本發(fā)明涉及利用了定位系統(tǒng)和無(wú)線通信的發(fā)送接收終端間的位置信息共享系統(tǒng)及其所使用的發(fā)送接收終端。

背景技術(shù)：

在具備根據(jù)GPS等衛(wèi)星定位系統(tǒng)的導(dǎo)航功能的汽車(chē)間發(fā)送接收車(chē)輛位置、行駛速度等數(shù)據(jù)來(lái)謀求提高相互的安全性的“車(chē)車(chē)間通信”已在研究。另外，出于同樣的考慮，在持有帶GPS功能的便攜電話終端的步行者與汽車(chē)之間共享位置信息的“歩車(chē)間通信”也已在研究。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1涉及在以步行者為對(duì)象的導(dǎo)航中根據(jù)基站發(fā)送的位置信息來(lái)推定自己位置的技術(shù)，公開(kāi)了：設(shè)定以由通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的可通信距離為半徑的該基站的區(qū)域，在通信建立的時(shí)點(diǎn)判斷為從區(qū)域外緣進(jìn)入了區(qū)域內(nèi)。但是，在同一區(qū)域內(nèi)無(wú)法確定相互位置，無(wú)法用于相互共享位置信息的系統(tǒng)、歩車(chē)間通信。

另一方面，在定位系統(tǒng)中，存在如下問(wèn)題：若要為使位置的檢測(cè)精度提高而發(fā)送高分辨率的位置信息，則數(shù)據(jù)大小必然變大，由于數(shù)據(jù)位數(shù)的限制而無(wú)法以1個(gè)數(shù)據(jù)幀一總發(fā)送。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，提出了在車(chē)內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)中將數(shù)據(jù)分割為高位和低位來(lái)發(fā)送，但這并非削減數(shù)據(jù)本身，無(wú)法用于車(chē)車(chē)間通信、歩車(chē)間通信。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：特開(kāi)2006-53047號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：特開(kāi)2014-218167號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

在利用現(xiàn)有通信的情況下，位置信息的傳遞可利用的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度往往受到限制。例如，在想要將位置信息嵌入到無(wú)線LAN的發(fā)送接收物理地址的情況下，整體上可利用24～48比特，但在有限的比特長(zhǎng)度下，要權(quán)衡整個(gè)數(shù)據(jù)的位數(shù)和分辨率，在確保了車(chē)車(chē)間通信所需要的分辨率的情況下，無(wú)法涵蓋可顯示地球上的所有區(qū)域的經(jīng)緯度的所有位。反過(guò)來(lái)說(shuō)，在用有限的比特長(zhǎng)度來(lái)顯示經(jīng)緯度的所有位的情況下，最少的表現(xiàn)位會(huì)變大，無(wú)法傳遞高精度的位置信息。

本發(fā)明是鑒于上述這樣的現(xiàn)狀而完成的，其目的在于，提供能夠以小數(shù)據(jù)量發(fā)送接收高分辨率的位置信息的位置信息共享系統(tǒng)和發(fā)送接收終端。

用于解決問(wèn)題的方案

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果認(rèn)識(shí)到，由于無(wú)線通信的電波到達(dá)范圍有限，要共享高分辨率的位置信息的通信伙伴處于近距離，因此，通過(guò)將要發(fā)送的位置信息限定于無(wú)線電波的到達(dá)范圍的程度并將這以外的信息省略，從而即使發(fā)送高分辨率的位置信息，數(shù)據(jù)量也不會(huì)變大，從而想到了本發(fā)明。

即，本發(fā)明的位置信息共享系統(tǒng)包含至少1個(gè)發(fā)送終端和至少1個(gè)接收終端，上述發(fā)送終端和上述接收終端中的至少一方搭載或者保持于移動(dòng)體，上述發(fā)送終端的位置信息被上述接收終端共享，上述位置信息共享系統(tǒng)的特征在于，

上述發(fā)送終端具備：定位單元，其取得經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，作為自己的位置信息；編碼單元，其將上述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位置碼，上述位置碼對(duì)應(yīng)于根據(jù)大地測(cè)量系統(tǒng)的地圖區(qū)域按規(guī)定大小進(jìn)行格子分割后的網(wǎng)格內(nèi)的與原點(diǎn)之間的經(jīng)緯度差；以及發(fā)送單元，其通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送上述位置碼，

上述接收終端具備：接收單元，其接收上述位置碼；以及復(fù)原單元，其根據(jù)上述位置碼將上述發(fā)送終端的上述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)復(fù)原為在上述接收終端所在的網(wǎng)格或者與該網(wǎng)格相鄰的網(wǎng)格內(nèi)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。

發(fā)明效果

本發(fā)明的位置信息共享系統(tǒng)通過(guò)上述構(gòu)成，具有如下效果。

接收通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送的位置碼的接收終端必然僅可能存在于無(wú)線電波的到達(dá)范圍內(nèi)。因此，將發(fā)送終端的當(dāng)前地點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)僅設(shè)為將地圖區(qū)域按規(guī)定大小進(jìn)行格子分割后的網(wǎng)格內(nèi)的與原點(diǎn)之間的經(jīng)緯度差，也就是說(shuō)，取代唯一地分配給整個(gè)地球的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)而使用網(wǎng)格內(nèi)的與原點(diǎn)之間的經(jīng)緯度差，由此，實(shí)際應(yīng)用上不會(huì)產(chǎn)生弊端，并能極大地削減通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送的位置信息的數(shù)據(jù)量。

另外，通過(guò)削減數(shù)據(jù)量，會(huì)減輕數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、發(fā)送接收的負(fù)擔(dān)，能提高處理速度，進(jìn)行穩(wěn)定的處理，并且能處理更高分辨率的位置信息，能共享高精度的位置信息。

而且，通過(guò)削減數(shù)據(jù)量，能將位置碼嵌入到進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)的數(shù)據(jù)通信的空置區(qū)域，在進(jìn)行正常通信來(lái)進(jìn)行位置信息的共享的情況下，也不需要由位置信息數(shù)據(jù)獨(dú)占無(wú)線通信頻帶，能夠有效利用無(wú)線通信頻帶，可期望用于以車(chē)車(chē)間通信、歩車(chē)間通信為首的各種用途。

另外，即使是移動(dòng)體間的位置信息交換，也無(wú)需經(jīng)由基站等就能夠相互交換位置信息，因此，不需要設(shè)置專(zhuān)用的基站，即使在附近沒(méi)有基站的情況下，也能夠使用現(xiàn)有的設(shè)備交換位置信息。例如，通過(guò)在汽車(chē)、兩輪車(chē)與步行者之間進(jìn)行位置信息的交換，即使在視野差的場(chǎng)所相互也能夠確認(rèn)位置，能夠防止路口的事故，能夠用作將事故防患于未然的預(yù)防安全裝置。

在本發(fā)明中，優(yōu)選上述編碼單元包含計(jì)算位置碼的計(jì)算單元，在該計(jì)算單元用上述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)除以上述網(wǎng)格的經(jīng)度方向和緯度方向的長(zhǎng)度求出余數(shù)，將該余數(shù)作為上述經(jīng)緯度差并轉(zhuǎn)換為位置碼，上述復(fù)原單元包含計(jì)算上述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的計(jì)算單元，在該計(jì)算單元用上述位置碼乘以上述網(wǎng)格的經(jīng)度方向和緯度方向的長(zhǎng)度復(fù)原上述發(fā)送終端的上述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。在該方式中，只要設(shè)定對(duì)地圖區(qū)域進(jìn)行格子分割的網(wǎng)格大小(經(jīng)度方向和緯度方向的長(zhǎng)度)，則無(wú)需確定網(wǎng)格的原點(diǎn)，僅通過(guò)除法運(yùn)算就能夠算出作為該網(wǎng)格內(nèi)的坐標(biāo)的位置碼(經(jīng)緯度差)，且僅通過(guò)將位置碼乘以網(wǎng)格大小就能夠復(fù)原發(fā)送終端的位置信息。

在本發(fā)明中，在上述發(fā)送終端和上述接收終端中的至少一方是具備上述定位單元、上述編碼單元、上述發(fā)送單元、上述接收單元以及上述復(fù)原單元的發(fā)送接收終端的方式中，能夠與其它發(fā)送接收終端之間相互共享位置信息，能用于以謀求提高相互的安全性的車(chē)車(chē)間通信、歩車(chē)間通信為首的各種用途。

在本發(fā)明中，優(yōu)選上述接收終端或者上述發(fā)送接收終端還具備算出從自己位置到上述發(fā)送終端位置的距離的單元，該自己位置是根據(jù)取得的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)得到的，上述發(fā)送終端的位置是上述復(fù)原單元通過(guò)復(fù)原經(jīng)緯度數(shù)據(jù)得到的。不但顯示位置信息，還算出距離，由此，在距離接近規(guī)定值以下的情況下等，能夠立即發(fā)出通知或者警報(bào)等。

在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，按以下方式選定上述格子分割的大?。菏沟蒙鲜鼍W(wǎng)格的緯度方向的長(zhǎng)度和經(jīng)度方向的長(zhǎng)度為上述無(wú)線通信的電波到達(dá)距離的2倍以上，因此，在無(wú)線通信的電波到達(dá)距離內(nèi)必定能夠唯一地決定發(fā)送終端的位置。

在本發(fā)明中，優(yōu)選上述無(wú)線通信是無(wú)線LAN。通過(guò)使用已廣泛普及的現(xiàn)有的無(wú)線LAN的方式，能夠簡(jiǎn)單且低成本地實(shí)施根據(jù)車(chē)車(chē)間通信、歩車(chē)間通信的位置信息的共享。

在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，上述發(fā)送單元包括生成包含上述位置碼的電波信標(biāo)的單元，能通過(guò)上述無(wú)線通信發(fā)送上述電波信標(biāo)，且上述接收單元能接收上述電波信標(biāo)。如上所述，在本發(fā)明的位置信息共享系統(tǒng)中，能夠?qū)⑽恢眯畔⑦M(jìn)行位置編碼而壓縮成小數(shù)據(jù)量，因此，能夠?qū)⑽恢么a嵌入到無(wú)線LAN的電波信標(biāo)，通過(guò)利用進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)按規(guī)定間隔發(fā)送的電波信標(biāo)(網(wǎng)絡(luò)通信中用于廣播的信標(biāo))，不經(jīng)過(guò)協(xié)議上層的通信建立手續(xù)就能夠傳遞位置信息。由此，還具有如下優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)產(chǎn)生由通信建立手續(xù)所致的時(shí)間上的延遲，能夠節(jié)約通信建立手續(xù)所需要的計(jì)算資源。

在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，上述編碼單元能選擇上述網(wǎng)格的格子分割大小，上述發(fā)送單元能將由上述編碼單元選出的分割大小碼追加于上述位置碼進(jìn)行發(fā)送，上述復(fù)原單元構(gòu)成為根據(jù)上述分割大小碼從上述位置碼復(fù)原上述發(fā)送終端的上述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，因此，根據(jù)移動(dòng)體的環(huán)境、速度、使用環(huán)境變更網(wǎng)格大小，就能夠?qū)嵤├脙r(jià)值更高的位置信息的共享。

本發(fā)明也以發(fā)送終端為對(duì)象，上述發(fā)送終端是以上所述的位置信息共享系統(tǒng)中使用的發(fā)送終端，具備上述定位單元、上述編碼單元以及上述發(fā)送單元。

另外，本發(fā)明也以接收終端為對(duì)象，上述接收終端是以上所述的位置信息共享系統(tǒng)中使用的接收終端，具備上述定位單元、上述接收單元以及上述復(fù)原單元。

而且，本發(fā)明也以發(fā)送接收終端為對(duì)象，上述發(fā)送接收終端是以上所述的位置信息共享系統(tǒng)中使用的發(fā)送接收終端，具備上述定位單元、上述編碼單元、上述發(fā)送單元、上述接收單元以及上述復(fù)原單元。

附圖說(shuō)明

圖1是示出構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式的位置信息共享系統(tǒng)的發(fā)送接收終端的框圖，(a)是發(fā)送時(shí)的框圖，(b)是接收時(shí)的框圖。

圖2是示出本發(fā)明實(shí)施方式的位置信息共享系統(tǒng)在發(fā)送時(shí)的處理的流程圖。

圖3是示出本發(fā)明實(shí)施方式的位置信息共享系統(tǒng)在接收時(shí)的處理的流程圖。

圖4是示出用MOD網(wǎng)格進(jìn)行了格子分割的地圖所顯示的發(fā)送終端的位置信息的圖。

圖5是示出用MOD網(wǎng)格進(jìn)行了格子分割的地圖所顯示的接收終端及其電波到達(dá)范圍和與接收終端共享的發(fā)送源候補(bǔ)的關(guān)系的圖。

圖6是示出MOD網(wǎng)格比接收終端的電波到達(dá)范圍小而作為多個(gè)發(fā)送源候補(bǔ)來(lái)復(fù)原的情況的圖。

圖7是示出構(gòu)成本發(fā)明的位置信息共享系統(tǒng)的發(fā)送接收終端的實(shí)施例的圖。

圖8是示出本發(fā)明的位置信息共享系統(tǒng)的通信碼的實(shí)施例的圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1 發(fā)送接收終端

2 地圖

3,S 發(fā)送終端(發(fā)送接收終端)

4,R 接收終端(發(fā)送接收終端)

10 原點(diǎn)

11 GPS接收部(大地測(cè)量單元、GPS模塊)

12 位置信息編碼部(編碼模塊)

13 無(wú)線LAN發(fā)送接收部(無(wú)線LAN數(shù)據(jù)包控制模塊)

14 位置信息復(fù)原部(編碼模塊)

15 顯示部(HMI模塊)

20,20′ 網(wǎng)格(MOD網(wǎng)格)

30,40,40′ 電波到達(dá)范圍

21,22,23 緯線

31,32,33 經(jīng)線

B 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)

Lo 經(jīng)度方向長(zhǎng)度

La 緯度方向長(zhǎng)度

n 傳播系數(shù)

r,r′ 電波到達(dá)距離

X 經(jīng)度

Y 緯度

x 經(jīng)度差

y 緯度差

α 經(jīng)度碼(位置碼)

β 緯度碼(位置碼)

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

本發(fā)明的位置信息共享系統(tǒng)基本上由圖1所示的具備位置信息的發(fā)送功能(a)和接收功能(b)的多個(gè)發(fā)送接收終端1構(gòu)成。也能夠作為通過(guò)僅具備發(fā)送功能(a)的發(fā)送終端1(S)和僅具備接收功能(b)的接收終端1(R)在接收側(cè)共享發(fā)送側(cè)的位置信息的系統(tǒng)來(lái)實(shí)施，但在以下的說(shuō)明中，說(shuō)明通過(guò)發(fā)送接收終端1相互共享位置信息的系統(tǒng)。

在圖1中，發(fā)送接收終端1主要由以下部分構(gòu)成：GPS接收部11，其構(gòu)成取得經(jīng)緯度數(shù)據(jù)作為自己的位置信息的定位單元；位置信息編碼部12，其將取得的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位置碼；無(wú)線LAN發(fā)送接收部13，其構(gòu)成通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送自己的位置碼的發(fā)送單元和接收其它發(fā)送接收終端的位置碼的接收單元；位置信息復(fù)原部14，其構(gòu)成從接收到的其它發(fā)送接收終端的位置碼復(fù)原經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的復(fù)原單元；顯示部15，其顯示自己和其它發(fā)送接收終端的位置信息等。

它們也能夠利用專(zhuān)用的發(fā)送接收終端來(lái)構(gòu)成，但也能夠作為安裝到具備無(wú)線LAN功能和GPS功能的現(xiàn)有的發(fā)送接收終端例如便攜電話終端(所謂的智能手機(jī))、移動(dòng)PC終端、車(chē)載通信機(jī)(車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng))等而工作的軟件來(lái)實(shí)施。在該情況下，作為軟件安裝到現(xiàn)有的發(fā)送接收終端的是位置信息編碼部12和位置信息復(fù)原部14。

GPS接收部11用于接收從構(gòu)成衛(wèi)星定位系統(tǒng)的多個(gè)GPS衛(wèi)星發(fā)送的電波，通過(guò)將發(fā)送-接收的時(shí)刻差乘以電波的傳播速度算出與各衛(wèi)星之間的距離從而取得經(jīng)緯度數(shù)據(jù)作為當(dāng)前的位置信息，也可以是將基站的位置信息用作輔助信息的A-GPS方式。GPS接收部11可以是進(jìn)行從電波的接收至位置計(jì)算的1個(gè)芯片的GPS模塊，安裝于現(xiàn)有的發(fā)送接收終端。

位置信息編碼部12將GPS接收部11所取得的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)按照后面詳述的編碼算法轉(zhuǎn)換為所需最小限度的位數(shù)的位置碼后輸出到無(wú)線LAN發(fā)送接收部13。另一方面，位置信息復(fù)原部14從無(wú)線LAN發(fā)送接收部13所接收到的位置碼復(fù)原發(fā)送源的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。該位置信息編碼部12和位置信息復(fù)原部14作為在發(fā)送接收終端1的OS上工作的編碼模塊安裝于發(fā)送接收終端1。

無(wú)線LAN發(fā)送接收部13是作為利用無(wú)線通信與其它通信終端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收的無(wú)線LAN數(shù)據(jù)包控制模塊安裝于發(fā)送接收終端1的，但在本實(shí)施方式的位置信息共享系統(tǒng)中，僅利用進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)按規(guī)定間隔以廣播的方式發(fā)送的電波信標(biāo)。IEEE802.11所規(guī)定的無(wú)線LAN的幀格式包括物理報(bào)頭和MAC幀，MAC幀包括IEEE802.11報(bào)頭、數(shù)據(jù)、FCS，IEEE802.11報(bào)頭包含幀控制、Adress1～3等字段。在本實(shí)施方式中，信標(biāo)記述于幀控制，發(fā)送源的位置碼嵌入于Adress1～3，不指定作為廣播地址(Broadcast address)的目的地地發(fā)送信標(biāo)數(shù)據(jù)包。

將位置碼嵌入到表示發(fā)送源的物理地址的區(qū)域希望在邏輯上具有完整性，但若為了確保能夠有效用作移動(dòng)體位置信息的分辨率，發(fā)送接收GPS接收部11所取得的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的所有位，則比特長(zhǎng)度會(huì)變大，而無(wú)法收于表示無(wú)線LAN的物理地址的區(qū)域。另一方面，多個(gè)交通移動(dòng)體的前進(jìn)路線在一定時(shí)間以內(nèi)交叉的可能性僅出現(xiàn)在相互的位置處于以各自的移動(dòng)體當(dāng)前位置為中心而由移動(dòng)速度決定的一定的范圍內(nèi)的情況下，該范圍與能傳遞位置信息的近距離無(wú)線通信的可通信范圍相差不大。

例如，當(dāng)下的無(wú)線LAN的可通信范圍即使在條件好的情況下也是在100m左右。100m距離即使是在以時(shí)速20km/h相對(duì)接近的自行車(chē)進(jìn)行接觸的情況下也需要約9秒，因此，本發(fā)明所設(shè)想的移動(dòng)體間需要共享位置信息的范圍是足夠的。因此，在本發(fā)明的編碼模塊中，采用了下述的算法。

(發(fā)送時(shí)的編碼順序)

首先，如圖4所示，將根據(jù)世界大地測(cè)量系統(tǒng)或者局部坐標(biāo)系的地圖區(qū)域按一定的區(qū)域大小Lo(經(jīng)度差)·La(緯度差)進(jìn)行格子分割，在地圖2上設(shè)定網(wǎng)格20。例如，在北緯35度附近與500m相當(dāng)?shù)慕?jīng)度差為20″，因此，計(jì)算與20″相當(dāng)?shù)慕?jīng)度方向長(zhǎng)度Lo和緯度方向長(zhǎng)度La，在地圖2上設(shè)定間隔為20″的經(jīng)線31,32,33…和間隔為20″的緯線21,22,23…。用各經(jīng)線31,32,33…和緯線21,22,23…進(jìn)行格子分割后的網(wǎng)格20是以“20″”為模量(modulus)的網(wǎng)格，因此，有時(shí)也稱為“MOD網(wǎng)格”。

接著，算出發(fā)送接收終端3所在的網(wǎng)格20內(nèi)的以原點(diǎn)10為基準(zhǔn)的經(jīng)緯度差(x,y)，該經(jīng)緯度差(x,y)是將自己位置的經(jīng)緯度(X,Y：發(fā)送接收終端3所取得的經(jīng)緯度數(shù)據(jù))分別除以網(wǎng)格20的經(jīng)度方向長(zhǎng)度Lo和緯度方向長(zhǎng)度La后的余數(shù)。

(1a)x＝min(X-aL0)＞0

(1b)y＝min(Y-bLa)＞0

(其中，a,b為整數(shù))

接著，將經(jīng)緯度差(x,y)乘以數(shù)據(jù)長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)B(常量)而轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度碼(α,β)。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)B優(yōu)選在將經(jīng)緯度碼(α,β)二進(jìn)制化的情況下可收于系統(tǒng)所限制的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的最大的十進(jìn)制數(shù)，例如，若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是11比特則為“2048”，如果數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是10比特作則為“1024”。

(2a)α＝round(B·x/Lo)

(2b)β＝round(B·y/La)

以以上方式算出的經(jīng)緯度碼(α,β)的作為基礎(chǔ)的經(jīng)緯度差(x,y)是比可唯一地表現(xiàn)整個(gè)地球上的位置的經(jīng)緯度(X,Y)小得多的值，因此，即使確保了檢測(cè)精度所需要的分辨率，也能夠?qū)?shù)據(jù)長(zhǎng)度抑制得較小。例如在將網(wǎng)格的經(jīng)度方向和緯度方向的長(zhǎng)度設(shè)為相當(dāng)于500m的角度，將數(shù)據(jù)長(zhǎng)度設(shè)為11比特的情況下，經(jīng)緯度碼“1”相當(dāng)于24cm，若進(jìn)行上述計(jì)算，則計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差最大也只有12cm，對(duì)位置信息共享系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際應(yīng)用上可以說(shuō)是足夠的檢測(cè)精度。

上述這樣由編碼模塊(位置信息編碼部12)編碼得到的經(jīng)緯度碼(α,β)作為發(fā)送源的位置碼嵌入到電波信標(biāo)，由圖1(a)所示的發(fā)送接收終端1(S)的無(wú)線LAN發(fā)送接收部13進(jìn)行廣播。此外，在位置信息編碼部12與無(wú)線LAN發(fā)送接收部13之間還可以設(shè)置生成獨(dú)立于用于發(fā)送接收終端1的通信建立的電波信標(biāo)之外的位置信息共享系統(tǒng)專(zhuān)用的電波信標(biāo)的電波信標(biāo)生成部。

另一方面，如圖1(b)所示，發(fā)送接收終端1(R)的無(wú)線LAN發(fā)送接收部13在接收到嵌入有其它發(fā)送源的位置碼的電波信標(biāo)的情況下，利用編碼模塊(位置信息復(fù)原部14)按以下的順序?qū)l(fā)送源的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(X,Y)復(fù)原。

(接收時(shí)的解碼順序)

首先，將二進(jìn)制化的經(jīng)緯度碼(α,β)十進(jìn)制化，然后，按與編碼時(shí)相反的順序，除以數(shù)據(jù)長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)B，并乘以網(wǎng)格20的經(jīng)度方向長(zhǎng)度Lo和緯度方向長(zhǎng)度La，由此，將發(fā)送源的經(jīng)緯度差(x,y)復(fù)原。

(3a)x＝(α/B)Lo

(3b)y＝(β/B)La

接著，假設(shè)發(fā)送源存在于與自己(接收側(cè))的發(fā)送接收終端1(R)相同的網(wǎng)格20或者與該網(wǎng)格20相鄰的網(wǎng)格內(nèi)，將所得到的經(jīng)緯度差(x,y)與各網(wǎng)格的原點(diǎn)的經(jīng)緯度(X0i,Y0j)相加，算出各發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(Xi,Yj)。

(4a)Xi＝X0i+x

(4b)Yj＝Y(jié)0j+y

(其中，i＝-1,0,1，j＝-1,0,1)

然后，通過(guò)下式(5a)求出從自己的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(X,Y)至各發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(Xi,Yj)的距離D(i,j)，從所求出的距離D(i,j)之中檢測(cè)出滿足下式(5b)的候補(bǔ)點(diǎn)作為發(fā)送源。

(5a)D(i,j)＝√{(X-Xi)²+(Y-Yj)²}

(5b)r＞D(i,j)

(其中，i＝-1,0,1，j＝-1,0,1，r為電波到達(dá)距離)

如圖5所示，根據(jù)所接收到的經(jīng)緯度碼(α,β)算出的發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)分別存在于包含發(fā)送接收終端4的網(wǎng)格20在內(nèi)的9個(gè)網(wǎng)格，它們之中，處于無(wú)線LAN的電波到達(dá)范圍40(以電波到達(dá)距離r為半徑的圓)內(nèi)的候補(bǔ)點(diǎn)是發(fā)送源(發(fā)送接收終端3)，通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(Xi,Yj)完成解碼。

在圖5所示的例子中，網(wǎng)格大小是以電波到達(dá)范圍40為基準(zhǔn)設(shè)定的，網(wǎng)格20的經(jīng)度方向長(zhǎng)度Lo和緯度方向長(zhǎng)度La為電波到達(dá)距離r的2倍(或者其以上)，因此，能唯一地決定發(fā)送源。即使是在電波到達(dá)范圍40從網(wǎng)格20伸出到圖中左側(cè)的相鄰網(wǎng)格的區(qū)域中存在發(fā)送源的情況下也是同樣的。

另一方面，在網(wǎng)格大小不到電波到達(dá)距離r的2倍的情況下，如圖6所示，在電波到達(dá)范圍40′內(nèi)會(huì)存在多個(gè)發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)，而無(wú)法唯一地確定發(fā)送源。但是，即使在這樣的情況下，通過(guò)測(cè)定所接收到的電波信標(biāo)的電波強(qiáng)度，在電波強(qiáng)度強(qiáng)的情況下也能夠推定出是從距離近的發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)(3)發(fā)送的電波信標(biāo)。

另一方面，在電波強(qiáng)度弱的情況下，能夠推定出是從距離比較遠(yuǎn)的發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)(3′··)發(fā)送的電波信標(biāo)，但在如圖6所示例的那樣在比較遠(yuǎn)的位置檢測(cè)到多個(gè)發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)的狀況下，無(wú)法立即確定是從哪個(gè)候補(bǔ)點(diǎn)發(fā)送的。但是，在本發(fā)明作為主要對(duì)象的車(chē)車(chē)間通信、歩車(chē)間通信中，可以說(shuō)確定距離遠(yuǎn)的發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)的位置并提醒注意的必要性低。

(網(wǎng)格大小與電波到達(dá)距離的關(guān)系)

與網(wǎng)格大小(Lo,La)的決定相關(guān)的電波到達(dá)距離r能夠根據(jù)電波到達(dá)距離與表示傳播環(huán)境的狀態(tài)的系數(shù)的函數(shù)求出。作為無(wú)線LAN所使用的該頻率的傳播模型，已知“COST擴(kuò)展秦模型”。以下，按照該模型說(shuō)明求出當(dāng)前位置的電波到達(dá)距離r的情況。

根據(jù)該模型，電波到達(dá)距離定義為傳播系數(shù)n(2.0≤n≤4.0)的函數(shù)。傳播系數(shù)n是表示傳播空間的障礙程度的系數(shù)，n的值與實(shí)際的電波的傳播環(huán)境相關(guān)聯(lián)如下。

n：2.0(無(wú)障礙物的真空)～4.0(遮擋電波的障礙物眾多)

在具有n＝2.0時(shí)r＝100m，n＝4.0時(shí)r＝10m的關(guān)系，n取2.0與4.0之間的值的情況下，能夠根據(jù)大致與傳播系數(shù)n成反比的函數(shù)關(guān)系求出電波到達(dá)距離r。

例如，將地圖上的區(qū)域分成“市區(qū)(中心部)”、“市區(qū)(周邊部)”、“郊外”、“山區(qū)”，根據(jù)發(fā)送接收終端所在的區(qū)域，分配為市區(qū)(中心部)：r＝10m(相當(dāng)于n＝4.0)、市區(qū)(周邊部)：r＝40m、郊外：r＝75m、山區(qū)：r＝100m(相當(dāng)于n＝2.0)，將網(wǎng)格大小(Lo,La)設(shè)定為電波到達(dá)距離r的2倍以上，由此，能夠唯一地確定發(fā)送源的位置。

此外，這些值是利用2.4GHz頻帶的情況下的值，在利用5GHz頻帶的情況下，n＝2.0時(shí)r＝50m，n＝4.0時(shí)r＝6m，在這中間，能夠應(yīng)用與上述同樣實(shí)質(zhì)上與傳播系數(shù)n成反比的函數(shù)關(guān)系求出電波到達(dá)距離r。另外，傳播模型不限于該模型，也能利用將障礙物的多少與傳播距離的關(guān)系定義為函數(shù)關(guān)系的其它模型。

另外，也能夠考慮到以上所述的傳播系數(shù)n的性質(zhì)，而根據(jù)電波到達(dá)距離r不同的市區(qū)、郊外、山區(qū)等環(huán)境來(lái)切換網(wǎng)格大小(Lo,La)。例如，如圖8所示，也能夠?qū)τ诰W(wǎng)格大小(Lo,La)設(shè)定按00：L＝25m、01：L＝50m、10：L＝120m、11：L＝250m這4級(jí)指定的碼(大小碼)，在發(fā)送側(cè)，將該大小碼與位置碼一起嵌入到信標(biāo)數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送，在接收側(cè)，根據(jù)由大小碼指定的網(wǎng)格大小(Lo,La)進(jìn)行位置碼的復(fù)原。

而且，也能夠根據(jù)GPS衛(wèi)星的補(bǔ)充數(shù)與傳播件數(shù)的相關(guān)性選定電波到達(dá)距離r。例如，在空曠的環(huán)境中能夠補(bǔ)充的GPS衛(wèi)星的數(shù)量多，而在障礙物多的環(huán)境中能夠補(bǔ)充的GPS衛(wèi)星少，因此，也能夠在GPS衛(wèi)星的補(bǔ)充數(shù)多的情況下判斷為“郊外”，在GPS衛(wèi)星的補(bǔ)充數(shù)少的情況下判斷為“市區(qū)”，而切換電波到達(dá)距離r。

此外，在低緯度至中緯度地域中，在窄范圍內(nèi)進(jìn)行格子分割后的網(wǎng)格能夠近似成平面上的正方形，因此，作為L(zhǎng)a＝Lo沒(méi)有問(wèn)題，但在極地等高緯度地域中，無(wú)法將網(wǎng)格近似成正方形，因此，緯度方向長(zhǎng)度La與經(jīng)度方向長(zhǎng)度Lo不一致。在該情況下，為了唯一地確定發(fā)送源，在復(fù)原時(shí)需要校正距離。

另外，說(shuō)明了無(wú)線通信手段采用IEEE802.11所規(guī)定的無(wú)線LAN的情況，但也能夠使用IEEE802.15所規(guī)定的藍(lán)牙(Bluetooth)、其它發(fā)送接收信標(biāo)的近距離無(wú)線通信手段。

接著，參照?qǐng)D1～3來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的位置信息共享系統(tǒng)在發(fā)送時(shí)和接收時(shí)的處理。

(發(fā)送側(cè)的位置信息發(fā)送)

如圖1(a)所示，發(fā)送接收終端1在作為位置信息共享系統(tǒng)的發(fā)送終端S發(fā)揮功能時(shí)，如圖2的流程圖所示，通過(guò)GPS接收部11(GPS模塊)取得自己位置(經(jīng)緯度數(shù)據(jù)X,Y)(步驟111)，將取得的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)X,Y輸出到位置信息編碼部12(編碼模塊)和顯示部15(HMI模塊)(步驟112)。

顯示部15(HMI模塊)讀入從GPS接收部11(GPS模塊)輸出的當(dāng)前的自己位置(經(jīng)緯度數(shù)據(jù)X,Y)，將其顯示到如圖4～6所示的顯示畫(huà)面的地圖2上(步驟151,152)。

位置信息編碼部12(編碼模塊)讀入從GPS接收部11(GPS模塊)輸出的當(dāng)前的自己位置(經(jīng)緯度數(shù)據(jù)X,Y)，在指定了根據(jù)電波到達(dá)距離r和傳播系數(shù)n的大小碼(00～11)的情況下，按照所指定的大小碼將網(wǎng)格大小(Lo,La)和半徑r初始化(步驟121,122)。

然后，通過(guò)前面提到的式(1a,1b)，根據(jù)取得的自己的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)X,Y算出網(wǎng)格原點(diǎn)坐標(biāo)和以該網(wǎng)格原點(diǎn)為基準(zhǔn)的自己位置的經(jīng)緯度差(x,y)(步驟123)，然后，通過(guò)前面提到的式(2a,2b)，將其轉(zhuǎn)換為自己位置的經(jīng)緯度碼(α,β)(步驟124)，將其二進(jìn)制化后輸出到無(wú)線LAN發(fā)送接收部13(無(wú)線LAN數(shù)據(jù)包控制模塊)(步驟125)。

無(wú)線LAN發(fā)送接收部13(無(wú)線LAN數(shù)據(jù)包控制模塊)讀入經(jīng)緯度碼(α,β)，生成嵌入了該經(jīng)緯度碼(α,β)的信標(biāo)數(shù)據(jù)包，將自己當(dāng)前的位置信息作為電波信標(biāo)進(jìn)行廣播(步驟132,133)。其后，將無(wú)線LAN數(shù)據(jù)包控制模塊初始化，準(zhǔn)備下一次發(fā)送(步驟131)。

(接收側(cè)的發(fā)送源位置信息的接收)

如圖1(b)所示，發(fā)送接收終端1在作為位置信息共享系統(tǒng)的接收終端R發(fā)揮功能的情況下，也是如圖3的流程圖所示，與發(fā)送時(shí)同樣，通過(guò)GPS接收部11(GPS模塊)取得自己位置(經(jīng)緯度數(shù)據(jù)X,Y)，將其輸出到位置信息復(fù)原部14(編碼模塊)和顯示部15(HMI模塊)(步驟211，212)。

顯示部15(HMI模塊)將自己位置顯示到顯示畫(huà)面的地圖2上(步驟251,252)，位置信息復(fù)原部14(編碼模塊)根據(jù)自己的位置信息將各變量初始化(步驟241,242)。

在該狀態(tài)中，在無(wú)線LAN發(fā)送接收部13(無(wú)線LAN數(shù)據(jù)包控制模塊)接收到從其它發(fā)送終端廣播的電波信標(biāo)的情況下，從電波信標(biāo)提取發(fā)送源的位置碼/經(jīng)緯度碼(α,β)，將其輸出到位置信息復(fù)原部14(編碼模塊)(步驟233)。

位置信息復(fù)原部14(編碼模塊)通過(guò)前面提到的式(3a,3b)從發(fā)送源的經(jīng)緯度碼(α,β)復(fù)原經(jīng)緯度差(x,y)(步驟243)，假設(shè)發(fā)送源存在于與自己(接收側(cè))的發(fā)送接收終端1(R)相同的網(wǎng)格20或者與該網(wǎng)格20相鄰的網(wǎng)格內(nèi)，通過(guò)前面提到的式(4a,4b)，算出9個(gè)網(wǎng)格的發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(Xi,Yj)(步驟244)。

然后，通過(guò)前面提到的式(5a)求出從在步驟241中取得的自己的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(X,Y)至各發(fā)送源候補(bǔ)點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(Xi,Yj)的距離D(i,j)(步驟245)，將求出的距離D(i,j)比電波到達(dá)距離r小的候補(bǔ)點(diǎn)檢測(cè)為發(fā)送源(步驟246)，將發(fā)送源的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(Xi,Yj)輸出到顯示部15(HMI模塊)(步驟247)。

顯示部15(HMI模塊)將發(fā)送源的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(Xi,Yj)與自己的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(X,Y)一起顯示到如圖5所示的顯示畫(huà)面的地圖2上(步驟253)。另外，也可以將發(fā)送源的接近通過(guò)聲音、文本信息等通知使用者。

(2臺(tái)發(fā)送接收終端進(jìn)行的位置信息的共享)

接著，參照?qǐng)D7來(lái)說(shuō)明實(shí)施了本發(fā)明的位置信息共享系統(tǒng)的2臺(tái)發(fā)送接收終端3,4進(jìn)行的位置信息的共享例。

圖7示意性示出了從輔路接近交叉點(diǎn)的步行者所攜帶的發(fā)送接收終端3(便攜電話終端)和朝向同一交叉點(diǎn)行駛的汽車(chē)中搭載的發(fā)送接收終端4(便攜電話終端或者車(chē)載通信機(jī))。步行者的發(fā)送接收終端3廣播嵌入了與經(jīng)緯度(X₃,Y₃)對(duì)應(yīng)的位置碼(α₃,β₃)的電波信標(biāo)，汽車(chē)的發(fā)送接收終端4廣播嵌入了與經(jīng)緯度(X₄,Y₄)對(duì)應(yīng)的位置碼(α₄,β₄)的電波信標(biāo)。

當(dāng)步行者的發(fā)送接收終端3進(jìn)入汽車(chē)的發(fā)送接收終端4的電波到達(dá)范圍40內(nèi)，汽車(chē)的發(fā)送接收終端4也進(jìn)入步行者的發(fā)送接收終端3的電波到達(dá)范圍30內(nèi)時(shí)，汽車(chē)的發(fā)送接收終端4會(huì)收到發(fā)送接收終端3的位置信息(X₃,Y₃)，步行者的發(fā)送接收終端3會(huì)收到發(fā)送接收終端4的位置信息(X₄,Y₄)，在各自的終端的畫(huà)面上顯示發(fā)送源并且發(fā)出告知接近的警告，相互提醒注意。

在該情況下，2個(gè)發(fā)送接收終端3,4并沒(méi)有經(jīng)過(guò)通過(guò)基站等建立通信的手續(xù)，而僅僅是各自補(bǔ)充為了建立通信而始終處于廣播的電波信標(biāo)，將嵌入于其中的位置信息在由原點(diǎn)10和網(wǎng)格20所示的共同的坐標(biāo)系上相互共享。但是，從發(fā)送源的地址信息可知終端的種別。

上述的例子可以說(shuō)是步行者與汽車(chē)進(jìn)行歩車(chē)間通信，但也能用于車(chē)車(chē)間通信、步行者相互的位置信息共享等。另外，在其中一方不是移動(dòng)體的情況下，也能用于在固定點(diǎn)共享移動(dòng)體發(fā)送終端的位置信息的用途、在移動(dòng)體終端中共享固定點(diǎn)的位置信息的用途，在該情況下，固定的發(fā)送源只要取代根據(jù)GPS等定位單元的動(dòng)態(tài)位置信息而發(fā)送作為固定值的位置碼(α,β)即可，因此，除了根據(jù)碰撞危險(xiǎn)判斷來(lái)輔助安全駕駛、避免交通事故以外，還能以人、物的挑選、配送、追蹤、進(jìn)出探測(cè)、流量調(diào)查等各種方式利用。

以上，說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，能根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)思想進(jìn)一步進(jìn)行各種變形和變更。