JP2000013287A - 車両位置検出システム - Google Patents
車両位置検出システムInfo
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Abstract
を精度良く検出できるようにする。 【解決手段】 道路に沿って漏洩線路アンテナ2が設け
られており、路上局無線機1は、漏洩線路アンテナ2を
通じてVICS情報を出力している。この漏洩線路アン
テナ2には右旋円偏波スロット列と左旋円偏波スロット
列とが交互に形成されており、道路に沿って右旋円偏波
通信領域と左旋円偏波通信領域とを交互に形成してい
る。車両には移動局が搭載されており、右旋円偏波と左
旋円偏波との受信強度の高い方のアンテナでVICS情
報を受信すると共に、受信強度が切換わるタイミングを
検出することにより車両の絶対値を判断するようになっ
ている。
Description
置された地上局から発せられる電波を受信することによ
り車両の位置を認識することができる車両位置検出シス
テムに関する。
車との車間距離を一定に保つ車両用走行制御装置とし
て、先行車までの距離を測定するためにレーザを用いた
車間距離センサが提供されている。これは、レーザレー
ダを利用した距離センサを車両に固定して取付け、距離
センサによって計測された距離値によって前方の先行車
両との距離の検知を行い、車両の速度と前方車両との距
離に基づいて運転者に注意を促すものである。
ザビームの方向は固定されていることから、カーブ走行
中は、自車線上を遠方まで照射することができず、路肩
の看板やリフレクタ、他の車線を走行する車両を先行車
両として検出してしまう問題がある。
度でスキャンすることによりセンシングするビームスキ
ャン方式や、発光素子を複数個備え、広角度の発光領域
を得る複数ビーム方式により高い分解能で広いセンシン
グ領域を得ることができる方法が提案されている。
信を行う車々間通信が研究されている。この車々間通信
を利用すれば、道路上で自動車の運転を行う場合、自車
両の前後、左右の車両が現在どのような運転状況にある
かという情報を入手することができる。
ものでは、レーザビームを利用して先行車両との車間距
離を求め、この車間距離が自車の制動距離、空走距離を
もとに定めた所定の距離より小さくなった場合に警報を
発すると共に、その情報を車々間通信を利用して後方車
両に伝え、後方車両はその情報をもとに早めに警報判断
を変更できるようにしたものである。従って、レーザレ
ーダと車々間通信とを利用することにより安全性を大幅
に高めることができる。
レーダとしてビームスキャン方式、複数ビーム方式を採
用することによりセンシング領域を広げても、天候等に
よる検知性能劣化や車両以外の反射物体による誤検出を
完全に防止するのは不可能であるものの、先行車両検知
の補助情報として、先行車両の位置情報を確実に得るこ
とができれば、より確実な先行車認識が可能となる。
が道路上のどの位置を走行しているのかを認識すること
ができるのであれば、車々間通信を利用して夫々が他車
に位置情報を伝達することにより得ることが可能とな
る。
路上に送信局を設け、その信号を車両側で受信すること
により、現在の走行地点を検出する方法が提案されてい
る。例えばVICSビーコン局を使ったものの例として
特開平5−81596号公報があり、道路沿いの漏洩線
路アンテナを使ったものの例として特開平8−5618
2号公報がある。
上局の真下を通過したときの瞬間しか位置の検出ができ
ないという欠点がある。
で、その目的は、地上局との通信領域のどこにいても自
車位置を精度良く検出することができる車両位置検出シ
ステムを提供することにある。
ば、地上局は、道路に沿って第1の偏波状態及び第2の
偏波状態の電波を交互に放射することにより第1の偏波
通信領域及び第2の偏波通信領域を交互に隣接して連続
的に形成する。
受信手段は、第1の偏波状態の電波を受信し、車両が第
2の偏波通信領域に進入すると、第2の偏波状態の電波
を受信するので、車両位置検出手段は、受信手段が受信
する電波の偏波状態に基づいて地上局との通信領域にお
ける車両の位置を検出することができる。
領域と第2の偏波通信領域とは一部が重畳しており、そ
の強度が切替わる位置は第1の偏波通信領域と第2の偏
波通信領域とが重畳する中心位置であるので、車両位置
検出手段は、受信手段が受信する第1の偏波状態及び第
2の偏波状態の電波の受信強度が切替わる位置を偏波通
信領域の境界位置であると判断するので、偏波通信領域
の境界位置を確実に検出することができる。
段は、偏波通信領域の境界位置であると判断してから車
速検出手段が検出した車速を積分することにより上記境
界位置からの車両位置を検出するので、同一の偏波通信
領域における車両位置を確実に検出することができる。
検出結果に基づいて偏波通信領域の境界位置間隔を求
め、その境界位置間隔と実際の境界位置間隔とを比較す
ることにより車速検出手段の検出状態の適否を判断する
ことができるので、校正手段は、車両位置検出手段が偏
波通信領域の境界位置であると判断してから次の偏波通
信領域の境界位置であると判断するまで車速検出手段が
検出した車速を積分することにより求めた境界間隔と実
際の境界間隔とを比較することにより車速検出手段の検
出結果を確実に補正することができる。
テナは数GHz のマイクロ波の伝送損失は小さいので、
漏洩導波管アンテナから数GHz のマイクロ波を効率よ
く放射することができる。
上局から送信される電波が右旋円偏波か左旋円偏波かに
基づいて何れの偏波通信領域に位置したのかを確実に判
断することができる。
上局から送信される電波が所定方向の直線偏波か当該直
線偏波と直交する方向の直線偏波かに基づいて何れの偏
波通信領域に位置したのかを確実に判断することができ
る。
明の第1の実施の形態を図1乃至図6を参照して説明す
る。図1は、車両位置検出システムの概略構成を示して
いる。この図1において、路上局無線機1(地上局に相
当)には、図示しない同軸ケーブル及び同軸導波管変換
器を通じて漏洩線路アンテナ2が接続され、その漏洩線
路アンテナ2の終端には終端抵抗3が接続されている。
この漏洩線路アンテナ2は道路に沿って設けられてお
り、道路に沿って通信領域を形成する。路上局無線機1
は、漏洩線路アンテナ2を通じて路上局無線機1の位
置、道路の渋滞情報、車両の進行方向の天気等のVIC
S情報を送信する。
漏洩導波管アンテナから構成されている。この漏洩導波
管アンテナは、図2に示すように断面矩形枠状の導波管
4に十字状のスロット5を所定位置に形成することによ
り構成されている。つまり、スロット5は、右旋円偏波
若しくは左旋円偏波の電波を放射する形状及び位置に形
成されており、その配置パターンを数mから数十m間隔
で変えることによって右旋円偏波スロット列6及び左旋
円偏波スロット列7が交互に形成されている。従って、
漏洩線路アンテナ2に沿って右旋円偏波の電波と左旋円
偏波の電波とが交互に隣接して連続的に放射される。
偏波及び左旋円偏波の電波の放射原理を図3及び図4を
参照して簡単に説明する。導波管内に発生する磁力線を
模式的に示す図3において、導波管4内をZ方向に波長
λのマイクロ波が伝播すると、導波管4内には図中に矢
印で示すような磁力線が発生し、それに伴って導波管4
の管壁には図4に矢印で模式的に示すような電流が流れ
る。この場合、導波管4内の磁界はX方向とZ方向とで
位相が90度ずれているので、これと垂直方向に流れる
導波管表面電流もX方向とZ方向とで90度位相がずれ
ている。
流れる電流とZ方向に流れる電流との大きさが等しい位
置にX方向及びZ方向の十字状のスロットを形成した場
合を考えると、管壁を流れる電流がスロットを横切るこ
とにより電界が発生して直線偏波の電波が放射されるこ
とから、直交する2つの直線偏波アンテナを形成したこ
とに相当する。この場合、十字状のスロットから放射さ
れる直線偏波は強度が同一で位相は90度ずれているこ
とから、十字状のスロットから放射される直線偏波の合
成波は円偏波となり、導波管4に図2に示す位置にスロ
ット5を形成したときは円偏波は右旋円偏波となり、導
波管4にスロット5を形成したときは円偏波は左旋円偏
波となる。
路アンテナ2に沿って右旋円偏波通信領域(第1の偏波
通信領域に相当)と左旋円偏波通信領域(第2の偏波通
信領域に相当)とが交互に形成されるものであり、その
境界では両方の偏波通信領域の一部が重畳している。こ
の場合、各偏波通信領域における信号強度は、漏洩線路
アンテナ2から離れる程低下するので、偏波通信領域が
重畳した領域において両方の通信強度が一致する境界位
置は、両方の通信領域が重畳する中心位置となる。
図を示している。この図2において、移動局8は、右旋
円偏波アンテナ9(受信手段に相当)、左旋円偏波アン
テナ10(受信手段に相当)、検波器11、比較器1
2、アンテナスイッチ13、アンテナ共用器14、復調
器15、変調器16、制御回路17(車両位置検出手段
に相当)を備えて構成されており、各旋円偏波アンテナ
9,10が受信した受信信号を検波器11で検波する。
比較器12は、検波器11による検波信号の信号レベル
を比較し、互いの信号レベルの大きさが反転したときは
比較判定出力を反転するようになっている。
定出力に基づいてアンテナスイッチ13を切換えること
により受信強度の大きい方のアンテナ9,10を選択す
ると共に、アンテナ9,10からの受信信号を復調器1
5で復調することにより路上局無線機1からのVICS
情報を取得するようになっている。
形成する偏波通信領域の境界位置間隔を予め記憶してお
り、比較器12から比較判定出力が反転する毎にカウン
タをカウントアップすると共に、カウント数と偏波通信
領域の境界位置間隔とを積算することにより偏波通信領
域における自車位置を判定するようになっている。
上局無線機1は、漏洩線路アンテナ2を通じてVICS
情報(路上局無線機1の位置や道路の混雑状況を示す情
報等)を出力する。このVICS情報は、漏洩線路アン
テナ2を構成する導波管4を通過する際に、右旋円偏波
スロット列6から右旋円偏波を右旋円偏波通信領域に出
力すると共に、左旋円偏波スロット列7から左旋円偏波
を左旋円通信領域に出力する。
ーチャートである。この図6において、制御回路17
は、比較器12からの判定出力が反転したかを判断して
いる(S101)。
信領域に進入すると、右旋円偏波アンテナ9が右旋円偏
波を受信するようになる。このとき、左旋円偏波アンテ
ナ10は右旋円偏波を受信しないことから、右旋円偏波
アンテナ9の受信信号の信号レベルが左旋円偏波アンテ
ナ10の受信信号の信号レベルよりも大きくなるので、
比較器12は、そのことを判定して判定出力を制御回路
17に出力する。
力に基づいてアンテナスイッチ13を切換えることによ
り右旋円偏波アンテナ9との接続状態に切替え、右旋円
偏波アンテナ9が受信した受信信号を変調器16で変調
することにより路上局無線機1からのVICS情報を取
得する。従って、車両に搭載された移動局8は、VIC
S情報に基づいて路上局無線機1の絶対位置を取得する
ことにより現在位置を判断することができると共に、こ
の先の渋滞状況、天気情報等を取得することができる。
期値=0)をインクリメントしてから(S103)、カ
ウント値(=1)に基づいて自車位置を判断する。つま
り、制御回路17は、車両は1番目の偏波通信領域に進
入したと判断する。
領域と左旋円偏波通信領域との重畳領域に位置にする
と、移動局8の右旋円偏アンテナ9の受信強度が低下す
る一方で、左旋円偏波アンテナ10の受信強度が上昇す
るようになる。この場合、漏洩線路アンテナ2から放射
されるマイクロ波は指向性が高く、通信領域の境界が比
較的明確であるので、右旋円偏波通信領域と左旋円偏波
通信領域との重畳領域における中心位置で右旋円偏波の
電波と左旋円偏波の電波の信号レベルが同一となり、そ
の位置を車両が通過したタイミングで左旋円偏波アンテ
ナ10による受信信号の受信レベルが右旋円偏波アンテ
ナ9による受信信号の受信レベルを上回るようになる。
こりにより、比較器12は、判定出力を反転するように
なる。
力が反転したときは(S101:YES)、偏波通信領
域の境界位置に位置したと判断し、カウント値をインク
メントしてから、カウント値(=2)に基づいて車両は
2番目の偏波通信領域に進入したと判断する。
は、比較器12から判定出力が反転した回数を示すカウ
ント値に基づいて何番目の偏波通信領域に進入したかを
判断し、カウント値と偏波通信間隔とを積算することに
より路上局無線機1との通信領域における自車位置を検
出することができる。この場合、路上局無線機1から偏
波通信領域の境界位置情報を取得することにより現在通
信中の路上局無線機1の通信領域における位置を判断す
ることができる。
重畳しながら連続的に右旋円偏波通信領域と左旋円偏波
通信領域とが順に交互に形成されているので、移動局8
のアンテナ9,10を偏波通信領域に応じて順に切換え
ることにより路上局無線機1との通信を途切れることな
く行うことができる。
線機1から漏洩線路アンテナ2を通じてVICS情報を
送信する際に、道路に沿って漏洩線路アンテナ2から右
旋円偏波通信領域と左旋円偏波通信領域とを交互に連続
的に形成し、車両に搭載された移動局8がそれらの通信
領域を通過する際に、何番目の通信領域の境界位置かを
検出するようにしたので、地上局の通信領域における自
車位置を検出できない従来例のものと違って、路上局無
線機1の通信領域における自車位置を確実に検出するこ
とができる。
波の受信レベルの大小が切替わった位置を偏波通信領域
の境界位置であると判断するようにしたので、円偏波領
域が重畳する領域の中央位置である境界位置を精度よく
検出することができる。
実施の形態を図7及び図8を参照して説明するに、第1
の実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明を省
略し、異なる部分についてのみ説明する。上記第1の実
施の形態では、1つの偏波通信領域内では正確な自車位
置を認識することはできないが、この第2の実施の形態
は、1つの偏波通信領域における自車位置を認識するこ
とができるようにしたことを特徴とする。
おいて、制御回路17は、車速センサ18(車速検出手
段に相当)により車速を検出可能に設けられている。ま
た、図8に示すように、移動局8の制御回路17は、基
本的には第1の実施の形態と同様に、比較器12からの
判定出力が反転するタイミングに基づいて自車位置の絶
対位置を判定するようになっており(S201〜S20
4)、異なる点は、比較器12からの判定出力が反転し
ない状態(S201:NO)、つまり車両が同一の円偏
波通信領域に位置しているときは、車速センサ18から
取得した車速を積分することにより円偏波通信領域の境
界位置からの相対移動距離を求め(S206)、絶対位
置と相対位置とに基づいて同一の円偏波通信領域におけ
る自車位置を測定するようになっていることである(S
205)。
偏波通信領域における自車位置を検出することができる
ので、円偏波通信領域の境界位置の絶対位置しか求める
ことができない第1の実施の形態に比較して、自車位置
の検出精度をさらに高めることができる。
実施の形態を図9を参照して説明する。この第3の実施
の形態は、車速センサ18の校正を行うことを特徴とす
る。即ち、移動局8の制御回路17(校正手段に相当)
は、比較器12からの判定出力が反転しない状態では
(S301:NO)、時間を計測しており(S30
5)、比較器12からの判定出力が反転したときは(S
301:YES)、その間の時間に基づいて車速を積分
することにより偏波通信領域の境界位置間の距離を求め
(S302)、その位置間隔と予め記憶している実際の
偏波通信領域の境界位置間の距離とを比較して誤差を検
出して(S303)、車速センサ18の出力を校正する
ようになっている(S304)。
速センサ18の出力を校正することができるので、以降
においては車速センサ18からの出力に基づく円偏波通
信領域における位置測定の精度を高めることができる。
れるものではなく、次のように変形または拡張できる。
道路に沿って漏洩線路アンテナ2から所定方向の直線偏
波の電波と当該直線偏波の方向と直交する方向の直線偏
波を交互に放射することにより直線偏波が互いに直交す
る直線偏波通信領域を順に形成するようにしてもよい。
この場合、移動局8としては、方向が直交する直線偏波
を受信する直線偏波アンテナを搭載するようにする。
導波管アンテナに代えて、漏洩同軸アンテナを採用する
ようにしてもよい。
示す概略図
5はスロット、6は右旋円偏波スロット列、7は左旋円
偏波スロット列、8は移動局、9は右旋円偏波アンテナ
(受信手段に相当)、10は左旋円偏波アンテナ(受信
手段に相当)、17は制御回路(車両位置検出手段、校
正手段に相当)、18は車速センサ(車速検出手段に相
当)である。
Claims (7)
- 【請求項1】 道路に沿って第1の偏波状態及び第2の
偏波状態の電波を交互に放射することにより第1の偏波
通信領域及び第2の偏波通信領域を交互に隣接して連続
的に形成する地上局(1)と、 車両に設けられ、前記地上局(1)により形成された第
1の偏波通信領域及び第2の偏波通信領域に位置する毎
に第1及び第2の偏波状態の電波を交互に受信する受信
手段(9,10)と、 この受信手段(9,10)が受信する電波の偏波状態に
基づいて車両の位置を検出する車両位置検出手段(1
7)とを備えたことを特徴とする車両位置検出システ
ム。 - 【請求項2】 前記車両位置検出手段(17)は、前記
受信手段(9,10)が受信する第1の偏波状態及び第
2の偏波状態の電波の受信強度が切替わる位置を偏波通
信領域の境界位置であると判断することを特徴とする請
求項1記載の車両位置検出システム。 - 【請求項3】 車速検出手段(18)を備え、 前記車両位置検出手段(17)は、偏波通信領域の境界
位置であると判断してから前記車速検出手段(18)が
検出した車速を積分することにより上記境界位置からの
同一の通信領域における車両位置を検出することを特徴
とする請求項2記載の車両位置検出システム。 - 【請求項4】 前記車両位置検出手段は、偏波通信領域
の境界位置であると判断してから次の偏波通信領域の境
界位置であると判断するまで前記車速検出手段(18)
が検出した車速を積分することにより境界間隔を求め、 前記車両位置検出手段(17)が検出した境界間の距離
と実際の境界間の距離とを比較することにより前記車速
検出手段(18)の検出結果を校正する校正手段(1
7)を備えたことを特徴とする請求項3記載の車両位置
検出システム。 - 【請求項5】 前記地上局(1)は、漏洩導波管アンテ
ナ(2)から所定の偏波状態の電波を放射することを特
徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の車両位置検出
システム。 - 【請求項6】 前記第1の偏波状態は右旋円偏波であ
り、前記第2の偏波状態は左旋円偏波であることを特徴
とする請求項1乃至5の何れかに記載の車両位置検出シ
ステム。 - 【請求項7】 前記第1の偏波状態は所定方向の直線偏
波であり、前記第2の偏波状態は前記所定方向の直線偏
波と直交する方向の直線偏波であることを特徴とする請
求項1乃至5の何れかに記載の車両位置検出システム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17578198A JP3985345B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 車両位置検出システム |
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Family Applications (1)
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JP17578198A Expired - Fee Related JP3985345B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 車両位置検出システム |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004100314A1 (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 無線lanアンテナ |
WO2006011187A1 (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 無線タグ通信システム |
KR100625443B1 (ko) * | 1999-12-18 | 2006-09-18 | 주식회사 케이티 | 단거리전용통신 노변장치 및 탑재장치에서 처리지연이발생할 때의 채널할당 방법 |
CN110853369A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-28 | 江苏冠宇智能科技有限公司 | 一种基于地磁感应的车辆检测装置 |
-
1998
- 1998-06-23 JP JP17578198A patent/JP3985345B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7495557B2 (en) | 2004-07-23 | 2009-02-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Radio tag communication system |
CN110853369A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-28 | 江苏冠宇智能科技有限公司 | 一种基于地磁感应的车辆检测装置 |
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