发送器、接收器、无线通信系统以及通信方法

文档序号:3911934阅读:537来源:国知局
专利名称:发送器、接收器、无线通信系统以及通信方法
技术领域
本发明涉及发送器和接收器,其中每个均使用扩频通信模式与另一个通信装置进行通信,本发明还涉及无线通信系统和通信方法。
背景技术
最近正在进行高级安全车辆(ASV)的研究和开发。在高级安全机动车辆中,出于 防止碰撞、自动驾驶等目的,将机动车辆自身制成高智能的。例如,为了应付在进入拐角时 发生的交通事故、右(或左)转事故等,正在进行关于车车间通信的研究。在为了避免碰撞的通信中,安装在车辆中的通信装置以时分多路访问模式广播与 本车的位置和速度等有关的信息,并且该信息被安装在另一车辆中的通信装置接收。安装 在另一车辆中的通信装置进行(1)伙伴单元电磁波获取处理,(2)通信数据提取处理,(3) 逻辑处理,以及(4)目标提取处理。(1)在伙伴单元电磁波获取处理中,进行扫描以搜索来 自伙伴单元的电磁波,并且进行对通信伙伴的特有频率的检测,进行定时同步处理以及编 码相关性处理(即接收到的信号的逆扩展)。(2)在通信数据提取处理中,进行解调处理、 检测处理和解码处理。(3)在逻辑处理中,依照由安装的应用程序所确定的条件对关于所有 伙伴单元的数据进行列表。(4)在目标检测程序中,依照所安装的应用程序条件提取与各种 条件相匹配的伙伴单元数据。例如,在由高级安全机动车辆执行的为了避免碰撞的通信中,安装在每辆机动车 辆中的通信装置进行与安装在其它机动车辆中的通信装置的定时同步。结果,安装在车辆 中的通信装置执行例如初始同步获取,并与安装在由本车的通信装置发送的电磁波所能到 达的范围内的车辆中的通信装置建立通信。然后,每辆车辆的通信装置以时分模式将数据 发送到已经作出了定时同步的通信装置。每个通信装置以分配给每个通信装置的通信时 间间隙发送数据。具体地,每个通信装置通过分配给本车的其独特的扩展码来扩展帧数据 (位置信息、行进速度信息),然后发送该数据。另一个通信装置执行上述的伙伴单元电磁 波获取处理、通信数据提取处理、逻辑处理以及目标提取处理。在这些处理中的逻辑处理 中,对装备有通信装置的每辆机动车辆的位置数据和/或速度数据单独列表。例如,在目标 提取处理中,挑选位置数据和/或速度数据以便依照特定条件来提取成为目标的车辆。例 如,容易与本车碰撞的车辆,具体地,特定判定出在本车周围出现并且其速度矢量与本车的 速度矢量交叉的车辆被。之后,本车与特定判定出的值进行通信,并通过监控车辆的运动来 避免碰撞。然而,上述现有技术具有以下问题。一个问题是通信装置不可避免地与发送器的电磁波所到达的所有伙伴(通信装 置)执行通信建立处理。具体地,安装在一个车辆中的通信装置需要与安装在本车周围存 在的车辆中的通信装置之中的电磁波所到达的通信装置执行通信处理,例如,上述处理(1) 和(2)。因此,存在大量通信和通信所需时间大量的问题。特别地,特定判定出本车需要与 其进行通信的车辆需要花费大量的时间。当在本车周围存在的车辆数目增加时这个问题变得尤其显著。例如,在一个帧由N个时间段(slot)构成(N是> O的整数)并且N个时间 段被分配给车辆的情况中,在发送一帧的时间周期内可以检测到N个车辆的位置和行进速 度。因此,如果时间段的数目可以增加,则可检测的车辆的数目也可以增加。然而,由于对 可以确保的发送速度有限制,所以时间段的数目不能超过特定数目。此外,在时间段的数目 增加的情况中,检测关于在本车周围存在的车辆的信息所花费的时间变得相应得长,并且 对可能与本车发生碰撞的车辆的特定判定所需的时间变长。
例如,在例如在交叉路口、双(多)级交叉口、双级平行道路等的环境中在本车周 围存在大量车辆的情况中,例如约5至200个车辆,难以瞬时(具体地,在系统所允许的几 百毫秒内)从本车周围存在的车辆中特定判定出容易与本车碰撞的车辆并与其建立通信。 在具有例如几十bps至IMbps的速度的当前普遍的通信方法中,建立通信大约需要几秒。因 此,对于预期与约1000个通信单元进行通信的ASV中使用的出于避免碰撞的目的的应用来 说,通信建立处理花费过长的时间。为了通过增加通信速度来解决这个问题,需要难以在移动通信中实现的通信速度 水平。具体地,需要约20Mbps的通信速度。受多种外因影响,例如噪声和电磁波强度的变 化,这种通信速度在移动通信中是不现实的。此外,这种高通信速度变为成本增长的因素, 因此不是优选的。此外,安装在车辆中的通信装置需要执行从在本车周围存在的其他车辆中安装的 通信装置之中可能通信的通信装置中提取应用程序需要的伙伴单元的处理,例如,上述处 理(3)和(4)。因此,存在大量的数据和计算处理的问题,从而需要大量的时间。这些处理 对硬件资源具有较高要求,例如,存储能力、计算处理能力等。此外,上述问题也是成本增加 的因素。此外,无论是否存在对通信的需要,在与本车周围存在的其他车辆中安装的通信装 置建立通信的处理完成之后都执行这些处理。因此,在完成这些处理之前需要大量的时间。如上所述,通过在车车间通信中当前可用的技术,难以仅检测出容易与本车发生 碰撞的车辆,并在系统允许的时间内与所述车辆建立通信。例如,在图1所示的情况中,车 辆B难以仅检测到容易与车辆B发生碰撞的车辆C并与车辆C建立通信。作为不同于提高 通信速度的方法,可以在车辆B中安装毫米波雷达,并通过检测从毫米波雷达发射的电磁 波的反射来确定与另一个车辆的位置关系。然而,尽管确定了与所述车辆的位置关系,还难 以检测车辆的方向或车辆的速度。能够通过这种方法检测到的只是相对于车辆的距离。此外,还可以在车辆B中安装GPS (全球定位系统)并无线地通知其它车辆关于车 辆B的位置信息。然而,这种方法需要用于区分车辆的识别码,并且难以为全部车辆分配识 别码。此外,在应用了例如便携式电话的通信系统的情况中,也需要在车辆之间分配用于区 分的识别码。然而,由于识别码的数量有限,不可能为所有车辆分配识别码。尽管可以基于 基站来分配识别码,但这就需要设置基础设施,因此需要高成本。与应用了上述扩频通信模式的通信装置相结合,公开了一种减小同步获取所需的 时间的扩频接收器(例如,见日本专利申请第11-145934号(JP-A-11-145934))。这种扩频 接收器通过较大搜索步初始地获取PN信号,然后通过较小的搜索步检测在相关性中的峰 值的位置。然而,需要对安装在本车中的通信装置发送的电磁波所达到的范围内存在的所有 车辆中安装的通信装置中的每一个执行初始同步获取,并且除在系统允许的时间内与之建立通信之外,不能够特定判定出容易与本车碰撞的车辆。

发明内容
已考虑到上述各方面做出了本发明。本发明的目的是提供一种能够减小从多个通 信装置中特定判定出需要进行通信的通信装置所需的时间量的发送器、接收器、无线通信 系统以及通信方法。为了解决上述问题,根据本发明的第一方案的发送器是在扩频通信模式中进行通 信的发送器,其中设定选择与发送器自身进行通信的接收器的条件以及与条件相对应的参 数,以及所述发送器包括发送器参数设定部,其设定关于发送器自身的参数;扩展码生成 部,其基于由发送器参数设定部设定的参数生成扩展码;以及发送部,其通过由扩展码生成 部生成的扩展码来扩展发送数据以形成扩展信号,并且发送所述扩展信号。根据第一方案,发送器能够将在选择(调节到)通信伙伴的条件下的装置自身的 参数(值)转换为PN码(扩展码),并且通过使用扩展码在扩频模式中扩展并发送数据。
此外,发送器参数设定部可以将关于发送器自身的位置信息设定为发送器自身的 参数。通过所述结构,发送器能够将位置信息设定为用于选择(调节到)通信伙伴的条 件的装置自身的参数(值),并且将位置信息转换为PN码(扩展码),并且通过使用扩展码 在扩频模式中扩展并发送数据。本发明的第二方案的发送器是在扩频通信模式中进行通信的发送器,其包括同 步部,其使发送器自身和与发送器自身进行通信的接收器同步;以及扩展码生成部,其基于 关于发送器自身的位置信息生成扩展码;以及发送部,其通过由扩展码生成部生成的扩展 码来扩展发送数据以形成扩展信号,并且发送扩展信号,并且扩展码生成部基于关于发送 器自身的位置信息与接收器同步地生成扩展码。根据本发明的第二方案,发送器能够与接收器同步地将位置信息转换为扩展码。本发明的第三方案的接收器是在扩频通信模式中进行通信的接收器,其中发送器 基于对应于选择与发送器进行通信的接收器的条件的参数设定关于发送器自身的参数,并 基于所设定的参数生成扩展码,并通过所生成的扩展码扩展发送数据以形成信号,并发送 该信号。所述接收器包括接收部,其接收由发送器发送的信号;接收器参数设定部,其基 于与所述条件相对应的参数设定关于接收器自身的参数;逆扩展码生成部,其基于由接收 器参数设定部设定的参数生成逆扩展码;相关性计算部,其对由接收部接收到的信号和由 逆扩展码生成部生成的逆扩展码进行相关性计算;以及选择部,其基于相关性计算的结果 设定与接收器自身进行通信的发送器。根据第三方案,在建立通信之前,基于发送器扩展并发送的数据和PN码(逆扩展 码)之间的相关性计算,接收器能够选择进行通信的通信装置(发送器),其中发送器扩展 并发送的数据是发送器通过使用通过转换与选择(调节到)通信伙伴的条件相对应的参数 的发送器侧的值所获得的扩展码(PN码)在扩频模式中扩展并发送的,所述PN码(逆扩展 码)是接收器自身基于用于接收器自身侧的条件的参数求出的。此外,发送器可以将关于所述发送器自身的位置信息设定为发送器自身的参数, 并且接收器参数设定部可以将关于接收器自身的位置信息设定为关于接收器自身的参数。
通过所述结构,在建立通信之前,基于发送器发送的数据和PN码(逆扩展码)之间的相关性计算,接收器能够选择进行通信的通信装置(发送器),其中发送器发送的数据 是发送器通过使用通过转换设定为用于选择(调节到)通信伙伴的条件的参数的位置信息 所获得的扩展码(PN码)在扩频模式中发送的,所述PN码(逆扩展码)是接收器自身基于 设定为用于所述条件的参数的位置信息求出的。此外,相关性计算部可以具有位置特定判定部,该位置特定判定部将由发送器生 成的扩展码和由逆扩展码生成部生成的逆扩展码进行比较,并检测其中扩展码和逆扩展 码之间的值不匹配的比特串,通过对检测到的比特串的值求逆来从逆扩展码生成复制扩展 码,并且基于所生成的复制扩展码检测发送器的位置信息。通过所述结构,接收器能够基于来自发送器的发送数据和由接收器自身生成的逆 扩展码估计发送器的位置信息。此外,接收器可以进一步包括位置估计部,该位置估计部基于由位置特定判定部 检测到的关于发送器的位置信息,估计在经过预定时间之后所述发送器的位置,并且逆扩 展码生成部可以基于被估计为在经过所述预定时间之后出现的所述发送器的位置的位置 信息生成逆扩展码。通过所述结构,接收器能够基于估计的位置信息生成逆扩展码。具体地,可以不对 接收到的信号和生成的逆扩展码进行相关性计算,也就是说无需进行选择发送器的处理, 而连续地检测到特定发送器。本发明的第四方案的接收器是在扩频通信模式中进行通信的接收器,其中与接收 器自身同步的发送器基于关于发送器的位置信息与接收器同步地生成扩展码,并通过所生 成的扩展码来扩展发送数据以形成扩展信号,并发送扩展信号。所述接收器包括同步部, 其使接收器自身和与接收器自身进行通信的发送器同步;接收部,其接收由发送器发送的 信号;逆扩展码生成部,其基于关于接收器自身的位置信息生成逆扩展码;相关性计算部, 其对由接收部接收到的信号和由逆扩展码生成部生成的逆扩展码进行相关性计算;以及选 择部,其基于相关性计算的结果选择与接收器自身进行通信的发送器。逆扩展码生成部基 于关于接收器自身的位置信息与发送器同步地生成逆扩展码。根据第四方案,接收器能够基于位置信息与发送器同步地生成逆扩展码。本发明的第五方案的无线通信系统是具有在扩频通信模式中进行通信的发送器 和接收器的无线通信系统。发送器具有发送器参数设定部,其基于与选择与发送器自身进 行通信的接收器的条件相对应的参数来设定关于发送器自身的参数;扩展码生成部,其基 于由发送器参数设定部设定的参数生成扩展码;以及发送部,其通过由扩展码生成部生成 的扩展码来扩展发送数据以形成扩展信号,并且发送扩展信号;而接收器具有接收部,其 接收由所述发送器发送的信号;接收器参数设定部,其基于与所述条件相对应的参数设定 关于接收器自身的参数;逆扩展码生成部,其基于由接收器参数设定部设定的参数生成逆 扩展码;相关性计算部,其对由接收部接收到的信号和由逆扩展码生成部生成的逆扩展码 进行相关性计算;以及选择部,其基于相关性计算的结果选择要进行通信的发送器。根据第五方案,发送器和接收器中的每一个能够基于进行通信的条件将装置自身的值转换为PN码(扩展码),并依照由发送器生成的扩展码和由接收器生成的逆扩展码之 间的相关性结果,在建立通信之前选择通信伙伴。
此外,发送器参数设定部可以将关于发送器自身的位置信息设定为发送器自身的 参数,并且接收器参数设定部可以将关于接收器自身的位置信息设定为接收器自身的参 数。通过所述结构,发送器和接收器中的每一个能够将位置信息转换为PN码(扩展 码),并依照由发送器生成的扩展码和由接收器生成的逆扩展码之间的相关性结果,在建立 通信之前选择通信伙伴。
此外,选择部可以选择具有高于预定阈值的相关值的发送器。通过所述结构,能够选择相关值高的发送器,并特定判定和选择距接收器距离短 的发送器。此外,选择部可以选择变化率高于预定阈值的发送器。所述结构使得能够选择具有高相关值变化率的发送器,并特定判定和选择正接近 接收器的发送器。此外,扩展码生成部可以生成包含第一扩展码和第二扩展码的扩展码,第一扩展 码表示发送器自身的平面位置,并且第二扩展码表示发送器自身的垂直位置,并且逆扩展 码生成部可以生成包含第一逆扩展码和第二逆扩展码的逆扩展码,第一逆扩展码表示接收 器自身的平面位置,并且第二逆扩展码表示接收器自身的垂直位置,并且相关性计算部可 以对由接收部接收到的信号与所述第一逆扩展码和所述第二逆扩展码进行相关性计算。考虑发送器和接收器之间的垂直位置的差异,所述结构能够选择成为通信目标的 发送器。此外,如果基于第二扩展码的发送器的相关性结果小于或等于预定值,则选择部 可以预先将该发送器排除在选择目标之外。考虑发送器和接收器之间的垂直位置的差异,所述结构能够选择成为通信目标的 发送器。本发明的第六方案的无线通信系统是具有在扩频通信模式中进行通信的发送器 和接收器的无线通信系统。所述发送器具有同步部,其使发送器自身和与发送器自身进行 通信的接收器同步;扩展码生成部,其基于关于所述发送器自身的位置信息与接收器同步 地生成扩展码;以及发送部,其通过由扩展码生成部生成的扩展码来扩展发送数据以形成 扩展信号,并且发送扩展信号;并且所述接收器具有同步部,其使接收器自身和与接收器 自身进行通信的发送器同步;接收部,其接收由发送器发送的信号;逆扩展码生成部,其基 于关于接收器自身的位置信息生成逆扩展码;相关性计算部,其对由接收部接收到的信号 和由逆扩展码生成部生成的逆扩展码进行相关性计算;以及选择部,其基于相关性计算的 结果选择与接收器自身进行通信的发送器。所述结构能够使发送器和接收器同步,并将在同步获取的时间点出现的位置信息 转换成扩展码和逆扩展码。此外,扩展码和逆扩展码具有周期性,并且可以预先使扩展码和逆扩展码的相位 和位置彼此对应,扩展码生成部可以基于与发送器的位置信息相对应的扩展码的相位生成 扩展码,并且逆扩展码生成部可以基于与接收器的位置信息相对应的逆扩展码的相位生成 逆扩展码。此外,扩展码和逆扩展码可以被构造为与空间位置一一对应。
此外,与所述位置相对应的扩展码和逆扩展码可以被构造为彼此仅在相位上不 同,而在排列(succession)上相同。此外,同步部可以通过GPS的时间执行同步。例如,可以通过从GPS发送的PPS信号获取同步。此外,同步部可以通过基于从GPS获得的信息使相位的波动被跟随来执行同步。此外,选择部可以基于由接收器自身产生的逆扩展码和由发送器产生的扩展码之 间的相位差来选择要进行通信的发送器。此外,发送器可以具有调节关于发送器的位置信息的分辨率的发送器分辨率调节 部,并且接收器可以具有调节关于接收器的位置信息的分辨率的接收器分辨率调节部。上述结构能够减小码长度。 此外,位置信息的原点可以是电子基准点。所述结构将限制码长度。本发明的第七方案的通信方法是在具有在扩频通信模式中进行通信的发送器和 接收器的无线通信系统中的通信方法,该方法包括发送器参数设定步骤,其中发送器基于 与选择与发送器自身进行通信的接收器的条件相对应的参数来设定关于发送器自身的参 数;扩展码生成步骤,其中发送器基于在发送器参数设定步骤中设定的参数生成扩展码; 发送步骤,其中发送器通过在扩展码生成步骤中生成的扩展码来扩展发送数据以形成扩展 信号,并且发送扩展信号;接收步骤,其中接收器接收由发送器发送的信号;接收器参数设 定步骤,其中接收器基于与所述条件相对应的参数设定关于接收器自身的参数;逆扩展码 生成步骤,其中接收器基于在接收器参数设定步骤中设定的参数生成逆扩展码;相关性计 算步骤,其中所述接收器对在接收步骤中接收到的信号和在逆扩展码生成步骤中生成的逆 扩展码进行相关性计算;以及选择步骤,其中接收器基于相关性计算的结果选择要进行通 信的发送器。根据第七方案,发送器和接收器中的每一个能够基于执行通信的条件将装置自身 的值转换为PN码(扩展码),并且依照由发送器生成的扩展码和由接收器生成的逆扩展码 之间的相关性结果,在建立通信之前选择通信伙伴。本发明的第八方案的通信方法是在具有在扩频通信模式中进行通信的发送器和 接收器的无线通信系统中的通信方法,该方法包括同步步骤,其中发送器和接收器被同 步;扩展码生成步骤,其中发送器基于关于发送器自身的位置信息与接收器同步地生成扩 展码;发送步骤,其中发送器通过在扩展码生成步骤中生成的扩展码来扩展发送数据以形 成扩展信号,并且发送扩展信号;接收步骤,其中接收器接收由发送器发送的信号;逆扩展 码生成步骤,其中接收器基于关于发送器自身的位置信息与发送器同步地生成逆扩展码; 相关性计算步骤,其中对在接收步骤中接收到的信号和在逆扩展码生成步骤中生成的逆扩 展码进行相关性计算;以及选择步骤,其中接收器基于相关性计算的结果选择要进行通信 的发送器。根据第八方案,能够使发送器和接收器同步,并且将在同步获取的时间点出现的 位置信息转换为扩展码和逆扩展码。根据本发明的上述方案和结构,可以实现能够减小从多个通信装置中特定判定出 需要进行通信的通信装置所需的时间的发送器、接收器、无线通信系统和通信方法。


将在以下示例性实施例的详细描述中结合附图对本发明的特征、优点以及技术和 工业显著性进行说明,其中相似的附图标记用于表示相似的元件,并且其中图1为表示车车间通信中的问题的示意图;图2为表示依照本发明的实施例的发送器和接收器的部分结构图;图3为表示依照本发明的实施例的发送器和接收器的操作的流程图;图4为依照本发明的实施例的发送器和接收器的部分结构图;图5为表示依照本发明的实施例的选择成为接收器的通信伙伴的发送器的处理 的示意图;图6为表示依照本发明的实施例的在接收器中进行的数据解调处理的示意图;图7为表示依照本发明的实施例的在接收器中进行的生成发送器的复制扩展码 的处理的示意图;图8为表示依照本发明的实施例的发送器和接收器的部分结构图;图9为表示依照本发明的实施例的选择成为接收器的通信伙伴的发送器的处理 的示意图;图10为表示依照本发明的实施例的由发送器和接收器生成的扩展码和逆扩展码 的实例的示意图;图11为表示依照本发明的实施例的选择成为接收器的通信伙伴的发送器的处理 的示意图;图12为表示依照本发明的实施例的选择成为接收器的通信伙伴的发送器的处理 的示意图;图13为表示依照本发明的实施例的发送器和接收器的部分结构图;图14为表示生成PN码的3比特移位寄存器的示意图;图15为表示依照本发明的实施例的寄存器初始值和表示位置的远/近之间的相 关性的表格;图16为表示生成PN码的M比特移位寄存器的示意图;图17为表示在发送器中同步生成的扩展码的示意图;图18为表示生成PN码的4比特移位寄存器的示意图;图19为表示依照本发明的实施例的寄存器初始值和表示位置的远/近之间的相关性的表格;图20为表示对应于M序列寄存器的位置信息的示意图;图21为表示对应于M序列寄存器的位置信息的示意图;图22为表示对应于M序列寄存器的位置信息的示意图;图23为表示对应于M序列寄存器的位置信息的示意图;图24为表示对应于M序列寄存器的位置信息的示意图;图25为表示相关性计算装置的实例的示意图;图26为表示依照本发明的实施例在接收器中执行的选择发送器的处理的示意 图27为表示依照本发明的实施例的发送器和接收器的操作的流程图;图28为表示依照本发明的实施例的接收器的操作的流程图;图29为表示依照本发明的实施例的同步电路的结构图;图30为表示依照本发明的实施例的由发送器发送的数据的实例的示意图;图31为表示依照本发明的实施例的扩展码生成处理的示意图;以及图32为表示依照本发明的实施例的扩展码生成处理的示意图。
具体实施方式

接下来,将结合附图基于以下实施例描述实现本发明的最优模式。在描述实施例的所有图表中,具有相同功能的部分由相同的附图标记表示,并且 将省略重复的描述。(第一实施例)将结合图2描述依照本发明的第一实施例的无线通信系统。依照 本发明的实施例的无线通信系统包括发送器100和接收器200。例如,发送器100和接收 器200安装在车辆中。例如,具有发送器100和接收器200的通信装置可以安装在车辆中。 此外,也能够允许在车辆中仅安装发送器100和接收器200中的一个。在这个实施例中,为 了便于描述,将结合从发送器100发送的信号由安装在不同于安装有发送器100的车辆的 车辆中的接收器200接收的情形进行描述。依照所述实施例的发送器100和接收器200在扩频通信模式中执行无线通信。此 夕卜,在发送器100和接收器200之间,设定用于选择进行相互通信的装置的条件和对应于所 述条件的参数。将描述依照所述实施例的发送器100。依照所述实施例的发送器100具有扩展码生成部102、扩展处理部104,调制处理 部106、局部震荡器108以及电功率放大部110。将与选择(调节至)通信伙伴的条件相对应的本车的发送器100的参数(编码信 息)输入到扩展码生成部102。例如,在其目的(条件)在于避免碰撞的车车间通信中,优 选的是选择通信伙伴的参数是关于安装有发送器100的本车的位置信息。此外,从车车间 通信的目的(条件)是识别迎面驶来的车辆的观点考虑,优选的是参数是关于安装有发送 器100的本车的车速信息。扩展码生成部102基于输入参数生成扩展码,并将生成的扩展码输入到扩展处理 部104。扩展码需要具有高自相关性和低交叉相关性。扩展处理部104使用输入其中的扩 展码来扩展发送数据,并且将扩展发送数据输入到调制处理部106。调制处理部106通过使 用从局部震荡器108输入其中的载波来对于已经过扩展处理的信号进行载波调制,并且将 载波调制过的信号输入到电功率放大部110。电功率放大部110对于输入其中的信号执行 电功率放大,并发送该信号。将描述依照所述实施例的接收器200。依照所述实施例的接收器200包括RF(射频)放大部202、频率转换部204、局部 震荡器206、逆扩展码生成部208、相关性计算部210以及选择部212。从发送器100发送的信号由RF放大部202放大,然后输入到频率转换部204。频 率转换部204通过使用从局部震荡器206输入的载波对经放大的RF信号进行频率转换,从而使RF信号被转换为基带信号。然后将基带信号输入到相关性计算部210。同时,与选择(调节至)通信伙伴的条件相对应的本车的接收器200的参数被输 入到逆扩展码生成部208。例如,在其目的在于避免碰撞的车车间通信中,优选的是用于选 择通信伙伴的参数是关于安装有接收器200的本车的位置信息。此外,从车车间通信的目 的(条件)是识别迎面驶来的车辆的观点考虑,优选的是参数是关于安装有发送器100的 本车的车速信息。
逆扩展码生成部208基于输入参数生成逆扩展码,并且将生成的逆扩展码输入到 相关性计算部210。在这个阶段执行的处理由与前述扩展码生成部102的算法相似的算法 执行。相关性计算部210对输入基带信号和已从逆扩展码生成部208输入的逆扩展码进 行相关性计算。相关性计算部210将这样求出的相关度输入到选择部212。例如,相关性计 算部210由匹配滤波器构成。选择部212基于如上输入的相关度是否大于或等于预先确定的预定相关度阈值 来判定是否需要与发送器100进行通信。如果基带信号和逆扩展码之间的相关程度高,也 就是说如果两个信号之间的相似性高,则相关性计算部210的输出(来自其的输入)变大。 选择部212将被认为是本车的接收器200需要进行通信的发送器所需的相关度预先确定为 相关度阈值,并基于该预定的相关度阈值进行上述判定。在应用了扩频模式的现有技术的通信系统中,在发送器100和接收器200之间使 用了已知的扩展码,并仅与具有100%的相关度的发送器进行通信,而且扩展码不会改变。 然而,在所述实施例中,使用基于选择(调节至)通信伙伴的本车的装置的参数而生成的扩 展码,因而待使用的扩展码会变化。通过按这种方式的操作,可以在相关值(度)的计算的 时间点选择通信伙伴,也就是在发送器100和接收器200之间建立通信之前选择通信伙伴。 此外,在选择将成为通信伙伴的发送器的情况中,通过用于通信建立处理/数据发出_接收 处理/选择基准的制表工具,可以使生成装备有通信装置的每个机动车辆的位置数据和/ 或速度数据的表格的处理变得不必要,从而使本车的装置需要进行通信的发送器的特定判 定所需的时间缩短。接下来,将结合图3对在依照所述实施例的无线通信系统中的通信方法进行说 明。发送器100基于与选择通信伙伴的条件相对应的参数求出关于本车的发送器100 的参数(值)(步骤S302)。发送器100基于这样求出的参数生成扩展码(步骤S304)。发送器100使用生成的扩展码来扩展发送数据(步骤S306),并发送该数据(步骤 S308)。另一方面,接收器200基于与选择通信伙伴的条件相对应的参数求出关于本车的 接收器200的参数(值)(步骤S310)。接收器200基于这样求出的参数生成逆扩展码(步骤S312)。接收器200接收由发送器100发送的数据(步骤S314)。接收器200求出接收到的数据和生成的逆扩展码之间的相关性(步骤S316)。接收器200基于求出的相关值判定是否与发送器100进行通信(步骤S318)。
尽管在所述实施例中,发送数据由扩展处理部104通过使用扩展码而扩展,并且 由调制处理部160数字调制,但是数据也可以在被数字调制之后由扩展码扩展。(第二实施例)接下来,将结合图4说明依照本发明的第二实施例的无线通信系 统。依照所述实施例的无线通信系统是基于上述实施例的系统,其中位置信息应用为与选 择通信伙伴的条件相对应的参数。将说明依照所述实施例的发送器100。 依照所述实施例的发送器100包括扩展码生成部102、扩展处理部104、调制处理 部106、局部振荡器108、电功率放大部110以及位置检测部112。位置检测部112检测安装有发送器100的本车的位置,并将检测到的位置信息输 入到扩展码生成部102。例如,位置检测部112由GPS接收器构成,并接收从多个人造卫星 发送的GPS信号,并测量安装有发送器100的本车的位置。此外,也可测量车速。扩展码生成部102基于输入位置信息生成扩展码,并将生成的扩展码输入给扩展 处理部104。扩展码需要高自相关性和低交叉相关性。对于在所述实施例中使用的发送器 100和接收器200所用的扩展码来说,两个装置之间的距离越短,则两个装置的码间比特差 将被设定得越小,而它们之间的距离越大则两个装置的码间比特差将被设定得越大。扩展 处理部104使用输入其中的扩展码来扩展发送数据,并将扩展发送数据输入到调制处理部 106。调制处理部106通过使用从局部振荡器108输入其中的载波来对于已经过扩展处理 的信号进行载波调制,并将载波调制过的信号输入到电功率放大部110。电功率放大部110 对于输入其中的信号进行电功率放大,并发送该信号。现在将说明依照所述实施例的接收器200。依照所述实施例的接收器200包括RF放大部202、频率转换部204、局部振荡器 206、逆扩展码生成部208、相关性计算部210、选择部212、解调部214、位置特定判定部216 以及位置检测部218。从发送器100发送的信号由RF放大部202放大,然后被输入到频率转换部204。 频率转换部204通过使用从局部振荡器206输入的载波进行频率转换而将经放大的RF信 号转换为基带信号,并将基带信号输入到相关性计算部210。同时,位置检测部218检测安装有接收器200的本车的位置,并将检测到的位置信 息输入到逆扩展码生成部208。例如,位置检测部218由GPS接收器构成,并接收从多个人 造卫星发送的GPS信号,并测量安装有接收器200的本车的位置和速度。逆扩展码生成部208基于输入的位置信息生成逆扩展码,并将生成的逆扩展码输 入到相关性计算部210。在这个阶段进行的处理通过与上述扩展码生成部102相似的算法 进行。相关性计算部210对输入基带信号和输入逆扩展码进行相关性计算,并将计算结 果输入到选择部212。例如,相关性计算部210由匹配滤波器构成。例如,相关性计算部210 对从在本车的接收器200周围存在的发送器100接收到的信号和基于本车的接收器200的 位置所生成的逆扩展码进行相关性计算。从发送器100发送的信号是通过扩展码扩展的信 号,该扩展码是基于关于发送器100的位置信息生成的,而由接收器200生成的逆扩展码是 基于关于接收器200的位置信息生成的信号。因此,发送器100的位置和接收器200的位 置彼此间越近,两个装置的码的相似性就越高,因此相关度越高。
选择部212基于如上输入的相关度是否大于或等于预先确定的预定阈值(伙伴单 元选择阈值)来判定是否需要与发送器100进行通信。例如,在通信目的(条件)仅仅是 进行只提取周边车辆的周边监控的情况中,具体地,在通信目的(条件)是将通信限制在只 与特定距离内的伙伴单元(车辆)进行通信的情况中,基于与本车的距离是否大于或等于 预定距离(伙伴单元选择阈值);也就是说,基于输入相关度即与本车的距离的相关度是否 大于或等于预定相关度值(伙伴单元选择阈值),来判定是否需要与发送器100进行通信。 通过按这种方式操作,可以特定判定出并选择靠近接收器200的发送器。此外,通过基于与 伙伴单元的距离是否正减小即相关度是否正增加来判定通信的需要,所选择的车辆可以限 制为接近的车辆。此外,例如,在通信目的(条件)是避免碰撞的情况中,诸如在进入转角时的偏移碰撞,具体地,在通信目的(条件)是将通信限制到与具有同本车碰撞的危险的伙伴单元 (车辆)进行通信的情况中,基于伙伴单元与本车的距离是否在条件距离内并正在减小,换 句话说,基于输入相关度是否大于或等于对应于与本车的条件距离的相关度,来判定通信 的需要。具体地,基于与本车的距离来检测并缩减伙伴单元。相关度的时间相关变化与相 对车速成比例,可以从车辆的相关度的增加或减小来检测该伙伴单元车辆的相对速度。之 后,选择部212通过例如使用应用程序根据车辆的位置(距离)和速度(相对速度)来检 测其预期轨迹与本车的预期轨迹相交的车辆。此外,例如,在通信目的(条件)是将系统应用到有助于检测关于高速路上的后方 死角的情况中,具体地,在通信目的(条件)是提取目标车辆以避免多车道道路上的车辆之 间接触的情况中,基于车辆距本车是否在条件距离内来判定是否需要与该车辆通信。然后, 关于距本车在条件距离内存在的车辆,通过相关度的增加或减小来检测车辆的相对速度。 由于相关度的时间相关变化与相对车速成比例,可以根据车辆的相关度的增加或减小来检 测该车辆的相对速度。之后,选择部212获取关于车辆的相关度,例如,通过使用应用程序 来获取。例如,在要检测速度矢量在本车的速度矢量条件范围内的车辆的情况中,例如,在 仅通过周边监测来检测仅周边车辆的情况中,当多个这种车辆在本车的接收器200周围存 在并且信号是从安装在这些车辆中的发送器发送出时,选择部212从相关性计算部210获 得与每个周边车辆的发送器相对应的相关度。通过检查车辆的发送器的多个相关度,选择 部212选择具有大于或等于预定伙伴单元判定阈值的相关度的发送器。具体地,在有十辆 车在本车的接收器200周围存在并且信号是从安装在这十辆车中的发送器100发送出的情 况中,例如,如图5所示,获得十个相关度。在这种情况中,选择部212选择具有大于或等于 伙伴单元选择阈值的相关度的发送器,具体地,选择对应于图5中的峰值(4)、(5)和(7)的 发送器。之后,与选择的发送器建立通信。选择部212将被确定为本车的接收器200需要 进行通信的发送器中的每个发送器100的接收到的信号和逆扩展码输入到解调部214和位 置特定判定部216。解调部214对从选中的发送器100发送的信号进行解码。解调部214对由逆扩展码生成部208生成的逆扩展码和发送器100发送所使用的扩展码进行比较,并特别判定 出不同比特。然后,解调部214通过对特别判定出的逆扩展码的不同比特求逆来估算由发 送器100生成的扩展码。解调部214通过使用每个估算的扩展码(每个发送器100的复制 扩展码)来进行对每个接收到的信号的解码。结果,获得来自每个发送器100的发送数据。例如,如图6所示,比较由本车的接收器200生成的逆扩展码和从接收到的信号获得的扩展 码,并特定判定出不同比特的位置(比特号)。在装备有发送器100的车辆靠近装备有接收 器200的车辆的情况中,由于两个装置的邻近位置,PN码(扩展码和逆扩展码)可以从最 低有效比特一端起只是在几个比特上不同。图6示出了一种情形,其中在二进制数表示的 扩展码的序列中,最低有效比特和第二最低有效比特与逆扩展码的序列中的最低和第二最 低有效比特不同。然后,如图7所示,对在由接收器自身生成的逆扩展码中的上述不同比特 的位置处的值求逆以生成发送器100的复制扩展码。通过以这种方式对不同比特求逆,获 得由发送器100使用的码。解调部214通过使用生成的发送器100的复制扩展码对接收到 的信号进行逆扩展,从而对数据进行解码。
位置特定判定部216通过与解调部214的处理相似的处理来求出发送器100的复 制扩展码。位 置特定判定部216基于求出的发送器100的复制扩展码来计算发送器100的 位置。例如,位置特定判定部216通过执行在方向上与逆扩展码生成部208执行的处理相 反的处理来检测发送器100的位置。此外,位置特定判定部216可以基于周期性输入的发 送器100的复制扩展码来求出发送器100的位置和移动速度的变化量。通过以这种方式操 作,可以在早期例如在信号检测处理的时间点检测到发送器100的位置,,而不进行调制处 理和解调处理。在具有本车的接收器200需要与其进行通信的发送器100的车辆正移动的情况 中,由于移动使得发送器100使用的扩展码改变,因此接收器200需要跟随扩展码的改变生 成逆扩展码。在这种情况中,可以如上所述来生成复制扩展码,或可以通过以下表示的方法 来预测相应的逆扩展码。位置特定判定部216将由复制扩展码确定出的关于时间t处的发送器100的位置 的位置信息(xt,Yt, Zt)输入到位置检测部218。另一方面,排列从发送器100发送的数据以便包括关于安装有发送器100的车辆 的速度信息(Vxt,Vyt,Vzt)。例如,速度信息通过发送器100中的位置检测部112获取。解 调部214将作为解码的结果获得的速度信息输入到位置检测部218。位置检测部218基于关于安装有发送器100的车辆在时间t的输入位置信息和输 入速度信息通过表达式(1)来预测车辆的位置。在表达式(1)中,ts是采样时间(S)。[数学表达式1]- 位置检测部218将预测到的发送器100的位置信息输入到逆扩展码生成部208。 逆扩展码生成部208基于预测的位置信息生成逆扩展码。通过这种方式的结构,可以基于在时间t+Ι处伙伴单元(发送器100)的位置,来 预测伙伴单元的发送器100使用的扩展码(PN码)。因此,通过在时间t+Ι处使用由预测的 扩展码而生成的逆扩展码,能够继续与在时间t处被判定为本车的装置需要与其进行通信 的装置的发送器100进行通信,而无须通过进行相关性计算来选择伙伴单元。在这种情况中,如果在时间t+ι处通过预测的逆扩展码成功地执行逆扩展,则判定出发送了被成功逆扩展的数据的发送器与被判定为在时间t处要求与本车的接收器200通信的发送器是同一 个发送器。如果通信不能够继续,例如,如果在时间t+Ι处通过预测的逆扩展码成功地执行 逆扩展,则需要通过基于本车的接收器200的位置生成逆扩展码并进行相关性计算,来特 定判定通信伙伴并再次与其建立通信。此外,通过预测时间t+Ι处发送器的位置,不仅能够执行继续通信的操作,还能跟 踪伙伴单元的运动,也就是其位置的变化。(第三实施例)接下来,将结合图8说明依照本发明的第三实施例的无线通信系 统。依照所述实施例的无线通信系统是基于上述实施例的系统,其中速度信息被应用 为与选择通信伙伴的条件相对应的参数。依照所述实施例的发送器和接收器是基于结合图 4描述的发送器100和接收器200,其中设置速度检测部113和219代替位置检测部112和 218。将说明依照所述实施例的发送器100。速度检测部113检测安装有发送器100的本车的速度,并且将检测到的速度信息 输入到扩展码生成部102。例如,速度检测部113由GPS接收器构成,并接收从多个人造卫 星发送的GPS信号,并测量安装有发送器100的本车的位置和速度。此外,速度检测部113 也可以从安装有发送器100的本车获取速度信息。扩展码生成部102基于输入速度信息生成扩展码,并将生成的扩展码输入到扩展 处理部104。扩展码需要高自相关性和低交叉相关性。将说明依照该实施例的接收器200。速度检测部219检测安装有接收器200的本车的速度,并将检测到的速度信息输 入到逆扩展码生成部208。例如,速度检测部219由GPS接收器构成,并接收从多个人造卫 星发送的GPS信号,并测量安装有接收器200的本车的位置和速度。此外,速度检测部219 也可以从安装有接收器200的本车获取速度信息。逆扩展码生成部208基于输入速度信息生成逆扩展码,并将生成的逆扩展码输入 到相关性计算部210。在这个阶段进行的处理由与上述扩展码生成部102相似的算法执行。相关性计算部210对输入基带信号和输入逆扩展码进行相关性计算,并将计算结 果输入到选择部212。例如,相关性计算部210由匹配滤波器构成。例如,相关性计算部 210对从在本车的接收器200周围存在的发送器100接收的信号,以及基于本车的接收器 200的速度生成的逆扩展码进行相关性计算。从发送器100发送的信号通过基于关于发送 器100的速度信息生成的扩展码来扩展。由接收器200生成的逆扩展码是基于关于接收器 200的速度信息生成的码。因此,发送器100的速度和接收器200的速度彼此越接近,来自 发送器100的码和由接收器200生成的码之间的相似性变得越高,因此,相关度变得越高。选择部212基于如上输入的相关度是否大于或等于预先确定的预定阈值(伙伴单 元选择阈值)来判定是否需要与发送器100进行通信。例如,在通信目的(条件)是将系 统应用到有助于检测关于高速路上的后方死角的情况中,具体地,在通信目的(条件)是提 取目标车辆以避免多车道道路上的车辆之间接触的情况中,基于车辆的速度矢量是否在本 车的速度矢量的条件范围内,换句话说基于相关度是否大于或等于特定值来判定是否需要与车辆进行通信。之后,例如,通过使用应用程序,选择部212检测距本车在条件距离内的 车辆。此外,与需要识别迎面驶来的车辆的应用程序诸如AFS等相结合,检测出速度矢量在 本车的速度矢量的条件范围内的车辆,也就是相关度大于或等于一特定值并小于或等于另 一特定值的车辆。(第四实施例)接下来,将说明依照本发明的第四实施例的无线通信系统。依照所述实施例的发送器100和接收器200的结构与以上结合图4说明的结构基 本相同。发送器100的功能与上述发送器的功能基本相同。将说明依照所述实施例的接收器。 相关性计算部210对输入基带信号和从逆扩展码生成部208输入的逆扩展码进行 相关性计算,并将计算结果输入到选择部212。例如,相关性计算部210由匹配滤波器构成。 例如,相关性计算部210对从在本车的接收器200周围存在的发送器接收的信号,以及基于 本车的接收器200的位置生成的逆扩展码进行相关性计算。从发送器100发送的信号通过 基于关于发送器100的位置信息生成的扩展码来扩展。由接收器200生成的逆扩展码是基 于关于接收器200的位置信息生成的码。因此,发送器100的位置和接收器200的位置彼此 越接近,来自发送器100的码和由接收器200生成的码之间的相似性变得越高,因此,相关 度变得越高。此外,相关性计算部210计算相关度的变化率。例如,计算出在约几毫秒的短 时间内相关度的变化率。相关性计算部210将计算出的相关度的变化率输入到选择部212。选择部212基于以上输入的相关度的变化率是否大于或等于预先确定的预定阈 值来判定是否需要与发送器100进行通信。此处,基于发送器是否正接近,换句话说,基于 相关度的变化率的符号是否为正,而确定伙伴单元选择阈值。例如,在多个车辆存在于接收 器200周围并且信号从安装在车辆中的发送器发出的情况中,从相关性计算部210获得与 每个发送器相对应的相关度在预定时间内的变化率。选择部212选择具有的相关度大于或 等于伙伴单元判定阈值的发送器,该伙伴单元判定阈值是根据车辆的相关度的变化率预先 确定的。例如,在五辆车存在于接收器200周围并且信号从安装在五辆车中的发送器100 发送的情况中,获得图9所示的五个相关度的变化率。在这种情况中,选择部212选择提供 的相关度大于或等于伙伴单元选择阈值的发送器,具体地,选择对应于图9中的变化率(1) 和(2)的发送器。之后,相对于所选择的发送器建立通信。选择部212将接收到的信号和 已被确定为本车的接收器200需要与其进行通信的发送器中的每个发送器100的逆扩展码 输入到解调部214和位置特定判定部216。相关度的变化率的符号为正意味着装备有发送器100的车辆正在接近安装有接 收器200的车辆。通过基于相关度的变化率来选择本车的接收器200需要与其进行通信的 发送器100,可以检测到接近本车的车辆。此外,由于相关度的变化率是与接近速度成比例 的值,通过求出相关度的变化率可以同时求出接近速度。(第五实施例)接下来,将说明依照本发明的第五实施例的无线通信系统。依照所述实施例的发送器100和接收器200的结构与以上结合图4说明的结构基 本相同。将说明依照所述实施例的发送器100。扩展码生成部102基于输入位置信息生成扩展码,并将生成的扩展码输入到扩展 处理部104。扩展码需要高自相关性和低交叉相关性。例如,扩展码生成部102将输入位置信息划分为表示其平面位置的信息和表示垂直位置(高度)的信息,并基于关于平面位置 的信息和关于垂直位置(高度)的信息生成扩展码。例如,如图10所示,扩展码生成部102 生成的扩展码包含基于平面位置生成的扩展码和基于垂直位置生成的扩展码。图10表示 基于平面位置生成的扩展码和基于垂直位置生成的扩展码连续地连接且并排放置的示例 情况。扩展处理部104通过使用输入扩展码来扩展发送数据,并将发送数据输入到调制处理部106。调制处理部106通过使用从局部震荡器108输入其中的载波对于已经过扩展 处理的信号进行载波调制,并且将载波调制后的信号输入到电功率放大部110。电功率放大 部110对于输入其中的信号执行电功率放大,并发送该信号。将说明依照所述实施例的接收器200。逆扩展码生成部208基于输入位置信息生成逆扩展码,并将生成的逆扩展码输入 到相关性计算部210。在这个阶段执行的处理由与上述扩展码生成部102相似的算法执行。 例如,逆扩展码生成部208生成的逆扩展码包含基于平面位置的逆扩展码和基于垂直位置 的逆扩展码,与上述结合图10的扩展码相似。相关性计算部210对输入基带信号和由逆扩展码生成部208输入的逆扩展码进行 相关性计算,并将计算结果输入到选择部212。例如,相关性计算部210由匹配滤波器构成。 例如,相关性计算部210对从在本车的接收器200周围存在的发送器100接收的信号,以及 基于本车的接收器200的垂直位置生成的逆扩展码进行相关性计算。从发送器100发送的 信号通过基于发送器100的平面位置和垂直位置生成的扩展码来扩展。由接收器200生成 的逆扩展码包含基于接收器200的垂直位置生成的逆扩展码。因此,对于基于垂直位置生 成的扩展码,发送器100的垂直位置和接收器200的垂直位置彼此越接近,来自发送器100 的码和由接收器200生成的码之间的相似性变得越高,因此,相关度变得越高。接下来,相关性计算部210对从在本车的接收器200周围存在的发送器100接收 的信号,以及基于本车的接收器200的平面位置生成的逆扩展码进行相关性计算。从发送 器100发送的信号通过基于发送器100的平面位置生成的扩展码来扩展。由接收器200生 成的逆扩展码包含基于接收器200的平面位置生成的逆扩展码。因此,发送器100的平面 位置和接收器200的平面位置彼此越接近,来自发送器100的码和由接收器200生成的码 之间的相似性变得越高,因此相关度变得越高。选择部212基于在垂直位置方面的相关度是否大于或等于预先确定的在垂直位 置方面的预定伙伴单元选择阈值,来判定发送器100是否是本车的接收器200需要与其进 行通信的发送器100。此处应注意的是,伙伴单元选择阈值是基于本车的接收器200需要与 其进行通信的发送器的相对高度或地平高度确定的,换句话说,基于安装有发送器的车辆 是否与安装有接收器的车辆正在相同的道路上行驶。例如,当多辆车在接收器200周围存 在并且信号从安装在车辆中的发送器发出时,选择部212从相关性计算部210获得与每个 发送器相对应的在垂直位置上的相关度。通过检查车辆的发送器的多个相关度,选择部212 选择具有的相关度大于或等于预先确定的在垂直位置上的伙伴单元判定阈值的发送器。例 如,在十辆车在接收器200周围存在并且信号从安装在十辆车中的发送器100发送的情况 中,如图11获得垂直位置上的十个相关度。在这种情况中,选择部212选择具有的相关度 大于或等于伙伴单元选择阈值的发送器,具体地,选择对应于图11中的峰值(1)、(2)、(3)、(4)和(7)的发送器。接下来,从相关性计算部210获得对应于每个发送器的平面位置上的相关度。选 择部212通过检查发送器的平面位置上的相关度,从基于垂直位置上的相关度所选择出的 发送器中,选择出具有的平面位置上的相关度大于或等于预定伙伴单元判定阈值的发送 器。例如,在上述十辆车在接收器200周围存在并且基于垂直位置上的相关度已选出五个 接收器200的发送器的情况中,选择出五个发送器中的其平面位置上的相关度大于或等于 平面位置上的预定伙伴单元判定阈值的一个或多个发送器。在这种情况中,伙伴单元判定 阈值可以被设定为与距本车的条件距离相对应的相关度,例如,在通信目的(条件)仅仅是 进行只提取周边车辆的周边监控的情况中。此外,在通信目的(条件)是避免碰撞的情况 中,诸如进入转角时的偏移碰撞,可以进行设定以便基于相关度是否大于或等于与距本车 的条件距离相对应的相关度以及输入的相关度是否具有上升趋势来确定进行通信的需要。 此外,在通信目的(条件)是将系统应用到有助于关于高速路上的后方死角检测的情况中, 也可以基于车辆是否在距本车的条件距离内来判定对通信的需要。例如,在基于图11所示 的垂直位置上的相关度选择出五个发送器并且如图12所示获得平面位置上的相关度的情 况中,选择部212选择出其相关度大于或等于伙伴单元选择阈值的发送器,具体地,对应于 (4)和(7)的发送器。之后,与选择出的发送器建立通信。
因此,分别为平面位置和垂直位置生成扩展码和逆扩展码,首先排除其垂直位置 上的相关度小于垂直位置上的伙伴单元选择阈值的发送器,并基于平面位置上的相关度从 被排除的发送器以外的发送器中选择出与本车的接收器进行通信的一个或多个发送器。因 此,能够避免对在高度(height)或地平高度(altitude)不同于接收器200所在的道路的 道路上行驶的车辆的错误检测,因此不会出现与该车辆的碰撞,例如,车辆和本车中的一个 在高架路上行驶而另一个在高架路下方的公路上行驶的情况。已结合以下示例情况描述了所述实施例,在所述示例情况中,其垂直位置上的相 关度小于垂直位置上的伙伴单元选择阈值的发送器首先被排除,并基于平面位置上的相关 度从被排除的发送器以外的发送器中选择出与接收器进行通信的一个或多个发送器。然 而,也能够采取以下结构,在该结构中,其平面位置上的相关度小于平面位置上的伙伴单元 选择阈值的发送器首先被排除,并基于垂直位置上的相关度从被排除的发送器以外的发生 器中选择出一个或多个与接收器进行通信的发送器。(第六实施例)接下来,将说明依照本发明的第六实施例的无线通信系统。已结合在扩频通信中基于位置信息或速度信息产生扩展码的情况对上述实施例 进行了说明,换句话说,位置信息或速度信息被转换为扩展码,然后基于生成的扩展码自动 地建立通信。具体地,使用由一单元产生的扩展码(逆扩展码)来搜索空间上靠近的另一 单元的扩展码,并特定判定该扩展码。在这种情况中,对于如此生成的扩展码,为了避免相 互间的干扰,有必要使不同扩展码之间的交叉相关性低,并且由于对载波的频谱进行扩展, 所以需要随机性。由于这些要求,引起了扩展码的格式数目不充足的问题。特别地,由于对 适于扩展码的代码串的格式的数目有限制,所以如果将位置信息和速度信息直接分配给扩 展码,则格式的数目变得不充分。此外,由于不同扩展码之间的交叉相关性低,所以基于位 置信息产生的扩展码不能够基于扩展码之间的相关性来检测发送器和接收器之间的距离。因此,在所述实施例中,产生扩展码以便空间距离可以表示为码之间的相位差。
将结合图13说明依照所述实施例的发送器。依照所述实施例的发送器基于以上结合图4说明的发送器100的结构,并包括同 步电路114,位置检测部112的输出信号输入到其中;以及基准时钟震荡器116,同步电路 114的输出信号输入到其中。基准时钟震荡器116的输出被输入到扩展码生成部102。 位置检测部112检测安装有发送器100的本车的位置,并将检测到的位置信息输 入到扩展码生成部102。例如,位置检测部112由GPS接收器构成,并接收从多个人造卫星 发送的GPS信号,以及测量安装有发送器100的本车的位置。此外,位置检测部112从人造 卫星获取时间信息,并将该信息输入同步电路114。例如,位置检测部112将PPS (每秒脉冲 数)信号输入到同步电路114。同步电路114基于输入的时间信息产生同步信号,并将该同步信号输入到基准时 钟震荡器116。按照输入同步信号,基准时钟震荡器116将基准时钟输入到扩展码生成部 102。扩展码生成部102基于输入位置信息产生扩展码,并且将生成的扩展码输入到扩 展处理部104。扩展码生成部102以与从基准时钟震荡器116输入基准时钟同步的方式将 扩展码输入到扩展处理部104。扩展码需要高自相关性和低交叉相关性。将结合满足上述 特性要求等的扩展码是M(最大长度)序列的情况说明所述实施例。然而,在此使用的码序 列也可以不同于M序列,只要在此使用的码序列满足上述特性即可。M序列可以由图14所 示的“异或”门产生。图14示出了用于产生几种序列的产生方法,换句话说,3比特M序列 的产生方法。在这种产生方法中,如果将特定初始值给定移位寄存器,则一次一个地自动输 出值。例如,如果将001给定为初始值,如图15所示,那么寄存器的值变为100,并输出1。 接下来,寄存器的值变为010,并输出0。这个过程反复执行直至寄存器的值变为初始值。最 后,码变为1001011。在所述实施例中,如图15所示,对寄存器的初始值和表示位置的距离的信息进行 排列以使它们彼此对应。特别地,将位置距离的布局次序分配给寄存器的布局次序。在图 15中,将001作为初始值的码序列和具有100的码序列在布局次序中彼此相差“1”,这意味 着这两个码序列在相位上差“1”。在实施例中,使空间距离的相位对应于扩展码的相位。例 如,使位置信息和初始值彼此对应,以便空间上彼此接近的车辆由这些彼此接近的车辆的 扩展码的相位表示。使空间位置和扩展码之间有一对一的对应关系。此外,所有的扩展码 只是在相位上不同,而在排列上相同。同样,在这种情况中,满足了关于扩频通信模式的码 的自相关性和交叉相关性的要求。通过这种方式的操作,距离可以被表示为生成的码序列 的相位差。扩展码生成部102进行输入位置信息的比特转换,也就是说,将信息转换为二进 制数,并按照预定映射求出一维比特序列。例如,在位置信息是p(x,Y,Ζ)的情况中,扩展 码生成部102将位置信息转换为二进制数P’(Χ’,Υ’,Ζ’),并通过这样获得的P’(Χ’,Υ’, ζ’)的映射f来求出对应的寄存器初始值。寄存器初始值的比特长度等于元件之间的二进 制数P’最大序列长度。此处用于将位置信息转换为P(X,Y,Z)的坐标系可以是任意坐标 系,只要X,Y,Z具有相同标度。例如,可以使用用于GPS的WGS (世界地理系统)-84系统。 例如,映射f是使连续的数量㈧按操作次序对应于M序列的寄存器值⑶的映射。例如, 在给出了图15所示的映射f的情况中,A = 2(010)与B = 4(100)相关联,此处括号中的数是二进制数。特别地,使A = 2(010)与B = 4(100)相对应。扩展码生成部102设定寄 存器中的寄存器初始值,并产生扩展码。例如,在寄存器初始值由M(M是大于零的整数)比 特表示的情况中,PN码(扩展码)可以由如图16所示的M比特移位寄存器产生。伴随着从基准时钟震荡器116输入同步信号,扩展码生成部102将生成的扩展码 输入到扩展处理部104。结果,在每个发送器中,例如,如图17所示,在发送器A和B中的每 一个中,在某一时间例如GPS时间,同步地将扩展码A和B中的相应的一个从扩展码生成部 102输入到扩展处理部104。结果,从发送器同步发送出发送数据。扩展处理部104通过输入扩展码来扩展发送数据,并将扩展的发送数据输入到调制处理部106。调制处理部106通过使用从局部震荡器108输入其中的载波,对于已经过扩 展处理的信号进行载波调制,并且将载波调制后的信号输入到电功率放大部110。电功率放 大部110对输入信号执行电功率放大,并发送该放大信号。此处,将详细说明由扩展码生成部102进行的扩展码生成处理的实例。扩展码生 成部102基于上述的输入位置信息产生扩展码。使用4比特M序列的实例,通过执行转换 为二进制数的比特转换并进行映射而产生扩展码的方法。在这种情况中,使用如图18所示 的4比特移位寄存器,可以产生PN码。PN码具有15个数字。按照如图19所示的位置信息 和M序列寄存器的对应表格,扩展码生成部102使得位置信息的空间范围对应于M序列寄 存器。例如,使每个格点对应于M序列寄存器。具体地,图20所示的给定格点,例如,(X,Y, Z) = (01,01,00)对应于寄存器初始值(寄存器Q) = (1001)。在(X,Y,Z)具有相同的比 特长度的情况中,例如,比特长度为2,图20所示的立方体的格点可以按次序(1)-(8)分配 给寄存器Q。也就是说,“进行比特转换并且求出映射”可以被定义为使空间相位(距离的 远近)对应于M序列寄存器的次序。此外,如图21至24所示,可以使格点按次序(9)-(27) 对应于M序列寄存器。虽然上述说明是结合X,Y,Z的三维尺寸做出的,但还可以使关于二 维尺寸X,Y的平面相位对应于M序列寄存器的次序。此外,所述实施例可以应用到一维。 此外,原点的位置是任意的。尽管结合(1)_(27)作出了上述说明,但可以通过与格点的对 应来求出更多数目的寄存器。例如,在时钟5处,给定(Χ,Υ,Ζ) = (01,01,00),并且M序列中的初始寄存器(寄 存器Q)变为(1001)。因此,PN码变为(100110101111000)。此外,例如,在时钟6处,给定 (Χ,Υ,Ζ) = (01,00,01),并且M序列中的初始寄存器(寄存器Q)变为(1100)。因此,PN码 变为(001101011110000)。在这种情况中,码之间的相位为1。通过以上述方式使位置信息对应于M序列寄存器,可以由码的相位来表示空间距 离,也就是与原点的距离。将结合图13说明依照所述实施例的接收器。依照所述实施例的接收器基于结合图4说明的接收器200的结构说明,并包括位 置检测部218的输出信号输入其中的同步电路220,以及同步电路220的输出信号输入其中 的基准时钟震荡器222。基准时钟震荡器222的输出输入到逆扩展码生成部208。位置检测部218检测安装有接收器200的本车的位置,并将检测到的位置信息输 入到逆扩展码生成部208。例如,位置检测部218由GPS接收器构成,并接收从多个人造卫 星发送的GPS信号,以及测量安装有接收器200的本车的位置和速度。此外,位置检测部 218从人造卫星获取时间信息,并将获取的时间信息输入同步电路220。例如,位置检测部218将PPS信号输入到同步电路220。同步电路220基于输入时间信息产生同步信号,并将同步信号输入基准时钟震荡 器222。基准时钟震荡器222依照输入同步信号将基准时钟输入到逆扩展码生成部208。逆扩展码生成部208基于输入位置信息产生逆扩展码,并依照从基准时钟震荡器 222输入的基准时钟将产生的逆扩展码输入相关性计算部210。在这个阶段进行的处理由 与上述扩展码生成部102的算法相似的算法执行。
相关性计算部210对输入基带信号和从逆扩展码生成部208输入的输入逆扩展码 进行相关性计算,并将计算结果输入选择部212。例如,相关性计算部210由图25所示的 匹配滤波器构成。图25示出作为相关性计算部210的实例的转置FIR(有限脉冲响应)滤 波器。例如,相关性计算部210对从位于本车周围的接收器200的发送器接收的信号,以及 基于本车的接收器200的位置产生的逆扩展码进行相关性计算。从发送器100发送的信号 由基于发送器100的位置信息产生的扩展码来扩展,并且由接收器200产生的逆扩展码是 基于接收器200的位置信息产生的码。提供这些码以使空间相位(距离的远近)对应于M 序列寄存器的次序。因此,扩展码和逆扩展码的单周期比特位置经过“异或”(XOR)操作, 作为XOR操作的结果一些比特被给定“0”,也就是说,被比较的比特值相等的比特被指定为 “+1”,并且作为XOR操作的结果一些比特被给定“1”,也就是说,被比较的比特值不相等的 比特被指定为“_1”。顺序地执行所述操作处理,每次其中一个码被旋转1比特。在两个码 在比特位置上相同的情况中,这意味着两个码的所有比特彼此相等,每个比特位置被给定 “+1”,因此,相关度变得最大。然而,在其它情况中,相关度为-1或接近-1的值。例如,在结 合图19所描述的位置信息和M序列寄存器的对应表格中,在M序列的初始寄存器为(0001) 的情况中,换句话说,在时钟1的情况中,PN码是(100010011010111)。此外,在M序列的初 始寄存器为(1000)的情况中,换句话说,在时钟2的情况中,PN码是(000100110101111)。 相关性计算部210计算PN码(100010011010111)和PN码(000100110101111)之间的相关 度,并输出该相关度。例如,在这种情况中,由于相匹配的比特的数目为七而不相匹配的比 特的数目为八,所以相关度被计算为“_1”。因此,输出值“-1”。如果注意集中在M序列寄存 器的次序上,则可以理解的是如果两个码在次序上相差1,那么所述码的相位相差1。同样, 在这种情况中,满足码序列所需的交叉相关性低而自相关性高的条件。在所述实施例中,由 于对通过依照从基准时钟震荡器116输入的基准时钟产生的扩展码扩展的信号和依照由 基准时钟震荡器222输入的基准时钟输入的逆扩展码进行相关性计算,可以在发送器100 和接收器200同步的状态下进行相关性计算。因此,发送器100和接收器200之间的距离 表明自己是由发送器100生成的扩展码和由接收器200生成的逆扩展码之间的相位差。码 彼此之间只是相位上不同,但码相同。因此,作为对从位于本车的接收器200周围的发送器 100接收的信号和基于本车的接收器200的位置产生的逆扩展码进行相关性计算的结果, 相关性计算部210检测发送器100和接收器200之间的距离作为如图26所示的相位差,并 且相关值的峰值对应于相位差出现。此外,相关值的峰值以每预定周期出现,例如,每2k-l 比特。在该表达式中,k表示经二进制转换的位置信息的比特数目,并且是大于0的整数。选择部212基于与检测到的相关度的峰值处的相位差相对应的距离,来判定是否 需要与对应于相关度的峰值的发送器100进行通信。例如,如图26所示,选择部212基于检 测到的相关度的峰值处的相位差是否在碰撞危险区域内,来确定是否需要与发送器100进行通信。基于距接收器自身需要与其进行通信的发送器的相对距离来确定碰撞危险区域。 与碰撞危险区域内的峰值相对应的发送器表示靠近接收器自身的发送器,并产生需要以给 定优先级进行通信的判定。例如,如图26所示,在多辆车在接收器200周围存在并且信号 从例如安装在这些车辆中的发送器A、B和C发送的情况中,与发送器相对应的相关度的峰 值由相关性计算部210检测。例如,检测到的峰值A、B和C对应于发送器A、B和C。如果 已检测到的相关度的相应峰值处的发送器的相位差在碰撞危险区域内,则选择部212选择 该发送器。在图26中,选择发送器A。之后,与所选择的发送器建立通信。根据图26,由于 C1 < C2,故发送器A比发送器B在空间上更靠近接收器200。
因此,由于通过使关于发送器100和接收器200的位置信息对应于M序列寄存器 的次序来产生扩展码和逆扩展码,所以可以将发送器100和接收器200之间的距离认为是 码之间的相位差。此外,通过辨别接收器和发送器之间的相位差,可以基于空间距离(接近 度)来选择性地建立通信。此外,由于扩展码(PN码)可以被动态地和自动地分配给发送 器100和接收器200,所以不需要对码的分配进行控制和管理,并且码可以同时被许多单元 使用。此外,由于码之间的相位差表示空间距离,所以可以在空间上彼此靠近的单元之间早 期地进行同步获取,并且空间上彼此距离远的单元之间的同步获取比空间上彼此距离近的 单元之间的同步获取需要的时间长。此外,由于码之间的相位差表示空间距离,所以接收器 200有能力选择性地接收发送器之中具有最小相位差的发送器。因此,考虑碰撞等的选择接 收可以在信号处理级进行。此外,在接收器200仅与靠近接收器200的发送器进行通信的 情况中,装置在空间上彼此靠得越近,装置的码的相位彼此越接近,从而可以从安装在位于 靠近接收器自身的车辆中的发送器开始建立接收。因此,如果通信限于与靠近的发送器通 信,则不需要在同步获取中进行一周期的搜索。也就是说,不需要基于码长度考虑同步获取 的时间。此外,如上述实施例所述,可以通过码特别地确定出发送器的位置。此外,由于单 元所拥有的码在排列上相同,所以通常可以进行同步获取和解码。此外,通过求出相位差的差值,可以确认发送器是否正在接近或移开。接下来,将结合图27说明依照所述实施例的在无线通信系统中使用的通信方法。发送器100获取位置信息(步骤S2702)。对于待获取的位置信息,可以获取表示 在空间中的位置的关于三维位置的信息,或可以获取表示在平面中的位置的关于二维位置 的信息。此外,可以预先设定有效数字的位数,并且可以丢弃最低有效数字右侧的全部数 字。通过设定有效数字的位数,可以确定空间分辨率。发送器100对所获取的位置信息进行比特转换(步骤S2704)。基于比特转换后的位置信息,发送器100通过参考结合图19说明的位置信息和M 序列寄存器之间的对应性的表格,来求出对应于比特转换后的位置信息的寄存器值(步骤 S2706)。求出的寄存器值被确认为初始寄存器。发送器100设定移位寄存器中的初始寄存器,并获取分别对应于每个初始寄存器 的扩展码(码序列)(步骤S2708)。发送器100通过获取到的码序列来扩展发送数据(步骤S2710),并发送该数据 (步骤 S2712)。另一方面,接收器200获取位置信息(步骤S2714)。对于待获取的位置信息,可以 获取表示在空间中的位置的关于三维位置的信息,或可以获取表示在平面中的位置的关于二维位置的信息。此外,可以预先设定有效数字的位数,并且可以丢弃最低有效数字右侧的 全部数字。通过设定有效数字的位数,可以确定空间分辨率。
接收器200对获取到的位置信息进行比特转换(步骤S2716)。基于比特转换后的位置信息,接收器200通过参考结合图19说明的位置信息和M 序列寄存器之间的对应性的表格,来求出对应于比特转换后的位置信息的寄存器值(步骤 S2718)。求出的寄存器值被确认为初始寄存器。接收器200设定移位寄存器中的初始寄存器,并获得分别对应于每个初始寄存器 的扩展码(码序列)(步骤S2720)。接收器200接收从发送器100发送的数据(步骤S2722)。接收器200求出接收到的数据和生成的码序列之间的相关性,从而求出其间的相 位差(步骤S2724)。基于求出的相位差,接收器200确定是否与发送器100进行通信(步骤S2726)。选择性地,接收器可以计算相位差的差值,并可以求出差值的时间相关变化量,以 求出两个装置之间的相对速度,并可以基于相对速度判定是否与发送器进行通信。例如,在图27中的步骤2722之后的图28所示的处理中,接收器计算相关值(步 骤 S2802)。接收器200基于相位差来确认发送器100的接近度(距离)(步骤S2804)。例如, 接收器200求出与大于或等于预定相关值的相关值(峰值位置)相对应的相位差,并基于 该相位差求出距发送器的相应距离。例如,判定相位差是否在上述碰撞危险区域内。也可以 采用如下结构如果相位差在碰撞危险区域内,则求出距对应于该相位差的发送器的距离。接收器200计算相位差的差值,并求出差值的时间相关变化量以求出相对速度, 然后辨别该相对速度(步骤S2806)。通过以这种方式的操作,接收器200可以确定发送器 100是否正在接近或移开。接收器200基于相对速度判定是否与发送器进行通信(步骤S2808)。尽管结合比特转换后的位置信息是两位数字信息的情况对所述实施例进行了说 明,但位置信息的数字的位数随着发送器100和接收器200之间的距离增加而增加。例如, 在作为位置信息的组成部分的X具有22位数字的比特长度的情况中,为了即使位置信息是 仅具有X的一维信息也要生成扩展码,需要具有22个寄存器的移位寄存器。如果位置信息 是具有X和Y的二维信息,则需要具有44个寄存器的移位寄存器,并且码长度变为244。从 减小位置信息的数字的位数考虑,优选地是调节空间分辨率。例如,如果通信伙伴位于在空 间上接近的区域中,则使位置信息可压缩。此外,根据比特长度,信息也可以是可压缩的。具 体地,001,010,011和100被压缩为001。在这种情况中,发送器被构造为具有用于调节关 于发送器的位置信息的分辨率的发送器分辨率调节器件,并且接收器被构造为具有用于调 节关于接收器的位置信息的分辨率的接收器分辨率调节器件。此外,使用多个现有的电子基准点作为原点,可以提供空间划分。此处的电子基准 点表示为了在接收到GPS电磁波时进行精确测量而由例如日本的地理勘察学院准备的基 准点的位置,也就是说,所述点的位置信息是已知的。日本有大约1200个电子基准点,并且 其位置对公众公开。因此,能够容易地使用这些电子基准点。将这些电子基准点作为原点, 能够抑制码长度。
根据所述实施例,可以在信号处理级检测到车辆相对于本车的距离(远/近)。(第七实施例)接下来,将说明依照本发明的第七实施例的无线通信系统。依照所述实施例的发送器100和接收器200的结构与以上结合图13说明的结构 基本相同。在安装有发送器100的车辆和安装有接收器200的车辆移动的情况中,发送器 100和接收器200 二者的位置都变换,因此PN码也变化。因此,由发送器100使用的码和 由接收器200使用的码需要在所述码相匹配的状态中同步。因此,依照所述实施例的接收 器200通过使相位波动被从GPS系统获得的信息跟随而保持同步。具体地,发送器100和 接收器200之间的相位差被估算并被跟踪。根据现有技术,进行同步保持的电路(DLL 延迟锁定回路)实际测量相位的误差 量,并将与所述误差量成比例的电压施加到电压控制部从而修改一个时钟的长度。将结合图29说明根据所述实施例的同步电路220。在发送器100中,发送器100的“发送时间(开始发送信号的定时)”和安装有发 送器100的车辆的“速度”被增加为发送数据的报头。接收器200的位置检测部218求出对从发送器200发送的数据的“接收时间”,以 及安装有接收器200的车辆的“速度”。同步电路220的环路滤波器由DLL电路构成,并实际测量和计算接收到的信号的 相位差值A。计算出的相位差值A被输入卡尔曼滤波器。同时,从对接收到的数据和从GPS获得的信息的解码的结果获得接收器200和发 送器100的移动速度,以及电磁波的发送时间和接收时间。根据如此获得的信息,获得电磁 波从发送器100到接收器200的到达时间以及发送器100到接收器200之间的相对速度。 同步电路220根据电磁波的到达时间和相对速度来计算相位差值B,并将相位差值B输入卡 尔曼滤波器。卡尔曼滤波器基于输入的相位差值A和输入的相位差值B估算发送器100和接收 器200之间的相位差值,并将估算出的相位差值输入电压控制部。在基于输入的电压差值 生成PN码(扩展码)的情况中,电压控制部改变脉冲的时间宽度。通过以这种方式的操作, 与GPS同步的同步电路220可以精确地求出电磁波到达时间。此外,由于生成的扩展码为 只在相位上不同的码,也就是说,状态量是一个变量,所以同步获取/保持可以由卡尔曼滤 波器进行。(第八实施例)接下来,将说明依照本发明的第八实施例的无线通信系统。依照所述实施例的发送器100和接收器200的结构与以上结合图4说明的结构基 本相同。发送器100根据时分多路访问模式以分配给发送器自身的通信时隙进行通信。因此,如图31所示,一个或多个发送器(发送器群)使用每个通信时隙。在一个通信时隙由 多个发送器使用的情况中,发送器通过使用不同的扩展码(扩展码1,2,…,η) (11是> 0的 整数)来扩展它们各自的发送数据。在这种情况中,预先设定扩展码1,2,…,η。也就是 说,扩展码是各个通信装置100的特有值。预设的扩展码满足扩展码需要满足的条件,例如 高自相关性和低交叉相关性等条件。扩展码生成部102基于输入的位置信息改变预设扩展码。例如,基于表示位置信 息的多个比特中的至少一个比特的值,改变构成预分配扩展码的多个比特中的至少一个比特的值。作为实例,将结合图32说明扩展码1的数字的位数是IOOn并且位置信息由η个 数字表示的情况。例如,在基于对应于比特号为1的值改变至少一个比特的值的情况中,如 果在表示位置信息的比特数据中比特号为1的值是“1”,则与位置信息比特数据中的比特 号为1相对应的扩展码中的比特号为1的值被求逆。如果在表示位置信息的比特数据中比 特号为1的值是“0”,则扩展码中的比特号为1的值不被求逆。该操作以表示位置信息的 比特数据的单位进行。例如,如果η = 100,则以100比特的单位(也就是说,每100比特) 进行所述操作。从保持每个扩展码需要具有的条件考虑,优选的是基于位置信息待改变的 扩展码的比特的位数约为1或2。如在由扩展码生成部102进行的处理中,逆扩展码生成部208基于输入位置信息改变预设逆扩展码。例如,基于表示位置信息的至少一个比特的值改变构成预分配逆扩展 码的至少一个比特的值。相关性计算部210对输入基带信号和输入逆扩展码进行相关性计算,并将相关性 计算的结果输入选择部212。例如,相关性计算部210由匹配滤波器构成。例如,相关性计 算部210对从本车的接收器200周围存在的发送器100接收到的信号和基于本车的接收器 200的位置生成的逆扩展码进行相关性计算。通过基于关于发送器100的位置信息改变的 扩展码来扩展从发送器100发送的信号,而由接收器200生成的逆扩展码是基于关于接收 器200的位置信息而改变的码。因此,发送器100的位置和接收器200的位置彼此越接近, 两个信号之间的相似性越高,因此相关度相应地越高。所述实施例的其它结构、特征等与上 述第二实施例基本相同。尽管结合扩展码基于位置信息改变的情况对所述实施例进行了说明,但本发明也 可以应用于扩展码基于速度信息改变的情况中。通过按这种方式的操作,待操作的比特的位数可以限制到一定水平以便保持扩展 码的特性要求。也就是说,在满足扩展码需要满足的要求的同时,可以基于位置信息产生扩 展码和逆扩展码。结合从发送器100发送的信号由安装在除安装有发送器100的车辆以外的车辆中 的接收器200接收的情况对上述实施例进行了说明,也就是说,结合车车间通信的情况。车 车间通信可以包括机动车辆和机动车辆之间的通信,机动车辆和摩托车之间的通信,以及 机动车辆和人之间的通信。此外,本发明也可应用于路边通信系统。例如,路边通信装置设置有发送器,并且 例如将关于交叉口的信息向由于处于通信被阻碍的该交叉口或其周围的区域等而不能进 行车车间通信的车辆广播。通过按这种方式进行的操作,装备有接收器的车辆可以检测路 边通信仪器,以便车辆可以基于其距路边通信仪器的距离获得必要信息。尽管结合便于理解本发明而使用的数值等的具体实例作出上述说明,但所述数值 等仅仅是示例性的,除非特别说明,可以变化为实际应用中任意其它适当的值。尽管结合特定实施例对本发明进行了描述,但所述实施例仅仅是示例性的,并且 本领域技术人员应该理解的是本发明可以通过多种改进、变化、替代和替换等实现。尽管为 了便于描述通过使用功能框图对依照本发明的实施例的装置进行了说明,但所述装置可以 通过硬件装置或软件装置,或其组合实现。本发明不限于上述实施例,而是包括不背离本发 明的精神的多种改进、变化、替代和替换。
权利要求
一种在扩频通信模式中进行通信的发送器,其中设定选择与所述发送器自身进行通信的接收器的条件以及与所述条件相对应的参数,以及所述发送器包括发送器参数设定部,其设定关于所述发送器自身的参数;扩展码生成部,其基于由所述发送器参数设定部设定的参数生成扩展码;以及发送部,其通过由所述扩展码生成部生成的扩展码来扩展发送数据以形成扩展信号,并且发送所述扩展信号。
2.根据权利要求1所述的发送器,其中所述发送器参数设定部将关于所述发送器自身 的位置信息设定为所述发送器自身的参数。
3.—种在扩频通信模式中进行通信的发送器,包括同步部,其使所述发送器自身和与所述发送器自身进行通信的接收器同步;以及 扩展码生成部,其基于关于所述发送器自身的位置信息生成扩展码;以及 发送部,其通过由所述扩展码生成部生成的扩展码来扩展发送数据以形成扩展信号, 并且发送所述扩展信号,其中所述扩展码生成部基于关于所述发送器自身的位置信息与所述接收器同步地生 成所述扩展码。
4.一种在扩频通信模式中进行通信的接收器,包括接收部,其接收由发送器形成并发送的信号,所述信号是通过基于与选择与所述发送 器进行通信的接收器的条件相对应的参数设定关于所述发送器自身的参数,基于所述设定 的参数生成扩展码,并通过所生成的扩展码扩展发送数据而形成的;接收器参数设定部,其基于与所述条件相对应的参数设定关于所述接收器自身的参数;逆扩展码生成部,其基于由所述接收器参数设定部设定的参数生成逆扩展码; 相关性计算部,其对由所述接收部接收到的信号和由所述逆扩展码生成部生成的逆扩 展码进行相关性计算;以及选择部,其基于所述相关性计算的结果设定与所述接收器自身进行通信的发送器。
5.根据权利要求4所述的接收器,其中所述发送器将关于所述发送器自身的位置信息 设定为所述发送器自身的参数,并且所述接收器参数设定部将关于所述接收器自身的位置 信息设定为关于所述接收器自身的参数。
6.根据权利要求5所述的接收器,其中所述相关性计算部具有位置特定判定部,所述 位置特定判定部将由所述发送器生成的扩展码和由所述逆扩展码生成部生成的逆扩展码 进行比较,检测其中所述扩展码和所述逆扩展码之间的值不匹配的比特串,通过对检测到 的比特串的值求逆来从所述逆扩展码生成复制扩展码,并且基于所生成的复制扩展码检测 所述发送器的位置信息。
7.根据权利要求6所述的接收器,进一步包括位置估计部,所述位置估计部基于由所 述位置特定判定部检测到的关于所述发送器的位置信息,估计在经过预定时间之后所述发 送器的位置,并且其中所述逆扩展码生成部基于关于被估计为在经过所述预定时间之后出 现的所述发送器的位置的位置的位置信息生成所述逆扩展码。
8.—种在扩频通信模式中进行通信的接收器,包括同步部,其使所述接收器自身和与所述接收器自身进行通信的发送器同步,与所述接 收器自身同步的所述发送器基于关于所述发送器的位置信息与所述接收器同步地生成扩 展码,并通过所生成的扩展码来扩展发送数据以形成扩展信号,并发送所述扩展信号;接收部,其接收由所述发送器发送的信号;逆扩展码生成部,其基于关于所述接收器自身的位置信息生成逆扩展码;相关性计算部,其对由所述接收部接收到的信号和由所述逆扩展码生成部生成的逆扩 展码进行相关性计算;以及选择部,其基于所述相关性计算的结果选择与所述接收器自身进行通信的发送器,其中所述逆扩展码生成部基于关于所述接收器自身的位置信息与所述发送器同步地 生成所述逆扩展码。
9.一种具有在扩频通信模式中进行通信的发送器和接收器的无线通信系统,其中所述发送器具有发送器参数设定部,其基于与选择与所述发送器自身进行通信的接 收器的条件相对应的参数来设定关于所述发送器自身的参数;扩展码生成部,其基于由所 述发送器参数设定部设定的参数生成扩展码;以及发送部,其通过由所述扩展码生成部生 成的扩展码来扩展发送数据以形成扩展信号,并且发送所述扩展信号,并且所述接收器具有接收部,其接收由所述发送器发送的信号;接收器参数设定部,其基 于与所述条件相对应的参数设定关于所述接收器自身的参数;逆扩展码生成部,其基于由 所述接收器参数设定部设定的参数生成逆扩展码;相关性计算部,其对由所述接收部接收 到的信号和由所述逆扩展码生成部生成的逆扩展码进行相关性计算;以及选择部,其基于 所述相关性计算的结果选择要进行通信的发送器。
10.根据权利要求9所述的无线通信系统,其中所述发送器参数设定部将关于所述发 送器自身的位置信息设定为所述发送器自身的参数,并且所述接收器参数设定部将关于所 述接收器自身的位置信息设定为所述接收器自身的参数。
11.根据权利要求9或10所述的无线通信系统,其中所述选择部选择具有高于预定阈 值的相关值的发送器。
12.根据权利要求9或10所述的无线通信系统,其中所述选择部选择具有高于预定阈 变化率的变化率的发送器。
13.根据权利要求9所述的无线通信系统,其中所述扩展码生成部生成包含表示所述 发送器自身的平面位置的第一扩展码和表示所述发送器自身的垂直位置的第二扩展码的 扩展码,并且所述逆扩展码生成部生成包含表示所述接收器自身的平面位置的第一逆扩展 码和表示所述接收器自身的垂直位置的第二逆扩展码的逆扩展码,并且所述相关性计算部 以所述第一逆扩展码和所述第二逆扩展码对由所述接收部接收到的信号进行相关性计算。
14.根据权利要求13所述的无线通信系统,其中如果基于所述第二扩展码的发送器的 相关性结果小于或等于预定值,则所述选择部预先将所述发送器排除在选择对象之外。
15.一种具有在扩频通信模式中进行通信的发送器和接收器的无线通信系统,其中所述发送器具有同步部,其使所述发送器自身和与所述发送器自身进行通信的接收 器同步;扩展码生成部,其基于关于所述发送器自身的位置信息与所述接收器同步地生成 扩展码;以及发送部,其通过由所述扩展码生成部生成的扩展码来扩展发送数据以形成扩展信号,并且发送所述扩展信号,并且所述接收器具有同步部,其使所述接收器自身和与所述接收器自身进行通信的发送 器同步;接收部,其接收由所述发送器发送的信号;逆扩展码生成部,其基于关于所述接收 器自身的位置信息与所述发送器同步地生成逆扩展码;相关性计算部,其对由所述接收部 接收到的信号和由所述逆扩展码生成部生成的逆扩展码进行相关性计算;以及选择部,其 基于所述相关性计算的结果选择要进行通信的发送器。
16.根据权利要求15所述的无线通信系统,其中所述扩展码和所述逆扩展码具有周期 性,并且预先使所述扩展码和所述逆扩展码的相位以及位置彼此相对应,并且所述扩展码 生成部基于与所述发送器的位置信息相对应的扩展码的相位而生成所述扩展码,并且所述 逆扩展码生成部基于与所述接收器的位置信息相对应的逆扩展码的相位而生成所述逆扩 展码。
17.根据权利要求16所述的无线通信系统,其中所述扩展码和所述逆扩展码与空间位置--对应。
18.根据权利要求16或17所述的无线通信系统,其中与所述位置相对应的所述扩展码 和所述逆扩展码彼此仅在相位上不同,而在排列上相同。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的无线通信系统,其中所述同步部通过GPS的 时间执行同步。
20.根据权利要求19所述的无线通信系统,其中所述同步部通过基于从所述GPS获得 的信息使所述相位的波动被跟随来执行所述同步。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的无线通信系统,其中所述选择部基于由所述 接收器自身生成的逆扩展码和由所述发送器生成的扩展码之间的相位差来选择要进行通 信的发送器。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的无线通信系统,其中所述发送器具有调节关 于所述发送器的位置信息的分辨率的发送器分辨率调节部,并且所述接收器具有调节关于 所述接收器的位置信息的分辨率的接收器分辨率调节部。
23.根据权利要求15所述的无线通信系统,其中所述位置信息的原点是电子基准点。
24.一种在具有在扩频通信模式中进行通信的发送器和接收器的无线通信系统中的通 信方法,包括发送器参数设定步骤,在所述发送器参数设定步骤中所述发送器基于与选择与所述发 送器自身进行通信的接收器的条件相对应的参数来设定关于所述发送器自身的参数;扩展码生成步骤,在所述扩展码生成步骤中所述发送器基于在所述发送器参数设定步 骤中设定的参数生成扩展码;发送步骤,在所述发送步骤中所述发送器通过在所述扩展码生成步骤中生成的扩展码 来扩展发送数据以形成扩展信号,并且发送所述扩展信号;接收步骤,在所述接收步骤中所述接收器接收由所述发送器发送的信号;接收器参数设定步骤,在所述接收器参数设定步骤中所述接收器基于与所述条件相对 应的参数设定关于所述接收器自身的参数;逆扩展码生成步骤,在所述逆扩展码生成步骤中所述接收器基于在所述接收器参数设 定步骤中设定的参数生成逆扩展码;相关性计算步骤,在所述相关性计算步骤中所述接收器对在所述接收步骤中接收到的 信号和在所述逆扩展码生成步骤中生成的逆扩展码进行相关性计算;以及选择步骤,在所述选择步骤中所述接收器基于所述相关性计算的结果选择要进行通信 的发送器。
25. 一种在具有在扩频通信模式中进行通信的发送器和接收器的无线通信系统中的通 信方法,包括同步步骤,在所述同步步骤中所述发送器和所述接收器被同步; 扩展码生成步骤,在所述扩展码生成步骤中所述发送器基于关于所述发送器自身的位 置信息与所述接收器同步地生成扩展码;发送步骤,在所述发送步骤中所述发送器通过在所述扩展码生成步骤中生成的扩展码 来扩展发送数据以形成扩展信号,并且发送所述扩展信号;接收步骤,在所述接收步骤中所述接收器接收由所述发送器发送的信号; 逆扩展码生成步骤,在所述逆扩展码生成步骤中所述接收器基于关于所述发送器自身 的位置信息与所述发送器同步地生成逆扩展码;相关性计算步骤,在所述相关性计算步骤中对在所述接收步骤中接收到的信号和在所 述逆扩展码生成步骤中生成的逆扩展码进行相关性计算;以及选择步骤,在所述选择步骤中所述接收器基于所述相关性计算的结果选择要进行通信 的发送器。
全文摘要
发送器具有基于与选择所述发送器与其进行通信的接收器的条件相对应的参数设定关于发送器自身的参数的部;基于所述设定的参数生成扩展码的部;以及发送部,该发送部扩展发送数据以通过所生成的扩展码形成扩展信号,并发送所述扩展信号。所述接收器具有接收由所述发送器发送的信号的部;基于对应于所述条件的参数设定关于所述接收器自身的参数的部;基于所述设定的参数生成逆扩展码的部;对所述接收到的信号和所述生成的逆扩展码进行相关性计算的部;以及基于所述相关性计算的结果选择与所述接收器进行通信的发送器的部。
文档编号B60T7/22GK101842717SQ200880100672
公开日2010年9月22日 申请日期2008年8月28日 优先权日2007年8月30日
发明者小堀训成, 藤田行识, 香川和则 申请人:丰田自动车株式会社
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