WO2024062768A1 - 無線通信装置、および、無線通信装置の制御方法 - Google Patents
無線通信装置、および、無線通信装置の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024062768A1 WO2024062768A1 PCT/JP2023/027701 JP2023027701W WO2024062768A1 WO 2024062768 A1 WO2024062768 A1 WO 2024062768A1 JP 2023027701 W JP2023027701 W JP 2023027701W WO 2024062768 A1 WO2024062768 A1 WO 2024062768A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- signal
- wireless communication
- communication device
- positioning
- satellite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/31—Acquisition or tracking of other signals for positioning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
- G01S19/36—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain relating to the receiver frond end
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
Definitions
- the present technology relates to a wireless communication device. More specifically, the present invention relates to a wireless communication device that measures a current position and a method of controlling the wireless communication device.
- GNSS Global Navigation Satellite System
- a receiving device includes a frequency conversion unit that receives satellite signals from GNSS satellites and beacon signals based on the Wi-Fi standard in a time-division manner, and a positioning calculation and storage unit that measures the current position from the satellite signals or beacon signals (see, for example, Patent Document 1).
- the path for receiving satellite signals and the path for receiving beacon signals share the circuitry after the mixer in the frequency conversion unit.
- the circuitry in the frequency conversion unit is shared by two receiving paths, thereby reducing costs and mounting area.
- the above-mentioned receiving device cannot use various positioning methods such as the AoA method and the AoD method used indoors, and there is a risk that it may lack versatility and convenience.
- This technology was created in view of this situation, and its purpose is to improve the versatility and convenience of wireless communication devices that perform positioning based on signals received by multiple antennas.
- the present technology has been developed to solve the above-mentioned problems, and its first aspect is that a first transmission signal that transmits a first transmission signal that includes one of a request regarding a positioning method and a response to the above-mentioned request.
- the present invention relates to a wireless communication device including a processing unit that measures a current position based on either a satellite signal of No. 1 or the beacon signal, and a control method thereof. This brings about the effect of improving convenience and versatility.
- both the first transmission signal and the first reception signal may be signals compliant with the Bluetooth standard. This brings about the effect that the current position is measured from a signal compliant with the Bluetooth standard.
- the positioning method may include at least one of an AoA (Angle of Arrival) method and an AoD (Angle of Departure) method. This brings about the effect that the current position is measured from the arrival angle and the radiation angle.
- AoA Angle of Arrival
- AoD Angle of Departure
- the first modulation section that generates the first transmission signal is further provided, and the processing section determines a positioning method based on the response, and determines the positioning method as the AoD method.
- the first modulation section may be stopped during the current position measurement period, and if the AoA method is determined, the first quadrature detection section may be stopped during the current position measurement period. This brings about the effect of reducing power consumption.
- a third receiving antenna that receives a second satellite signal having a different frequency band from the first satellite signal, and a second receiving antenna that performs orthogonal detection on the second satellite signal.
- the processing section further includes an outdoor positioning section that measures the current position based on at least one of the first and second satellite signals, and an outdoor positioning section that measures the current position based on the first received signal. It may also include an indoor positioning unit that measures the current position. This brings about the effect that the second satellite signal and the first reception signal are received simultaneously.
- a second transmitting antenna transmitting a second transmitting signal having a communication standard different from the first transmitting signal, and a second receiving antenna having a different communication standard from the first receiving signal.
- the selector further includes a fourth receiving antenna that receives a signal, and a second modulation section that generates the second transmission signal, and the selector selects the first satellite signal, the first received signal, and the second modulation unit. You may select either the second received signal or the second received signal. This brings about the effect that communication is performed using a communication standard other than BLE.
- FIG. 1 is an example of an overall diagram of a communication system according to a first embodiment of the present technology.
- FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device according to a first embodiment of the present technology.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device in a comparative example.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a quadrature detection section in the first embodiment of the present technology.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a digital front end in a first embodiment of the present technology.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a processing section in the first embodiment of the present technology.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a state of a communication circuit when performing detection and authentication of a BLE positioning method in the first embodiment of the present technology.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a state of a communication circuit when positioning is performed using the AoD method according to the first embodiment of the present technology.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a state of a communication circuit when positioning is performed using the AoA method according to the first embodiment of the present technology.
- FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of the communication system according to the first embodiment of the present technology.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device according to a second embodiment of the present technology.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device according to a third embodiment of the present technology.
- 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an IoT system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
- First embodiment (example of sending and receiving requests and responses while sharing a circuit) 2.
- Second embodiment (example of transmitting and receiving requests and responses while reducing reception paths and sharing circuits) 3.
- Third embodiment (example of transmitting and receiving requests and responses while reducing the number of transmitting and receiving paths and sharing circuits) 4.
- Application example
- FIG. 1 is an example of an overall diagram of a communication system 100 according to a first embodiment of the present technology.
- This communication system 100 includes an application server 110, an LPWA (Low Power Wide Area) base station 130, a positioning server 150, and a wireless communication device 200.
- the communication system further includes a plurality of beacon terminals such as beacon terminals 141 and 142, a plurality of locators such as locators 161 and 162, and a plurality of GNSS satellites such as GNSS satellites 171 and 172.
- a plurality of beacon terminals such as beacon terminals 141 and 142
- locators 161 and 162 such as locators 161 and 162
- GNSS satellites such as GNSS satellites 171 and 172.
- the application server 110 communicates with the LPWA base station 130 and the positioning server 150 via a network 120 (such as the Internet) and executes various applications. For example, applications for providing services related to the location information of the wireless communication device 200 and the like are executed.
- the LPWA base station 130 transmits and receives LPWA signals compliant with the LPWA communication standard to and from the wireless communication device 200.
- ELTRES registered trademark
- LoRaWAN Long Range Wide Area Network
- Sigfox Long Term Evolution category M1
- LTE Cat. M1 Long Term Evolution category M1
- NB-IoT Near Band-IoT
- the LPWA base station 130 receives LPWA signals containing various data such as location information from a predetermined number of communication devices such as the wireless communication device 200, and transmits the data to the application server 110 via the network 120. do.
- the beacon terminal 141 periodically transmits a beacon signal compliant with a predetermined communication standard. Furthermore, the beacon terminal 141 can send and receive requests regarding usable positioning methods and responses to the requests to and from the wireless communication device 200.
- BLE is used as the communication standard for the beacon terminal, and a wireless signal (a beacon signal, a request, a response, etc.) compliant with BLE is hereinafter referred to as a "BLE signal.”
- BLE signal a wireless signal, a request, a response, etc.
- the positioning server 150 measures the current position of the transmission source (wireless communication device 200, etc.) based on the BLE signal received by each of the plurality of locators. For example, the positioning server 150 determines the arrival angle of the BLE signal from the phase difference of the BLE signal received by each of the locators, and measures the current position of the transmission source from the arrival angle and the known position of each of the locators. do.
- the positioning method in which the current position is determined from the arrival angle of a radio signal in this way is called the AoA method.
- Positioning server 150 transmits location information indicating its current location to application server 110 via network 120 .
- the locator 161 has a function equivalent to a beacon terminal. Further, the locator 161 can use the above-described AoA method together with the positioning server 150. The same applies to locators other than locator 161.
- the GNSS satellite 171 periodically transmits radio signals.
- This radio signal is hereinafter referred to as a "satellite signal.”
- GPS Global Positioning System
- This GPS uses multiple frequency bands such as the L1 band and the L5 band.
- L1 band a signal in the L1 band
- L5 band a signal in the L5 band
- the communication system 100 can also use GNSS other than GPS, such as Galileo, Beidou, and GLONASS. The same applies to GNSS satellites other than GNSS satellite 171.
- the wireless communication device 200 receives satellite signals and transmits and receives LPWA signals and BLE signals to and from the LPWA base station 130, beacon terminals, and locators. Furthermore, the wireless communication device 200 is a small device that can be carried and moved by a person. For example, an IoT device is used as the wireless communication device 200. In addition to humans, the wireless communication device 200 can also be attached to animals such as dogs and cats. Furthermore, the wireless communication device 200 can also be mounted on a mobile object such as a bicycle, a car, or a drone.
- the wireless communication device 200 moves as the person carrying it moves, and its current location may change. Therefore, depending on its current location, wireless communication device 200 may not be able to receive satellite signals or BLE signals. For example, it is easy to receive satellite signals outdoors, but it is difficult to receive satellite signals indoors. Moreover, when a beacon terminal or a locator is placed indoors, it is easy to receive a BLE signal indoors, but it is difficult to receive a BLE signal outdoors.
- a positioning method suitable for indoors such as an AoA method or an AoD method using a BLE signal, is hereinafter referred to as an "indoor positioning" method.
- the wireless communication device 200 can measure the current position based on satellite signals from each of a plurality of GNSS satellites. Since positioning using satellite signals is suitable for outdoor positioning, it is hereinafter referred to as "outdoor positioning.” Note that outdoor positioning is not necessarily performed outdoors, but may also be performed indoors. Similarly, indoor positioning is not necessarily performed indoors, but may also be performed outdoors.
- the wireless communication device 200 can measure the current location based on BLE signals from multiple beacon terminals and locators. For example, the wireless communication device 200 receives a BLE signal containing the location of the terminal, etc. from a beacon terminal or a locator, and stores each location. Then, the wireless communication device 200 determines the radiation angle of the signal from the phase difference of the BLE signals transmitted by each of the beacon terminals, etc., and measures its own current position from the radiation angle and the position of the terminal, etc. The positioning method in which the current position is determined from the radiation angle of a radio signal in this way is called the AoD method.
- the wireless communication device 200 can also use an indoor positioning method other than the AoD method. For example, the wireless communication device 200 obtains the received signal strength indicator (RSSI) of the BLE signal transmitted by each beacon terminal or the like. Then, the wireless communication device 200 estimates the distance to the transmission source based on the RSSI, and measures its own current position by triangulation based on the position and distance of the beacon terminal or the like.
- the positioning method for determining the current position from RSSI in this manner will be referred to as the "RSSI method" hereinafter.
- a locator may obtain the RSSI instead of the wireless communication device 200, and the positioning server 150 may measure the current position.
- the wireless communication device 200 can also use an indoor positioning method other than the AoD method or the RSSI method.
- the wireless communication device 200 transmits and receives signals to and from multiple beacon terminals and locators, calculates the round trip time of radio waves, and measures the current position from the distance corresponding to the round trip time and the position of the beacon terminal, etc. do.
- This method is called a CS (Channel Sounding) method or a HADM (High Accuracy Distance Measurement) method.
- the wireless communication device 200 can also use various indoor positioning methods. For example, it is possible to use a proximity method in which the current location is the location of the nearest beacon terminal, etc., or an environmental analysis method in which the current location is a pre-surveyed location that is most similar to the radio wave environment or geomagnetic environment for each location. . It is also possible to use a positioning method that is a combination of the above-mentioned positioning methods.
- the communication system 100 uses BLE when performing indoor positioning
- communication standards other than BLE such as Wi-Fi
- the AoA method is used with priority in order to reduce the load on the wireless communication device 200.
- the AoA method is used when the remaining battery level of the wireless communication device 200 is less than a predetermined value or when the wireless communication device 200 is in power saving mode, and the AoD method is used otherwise.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the wireless communication device 200 according to the first embodiment of the present technology.
- This wireless communication device 200 includes receiving antennas 211 , 212 , 213 , and 214 , transmitting antennas 215 and 216 , a communication circuit 300 , a processing section 220 , and an I/O (Input/Output) interface 230 .
- the communication circuit 300 includes low noise amplifiers 311, 312, 313, and 314, power amplifiers 315 and 316, selectors 321 and 322, quadrature detection sections 330 and 340, and a PLL (Phase Locked Loop) 350.
- PLL Phase Locked Loop
- the communication circuit 300 includes ADCs (Analog to Digital Converters) 361, 362, 363 and 364, digital front ends 370 and 380, demodulation sections 391, 392, 393 and 394, and modulation sections 395 and 396. .
- ADCs Analog to Digital Converters
- the receiving antenna 211 receives one of the L1 signal and the L5 signal (for example, the L1 signal). This receiving antenna 211 supplies the L1 signal to a low noise amplifier 311. Note that the L1 signal is an example of the second satellite signal described in the claims, and the receiving antenna 211 is an example of the third receiving antenna described in the claims.
- the receiving antenna 212 receives the other of the L1 signal and the L5 signal (for example, the L5 signal). This receiving antenna 212 supplies the L5 signal to a low noise amplifier 312. Note that the L5 signal is an example of the first satellite signal described in the claims, and the receiving antenna 212 is an example of the first receiving antenna described in the claims.
- the receiving antenna 211 can also receive the L5 signal, and the receiving antenna 212 can also receive the L1 signal. Further, although two frequencies of the L1 band and the L5 band are received, it is also possible to receive two-week waves of other combinations such as the L1 band and the L2 band. When receiving the L1 band and the L2 band, the L2 signal is received by the receiving antenna 312.
- the receiving antenna 213 receives the BLE signal.
- the BLE signal received by the reception antenna 213 is referred to as a BLE reception signal.
- the reception antenna 213 supplies the BLE reception signal to the low noise amplifier 313.
- the BLE reception signal is an example of the first reception signal described in the claims
- the reception antenna 213 is an example of the second reception antenna described in the claims.
- the receiving antenna 214 receives the LPWA signal.
- the LPWA signal received by the reception antenna 214 is referred to as an LPWA reception signal.
- Reception antenna 214 supplies the LPWA reception signal to low noise amplifier 314.
- the LPWA reception signal is an example of the second reception signal described in the claims
- the reception antenna 214 is an example of the fourth reception antenna described in the claims.
- the low noise amplifier 311 amplifies the L1 signal and supplies it to the quadrature detection section 330.
- the low noise amplifier 312 amplifies the L5 signal and supplies it to the selector 321.
- the low noise amplifier 313 amplifies the BLE reception signal and supplies it to the selector 321.
- the low noise amplifier 314 amplifies the LPWA received signal and supplies it to the selector 321.
- the selector 321 selects one of the L5 signal, the BLE received signal, and the LPWA received signal under the control of the processing unit 220, and supplies the selected signal to the quadrature detection unit 340 as a selection signal.
- the wireless communication device 200 receives the L5 signal, the BLE reception signal, and the LPWA reception signal in a time-division manner.
- the processing unit 220 controls the selector 321 to select the low-noise amplifier 312 during the communication period of the L5 signal, and controls the selector 321 to select the low-noise amplifier 313 within the communication period of the BLE signal. Furthermore, the processing unit 220 controls the selector 321 to select the low noise amplifier 314 within the communication period of the LPWA signal.
- each communication period of the L5 signal, BLE signal, and LPWA signal needs to be set exclusively, but the reception period of the L1 signal overlaps with each communication period of the L5 signal, BLE signal, and LPWA signal. can be set.
- the quadrature detection unit 330 performs quadrature detection on the L1 signal. This quadrature detection unit 330 generates an in-phase component and a quadrature component by quadrature detection, and supplies them to ADCs 361 and 362.
- the quadrature detection unit 330 is an example of a second quadrature detection unit.
- the orthogonal detection section 340 performs orthogonal detection on the selection signal from the selector 321.
- This quadrature detection section 340 generates an in-phase component and a quadrature component by quadrature detection, and supplies them to ADCs 363 and 364.
- Note that the quadrature detection section 340 is an example of a first quadrature detection section.
- the ADCs 361 and 362 perform AD (Analog to Digital) conversion on the in-phase and quadrature components and supply the converted signals to the digital front end 370.
- the ADCs 363 and 364 perform AD conversion on the in-phase component and the quadrature component and supply the result to the digital front end 380.
- the digital front end 370 performs various digital processing such as image removal on the in-phase and quadrature components after AD conversion, and supplies the processed signals to the demodulation unit 391.
- the digital front end 380 performs various types of digital processing on the in-phase and quadrature components after AD conversion, and supplies the processed signals to demodulators 392 , 393 , and 394 .
- the demodulation section 391 performs demodulation processing on the in-phase component and quadrature component of the L1 signal, and supplies the demodulation processing to the processing section 220.
- the demodulation section 392 performs demodulation processing on the in-phase component and quadrature component of the L5 signal, and supplies the demodulation processing to the processing section 220.
- the demodulation section 393 performs demodulation processing on the in-phase component and quadrature component of the BLE received signal, and supplies the demodulation processing to the processing section 220.
- the demodulation section 393 performs demodulation processing on the in-phase component and quadrature component of the LPWA received signal, and supplies the demodulation processing to the processing section 220.
- the modulation unit 395 receives the transmission data from the processing unit 220 and modulates the transmission data onto a carrier wave to generate an LPWA signal.
- This LPWA signal to be transmitted is assumed to be an LPWA transmission signal.
- Modulation section 395 supplies the LPWA transmission signal to PLL 350. Note that the LPWA transmission signal is an example of the second transmission signal described in the claims, and the modulation section 395 is an example of the second modulation section described in the claims.
- the modulation unit 396 receives the transmission data from the processing unit 220 and modulates the transmission data onto a carrier wave to generate a BLE signal.
- This BLE signal to be transmitted is defined as a BLE transmission signal.
- Modulation section 396 supplies the BLE transmission signal to PLL 350. Note that the BLE transmission signal is an example of the first transmission signal described in the claims, and the modulation section 396 is an example of the first modulation section described in the claims.
- the PLL 350 controls the frequency and phase of the carrier wave using a modulation signal, and supplies the frequency and phase of the carrier wave to the selector 322.
- the selector 322 selects either the power amplifier 315 or 316 under the control of the processing unit 220, and supplies the signal from the PLL 350 to that power amplifier.
- the wireless communication device 200 transmits the LPWA transmission signal and the BLE transmission signal in a time-division manner.
- the processing unit 220 controls the selector 322 to select the power amplifier 315 during the communication period of the LPWA signal, and controls the selector 322 to select the power amplifier 316 during the communication period of the BLE signal.
- the power amplifier 315 amplifies the LPWA transmission signal from the selector 322 and supplies it to the transmission antenna 215.
- the power amplifier 316 amplifies the BLE transmission signal from the selector 322 and supplies it to the transmission antenna 216.
- the transmitting antenna 215 is for transmitting an LPWA transmit signal.
- the transmission antenna 216 is for transmitting a BLE transmission signal.
- the processing unit 220 controls the entire wireless communication device 200.
- the processing unit 220 sets the communication periods of the L1 signal, L5 signal, BLE signal, and LPWA signal, and controls the circuits in the communication circuit 300 to transmit and receive the respective signals.
- the processing unit 220 also performs outdoor positioning using at least one of the L1 signal and the L5 signal, and performs indoor positioning using the BLE signal.
- the processing unit 220 also generates transmission data including location information indicating the current location, and supplies the data to the modulation unit 395.
- the processing unit 220 also generates transmission data including requests, responses, and beacon signals, and supplies the data to the modulation unit 396.
- the processing unit 220 also transmits and receives data to and from external devices via a wired connection via the I/O interface 230.
- Each of these functions is realized, for example, by a CPU (Central Processing Unit) executing a predetermined program.
- the circuit from the quadrature detection unit 340 to the digital front end 380 is shared between the path of one of them (L5 signal, etc.) and the path of the BLE signal. are doing. Satellite signals and BLE signals have different reception frequencies, and it is generally difficult to share a transmitting antenna and a low-noise amplifier. Therefore, a transmitting antenna and a low-noise amplifier are provided for each path and are switched by the selector 321.
- the local frequency, low-pass filter band, and gain in the quadrature detection section 340, the frequency shift amount, filter band, etc. in the digital front end 380 are easily variable, so they are shared by each path. Due to this reduction in circuit scale, costs and mounting area can be reduced compared to the case where they are not shared.
- the BLE signal and the LPWA signal have different transmission frequencies, and it is generally difficult to share the transmission antenna and low-noise amplifier, so they are configured to be switched by the selector 321.
- both the BLE signal and the LPWA signal can be modulated by frequency control of a variable frequency oscillator using a method such as FSK (Frequency Shift Keying) that does not have information in the amplitude direction, the modulation unit and PLL can easily be used in common.
- the modulation section is not shared, but the modulation section can be shared between the BLE signal and the LPWA signal.
- the wireless communication device 200 cannot receive two-frequency satellite signals, simultaneously receive BLE signals, and simultaneously transmit BLE signals and LPWA signals, but can receive one frequency of satellite signals and BLE signals simultaneously. Can be done. This allows seamless positioning at all times, whether indoors or outdoors.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device 200 in a comparative example.
- selectors 321 and 322 are removed, and quadrature detection units 410 and 420, PLL 430, ADCs 365, 366, 367, and 368, and digital front ends 440 and 450 are added.
- the quadrature detection unit 410, ADCs 365 and 366, and digital front end 440 are arranged on the path that receives the BLE signal.
- Quadrature detection unit 420, ADCs 367 and 368, and digital front end 450 are arranged on a path that receives the LPWA signal.
- PLL 430 is placed in the path that transmits the LPWA signal.
- FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the orthogonal detection section 330 in the first embodiment of the present technology.
- This quadrature detection section 330 includes a local oscillator 331, mixers 332 and 333, low pass filters 334 and 335, and variable gain amplifiers 336 and 337.
- the local oscillator 331 generates a pair of local signals whose phases differ by 90 degrees.
- the frequency of the local signal is controlled by the processing section 220.
- Local oscillator 331 supplies one of the pair of local signals to mixer 332 and the other to mixer 333 .
- the mixer 332 mixes the L1 signal from the low-noise amplifier 311 and the local signal, and supplies the mixture as an in-phase component to the low-pass filter 334.
- the mixer 333 mixes the L1 signal and the local signal and supplies the mixed signal as an orthogonal component to the low-pass filter 335.
- the low-pass filter 334 passes a band below the cutoff frequency among the in-phase components.
- the low-pass filter 335 passes a band below the cutoff frequency among the orthogonal components.
- the cutoff frequencies of these filters are controlled by the processing section 220. Note that a bandpass filter can also be used instead of the lowpass filter.
- variable gain amplifier 336 amplifies the in-phase component that has passed through the low-pass filter 334 by a predetermined gain and supplies it to the ADC 361.
- variable gain amplifier 337 amplifies the orthogonal component that has passed through the low-pass filter 335 by a predetermined gain and supplies it to the ADC 362 .
- the gains of these amplifiers are controlled by the processing section 220.
- circuit configuration of the orthogonal detection section 340 is the same as that of the orthogonal detection section 330.
- FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the digital front end 370 in the first embodiment of the present technology.
- This digital front end 370 includes an image removal section 371, a frequency shifter 372, an FIR (Finite Impulse Response) filter 373, a noise removal section 374, and a gain adjustment section 375.
- FIR Finite Impulse Response
- the image removal unit 371 removes image frequency interference by correcting the gain and phase mismatch of the digital signals (in-phase components and quadrature components) from the ADCs 361 and 362, and supplies the resulting signals to the frequency shifter 372.
- the frequency shifter 372 shifts the center frequency of the digital signal to zero frequency and supplies it to the FIR filter 373. Note that when using the direct conversion method, the frequency shifter 372 is not necessary.
- the FIR filter 373 removes components outside a predetermined band from the digital signal and supplies it to the noise removal section 374.
- the noise removal unit 374 removes in-band interference components from the digital signal using a notch filter or the like, and supplies the signal to the gain adjustment unit 375.
- the gain adjustment section 375 amplifies the digital signal with a predetermined gain, adjusts it to an optimal level for subsequent demodulation, and supplies it to the demodulation section 391.
- the gain is controlled by the processing section 220.
- the configuration of the digital front end 380 is similar to the digital front end 370.
- FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the processing unit 220 in the first embodiment of the present technology.
- This processing section 220 includes an outdoor positioning section 221, an indoor positioning section 222, a storage section 223, and a communication control section 224.
- the outdoor positioning section 221 measures the current position using at least one of the L1 signal and L5 signal from the demodulating sections 391 and 392. However, since one of the L1 signal and the L5 signal (such as the L5 signal) is received in a time-sharing manner with the BLE signal and the LPWA signal, the L5 signal, etc. cannot be used within their communication period.
- the outdoor positioning unit 221 causes the storage unit 223 to hold position information indicating the measured current position.
- the indoor positioning unit 222 measures the current position using the BLE reception signal from the demodulation unit 393. This indoor positioning unit 222 searches for a BLE reception signal including a beacon signal, and establishes a link with a beacon terminal or the like when entering an area where a beacon terminal or locator exists.
- the indoor positioning unit 222 controls the communication circuit 300 to transmit and receive requests regarding the positioning method and responses to the requests with the beacon terminal and the locator.
- the indoor positioning unit 222 causes a beacon terminal or the like to transmit a BLE transmission signal including a request, and receives a BLE reception signal including a response.
- a beacon terminal or the like may transmit a request to the wireless communication device 200, and the wireless communication device 200 may send a response back.
- the response to the request includes, for example, a positioning method that can be used by the source of the response, identification information of the source, and location information.
- the indoor positioning unit 222 determines whether indoor positioning is possible based on the beacon signal. If indoor positioning is possible, the indoor positioning unit 222 detects an available indoor positioning method based on the response. If multiple indoor positioning methods are available, the indoor positioning unit 222 determines the positioning method to be used and notifies the beacon terminal or the like. Note that an external device of the wireless communication device 200, such as a locator or the positioning server 150, can also detect and determine the indoor positioning method. In this case, the locator or the like notifies the wireless communication device 200 of the determined positioning method.
- the indoor positioning unit 222 controls the communication circuit 300 to receive a BLE reception signal including a beacon signal, and performs positioning based on the beacon signal. to measure the current position. Then, the indoor positioning unit 222 causes the storage unit 223 to hold position information indicating the current position.
- the indoor positioning section 222 controls the communication circuit 300 to transmit a BLE transmission signal including a beacon signal.
- the current position of the wireless communication device 200 is measured by the external positioning server 150.
- the circuit within the communication circuit 300 is controlled depending on which of the wireless communication device 200 and the positioning server 150 performs positioning.
- the indoor positioning unit 222 can transmit and receive a BLE signal including authentication information to and from a beacon terminal or the like prior to the indoor positioning described above.
- the beacon terminal or the like authenticates the wireless communication device 200 using the received authentication information and notifies the wireless communication device 200 of the authentication result
- the wireless communication device 200 authenticates the beacon terminal or the like using authentication information from the beacon terminal or locator and notifies the authentication result.
- the communication system 100 performs the indoor positioning described above. By performing indoor positioning when mutual authentication is successful, it is possible to avoid erroneous positioning due to a spoofed signal from an intentionally false locator. This can improve the reliability of positioning.
- the communication control unit 224 controls the communication circuit 300 to transmit and receive LPWA signals. For example, the communication control unit 224 reads position information from the storage unit 223 and causes the communication circuit 300 to transmit an LPWA transmission signal including the position information.
- [Example of operation of wireless communication device] 7 is a diagram showing an example of control of the communication circuit 300 in the first embodiment of the present technology.
- the processing unit 220 controls the communication circuit 300 so that a period in which the L1 signal and the L5 signal are received simultaneously and a period in which the BLE signal and the L1 signal are received simultaneously are alternately repeated.
- the processing unit 220 performs outdoor positioning using those signals.
- the processing unit 220 performs outdoor positioning using the L1 signal and indoor positioning using the BLE signal in parallel.
- the processing unit 220 can control the communication circuit 300 so as not to receive the L5 signal but to receive the BLE signal and the L1 signal in parallel.
- the reception timing and reception frequency of each of the L1 signal and the BLE signal can be set arbitrarily.
- the processing unit 220 may control the communication circuit 300 to alternately repeat a period in which the L1 signal and the L5 signal are simultaneously received and a period in which only the BLE signal is received. You can also do it.
- the processing unit 220 can also control the communication circuit 300 to alternately repeat a period in which only the L1 signal is received and a period in which only the BLE signal is received.
- Which of the various controls illustrated in the figure is performed is determined as appropriate based on the state of the wireless communication device 200 and the user's settings.
- FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the state of the communication circuit 300 when performing detection and authentication of the BLE positioning method according to the first embodiment of the present technology.
- Processing section 220 stops low noise amplifier 314, demodulating section 394, power amplifier 315, and modulating section 395 outside the communication period of the LPWA signal. Furthermore, the processing unit 220 switches the connection destination of the selector 322 to the power amplifier 316. In the figure, gray areas indicate circuits that are stopped due to power cutoff or an enable signal.
- the processing unit 220 further stops the low noise amplifier 312 and the demodulation unit 392 during the period in which the L1 signal and the BLE signal are simultaneously received. Furthermore, the processing unit 220 switches the connection destination of the selector 321 to the low noise amplifier 313. It is assumed that while receiving the L1 signal and the BLE signal, the wireless communication device 200 receives a BLE signal including a beacon signal from the beacon terminal 141 or the like.
- the wireless communication device 200 transmits a BLE signal including a request for available positioning methods to the beacon terminal 141, etc., and receives a BLE signal including a response to the request. The wireless communication device 200 then detects available positioning methods based on the response, and determines the method to be used. Prior to indoor positioning, the wireless communication device 200 can also transmit and receive a BLE signal including authentication information between the beacon terminal 141, etc.
- FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the state of the communication circuit when positioning is performed using the AoD method in the first embodiment of the present technology.
- the wireless communication device 200 has decided on the AoD method and succeeded in mutual authentication.
- the processing unit 220 further stops the power amplifier 316, PLL 350, and modulation unit 396, as illustrated in FIG.
- gray areas indicate circuits that are stopped due to power cutoff or an enable signal.
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the state of the communication circuit when positioning is performed using the AoA method in the first embodiment of the present technology.
- the wireless communication device 200 has decided on the AoA method and succeeded in mutual authentication.
- the processing unit 220 further stops the low noise amplifier 313, quadrature detection unit 340, ADC 363, ADC 364, digital front end 380, and demodulation unit 393, as illustrated in FIG.
- gray areas indicate circuits that are stopped due to power cutoff or an enable signal.
- the processing unit 220 can reduce power consumption by stopping unnecessary circuits within the communication circuit 300. Furthermore, as illustrated in FIGS. 8 to 10, the wireless communication device 200 can independently and simultaneously receive satellite signals and BLE signals. This makes it possible to obtain integrated positioning results using outdoor positioning or outdoor positioning in places that are at the boundary between indoors and outdoors, such as near windows or in places with thin ceilings or open ceilings in buildings. be able to. In border areas, GNSS tends to have large positioning errors due to the reduced number of satellites and multipath.
- FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the operation of the wireless communication device 200 in the first embodiment of the present technology. This operation is started, for example, when the wireless communication device 200 is powered on.
- the wireless communication device 200 periodically receives the L1 signal and the L5 signal and uses them to perform outdoor positioning (step S901). Then, the wireless communication device 200 determines whether the current time is within the indoor positioning period (step S902).
- step S902 determines whether indoor positioning is possible based on the beacon signal (step S903). If indoor positioning is not possible (Step S903: No), the wireless communication device 200 repeats Step S902 and subsequent steps.
- step S903 If indoor positioning is possible (step S903: Yes), the wireless communication device 200 detects available indoor positioning methods by transmitting and receiving requests and responses, and determines one of them (step S904). Then, the wireless communication device 200 performs indoor positioning using the BLE signal (step S905).
- step S902 If it is outside the indoor positioning period (step S902: No), or after step S905, the wireless communication device 200 determines whether the current time is within the LPWA communication period (step S906).
- step S906 If it is within the LPWA communication period (step S906: Yes), the wireless communication device 200 transmits and receives the LPWA signal (step S907). If it is outside the LPWA communication period (step S906: No), or after step S907, the wireless communication device 200 repeats steps S901 and subsequent steps.
- FIG. 12 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of the communication system 100 in the first embodiment of the present technology. Assume that the wireless communication device 200 moves into an area where radio waves from the beacon terminal 141 reach. The wireless communication device 200 receives a beacon signal from the beacon terminal 141 (step S911), and determines whether indoor positioning is possible based on the beacon signal (step S912).
- the wireless communication device 200 transmits a request for available positioning methods to the beacon terminal 141 or the like (step S913) and receives a response (step S914).
- the wireless communication device 200 detects the indoor positioning method based on the response and decides on one of them (step S915). For example, it is assumed that the AoD method is decided on.
- the wireless communication device 200 receives beacon signals from multiple terminals such as the beacon terminals 141 and 142 (steps S916 and S917), and performs indoor positioning using the AoD method (step S918).
- the wireless communication device 200 receives satellite signals from multiple GNSS satellites such as GNSS satellites 171 and 172 (steps S919 and S920), and performs outdoor positioning (step S921).
- the wireless communication device 200 performs indoor positioning and outdoor positioning in order, but as described above, these can be performed simultaneously.
- the wireless communication device 200 transmits and receives requests and responses while sharing some circuits, so that it can reduce costs and circuit scale while transmitting and receiving various requests and responses.
- Various positioning methods can be used. Thereby, convenience and versatility can be improved.
- the wireless communication device 200 receives both two frequencies (L1 signal and L5 signal, etc.), but with this configuration, it is difficult to further reduce the cost and circuit scale. It is. Wireless communication device 200 in this second embodiment differs from the first embodiment in that it receives only one-week waves.
- FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device 200 according to the second embodiment of the present technology.
- the wireless communication device 200 of the second embodiment differs from the first embodiment in that one of the reception paths of the two frequencies is reduced. Specifically, the reception antenna 211, low noise amplifier 311, quadrature detection section 330, ADC 361, ADC 362, digital front end 370, and demodulation section 392 are eliminated.
- the wireless communication device 200 receives the satellite signal, BLE signal, and LPWA signal in a time-division manner.
- the reception path for one of the two frequencies is reduced, so the cost and circuit scale of the wireless communication device 200 can be reduced.
- Third embodiment> In the first embodiment described above, LPWA signals are transmitted and received, but with this configuration, it is difficult to further reduce cost and circuit scale.
- the wireless communication device 200 in this third embodiment differs from the first embodiment in that it does not transmit or receive LPWA signals.
- FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device 200 according to the third embodiment of the present technology.
- the wireless communication device 200 of the third embodiment differs from the first embodiment in that the number of transmission/reception paths for LPWA signals is reduced. Specifically, the receiving antenna 214, low noise amplifier 314, demodulating section 394, transmitting antenna 215, power amplifier 315, selector 322, and modulating section 395 are eliminated.
- the third embodiment can also be applied to the second embodiment. In this case, both the reception path of one of the two frequencies and the transmission and reception paths of the LPWA signal are eliminated.
- the transmission and reception paths of the LPWA signal are reduced, which makes it possible to reduce the cost and circuit size of the wireless communication device 200.
- IoT Internet of things
- IoT Internet of things
- IoT Internet of things
- IoT Internet of Things
- IoT is a mechanism in which an IoT device 9100, which is a "thing”, is connected to other IoT devices 9003, the Internet, a cloud 9005, etc., and mutually controlled by exchanging information.
- IoT can be used in a variety of industries, including agriculture, housing, automobiles, manufacturing, distribution, and energy.
- FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an IoT system 9000 to which the technology according to the present disclosure can be applied.
- the IoT device 9001 includes various sensors such as a temperature sensor, humidity sensor, illuminance sensor, acceleration sensor, distance sensor, image sensor, gas sensor, and human sensor. Furthermore, the IoT device 9001 may include terminals such as smartphones, mobile phones, wearable terminals, and game devices.
- the IoT device 9001 is powered by an AC power source, a DC power source, a battery, a non-contact power supply, so-called energy harvesting, or the like.
- the IoT device 9001 can communicate using wired, wireless, close proximity wireless communication, or the like.
- 3G/LTE registered trademark
- Wi-Fi registered trademark
- IEEE802.15.4 Bluetooth
- Zigbee registered trademark
- Z-Wave etc.
- the IoT device 9001 may communicate by switching between a plurality of these communication means.
- the IoT devices 9001 may form a one-to-one, star-shaped, tree-shaped, or mesh-shaped network. IoT device 9001 may connect to an external cloud 9005 directly or through a gateway 9002. The IoT device 9001 is assigned an address using IPv4, IPv6, 6LoWPAN, or the like. Data collected from the IoT device 9001 is transmitted to other IoT devices 9003, a server 9004, a cloud 9005, and the like. The timing and frequency of data transmission from the IoT device 9001 may be suitably adjusted, and the data may be compressed and transmitted.
- Such data may be used as is, or may be analyzed by computer 9008 using various means such as statistical analysis, machine learning, data mining, cluster analysis, discriminant analysis, combination analysis, and time series analysis. By using such data, it is possible to provide various services such as control, warning, monitoring, visualization, automation, and optimization.
- IoT devices 9001 at home include washing machines, dryers, dryers, microwaves, dishwashers, refrigerators, ovens, rice cookers, cooking utensils, gas appliances, fire alarms, thermostats, air conditioners, televisions, recorders, audio, This includes lighting equipment, water heaters, water heaters, vacuum cleaners, electric fans, air purifiers, security cameras, locks, door/shutter opening/closing devices, sprinklers, toilets, thermometers, scales, blood pressure monitors, etc.
- the IoT device 9001 may include a solar cell, a fuel cell, a storage battery, a gas meter, a power meter, and a distribution board.
- the communication method of the IoT device 9001 at home is preferably a low power consumption type communication method. Further, the IoT device 9001 may communicate using Wi-Fi indoors and communicate using 3G/LTE (registered trademark) outdoors.
- An external server 9006 for controlling IoT devices may be installed on the cloud 9005 to control the IoT devices 9001.
- the IoT device 9001 transmits data such as the status of home appliances, temperature, humidity, power usage, and the presence or absence of people and animals inside and outside the house. Data transmitted from home devices is stored in an external server 9006 via a cloud 9005. New services will be provided based on such data.
- Such an IoT device 9001 can be controlled by voice by using voice recognition technology.
- various home appliances can be visualized. Furthermore, various sensors determine whether there is a resident or not, and by sending data to air conditioners, lights, etc., it is possible to turn them on and off. Furthermore, advertisements can be displayed on displays provided in various home appliances via the Internet.
- the technology according to the present disclosure can be suitably applied to the IoT device 9001 among the configurations described above.
- the wireless communication apparatus 200 in FIG. 1 can be applied to the IoT device 9001.
- the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and may also be used as a program for causing a computer to execute this series of procedures or a recording medium that stores the program. You can capture it.
- a recording medium for example, a CD (Compact Disc), an MD (MiniDisc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card, a Blu-ray Disc (Blu-ray (registered trademark) Disc), etc. can be used.
- a first transmitting antenna that transmits a first transmitting signal that includes one of a request regarding a positioning method and a response to the request; a first receiving antenna that receives a first satellite signal; a second reception antenna that receives a first reception signal that includes one of the other of the request and the response and a beacon signal; a selector that selects either the first satellite signal or the first received signal and supplies it as a selection signal; a first orthogonal detection section that performs orthogonal detection on the selection signal;
- a wireless communication device comprising: a processing unit that measures a current position based on either the first satellite signal or the beacon signal.
- the wireless communication device wherein both the first transmission signal and the first reception signal are signals compliant with Bluetooth standards.
- the positioning method includes at least one of an AoA (Angle of Arrival) method and an AoD (Angle of Departure) method.
- the wireless communication device according to (3) above, wherein the first orthogonal detection section is stopped within a measurement period of the current position.
- a third receiving antenna that receives a second satellite signal having a different frequency band from the first satellite signal; further comprising a second orthogonal detection section that performs orthogonal detection on the second satellite signal
- the processing unit includes: an outdoor positioning unit that measures the current position based on at least one of the first and second satellite signals;
- the wireless communication device according to any one of (1) to (4), further comprising an indoor positioning unit that measures a current position based on the first received signal.
- a second transmitting antenna that transmits a second transmitting signal having a different communication standard from the first transmitting signal; a fourth receiving antenna that receives a second received signal having a different communication standard from the first received signal; further comprising a second modulation section that generates the second transmission signal,
- the wireless communication device according to any one of (1) to (5), wherein the selector selects one of the first satellite signal, the first received signal, and the second received signal.
- a method for controlling a wireless communication device comprising: a procedure for measuring a current position based on either the first satellite signal or the beacon signal.
- Communication control unit 230 I/O interface 300 Communication circuit 311 to 314 Low noise amplifier 315, 316 Power amplifier 321, 322 Selector 330, 340, 410, 420 Quadrature detection unit 331 Local oscillator 332, 333 Mixer 334, 335 Low-pass filter 336, 337 Variable gain amplifier 350, 430 PLL 361-368 ADC 370, 380, 440, 450 Digital front end 371 Image removal unit 372 Frequency shifter 373 FIR filter 374 Noise removal unit 375 Gain adjustment unit 391 to 394 Demodulation unit 395, 396 Modulation unit 9001 IoT device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
複数のアンテナで受信した信号に基づいて測位を行う無線通信装置において、汎用性、利便性を向上させる。 第1の送信アンテナは、測位方式に関するリクエストとリクエストに対するレスポンスとの一方を含む第1の送信信号を送信する。第1の受信アンテナは、第1の衛星信号を受信する。第2の受信アンテナは、リクエストおよびレスポンスの他方とビーコン信号とのいずれかを含む第1の受信信号を受信する。セレクタは、第1の衛星信号と第1の受信信号とのいずれかを選択して選択信号として供給する。第1の直交検波部は、選択信号に対して直交検波を行う。処理部は、第1の衛星信号とビーコン信号とのいずれかに基づいて現在位置を測定する。
Description
本技術は、無線通信装置に関する。詳しくは、現在位置を測定する無線通信装置、および、無線通信装置の制御方法に関する。
近年、IoT(Internet of Things)技術の普及に伴い、位置情報はその利用において年々重要度を増している。従来より、屋外では、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機が測位インフラとして存在していた。また、屋内においてもGNSSほど確立されていないまでも、WiFi(Wireless Fidelity)、BLE(Bluetooth Low Energy)、UWB(Ultra Wide Band)のような無線やセンサを利用する測位方法・手段が用いられている。具体的には、Round Trip Time、AoD(Angle of Departure)、AoA(Angle of Arrival)などが挙げられる。屋外と屋内では測位手段が異なるものの、人等の行動は屋内外でシームレスであり、位置情報もシームレスに取得できるのが望ましい。そのため、屋内外でシームレスに測位するために複数の無線による測位手段を個々に搭載し、主に屋外ではGNSS信号を受信して測位し、屋内ではWi-Fi、BLE等のロケータからの信号を受信して測位する測位端末が近年増えている。
例えば、GNSS衛星からの衛星信号と、Wi-Fi規格上のビーコン信号とを時分割で受信する周波数変換部と、衛星信号またはビーコン信号から現在位置を測定する測位演算記憶部とを設けた受信装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この受信装置では、衛星信号を受信するパスと、ビーコン信号を受信するパスとで、周波数変換部内のミキサ以降の回路を共有している。
上述の従来技術では、周波数変換部内の回路を2つの受信パスで共有することにより、コストや実装面積の削減を図っている。しかしながら、上述の受信装置では、屋内で用いられるAoA方式やAoD方式などの様々な測位方式を利用することができず、汎用性や利便性が不足するおそれがある。
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、複数のアンテナで受信した信号に基づいて測位を行う無線通信装置において、汎用性、利便性を向上させることを目的とする。
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、測位方式に関するリクエストと上記リクエストに対するレスポンスとの一方を含む第1の送信信号を送信する第1の送信アンテナと、第1の衛星信号を受信する第1の受信アンテナと、上記リクエストおよび上記レスポンスの他方とビーコン信号とのいずれかを含む第1の受信信号を受信する第2の受信アンテナと、上記第1の衛星信号と上記第1の受信信号とのいずれかを選択して選択信号として供給するセレクタと、上記選択信号に対して直交検波を行う第1の直交検波部と、上記第1の衛星信号と上記ビーコン信号とのいずれかに基づいて現在位置を測定する処理部とを具備する無線通信装置、および、その制御方法である。これにより、利便性や汎用性が向上するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記第1の送信信号と上記第1の受信信号との両方は、Bluetooth規格に準拠した信号であってもよい。これにより、Bluetooth規格に準拠した信号から現在位置が測定されるという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記測位方式は、AoA(Angle of Arrival)方式およびAoD(Angle of Departure)方式の少なくとも一方を含むものであってもよい。これにより、到来角度や放射角度から現在位置が測定されるという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記第1の送信信号を生成する第1の変調部をさらに具備し、上記処理部は、上記レスポンスに基づいて測位方式を決定し、上記AoD方式に決定した場合には現在位置の測定期間内に上記第1の変調部を停止させ、上記AoA方式に決定した場合には現在位置の測定期間内に上記第1の直交検波部を停止させてもよい。これにより、消費電力が削減されるという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記第1の衛星信号と周波数帯域が異なる第2の衛星信号を受信する第3の受信アンテナと、上記第2の衛星信号に対して直交検波を行う第2の直交検波部とをさらに具備し、上記処理部は、上記第1および第2の衛星信号の少なくとも1つに基づいて現在位置を測定する屋外測位部と、上記第1の受信信号に基づいて現在位置を測定する屋内測位部とを備えてもよい。これにより第2の衛星信号と第1の受信信号とが同時に受信されるという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記第1の送信信号と通信規格の異なる第2の送信信号を送信する第2の送信アンテナと、上記第1の受信信号と通信規格の異なる第2の受信信号を受信する第4の受信アンテナと、上記第2の送信信号を生成する第2の変調部と
をさらに具備し、上記セレクタは、上記第1の衛星信号と上記第1の受信信号と上記第2の受信信号とのいずれかを選択してもよい。これにより、BLE以外の通信規格による通信が行われるという作用をもたらす。
をさらに具備し、上記セレクタは、上記第1の衛星信号と上記第1の受信信号と上記第2の受信信号とのいずれかを選択してもよい。これにより、BLE以外の通信規格による通信が行われるという作用をもたらす。
以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.第1の実施の形態(回路を共有しつつ、リクエストおよびレスポンスを送受信する例)
2.第2の実施の形態(受信パスを削減し、回路を共有しつつ、リクエストおよびレスポンスを送受信する例)
3.第3の実施の形態(送受信パスを削減し、回路を共有しつつ、リクエストおよびレスポンスを送受信する例)
4.応用例
1.第1の実施の形態(回路を共有しつつ、リクエストおよびレスポンスを送受信する例)
2.第2の実施の形態(受信パスを削減し、回路を共有しつつ、リクエストおよびレスポンスを送受信する例)
3.第3の実施の形態(送受信パスを削減し、回路を共有しつつ、リクエストおよびレスポンスを送受信する例)
4.応用例
<1.第1の実施の形態>
[通信システムの構成例]
図1は、本技術の第1の実施の形態における通信システム100の全体図の一例である。この通信システム100は、アプリケーションサーバー110と、LPWA(Low Power Wide Area)基地局130と、測位サーバー150と、無線通信装置200とを備える。また、通信システムは、ビーコン端末141や142などの複数のビーコン端末と、ロケータ161や162などの複数のロケータと、GNSS衛星171や172などの複数のGNSS衛星とをさらに備える。
[通信システムの構成例]
図1は、本技術の第1の実施の形態における通信システム100の全体図の一例である。この通信システム100は、アプリケーションサーバー110と、LPWA(Low Power Wide Area)基地局130と、測位サーバー150と、無線通信装置200とを備える。また、通信システムは、ビーコン端末141や142などの複数のビーコン端末と、ロケータ161や162などの複数のロケータと、GNSS衛星171や172などの複数のGNSS衛星とをさらに備える。
アプリケーションサーバー110は、LPWA基地局130や測位サーバー150との間でネットワーク120(インターネットなど)を介して通信を行い、各種のアプリケーションを実行するものである。例えば、無線通信装置200などの位置情報に関連するサービスを提供するためのアプリケーションが実行される。
LPWA基地局130は、無線通信装置200との間で、LPWA通信規格に準拠したLPWA信号を送受信するものである。LPWA通信規格として、例えば、ELTRES(登録商標)が用いられる。あるいは、LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)、Sigfox、LTE Cat.M1(Long Term Evolution category M1)、NB-IoT(Narrow Band-IoT)などが用いられる。例えば、LPWA基地局130は、無線通信装置200などの所定数の通信装置から、位置情報などの様々なデータを含むLPWA信号を受信し、それらのデータをアプリケーションサーバー110にネットワーク120を介して送信する。
ビーコン端末141は、所定の通信規格に準拠したビーコン信号を定期的に送信するものである。また、ビーコン端末141は、無線通信装置200との間で、使用可能な測位方式に関するリクエストと、そのリクエストに対する応答とを送受信することができる。ビーコン端末の通信規格として、例えば、BLEが用いられるものとし、そのBLEに準拠した無線信号(ビーコン信号、リクエストやレスポンスなど)を以下、「BLE信号」と称する。ビーコン端末141以外のビーコン端末についても同様である。
測位サーバー150は、複数のロケータのそれぞれが受信したBLE信号に基づいて送信元(無線通信装置200など)の現在位置を測定するものである。例えば、測位サーバー150は、ロケータのそれぞれが受信したBLE信号の位相差から、その信号の到来角度を求め、その到来角度と、ロケータのそれぞれの既知の位置とから、送信元の現在位置を測定する。このように、無線信号の到来角度から現在位置を求める測位方式は、AoA方式と呼ばれる。測位サーバー150は、その現在位置を示す位置情報をアプリケーションサーバー110にネットワーク120を介して送信する。
ロケータ161は、ビーコン端末と同等の機能を有する。また、ロケータ161は、測位サーバー150とともに、前述のAoA方式を使用することができる。ロケータ161以外のロケータについても同様である。
GNSS衛星171は、無線信号を定期的に送信するものである。この無線信号を以下、「衛星信号」と称する。GNSSとして、例えば、GPS(Global Positioning System)が用いられる。このGPSでは、L1帯やL5帯などの複数の周波数帯域が用いられる。一般に、衛星信号のうちL1帯の信号はL1信号と呼ばれており、L5帯の信号はL5信号とよばれる。なお、通信システム100は、Galileo、Beidou、GLONASSなど、GPS以外のGNSSを用いることもできる。GNSS衛星171以外のGNSS衛星も同様である。
無線通信装置200は、衛星信号を受信し、LPWA基地局130、ビーコン端末やロケータとの間でLPWA信号やBLE信号を送受信するものである。また、無線通信装置200は、人間が携帯して移動することができる程度の小型の装置である。無線通信装置200として、例えば、IoTデバイスが用いられる。無線通信装置200は、人間の他、犬や猫などの動物に取り付けることもできる。また、無線通信装置200は、自転車、自動車やドローンなどの移動体に搭載することもできる。
無線通信装置200は、携帯する人間の移動などに伴って移動し、その現在位置が変わることがある。このため、無線通信装置200は、その現在位置によっては、衛星信号やBLE信号を受信することができないことがある。例えば、屋外では衛星信号を受信しやすいが、屋内では衛星信号を受信しにくい。また、ビーコン端末やロケータが屋内に配置されている場合、屋内では、BLE信号を受信しやすいが、屋外では、BLE信号を受信しにくい。BLE信号を用いるAoA方式やAoD方式など、屋内に適した測位の方式を以下、「屋内測位」の方式と称する。
また、無線通信装置200は、複数のGNSS衛星のそれぞれからの衛星信号に基づいて現在位置を測定することができる。衛星信号を用いた測位は、屋外での測位に適しているため、以下、「屋外測位」と称する。なお、屋外測位は必ずしも屋外で実行されるとは限らず、屋内で行われることもある。同様に、屋内測位は屋内で実行されるとは限らず、屋外で行われることもある。
さらに、無線通信装置200は、複数のビーコン端末やロケータからのBLE信号に基づいて、現在位置を測定することができる。例えば、無線通信装置200は、ビーコン端末やロケータから、その端末等の位置を含むBLE信号を受信し、それぞれの位置を記憶しておく。そして、無線通信装置200は、ビーコン端末等のそれぞれの送信したBLE信号の位相差から、その信号の放射角度を求め、その放射角度と端末等の位置とから、自身の現在位置を測定する。このように、無線信号の放射角度から現在位置を求める測位方式は、AoD方式と呼ばれる。
また、無線通信装置200は、AoD方式以外の屋内測位方式を用いることもできる。例えば、無線通信装置200は、ビーコン端末等のそれぞれの送信したBLE信号の受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)を求める。そして、無線通信装置200は、RSSIに基づいて送信元までの距離を推定し、ビーコン端末等の位置と距離とから三点測量により自身の現在位置を測定する。このように、RSSIから現在位置を求める測位方式を以下、「RSSI方式」と称する。なお、RSSI方式において、無線通信装置200の代わりにロケータがRSSIを求め、測位サーバー150が現在位置を測定することもできる。
もしくは、無線通信装置200は、AoD方式やRSSI方式以外の屋内測位方式を用いることもできる。例えば、無線通信装置200が、複数のビーコン端末やロケータとの間で信号を送受信し、電波の往復時間を求め、その往復時間に応じた距離と、ビーコン端末等の位置とから現在位置を測定する。この方式は、CS(Channel Sounding)方式や、HADM(High Accuracy Distance Measurement)方式と呼ばれる。
この他にも、無線通信装置200は、様々な屋内測位方式を用いることもできる。例えば、最も近いビーコン端末等の位置をそのまま現在位置とする近接性方式や、予め調査した、場所ごとの電波環境や地磁気環境に最も似た場所を現在位置とする環境分析方式を用いることもできる。上述の測位方式を複合した測位方式を用いることもできる。
なお、通信システム100は、屋内測位を行う際にBLEを用いているが、屋内測位の際にBLE以外の通信規格(Wi-Fiなど)を用いることもできる。
通信システム100が利用できる屋内測位方式が複数ある場合、いずれを用いるかは、無線通信装置200や、その装置の外部機器(ロケータや測位サーバー150など)により適宜、決定される。例えば、AoA方式およびAoD方式の両方が利用可能である場合、無線通信装置200の負荷を軽減するために、AoA方式が優先して用いられる。あるいは、無線通信装置200のバッテリー残量が所定値未満である場合や省電力モードの場合に、AoA方式が用いられ、そうでない場合にAoD方式が用いられる。
[無線通信装置の構成例]
図2は、本技術の第1の実施の形態における無線通信装置200の一構成例を示すブロック図である。この無線通信装置200は、受信アンテナ211、212、213および214と、送信アンテナ215および216と、通信回路300と、処理部220と、I/O(Input/Output)インターフェース230とを備える。通信回路300は、ローノイズアンプ311、312、313および314と、パワーアンプ315および316と、セレクタ321および322と、直交検波部330および340と、PLL(Phase Locked Loop)350とを備える。さらに、通信回路300は、ADC(Analog to Digital Converter)361、362、363および364と、デジタルフロントエンド370および380と、復調部391、392、393および394と、変調部395および396とを備える。
図2は、本技術の第1の実施の形態における無線通信装置200の一構成例を示すブロック図である。この無線通信装置200は、受信アンテナ211、212、213および214と、送信アンテナ215および216と、通信回路300と、処理部220と、I/O(Input/Output)インターフェース230とを備える。通信回路300は、ローノイズアンプ311、312、313および314と、パワーアンプ315および316と、セレクタ321および322と、直交検波部330および340と、PLL(Phase Locked Loop)350とを備える。さらに、通信回路300は、ADC(Analog to Digital Converter)361、362、363および364と、デジタルフロントエンド370および380と、復調部391、392、393および394と、変調部395および396とを備える。
受信アンテナ211は、L1信号およびL5信号の一方(例えば、L1信号)を受信するものである。この受信アンテナ211は、L1信号をローノイズアンプ311に供給する。なお、L1信号は、特許請求の範囲に記載の第2の衛星信号の一例であり、受信アンテナ211は、特許請求の範囲に記載の第3の受信アンテナの一例である。
受信アンテナ212は、L1信号およびL5信号の他方(例えば、L5信号)を受信するものである。この受信アンテナ212は、L5信号をローノイズアンプ312に供給する。なお、L5信号は、特許請求の範囲に記載の第1の衛星信号の一例であり、受信アンテナ212は、特許請求の範囲に記載の第1の受信アンテナの一例である。
なお、受信アンテナ211が、L5信号を受信し、受信アンテナ212がL1信号を受信することもできる。また、L1帯およびL5帯の2周波を受信しているが、L1帯およびL2帯など、別の組み合わせの2週波を受信することもできる。L1帯およびL2帯を受信する際は、L2信号の方が受信アンテナ312で受信される。
受信アンテナ213は、BLE信号を受信するものである。受信アンテナ213の受信するBLE信号をBLE受信信号とする。受信アンテナ213は、BLE受信信号をローノイズアンプ313に供給する。なお、BLE受信信号は、特許請求の範囲に記載の第1の受信信号の一例であり、受信アンテナ213は、特許請求の範囲に記載の第2の受信アンテナの一例である。
受信アンテナ214は、LPWA信号を受信するものである。受信アンテナ214の受信するLPWA信号をLPWA受信信号とする。受信アンテナ214は、LPWA受信信号をローノイズアンプ314に供給する。なお、LPWA受信信号は、特許請求の範囲に記載の第2の受信信号の一例であり、受信アンテナ214は、特許請求の範囲に記載の第4の受信アンテナの一例である。
ローノイズアンプ311は、L1信号を増幅し、直交検波部330に供給するものである。ローノイズアンプ312は、L5信号を増幅し、セレクタ321に供給するものである。ローノイズアンプ313は、BLE受信信号を増幅し、セレクタ321に供給するものである。ローノイズアンプ314は、LPWA受信信号を増幅し、セレクタ321に供給するものである。
セレクタ321は、処理部220の制御に従って、L5信号、BLE受信信号およびLPWA受信信号のいずれかを選択し、選択信号として直交検波部340に供給するものである。
無線通信装置200は、L5信号、BLE受信信号およびLPWA受信信号を時分割で受信する。処理部220は、L5信号の通信期間内にセレクタ321を制御してローノイズアンプ312を選択させ、BLE信号の通信期間内にセレクタ321を制御してローノイズアンプ313を選択させる。また、処理部220は、LPWA信号の通信期間内にセレクタ321を制御してローノイズアンプ314を選択させる。
ここで、L5信号、BLE信号およびLPWA信号のそれぞれの通信期間は排他的に設定する必要があるが、L1信号の受信期間は、L5信号、BLE信号およびLPWA信号のそれぞれの通信期間と重複して設定することができる。
直交検波部330は、L1信号に対して直交検波を行うものである。この直交検波部330は、直交検波により同相成分および直交成分を生成し、ADC361および362に供給する。なお、直交検波部330は、第2の直交検波部の一例である。
直交検波部340は、セレクタ321からの選択信号に対して直交検波を行うものである。この直交検波部340は、直交検波により同相成分および直交成分を生成し、ADC363および364に供給する。なお、直交検波部340は、第1の直交検波部の一例である。
ADC361および362は、同相成分および直交成分に対してAD(Analog to Digital)変換を行い、デジタルフロントエンド370に供給するものである。ADC363および364は、同相成分および直交成分に対してAD変換を行い、デジタルフロントエンド380に供給するものである。
デジタルフロントエンド370は、AD変換後の同相成分および直交成分に対して、イメージ除去などの各種のデジタル処理を行い、復調部391に供給するものである。デジタルフロントエンド380は、AD変換後の同相成分および直交成分に対して各種のデジタル処理を行い、復調部392、393および394に供給するものである。
復調部391は、L1信号の同相成分および直交成分に対して復調処理を行い、処理部220に供給するものである。復調部392は、L5信号の同相成分および直交成分に対して復調処理を行い、処理部220に供給するものである。復調部393は、BLE受信信号の同相成分および直交成分に対して復調処理を行い、処理部220に供給するものである。復調部393は、LPWA受信信号の同相成分および直交成分に対して復調処理を行い、処理部220に供給するものである。
変調部395は、処理部220から送信データを受け取り、その送信データを変調により搬送波に乗せてLPWA信号を生成するものである。この送信対象のLPWA信号をLPWA送信信号とする。変調部395は、LPWA送信信号をPLL350に供給する。なお、LPWA送信信号は、特許請求の範囲に記載の第2の送信信号の一例であり、変調部395は、特許請求の範囲に記載の第2の変調部の一例である。
変調部396は、処理部220から送信データを受け取り、その送信データを変調により搬送波に乗せてBLE信号を生成するものである。この送信対象のBLE信号をBLE送信信号とする。変調部396は、BLE送信信号をPLL350に供給する。なお、BLE送信信号は、特許請求の範囲に記載の第1の送信信号の一例であり、変調部396は、特許請求の範囲に記載の第1の変調部の一例である。
PLL350は、変調信号により搬送波の周波数や位相を制御し、セレクタ322に供給するものである。
セレクタ322は、処理部220の制御に従って、パワーアンプ315および316のいずれかを選択し、そのパワーアンプへPLL350からの信号を供給するものである。
無線通信装置200は、LPWA送信信号およびBLE送信信号を時分割で送信する。処理部220は、LPWA信号の通信期間内にセレクタ322を制御してパワーアンプ315を選択させ、BLE信号の通信期間内にセレクタ322を制御してパワーアンプ316を選択させる。
パワーアンプ315は、セレクタ322からのLPWA送信信号を増幅して送信アンテナ215に供給するものである。パワーアンプ316は、セレクタ322からのBLE送信信号を増幅して送信アンテナ216に供給するものである。
送信アンテナ215は、LPWA送信信号を送信するものである。送信アンテナ216は、BLE送信信号を送信するものである。
処理部220は、無線通信装置200全体を制御するものである。この処理部220は、L1信号、L5信号、BLE信号、LPWA信号のそれぞれの通信期間を設定し、通信回路300内の回路を制御して、それぞれの信号を送受信させる。また、処理部220は、L1信号およびL5信号の少なくとも1つを用いて屋外測位を行い、BLE信号を用いて屋内測位を行う。また、処理部220は、現在位置を示す位置情報などを含む送信データを生成し、変調部395へ供給する。また、処理部220は、リクエスト、レスポンスやビーコン信号を含む送信データを生成し、変調部396に供給する。また、処理部220は、I/Oインターフェース230を介して外部の機器と有線でデータを送受信する。これらの機能のそれぞれは、例えば、CPU(Central Processing Unit)が所定のプログラムを実行することにより実現される。
屋外測位は、L1信号およびL5信号の一方だけでも行うことができるため、それらの一方(L5信号など)のパスとBLE信号のパスとで直交検波部340からデジタルフロントエンド380までの回路を共用している。衛星信号とBLE信号とは、受信周波数が異なり、送信アンテナやローノイズアンプの共用は一般には困難なので、パスごとに送信アンテナおよびローノイズアンプを設け、セレクタ321で切り替える構成としている。直交検波部340におけるローカル周波数、ローパスフィルタの帯域、ゲインや、デジタルフロントエンド380における周波数シフト量、フィルタ帯域等は可変にするのが容易なので各パスで共用している。これによる回路規模減により、共用しない場合と比較して、コストと実装面積を抑えられる。
BLE信号とLPWA信号とは送信周波数が異なり、送信アンテナやローノイズアンプの共用は一般には困難なので、セレクタ321で切り替える構成としている。一方、BLE信号とLPWA信号とのどちらもFSK(Frequency Shift Keying)等の振幅方向に情報を持たない方式で周波数可変発振器の周波数制御で変調できるので、変調部とPLLとは共用しやすい。同図では、変調部を共用していないが、BLE信号とLPWA信号とで変調部を共用することもできる。
回路共用により、無線通信装置200は、衛星信号の2周波受信とBLE信号の同時受信、BLE信号とLPWA信号との同時送信はできないが、衛星信号の1周波とBLE信号とを同時に受信することができる。このため、屋内外を問わずシームレスに常時測位できる。
また、LPWA信号は送信時間率がかなり抑えられていること、LPWA信号の送信頻度が一般に低いこと等を考慮すると、BLE信号とLPWA信号が同時送信できず、時分割送信のみとなることのデメリットはほとんど無い。
ここで、衛星信号、BLE信号およびLPWA信号のそれぞれのパスで回路を共用しない構成を比較例として想定する。
図3は、比較例における無線通信装置200の一構成例を示すブロック図である。この比較例では、セレクタ321および322が削減され、直交検波部410および420と、PLL430と、ADC365、366、367および368と、デジタルフロントエンド440および450とが追加される。
直交検波部410と、ADC365および366と、デジタルフロントエンド440とは、BLE信号を受信するパスに配置される。直交検波部420と、ADC367および368と、デジタルフロントエンド450とは、LPWA信号を受信するパスに配置される。PLL430は、LPWA信号を送信するパスに配置される。回路を共用しない比較例では、同図に例示したように、個々の無線機能が独立に動作できるメリットがあるものの、回路規模が大きくなり、機能的に過剰となるおそれがある。
[直交検波部の構成例]
図4は、本技術の第1の実施の形態における直交検波部330の一構成例を示すブロック図である。この直交検波部330は、ローカル発振器331と、ミキサ332および333と、ローパスフィルタ334および335と、可変ゲインアンプ336および337とを備える。
図4は、本技術の第1の実施の形態における直交検波部330の一構成例を示すブロック図である。この直交検波部330は、ローカル発振器331と、ミキサ332および333と、ローパスフィルタ334および335と、可変ゲインアンプ336および337とを備える。
ローカル発振器331は、位相が90度異なる一対のローカル信号を生成するものである。ローカル信号の周波数は、処理部220により制御される。ローカル発振器331は、一対のローカル信号の一方をミキサ332に供給し、他方をミキサ333に供給する。
ミキサ332は、ローノイズアンプ311からのL1信号とローカル信号とを混合し、同相成分としてローパスフィルタ334に供給するものである。ミキサ333は、L1信号とローカル信号とを混合し、直交成分としてローパスフィルタ335に供給するものである。
ローパスフィルタ334は、同相成分のうち、カットオフ周波数以下の帯域を通過させるものである。ローパスフィルタ335は、直交成分のうち、カットオフ周波数以下の帯域を通過させるものである。これらのフィルタのカットオフ周波数は、処理部220により制御される。なお、ローパスフィルタの代わりに、バンドパスフィルタを用いることもできる。
可変ゲインアンプ336は、ローパスフィルタ334を通過した同相成分を、所定のゲインにより増幅し、ADC361へ供給するものである。可変ゲインアンプ337は、ローパスフィルタ335を通過した直交成分を、所定のゲインにより増幅し、ADC362へ供給するものである。これらのアンプのゲインは、処理部220により制御される。
なお、直交検波部340の回路構成は、直交検波部330と同様である。
[デジタルフロントエンドの構成例]
図5は、本技術の第1の実施の形態におけるデジタルフロントエンド370の一構成例を示すブロック図である。このデジタルフロントエンド370は、イメージ除去部371、周波数シフタ372、FIR(Finite Impulse Response)フィルタ373、ノイズ除去部374およびゲイン調整部375を備える。
図5は、本技術の第1の実施の形態におけるデジタルフロントエンド370の一構成例を示すブロック図である。このデジタルフロントエンド370は、イメージ除去部371、周波数シフタ372、FIR(Finite Impulse Response)フィルタ373、ノイズ除去部374およびゲイン調整部375を備える。
イメージ除去部371は、ADC361および362からのデジタル信号(同相成分および直交成分)のゲインおよび位相不整合を補正することにより、イメージ周波数の干渉を除去し、周波数シフタ372に供給するものである。
周波数シフタ372は、デジタル信号の中心周波数を周波数ゼロにシフトし、FIRフィルタ373に供給するものである。なお、ダイレクトコンバージョン方式を用いる場合においては、周波数シフタ372は不要である。
FIRフィルタ373は、デジタル信号から所定の帯域外の成分を除去し、ノイズ除去部374に供給するものである。
ノイズ除去部374は、ノッチフィルタなどによりデジタル信号から、帯域内の妨害成分を除去し、ゲイン調整部375に供給するものである。
ゲイン調整部375は、デジタル信号を所定のゲインにより増幅し、後段の復調に最適なレベルへの調整を行って復調部391に供給するものである。ゲインは、処理部220により制御される。
なお、デジタルフロントエンド380の構成は、デジタルフロントエンド370と同様である。
[処理部の構成例]
図6は、本技術の第1の実施の形態における処理部220の一構成例を示すブロック図である。この処理部220は、屋外測位部221、屋内測位部222、記憶部223および通信制御部224を備える。
図6は、本技術の第1の実施の形態における処理部220の一構成例を示すブロック図である。この処理部220は、屋外測位部221、屋内測位部222、記憶部223および通信制御部224を備える。
屋外測位部221は、復調部391および392からのL1信号およびL5信号の少なくとも1つを用いて、現在位置を測定するものである。ただし、L1信号およびL5信号の一方(L5信号など)は、BLE信号およびLPWA信号と時分割で受信されるため、それらの通信期間内に、そのL5信号等を用いることはできない。屋外測位部221は、測定した現在位置を示す位置情報を記憶部223に保持させる。
屋内測位部222は、復調部393からのBLE受信信号を用いて現在位置を測定するものである。この屋内測位部222は、ビーコン信号を含むBLE受信信号をサーチし、ビーコン端末やロケータが存在するエリアに入った際に、ビーコン端末等との間のリンクを確立する。
そして、屋内測位部222は、通信回路300を制御して、ビーコン端末やロケータとの間で、測位方式に関するリクエストと、そのリクエストに対するレスポンスを送受信させる。例えば、屋内測位部222は、リクエストを含むBLE送信信号をビーコン端末等に送信させ、レスポンスを含むBLE受信信号を受信させる。なお、プロトコルによっては、ビーコン端末等が無線通信装置200にリクエストを送信し、無線通信装置200がレスポンスを返信することもできる。リクエストに対するレスポンスには、例えば、そのレスポンスの送信元が利用可能な測位方式、送信元の識別情報や位置情報が記載される。
屋内測位部222は、ビーコン信号に基づいて、屋内測位が可能か否かを判断する。屋内測位が可能である場合に屋内測位部222は、レスポンスに基づいて、利用可能な屋内測位方式を検出する。複数の屋内測位方式が利用可能である場合、屋内測位部222は、用いる測位方式を決定し、ビーコン端末等に通知する。なお、ロケータや測位サーバー150など、無線通信装置200の外部機器が、屋内測位方式を検出し、決定することもできる。この場合には、そのロケータ等が、決定した測位方式を無線通信装置200に通知する。
AoD方式など、無線通信装置200側で測位を行う方式が決定された場合に、屋内測位部222は、通信回路300を制御してビーコン信号を含むBLE受信信号を受信させ、そのビーコン信号に基づいて現在位置を測定する。そして、屋内測位部222は、現在位置を示す位置情報を記憶部223に保持させる。
一方、AoA方式など、無線通信装置200の外部で測位を行う方式が決定された場合に、屋内測位部222は、通信回路300を制御してビーコン信号を含むBLE送信信号を送信させる。この場合は、外部の測位サーバー150により無線通信装置200の現在位置が測定される。なお、RSSI方式においては、無線通信装置200および測位サーバー150のいずれで測位を行うかにより、通信回路300内の回路が制御される。
また、屋内測位が可能である場合に屋内測位部222は、上述の屋内測位に先立って、ビーコン端末等との間で認証情報を含むBLE信号を送受信させることもできる。この場合、ビーコン端末等は、受信した認証情報を用いて無線通信装置200を認証して認証結果を通知し、無線通信装置200は、ビーコン端末やロケータからの認証情報を用いて、そのビーコン端末等を認証して認証結果を通知する。そして相互に認証が成功した際に、通信システム100は、上述の屋内測位を行う。相互に認証が成功した際に屋内測位を行うことにより、意図的な偽ロケータによる、なりすまし信号による誤測位を避けることができる。これにより、測位の信頼性を向上させることができる。
通信制御部224は、通信回路300を制御して、LPWA信号を送受信させるものである。例えば、通信制御部224は、記憶部223から位置情報を読み出し、その位置情報を含むLPWA送信信号を通信回路300に送信させる。
[無線通信装置の動作例]
図7は、本技術の第1の実施の形態における通信回路300の制御の一例を示す図である。例えば、処理部220は、同図におけるaに例示するように、L1信号およびL5信号を同時に受信する期間と、BLE信号およびL1信号を同時に受信する期間とを交互に繰り返すように通信回路300を制御する。L1信号およびL5信号を同時に受信する期間内において処理部220は、それらの信号を用いて屋外測位を行う。一方、BLE信号およびL1信号を同時に受信する期間内において処理部220は、L1信号を用いた屋外測位と、BLE信号を用いた屋内測位とを並列に実行する。
図7は、本技術の第1の実施の形態における通信回路300の制御の一例を示す図である。例えば、処理部220は、同図におけるaに例示するように、L1信号およびL5信号を同時に受信する期間と、BLE信号およびL1信号を同時に受信する期間とを交互に繰り返すように通信回路300を制御する。L1信号およびL5信号を同時に受信する期間内において処理部220は、それらの信号を用いて屋外測位を行う。一方、BLE信号およびL1信号を同時に受信する期間内において処理部220は、L1信号を用いた屋外測位と、BLE信号を用いた屋内測位とを並列に実行する。
あるいは、同図におけるbに例示するように、処理部220は、L5信号を受信せず、BLE信号およびL1信号のそれぞれの受信を並列に行うように通信回路300を制御することもできる。L1信号およびBLE信号のそれぞれの受信タイミングや受信頻度は、任意に設定することができる。
もしくは、同図におけるcに例示するように、処理部220は、L1信号およびL5信号を同時に受信する期間と、BLE信号のみを受信する期間とを交互に繰り返すように通信回路300を制御することもできる。
あるいは、同図におけるdに例示するように、処理部220は、L1信号のみを受信する期間と、BLE信号のみを受信する期間とを交互に繰り返すように通信回路300を制御することもできる。
同図におけるaやbの制御では、L1信号およびBLE信号を同時に受信することができるため、屋内や屋外でシームレスな測位を実現することができる。同図におけるcやdでは、L1信号やL5信号とBLE信号とを時分割で受信するため、屋内測位と屋外測位とを同時に行う必要が無く、無線通信装置200の処理負荷や消費電力を低減することができる。
同図に例示した各種の制御のいずれを行うかは、無線通信装置200の状態や、ユーザの設定に基づいて、適宜に決定される。
図8は、本技術の第1の実施の形態におけるBLE測位方式の検出や認証を行う際の通信回路300の状態の一例を示す図である。LPWA信号の通信期間外において処理部220は、ローノイズアンプ314、復調部394、パワーアンプ315および変調部395を停止させる。また、処理部220は、セレクタ322の接続先をパワーアンプ316に切り替える。同図において灰色の部分は、電源の遮断やイネーブル信号により停止した回路を示す。
そして、L1信号およびBLE信号を同時に受信する期間内に処理部220は、さらにローノイズアンプ312および復調部392を停止させる。また、処理部220は、セレクタ321の接続先をローノイズアンプ313に切り替える。L1信号およびBLE信号の受信中に、無線通信装置200は、ビーコン端末141などからビーコン信号を含むBLE信号を受信したものとする。
無線通信装置200は、例えば、利用可能な測位方式に関するリクエストを含むBLE信号をビーコン端末141などに送信し、そのリクエストに対するレスポンスを含むBLE信号を受信する。そして、無線通信装置200は、レスポンスに基づいて、利用可能な測位方式を検出し、用いる方式を決定する。また、屋内測位に先立って、無線通信装置200は、ビーコン端末141等との間で認証情報を含むBLE信号を送受信することもできる。
同図に例示したように、BLE信号の送信パスを設けることにより、ビーコン端末やロケータとの間で、測位方式に関するリクエストおよびレスポンスを送受信することができる。これにより、AoD方式やAoA方式などの様々な屋内測位方式を利用することができるようになり、通信システム100の利便性や汎用性を向上させることができる。
図9は、本技術の第1の実施の形態におけるAoD方式を用いて測位を行う際の通信回路の状態の一例を示す図である。前述の図8において無線通信装置200は、AoD方式に決定し、相互の認証に成功したものとする。AoD方式による測位中において処理部220は、図9に例示するように、さらに、パワーアンプ316、PLL350および変調部396を停止させる。同図において灰色の部分は、電源の遮断やイネーブル信号により停止した回路を示す。
なお、AoD方式の他、無線通信装置200がRSSI方式などにより測定する場合も同様の制御が行われる。
図10は、本技術の第1の実施の形態におけるAoA方式を用いて測位を行う際の通信回路の状態の一例を示す図である。前述の図8において無線通信装置200は、AoA方式に決定し、相互の認証に成功したものとする。AoA方式による測位中において処理部220は、図10に例示するように、さらに、ローノイズアンプ313、直交検波部340、ADC363、ADC364、デジタルフロントエンド380および復調部393を停止させる。同図において灰色の部分は、電源の遮断やイネーブル信号により停止した回路を示す。
なお、AoA方式の他、無線通信装置200の外部機器が、RSSI方式などにより測定する場合も同様の制御が行われる。
図8から図10に例示したように、処理部220が、通信回路300内の不要な回路を停止させることにより、消費電力を削減することができる。また、図8から図10に例示したように、無線通信装置200は、衛星信号とBLE信号とを独立に同時受信することができる。これにより、例えば、窓際や建物内で天井が薄い場所や吹き抜けのある場所等のように、屋内と屋外の境界領域のような場所において、屋外測位や屋外測位により、統合的な測位結果を得ることができる。境界領域ではGNSSは衛星数減、マルチパスにより測位誤差が大きくなりがちになる。しかし、ロケータが少なく精度が悪くても、BLE信号による測距・測位結果があると、衛星信号による測位結果と合わせることで測位結果を補正することや、BLEロケータをGNSS衛星に見立てる補完処理を行うことにより精度を向上させることができる。
図11は、本技術の第1の実施の形態における無線通信装置200の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、無線通信装置200に電源が投入されたときに開始される。
無線通信装置200は、定期的にL1信号やL5信号を受信し、それらを用いて屋外測位を行う(ステップS901)。そして、無線通信装置200は、現在時刻が屋内測位期間内であるか否かを判断する(ステップS902)。
屋内測位期間内である場合に(ステップS902:Yes)、無線通信装置200は、ビーコン信号に基づいて屋内測位が可能であるか否かを判断する(ステップS903)。屋内測位が可能でない場合(ステップS903:No)、無線通信装置200は、ステップS902以降を繰り返す。
屋内測位が可能である場合(ステップS903:Yes)、無線通信装置200は、リクエストおよびレスポンスの送受信により利用可能な屋内測位方式を検出し、いずれかに決定する(ステップS904)。そして、無線通信装置200は、BLE信号を用いて屋内測位を行う(ステップS905)。
屋内測位期間外である場合(ステップS902:No)、または、ステップS905の後に、無線通信装置200は、現在時刻がLPWA通信期間内であるか否かを判断する(ステップS906)。
LPWA通信期間内である場合に(ステップS906:Yes)、無線通信装置200は、LPWA信号を送受信する(ステップS907)。LPWA通信期間外である場合(ステップS906:No)、または、ステップS907の後に、無線通信装置200は、ステップS901以降を繰り返す。
図12は、本技術の第1の実施の形態における通信システム100の動作の一例を示すシーケンス図である。ビーコン端末141からの電波が到達するエリア内に無線通信装置200が移動したものとする。無線通信装置200は、ビーコン端末141からのビーコン信号を受信し(ステップS911)、そのビーコン信号に基づいて屋内測位が可能か否かを判断する(ステップS912)。
屋内測位が可能である場合、無線通信装置200は、利用可能な測位方式に関するリクエストをビーコン端末141などに送信し(ステップS913)、レスポンスを受信する(ステップS914)。無線通信装置200は、そのレスポンスに基づいて屋内測位方式を検出し、いずれかに決定する(ステップS915)。例えば、AoD方式に決定されたものとする。
無線通信装置200は、ビーコン端末141および142などの複数の端末からビーコン信号を受信し(ステップS916およびS917)、AoD方式により屋内測位を行う(ステップS918)。
また、無線通信装置200は、GNSS衛星171および172などの複数のGNSS衛星から衛星信号を受信し(ステップS919およびS920)、屋外測位を行う(ステップS921)。同図では、記載の便宜上、無線通信装置200は、屋内測位と屋外測位とを順に行っているが、前述したように、これらを同時に行うことができる。
このように、本技術の第1の実施の形態によれば、無線通信装置200は、一部の回路を共有しつつ、リクエストおよびレスポンスを送受信するため、コストや回路規模を削減しつつ、様々な測位方式を利用することができる。これにより、利便性や汎用性を向上させることができる。
<2.第2の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、無線通信装置200は、2周波(L1信号およびL5信号など)の両方を受信していたが、この構成では、コストや回路規模をさらに削減することが困難である。この第2の実施の形態における無線通信装置200は、1週波のみを受信する点において第1の実施の形態と異なる。
上述の第1の実施の形態では、無線通信装置200は、2周波(L1信号およびL5信号など)の両方を受信していたが、この構成では、コストや回路規模をさらに削減することが困難である。この第2の実施の形態における無線通信装置200は、1週波のみを受信する点において第1の実施の形態と異なる。
図13は、本技術の第2の実施の形態における無線通信装置200の一構成例を示すブロック図である。この第2の実施の形態の無線通信装置200は、2周波のうち一方の受信パスを削減した点において第1の実施の形態と異なる。具体的には、受信アンテナ211、ローノイズアンプ311、直交検波部330、ADC361、ADC362、デジタルフロントエンド370および復調部392が削減される。
同図に例示した構成において、無線通信装置200は、衛星信号とBLE信号とLPWA信号とを時分割で受信する。
このように、本技術の第2の実施の形態によれば、2周波のうち一方の受信パスを削減したため、無線通信装置200のコストや回路規模を削減することができる。
<3.第3の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、LPWA信号を送受信していたが、この構成では、コストや回路規模をさらに削減することが困難である。この第3の実施の形態における無線通信装置200は、LPWA信号を送受信しない点において第1の実施の形態と異なる。
上述の第1の実施の形態では、LPWA信号を送受信していたが、この構成では、コストや回路規模をさらに削減することが困難である。この第3の実施の形態における無線通信装置200は、LPWA信号を送受信しない点において第1の実施の形態と異なる。
図14は、本技術の第3の実施の形態における無線通信装置200の一構成例を示すブロック図である。この第3の実施の形態の無線通信装置200は、LPWA信号の送受信パスを削減した点において第1の実施の形態と異なる。具体的には、受信アンテナ214、ローノイズアンプ314、復調部394、送信アンテナ215、パワーアンプ315、セレクタ322および変調部395が削減される。
なお、第2の実施の形態に、第3の実施の形態を適用することもできる。この場合には、2周波のうち一方の受信パスと、LPWA信号の送受信パスとの両方が削減される。
このように、本技術の第3の実施の形態によれば、LPWA信号の送受信パスを削減したため、無線通信装置200のコストや回路規模を削減することができる。
<4.応用例>
本開示に係る技術は、いわゆる「物のインターネット」であるIoT(Internet of things)と呼ばれる技術へ応用可能である。IoTとは、「物」であるIoTデバイス9100が、他のIoTデバイス9003、インターネット、クラウド9005などに接続され、情報交換することにより相互に制御する仕組みである。IoTは、農業、家、自動車、製造、流通、エネルギー、など様々な産業に利用できる。
本開示に係る技術は、いわゆる「物のインターネット」であるIoT(Internet of things)と呼ばれる技術へ応用可能である。IoTとは、「物」であるIoTデバイス9100が、他のIoTデバイス9003、インターネット、クラウド9005などに接続され、情報交換することにより相互に制御する仕組みである。IoTは、農業、家、自動車、製造、流通、エネルギー、など様々な産業に利用できる。
図15は、本開示に係る技術が適用され得るIoTシステム9000の概略的な構成の一例を示す図である。
IoTデバイス9001には、温度センサー、湿度センサー、照度センサー、加速度センサー、距離センサー、画像センサー、ガスセンサー、人感センサーなどの各種センサーなどが含まれる。また、IoTデバイス9001には、スマートフォン、携帯電話、ウェアラブル端末、ゲーム機器などの端末を含めてもよい。IoTデバイス9001は、AC電源、DC電源、電池、非接触給電、いわゆるエナジーハーベストなどにより給電される。IoTデバイス9001は、有線、無線、近接無線通信などにより通信することができる。通信方式は3G/LTE(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)、IEEE802.15.4、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、Z-Waveなどが好適に用いられる。IoTデバイス9001は、これらの通信手段の複数を切り替えて通信してもよい。
IoTデバイス9001は、1対1、星状、ツリー状、メッシュ状のネットワークを形成してもよい。IoTデバイス9001は、直接に、またはゲートウエイ9002を通して、外部のクラウド9005に接続してもよい。IoTデバイス9001には、IPv4、IPv6、6LoWPANなどによって、アドレスが付与される。IoTデバイス9001から収集されたデータは、他のIoTデバイス9003、サーバ9004、クラウド9005などに送信される。IoTデバイス9001からデータを送信するタイミングや頻度は好適に調整され、データを圧縮して送信してもよい。このようなデータはそのまま利用してもよく、統計解析、機械学習、データマイニング、クラスタ分析、判別分析、組み合わせ分析、時系列分析など様々な手段でデータをコンピュータ9008で分析してもよい。このようなデータを利用することにより、コントロール、警告、監視、可視化、自動化、最適化、など様々なサービスを提供することができる。
本開示に係る技術は、家に関するデバイス、サービスにも応用可能である。家におけるIoTデバイス9001には、洗濯機、乾燥機、ドライヤ、電子レンジ、食洗機、冷蔵庫、オーブン、炊飯器、調理器具、ガス器具、火災報知器、サーモスタット、エアコン、テレビ、レコーダ、オーディオ、照明機器、温水器、給湯器、掃除機、扇風機、空気清浄器、セキュリティカメラ、錠、扉・シャッター開閉装置、スプリンクラー、トイレ、温度計、体重計、血圧計などが含まれる。さらにIoTデバイス9001には、太陽電池、燃料電池、蓄電池、ガスメータ、電力メータ、分電盤を含んでもよい。
家におけるIoTデバイス9001の通信方式は、低消費電力タイプの通信方式が望ましい。また、IoTデバイス9001は屋内ではWi-Fi、屋外では3G/LTE(登録商標)により通信するようにしてもよい。クラウド9005上にIoTデバイス制御用の外部サーバ9006を設置し、IoTデバイス9001を制御してもよい。IoTデバイス9001は、家庭機器の状況、温度、湿度、電力使用量、家屋内外の人・動物の存否などのデータを送信する。家庭機器から送信されたデータは、クラウド9005を通じて、外部サーバ9006に蓄積される。このようなデータに基づき、新たなサービスが提供される。このようなIoTデバイス9001は、音声認識技術を利用することにより、音声によりコントロールすることができる。
また各種家庭機器からテレビに情報を直接送付することにより、各種家庭機器の状態を可視化することができる。さらには、各種センサーが居住者の有無を判断し、データを空調機、照明などに送付することで、それらの電源をオン・オフすることができる。さらには、各種家庭機器に供えられたディスプレイにインターネットを通じて広告を表示することができる。
以上、本開示に係る技術が適用され得るIoTシステム9000の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、IoTデバイス9001に好適に適用され得る。具体的には、図1の無線通信装置200は、IoTデバイス9001に適用することができる。IoTデバイス9001に本開示に係る技術を適用することにより、デバイスのコストや回路規模を削減しつつ、利便性や汎用性を向上させることができる。
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(Compact Disc)、MD(MiniDisc)、DVD(Digital Versatile Disc)、メモリカード、ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標)Disc)等を用いることができる。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)測位方式に関するリクエストと前記リクエストに対するレスポンスとの一方を含む第1の送信信号を送信する第1の送信アンテナと、
第1の衛星信号を受信する第1の受信アンテナと、
前記リクエストおよび前記レスポンスの他方とビーコン信号とのいずれかを含む第1の受信信号を受信する第2の受信アンテナと、
前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号とのいずれかを選択して選択信号として供給するセレクタと、
前記選択信号に対して直交検波を行う第1の直交検波部と、
前記第1の衛星信号と前記ビーコン信号とのいずれかに基づいて現在位置を測定する処理部と
を具備する無線通信装置。
(2)前記第1の送信信号と前記第1の受信信号との両方は、Bluetooth規格に準拠した信号である
前記(1)記載の無線通信装置。
(3)前記測位方式は、AoA(Angle of Arrival)方式およびAoD(Angle of Departure)方式の少なくとも一方を含む
前記(1)または(2)に記載の無線通信装置。
(4)前記第1の送信信号を生成する第1の変調部をさらに具備し、
前記処理部は、前記レスポンスに基づいて測位方式を決定し、前記AoD方式に決定した場合には現在位置の測定期間内に前記第1の変調部を停止させ、前記AoA方式に決定した場合には現在位置の測定期間内に前記第1の直交検波部を停止させる
前記(3)記載の無線通信装置。
(5)前記第1の衛星信号と周波数帯域が異なる第2の衛星信号を受信する第3の受信アンテナと、
前記第2の衛星信号に対して直交検波を行う第2の直交検波部と
をさらに具備し、
前記処理部は、
前記第1および第2の衛星信号の少なくとも1つに基づいて現在位置を測定する屋外測位部と、
前記第1の受信信号に基づいて現在位置を測定する屋内測位部と
を備える前記(1)から(4)のいずれかに記載の無線通信装置。
(6)前記第1の送信信号と通信規格の異なる第2の送信信号を送信する第2の送信アンテナと、
前記第1の受信信号と通信規格の異なる第2の受信信号を受信する第4の受信アンテナと、
前記第2の送信信号を生成する第2の変調部と
をさらに具備し、
前記セレクタは、前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号と前記第2の受信信号とのいずれかを選択する
前記(1)から(5)のいずれかに記載の無線通信装置。
(7)測位方式に関するリクエストと前記リクエストに対するレスポンスとの一方を含む第1の送信信号を送信する第1の送信手順と、
第1の衛星信号を受信する第1の受信手順と、
前記リクエストおよび前記レスポンスの他方とビーコン信号とのいずれかを含む第1の受信信号を受信する第2の受信手順と、
前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号とのいずれかを選択して選択信号として供給する選択手順と、
前記選択信号に対して直交検波を行う第1の直交検波手順と、
前記第1の衛星信号と前記ビーコン信号とのいずれかに基づいて現在位置を測定する処理手順と
を具備する無線通信装置の制御方法。
(1)測位方式に関するリクエストと前記リクエストに対するレスポンスとの一方を含む第1の送信信号を送信する第1の送信アンテナと、
第1の衛星信号を受信する第1の受信アンテナと、
前記リクエストおよび前記レスポンスの他方とビーコン信号とのいずれかを含む第1の受信信号を受信する第2の受信アンテナと、
前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号とのいずれかを選択して選択信号として供給するセレクタと、
前記選択信号に対して直交検波を行う第1の直交検波部と、
前記第1の衛星信号と前記ビーコン信号とのいずれかに基づいて現在位置を測定する処理部と
を具備する無線通信装置。
(2)前記第1の送信信号と前記第1の受信信号との両方は、Bluetooth規格に準拠した信号である
前記(1)記載の無線通信装置。
(3)前記測位方式は、AoA(Angle of Arrival)方式およびAoD(Angle of Departure)方式の少なくとも一方を含む
前記(1)または(2)に記載の無線通信装置。
(4)前記第1の送信信号を生成する第1の変調部をさらに具備し、
前記処理部は、前記レスポンスに基づいて測位方式を決定し、前記AoD方式に決定した場合には現在位置の測定期間内に前記第1の変調部を停止させ、前記AoA方式に決定した場合には現在位置の測定期間内に前記第1の直交検波部を停止させる
前記(3)記載の無線通信装置。
(5)前記第1の衛星信号と周波数帯域が異なる第2の衛星信号を受信する第3の受信アンテナと、
前記第2の衛星信号に対して直交検波を行う第2の直交検波部と
をさらに具備し、
前記処理部は、
前記第1および第2の衛星信号の少なくとも1つに基づいて現在位置を測定する屋外測位部と、
前記第1の受信信号に基づいて現在位置を測定する屋内測位部と
を備える前記(1)から(4)のいずれかに記載の無線通信装置。
(6)前記第1の送信信号と通信規格の異なる第2の送信信号を送信する第2の送信アンテナと、
前記第1の受信信号と通信規格の異なる第2の受信信号を受信する第4の受信アンテナと、
前記第2の送信信号を生成する第2の変調部と
をさらに具備し、
前記セレクタは、前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号と前記第2の受信信号とのいずれかを選択する
前記(1)から(5)のいずれかに記載の無線通信装置。
(7)測位方式に関するリクエストと前記リクエストに対するレスポンスとの一方を含む第1の送信信号を送信する第1の送信手順と、
第1の衛星信号を受信する第1の受信手順と、
前記リクエストおよび前記レスポンスの他方とビーコン信号とのいずれかを含む第1の受信信号を受信する第2の受信手順と、
前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号とのいずれかを選択して選択信号として供給する選択手順と、
前記選択信号に対して直交検波を行う第1の直交検波手順と、
前記第1の衛星信号と前記ビーコン信号とのいずれかに基づいて現在位置を測定する処理手順と
を具備する無線通信装置の制御方法。
100 通信システム
110 アプリケーションサーバー
120 ネットワーク
130 LPWA基地局
141、142 ビーコン端末
150 測位サーバー
161、162 ロケータ
171、172 GNSS衛星
200 無線通信装置
211~214 送信アンテナ
215、216受信アンテナ
220 処理部
221 屋外測位部
222 屋内測位部
223 記憶部
224 通信制御部
230 I/Oインターフェース
300 通信回路
311~314 ローノイズアンプ
315、316 パワーアンプ
321、322 セレクタ
330、340、410、420 直交検波部
331 ローカル発振器
332、333 ミキサ
334、335 ローパスフィルタ
336、337 可変ゲインアンプ
350、430 PLL
361~368 ADC
370、380、440、450 デジタルフロントエンド
371 イメージ除去部
372 周波数シフタ
373 FIRフィルタ
374 ノイズ除去部
375 ゲイン調整部
391~394 復調部
395、396 変調部
9001 IoTデバイス
110 アプリケーションサーバー
120 ネットワーク
130 LPWA基地局
141、142 ビーコン端末
150 測位サーバー
161、162 ロケータ
171、172 GNSS衛星
200 無線通信装置
211~214 送信アンテナ
215、216受信アンテナ
220 処理部
221 屋外測位部
222 屋内測位部
223 記憶部
224 通信制御部
230 I/Oインターフェース
300 通信回路
311~314 ローノイズアンプ
315、316 パワーアンプ
321、322 セレクタ
330、340、410、420 直交検波部
331 ローカル発振器
332、333 ミキサ
334、335 ローパスフィルタ
336、337 可変ゲインアンプ
350、430 PLL
361~368 ADC
370、380、440、450 デジタルフロントエンド
371 イメージ除去部
372 周波数シフタ
373 FIRフィルタ
374 ノイズ除去部
375 ゲイン調整部
391~394 復調部
395、396 変調部
9001 IoTデバイス
Claims (7)
- 測位方式に関するリクエストと前記リクエストに対するレスポンスとの一方を含む第1の送信信号を送信する第1の送信アンテナと、
第1の衛星信号を受信する第1の受信アンテナと、
前記リクエストおよび前記レスポンスの他方とビーコン信号とのいずれかを含む第1の受信信号を受信する第2の受信アンテナと、
前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号とのいずれかを選択して選択信号として供給するセレクタと、
前記選択信号に対して直交検波を行う第1の直交検波部と、
前記第1の衛星信号と前記ビーコン信号とのいずれかに基づいて現在位置を測定する処理部と
を具備する無線通信装置。 - 前記第1の送信信号と前記第1の受信信号との両方は、Bluetooth規格に準拠した信号である
請求項1記載の無線通信装置。 - 前記測位方式は、AoA(Angle of Arrival)方式およびAoD(Angle of Departure)方式の少なくとも一方を含む
請求項1記載の無線通信装置。 - 前記第1の送信信号を生成する第1の変調部をさらに具備し、
前記処理部は、前記レスポンスに基づいて測位方式を決定し、前記AoD方式に決定した場合には現在位置の測定期間内に前記第1の変調部を停止させ、前記AoA方式に決定した場合には現在位置の測定期間内に前記第1の直交検波部を停止させる
請求項3記載の無線通信装置。 - 前記第1の衛星信号と周波数帯域が異なる第2の衛星信号を受信する第3の受信アンテナと、
前記第2の衛星信号に対して直交検波を行う第2の直交検波部と
をさらに具備し、
前記処理部は、
前記第1および第2の衛星信号の少なくとも1つに基づいて現在位置を測定する屋外測位部と、
前記第1の受信信号に基づいて現在位置を測定する屋内測位部と
を備える請求項1記載の無線通信装置。 - 前記第1の送信信号と通信規格の異なる第2の送信信号を送信する第2の送信アンテナと、
前記第1の受信信号と通信規格の異なる第2の受信信号を受信する第4の受信アンテナと、
前記第2の送信信号を生成する第2の変調部と
をさらに具備し、
前記セレクタは、前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号と前記第2の受信信号とのいずれかを選択する
請求項1記載の無線通信装置。 - 測位方式に関するリクエストと前記リクエストに対するレスポンスとの一方を含む第1の送信信号を送信する第1の送信手順と、
第1の衛星信号を受信する第1の受信手順と、
前記リクエストおよび前記レスポンスの他方とビーコン信号とのいずれかを含む第1の受信信号を受信する第2の受信手順と、
前記第1の衛星信号と前記第1の受信信号とのいずれかを選択して選択信号として供給する選択手順と、
前記選択信号に対して直交検波を行う第1の直交検波手順と、
前記第1の衛星信号と前記ビーコン信号とのいずれかに基づいて現在位置を測定する処理手順と
を具備する無線通信装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024548112A JPWO2024062768A1 (ja) | 2022-09-22 | 2023-07-28 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022151053 | 2022-09-22 | ||
| JP2022-151053 | 2022-09-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024062768A1 true WO2024062768A1 (ja) | 2024-03-28 |
Family
ID=90454454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/027701 Ceased WO2024062768A1 (ja) | 2022-09-22 | 2023-07-28 | 無線通信装置、および、無線通信装置の制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2024062768A1 (ja) |
| WO (1) | WO2024062768A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015133319A1 (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-11 | ソニー株式会社 | 受信装置および受信方法 |
| JP2020530110A (ja) * | 2017-07-31 | 2020-10-15 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 測位基準信号のビームフォーミングによってロケーション決定を促進するためのシステムおよび方法 |
| CN113064183A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-02 | 北京中安瑞力科技有限公司 | 一种多源融合的定位终端及定位方法 |
| WO2021176308A1 (en) * | 2020-03-04 | 2021-09-10 | Magellan Systems Japan, Inc. | Indoor-outdoor dual-use high precision positioning system |
-
2023
- 2023-07-28 WO PCT/JP2023/027701 patent/WO2024062768A1/ja not_active Ceased
- 2023-07-28 JP JP2024548112A patent/JPWO2024062768A1/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015133319A1 (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-11 | ソニー株式会社 | 受信装置および受信方法 |
| JP2020530110A (ja) * | 2017-07-31 | 2020-10-15 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 測位基準信号のビームフォーミングによってロケーション決定を促進するためのシステムおよび方法 |
| WO2021176308A1 (en) * | 2020-03-04 | 2021-09-10 | Magellan Systems Japan, Inc. | Indoor-outdoor dual-use high precision positioning system |
| CN113064183A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-02 | 北京中安瑞力科技有限公司 | 一种多源融合的定位终端及定位方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2024062768A1 (ja) | 2024-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11802930B2 (en) | Systems and methods for multiantenna orientation and direction detection | |
| JP5446621B2 (ja) | 無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法 | |
| JP6042570B2 (ja) | 測位ビーコン送信機 | |
| US20190037419A1 (en) | Systems And Methods For Configuring And Providing Mesh Communication Between Wireless Devices | |
| JP6087556B2 (ja) | 無線通信端末、無線通信装置、無線通信システム、周波数帯切替方法 | |
| JP2005184727A (ja) | 無線通信システム、無線ノード、無線通信システムの構築方法及びノードの位置測定方法 | |
| US8462663B2 (en) | Location of mobile network nodes | |
| Varsamou et al. | A bluetooth smart analyzer in iBeacon networks | |
| KR20180135177A (ko) | 무선 단말기 및 무선 단말기의 통신방법 | |
| JP5338674B2 (ja) | 基地局選択方法および無線端末装置 | |
| JP2006352810A (ja) | 測位機能付無線制御チップセット、測位機能付無線通信カード、無線端末及び位置測定ネットワークシステム | |
| JP7565348B2 (ja) | 受信装置、および、受信装置の制御方法 | |
| KR20160063761A (ko) | 저전력 블루투스 단말기의 측위 측정을 위한 공간 설정 방법 및 이를 이용하는 무선 네트워크 시스템 | |
| WO2024062768A1 (ja) | 無線通信装置、および、無線通信装置の制御方法 | |
| US8849304B2 (en) | Providing location assistance information using data from smart meters | |
| JP7121744B2 (ja) | 送受信回路、通信装置、および、送受信回路の制御方法 | |
| KR101626767B1 (ko) | 위치 측위 방법 및 이를 위한 어플리케이션 | |
| JP2006020120A (ja) | 通信装置および通信ネットワーク | |
| KR101488922B1 (ko) | 이기종 네트워크를 이용한 원격 검침 관리 시스템 및 그 방법 | |
| JP2016072733A (ja) | 通信装置および通信方法 | |
| CN109302716B (zh) | 一种室内覆盖的测试方法和设备 | |
| KR101975656B1 (ko) | 측위 장치 및 그 제어 방법 | |
| US20240298141A1 (en) | System and methods for pairing and configuring network devices | |
| WO2024161798A1 (ja) | 通信システム、通信装置、通信システムの制御方法 | |
| WO2023195973A1 (en) | Antenna system including multiple range antennas and multiple angle-of-arrival antennas for electronic devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23867894 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2024548112 Country of ref document: JP |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 23867894 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |