JPH02112721A - ビーコンを利用した車両用ナビゲーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はビーコンを利用した車両用ナビゲーション方法
、特に推ＤＩ航法で口車位置を推測しながらその推測位
置をビーコンからの位置コードにて補正する車両用ナビ
ゲーション方法に関するものである。

［従来の技術］ 車両用ナビゲーション方法には複数の静止衛星から自車
位置を測量しながらこれをＣＲＴに地図とともに表示す
るＧＰＳナビゲーション方法と、自車の初期スタート位
置から走行方位と走行距離を累積計算して車両の現在位
置を推測してこれをＣＲＴ上に地図とともに表示する推
測航法とがあり、それぞれ特徴を有する。

後者の推１ｊ航法は巾測に搭載されたヨーレイトセンサ
あるいは地磁気センサなどの方位センサと車速センサな
どから成る走行距離センサとによって方位と走行距離を
得て、これを累積計算するものであって、ＧＰＳ航法の
ような大掛かりなシステム及び位置を必要としないとい
う利点があるが、累積計算のために自車位置の累積誤差
が大きく、走行距離が増大するに従って地図上での自車
位置に誤差が生じるという欠点を合していた。このよう
な推測航法における欠点を解消するために、路側に設置
されたビーコンからその位置での絶対位置座標を位置コ
ードとして送信し、このビーコン位置を車両が通過する
ときに受信した位置コードによって累積計算してきた自
車位置を補正即ち正しい絶対位置に復帰する改良が提案
されており、例えば本発明の出願人による実願昭６２−
１３２９０６号、特願昭６２−１３７８８１号にこのよ
うな現在位置をビーコンからの位置コードで補正する位
置が提案されている。

従って、このような従来のナビゲーション方法によれば
、累積計算誤差をビーコン位置において補正するので、
路線の適当な位置にビーコンを設けることによって誤差
を一定値以下に抑制することができるという利点がある
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述したビーコン補正によるナビゲーシ
ョン方法では、位置コードデータがビーコンの設置され
ている路線の一定エリアに広く放射されているので、こ
のエリア内のどこでも車両がビーコンからの位置コード
を受信すると前記補正が行われてしまい、このエリア、
例えば数十メートルの走行中宮に位置コードの補正を許
容すると、車両がエリア内を通過し終わるまで補正が継
続的に行われることとなり、この数十メートルのエリア
内走行中自車位置がＣＲＴ上で静止してしまったり、あ
るいは補正時に自車位置との誤差が生じてしまうという
実際の走行とは合致しないナビゲーション作用が行われ
てしまうという問題があった。

このために、従来では、ビーコンエリアを通過するとき
には、１度だけ、通常の場合、始めにビーコンからの位
置コードを受信したときに累積誤差の補正を行い、それ
以降のビーコンエリア通過中に受信する位置コードは無
視する方式が採用されていた。

このために、従来方法においては、同一のビコンからの
位置コードは１回のみ受信し、それ以降の位置コード受
信は異なるビーコンからの位置コード信号が受信される
まで位置コードの取込みを禁止する方法がとられていた
。

しかしながら、このような従来の方法では、同一のビー
コンエリアを複数回通過した場合に、２度目以降のビー
コンからの信号取込みが禁止され、ビーコンの設置数が
少ない場合にはこのビーコンを宵効に利用することがで
きないという問題があった。

第４図にはこのような従来の問題を説明する概略図が示
されており、車両１００はビーコンＡのビーコン送信エ
リア２００を通過するときに位置コードにて累積誤差が
補正される。そして、車両１００はビーコン送信エリア
２００に進入したときに前記補正が行われるとともにそ
れ以降のビーコン位置コードの取込みが禁止される。従
って、ビーコン送信エリア２００内を通過するときに複
数回累積誤差の補正が行われることはない。

通常の場合２点鎖線３００で示されるように、車両１０
０は次のビーコンＢまで走行し、この新たなビーコンエ
リアにおいて再び次の累積誤差の補正が行われる。

従って、ビーコンＡからビーコンＢまでの走行時に発生
する累積誤差が最大誤差となる。

そして、このような通常の走行に対しては、ビコンＢに
て受信する前回と異なる位置コードにて前記位置コード
信号の取込み禁止を解除してビーコンＢにおける補正が
行われることとなる。

しかしながら、実際の車両の走行時にはビーコンＡから
一点鎖線３０２で示されるごとく、再び同じビーコンＡ
位置に戻るような走行が行われる場合があり、このよう
な走行は例えば道に迷った場合などにしばしば生じ、あ
るいは通勤その他において特定のルートを繰り返し用い
る場合などに生じる。

特に、道に迷った前者の場合などにおいては、方位変換
が短期間に複数回行われ、走行距離が短くとも推測航法
による累積誤差が生じやすいので、同じビーコンＡを含
む領域における短時間の走行でも累積誤差の補正が要求
される。

しかしながら、前述したごとく、従来のナビゲ−ジョン
方法によれば、−度ビーコンＡで誤差補正が行われると
、次の異なるビーコンにて位置コード受信が行われない
と、ビーコン領域２００内での連続的な受信と同様に判
断してビーコン位置信号の取込みが禁止されるので、所
望の累積誤差補正が実行されないという問題があった。

本発明はこのような従来における問題点を解決すること
を課題とし、その目的は、同一のビーコンからの位置コ
ードであっても特定の条件を満足した場合にはその取込
み禁止を効果的に解除してビーコンからの位置コードを
有効に利用することのできる改良された車両用ナビゲー
ション方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、車両がビーコン
からの位置コードを一旦取り込んだときには当該ビーコ
ン送信エリアを通過するまではその位置コードの取込み
を禁止するが、車両がこのビーコン送信エリアを通過し
た後には前記禁止を解除し、当該ビーコンを含む全ての
ビーコンからの位置コード取込みを可能とし、有効に累
積誤差補正を行うことを特徴とする。

［作用］ 従って、本発明によれば、車両がビーコン送信エリアを
通過すると、その次に受信される位置コードはすべて取
り込み、例えば同一のビーコン位置に車両が戻ってきた
場合でもこのときに再び累積誤差の補正が行われるので
、特に道に迷ったときなどの推測航法位置を正確にＣＲ
Ｔ上に表示することが可能となる。

［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には本発明の第１実施例が示されており、この実
施例によれば、車両がビーコン送信エリアを通過するこ
とをエリア内走行距離にて判別している。

図において、路側に設置されたビーコン１０はＣＰＵ１
２、ＲＯＭ１４、変調器１６そして発信器１８を含み、
アンテナ２０からビーコン信号を所定のビーコン送信エ
リアに向かって送信している。

このビーコン信号は交通情報等とともに少なくとも当該
ビーコンが設置されている絶対座標位置を示す位置コー
ドを送信し、この位置コードはＲＯＭ１４に記憶されて
いる。

ＣＰＵ１２はＲＯＭ１４の位置コードを変調器１６へ供
給し、発信器１８のキャリアを変調してアンテナ２０か
らビーコン電波として放射する。

一方、車載されたナビゲーション位置３０はビーン信号
３２を含み、該受信器３２に設けられた受信アンテナ３
４によって前記ビーコン信号を受信してその位置コード
を解読しナビゲーションコントローラ３６に供給する。

ナビゲーションコントローラは推測航法を行うために車
両に搭載された方位センサ３８からの方位情報と車速セ
ンサ４０からの走行距離情報を取り込み、これによって
初期スタート位置からの累積計算により自重位置を求め
、ＣＲＴ４２の画面」二に自車位置を表示する。

ナビゲーションコントローラ３６には地図ＲＯＭ４４か
ら自車走行領域を含む地図データが取り込まれ、前記Ｃ
ＲＴ４２にはこの地図が前記自軍位置とともに市ね合わ
せ表示され、自車が地図上のどの位置にいるかを乗員が
直ちに認識可能である。　本実施例において、ビーコン
受信器３２は復調器４６を含み、前記アンテナ３４によ
って受信された高周波変調信号を復調し、位置コードを
取り出してインターフェース４８からＣＰＵ５０へ供給
する。

ＣＰＵ５０は前記取り込まれた位置データをＲＡＭ５２
に記憶するとともに本発明における位置コードの取込判
断プロトコルによって、このＲＡＭ５２に記憶された位
置コードを前記ナビゲーションコントローラ３６へ送信
するか否かの判断を行う。このプロトコル及びＣＰＵ５
０の全体的なプログラムはＲＯＭ５４に記憶されている
。

本実施例において、前記位置コードの送信あるいは禁止
は車両がビーコン送信エリアを通過する走行距離の判定
により行われ、このために、ビーコン受信器３２は送信
エリアカウンタ５６を含み、このカウンタ５６には前述
した車速センサ４０から一定走行距離ごとの車速パルス
が供給されている。

従って、ＣＰＵ５０が最初の位置コードを取り込んだと
きにカウンタ５６をリセットすれば、カウンタ５６のカ
ウント値は車両がビーコン送信エリアを通過する走行距
離を示すこととなり、これが送信エリアを通過する所定
距離に達したことを判定すれば、車両がビーコン送信エ
リアにいるか否かを判定することが可能となる。

第２図には第１実施例のフローチャートが示されている
。

第２図はビーコン受信器３２におけるＣＰＵ５０の実行
プログラムを示し、ステップ４０１にて位置コードデー
タを受信したか否かが判定され、受信待ちの場合にはス
テップ４０７へ進み、後述するビーコン送信エリア通過
距離例えば１５ｍ以上走行したときにはこれも後述する
フラグを「１」としくステップ４０８）、これを繰り返
す。

このような受信待ち状態で位置コードデータを受信する
と、ステップ４０１からステップ４０２へ進み、この位
置コードの受信が車両の走行開始から初めてのデータ又
は前回と異なるデータであるかあるいは前回と同じデー
タであるかが判定され、初回データである場合及び前回
と異なる、即ち前述した第４図におけるビーコンＡから
異なるビーコンＢへ進んだ場合にはステップ４０３でこ
の位置コードデータをＲＡＭ５２へ記憶する。

そして、この初回のビーコンあるいは異なるビーコン位
置に到達していた場合には、直ちにＲＡＭ５２に記憶し
た位置コードデータをナビゲーションコントローラ３６
へ送信しくステップ４０４）、更にフラグをクリアしく
ステップ４０５）、送信エリアカウンタ５６もクリアす
る（ステップ４０６）。

従って、この状態から送信エリアカウンタ５６は車速パ
ルスを受は入れ、車両が送信エリアに進入してからの走
行距離を計測する。

車両がビーコン送信エリア内を走行しているときには、
ステップ４０７にてデータ受信判定ステップ４０１へ戻
り、更にステップ４０２からこのとき継続して受信して
いる位置コードデータが前回と同一であることから、ス
テップ４０９へ進む。

ステップ４０９では前記フラグの状態を判別し、この状
態では前述したごとくフラグがクリアされているので、
そのままステップ４０７へ進みこれを繰り返す。

車両がビーコン送信エリアを通過すると、送信エリアカ
ウンタ５６のカウント値が所定値を超え、ステップ４０
７からステップ４０８へ進み、前記クリアされていたフ
ラグを「１」としてステップ４０１へ戻る。

この状態は、車両がビーコン送信エリアを通過している
ので、通常の場合ステップ４０１におけるデータ受信は
なく、前述した初期状態のステップ４０７へ進むプロト
コルを実行する。

従って、本実施例によれば、車両がビーコン送信エリア
を通過するまでは、第１回目で取り込んだ位置コードに
より、その後の位置コードの取込みを禁止することがで
き、推測航法における累積計算の補正は送信エリアに進
入した初期位置でのみ行われることが理解される。

一方、前述した説明から明らかなように、車両がビーコ
ン送信エリアを通過すると、前記フラグが「１」となる
ことから、その後の全てのビーコン、即ち今通過したビ
ーコンを含めた全てのビーコンからのデータを取り込み
可能とし、これによって、同じビーコン位置を第４図の
一点鎖線３０２で示すようなルートで通過する車両に対
しても再びビーコンでの推測航法補正を行うことが可能
となる。

第３図には本発明の第２実施例が示され、この実施例に
よれば、車両がビーコン送信エリアを通過したか否かは
ビーコンから発信される電波の電界強度にて判定される
。

ステップ５０１はビーコン受信時における電界強度の測
定を示し、ステップ５０２においてこの電界強度が所定
値、例えば８０ｄＢμＶ／ｍを超えたか否かで判定され
、電界強度がこの基準値以下である場合には強度測定ス
テップ５０１へ戻りデータ受信待機状態となる。

ステップ５０２において電界強度が所定値を超えると、
車両がビーコン送信エリアに進入したことを認識し、ス
テップ５０３において位置コードデータを受信し、これ
をナビゲーションコントローラへ送信する（ステップ５
０４）。

第１回の送信が完了すると、再び電界強度が測定され（
ステップ５０５）、ステップ５０６においてこの電界強
度が基準値と比較される。この比較は基準値以下に低下
したかの判定であって、前記ステップ５０２と反対の判
定を行っている。

即ち、車両がビーコン送信エリア内にいるときには受信
電界強度は十分に大きいので、ステップ５０５．５０６
を繰り返し、前記第１回の位置コードデータ取込みのみ
でその後のデータ取込みが禁止される。

車両がビーコン送信エリアを通過すると、ステップ５０
６にて電界強度が所定値以下となることからステップ５
０１へ戻り、それ以降の当該ビーコンを含む全てのビー
コンからの位置コードデータの取込みを可能とする。

［発明の効果］ 以上のようにして、本発明によれば、車両がビーコン送
信エリアを通過した後には全てのビーコンからのデータ
を取込み可能な状態にするので、車両が同一のビーコン
を短時間の間に腹数回通過してもその都度ビーコンによ
る累積誤差の補正が行われ、道に迷った場合などにもビ
ーコンの再受信を可能として精度の高い推計１航法を継
続することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るナビゲーション方法が適用された
ビーコン及び車載ナビゲーション位置の概略送信を示す
説明図、 第２図は第１図に示した第１実施例のデータ取込みプロ
トコルを示すフローチャート図、第３図は本発明の第２
実施例におけるデータ取込みプロトコルを示すフローチ
ャート図、第４図は推測航法による累積誤差をビーコン
によって補正するナビゲーション・システムを示す説明
図である。 ８昏ｉ會トジペー・＼ゝきネｔ（２） １００　　・・・ １０　　・・・ ３２　　・・・ ３６　　・・・ ５６　　・・・ 車両 ビーコン ビーコン受信器 ナビゲーションコントローラ 送信エリアカウンタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行距離と方位との累積計算により車両の現在位置を推
   測するとともに、路側に設置されたビーコンから送信さ
   れる位置コードにて現在位置を補正するビーコンを利用
   した車両用ナビゲーション方法において、ビーコンから
   の位置コードを一旦取り込んだときは車両が当該ビーコ
   ン送信エリアを通過するまではその位置コードの取込み
   を禁止し、車両がビーコン送信エリアを通過した後には
   当該ビーコンを含むすべてのビーコンからの位置コード
   取込みを可能とすることを特徴とするビーコンを利用し
   た車両用ナビゲーション方法。