DE112017007937B4 - Kommunikationseinrichtung, Steuerungsverfahren und Steuerungsprogramm - Google Patents

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Abstract

Kommunikationseinrichtung (100), die ein Signal, das von einem Positionsbestimmungssystem bereitgestellt wird, empfängt und mit einer ersten Kommunikationseinrichtung (200) kommuniziert, wobei die Kommunikationseinrichtung (100) umfasst:eine Erwerbungseinheit (110), die eine Erste-Position-Information, angebend eine erste Position der Kommunikationseinrichtung (100), und eine Erste-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der ersten Position, erwirbt auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals;eine Empfangseinheit (120), die eine Zweite-Position-Information, angebend eine zweite Position der ersten Kommunikationseinrichtung (200), und eine Zweite-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der zweiten Position, die durch die erste Kommunikationseinrichtung (200) auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals erworben wurden, empfängt;eine erste Berechnungseinheit (130), die eine erste Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung (100) zur ersten Kommunikationseinrichtung (200) und einen Erste-Ankunftsrichtung-Fehler, angebend einen Fehler der ersten Ankunftsrichtung, berechnet auf Grundlage einer oder mehrerer Information/en aus der Erste-Position-Information, der Erste-Position-Fehler-Information, der Zweite-Position-Information und der Zweite-Position-Fehler-Information;eine zweite Berechnungseinheit (150), die eine zweite Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung (100) zur ersten Kommunikationseinrichtung (200) berechnet auf Grundlage eines von der ersten Kommunikationseinrichtung (200) übertragenen Signals und einen Zuverlässigkeitsgrad der zweiten Ankunftsrichtung einstellt auf Grundlage eines Zustands einer Übertragungsstrecke zwischen der Kommunikationseinrichtung (100) und der ersten Kommunikationseinrichtung (200); undeine Beurteilungseinheit (140), die die zweite Berechnungseinheit (150) veranlasst, die zweite Ankunftsrichtung zu revidieren auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler kleiner als ein vorherbestimmter erster Schwellenwert und der Zuverlässigkeitsgrad höher ist als ein vorherbestimmter zweiter Schwellenwert.

Description

  • GEBIET DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationseinrichtung, ein Steuerungsverfahren und ein Steuerungsprogramm.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Es wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Kommunikationseinrichtung, die ein Signal von einer Kommunikationseinrichtung empfängt, als Übertragungsquelle das Signal analysiert und eine Ankunftsrichtung des Signals berechnet (d. h. eine Richtung, in der die Übertragungsquelle vorhanden ist). Beispielsweise empfängt eine in Patentreferenz 1 ( JP 2010-102455 A ) beschriebene fahrzeuginterne Kommunikationseinrichtung ein von einer fahrzeuginternen Kommunikationseinrichtung als eine Übertragungsquelle übertragenes Funksignal und stellt eine Phase auf eine Phase ein, die die Ausgangsspannung maximiert. Die in der Patentreferenz 1 beschriebene fahrzeuginterne Kommunikationseinrichtung berechnet die Ankunftsrichtung der fahrzeuginternen Kommunikationseinrichtung als die Übertragungsquelle auf Grundlage der Phase, die die Ausgangsspannung maximiert.
  • JP 2012-145374 A beschreibt eine Vorrichtung zur Identifizierung der relativen Position, die eine Inter-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung, die Positionsinformationen erhält, die von einem anderen Fahrzeug gemessen und übertragen wurden, ein Positionsableitungs-Azimut-Identifikationsteil, das den Azimut des anderen Fahrzeugs zu dem eigenen Fahrzeug identifiziert, eine Funkwellen-Azimut-Detektionseinrichtung, die den ankommenden Azimut einer Kommunikations-Funkwelle von dem anderen Fahrzeug detektiert und ein Funkwellen-Azimut-Ableitungs-Identifikationsteil, das den Azimut des anderen Fahrzeugs zu dem eigenen Fahrzeug basierend auf dem ankommenden Azimut der Kommunikations-Funkwelle von dem anderen Fahrzeug identifiziert, umfasst.
  • JP 2013-185940 A beschreibt eine Informationsbereitstellungseinheit die auf der Grundlage von Positionierungsinformationen über einen ersten beweglichen Körper und Positionierungsinformationen über einen zweiten beweglichen Körper, der um den ersten beweglichen Körper herum vorhanden ist, aus den Größen von Positionierungsfehlern des ersten beweglichen Körpers und des zweiten beweglichen Körpers ein Existenzbereich des zweiten beweglichen Körpers erzeugt, und ein Präsentationsbild, das mindestens den Existenzbereich enthält, auf einer Anzeigeeinheit angezeigt.
  • JP 2014-235044 A beschreibt ein Funksuchgerät, das eine Richtung, in der sich ein Funk-Tag befindet, schätzt, unter Berücksichtigung einer Richtung, in der die Signalempfangsintensität vom Funk-Tag maximal ist, und einer Richtung, in der die Signalempfangsintensität vom Funk-Tag minimal ist. Wenn das Funk-Tag in einer bekannten Richtung installiert ist, schätzt das Funksuchgerät außerdem eine Richtung, in der sich das Funk-Tag befindet, während es Referenzdaten berücksichtigt, die durch Messen von Änderungen in jedem Azimutwinkel in Bezug auf die Signalempfangsintensität vom Funk-Tag erhalten werden.
  • REFERENZEN ZUM STAND DER TECHNIK
  • Patentdokumente
  • Patentreferenz 1: JP 2010-102455 A
  • NICHT-PATENTREFERENZ
  • Nicht-Patentreferenz 1: ITS Info-Kommunikationsforum, „700MHz Band Intelligent Transportation System Experimental Vehicle-to-Vehicle Communication Message Guidelines ITS FORUM RC-013“, Seiten 16, 48-49, erstellt am 31. März 2014
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
  • Die unter Verwendung der Wellenform eines Signals berechnete Ankunftsrichtung wird durch individuelle Unterschiede zwischen einer Vielzahl von Antennen, einen Installationsfehler aufgrund der Installation jeder der Vielzahl von Antennen, Temperaturänderung usw. beeinflusst. Daher muss ein Benutzer den Einfluss (auch als Kalibrierung bezeichnet) regelmäßig mit Hilfe eines Kalibrierungsgerätes überprüfen.
  • Darüber hinaus ist eine Kommunikationseinrichtung als eine Übertragungsquelle (im Folgenden als eine „Übertragungseinrichtung“ bezeichnet) bei adäquat ausgestatteter Infrastruktur in der Lage des Erwerbens von Positionsinformationen über die Übertragungseinrichtung mit nur einem kleinen Fehler. Eine Kommunikationseinrichtung, die in der Lage ist, ein Signal von der Übertragungseinrichtung (im Folgenden als eine „Empfangseinrichtung“ bezeichnet) zu empfangen, ist auch in der Lage, Positionsinformationen über die Empfangseinrichtung mit nur einem kleinen Fehler zu erwerben. Wenn die Positionsinformationen über die Übertragungseinrichtung von der Übertragungseinrichtung erworben werden, ist die Empfangseinrichtung in der Lage, eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit auf Grundlage der Positionsinformationen über die Übertragungseinrichtung und der Positionsinformationen über die Empfangseinrichtung zu berechnen. Die Empfangseinrichtung ist auch in der Lage, die unter Verwendung der Wellenform eines Signals berechnete Ankunftsrichtung auf eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit zu revidieren. Der Aufbau einer gut ausgestatteten Infrastruktur erhöht jedoch die Kosten.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Revision auf eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit durchzuführen und gleichzeitig den Kostenanstieg zu verhindern.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
  • Es wird eine Kommunikationseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Eine Kommunikationseinrichtung, die ein von einem Positionsbestimmungssystem bereitgestelltes Signal empfängt und mit einer ersten Kommunikationseinrichtung kommuniziert, umfasst: eine Erwerbungseinheit, die eine Erste-Position-Information, angebend eine erste Position der Kommunikationseinrichtung, und eine Erste-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der ersten Position, erwirbt auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals; eine Empfangseinheit, die eine Zweite-Position-Information, angebend eine zweite Position der ersten Kommunikationseinrichtung, und eine Zweite-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der zweiten Position, die durch die erste Kommunikationseinrichtung erworben wurden, empfängt auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals; eine erste Berechnungseinheit, die eine erste Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung zur ersten Kommunikationseinrichtung, und einen Erste-Ankunftsrichtung-Fehler, angebend einen Fehler der ersten Ankunftsrichtung, berechnet auf Grundlage einer oder mehrerer Information/en aus der Erste-Position-Information, der Erste-Position-Fehler-Information, der Zweite-Position-Information und der Zweite-Position-Fehler-Information; eine zweite Berechnungseinheit, die eine zweite Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung zur ersten Kommunikationseinrichtung berechnet auf Grundlage eines von der ersten Kommunikationseinrichtung übertragenen Signals und einen Zuverlässigkeitsgrad der zweiten Ankunftsrichtung einstellt auf Grundlage eines Zustands einer Übertragungsstrecke zwischen der Kommunikationseinrichtung (100) und der ersten Kommunikationseinrichtung (200); und eine Beurteilungseinheit, die die zweite Berechnungseinheit veranlasst, die zweite Ankunftsrichtung zu revidieren auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler kleiner ist als ein vorherbestimmter erster Schwellenwert und der Zuverlässigkeitsgrad höher ist als ein vorherbestimmter zweiter Schwellenwert.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Revision auf eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit durchzuführen und gleichzeitig den Kostenanstieg zu verhindern.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationseinrichtung in einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist ein Diagramm, das eine Haupthardwarekonfiguration der Kommunikationseinrichtung zeigt.
    • 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens des Berechnens einer ersten Ankunftsrichtung.
    • 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens des Berechnens eines Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das einen durch die Kommunikationseinrichtung in der ersten Ausführungsform ausgeführten Prozess zeigt.
    • 6 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationseinrichtung in einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen durch die Kommunikationseinrichtung in der zweiten Ausführungsform ausgeführten Prozess zeigt.
    • 8 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationseinrichtung in einer dritten Ausführungsform zeigt.
    • 9 ist ein Flussdiagramm (Teil 1), das einen durch die Kommunikationseinrichtung in der dritten Ausführungsform ausgeführten Prozess zeigt.
    • 10 ist ein Flussdiagramm (Teil 2), das einen durch die Kommunikationseinrichtung in der dritten Ausführungsform ausgeführten Prozess zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORM ZUR UMSETZUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und eine Vielzahl von Modifikationen sind innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung möglich.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationseinrichtung in einer ersten Ausführungsform zeigt. Die Kommunikationseinrichtung 100 umfasst eine Erwerbungseinheit 110, eine Empfangseinheit 120, eine erste Berechnungseinheit 130, eine Beurteilungseinheit 140, eine zweite Berechnungseinheit 150 und Antennenelemente 160_1 bis 160_n (n: positive ganze Zahl). Die erste Berechnungseinheit 130 umfasst eine Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 und eine Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132.
  • Die Kommunikationseinrichtung 100 ist in der Lage des Durchführens von drahtloser Kommunikation mit einer Kommunikationseinrichtung 200, die eine Einrichtung als eine Kommunikationspartei ist. Die Kommunikationseinrichtung 100 ist zum Beispiel in einem ersten Fahrzeug installiert. Die Kommunikationseinrichtung 200 ist in einem zweiten Fahrzeug installiert. Die Kommunikationseinrichtung 100 und die Kommunikationseinrichtung 200 kommunizieren miteinander. Unter Verwendung eines durch die Kommunikationseinrichtung 200 übertragenen Signals berechnet die Kommunikationseinrichtung 100 eine Ankunftsrichtung des Signals. Im Übrigen wird die Kommunikationseinrichtung 200 auch als eine erste Kommunikationseinrichtung bezeichnet. Die Kommunikationseinrichtung 100 und die Kommunikationseinrichtung 200 können auch auf anderen Transportmitteln außer Fahrzeugen bereitgestellt sein. Was die Einrichtung als Teilnehmer der drahtlosen Kommunikation mit der Kommunikationseinrichtung 100 betrifft, so kann es eine Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen geben, die an verschiedenen Positionen vorhanden sind.
  • Das von der Kommunikationseinrichtung 200 übertragene Signal enthält eine Positionsinformation, angebend die Position der Kommunikationseinrichtung 200, und eine Positionsfehlerinformation, angebend den Fehler der durch die Positionsinformation angezeigten Position. Einzelheiten zur Positionsinformation und der Positionsfehlerinformation werden später beschrieben. Darüber hinaus ist die Kommunikationseinrichtung 100 in der Lage, ein Signal, enthaltend eine Positionsinformation, angebend eine Position der Kommunikationseinrichtung 100, und eine Positionsfehlerinformation, angebend einen Fehler der durch die Positionsinformation angezeigten Position, an die Kommunikationseinrichtung 200 zu übertragen. Kurz gesagt, die Kommunikationseinrichtung 100 und die Kommunikationseinrichtung 200 sind in der Lage, die Positionsinformation und die Positionsfehlerinformation zwischeneinander zu kommunizieren. Die Positionsinformation und die Positionsfehlerinformation werden auf Grundlage eines Funksignals, das zum Beispiel von einem Positionsbestimmungssystem bereitgestellt wird, erworben. Die Kommunikationseinrichtung 100 und die Kommunikationseinrichtung 200 empfangen ein vom Positionsbestimmungssystem bereitgestelltes Signal. Das Positionsbestimmungssystem wird später im Detail beschrieben.
  • Als nächstes wird die Hardwarekonfiguration der Kommunikationseinrichtung 100 erläutert.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Haupthardwarekonfiguration der Kommunikationseinrichtung zeigt. Die Kommunikationseinrichtung 100 weist einen Prozessor 101, eine flüchtige Speichereinrichtung 102 und eine nichtflüchtige Speichereinrichtung 103 auf.
  • Der Prozessor 101 steuert die gesamte Kommunikationseinrichtung 100. Der Prozessor 101 ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine im Feld programmierbare Gatter Anordnung (FPGA) oder dergleichen. Die Kommunikationseinrichtung 100 kann auch durch eine Verarbeitungsschaltung, Software, Firmware oder eine Kombination aus einigen davon implementiert sein.
  • Die flüchtige Speichereinrichtung 102 ist eine Hauptspeichereinrichtung der Kommunikationseinrichtung 100. Die flüchtige Speichereinrichtung 102 ist zum Beispiel ein Direktzugriffsspeicher (RAM). Die nichtflüchtige Speichereinrichtung 103 ist eine Hilfsspeichereinrichtung der Kommunikationseinrichtung 100. Die nichtflüchtige Speichereinrichtung 103 ist beispielsweise ein Festplattenlaufwerk (HDD) ein Solid-State-Drive (SSD) oder dergleichen.
  • Im Übrigen hat die Kommunikationseinrichtung 200 eine ähnliche Hardwarekonfiguration wie die der Kommunikationseinrichtung 100.
  • Die Empfangseinheit 120, die erste Berechnungseinheit 130, die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131, die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132, die Beurteilungseinheit 140 und die zweite Berechnungseinheit 150 können durch den Prozessor 101 implementiert sein. In diesem Fall kann der Prozessor 101 ein Multiprozessor sein, der eine Vielzahl von Prozessen parallel ausführt. Es ist auch möglich, die Empfangseinheit 120, die erste Berechnungseinheit 130, die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131, die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132, die Beurteilungseinheit 140 und die zweite Berechnungseinheit 150 zum Beispiel als ein Modul eines durch den Prozessor 101 ausgeführten Programms zu implementieren. Das Programm ist in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeichert.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 werden die funktionalen Blöcke nachfolgend erläutert.
  • Die Erwerbungseinheit 110 erwirbt eine Erste-Position-Information (z. B. Koordinaten (x1, y1)) und eine Erste-Position-Fehler-Information (z. B. Wert ΔM1) auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals. Das Positionsbestimmungssystem ist zum Beispiel ein Globales Navigationssatellitensystem (GNSS), ein Sensor zum Erfassen der Position oder dergleichen. Die Erwerbungseinheit 110 ist zum Beispiel eine Einrichtung, die ein vom GNSS oder Sensor bereitgestelltes Signal empfängt.
  • Die Erste-Position-Information (x1, y1) gibt eine erste Position der Kommunikationseinrichtung 100 an. Es gibt Fälle, in denen die erste Position nicht die korrekte Position der Kommunikationseinrichtung 100 ist. Die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) gibt den Fehler der ersten Position an. Die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) kann als eine Information betrachtet werden, die den Fehler zwischen der korrekten Position der Kommunikationseinrichtung 100 und der ersten Position angibt. Zum Beispiel ist die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) eine Position-Information-Fehler-Ellipse-Große-Halbachse, eine Position-Information-Fehler-Ellipse-Kleine-Halbachse, ein Position-Information-Fehler-Ellipse-Rotationswinkel oder dergleichen. Beispielsweise kann die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) aus einer GNSS-Pseudoentfernung-Fehler-Statistik (GST) bestimmt werden, die in einem durch die Erwerbungseinheit 110 erworbenen Signal enthalten ist.
  • Die Genauigkeit der Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) kann aus einem oder mehr von verschiedenen Typ/en von Informationen berechnet werden, wie beispielsweise der Anzahl der erfassten Satelliten, Anordnung der erfassten Satelliten und ob ein Differentielles Globales Positionsbestimmungssystem (DGPS) verwendet wird oder nicht. Der Fehler der ersten Position nimmt mit der Zunahme der Anzahl der erfassten Satelliten ab. Ferner ist die aus der Anordnung der erworbenen Satelliten berechnete Verringerung der Genauigkeit (DOP) als ein Index der Präzision der Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) bekannt. Darüber hinaus kann die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) hoher Genauigkeit berechnet werden auf Grundlage einer Datenbank, die das Ergebnis eines Experiments unter Berücksichtigung eines oder mehrerer verschiedener Typ/en von Bedingungen, wie Wetter und Formen der umgebenden Strukturen, angibt.
  • Die Erfassungseinheit 110 kann die erste Position und die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) über die Antennenelemente 160_1 bis 160_n erfassen.
  • Die Empfangseinheit 120 erwirbt die Erste-Position-Information (x1, y1) und die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) von der Erwerbungseinheit 110.
  • Die Empfangseinheit 120 empfängt eine Zweite-Position-Information (z. B. Koordinaten (x2, y2)), die eine zweite Position der Kommunikationseinrichtung 200 angibt, die durch die Kommunikationseinrichtung 200 erworben wurde auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals. Im Übrigen gibt es Fälle, in denen die zweite Position nicht die korrekte Position der Kommunikationseinrichtung 200 ist. Die Empfangseinheit 120 empfängt eine Zweite-Position-Fehler-Information (z. B. Wert ΔM2), die den Fehler der zweiten Position angibt, die durch die Kommunikationseinrichtung 200 erworben wurde auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals. Die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) kann als Information angesehen werden, die den Fehler zwischen der korrekten Position der Kommunikationseinrichtung 200 und der zweiten Position anzeigt.
  • Ein Prozess, bis die Empfangseinheit 120 die Zweite-Position-Information (x2, y2) und die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) empfängt, wird im Folgenden detailliert beschrieben. Die Kommunikationseinrichtung 200 erwirbt die Zweite-Position-Information (x2, y2) und die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) auf Grundlage eines vom GNSS oder Sensor bereitgestellten Signals. Die Kommunikationseinrichtung 200 überträgt ein Signal, das die Zweite-Position-Information (x2, y2) und die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) enthält, an die Kommunikationseinrichtung 100. Konkret werden die Zweite-Position-Information (x2, y2) und die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) von der Kommunikationseinrichtung 200 als Kommunikationsdaten übertragen. Die Empfangseinheit 120 empfängt das von der Kommunikationseinrichtung 200 übertragene Signal über die Antennenelemente 160_1 bis 160_n. Die Empfangseinheit 120 demoduliert das empfangene Signal. Die Empfangseinheit 120 erwirbt die Zweite-Position-Information (x2, y2) und die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2), die im Signal enthalten sind, durch Demodulieren des Signals.
  • Hier ist die Zweite-Position-Fehler-Information beispielsweise „DE_Position-Information-Fehler-Ellipse-Große-Halbachse“, „DE -Position-Information-Fehler-Ellipse-Kleine-Halbachse“ oder „DE_Position-Information-Fehler-Ellipse-Rotationswinkel“. DE steht für ein Datenelement als die minimale Einheit von Daten, die eine Nachricht bilden. Die „DE_Position-Information-Fehler-Ellipse-Große-Halbachse“, „DE_Position-Information-Fehler-Ellipse-Kleine-Halbachse“ oder „DE_Position-lnformation-Fehler-Ellipse-Rotationswinkel“ wird in „ITS Info-communications Forum, „700MHz Band Intelligent Transportation System Experimental Vehicle-to-Vehicle Communication Message Guidelines ITS FORUM RC-013“, Seiten 16, 48-49, erstellt am 31. März 2014" beschrieben. Zum Beispiel empfängt die Empfangseinheit 120 als die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) die „DE_Position-Information-Fehler-Ellipse-Große-Halbachse“, „DE -Position-Information-Fehler-Ellipse-Kleine-Halbachse“ oder „DE_Position-Information-Fehler-Ellipse-Rotationswinkel“.
  • Die erste Berechnungseinheit 130 berechnet eine erste Ankunftsrichtung (d. h. einen Winkel θ entsprechend der ersten Ankunftsrichtung) und einen Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (d. h. einen Winkel Δθ entsprechend dem Erste-Ankunftsrichtung-Fehler) auf Grundlage einer oder mehr oder allen Information/en aus der Erste-Position-Information (x1, y1), der Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1), der Zweite-Position-Information (x2, y2) und der Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2). Einzelheiten zur ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) werden später beschrieben. Der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) gibt den Fehler der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) an.
  • Ein Prozess, der durch die erste Berechnungseinheit 130 ausgeführt wird, wird im Folgenden unter Verwendung der Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 und der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132 beschrieben.
  • Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 berechnet die Ankunftsrichtung eines Signals auf Grundlage der Erste-Position-Information (x1, y1), die durch die Erwerbungseinheit 110 erworben wird, und der Zweite-Position-Information (x2, y2), die durch die Empfangseinheit 120 erworben wird. Darüber hinaus ist die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 in der Lage, die erste Position in Repräsentation unter Verwendung des Breitengrades und Längengrades zu bestimmen. Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 ist in der Lage, die zweite Position in Repräsentation unter Verwendung des Breitengrades und Längengrades zu bestimmen.
  • Die durch die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 berechnete Ankunftsrichtung wird als die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) definiert. Konkret ist die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) eine Richtung zur Kommunikationseinrichtung 200 von der Kommunikationseinrichtung 100. Außerdem wird eine durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechnete Ankunftsrichtung, die später erläutert wird, als eine zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') definiert. Die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) wird unter Bezugnahme auf die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100 berechnet. Beispielsweise bedeutet die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100 eine Richtung, in die die Vorderseite der Kommunikationseinrichtung 100 zeigt. In Fällen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100 als die Richtung des Fahrzeugs (d. h. die Fahrtrichtung des Fahrzeugs) betrachtet werden.
  • 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens des Berechnens der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ). Die horizontale Achse ist eine x-Achse. Die vertikale Achse ist eine y-Achse. Die Position 300 repräsentiert die erste Position. Die Koordinaten der Position 300 sind (x1, y1), die der Erste-Position-Information entsprechen. Die Position 400 repräsentiert die zweite Position. Die Koordinaten der Position 400 sind (x2, y2), die der Zweite-Position-Information entsprechen. Zum Beispiel ist es möglich, x1 dem Längengrad der ersten Position entsprechend zu machen und y1 dem Breitengrad der ersten Position entsprechend zu machen. Es ist möglich x2 dem Längengrad der zweiten Position entsprechend zu machen und y2 dem Breitengrad der zweiten Position entsprechend zu machen.
  • Ein Pfeil 301 gibt die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100 an. Ein Pfeil 302 gibt die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) an. θ1 gibt den Winkel zwischen dem Pfeil 301 und einer Geraden 500 an. θ2 gibt den Winkel zwischen dem Pfeil 302 und der Geraden 500 an. θ gibt den Winkel zwischen der Richtung der Kommunikationseinrichtung 100 (Pfeil 301) und der ersten Ankunftsrichtung (Pfeil 302) an. Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 berechnet zunächst den Winkel θ2 unter Verwendung des folgenden Ausdrucks (1):
  • θ 2 = tan − 1 y 2 − y 1 x 2 − x 1
    Figure DE112017007937B4_0001
  • Anschließend berechnet die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) unter Verwendung des folgenden Ausdrucks (2):
  • θ = θ 2 − θ 1
    Figure DE112017007937B4_0002
  • Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 bestimmt die erste Ankunftsrichtung (Pfeil 302 in 3) als die Richtung des Winkels θ unter Bezugnahme auf die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100. Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 berechnet die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) wie oben beschrieben.
  • Im Übrigen kann die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100 mit Hilfe eines Orientierungssensors oder dergleichen bestimmt werden. In Fällen, in denen die Kommunikationseinrichtung 100 in einem Fahrzeug installiert ist, kann die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100 aus der Fahrtrichtung des Fahrzeugs und dem Montagewinkel der im Fahrzeug installierten drahtlosen Ausrüstung berechnet werden.
  • Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132 berechnet den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) unter Verwendung der Erste-Position-Information (x1, y1) und der Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1), die durch die Erwerbungseinheit 110 erworben wurden, und der Zweite-Position-Information (x2, y2) und der Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2), die durch die Empfangseinheit 120 erworben wurden.
  • 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens des Berechnens des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ). Die Position 300 repräsentiert die erste Position. Die Position 400 repräsentiert die zweite Position.
  • L ist der Abstand zwischen der Position 300 und der Position 400. ΔM1 ist der durch die Erste-Position-Fehler-Information repräsentierte Wert. ΔM2 ist der durch die Zweite-Position-Fehler-Information repräsentierte Wert. Der Kreis 310 ist eine Näherung eines Fehlerbereichs, aufweisend einen Radius von ΔM1 durch Verwendung eines Kreises. Der Kreis 410 ist eine Näherung eines Fehlerbereichs, aufweisend einen Radius von ΔM2 durch Verwendung eines Kreises. Δθ ist der Winkel, der den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler repräsentiert. Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132 berechnet den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) unter Verwendung des folgenden Ausdrucks (3): Δ θ = sin − 1 ( Δ M1 + Δ M 2 L )
    Figure DE112017007937B4_0003
  • Der Ausdruck (3) gibt an, dass der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) mit der Abnahme des Gesamtwerts der Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) und der Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) abnimmt. Zudem gibt der Ausdruck (3) an, dass der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) mit der Zunahme des Abstands L zwischen der ersten Position 300 und der zweiten Position 400 abnimmt.
  • Es ist auch möglich, dass die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132 den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) berechnet unter Verwendung der Positionsfehlerinformation als eine von der Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) oder der Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2), der Erste-Position-Information (x1, y1) und der Zweite-Position-Information (x2, y2).
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 werden die Beurteilungseinheit 140 und die zweite Berechnungseinheit 150 nachfolgend erläutert.
    Wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als ein erster Schwellenwert TH1, veranlasst die Beurteilungseinheit 140, dass die zweite Berechnungseinheit 150 die durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechnete zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ')revidiert auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ). Insbesondere, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1, überträgt die Beurteilungseinheit 140 einen Revisionsbefehl C an die zweite Berechnungseinheit 150, um die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend zu machen. Wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1, ist es auch möglich, dass die Beurteilungseinheit 140 einen Revisionsbefehl C an die zweite Berechnungseinheit 150 überträgt, um die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') nahe zur ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) zu bringen.
  • Der erste Schwellenwert TH1 ist ein vorherbestimmter Wert. Der erste Schwellenwert TH1 ist in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeichert.
    Hier kann der erste Schwellenwert TH1 festgelegt sein, auf dem gleichen Niveau zu sein wie oder geringer zu sein als ein konstruktionsbedingter maximal zulässiger Wert des Zweite-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ') als der durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechnete Fehler der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ'). Zudem ist es zweckmäßig, den Zweite-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ') zu revidieren, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1 und der Zweite-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ') kleiner ist als ein vorherbestimmter Schwellenwert. Der vorherbestimmte Schwellenwert des zweite Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ') kann zuvor bestimmt werden unter Berücksichtigung eines zulässigen Bereichs auf Grundlage der Nutzung der Ankunftsrichtung.
  • Eine zusätzliche Bedingung, dass die Differenz zwischen der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) und der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann angewendet werden, und die Beurteilungseinheit 140 kann die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') revidieren, um mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinzustimmen. Hier kann als der vorherbestimmte Schwellenwert zum Beispiel die Summe aus dem Wert des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) und dem Wert des Zweite-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ') verwendet werden.
  • Da hier der Zweite-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ') von der Übertragungsstrecke und Rauschen abhängig ist, kann der Zweite-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ') berechnet werden, wenn die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) berechnet. Zum Beispiel kann der Zweite-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ') durch Messen des Signal-Rausch-Verhältnisses berechnet werden.
  • Beispielsweise sind in Fällen einer Sichtlinien-Kommunikation, bei der die Sicht unbehindert ist, der Fehler des GNSS und der Fehler der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ'), der durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechnet wird, ebenfalls gering. Im Übrigen weicht die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') aufgrund eines Standardversatzes, der durch unkorrekte Kalibrierung verursacht wird, und eines Fehlers, der Variationen des Messungsergebnisses entspricht, vom tatsächlichen Wert ab. In der folgenden Beschreibung wird für den Fehler der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') angenommen, die Variationen des Messungsergebnisses unter Vernachlässigung des Standardversatzes zu sein. Somit gibt es Fälle, in denen der Fehler der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') klein ist, selbst wenn die Kalibrierung unkorrekt ist und sich das Ergebnis der Berechnung stark vom tatsächlichen Ankunftswinkel unterscheidet.
    Die Revision gemäß der ersten Ausführungsform erfolgt in einer solchen Situation der Sichtlinien-Kommunikation, wo die Sicht unbehindert ist. Danach, wenn der Fehler aufgrund des GNSS infolge einer Behinderung durch ein Gebäude oder dergleichen zunimmt, kann die Richtung der Kommunikationseinrichtung 200 unter Verwendung der bereits revidierten zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') geschätzt werden.
  • Der erste Schwellenwert TH1 kann unter Berücksichtigung der Standardabweichungen aufgrund des Einflusses des individuellen Unterschieds unter einer Vielzahl von Antennen, des Installationsfehlers aufgrund der Installation jeder der Vielzahl von Antennen oder der Temperaturänderung und des zulässigen Bereichs des Fehlers der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ'), der durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechnet wird, einschließlich des Fehlers aufgrund der Kalibrierung, bestimmt werden. Hier kann der erste Schwellenwert TH1 auf einen kleinen Wert eingestellt sein. Wenn der erste Schwellenwert TH1 auf einen kleinen Wert eingestellt ist, kann die Kommunikationseinrichtung 100 die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) bestimmen, die berechnet wird, wenn der Wert ΔM1 der Erste-Position-Fehler-Information und der Wert ΔM2 der Zweite-Position-Fehler-Information als eine Ankunftsrichtung höherer Genauigkeit klein sind.
  • Hier kann ein Bemessungswert des Zweite-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ') durch eine Anwendung bestimmt werden, die die Ankunftsrichtung berechnet. Beispielsweise wird eine Präzision innerhalb von etwa 0,57 Grad notwendig, um mittels der Anwendung eine Präzision innerhalb von 1 m auf 100 m voraus zu erreichen.
  • Die zweite Berechnungseinheit 150 berechnet die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ'), als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung 100 zur Kommunikationseinrichtung 200 auf Grundlage eines von der Kommunikationseinrichtung 200 übertragenen Signals. Konkret berechnet die zweite Berechnungseinheit 150 die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf Grundlage eines über die Antennenelemente 160_1 bis 160_n empfangenen Signals. Zum Beispiel berechnet die zweite Berechnungseinheit 150 die zweite Ankunftsrichtung unter Verwendung von Wellenforminformationen über das Signal und eines Verfahrens, wie MUSIC (Multiple Signal Classification) oder ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques).
  • Wenn der Revisionsbefehl C empfangen wird, führt die zweite Berechnungseinheit 150 einen Revisionsprozess des Änderns des Winkels θ', der die zweite Ankunftsrichtung repräsentiert, in den Wert des Winkels θ, der die erste Ankunftsrichtung repräsentiert, aus. Wenn beispielsweise die zweite Berechnungseinheit 150 den Revisionsbefehl C empfängt, ist der Winkel θ' in 1 der Winkel θ, der die erste Ankunftsrichtung repräsentiert.
  • Als nächstes wird im Folgenden ein durch die Kommunikationseinrichtung 100 ausgeführter Prozess unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das einen durch die Kommunikationseinrichtung in der ersten Ausführungsform ausgeführten Prozess zeigt.
    (Schritt S11) Die Empfangseinheit 120 empfängt die Erste-Position-Information (x1, y1) und die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) von der Erwerbungseinheit 110. Die Empfangseinheit 120 empfängt das durch die Kommunikationseinrichtung 200 übertragene Signal über die Antennenelemente 160_1 bis 160_n. Die Empfangseinheit 120 demoduliert das empfangene Signal. Die Empfangseinheit 120 erwirbt die Zweite-Position-Information (x2, y2) und die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) durch Demodulieren des Signals.
  • (Schritt S12) Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 berechnet den Winkel θ2 unter Verwendung des Ausdrucks (1). Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 berechnet den Winkel θ, repräsentierend die erste Ankunftsrichtung, unter Verwendung des Ausdrucks (2).
  • Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 bestimmt die erste Ankunftsrichtung als die Richtung des Winkels θ unter Bezugnahme auf die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100. Wie oben berechnet die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) unter Verwendung des Ausdrucks (1) und des Ausdrucks (2). (Schritt S13) Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132 berechnet den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) unter Verwendung des Ausdrucks (3).
  • (Schritt S14) Die Beurteilungseinheit 140 beurteilt, ob oder ob nicht der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1. Wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1 (Ja in Schritt S14) beurteilt die Beurteilungseinheit 140, dass die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit ist. Die Beurteilungseinheit 140 bestimmt, die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) zu revidieren. Dann bringt die Beurteilungseinheit 140 den Prozess weiter zu Schritt S15.
  • Wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) größer ist als oder gleich ist wie der erste Schwellenwert TH1 (Nein in Schritt S14) bringt die Beurteilungseinheit 140 den Prozess weiter zu Schritt S16.
  • (Schritt S15) Die Beurteilungseinheit 140 überträgt den Revisionsbefehl C an die zweite Berechnungseinheit 150, um die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend zu machen.
  • (Schritt S16) Die zweite Berechnungseinheit 150 berechnet die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf Grundlage eines durch die Kommunikationseinrichtung 200 übertragenen Signals.
  • (Schritt S17) Die zweite Berechnungseinheit 150 beurteilt, ob oder ob nicht der Revisionsbefehl C empfangen ist. Wenn der Revisionsbefehl C empfangen ist (Ja in Schritt S17), bringt die zweite Berechnungseinheit 150 den Prozess weiter zu Schritt S18.
  • Wenn der Revisionsbefehl C nicht empfangen ist (Nein in Schritt S17), gibt die zweite Berechnungseinheit 150 die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') aus. Dann beendet die zweite Berechnungseinheit 150 den Prozess.
  • (Schritt S18) Die zweite Berechnungseinheit 150 führt einen Revisionsprozess des Änderns des Winkels θ', der die zweite Ankunftsrichtung repräsentiert, in den Wert des Winkels θ, der die erste Ankunftsrichtung repräsentiert, aus. Konkret führt die zweite Berechnungseinheit 150 den Revisionsprozess des Machens der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinzustimmen aus. Die zweite Berechnungseinheit 150 gibt die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') nach Durchlaufen der Änderung, übereinzustimmen, (nach der Revision) aus. Dann beendet die zweite Berechnungseinheit 150 den Prozess.
  • Wenn für die Erste-Ankunftsrichtung (Winkel θ) in Schritt S14 beurteilt wird, eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit zu sein, kann die Beurteilungseinheit 140 die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) an eine in der Kommunikationseinrichtung 100 enthaltene Hardwareeinrichtung oder eine mit der Kommunikationseinrichtung 100 verbindbare Einrichtung übertragen. Die mit der Kommunikationseinrichtung 100 verbindbare Einrichtung kann eine Einrichtung sein, die über ein Netzwerk mit der Kommunikationseinrichtung 100 verbindbar ist. Beim Ausgeben der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ), befiehlt die Beurteilungseinheit 140 der zweiten Berechnungseinheit 150, die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') nicht zu berechnen. Dementsprechend kann die Verarbeitungslast auf die Kommunikationseinrichtung 100 verringert werden, da die Kommunikationseinrichtung 100 von der Notwendigkeit befreit wird, den Prozess des Berechnens der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') auszuführen.
  • Wenn für die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) in Schritt S14 beurteilt wird, eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit zu sein, kann die Beurteilungseinheit 140 die durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechnete zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') erwerben und die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend machen. Die Beurteilungseinheit 140 kann entweder die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') nach Durchlaufen der Änderung, übereinzustimmen, über die zweite Berechnungseinheit 150 ausgeben, oder die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') nach Durchlaufen der Änderung, übereinzustimmen, nicht über die zweite Berechnungseinheit 150 an eine in der Kommunikationseinrichtung 100 enthaltene Hardwareeinrichtung oder eine mit der Kommunikationseinrichtung 100 verbindbare Einrichtung ausgeben.
  • Beim Ausgeben der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ'), kann die zweite Berechnungseinheit 150 die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') an eine in der Kommunikationseinrichtung 100 enthaltene Hardwareeinrichtung oder eine mit der Kommunikationseinrichtung 100 verbindbare Einrichtung ausgeben.
  • Es ist für die zweite Berechnungseinheit 150 auch möglich, die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') zu berechnen, bevor die erste Berechnungseinheit 130 die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) und den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) berechnet.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform berechnet die Kommunikationseinrichtung 100 die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) unter Verwendung der Erste-Position-Information (x1, y1), der Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1), der Zweite-Position-Information (x2, y2) und der Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2). Wenn für die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) beurteilt wird, eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit zu sein, revidiert die Kommunikationseinrichtung 100 die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ). Zum Beispiel ist die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ), die für die Revision verwendet wird, nicht unter dem Einfluss des individuellen Unterschieds unter einer Vielzahl von Antennen. Daher muss der Nutzer den Einfluss unter Verwendung einer Kalibriereinrichtung nicht regelmäßig revidieren.
  • Die Kommunikationseinrichtung 100 umfasst die Erwerbungseinheit 110 (d. h. Empfangseinrichtung von GNSS) und ist in der Lage des Revidierens der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit, wenn die Zweite-Position-information (x2, y2) und die Zweite-Position-Fehler-Information (Wert ΔM2) von der Kommunikationseinrichtung 200 empfangen werden. Daher ist die Kommunikationseinrichtung 100 in der Lage des Revidierens der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit mit geringen Kosten ohne Aufbau einer gut ausgestatteten Infrastruktur.
  • Wie vorstehend erläutert, gemäß der ersten Ausführungsform, ist die Kommunikationseinrichtung 100 in der Lage des Revidierens der durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechneten zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit mit geringen Kosten.
  • Zweite Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform nachfolgend beschrieben. In der zweiten Ausführungsform erfolgt die Beschreibung hauptsächlich für Unterschiede zur ersten Ausführungsform und Elemente, die der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, werden weggelassen.
  • In der ersten Ausführungsform beurteilt die Beurteilungseinheit 140, ob die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') revidiert werden sollte oder nicht unter Verwendung des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ). In der zweiten Ausführungsform beurteilt eine Beurteilungseinheit 140a, ob die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') revidiert werden sollte oder nicht unter Verwendung eines Zuverlässigkeitsgrades der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ').
  • 6 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationseinrichtung in einer zweiten Ausführungsform zeigt. Die Kommunikationseinrichtung 100a umfasst die Beurteilungseinheit 140a und eine zweite Berechnungseinheit 150a. Die Kommunikationseinrichtung 100a unterscheidet sich von der Kommunikationseinrichtung 100 in Funktionen der Beurteilungseinheit 140a und der zweiten Berechnungseinheit 150a. In 6 ist jeder Komponente, die identisch zu einer in 1 gezeigten Komponente ist oder dieser entspricht, das gleiche Bezugszeichen wie in 1 zugewiesen. In der zweiten Ausführungsform wird auf die 1 bis 5 Bezug genommen.
  • Die zweite Berechnungseinheit 150a berechnet die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') und einen Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE. Der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE gibt den Zuverlässigkeitsgrad der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ')an. Die zweite Berechnungseinheit 150a stellt den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE ein auf Grundlage des Zustands der Übertragungsstrecke zwischen der Kommunikationseinrichtung 100a und der Kommunikationseinrichtung 200.
  • Der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE wird nachfolgend im Detail erläutert. Die zweite Berechnungseinheit 150a stellt den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE auf einen großen Wert ein, wenn die Übertragungsstrecke eine Sichtlinie-Übertragungsstrecke ist. Konkret stellt die zweite Berechnungseinheit 150a den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE auf einen großen Wert ein, wenn zwischen der Kommunikationseinrichtung 100a und der Kommunikationseinrichtung 200 kein Hindernis vorhanden ist und die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') wird unter Verwendung eines Signals berechnet, das von der Kommunikationseinrichtung 200 direkt empfangen wird.
  • Die zweite Berechnungseinheit 150a stellt den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE auf einen kleinen Wert ein, wenn die Übertragungsstrecke eine Über-dem-Horizont-Übertragungsstrecke ist. Konkret stellt die zweite Berechnungseinheit 150a den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE auf einen kleinen Wert ein, wenn das Signal von der Kommunikationseinrichtung 200 nicht direkt empfangen werden kann, ein durch ein benachbartes Objekt reflektiertes Signal empfangen wird und die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') unter Verwendung des Signals berechnet wird.
  • Die zweite Berechnungseinheit 150a ist in der Lage des Durchführens der Beurteilung darüber, ob die Übertragungsstrecke eine Sichtlinien-Übertragungsstrecke oder eine Über-dem-Horizont-Übertragungsstrecke ist unter Verwendung eines Verzögerungsprofils oder dergleichen.
    Nach Einstellen des Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrads RE überträgt die zweite Berechnungseinheit 150a den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE an die Beurteilungseinheit 140a.
  • Es ist für die zweite Berechnungseinheit 150a auch möglich, den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE zu berechnen auf Grundlage einer Fluktuation in der Übertragungsstrecke zwischen der Kommunikationseinrichtung 100a und der Kommunikationseinrichtung 200. Die zweite Berechnungseinheit 150a stellt den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE zum Beispiel als einen kleinen Wert ein, wenn die Fluktuation im Übertragungspfad groß ist. Die zweite Berechnungseinheit 150a stellt den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE zum Beispiel auf einen großen Wert ein, wenn die Fluktuation in der Übertragungsstrecke gering ist.
  • Wenn der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE einen zweiten Schwellenwert TH2 überschreitet, überträgt die Beurteilungseinheit 140a den Revisionsbefehls C an die zweite Berechnungseinheit 150a, um die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend zu machen.
  • Der zweite Schwellenwert TH2 ist ein vorherbestimmter Wert. Der zweite Schwellenwert TH2 ist in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeichert.
    Der zweite Schwellenwert TH2 kann bestimmt werden unter Berücksichtigung der Standardabweichungen aufgrund des Einflusses des individuellen Unterschieds unter einer Vielzahl von Antennen, des Installationsfehlers aufgrund der Installation jeder der Vielzahl von Antennen und der Temperaturänderung und des zulässigen Bereichs des Fehlers der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ'), der durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechnet wird, einschließlich des Fehlers aufgrund der Kalibrierung.
  • Als nächstes wird im Folgenden ein durch die Kommunikationseinrichtung 100a ausgeführter Prozess unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm beschrieben.
    7 ist ein Flussdiagramm, das einen durch die Kommunikationseinrichtung in der zweiten Ausführungsform ausgeführten Prozess zeigt. Der in 7 dargestellte Prozess unterscheidet sich von dem in 5 dargestellten Prozess dadurch, dass die Kommunikationseinrichtung 100a die Schritte S14a bis S19a ausführt. In 7 werden daher im Folgenden nur die Schritte S14a bis S19a beschrieben, während die Beschreibung der anderen Schritte weggelassen wird, indem die Schritte mit den gleichen Schrittnummern wie in 5 versehen werden.
  • (Schritt S14a) Die Beurteilungseinheit 140a beurteilt, ob oder ob nicht der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1. Wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1 (Ja in Schritt S14a) beurteilt die Beurteilungseinheit 140a, dass die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit ist. Dann bringt die Beurteilungseinheit 140a den Prozess weiter zu Schritt S15a.
  • Wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) größer ist als oder gleich ist wie der erste Schwellenwert TH1 (Nein in Schritt S14a) beendet die Beurteilungseinheit 140a den Prozess.
  • (Schritt S15a) Die zweite Berechnungseinheit 150a berechnet die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf Grundlage eines durch die Kommunikationseinrichtung 200 übertragenen Signals.
  • (Schritt S16a) Die zweite Berechnungseinheit 150a beurteilt, ob die Übertragungsstrecke eine Sichtlinien-Übertragungsstrecke oder eine Über-dem-Horizont-Übertragungsstrecke ist unter Verwendung eines Verzögerungsprofils oder dergleichen. Wenn die Übertragungsstrecke eine Sichtlinien-Übertragungsstrecke ist, stellt die zweite Berechnungseinheit 150A den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE auf einen großen Wert ein. Wenn die Übertragungsstrecke eine Über-dem-Horizont-Übertragungsstrecke ist, stellt die zweite Berechnungseinheit 150a den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE auf einen kleinen Wert ein.
    Die zweite Berechnungseinheit 150a überträgt den Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE an die Beurteilungseinheit 140a.
  • (Schritt S17a) Die Beurteilungseinheit 140a beurteilt, ob oder ob nicht der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE höher ist als der zweite Schwellenwert TH2. Wenn der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE höher ist als der zweite Schwellenwert TH2 (Ja in Schritt S17a), bringt die Beurteilungseinheit 140a den Prozess weiter zu Schritt S18a. Wenn der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE kleiner ist als oder gleich ist wie der zweite Schwellenwert TH2 (Nein in Schritt S17a), beendet die Beurteilungseinheit 140a den Prozess.
  • (Schritt S18a) Die Beurteilungseinheit 140a überträgt den Revisionsbefehl C an die zweite Berechnungseinheit 150a, um die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend zu machen.
  • (Schritt S19a) Die zweite Berechnungseinheit 150a ändert die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ). Konkret macht die zweite Berechnungseinheit 150a die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend. Die zweite Berechnungseinheit 150a gibt die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') nach Durchlaufen der Änderung, übereinzustimmen, aus. Dann beendet die zweite Berechnungseinheit 150a den Prozess.
  • Da die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') den Standardversatz, der durch unkorrekte Kalibrierung verursacht wird, und den Fehler, der den bereits erwähnten Variationen des Messungsergebnisses entspricht, enthält, besteht die Möglichkeit, dass die Genauigkeit der Ankunftsrichtung gering ist, selbst wenn der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE hoch ist. Daher macht die Kommunikationseinrichtung 100a, die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend, wenn für die Genauigkeit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) beurteilt wird, hoch zu sein, selbst wenn der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE hoch ist. Die Kommunikationseinrichtung 100a ist in der Lage des Durchführens von Revision eines hohen Zuverlässigkeitsgrades durch Einstellen des zweiten Schwellenwerts TH2 auf einen großen Wert. Im Übrigen, wenn der Zweite-Ankunftsrichtung-Zuverlässigkeitsgrad RE kleiner ist als oder gleich ist wie der zweite Schwellenwert TH2 (Nein in Schritt S17a), muss die zweite Berechnungseinheit 150a die in Schritt S15a berechnete zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') nicht ausgeben. Dies liegt daran, dass die Genauigkeit der Ankunftsrichtung als deutlich gering betrachtet wird.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform führt die Kommunikationseinrichtung 100a den Revisionsprozess des Machens der durch die zweite Berechnungseinheit 150a berechneten zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) hoher Genauigkeit übereinzustimmen, aus. Dementsprechend ist die Kommunikationseinrichtung 100 in der Lage des Revidierens der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit.
  • Dritte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform nachfolgend beschrieben. In der dritten Ausführungsform erfolgt die Beschreibung hauptsächlich für Unterschiede zur ersten Ausführungsform und Elemente, die der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, werden ausgelassen.
  • In der ersten Ausführungsform beurteilt die Beurteilungseinheit 140, ob die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') revidiert werden sollte oder nicht unter Verwendung des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ). In der dritten Ausführungsform beurteilt eine Beurteilungseinheit 140b, ob die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') revidiert werden sollte oder nicht unter Verwendung eines Variationsbetrages der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) und eines Variationsbetrages des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ).
  • 8 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationseinrichtung in der dritten Ausführungsform zeigt. Die Kommunikationseinrichtung 100b umfasst eine erste Berechnungseinheit 130a und die Beurteilungseinheit 140b. Die erste Berechnungseinheit 130a umfasst eine Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a und eine Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a. Die Kommunikationseinrichtung 100b unterscheidet sich von der Kommunikationseinrichtung 100 in Funktionen der Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a, der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a und der Beurteilungseinheit 140b. In 8 ist jeder Komponente, die identisch zu einer in 1 gezeigten Komponente ist oder dieser entspricht, das gleiche Bezugszeichen wie in 1 zugewiesen. In der dritten Ausführungsform wird auf die 1 bis 4 Bezug genommen.
  • Jedes Mal, wenn die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) berechnet, speichert die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a die berechnete erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103. Insbesondere, jedes Mal, wenn die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a die erste Ankunftsrichtung berechnet, speichert die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a den Winkel θ, der der berechneten ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) entspricht, in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103. Daher speichert die flüchtige Speichereinrichtung 102 oder die nichtflüchtige Speichereinrichtung 103 die Winkel θ, die den zuvor berechneten und zeitlich unterschiedlichen ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ) entsprechen.
  • Jedes Mal, wenn die Erste-Ankunftsrichtung-Fehlerberechnungseinheit 132a den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) berechnet, speichert die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a den berechneten Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103. Daher speichert die flüchtige Speichereinrichtung 102 oder die nichtflüchtige Speichereinrichtung 103 die zuvor berechneten und zeitlich unterschiedlichen Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ).
  • Als nächstes wird im Folgenden ein durch die Kommunikationseinrichtung 100b ausgeführter Prozess unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm beschrieben.
  • 9 ist ein Flussdiagramm (Teil 1), das einen durch die Kommunikationseinrichtung in der dritten Ausführungsform ausgeführten Prozess zeigt.
  • (Schritt S21) Die Empfangseinheit 120 empfängt die Erste-Position-Information (x1, y1) und die Erste-Position-Fehler-Information (Wert ΔM1) von der Erwerbungseinheit 110. Die Empfangseinheit 120 empfängt ein durch die Kommunikationseinrichtung 200 übertragenes Signal über die Antennenelemente 160_1 bis 160_n. Die Empfangseinheit 120 demoduliert das empfangene Signal. Die Empfangseinheit 120 erwirbt die Zweite-Position-Information und die Zweite-Position-Fehlerinformation (Wert ΔM2) durch Demodulieren des Signals.
  • (Schritt S22) Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a berechnet θ2 unter Verwendung des Ausdrucks (1). Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a berechnet θ unter Verwendung des Ausdrucks (2). Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131 bestimmt die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) als die Richtung des Winkels θ unter Bezugnahme auf die Richtung der Kommunikationseinrichtung 100b. Wie oben berechnet die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) unter Verwendung des Ausdrucks (1) und des Ausdrucks (2).
  • Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a speichert den Winkel θ, der der unter Verwendung von Ausdruck (2) berechneten ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) entspricht, in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103.
  • (Schritt S23) Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a berechnet den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) unter Verwendung des Ausdrucks (3).
  • Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a speichert den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103.
  • (Schritt S24) Die Beurteilungseinheit 140b beurteilt, ob oder ob nicht der in Schritt S23 berechnete Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1. Wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) kleiner ist als der erste Schwellenwert TH1 (Ja in Schritt S24) beurteilt die Beurteilungseinheit 140b, dass die in Schritt S22 berechnete erste Ankunftsrichtung (Winkel θ) eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit ist. Dann bringt die Beurteilungseinheit 140b den Prozess weiter zu Schritt S25.
  • Wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) größer ist als oder gleich ist wie der erste Schwellenwert TH1 (Nein in Schritt S24) bringt die Beurteilungseinheit 140b den Prozess weiter zu Schritt S32.
  • (Schritt S25) Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a berechnet den Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ). Insbesondere berechnet die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a den Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) als die Größe der Variation der Winkel θ entsprechend einer Vielzahl von ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ), die in einem Zeitraum vom Zeitpunkt der Berechnung der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) im Schritt S22 bis zu einer Zeit berechnet werden, die eine vorgeschriebene Zeit früher als der Zeitpunkt der Berechnung ist und in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeichert wird. Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a berechnet die Größe der Variation der Vielzahl von ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ) unter Verwendung der Standardabweichung. Zum Beispiel integriert die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a das Quadrat der Differenz zwischen dem Mittelwert der Vielzahl der ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ) und jeder der Vielzahl von ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ).
  • Es ist auch möglich, dass die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a den Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) wie folgt berechnet: Unter den in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeicherten Daten identifiziert die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a eine Vielzahl von ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ), die in einem Zeitraum vom Zeitpunkt der Berechnung der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) im Schritt S22 bis zu einem Zeitpunkt, der eine vorgeschriebene Zeit früher als der Zeitpunkt der Berechnung ist, berechnet werden. Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a wählt zwei erste Ankunftsrichtungen (Winkel θ) aus der Vielzahl der ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ) aus. Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a bestimmt eine Kombination aus ausgewählten zwei ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ), die die Differenz zwischen zwei ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ) maximiert. Die Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit 131a berechnet die Differenz zwischen den zwei ersten Ankunftsrichtungen (Winkel θ) der bestimmten Kombination als den Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ).
  • (Schritt S26) Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a berechnet den Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ). Insbesondere berechnet die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a den Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) als die Größe der Variation einer Vielzahl von Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern (Winkel Δθ), die in einem Zeitraum vom Zeitpunkt der Berechnung des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) im Schritt S23 bis zu einer Zeit, die eine vorgeschriebene Zeit früher als der Zeitpunkt der Berechnung ist, berechnet werden, und in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeichert sind. Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a berechnet die Größe der Variation der Vielzahl von Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern (Winkel Δθ) unter Verwendung der Standardabweichung. Zum Beispiel integriert die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a das Quadrat der Differenz zwischen dem Mittelwert der Vielzahl von Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern (Winkel Δθ) und jeder der Vielzahl von Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern (Winkel Δθ).
  • Es ist auch möglich, dass die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a den Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) wie folgt berechnet: Unter den in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeicherten Daten identifiziert die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a eine Vielzahl von Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern (Winkel Δθ), die in einem Zeitraum vom Zeitpunkt des Berechnens des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) im Schritt S23 bis zu einem Zeitpunkt,, der eine vorgeschriebene Zeit früher als der Zeitpunkt der Berechnung ist, berechnet werden. Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a wählt zwei Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) aus der Vielzahl der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler (Winkel Δθ) aus und bestimmt eine Kombination aus zwei Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern (Winkel Δθ), die die Differenz zwischen zwei Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern (Winkel Δθ) maximiert. Die Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit 132a berechnet die Differenz zwischen den zwei Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern (Winkel Δθ) der bestimmten Kombination als den Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ).
  • (Schritt S27) Die Beurteilungseinheit 140b beurteilt, ob oder ob nicht der Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) kleiner ist als ein dritter Schwellenwert TH3. Wenn der Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) kleiner ist als der dritte Schwellenwert TH3 (Ja in Schritt S27) bringt die Beurteilungseinheit 140b den Prozess weiter zu Schritt S28. Wenn der Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) größer ist als oder gleich ist wie der dritte Schwellenwert TH3 (Nein in Schritt S27) bringt die Beurteilungseinheit 140b den Prozess weiter zu Schritt S32.
  • (Schritt S28) Die Beurteilungseinheit 140b beurteilt, ob oder ob nicht der Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) kleiner ist als der dritte Schwellenwert TH3. Wenn der Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) kleiner ist als der dritte Schwellenwert TH3 (Ja in Schritt S28) bringt die Beurteilungseinheit 140b den Prozess weiter zu Schritt S31. Wenn der Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) größer ist als oder gleich ist wie der dritte Schwellenwert TH3 (Nein in Schritt S28) bringt die Beurteilungseinheit 140b den Prozess weiter zu Schritt S32.
  • 10 ist ein Flussdiagramm (Teil 2), das einen durch die Kommunikationseinrichtung in der dritten Ausführungsform ausgeführten Prozess zeigt.
  • (Schritt S31) Die Beurteilungseinheit 140b überträgt den Revisionsbefehl C an die zweite Berechnungseinheit 150, um die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend zu machen.
  • (Schritt S32) Die zweite Berechnungseinheit 150 berechnet die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf Grundlage eines durch die Kommunikationseinrichtung 200 übertragenen Signals.
  • (Schritt S33) Die zweite Berechnungseinheit 150 beurteilt, ob oder ob nicht der Revisionsbefehl C empfangen ist. Wenn der Revisionsbefehl C empfangen ist (Ja in Schritt S33), bringt die zweite Berechnungseinheit 150 den Prozess weiter zu Schritt S34.
  • Wenn der Revisionsbefehl C nicht empfangen ist (Nein in Schritt S33), gibt die zweite Berechnungseinheit 150 die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') aus. Dann beendet die zweite Berechnungseinheit 150 den Prozess.
  • (Schritt S34) Die zweite Berechnungseinheit 150a ändert die in Schritt S32 berechnete zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf die erste Ankunftsrichtung (Winkel θ). Die zweite Berechnungseinheit 150a macht die in Schritt S32 berechnete zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) übereinstimmend. Die zweite Berechnungseinheit 150 gibt die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') nach Durchlaufen der Änderung, übereinzustimmen, aus. Dann beendet die zweite Berechnungseinheit 150 den Prozess.
  • Der dritte Schwellenwert TH3 ist ein vorherbestimmter Wert. Der dritte Schwellenwert TH3 ist in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeichert.
    Der dritte Schwellenwert TH3 kann bestimmt werden unter Berücksichtigung der Standardabweichungen aufgrund des Einflusses des individuellen Unterschieds zwischen einer Vielzahl von Antennen, des Installationsfehlers aufgrund der Installation jeder der Vielzahl von Antennen und der Temperaturänderung und des zulässigen Bereichs des Fehlers der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ'), der durch die zweite Berechnungseinheit 150 berechnet wird, einschließlich des Fehlers aufgrund der Kalibrierung. Die Kommunikationseinrichtung 100b ist in der Lage des Durchführens von Revision auf eine Ankunftsrichtung hohen Zuverlässigkeitsgrades durch Einstellen des dritten Schwellenwerts TH3 auf einen kleinen Wert.
  • Die Beurteilungseinheit 140b führte die Beurteilungen in Schritt S27 und Schritt S28 unter Verwendung des dritten Schwellenwerts TH3 durch. Die Beurteilungseinheit 140b kann die Beurteilungen in Schritt S27 und Schritt S28 allerdings auch unter Verwendung anderer Schwellenwerte durchführen. Die Beurteilungseinheit 140b führt die Beurteilungen in Schritt S27 unter Verwendung des dritten Schwellenwerts TH3 durch. Die Beurteilungseinheit 140b führt die Beurteilung in Schritt S28 unter Verwendung eines vierten Schwellenwerts TH4 durch. Wenn dann der Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) kleiner ist als der vierte Schwellenwert TH4, bringt die Beurteilungseinheit 140b den Prozess weiter zu Schritt S31. Wenn der Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) größer ist als oder gleich ist wie der vierte Schwellenwert TH4, bringt die Beurteilungseinheit 140b den Prozess weiter zu Schritt S32.
    Im Übrigen ist der vierte Schwellenwert TH4 ein vorherbestimmter Wert. Der vierte Schwellenwert TH4 ist in der flüchtigen Speichereinrichtung 102 oder der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 103 gespeichert.
  • Die Kommunikationseinrichtung 100b macht die zweite Ankunftsrichtung (Winkel θ') mit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) hoher Genauigkeit übereinstimmend, wenn für die Genauigkeit der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) beurteilt wird, hoch zu sein, und der Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung (Winkel θ) und der Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers (Winkel Δθ) kleiner sind als der Schwellenwert. Dementsprechend ist die Kommunikationseinrichtung 100 in der Lage des Revidierens der zweiten Ankunftsrichtung (Winkel θ') auf eine Ankunftsrichtung hoher Genauigkeit.
  • Merkmale in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100, 100a, 100b
    Kommunikationseinrichtung,
    110
    Erwerbungseinheit,
    120
    Empfangseinheit,
    130, 130a
    erste Berechnungseinheit,
    131, 131a
    Erste-Ankunftsrichtung-Berechnungseinheit,
    132, 132a
    Erste-Ankunftsrichtung-Fehler-Berechnungseinheit,
    140, 140a, 140b
    Beurteilungseinheit,
    150, 150a
    zweite Berechnungseinheit,
    160
    Antennenelement,
    200
    Kommunikationseinrichtung

Claims (9)

  1. Kommunikationseinrichtung (100), die ein Signal, das von einem Positionsbestimmungssystem bereitgestellt wird, empfängt und mit einer ersten Kommunikationseinrichtung (200) kommuniziert, wobei die Kommunikationseinrichtung (100) umfasst: eine Erwerbungseinheit (110), die eine Erste-Position-Information, angebend eine erste Position der Kommunikationseinrichtung (100), und eine Erste-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der ersten Position, erwirbt auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals; eine Empfangseinheit (120), die eine Zweite-Position-Information, angebend eine zweite Position der ersten Kommunikationseinrichtung (200), und eine Zweite-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der zweiten Position, die durch die erste Kommunikationseinrichtung (200) auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals erworben wurden, empfängt; eine erste Berechnungseinheit (130), die eine erste Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung (100) zur ersten Kommunikationseinrichtung (200) und einen Erste-Ankunftsrichtung-Fehler, angebend einen Fehler der ersten Ankunftsrichtung, berechnet auf Grundlage einer oder mehrerer Information/en aus der Erste-Position-Information, der Erste-Position-Fehler-Information, der Zweite-Position-Information und der Zweite-Position-Fehler-Information; eine zweite Berechnungseinheit (150), die eine zweite Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung (100) zur ersten Kommunikationseinrichtung (200) berechnet auf Grundlage eines von der ersten Kommunikationseinrichtung (200) übertragenen Signals und einen Zuverlässigkeitsgrad der zweiten Ankunftsrichtung einstellt auf Grundlage eines Zustands einer Übertragungsstrecke zwischen der Kommunikationseinrichtung (100) und der ersten Kommunikationseinrichtung (200); und eine Beurteilungseinheit (140), die die zweite Berechnungseinheit (150) veranlasst, die zweite Ankunftsrichtung zu revidieren auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler kleiner als ein vorherbestimmter erster Schwellenwert und der Zuverlässigkeitsgrad höher ist als ein vorherbestimmter zweiter Schwellenwert.
  2. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beurteilungseinheit (140) die zweite Berechnungseinheit (150) veranlasst, die zweite Ankunftsrichtung zu revidieren, um die zweite Ankunftsrichtung nahe zur ersten Ankunftsrichtung zu bringen.
  3. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beurteilungseinheit (140) die zweite Berechnungseinheit (150) veranlasst, die zweite Ankunftsrichtung zu revidieren, um die zweite Ankunftsrichtung mit der ersten Ankunftsrichtung übereinstimmend zu machen.
  4. Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Berechnungseinheit (130) die erste Ankunftsrichtung berechnet auf Grundlage der Erste-Position-Information und der Zweite-Position-Information und den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler berechnet auf Grundlage der Erste-Position-Information, der Erste-Position-Fehler-Information, der Zweite-Position-Information und der Zweite-Position-Fehler-Information.
  5. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Berechnungseinheit (130) den Erste-Ankunftsrichtung-Fehler berechnet auf Grundlage eines Abstands zwischen der ersten Position und der zweiten Position, der Erste-Position-Fehler-Information und der Zweite-Position-Fehler-Information.
  6. Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Berechnungseinheit (130) einen Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung berechnet auf Grundlage einer Vielzahl von zuvor berechneten ersten Ankunftsrichtungen und einen Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers berechnet auf Grundlage einer Vielzahl von zuvor berechneten Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern, und die Beurteilungseinheit (140) die zweite Berechnungseinheit (150) veranlasst, die zweite Ankunftsrichtung zu revidieren auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler kleiner ist als der erste Schwellenwert und beide, der Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung und der Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers kleiner sind als ein vorherbestimmter dritter Schwellenwert.
  7. Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Berechnungseinheit (130) einen Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung berechnet auf Grundlage einer Vielzahl von zuvor berechneten ersten Ankunftsrichtungen und einen Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers berechnet auf Grundlage einer Vielzahl von zuvor berechneten Erste-Ankunftsrichtung-Fehlern, und die Beurteilungseinheit (140) die zweite Berechnungseinheit (150) veranlasst, die zweite Ankunftsrichtung zu revidieren auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler kleiner ist als der erste Schwellenwert, der Variationsbetrag der ersten Ankunftsrichtung kleiner ist als ein vorherbestimmter dritter Schwellenwert und der Variationsbetrag des Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers kleiner ist als ein vorherbestimmter vierter Schwellenwert.
  8. Steuerungsverfahren, das durch eine Kommunikationseinrichtung (100), empfangend ein Signal, das von einem Positionsbestimmungssystem bereitgestellt wird, und kommunizierend mit einer ersten Kommunikationseinrichtung (200), durchgeführt wird, wobei das Steuerungsverfahren umfasst: Erwerben einer Erste-Position-Information, angebend eine erste Position der Kommunikationseinrichtung (100), und einer Erste-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der ersten Position, auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals; und Empfangen einer Zweite-Position-Information, angebend eine zweite Position der ersten Kommunikationseinrichtung (200), und einer Zweite-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der zweiten Position, die durch die erste Kommunikationseinrichtung (200) erworben wurden, auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals; Berechnen einer ersten Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung (100) zur ersten Kommunikationseinrichtung (200), und eines Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers, angebend einen Fehler der ersten Ankunftsrichtung, auf Grundlage einer oder mehrerer Information/en aus der Erste-Position-Information, der Erste-Position-Fehler-Information, der Zweite-Position-Information und Zweite-Position-Fehler-Information, und Berechnen einer zweiten Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung (100) zur ersten Kommunikationseinrichtung (200) auf Grundlage eines von der ersten Kommunikationseinrichtung (200) übertragenen Signals; Einstellen eines Zuverlässigkeitsgrad der zweiten Ankunftsrichtung auf Grundlage eines Zustands einer Übertragungsstrecke zwischen der Kommunikationseinrichtung (100) und der ersten Kommunikationseinrichtung (200); und Revidieren der zweiten Ankunftsrichtung auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler kleiner ist als ein vorherbestimmter erster Schwellenwert und der Zuverlässigkeitsgrad höher ist als ein vorherbestimmter zweiter Schwellenwert.
  9. Steuerungsprogramm, dass eine Kommunikationseinrichtung (100), empfangend ein Signal, das von einem Positionsbestimmungssystem bereitgestellt wird, und kommunizierend mit einer ersten Kommunikationseinrichtung (200), veranlasst, einen Prozess auszuführen des: Erwerbens einer Erste-Position-Information, angebend eine erste Position der Kommunikationseinrichtung (100), und einer Erste-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der ersten Position, auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals, und Empfangens einer Zweite-Position-Information, angebend eine zweite Position der ersten Kommunikationseinrichtung (200), und einer Zweite-Position-Fehler-Information, angebend einen Fehler der zweiten Position, die durch die erste Kommunikationseinrichtung (200) erworben wurden, auf Grundlage eines vom Positionsbestimmungssystem bereitgestellten Signals; Berechnens einer ersten Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung (100) zur ersten Kommunikationseinrichtung (200), und eines Erste-Ankunftsrichtung-Fehlers, angebend einen Fehler der ersten Ankunftsrichtung, auf Grundlage einer oder mehrerer Information/en aus der Erste-Position-Information, der Erste-Position-Fehler-Information, der Zweite-Position-Information und Zweite-Position-Fehler-Information, und Berechnens einer zweiten Ankunftsrichtung als eine Richtung von der Kommunikationseinrichtung zur ersten Kommunikationseinrichtung auf Grundlage eines von der ersten Kommunikationseinrichtung übertragenen Signals; Einstellen eines Zuverlässigkeitsgrad der zweiten Ankunftsrichtung auf Grundlage eines Zustands einer Übertragungsstrecke zwischen der Kommunikationseinrichtung (100) und der ersten Kommunikationseinrichtung (200); und Revidierens der zweiten Ankunftsrichtung auf Grundlage der ersten Ankunftsrichtung, wenn der Erste-Ankunftsrichtung-Fehler kleiner ist als ein vorherbestimmter erster Schwellenwert und der Zuverlässigkeitsgrad höher ist als ein vorherbestimmter zweiter Schwellenwert.
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