電波伝搬路判定装置および電波伝搬シミュレーション装置
【課題】送受信点間で見通し内通信や見通し外通信が可能であるか高速に判定する。
【解決手段】見通し内通信が可能な領域であるＬＯＳグループ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）をあらかじめ定義しておき、送信車両（１００）と同一のＬＯＳグループ（Ａ）に属する車両とは見通し内通信が可能であると判定し、送信車両が属するＬＯＳグループ（Ａ）と交わるＬＯＳグループ（Ｂ，Ｃ，Ｄ）に属する車両とは見通し外通信が可能であると判断する。さらに、この判定結果に基づいて、見通し内通信および見通し外通信をそれぞれモデル化した伝搬推定式を用いて受信点における受信電力を算出する。
【解決手段】見通し内通信が可能な領域であるＬＯＳグループ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）をあらかじめ定義しておき、送信車両（１００）と同一のＬＯＳグループ（Ａ）に属する車両とは見通し内通信が可能であると判定し、送信車両が属するＬＯＳグループ（Ａ）と交わるＬＯＳグループ（Ｂ，Ｃ，Ｄ）に属する車両とは見通し外通信が可能であると判断する。さらに、この判定結果に基づいて、見通し内通信および見通し外通信をそれぞれモデル化した伝搬推定式を用いて受信点における受信電力を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信点間の電波伝搬路が見通し内であるか見通し外であるかを判定する電波伝搬路判定、および当該技術を利用した電波伝搬シミュレーションに関し、特に、ＩＴＳシステムの電波伝搬シミュレーションに適用して好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波伝搬シミュレーションにはレイトレース法を用いることが一般的となっている。レイトレース法によれば正確な結果を得ることができるものの、幾何光学的な計算を行う必要があり計算に時間を要するという欠点がある（特許文献１，２）。
【０００３】
一方、電波伝搬をモデル化する研究が行われており、いくつかの伝搬推定式の提案がされている。伝搬推定式を利用する電波伝搬シミュレーションは、精度の点ではレイトレース法に劣るものの、処理時間の点で有利である。ＩＴＳ（Intelligent Transport System）システムにおいては、道路の脇に存在する建物の影響を受けるため、見通し内の通信と見通し外の通信の両方を考慮する必要がある。そこで、見通し内通信と見通し外通信をそれぞれモデル化した伝搬推定式を利用して、見通し内通信か見通し外通信かに応じて伝搬推定式を使い分けることで、ＩＴＳシステムに適した電波伝搬シミュレーションが行える（非特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３３５８４号公報
【特許文献２】特開２００５−７２６５４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】伊藤義信、多賀登喜雄、他、「車車間通信環境における見通し内伝搬損失推定」、信学技報、ＡＰ２００６−１２６、ｐｐ．９５−１００、Ｊａｎ．２００７
【非特許文献２】伊藤義信、多賀登喜雄、他、「車車間通信環境における見通し外伝搬損失推定」、信学総大、Ｂ−１−６１、ｐ．６１、Ｍａｒ．２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、送受信点間の通信が見通し内通信となるか見通し外通信となるかを判断するためには、３次元の地図データを利用して幾何光学的な計算をする必要がある。この計算には多大な時間を要するため、伝搬推定式を使用することにより得られる高速な処理という利点がなくなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、送受信点間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかを高速に判定可能な技術を提供することにある。また、本発明の別の目的は、このような技術を用いて見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて異なる伝搬推定式を用いる電波伝搬シミュレーションの計算時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電波伝搬路判定装置は、
道路のデータを格納した地図データ記憶手段と、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳ（Ｌｉｎｅ−Ｏｆ−Ｓｉｔｅ）グルー
プをあらかじめ複数記憶したＬＯＳグループ記憶手段と、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間見通し外通信が可能であると判断する解析手段と、
を備える。
【０００９】
ＬＯＳグループは、その領域内の任意の２点間が見通し内である領域である。このようなＬＯＳグループをあらかじめ複数定義して記憶しておくことで、任意の送信点について、同一のＬＯＳグループに属する受信点との間で見通し内通信が可能であると判断できる。
【００１０】
また、ＬＯＳグループは領域として定義されるものであるので、２つのＬＯＳグループが一部において重複する領域を有する場合がある。このように、２つのＬＯＳグループが重複する部分を有することを、本明細書では、ＬＯＳグループが交わると表現している。互いに交わるＬＯＳグループにそれぞれ属する送信点と受信点は、見通し内ではないが、１回の回折による見通し外通信が可能であると考えられる。したがって、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループであって、送信点が属していないＬＯＳグループ内に属する受信点との間で見通し外通信が可能であると判断できる。
【００１１】
このように、本発明による電波伝搬路判定装置によれば、送信点と受信点が属するＬＯＳグループを参照するだけで、送受信点間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるか判断できる。つまり、３次元地図データを用いた幾何光学的な計算を省くことができ、計算時間を大幅に短縮することができる。
【００１２】
また、本発明において、
前記地図データ記憶手段は、ノードとノードを接続するリンクとによって表現された地図のデータを格納しており、
ＬＯＳグループ記憶手段は、各ＬＯＳグループを、ノードおよびリンクの集合として格納しており、
前記解析手段は、送信点が属するＬＯＳグループを構成するリンクまたはノードに位置する受信点との間の通信を見通し内通信であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループを構成するノードを含むＬＯＳグループのうち、送信点を含まないＬＯＳグループに位置する受信点との間の通信を見通し外通信であると判断する、
ことが好ましい。
【００１３】
このように、ＬＯＳグループをノード（点）とリンク（線）の集合として記憶することで、送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループや、これと交わるＬＯＳグループに位置する受信点を容易に判断することができる。
【００１４】
また、本発明に係る電波伝搬シミュレーション装置は、上記手法により送受信点間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかを判断し、送受信点間の通信が見通し内通信であれば見通し内通信をモデル化した第１の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行い、送受信点間の通信が見通し外通信であれば見通し外通信をモデル化した第２の伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを行うものである。
【００１５】
このように、３次元地図データを用いた幾何光学的な計算を行うことなく、見通し内通信であるか見通し外通信であるかを考慮した電波伝搬シミュレーションを行うことができるので、計算時間を大幅に短縮することができる。また、状況に応じて複数のモデルを使い分けているので、単一のモデルを使用する場合よりも精度の良い結果が得られる。また
、見通し内通信と見通し外通信のどちらも不可能であると判断された送受信点間では、それ以上の計算を行うことなく通信不可能と判断できるため、この点からも計算時間の短縮が図られる。
【００１６】
本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む電波伝搬路判定方法、電波伝搬シミュレーション方法、または、これらの方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、送受信点間で見通し内通信や見通し外通信が可能であるかを高速に判定することができる。また、見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて異なる伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションの計算時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る電波伝搬路推定および電波伝搬シミュレーションの概要を説明する図である。
【図２】本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置の機能構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置の全体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】地図データおよびＬＯＳグループを説明する図である。
【図５】（Ａ）ＬＯＳグループを構成するリンクおよびノードを列挙したテーブル、（Ｂ）リンクが属するＬＯＳグループを列挙したテーブル、（Ｃ）ノードが属するＬＯＳグループを列挙したテーブルを示す図である。
【図６】見通し内通信が可能な車両を選択する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】見通し外通信が可能な車両を選択する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】（Ａ）見通し内通信モデルおよび（Ｂ）見通し外通信モデルを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２０】
（概要）
まず、本実施形態に係る電波伝搬シミュレーションの概要を、図１を参照しながら説明する。本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置では、道路上に位置している車両間での伝搬損失を算出する。ここで、見通し内通信が可能な送受信点間では、見通し内通信をモデル化した伝搬推定式（以下、単にＬＯＳ伝搬推定式とも呼ぶ）、見通し外通信が可能な送受信点間では、見通し外通信をモデル化した伝搬推定式（ＮＬＯＳ伝搬推定式とも呼ぶ）を用いて受信電力（伝搬損失）を算出する。
【００２１】
ここで、シミュレーションエリア内の全道路リンクについて、見通し内通信となるグループ（ＬＯＳグループ）をあらかじめ定義しておく。図１においては、Ａ〜Ｅの５つのグループが定義されている。この定義より、ＬＯＳグループ内に位置する任意の２点間で見通し内通信ができる。そして、送信車両と同じＬＯＳグループに位置している受信車両との間ではＬＯＳ伝搬推定式を用いて、受信電力を算出する。一方、送信車両が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに位置する受信車両との間では、ＮＬＯＳ伝搬推定式を用いて、受信電力を算出する。
【００２２】
なお、２つのＬＯＳグループが、道路上の一部を共通して含んでいる場合を、これらのＬＯＳグループは交わっていると呼ぶ。ＬＯＳグループＡは、ＬＯＳグループＢ，Ｃと交差点ノードＰを共有しており、ＬＯＳグループＤと交差点ノードＱを共有しているので、ＬＯＳグループＡは、ＬＯＳグループＢ，Ｃ，Ｄと交わっており、ＬＯＳグループＥとは交わっていない。
【００２３】
図１において、車両１００が送信車両である場合は、車両１００はＬＯＳグループＡに属しているので、ＬＯＳグループＡに属する他の車両との間では、ＬＯＳ伝搬推定式による受信電力（伝搬損失）の算出が行われる。送信車両１００が属しているＬＯＳグループＡと交わっているＬＯＳグループは、Ｂ，Ｃ，Ｄの３つのグループであるので、これらのＬＯＳグループ内に位置する車両との間では、ＮＬＯＳ伝搬推定式による受信電力損失の算出が行われる。一方、上記の処理により伝搬損失の対象とならなかった車両（すなわち、送信車両が属するＬＯＳグループや、これに交わるＬＯＳグループ内に位置しない車両）は、送信車両１００との通信ができないと判断する。
【００２４】
このように、本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置では、幾何光学的な計算を行うことなく、送受信点間で見通し内通信や見通し外通信ができることを判断できる。したがって、見通し内通信と見通し外通信とをそれぞれモデル化した伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを、短時間で行うことができる。
【００２５】
（構成）
以下、より詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置の機能構成を示すブロック図である。電波伝搬シミュレーション部１０は、車両位置データを受け取って、任意の車両間での通信について電波伝搬損失を求めるものである。電波伝搬シミュレーション部１０は、概略、伝搬路推定部１１と伝搬損失算出部１２とから構成される。
【００２６】
地図データ記憶部１０１は、道路のデータを含む地図データを格納している。地図データ記憶部１０１において、道路は、交差点などを表すノードと、ノードを接続するリンクの集合として表現される。なお、地図データ記憶部１０１には、伝搬損失計算に際して必要となる情報が含まれるべきである。たとえば、伝搬損失計算に建物の幅（道路幅に道路から建物までの距離を加えた距離）や建物の高さを利用する場合には、地図データ記憶部１０１はこれらのデータを有することが好ましい。ＬＯＳグループ記憶部１０２には、上述したＬＯＳグループがリンクやノードの集合として格納される。ＬＯＳグループ記憶部１０２に記憶されるデータの詳細については、後で詳しく説明する。
【００２７】
伝搬路推定部１１は、車両位置データ、道路のデータを含む地図データ，およびＬＯＳグループデータを参照して、送受信車両間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるかを判定する。
【００２８】
伝搬損失算出部１２は、送受信車両間の電波伝搬路に応じて適切な伝搬推定式を利用して伝搬損失を算出する。伝搬損失算出部１２は、見通し内通信が可能な通信についてはＬＯＳ伝搬推定式を用いて伝搬損失を算出し、見通し外通信が可能な通信についてはＮＬＯＳ伝搬推定式を用いて伝搬損失を算出する。本実施形態においては、伝搬推定式として、多賀モデル（非特許文献１、２）を採用する。
【００２９】
見通し内通信をモデル化する伝搬推定式（ＬＯＳ伝搬推定式）として、次式を採用する（図８Ａ参照）。
【００３０】
【数１】
ここで、
ｄ ： 送受信点間距離［ｍ］
ｄｂ ：ブレークポイント距離 ８×（ｈｔ×ｈｒ）／λ［ｍ］
ｆ ： 搬送波周波数［ＧＨｚ］
λ ： 波長［ｍ］
ｈｔ ： 送信アンテナ高［ｍ］
ｈｒ ： 受信アンテナ高［ｍ］
Ｗｓ ： 道路幅［ｍ］
である。
【００３１】
一方、見通し外通信をモデル化する伝搬推定式（ＮＬＯＳ伝搬推定式）として、次式を採用する（図８Ｂ参照）。
【００３２】
【数２】
ここで、
Ｗ１： 送信側道路幅［ｍ］
Ｗ２： 受信側道路幅［ｍ］
ｄ＝ｄ１＋ｄｗ２＋ｄｗ１＋ｄ２
ｄＥＬ＝ｄ１＋ｄｗ２＋ｄｗ１＋（ｄｗ１・ｄｗ２）／ｄ１
ｄ１： 送信点と交差点の距離［ｍ］
ｄ２： 受信点と交差点の距離［ｍ］
ｄｗ１： 送信点位置［ｍ］
ｄｗ２： 受信点位置［ｍ］
ｄｂ：ブレークポイント距離 ４×（ｈｔ×ｈｒ）／λ［ｍ］
であり、その他の記号は見通し内通信のモデルの時と同様である。
【００３３】
なお、本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置は、ハードウェアとしては、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭ等の主記憶装置、ＨＤＤ等の補助記憶装置、入出力装置から構成されるコンピュータ（電子計算機）からなり、ＣＰＵが各種のコンピュータプログラムを実行することで、上記の各機能部が実現される。ただし、上記の各機能部のうち、一部または全部について専用の装置によって実現しても構わない。
【００３４】
（全体処理）
本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置が行う処理の全体の流れを図３を参照しつつ説明する。電波伝搬シミュレーション部１０は、まず、受信した車両位置データに含まれる車両のうち、任意の１台を送信車両として選択する（ステップＳ１）。そして、伝搬路推定部１１が、送信車両と見通し内通信が可能な車両を選択する（ステップＳ２）。伝搬損失算出部１２は、ステップＳ２で選択された受信車両との間では、上記のＬＯＳ伝搬推定式によって、受信電力を算出する（ステップＳ３）。また、伝搬路推定部１１が送信車両と見通し外通信が可能な車両を選択し（ステップＳ４）、伝搬損失算出部１２が
当該受信車両との間で上記ＮＬＯＳ伝搬推定式によって受信電力を算出する（ステップＳ５）。この時点で、受信電力が計算されていない車両、すなわち、送信車両と同一のＬＯＳグループに属さず、また、送信車両の属するＬＯＳグループに交わるＬＯＳグループにも属さない車両との間では通信が成り立たないと判断する（ステップＳ６）。このようにして、１台の送信車両と、他の全ての車両との間の電波伝搬が計算される。そして、まだ送信車両として選択されていない車両が存在すれば（ステップＳ７）、別の車両を送信車両として選択して上記ステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。計算された受信電力値には、記憶装置への記憶、他装置への通信、表示装置への表示処理が施される。
【００３５】
なお、上記の処理の順序は適宜変更してもかなわない。例えば、ステップＳ２，Ｓ４を先に行って、見通し内通信が可能な車両および見通し外通信が可能な車両をそれぞれ先に求めておいてから、それぞれの車両に対して受信電力計算（ステップＳ３，Ｓ５）をおこなっても良い。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で処理順序等を変更しても構わない。
【００３６】
（電波伝搬路推定の高速化）
以下、送受信点間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるかを判定する処理を高速化するための構成について説明する。
【００３７】
地図データ記憶部１０１には、図４Ａに示すように、地図データがリンクとノードの集合として表現されたデータ形式で格納されている。ここでは、各ノードに対してNode_a, Node_bなどのノードＩＤが割り当てられている。また、リンクにはその両端のノードＩＤを用いて、Link_ab, Link_bcなどのリンクＩＤが割り当てられている。これに対して、見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを定義する。図４Ｂに５つのＬＯＳグループが定義された例を示している。各ＬＯＳグループ内では、任意の２点間で見通し内通信が可能である。なお、ＬＯＳグループの作成は、人間が自ら行っても良いが、事前にレイトレース法などの電波伝搬シミュレーションを行って作成しても構わない。シミュレーションによってＬＯＳグループを作成する場合は、この作成処理には時間を要することになるが、同じ地図データを用いて何回も電波伝搬シミュレーションを行う場合は処理時間を短縮できる。
【００３８】
このようにして定義されたＬＯＳグループは、ＬＯＳグループ記憶部１０２内に記憶される。ここでは、図５Ａに示すように、各ＬＯＳグループを構成するノードおよびリンク（のＩＤ）が列挙される形式でＬＯＳグループの構成を管理する。図５Ａに示すテーブル形式のままでも構わないが、後続の処理を考慮して、図５Ａとは異なったテーブル形式でデータを保持することも好ましい。具体的には、ＬＯＳグループ記憶部１０２は、各リンクが属するＬＯＳグループおよび、各ノードが属するＬＯＳグループを容易に抽出できるように、図５Ｂ，５Ｃに示す形式のテーブルも記憶する。図５Ｂ、５Ｃに示すテーブルは、それぞれ、各リンクおよび各ノードが属するＬＯＳグループを列挙したテーブル形式である。
【００３９】
次に、見通し内通信が可能な車両を選択する処理（図３のステップＳ２）について、図６を参照しつつより詳細に説明する。伝搬路推定部１１は、まず、送信車両の位置がどのリンクまたはノードに属するのかを、車両位置データと地図データとから取得する。そして、送信車両の位置をもとに、送信車両が属するＬＯＳグループを、図５Ｂまたは図５Ｃのテーブルを参照して抽出する（ステップＳ２１）。例えば、送信車両がリンクLink_ab
上に位置している場合は、ＬＯＳグループGroup_1が抽出される。次に、送信車両が属す
るＬＯＳグループを構成するリンクおよびノードを図５Ａに示すテーブルを参照して抽出する（ステップＳ２２）。送信車両がＬＯＳグループGroup_1に属している場合は、ノー
ドNode_a, Node_b, Node_c、およびリンクLink_ab, Link_bcが抽出される。そして、この
ようにして抽出したノードおよびリンク上に位置している車両を、送信車両と見通し内通信が可能な車両として取得する（ステップＳ２３）。
【００４０】
次に、見通し外通信が可能な車両を選択する処理（図３のステップＳ４）について、図７を参照しつつより詳細に説明する。伝搬路推定部１１は、まず、送信車両が属するノードまたはリンクを特定した上で、送信車両がどのＬＯＳグループに属するかを図５Ｂまたは図５Ｃのテーブルを参照して抽出する（ステップＳ４１）。例えば、送信車両がリンクLink_ef上に位置している場合は、ＬＯＳグループGroup_5が抽出される。次に、送信車両が属するＬＯＳグループを構成するノードを抽出する（ステップＳ４２）。送信車両がＬｏｓグループGroup_5に属する場合は、ノードNode_e, Node_f, Node_gが抽出される。そ
して、抽出されたノードを含むＬＯＳグループのうち、送信車両が属さないＬＯＳグループを抽出する（ステップＳ４３）。ここの例では、ノードNode_eはＬＯＳグループGroup_3, Group_5に属し、ノードNode_fはＬＯＳグループGroup_4, Group_5に属し、ノードNode_gはＬＯＳグループGroup_5に属しており、これらのＬＯＳグループから送信車両が属す
るＬＯＳグループGroup_5を除いた、Group_3, Group_4が抽出される。このようにして抽
出されたＬＯＳグループを構成するノードおよびリンクを図５Ａのテーブルを参照して取得し、これらのノードおよびリンクに位置している車両を、送信車両として見通し外通信が可能な車両として取得する（ステップＳ４４）。
【００４１】
なお、伝搬路推定部１１は、ある送信車両に対して見通し内通信または見通し外通信のいずれも可能ではないと判定された車両は、送信車両と通信できないと判断する。
【００４２】
（実施形態の効果）
本実施形態によれば、見通し内通信が可能なＬＯＳグループを、あらかじめリンクおよびノードの集合として定義しているので、送信車両と同一のＬＯＳグループに属する他の車両や、送信車両が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに属する他の車両を抽出することが容易である。そして、同一ＬＯＳグループに属する車両とは見通し内通信が可能であり、互いに交わるＬＯＳグループに属する車両とは見通し外通信が可能であると判断できるので、結局、送信車両と受信車両の間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるか否かを高速に判断できることになる。
【００４３】
見通し内通信であるか見通し外通信であるかによって伝搬推定式を変えて電波伝搬シミュレーションを行う場合に、上記のような判断手法を利用することで、幾何光学的な計算を行うことなく電波伝搬シミュレーションが可能となり、計算時間を大幅に短縮できる。
【００４４】
（変形例）
上記の説明では、多賀モデルにしたがった伝搬推定式を用いているが、見通し内通信および見通し外通信をそれぞれモデル化した伝搬推定式であれば、どのような伝搬推定式を用いても構わない。たとえば、多賀モデルでは地物データを利用しないで伝搬損失の計算を行っているが、道路に関する情報だけでなく地物に関するデータも利用可能な場合は、建物間隔や建物高さなどを用いるとより環境にあったシミュレーションが可能となる。
【００４５】
さらに、上記の例では、１回の回折が起こる場合の見通し外通信のみを考慮しているが、２回以上の回折を考慮して見通し外通信が可能であるか否かを判断しても良い。例えば、送信車両が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループであって、送信車両が属するＬＯＳグループ以外のものを、１次ＬＯＳグループとする。送信車両は、この１次ＬＯＳグループ内の車両と１回の回折による見通し外通信ができると判断できる。そして、１次ＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループであって、送信車両が属するＬＯＳグループでも１次ＬＯＳグループでもないＬＯＳグループを、２次ＬＯＳグループとする。送信車両は、この２次ＬＯＳグループ内の車両と２回の回折による見通し外通信ができると判断でき
る。したがって、見通し外通信の回折回数に応じて異なる伝搬推定式を用いることも可能となる。
【００４６】
また、上記の例では、送信点と受信点の間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるか否か判断した後に、この判断結果を電波伝搬シミュレーションに利用しているが、判断結果の用途は必ずしもこれに限られない。すなわち、この判断結果を他の目的として利用しても構わない。つまり、本発明は、送信点と受信点との間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるかを判定する技術として捉えることも可能である。
【００４７】
また、ＬＯＳグループ記憶部は、必ずしも図５Ａ，５Ｂ，５Ｃに示す形式のテーブルで保持する必要はない。例えば、図５Ｂ，５Ｃのテーブルは、図５Ａのテーブルから求めることができるので、図５Ａのテーブルのみを保持しても良い。また、逆に、図５Ｂ，５Ｃのテーブルから図５Ａのテーブルを算出できるので、図５Ｂ，５Ｃのテーブルのみを保持しても良い。また、上述の説明では、まずＬＯＳグループ（図５Ａのテーブル）を定義してから、リンクおよびノードが属するＬＯＳグループ（図５Ｂ，５Ｃのテーブル）を作成すると述べたが、必ずしもこれに拘る必要もない。例えば、レイトレース法などの幾何光学的な計算によってＬＯＳグループを作成する場合には、まず、リンクやノードに注目して、特定のリンクやノードについて、見通し内となるリンクやノードの範囲を特定することになる。このように、それぞれのリンクやノードについての見通し内の範囲を決定してから、それに基づいてＬＯＳグループを決定するようにしても構わない。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 電波伝搬シミュレーション部
１１ 伝搬路推定部
１２ 伝搬損失算出部
１０１ 地図データ記憶部
１０２ ＬＯＳグループ記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信点間の電波伝搬路が見通し内であるか見通し外であるかを判定する電波伝搬路判定、および当該技術を利用した電波伝搬シミュレーションに関し、特に、ＩＴＳシステムの電波伝搬シミュレーションに適用して好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波伝搬シミュレーションにはレイトレース法を用いることが一般的となっている。レイトレース法によれば正確な結果を得ることができるものの、幾何光学的な計算を行う必要があり計算に時間を要するという欠点がある（特許文献１，２）。
【０００３】
一方、電波伝搬をモデル化する研究が行われており、いくつかの伝搬推定式の提案がされている。伝搬推定式を利用する電波伝搬シミュレーションは、精度の点ではレイトレース法に劣るものの、処理時間の点で有利である。ＩＴＳ（Intelligent Transport System）システムにおいては、道路の脇に存在する建物の影響を受けるため、見通し内の通信と見通し外の通信の両方を考慮する必要がある。そこで、見通し内通信と見通し外通信をそれぞれモデル化した伝搬推定式を利用して、見通し内通信か見通し外通信かに応じて伝搬推定式を使い分けることで、ＩＴＳシステムに適した電波伝搬シミュレーションが行える（非特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３３５８４号公報
【特許文献２】特開２００５−７２６５４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】伊藤義信、多賀登喜雄、他、「車車間通信環境における見通し内伝搬損失推定」、信学技報、ＡＰ２００６−１２６、ｐｐ．９５−１００、Ｊａｎ．２００７
【非特許文献２】伊藤義信、多賀登喜雄、他、「車車間通信環境における見通し外伝搬損失推定」、信学総大、Ｂ−１−６１、ｐ．６１、Ｍａｒ．２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、送受信点間の通信が見通し内通信となるか見通し外通信となるかを判断するためには、３次元の地図データを利用して幾何光学的な計算をする必要がある。この計算には多大な時間を要するため、伝搬推定式を使用することにより得られる高速な処理という利点がなくなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、送受信点間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかを高速に判定可能な技術を提供することにある。また、本発明の別の目的は、このような技術を用いて見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて異なる伝搬推定式を用いる電波伝搬シミュレーションの計算時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電波伝搬路判定装置は、
道路のデータを格納した地図データ記憶手段と、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳ（Ｌｉｎｅ−Ｏｆ−Ｓｉｔｅ）グルー
プをあらかじめ複数記憶したＬＯＳグループ記憶手段と、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間見通し外通信が可能であると判断する解析手段と、
を備える。
【０００９】
ＬＯＳグループは、その領域内の任意の２点間が見通し内である領域である。このようなＬＯＳグループをあらかじめ複数定義して記憶しておくことで、任意の送信点について、同一のＬＯＳグループに属する受信点との間で見通し内通信が可能であると判断できる。
【００１０】
また、ＬＯＳグループは領域として定義されるものであるので、２つのＬＯＳグループが一部において重複する領域を有する場合がある。このように、２つのＬＯＳグループが重複する部分を有することを、本明細書では、ＬＯＳグループが交わると表現している。互いに交わるＬＯＳグループにそれぞれ属する送信点と受信点は、見通し内ではないが、１回の回折による見通し外通信が可能であると考えられる。したがって、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループであって、送信点が属していないＬＯＳグループ内に属する受信点との間で見通し外通信が可能であると判断できる。
【００１１】
このように、本発明による電波伝搬路判定装置によれば、送信点と受信点が属するＬＯＳグループを参照するだけで、送受信点間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるか判断できる。つまり、３次元地図データを用いた幾何光学的な計算を省くことができ、計算時間を大幅に短縮することができる。
【００１２】
また、本発明において、
前記地図データ記憶手段は、ノードとノードを接続するリンクとによって表現された地図のデータを格納しており、
ＬＯＳグループ記憶手段は、各ＬＯＳグループを、ノードおよびリンクの集合として格納しており、
前記解析手段は、送信点が属するＬＯＳグループを構成するリンクまたはノードに位置する受信点との間の通信を見通し内通信であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループを構成するノードを含むＬＯＳグループのうち、送信点を含まないＬＯＳグループに位置する受信点との間の通信を見通し外通信であると判断する、
ことが好ましい。
【００１３】
このように、ＬＯＳグループをノード（点）とリンク（線）の集合として記憶することで、送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループや、これと交わるＬＯＳグループに位置する受信点を容易に判断することができる。
【００１４】
また、本発明に係る電波伝搬シミュレーション装置は、上記手法により送受信点間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかを判断し、送受信点間の通信が見通し内通信であれば見通し内通信をモデル化した第１の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行い、送受信点間の通信が見通し外通信であれば見通し外通信をモデル化した第２の伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを行うものである。
【００１５】
このように、３次元地図データを用いた幾何光学的な計算を行うことなく、見通し内通信であるか見通し外通信であるかを考慮した電波伝搬シミュレーションを行うことができるので、計算時間を大幅に短縮することができる。また、状況に応じて複数のモデルを使い分けているので、単一のモデルを使用する場合よりも精度の良い結果が得られる。また
、見通し内通信と見通し外通信のどちらも不可能であると判断された送受信点間では、それ以上の計算を行うことなく通信不可能と判断できるため、この点からも計算時間の短縮が図られる。
【００１６】
本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む電波伝搬路判定方法、電波伝搬シミュレーション方法、または、これらの方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、送受信点間で見通し内通信や見通し外通信が可能であるかを高速に判定することができる。また、見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて異なる伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションの計算時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る電波伝搬路推定および電波伝搬シミュレーションの概要を説明する図である。
【図２】本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置の機能構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置の全体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】地図データおよびＬＯＳグループを説明する図である。
【図５】（Ａ）ＬＯＳグループを構成するリンクおよびノードを列挙したテーブル、（Ｂ）リンクが属するＬＯＳグループを列挙したテーブル、（Ｃ）ノードが属するＬＯＳグループを列挙したテーブルを示す図である。
【図６】見通し内通信が可能な車両を選択する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】見通し外通信が可能な車両を選択する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】（Ａ）見通し内通信モデルおよび（Ｂ）見通し外通信モデルを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２０】
（概要）
まず、本実施形態に係る電波伝搬シミュレーションの概要を、図１を参照しながら説明する。本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置では、道路上に位置している車両間での伝搬損失を算出する。ここで、見通し内通信が可能な送受信点間では、見通し内通信をモデル化した伝搬推定式（以下、単にＬＯＳ伝搬推定式とも呼ぶ）、見通し外通信が可能な送受信点間では、見通し外通信をモデル化した伝搬推定式（ＮＬＯＳ伝搬推定式とも呼ぶ）を用いて受信電力（伝搬損失）を算出する。
【００２１】
ここで、シミュレーションエリア内の全道路リンクについて、見通し内通信となるグループ（ＬＯＳグループ）をあらかじめ定義しておく。図１においては、Ａ〜Ｅの５つのグループが定義されている。この定義より、ＬＯＳグループ内に位置する任意の２点間で見通し内通信ができる。そして、送信車両と同じＬＯＳグループに位置している受信車両との間ではＬＯＳ伝搬推定式を用いて、受信電力を算出する。一方、送信車両が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに位置する受信車両との間では、ＮＬＯＳ伝搬推定式を用いて、受信電力を算出する。
【００２２】
なお、２つのＬＯＳグループが、道路上の一部を共通して含んでいる場合を、これらのＬＯＳグループは交わっていると呼ぶ。ＬＯＳグループＡは、ＬＯＳグループＢ，Ｃと交差点ノードＰを共有しており、ＬＯＳグループＤと交差点ノードＱを共有しているので、ＬＯＳグループＡは、ＬＯＳグループＢ，Ｃ，Ｄと交わっており、ＬＯＳグループＥとは交わっていない。
【００２３】
図１において、車両１００が送信車両である場合は、車両１００はＬＯＳグループＡに属しているので、ＬＯＳグループＡに属する他の車両との間では、ＬＯＳ伝搬推定式による受信電力（伝搬損失）の算出が行われる。送信車両１００が属しているＬＯＳグループＡと交わっているＬＯＳグループは、Ｂ，Ｃ，Ｄの３つのグループであるので、これらのＬＯＳグループ内に位置する車両との間では、ＮＬＯＳ伝搬推定式による受信電力損失の算出が行われる。一方、上記の処理により伝搬損失の対象とならなかった車両（すなわち、送信車両が属するＬＯＳグループや、これに交わるＬＯＳグループ内に位置しない車両）は、送信車両１００との通信ができないと判断する。
【００２４】
このように、本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置では、幾何光学的な計算を行うことなく、送受信点間で見通し内通信や見通し外通信ができることを判断できる。したがって、見通し内通信と見通し外通信とをそれぞれモデル化した伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを、短時間で行うことができる。
【００２５】
（構成）
以下、より詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置の機能構成を示すブロック図である。電波伝搬シミュレーション部１０は、車両位置データを受け取って、任意の車両間での通信について電波伝搬損失を求めるものである。電波伝搬シミュレーション部１０は、概略、伝搬路推定部１１と伝搬損失算出部１２とから構成される。
【００２６】
地図データ記憶部１０１は、道路のデータを含む地図データを格納している。地図データ記憶部１０１において、道路は、交差点などを表すノードと、ノードを接続するリンクの集合として表現される。なお、地図データ記憶部１０１には、伝搬損失計算に際して必要となる情報が含まれるべきである。たとえば、伝搬損失計算に建物の幅（道路幅に道路から建物までの距離を加えた距離）や建物の高さを利用する場合には、地図データ記憶部１０１はこれらのデータを有することが好ましい。ＬＯＳグループ記憶部１０２には、上述したＬＯＳグループがリンクやノードの集合として格納される。ＬＯＳグループ記憶部１０２に記憶されるデータの詳細については、後で詳しく説明する。
【００２７】
伝搬路推定部１１は、車両位置データ、道路のデータを含む地図データ，およびＬＯＳグループデータを参照して、送受信車両間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるかを判定する。
【００２８】
伝搬損失算出部１２は、送受信車両間の電波伝搬路に応じて適切な伝搬推定式を利用して伝搬損失を算出する。伝搬損失算出部１２は、見通し内通信が可能な通信についてはＬＯＳ伝搬推定式を用いて伝搬損失を算出し、見通し外通信が可能な通信についてはＮＬＯＳ伝搬推定式を用いて伝搬損失を算出する。本実施形態においては、伝搬推定式として、多賀モデル（非特許文献１、２）を採用する。
【００２９】
見通し内通信をモデル化する伝搬推定式（ＬＯＳ伝搬推定式）として、次式を採用する（図８Ａ参照）。
【００３０】
【数１】
ここで、
ｄ ： 送受信点間距離［ｍ］
ｄｂ ：ブレークポイント距離 ８×（ｈｔ×ｈｒ）／λ［ｍ］
ｆ ： 搬送波周波数［ＧＨｚ］
λ ： 波長［ｍ］
ｈｔ ： 送信アンテナ高［ｍ］
ｈｒ ： 受信アンテナ高［ｍ］
Ｗｓ ： 道路幅［ｍ］
である。
【００３１】
一方、見通し外通信をモデル化する伝搬推定式（ＮＬＯＳ伝搬推定式）として、次式を採用する（図８Ｂ参照）。
【００３２】
【数２】
ここで、
Ｗ１： 送信側道路幅［ｍ］
Ｗ２： 受信側道路幅［ｍ］
ｄ＝ｄ１＋ｄｗ２＋ｄｗ１＋ｄ２
ｄＥＬ＝ｄ１＋ｄｗ２＋ｄｗ１＋（ｄｗ１・ｄｗ２）／ｄ１
ｄ１： 送信点と交差点の距離［ｍ］
ｄ２： 受信点と交差点の距離［ｍ］
ｄｗ１： 送信点位置［ｍ］
ｄｗ２： 受信点位置［ｍ］
ｄｂ：ブレークポイント距離 ４×（ｈｔ×ｈｒ）／λ［ｍ］
であり、その他の記号は見通し内通信のモデルの時と同様である。
【００３３】
なお、本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置は、ハードウェアとしては、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭ等の主記憶装置、ＨＤＤ等の補助記憶装置、入出力装置から構成されるコンピュータ（電子計算機）からなり、ＣＰＵが各種のコンピュータプログラムを実行することで、上記の各機能部が実現される。ただし、上記の各機能部のうち、一部または全部について専用の装置によって実現しても構わない。
【００３４】
（全体処理）
本実施形態に係る電波伝搬シミュレーション装置が行う処理の全体の流れを図３を参照しつつ説明する。電波伝搬シミュレーション部１０は、まず、受信した車両位置データに含まれる車両のうち、任意の１台を送信車両として選択する（ステップＳ１）。そして、伝搬路推定部１１が、送信車両と見通し内通信が可能な車両を選択する（ステップＳ２）。伝搬損失算出部１２は、ステップＳ２で選択された受信車両との間では、上記のＬＯＳ伝搬推定式によって、受信電力を算出する（ステップＳ３）。また、伝搬路推定部１１が送信車両と見通し外通信が可能な車両を選択し（ステップＳ４）、伝搬損失算出部１２が
当該受信車両との間で上記ＮＬＯＳ伝搬推定式によって受信電力を算出する（ステップＳ５）。この時点で、受信電力が計算されていない車両、すなわち、送信車両と同一のＬＯＳグループに属さず、また、送信車両の属するＬＯＳグループに交わるＬＯＳグループにも属さない車両との間では通信が成り立たないと判断する（ステップＳ６）。このようにして、１台の送信車両と、他の全ての車両との間の電波伝搬が計算される。そして、まだ送信車両として選択されていない車両が存在すれば（ステップＳ７）、別の車両を送信車両として選択して上記ステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。計算された受信電力値には、記憶装置への記憶、他装置への通信、表示装置への表示処理が施される。
【００３５】
なお、上記の処理の順序は適宜変更してもかなわない。例えば、ステップＳ２，Ｓ４を先に行って、見通し内通信が可能な車両および見通し外通信が可能な車両をそれぞれ先に求めておいてから、それぞれの車両に対して受信電力計算（ステップＳ３，Ｓ５）をおこなっても良い。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で処理順序等を変更しても構わない。
【００３６】
（電波伝搬路推定の高速化）
以下、送受信点間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるかを判定する処理を高速化するための構成について説明する。
【００３７】
地図データ記憶部１０１には、図４Ａに示すように、地図データがリンクとノードの集合として表現されたデータ形式で格納されている。ここでは、各ノードに対してNode_a, Node_bなどのノードＩＤが割り当てられている。また、リンクにはその両端のノードＩＤを用いて、Link_ab, Link_bcなどのリンクＩＤが割り当てられている。これに対して、見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを定義する。図４Ｂに５つのＬＯＳグループが定義された例を示している。各ＬＯＳグループ内では、任意の２点間で見通し内通信が可能である。なお、ＬＯＳグループの作成は、人間が自ら行っても良いが、事前にレイトレース法などの電波伝搬シミュレーションを行って作成しても構わない。シミュレーションによってＬＯＳグループを作成する場合は、この作成処理には時間を要することになるが、同じ地図データを用いて何回も電波伝搬シミュレーションを行う場合は処理時間を短縮できる。
【００３８】
このようにして定義されたＬＯＳグループは、ＬＯＳグループ記憶部１０２内に記憶される。ここでは、図５Ａに示すように、各ＬＯＳグループを構成するノードおよびリンク（のＩＤ）が列挙される形式でＬＯＳグループの構成を管理する。図５Ａに示すテーブル形式のままでも構わないが、後続の処理を考慮して、図５Ａとは異なったテーブル形式でデータを保持することも好ましい。具体的には、ＬＯＳグループ記憶部１０２は、各リンクが属するＬＯＳグループおよび、各ノードが属するＬＯＳグループを容易に抽出できるように、図５Ｂ，５Ｃに示す形式のテーブルも記憶する。図５Ｂ、５Ｃに示すテーブルは、それぞれ、各リンクおよび各ノードが属するＬＯＳグループを列挙したテーブル形式である。
【００３９】
次に、見通し内通信が可能な車両を選択する処理（図３のステップＳ２）について、図６を参照しつつより詳細に説明する。伝搬路推定部１１は、まず、送信車両の位置がどのリンクまたはノードに属するのかを、車両位置データと地図データとから取得する。そして、送信車両の位置をもとに、送信車両が属するＬＯＳグループを、図５Ｂまたは図５Ｃのテーブルを参照して抽出する（ステップＳ２１）。例えば、送信車両がリンクLink_ab
上に位置している場合は、ＬＯＳグループGroup_1が抽出される。次に、送信車両が属す
るＬＯＳグループを構成するリンクおよびノードを図５Ａに示すテーブルを参照して抽出する（ステップＳ２２）。送信車両がＬＯＳグループGroup_1に属している場合は、ノー
ドNode_a, Node_b, Node_c、およびリンクLink_ab, Link_bcが抽出される。そして、この
ようにして抽出したノードおよびリンク上に位置している車両を、送信車両と見通し内通信が可能な車両として取得する（ステップＳ２３）。
【００４０】
次に、見通し外通信が可能な車両を選択する処理（図３のステップＳ４）について、図７を参照しつつより詳細に説明する。伝搬路推定部１１は、まず、送信車両が属するノードまたはリンクを特定した上で、送信車両がどのＬＯＳグループに属するかを図５Ｂまたは図５Ｃのテーブルを参照して抽出する（ステップＳ４１）。例えば、送信車両がリンクLink_ef上に位置している場合は、ＬＯＳグループGroup_5が抽出される。次に、送信車両が属するＬＯＳグループを構成するノードを抽出する（ステップＳ４２）。送信車両がＬｏｓグループGroup_5に属する場合は、ノードNode_e, Node_f, Node_gが抽出される。そ
して、抽出されたノードを含むＬＯＳグループのうち、送信車両が属さないＬＯＳグループを抽出する（ステップＳ４３）。ここの例では、ノードNode_eはＬＯＳグループGroup_3, Group_5に属し、ノードNode_fはＬＯＳグループGroup_4, Group_5に属し、ノードNode_gはＬＯＳグループGroup_5に属しており、これらのＬＯＳグループから送信車両が属す
るＬＯＳグループGroup_5を除いた、Group_3, Group_4が抽出される。このようにして抽
出されたＬＯＳグループを構成するノードおよびリンクを図５Ａのテーブルを参照して取得し、これらのノードおよびリンクに位置している車両を、送信車両として見通し外通信が可能な車両として取得する（ステップＳ４４）。
【００４１】
なお、伝搬路推定部１１は、ある送信車両に対して見通し内通信または見通し外通信のいずれも可能ではないと判定された車両は、送信車両と通信できないと判断する。
【００４２】
（実施形態の効果）
本実施形態によれば、見通し内通信が可能なＬＯＳグループを、あらかじめリンクおよびノードの集合として定義しているので、送信車両と同一のＬＯＳグループに属する他の車両や、送信車両が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに属する他の車両を抽出することが容易である。そして、同一ＬＯＳグループに属する車両とは見通し内通信が可能であり、互いに交わるＬＯＳグループに属する車両とは見通し外通信が可能であると判断できるので、結局、送信車両と受信車両の間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるか否かを高速に判断できることになる。
【００４３】
見通し内通信であるか見通し外通信であるかによって伝搬推定式を変えて電波伝搬シミュレーションを行う場合に、上記のような判断手法を利用することで、幾何光学的な計算を行うことなく電波伝搬シミュレーションが可能となり、計算時間を大幅に短縮できる。
【００４４】
（変形例）
上記の説明では、多賀モデルにしたがった伝搬推定式を用いているが、見通し内通信および見通し外通信をそれぞれモデル化した伝搬推定式であれば、どのような伝搬推定式を用いても構わない。たとえば、多賀モデルでは地物データを利用しないで伝搬損失の計算を行っているが、道路に関する情報だけでなく地物に関するデータも利用可能な場合は、建物間隔や建物高さなどを用いるとより環境にあったシミュレーションが可能となる。
【００４５】
さらに、上記の例では、１回の回折が起こる場合の見通し外通信のみを考慮しているが、２回以上の回折を考慮して見通し外通信が可能であるか否かを判断しても良い。例えば、送信車両が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループであって、送信車両が属するＬＯＳグループ以外のものを、１次ＬＯＳグループとする。送信車両は、この１次ＬＯＳグループ内の車両と１回の回折による見通し外通信ができると判断できる。そして、１次ＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループであって、送信車両が属するＬＯＳグループでも１次ＬＯＳグループでもないＬＯＳグループを、２次ＬＯＳグループとする。送信車両は、この２次ＬＯＳグループ内の車両と２回の回折による見通し外通信ができると判断でき
る。したがって、見通し外通信の回折回数に応じて異なる伝搬推定式を用いることも可能となる。
【００４６】
また、上記の例では、送信点と受信点の間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるか否か判断した後に、この判断結果を電波伝搬シミュレーションに利用しているが、判断結果の用途は必ずしもこれに限られない。すなわち、この判断結果を他の目的として利用しても構わない。つまり、本発明は、送信点と受信点との間で、見通し内通信や見通し外通信が可能であるかを判定する技術として捉えることも可能である。
【００４７】
また、ＬＯＳグループ記憶部は、必ずしも図５Ａ，５Ｂ，５Ｃに示す形式のテーブルで保持する必要はない。例えば、図５Ｂ，５Ｃのテーブルは、図５Ａのテーブルから求めることができるので、図５Ａのテーブルのみを保持しても良い。また、逆に、図５Ｂ，５Ｃのテーブルから図５Ａのテーブルを算出できるので、図５Ｂ，５Ｃのテーブルのみを保持しても良い。また、上述の説明では、まずＬＯＳグループ（図５Ａのテーブル）を定義してから、リンクおよびノードが属するＬＯＳグループ（図５Ｂ，５Ｃのテーブル）を作成すると述べたが、必ずしもこれに拘る必要もない。例えば、レイトレース法などの幾何光学的な計算によってＬＯＳグループを作成する場合には、まず、リンクやノードに注目して、特定のリンクやノードについて、見通し内となるリンクやノードの範囲を特定することになる。このように、それぞれのリンクやノードについての見通し内の範囲を決定してから、それに基づいてＬＯＳグループを決定するようにしても構わない。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 電波伝搬シミュレーション部
１１ 伝搬路推定部
１２ 伝搬損失算出部
１０１ 地図データ記憶部
１０２ ＬＯＳグループ記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路のデータを格納した地図データ記憶手段と、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループをあらかじめ複数記憶したＬＯＳグループ記憶手段と、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し外通信が可能であると判断する解析手段と、
を備える電波伝搬路判定装置。
【請求項２】
前記地図データ記憶手段は、ノードとノードを接続するリンクとによって表現された地図のデータを格納しており、
前記ＬＯＳグループ記憶手段は、各ＬＯＳグループを、ノードおよびリンクの集合として格納しており、
前記解析手段は、送信点が属するＬＯＳグループを構成するリンクまたはノードに位置する受信点との間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループを構成するノードを含むＬＯＳグループのうち、送信点を含まないＬＯＳグループに位置する受信点との間で見通し外通信が可能であると判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電波伝搬路判定装置。
【請求項３】
道路のデータを格納した地図データ記憶手段と、
送信点および受信点の間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて、見通し内通信をモデル化した第１の伝搬推定式または見通し外通信をモデル化した第２の伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを行う解析手段と、
を備える電波伝搬シミュレーション装置であって、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループをあらかじめ複数記憶したＬＯＳグループ記憶手段をさらに有し、
前記解析手段は、送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点の間の通信を見通し内通信であると判断して前記第１の伝搬推定式を用いて伝搬損失を算出し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間の通信を見通し外通信であると判断して前記第２の伝搬推定式を用いて伝搬損失を算出する
ことを特徴とする電波伝搬シミュレーション装置。
【請求項４】
前記地図データ記憶手段は、ノードとノードを接続するリンクとによって表現された地図のデータを格納しており、
前記ＬＯＳグループ記憶手段は、各ＬＯＳグループを、ノードおよびリンクの集合として格納しており、
前記解析手段は、送信点が属するＬＯＳグループを構成するリンクまたはノードに位置する受信点との間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループを構成するノードを含むＬＯＳグループのうち、送信点を含まないＬＯＳグループに位置する受信点との間で見通し外通信が可能であると判断する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電波伝搬シミュレーション装置。
【請求項５】
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを複数作成し記憶するＬＯＳグループ作成ステップと、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し外通信が可能であると判
断する解析ステップと、
を含むことを特徴とする電波伝搬路判定方法。
【請求項６】
送信点および受信点の間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて、見通し内通信をモデル化した第１の伝搬推定式または見通し外通信をモデル化した第２の伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを行う電波伝搬シミュレーション方法であって、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを複数作成し記憶するＬＯＳグループ作成ステップと、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点の間の通信を見通し内通信であると判断して前記第１の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行い、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間の通信を見通し外通信であると判断して前記第２の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行う解析ステップと、
を含むことを特徴とする電波伝搬シミュレーション方法。
【請求項７】
コンピュータに、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを複数作成し記憶するＬＯＳグループ作成ステップと、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し外通信が可能であると判断する解析ステップと、
を実行させることを特徴とする電波伝搬路判定プログラム。
【請求項８】
送信点および受信点の間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて、見通し内通信をモデル化した第１の伝搬推定式または見通し外通信をモデル化した第２の伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを行うための電波伝搬シミュレーションプログラムであって、
コンピュータに、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを複数作成し記憶するＬＯＳグループ作成ステップと、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点の間の通信を見通し内通信であると判断して前記第１の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行い、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間の通信を見通し外通信であると判断して前記第２の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行う解析ステップと、
を実行させることを特徴とする電波伝搬シミュレーションプログラム。
【請求項１】
道路のデータを格納した地図データ記憶手段と、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループをあらかじめ複数記憶したＬＯＳグループ記憶手段と、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し外通信が可能であると判断する解析手段と、
を備える電波伝搬路判定装置。
【請求項２】
前記地図データ記憶手段は、ノードとノードを接続するリンクとによって表現された地図のデータを格納しており、
前記ＬＯＳグループ記憶手段は、各ＬＯＳグループを、ノードおよびリンクの集合として格納しており、
前記解析手段は、送信点が属するＬＯＳグループを構成するリンクまたはノードに位置する受信点との間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループを構成するノードを含むＬＯＳグループのうち、送信点を含まないＬＯＳグループに位置する受信点との間で見通し外通信が可能であると判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電波伝搬路判定装置。
【請求項３】
道路のデータを格納した地図データ記憶手段と、
送信点および受信点の間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて、見通し内通信をモデル化した第１の伝搬推定式または見通し外通信をモデル化した第２の伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを行う解析手段と、
を備える電波伝搬シミュレーション装置であって、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループをあらかじめ複数記憶したＬＯＳグループ記憶手段をさらに有し、
前記解析手段は、送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点の間の通信を見通し内通信であると判断して前記第１の伝搬推定式を用いて伝搬損失を算出し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間の通信を見通し外通信であると判断して前記第２の伝搬推定式を用いて伝搬損失を算出する
ことを特徴とする電波伝搬シミュレーション装置。
【請求項４】
前記地図データ記憶手段は、ノードとノードを接続するリンクとによって表現された地図のデータを格納しており、
前記ＬＯＳグループ記憶手段は、各ＬＯＳグループを、ノードおよびリンクの集合として格納しており、
前記解析手段は、送信点が属するＬＯＳグループを構成するリンクまたはノードに位置する受信点との間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループを構成するノードを含むＬＯＳグループのうち、送信点を含まないＬＯＳグループに位置する受信点との間で見通し外通信が可能であると判断する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電波伝搬シミュレーション装置。
【請求項５】
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを複数作成し記憶するＬＯＳグループ作成ステップと、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し外通信が可能であると判
断する解析ステップと、
を含むことを特徴とする電波伝搬路判定方法。
【請求項６】
送信点および受信点の間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて、見通し内通信をモデル化した第１の伝搬推定式または見通し外通信をモデル化した第２の伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを行う電波伝搬シミュレーション方法であって、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを複数作成し記憶するＬＯＳグループ作成ステップと、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点の間の通信を見通し内通信であると判断して前記第１の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行い、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間の通信を見通し外通信であると判断して前記第２の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行う解析ステップと、
を含むことを特徴とする電波伝搬シミュレーション方法。
【請求項７】
コンピュータに、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを複数作成し記憶するＬＯＳグループ作成ステップと、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し内通信が可能であると判断し、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間で見通し外通信が可能であると判断する解析ステップと、
を実行させることを特徴とする電波伝搬路判定プログラム。
【請求項８】
送信点および受信点の間の通信が見通し内通信であるか見通し外通信であるかに応じて、見通し内通信をモデル化した第１の伝搬推定式または見通し外通信をモデル化した第２の伝搬推定式を用いた電波伝搬シミュレーションを行うための電波伝搬シミュレーションプログラムであって、
コンピュータに、
見通し内通信が可能な道路上の領域であるＬＯＳグループを複数作成し記憶するＬＯＳグループ作成ステップと、
送信点が属するＬＯＳグループと同一のＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点の間の通信を見通し内通信であると判断して前記第１の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行い、送信点が属するＬＯＳグループと交わるＬＯＳグループに受信点が位置する場合は、送受信点間の通信を見通し外通信であると判断して前記第２の伝搬推定式を用いて電波伝搬シミュレーションを行う解析ステップと、
を実行させることを特徴とする電波伝搬シミュレーションプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１３５３０９（Ｐ２０１１−１３５３０９Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２７４０（Ｐ２００９−２９２７４０）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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