JP2000123283A - 車両位置認識装置およびその車両側受信レベル調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 道路側共振回路と車両側共振アンテナとの電
磁誘導結合方式による車両位置認識装置において、その
検出精度を高める。 【解決手段】 道路側共振回路１０と、共振周波数が道
路側共振回路１０と同一の共振回路からなる車両側共振
アンテナ２０と、発振回路３２および復調回路３４を含
む送受信手段３０とを備え、道路側共振回路１０との電
磁誘導結合により車両側共振アンテナ２０に生ずる電圧
変化にて道路側共振回路１０の設置位置を基準として車
両Ｖの現在位置を認識する車両位置認識装置において、
車両側から送信される搬送波を道路側共振回路１０にて
変調することにより、車両側共振アンテナ２０にて受信
される受信信号のＳ／Ｎ比を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路側に設置され
た共振回路と車両（自動車）側に搭載の共振回路との電
磁誘導結合方式による車両位置認識装置およびその車両
側受信レベル調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人らは、先に特願平８−３００９
４４号（特開平１０−１２４７９３号公報）として、道
路側の共振回路と車両側に搭載の共振回路との電磁誘導
結合方式による車両位置認識装置を提案している。

【０００３】その概略を図２を参照しながら説明する
と、この車両位置認識装置においては、道路Ｒの例えば
車線中央位置に、コイルＬとコンデンサＣとからなる共
振回路４０が車両の走行方向に沿って所定の間隔で設置
される。

【０００４】これに対して、車両Ｖ側には例えばそのヘ
ッドライト付近の下部ボディー左右２箇所に共振アンテ
ナとしての共振回路５１，５２が設けられる。この各共
振回路５１，５２はともにコイルＬとコンデンサＣとか
ら構成され、それらの各共振周波数は道路側共振回路４
０の共振周波数と同じにされる。

【０００５】図示されていないが、各共振回路（共振ア
ンテナ）５１，５２には、所定周波数の搬送波を出力す
る発振器と、道路側共振回路４０との電磁誘導結合によ
り生じた電圧変化分を検出する電圧検出回路とを有する
送受信回路がそれぞれ接続されており、その各電圧検出
回路にて検出された検出電圧が差分回路５３に入力され
る。なお、共振回路５１，５２の相互干渉を防止するた
め、それらの間が磁気的にシールドされるかもしくは交
互に発振させる。

【０００６】車両側共振回路５１，５２と道路側共振回
路４０との電磁誘導結合の強弱は、それらの各距離に比
例するため、差分回路５３にて一方の共振回路５１の電
圧変化分と他方の共振回路５２の電圧変化分とを比較す
ることにより、道路側共振回路４０に対して車両Ｖがど
ちらにずれているかを認識することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この車両位置認識装置
によれば、電磁誘導方式のように、道路面側に誘導ルー
プを埋設してそれに交流電流を流す必要がないため、ほ
とんどメンテナンスフリーで使用することができる。

【０００８】しかしながら、周囲の環境などによって
は、共振回路の電圧検出回路にて電磁誘導結合による電
圧変化分を検出する場合、Ｓ／Ｎ比が高くとれず道路側
共振回路と車両側共振回路との間の検出距離をそう大き
くすることができないという新たな課題が生じた。

【０００９】また、共振アンテナとしてのＬ，Ｃの共振
振回路を実際に車両に搭載する場合、車両には多くの金
属製品が用いられているため、それらの金属物によって
共振回路の共振点が当初設定した値よりもずれてしまう
ことがある。

【００１０】したがって、その調整が必要となるが、周
囲の金属環境が車種ごとに異なり、また、共振回路の取
り付け位置も区々で、しかも手が届き難い場所であるた
め、搭載後の共振点調整にはかなりの困難が伴なう。

【００１１】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、その第１の目的は、道路側共振回路
と車両側共振回路との電磁誘導結合方式による車両位置
認識装置において、電磁誘導結合による信号変化分を検
出する際、そのＳ／Ｎ比を高くとることができるように
した車両位置認識装置を提供することにある。

【００１２】また、本発明の第２の目的は、車両に搭載
した状態で、共振アンテナとしての共振回路の共振点の
調整を容易に行なうことができるようにした車両位置認
識装置における車両側受信レベル調整装置を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明は、道路側の所定位置に配置されるコイ
ルとコンデンサとからなる道路側共振回路と、同じくコ
イルとコンデンサとからなり、その共振周波数が上記道
路側共振回路の共振周波数と同一とされた車両側に搭載
の共振アンテナと、同共振アンテナに所定周波数の搬送
波を出力する発振回路および上記共振アンテナにて受信
された受信信号を復調する復調回路を有する送受信手段
とを含み、上記道路側共振回路と上記共振アンテナとの
電磁誘導結合により、上記共振アンテナに生ずる電圧も
しくは電流の変化を上記復調回路で検出して、上記道路
側共振回路の設置位置を基準として車両の現在位置を認
識する車両位置認識装置おいて、上記道路側共振回路に
は、その共振回路を所定周波数でオンオフして、上記共
振アンテナから送出される上記搬送波を変調する変調手
段が設けられていることを特徴としている。

【００１４】本発明において、上記変調手段は、上記道
路側共振回路のコイルもしくはコンデンサに対して並列
に接続されたスイッチと、同スイッチを駆動する発振手
段とから構成されることが好ましい。この場合、その発
振手段は自己発振する発振器もしくは上記搬送波を所定
に分周する分周器のいずれでもよい。

【００１５】このように、道路側共振回路にて車両側か
ら送られてくる搬送波に変調をかけるようにしたことに
より、車両側で受信する受信信号のＳ／Ｎ比を高くする
ことができる。

【００１６】すなわち、スイッチがオフのとき、車両側
共振回路に対して道路側共振回路が負荷となって動作す
るため、車両側共振回路には共振電流が多く流れる。こ
れに対して、スイッチがオンのときには両共振回路の同
調が外れるため、車両側共振回路に流れる電流が少なく
なる。

【００１７】また、上記第２の目的を達成するため、本
発明は、道路側の所定位置に配置されるコイルとコンデ
ンサとからなる道路側共振回路と、同じくコイルとコン
デンサとからなり、その共振周波数が上記道路側共振回
路の共振周波数と同一とされた車両側に搭載の共振アン
テナと、同共振アンテナに所定周波数の搬送波を出力す
る発振回路および上記共振アンテナにて受信された受信
信号を復調する復調回路を有する送受信手段とを含み、
上記道路側共振回路と上記共振アンテナとの電磁誘導結
合により、上記共振アンテナに生ずる電圧もしくは電流
の変化を上記復調回路で検出して、上記道路側共振回路
の設置位置を基準として上記車両の現在位置を認識する
車両位置認識装置において、上記共振アンテナの上記共
振回路内には、その共振点を調整可能とする可変コンデ
ンサが設けられていることを特徴としている。

【００１８】本発明において、上記可変コンデンサを駆
動するモータを備えているとともに、上記送受信手段に
は上記復調回路の検出信号に基づいて上記モータを駆動
するモータ駆動手段が設けられていることが好ましく、
これによれば、車両に搭載した状態において、共振回路
の共振点を容易に調整することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明を図１に示されてい
る実施例に基づいてより詳しく説明する。

【００２０】まず、道路側に設置される共振回路１０に
ついて説明すると、この道路側共振回路１０はコイルＬ
１とコンデンサＣ１よりなるが、この場合、コンデンサ
Ｃ１に対してスイッチ１１が並列に接続されているとと
もに、同スイッチ１１を所定の周期でオンオフする発振
器１２を備えている。

【００２１】なお、スイッチ１１はコイルＬ１側に並列
に接続されていてもよく、また、発振器１２に代えて車
両Ｖ側から送信されてくる搬送波を所定に分周する分周
器を用いることもできる。このスイッチ１１のオンオフ
により搬送波に変調がかけられる。

【００２２】次に、車両Ｖ側には共振アンテナ２０およ
びその送受信手段３０が搭載される。なお、図１には共
振アンテナ２０が一つしか示されていないが、実際には
所定の間隔をもってその複数個が車両Ｖに搭載される。

【００２３】この共振アンテナ２０もコイルＬ２とコン
デンサＣ２との共振回路からなり、その共振周波数は道
路側共振回路１０の共振周波数と同一に設定されている
が、この場合、コンデンサＣ２に対して可変コンデンサ
ＶＣが並列的に接続されているとともに、同可変コンデ
ンサＶＣを駆動するモータＭが設けられている。

【００２４】送受信手段３０は、共振アンテナ２０に駆
動アンプ３１を介して所定周波数（この実施例では、１
３４ｋＨｚ）の搬送波を出力する発振回路３２と、共振
アンテナ２０に流れる電流を電圧に変換して検出する電
圧検出抵抗３３と、その検出電圧信号から搬送波を除い
て変調信号を復調する復調回路３４とを備えている。

【００２５】この復調回路３４にて復調された変調信号
はＡ／Ｄ変換回路３５でデジタル信号に変換され、制御
手段としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３６に与えられる。ＣＰＵ３６はそ
の変調信号に基づいてモータ駆動信号を出力する。モー
タ駆動信号はＤ／Ａ変換回路３７を介してモータＭに供
給される。

【００２６】次に、動作について説明する。なお、この
実施例において、道路側共振回路１０に設けられている
発振器１２の発振周波数は１ｋＨｚであり、この発振周
波数にてスイッチ１１がオンオフされているものとす
る。

【００２７】送受信手段３０の発振回路３２を駆動する
ことにより、共振アンテナ２０から１３４ｋＨｚの搬送
波が送信される。車両Ｖが道路側共振回路１０に近づく
と、共振アンテナ２０との間で電磁誘導結合が生ずる。

【００２８】このとき、道路側共振回路１０のスイッチ
１１が発振器１２によりその発振周波数１ｋＨｚにてオ
ンオフされているため搬送波に変調がかけられ、これに
より共振アンテナ２０に変調波が生ずる。

【００２９】すなわち、スイッチ１１がオフのとき、車
両側の共振アンテナ２０に対して道路側共振回路１０が
負荷となって動作するため、共振アンテナ２０には共振
電流が多く流れる。これに対して、スイッチ１１がオン
のときには共振アンテナ２０との同調が外れるため、共
振アンテナ２０に流れる電流が少なくなる。

【００３０】このように、道路側共振回路１０にて搬送
波にＡＭ変調がかけられるため、Ｓ／Ｎ比が高くなり、
復調回路３４でその変調波が正確に復調される。したが
って、共振アンテナ２０と道路側共振回路１０との間の
検出距離をその分長くすることができる。

【００３１】なお、この実施例とは異なり、道路側共振
回路１０のスイッチ１１をコイルＬ１とコンデンサＣ１
との間に接続して、その共振回路自体をオンオフするよ
うにしてもよい。

【００３２】ところで、共振アンテナ２０は車両Ｖの所
定部位に取り付けられるが、その後においてその共振点
を調整するには、道路側共振回路１０と同一構成の基準
共振回路（図示しない）を用意し、その基準共振回路を
道路側共振回路１０に見立てて車両Ｖの近傍位置にセッ
トする。

【００３３】そして、図示しない操作部にてＣＰＵ３６
のモードを共振点調整モードに設定し、送受信手段３０
内の発振回路３２を動作させる。これにより、基準共振
回路との電磁誘導結合による共振アンテナ２０の受信レ
ベルが復調回路３４およびＡ／Ｄ変換回路３５を介して
ＣＰＵ３６に入力される。

【００３４】ＣＰＵ３６はその受信レベルを監視し、そ
れが最大となるようにＤ／Ａ変換回路３７を介してモー
タＭにモータ駆動信号を供給する。これにより、可変コ
ンデンサＶＣの静電容量値が変化し、共振アンテナ２０
の受信レベルが最適となるように自動的に調整される。

【００３５】このようにして、車両に搭載後の共振アン
テナ２０に対して、その共振点調整を容易に行なうこと
ができる。なお、この共振点を調整するにあたっては、
作業者が測定器にて受信レベルを計測しながら、モータ
Ｍをオンオフ制御するようにしてもよい。

【００３６】なお、上記実施例では、基準共振回路を用
いて共振アンテナ２０の共振点を調整するようにしてい
るが、場合によっては、車両Ｖを実際に道路側に設置さ
れている共振回路１０上に移動させ、その道路側共振回
路１０を相手方として共振アンテナ２０の共振点を調整
するようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、道路側共振回路と車両側共振アンテナとの電磁誘導
結合方式による車両位置認識装置において、道路側共振
回路にて車両側から送られてくる搬送波に変調をかける
ようにしたことにより、車両側で受信する受信信号のＳ
／Ｎ比が高くされるため、車両側共振アンテナと道路側
共振回路との間の検出距離をより長くすることができ
る。

【００３８】また、第２の発明によれば、車両側共振ア
ンテナ内に可変コンデンサ（好ましくは電動バリコン）
を設けたことにより、共振アンテナを車両に搭載した状
態において、その共振点の調整を容易に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した模式的ブロック回路
図。

【図２】従来例としての車両位置認識装置を説明するた
めの模式図。

【符号の説明】

１０ 道路側共振回路 １１ スイッチ １２ 発振器 ２０ 車両側共振アンテナ ３０ 送受信手段 ３２ 発信回路 ３３ 電圧検出抵抗 ３４ 復調回路 ３６ ＣＰＵ Ｌ１，Ｌ２ コイル Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ ＶＣ 可変コンデンサ Ｍ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 昌士 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 橋本 民雄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 赤木 忠則 東京都町田市旭町１丁目23番19号 株式会 社本田電子技研内 Ｆターム(参考） 5H180 AA01 BB06 CC12 CC17 FF05 5K012 AB03 AB05 AB19 AC06 AC09 AC11 AD02 BA02 BA08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路側の所定位置に配置されるコイルと
   コンデンサとからなる道路側共振回路と、同じくコイル
   とコンデンサとからなり、その共振周波数が上記道路側
   共振回路の共振周波数と同一とされた車両側に搭載の共
   振アンテナと、同共振アンテナに所定周波数の搬送波を
   出力する発振回路および上記共振アンテナにて受信され
   た受信信号を復調する復調回路を有する送受信手段とを
   含み、上記道路側共振回路と上記共振アンテナとの電磁
   誘導結合により、上記共振アンテナに生ずる電圧もしく
   は電流の変化を上記復調回路で検出して、上記道路側共
   振回路の設置位置を基準として車両の現在位置を認識す
   る車両位置認識装置おいて、 上記道路側共振回路には、その共振回路を所定周波数で
   オンオフして、上記共振アンテナから送出される上記搬
   送波を変調する変調手段が設けられていることを特徴と
   する車両位置認識装置。
2. 【請求項２】 上記変調手段は、上記道路側共振回路の
   コイルもしくはコンデンサに対して並列に接続されたス
   イッチと、同スイッチを駆動する発振手段とからなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の車両位置認識装置。
3. 【請求項３】 道路側の所定位置に配置されるコイルと
   コンデンサとからなる道路側共振回路と、同じくコイル
   とコンデンサとからなり、その共振周波数が上記道路側
   共振回路の共振周波数と同一とされた車両側に搭載の共
   振アンテナと、同共振アンテナに所定周波数の搬送波を
   出力する発振回路および上記共振アンテナにて受信され
   た受信信号を復調する復調回路を有する送受信手段とを
   含み、上記道路側共振回路と上記共振アンテナとの電磁
   誘導結合により、上記共振アンテナに生ずる電圧もしく
   は電流の変化を上記復調回路で検出して、上記道路側共
   振回路の設置位置を基準として上記車両の現在位置を認
   識する車両位置認識装置において、 上記共振アンテナの上記共振回路内には、その共振点を
   調整可能とする可変コンデンサが設けられていることを
   特徴とする車両位置認識装置における車両側受信レベル
   調整装置。
4. 【請求項４】 上記可変コンデンサを駆動するモータを
   備えているとともに、上記送受信手段には上記復調回路
   の検出信号に基づいて上記モータを駆動するモータ駆動
   手段が設けられていることを特徴とする請求項３に記載
   の車両位置認識装置における車両側受信レベル調整装
   置。