビームを送信させるステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１５】
この局面に従えば、通信品質を向上させた送信制御プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。しがたってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるナビゲーション装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１を参照して、通信装置としてのナビゲーション装置１は、ナビゲーション装置１の全体を制御するための中央演算装置（ＣＰＵ）１１と、ＧＰＳ受信機１３と、ジャイロ１５と、車速センサ１７と、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄと接続されるアンテナ制御部１９と、メモリインターフェース（Ｉ／Ｆ）２１と、シリアル通信Ｉ／Ｆ２３と、表示制御部２５と、液晶表示装置（ＬＣＤ）２７と、タッチスクリーン２９と、ＣＰＵ１１が実行するプログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒeａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３１と、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３３と、データを不揮発的に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌe ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）３５と、操作キー３７と、を含む。
【００１８】
ＧＰＳ受信機１３は、全地球測位システム（ＧＰＳ）におけるＧＰＳ衛星から送信される電波を受信し、現在の地図上の位置を計測する。そして、計測した位置をＣＰＵ１１に出力する。
【００１９】
ジャイロ１５は、ナビゲーション装置１が搭載される車両の方位を検出し、検出した方位をＣＰＵ１１に出力する。車速センサ１７は、ナビゲーション装置が搭載される車両の速度を検出し、検出した速度をＣＰＵ１１に出力する。なお車速センサ１７は、車両に搭載されてもよく、この場合には、ＣＰＵ１１には、車両に搭載された車速センサ１７から車両の速度が入力される。
【００２０】
アンテナ制御部１９は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが接続される。４つの第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄは、それぞれ指向性を有する。アンテナ制御部１９は、ＣＰＵ１１により制御され、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのいずれか１つを選択し、ＣＰＵ１１から入力される信号を、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちから選択したアンテナから送信する。また、アンテナ制御部１９は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのいずれかで受信された信号を、ＣＰＵ１１に出力する。なお、ここでは、ナビゲーション装置１が第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを備える例を説明するが、アンテナの数はこれに限定されることなく、指向する方向の異なる複数のアンテナを備えていればよい。
【００２１】
表示制御部２５は、ＬＣＤ２７を制御してＬＣＤ２７に画像を表示させる。ＬＣＤ２７は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型であり、表示制御部２５に制御され、表示制御部２５より出力される画像を表示する。なお、ＬＣＤ２７に代えて、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いてもよい。
【００２２】
タッチスクリーン２９は、透明な部材からなり、ＬＣＤ２７の表示面上に設けられる。タッチスクリーン２９は、ユーザが指等で指示したＬＣＤ２７の表示面における位置を検出し、ＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、ＬＣＤ２７に各種ボタンを表示することにより、タッチスクリーンにより検出される指示位置と組み合わせて、各種の操作を受け付ける。ＣＰＵ１１がＬＣＤ２７に表示する操作画面は、ナビゲーション装置１を操作するための操作画面を含む。操作キー３７は、ボタンスイッチであり、主電源のオンとオフとを切換える電源キーを含む。
【００２３】
メモリＩ／Ｆ２１には、着脱可能なメモリカード２１Ａが装着される。ＣＰＵ１１は、メモリカード２１Ａに記憶された地図データを読み出し、ＧＰＳ受信機１３から入力される現在位置とジャイロ１５により検出された方位とを示す印を地図上に記した画像をＬＣＤ２７に表示する。また、ＣＰＵ１１は、車速センサ１７およびジャイロ１５からそれぞれ入力される車速と方位とに基づいて、車両が移動するに伴って地図上に示す印の位置を移動させる画像をＬＣＤ２７に表示させる。
【００２４】
なお、ここではＣＰＵ１１が実行するプログラムをＲＯＭ３１に記憶しておく例を説明するが、プログラムをメモリカード２１Ａに記憶しておき、メモリカード２１Ａからプログラムを読み出して、ＣＰＵ１１で実行するようにしてもよい。プログラムを記憶する記録媒体としては、メモリカード２１Ａに限らず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ
−ＲＯＭ）／ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリ等でもよい。
【００２５】
また、シリアル通信Ｉ／Ｆ２３に接続されるコンピュータからからプログラムを読み出して、ＣＰＵ１１で実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、ＣＰＵ１１により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
【００２６】
図２は、ナビゲーション装置が備える第１〜第４アンテナの方向の一例を示す図である。図２を参照して、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄは、車両の前方方向に対して、それぞれ異なる方向に指向性を有するように装着される。具体的には、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄの装着角度は、−θ１度、−θ２度、θ２度、θ１度の指向性となるように装着される。但し、装着角度は、車両の前方方向を０度とし、時計回りを正の値、反時計回りを負の値としている。θ１＞θ２である。第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄは、指向方向が異なるため、車両の側方に建物の壁などの反射物が存在する場合、前方の所定の位置にビームが到達するまでに、反射物で反射する回数が異なる。ビームは、反射すると減衰するため、目標地点に到達するまでの反射回数が少ないほうが好ましい。
【００２７】
図３は、ナビゲーション装置が備えるＣＰＵの機能の概要を示す機能ブロック図である。図３を参照して、ＣＰＵ１１は、現在位置を検出するための位置検出部５１と、現在位置から目標地点までの距離を検出する距離検出部５３と、現在位置から側方の反射物までの距離を検出する側方距離検出部５５と、アンテナ制御部１９を制御してビームを送信させる送信制御部５７と、アンテナ制御部１９から出力されるビームが入力される受信制御部６１と、を含む。
【００２８】
位置検出部５１は、ＧＰＳ受信機１３が衛星から受信する信号に基づいて、現在位置を検出する。位置検出部５１は、取得した現在位置を距離検出部５３に出力する。現在位置は、たとえば緯度と経度とを含む。なお、位置検出部５１は、ＧＰＳ受信機１３が衛星から受信する信号から緯度と経度とを算出してもよいが、インターネット等のネットワークに接続するための無線通信回路を備えるようにし、ＧＰＳ受信機１３が出力する信号を、インターネットに接続されたサーバに送信し、サーバが返信する緯度と経度とを受信するようにしてもよい。
【００２９】
距離検出部５３は、位置検出部５１から入力される現在位置と、メモリカード２１Ａに記憶された地図データとに基づいて、車両の進行方向に位置する目標地点までの間の距離を検出する。ここでは、目標地点は、複数の道路が交差する交差点としている。距離検出部５３は、検出した目標地点までの距離ｄを送信制御部５７に出力する。
【００３０】
側方距離検出部５５は、位置検出部５１から入力される現在位置と、メモリカード２１Ａに記憶された地図データとに基づいて、車両の側方の反射物までの側方距離を検出する。ここでは、地図データに含まれる現在位置が属する道路種別に対して予め定められた距離を定義する側方距離テーブルをＥＥＰＲＯＭ３５に予め記憶しておき、道路種別に対して側方距離テーブルで定義された側方距離を取得する。側方距離は、車両の左側方の反射物までの距離を示す左側方距離ｌと、車両の右側方の反射物までの距離を示す右側方距離ｒとを含む。側方距離検出部５５は、検出した左側方距離ｌと右側方距離ｒとを送信制御部５７に出力する。
【００３１】
なお、側方の反射物までの距離を計測するセンサーを車両の左右に設けるようにしてもよい。この場合、側方距離検出部５５は、センサーの出力から左側方距離ｌと右側方距離ｒとを取得する。
【００３２】
図４は、道路種別と側方距離との関係を定義する側方距離テーブルの一例を示す図である。図４を参照して、道路種別と、現在位置とに対して、車両の左側の反射物までの左側方距離ｌと、車両の右側の反射物までの右側方距離ｒとをそれぞれ定義する。ここでは、道路種別は、片側３車線道、片側２車線道および片側１車線道とを含む。側方距離テーブルは、道路種別に対して、左側方距離ｌおよび右側方距離ｒとをそれぞれ定義する。道路種別が複数車線の場合に、車両の現在位置から定まる車線それぞれに対して、左側方距離ｌおよび右側方距離ｒとをそれぞれ定義する。例えば、現在位置から定まる道路種別が片側３車線で、現在位置から定まる走行車線が第１車線の場合、左側方距離ｌは２ｍ、右側方距離８ｍがそれぞれ定義される。
【００３３】
図５は、第１〜第４アンテナが送出するビームの進路を示す模式図である。図５を参照して、４つの第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄは側方の建物で反射するが、ビームを送出する方向が異なるため、反射するまでの距離が異なる。図５に示す例においては、第３アンテナ１９Ｃが送出するビームが車両から最も遠くで反射し、第１アンテナ１９Ａが送出するビームが車両から最も近くで反射する。ここでは、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが送出するビームが２回目に反射するまでの距離をそれぞれＸ１〜Ｘ４として示している。この例の場合、Ｘ３＞Ｘ２＞Ｘ４＞Ｘ１となり、第３アンテナ１９Ｃ、第２アンテナ１９Ｂ、第４アンテナ１９Ｄ、第１アンテナ１９Ａの順に、それらが送出するビームが車両から２回目に反射する地点までの距離が長い。
【００３４】
車両Ａから交差点までの距離ｄがＸ３以下Ｘ２より大きいとき、第３アンテナ１９Ｃから送出されるビームは１回の反射で交差点に到達するが、他の第１、第２および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｄから送出されるビームは２回以上反射して交差点に到達する。したがって、第３アンテナ１９Ｃから送出されるビームの減衰が最も少なく、他のビームに比較して車両Ｂまたは車両Ｃにいて良好に受信される。
【００３５】
車両Ａから交差点までの距離ｄがＸ２以下Ｘ４より大きいとき、第３および第２アンテナ１９Ｃ，１９Ｂから送出されるビームは１回の反射で交差点に到達するが、他の第１および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｄから送出されるビームは２回以上反射して交差点に到達する。したがって、第３および第２アンテナ１９Ｃ，１９Ｂから送出されるビームの減衰が他のビームに比較して減衰が少なく、車両Ｂまたは車両Ｃにいて良好に受信される。
【００３６】
車両Ａから交差点までの距離ｄがＸ４以下Ｘ１より大きいとき、第３、第２および第４アンテナ１９Ｃ，１９Ｂ，１９Ｄから送出されるビームは１回の反射で交差点に到達するが、他の第１アンテナ１９Ａから送出されるビームは２回以上反射して交差点に到達する。したがって、第３、第２および第４アンテナ１９Ｃ，１９Ｂから送出されるビームの減衰が第１アンテナ１９Ａから送出されるビームに比較して減衰が少なく、車両Ｂまたは車両Ｃにいて良好に受信される。
【００３７】
車両から第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが送出するビームが２回目に反射する位置までの距離Ｘ１〜Ｘ４は、左側方距離をｌ、右側方距離をｒとすれば、次式で算出される。なお、θ１、θ２は、車両の前方方向と第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄそれぞれの指向方向とのなす角である。
【００３８】
Ｘ１＝ｌ／ｔａｎθ１＋（ｌ＋ｒ）／ｔａｎθ１ … （１）
Ｘ２＝ｌ／ｔａｎθ２＋（ｌ＋ｒ）／ｔａｎθ２ … （２）
Ｘ３＝ｒ／ｔａｎθ２＋（ｌ＋ｒ）／ｔａｎθ２ … （３）
Ｘ４＝ｒ／ｔａｎθ１＋（ｌ＋ｒ）／ｔａｎθ１ … （４）
なお、式（１）〜式（４）は、４つの第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが車両の横方向の同一場所、ここでは中央に取り付けられている場合の例であるが、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが横方向に異なる位置に配置される場合には、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄそれぞれについて車両の中央からそれが配置される位置までの距離で左側方距離ｌおよび右側方距離ｒを補正すればよい。
【００３９】
図３に戻って、送信制御部５７は、アンテナ制御部１９を制御して第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９のいずれかを選択してビームを送信する。送信制御部５７は、選択部５９を含み、選択部５９は、距離検出部５３から入力される車両から目標地点（ここでは交差点）までの距離ｄと、側方距離検出部５５から入力される左側方距離ｌおよび右側方距離ｒとに基づいて、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちから少なくとも１つを選択する。選択するアンテナは、目標地点に到達するまでの反射回数の少ないものから順に選択する。ここでは、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうち送信するビームが反射する回数が１回のものから順に選択する。具体的には、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄそれぞれについて、それから送出されるビームが２回目に反射する位置までの車両からの距離Ｘ１〜Ｘ４を算出し、距離Ｘ１〜Ｘ４のちから車両から目標地点までの距離ｄ以下のものに対応するアンテナを選択する。
【００４０】
図５に示す例の場合、Ｘ３＞Ｘ２＞Ｘ４＞Ｘ１である。この場合、距離ｄがＸ３以下かつＸ２より大きければ第３アンテナ１９Ｃを選択し、距離ｄがＸ２以下かつＸ４より大きければ第３アンテナ１９Ｃおよび第２アンテナ１９Ｂを選択し、距離ｄがＸ４以下かつＸ１より大きければ第３アンテナ１９Ｃ、第２アンテナ１９Ｂおよび第４アンテナ１９Ｄを選択する。
【００４１】
送信制御部５７は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうち選択部５９により選択されたものがビームを送信する時間の割合（以下「送信時間率」という）を、選択されなかった他のもの送信時間率よりも大きくなるように、アンテナ制御部１９に指示を出力する。アンテナ制御部１９は、送信制御部５７からの指示に従った送信時間率で第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを切り換えて、ビームを送信する。例えば、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうち選択部５９により選択されたもの送信時間率を、選択されなかったもの送信時間率の倍にする。
【００４２】
図６は、送信制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。送信制御処理は、ＣＰＵ１１が送信制御プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１により実行される処理である。図６を参照して、ＣＰＵ１１は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄの送信時間率を同じに設定する（ステップＳ０１）。同じバケットを送信する場合、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄが所定時間内に送信するパケット数は同じになるように、アンテナ制御部１９を制御する。
【００４３】
そして、現在位置を検出する（ステップＳ０２）。具体的には、ＧＰＳ受信機１３が衛星から受信する信号に基づいて、現在位置を検出する。次に目標地点までの距離ｄを検出する（ステップＳ０３）。具体的には、メモリカード２１Ａに記憶された地図データを参照して、ステップＳ０２により検出された現在位置から車両の進行方向に最も近い交差点を目標地点に設定し、現在位置から目標地点までの距離ｄを算出する。
【００４４】
次のステップＳ０４においては、左側方距離ｌおよび右側方距離ｒを検出する。具体的には、メモリカード２１Ａに記憶された地図データを算出し、ステップＳ０２において検出された現在位置が属する道路種別を取得する。そして、ＥＥＰＲＯＭ３５に記憶されている側方距離テーブルを参照して、取得された道路種別に対して側方距離テーブルで定義された左側方距離ｌおよび右側方距離ｒを検出する。
【００４５】
そして、ステップＳ０４において検出された左側方距離ｌおよび右側方距離ｒと、式（１）〜式（４）とを用いて、Ｘ１〜Ｘ４を算出する（ステップＳ０５）。次に、ステップＳ０３で検出された車両から目標地点までの距離ｄが、Ｘ１〜Ｘ４の最小値以下か否かを判断する（ステップＳ０６）。距離ｄがＸ１〜Ｘ４の最小値以下ならば処理をステップＳ１３に進め、そうでなければ処理をステップＳ０７に進める。
【００４６】
ステップＳ０７においては、ステップＳ０３で検出された車両から目標地点までの距離ｄが、Ｘ１〜Ｘ４で最大値以下か否かを判断する。距離ｄがＸ１〜Ｘ４の最大値以下ならば処理をステップＳ０８に進め、そうでなければ処理をステップＳ１３に進める。ステップＳ０８においては、Ｘ１〜Ｘ４の最大値に対応するアンテナの送信時間率を増加させる。図５に示した例の場合、Ｘ３が最大値なので第３アンテナ１９Ｃの送信時間率を増加させ、他の第１、第２および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｄの送信時間率よりも大きくする。
【００４７】
一方、ステップＳ１３においては、送信処理を実行し、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを順に切り換えてビームを送信させる。ステップＳ１３においては、処理がステップＳ０６またはステップＳ０７から進む場合、ステップＳ０１で設定された送信時間率、すなわち第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄで同じ送信時間率でビームが送信される。
【００４８】
ステップＳ０９においては、ステップＳ０３で検出された車両から目標地点までの距離ｄが、Ｘ１〜Ｘ４で第２番目に大きな値以下か否かを判断する。距離ｄがＸ１〜Ｘ４の第２番目に大きな値以下ならば処理をステップＳ１０に進め、そうでなければ処理をステップＳ１３に進める。ステップＳ１０においては、Ｘ１〜Ｘ４の第２番目に大きな値に対応するアンテナの送信時間率を増加させる。図５に示した例の場合、Ｘ２が第２番目に大きな値なので第２アンテナ１９Ｂの送信時間率を増加させる。ステップＳ０９が実行される場合、ステップＳ０８が実行されるので、第３アンテナ１９Ｃと第２アンテナ１９Ｂの送信時間率が、他の第１および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｄの送信時間率よりも大きく設定される。
【００４９】
一方、ステップＳ１３においては、処理がステップＳ０９から進む場合、ステップＳ０８で設定された送信時間率、すなわち第３アンテナ１９Ｃの送信時間率を、他の第１、第２および第４アンテナ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｄの送信時間率よりも大きく設定し、ビームが送信される。
【００５０】
ステップＳ１１においては、ステップＳ０３で検出された車両から目標地点までの距離ｄが、Ｘ１〜Ｘ４で第３番目に大きな値以下か否かを判断する。距離ｄがＸ１〜Ｘ４の第３番目に大きな値以下ならば処理をステップＳ１２に進め、そうでなければ処理をステップＳ１３に進める。ステップＳ１２においては、Ｘ１〜Ｘ４の第３番目に大きな値に対応するアンテナの送信時間率を増加させる。図５に示した例の場合、Ｘ４が第３番目に大きな値なので第４アンテナ１９Ｄの送信時間率を増加させる。ステップＳ１２が実行される場合、ステップＳ０８およびステップＳ１０が実行されるので、第４アンテナ１９Ｄ、第３アンテナ１９Ｃおよび第２アンテナ１９Ｂの送信時間率が、他の第１アンテナ１９Ａの送信時間率よりも大きく設定される。
【００５１】
一方、ステップＳ１３においては、処理がステップＳ１１から進む場合、ステップＳ１０で設定された送信時間率、すなわち第３アンテナ１９Ｃと第２アンテナ１９Ｂの送信時間率を、他の第１および第４アンテナ１９Ａ、１９Ｄの送信時間率よりも大きく設定し、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを順に切り換えてビームを送信させる。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを順に切り換えてビームを送信する例を示したが、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９ＤのうちからＣＰＵ１１により選択されたアンテナのみを順に切り換えてビームを送信するようにしてもよい。換言すれば、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９ＤのうちＣＰＵ１１により選択されなかったアンテナからビームを送信しないようにしてもよい。
【００５３】
以上説明したように本実施の形態におけるナビゲーション装置１は、それぞれが指向性を有し、水平方向に互いに異なる角度でビームを送信する第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを備える。送信制御部５７は、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄを切り替えて水平後方に異なる角度でビームを送信される。このため、４つのビームが側方に存在する反射物で反射するまで距離を異ならせることができるので、４つのビームのうち反射回数の少ないビームを目標まで到達させることができる。
【００５４】
また、地図上の現在位置と地図上の目標地点（交差点）との間の距離を検出し、検出された距離に基づいて、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちから少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、他のアンテナがビームを送信する時間の割合よりも大きくし、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄから時分割でビームを送信させる。このため、交差点に、反射回数の少ないビームを到達させることができる。
【００５５】
また、現在位置と交差点との間の距離と、車両の両側方の距離（左側方距離ｌおよび右側方距離）とに基づいて、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちから少なくとも１つを選択するので、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄうちから送信時間率を大きくするビームを正確に選択することができる。
【００５６】
さらに、第１〜第４アンテナ１９Ａ〜１９Ｄのうちからビームの送信方向と車両の進行方向との角度が小さいものから順に選択するので、交差点に、反射回数の少ないビームを到達させることができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態においては、通信装置の一例としてナビゲーション装置１を例に説明したが、指向性の異なる複数のアンテナを備えた装置であればよく、単にビーム（電波）を送出する送信装置であってもよい。
【００５８】
また、図６に示した処理をナビゲーション装置１に実行させるための送信制御方法、およびその送信制御方法をコンピュータに実行させるための送信制御プログラムとして発明を捉えることができるのは言うまでもない。
【００５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおけるナビゲーション装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２】ナビゲーション装置が備える第１〜第４アンテナの方向の一例を示す図である。
【図３】ナビゲーション装置が備えるＣＰＵの機能の概要を示す機能ブロック図である。
【図４】道路種別と側方距離との関係を定義する側方距離テーブルの一例を示す図である。
【図５】第１〜第４アンテナが送出するビームの進路を示す模式図である。
【図６】送信制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１ ナビゲーション装置、１１ ＣＰＵ、１３ 受信機、１５ ジャイロ、１７ 車速センサ、１９ アンテナ制御部、１９Ａ〜１９Ｄ 第１〜第４アンテナ、２１ メモリＩ／Ｆ、２１Ａ メモリカード、２３ シリアル通信Ｉ／Ｆ、２５ 表示制御部、２９ タッチスクリーン、３１ ＲＯＭ、３３ ＲＡＭ、３５ ＥＥＰＲＯＭ、３７ 操作キー、５１ 位置検出部、５３ 距離検出部、５５ 側方距離検出部、５７ 送信制御部、５９ 選択部、６１ 受信制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される通信装置であって、
それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する複数のビーム送信手段と、
前記複数のビーム送信手段を切り替えてビームを送信させる送信制御手段と、を備えた通信装置。
【請求項２】
地図上の現在位置を検出する位置検出手段と、
検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出する距離検出手段と、をさらに備え、
前記送信制御手段は、前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択する選択手段を含み、
前記複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくし、前記複数のビーム送信手段に時分割でビームを送信させる、通信装置。
【請求項３】
車両の両側方の距離を取得する側方距離取得手段をさらに備え、
前記選択手段は、前記検出された距離に加えて、前記取得された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記複数のビーム送信手段のうちからビームの送信方向と車両の進行方向との角度が小さいものから順に選択する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する複数のビーム送信手段を備えた通信装置で実行される送信制御方法であって、
地図上の現在位置を検出するステップと、
検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出するステップと、
前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択するステップと、
前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくなるように、前記複数のビーム送信手段を切り替えて時分割でビームを送信させるステップと、を含む送信制御方法。
【請求項６】
それぞれが水平方向に互いに異なる角度で指向性を有するビームを送信する複数のビーム送信手段を備えた通信装置を制御するコンピュータで実行される送信制御プログラムであって、
地図上の現在位置を検出するステップと、
検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出するステップと、
前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択するステップと、
前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくなるように、前記複数のビーム送信手段を切り替えて時分割でビームを送信させるステップと、を前記コンピュータに実行させる送信制御プログラム。
【請求項１】
車両に搭載される通信装置であって、
それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する複数のビーム送信手段と、
前記複数のビーム送信手段を切り替えてビームを送信させる送信制御手段と、を備えた通信装置。
【請求項２】
地図上の現在位置を検出する位置検出手段と、
検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出する距離検出手段と、をさらに備え、
前記送信制御手段は、前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択する選択手段を含み、
前記複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくし、前記複数のビーム送信手段に時分割でビームを送信させる、通信装置。
【請求項３】
車両の両側方の距離を取得する側方距離取得手段をさらに備え、
前記選択手段は、前記検出された距離に加えて、前記取得された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記複数のビーム送信手段のうちからビームの送信方向と車両の進行方向との角度が小さいものから順に選択する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
それぞれが水平方向に互いに異なる角度の指向性を有し、ビームを送信する複数のビーム送信手段を備えた通信装置で実行される送信制御方法であって、
地図上の現在位置を検出するステップと、
検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出するステップと、
前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択するステップと、
前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくなるように、前記複数のビーム送信手段を切り替えて時分割でビームを送信させるステップと、を含む送信制御方法。
【請求項６】
それぞれが水平方向に互いに異なる角度で指向性を有するビームを送信する複数のビーム送信手段を備えた通信装置を制御するコンピュータで実行される送信制御プログラムであって、
地図上の現在位置を検出するステップと、
検出された現在位置と地図上の予め定められた種類の場所の位置との間の距離を検出するステップと、
前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから少なくとも１つを選択するステップと、
前記検出された距離に基づいて、前記複数のビーム送信手段のうちから選択された少なくとも１つがビームを送信する時間の割合を、選択されなかったビーム送信手段がビームを送信する時間の割合よりも大きくなるように、前記複数のビーム送信手段を切り替えて時分割でビームを送信させるステップと、を前記コンピュータに実行させる送信制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２９６１３２（Ｐ２００９−２９６１３２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４５７６８（Ｐ２００８−１４５７６８）
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]