JP2000123286A - 車両位置認識装置 - 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、道路
側共振回路から送信される位置検出信号としての変調波
成分を検出する際、簡単な回路にて搬送波を確実に除去
する。 【解決手段】 共振回路２１を有するレーンマーカ２０
と、共振周波数がその共振回路２１と同一の共振回路か
らなる車両側共振アンテナ１０と、発振回路１１および
復調回路を含む送受信手段とを備えた車両位置認識装置
おいて、その復調回路として、二重平衡変調器（ＤＢ
Ｍ）１４を用いる。

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関し、さ
らに詳しく言えば、車両側送受信手段において、道路側
共振回路からの変調信号（位置検出信号）をより簡単な
回路構成で正確に復調し得るようにした車両位置認識装
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３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。なお、図３には一つの共振回路４０しか示され
ていないが、例えば各車線ごとに道路幅方向に沿って横
一列に複数の共振回路４０が配置されることもある。

【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（変調波）を検出する電圧検出回路
を含む復調回路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が、
その信頼性は、主に車両側共振回路にて変調された位置
検出信号としての変調波の検出精度に依存している。

【０００８】この変調波は搬送波に含まれているため、
それを検出するにあたって、従来ではアンテナ受信信号
を複数のフィルタ回路に通して搬送波を除去するように
しているが、特に車両側共振回路と道路側共振回路との
距離が長い場合にはＳ／Ｎ比が低くなるため、搬送波を
十分に取り除くことは困難であった。また、複数のフィ
ルタ回路を通しているため、信号を高速処理するにして
も限界があった。

【０００９】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、その目的は、道路側共振回路と車両
側共振回路（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、道路側共振回路から送信
される位置検出信号としての変調波を検出する際、簡単
な回路にて搬送波を確実に除去できるとともに、全体と
してその信号を高速処理し得るようにした車両位置認識
装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
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を有するレーンマ
ーカと、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
有する車両側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
ンテナに現れる変調波を上記復調回路で検出し、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、上記復調回路で上記
搬送波から上記変調波を検出するにあたって、同復調回
路に二重平衡変調回路（ＤＢＭ）を用いたことを特徴と
している。

【００１１】二重平衡変調回路は一種の同期検波方式に
よるもので、その一方の入力端子に発振回路からの搬送
波を入力し、他方の入力端子に共振アンテナにて受信さ
れた変調波を入力することにより、確実に搬送波が除去
される。また、ダイオードリングで構成されるリング変
調器であるため、回路的にも簡単に構成することができ
る。

【００１２】本発明において、上記道路側共振回路に
は、同共振回路を所定の周期でオンオフするスイッチが
並列的もしくは直列的に接続されていることが好まし
く、これによれば、上記変調波のＳ／Ｎ比を高くするこ
とができ、上記道路側共振回路の位置を基準にしての車
両位置認識をより高精度に行なうことが可能となる。

【００１３】

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

【００１４】図１は、この実施例に係る車両位置認識装
置の全体構成を概略的に示した模式図であり、まず、車
両Ｖ側の構成について説明する。この車両Ｖ側には、コ
イルＬとコンデンサＣの共振回路からなる共振アンテナ
１０が設けられる。この実施例では同一構成の２つの共
振アンテナ１０Ａ，１０Ｂが搭載されている。

【００１５】各共振アンテナ１０Ａ，１０Ｂの一方の端
子側の各々には、駆動アンプ１２，１２を介して送信手
段としての発振回路１１が接続されている。この実施例
では、発振回路１１は各共振アンテナ１０Ａ，１０Ｂに
対して共通となっており、この発振回路１１から所定周
波数の搬送波が出力される。

【００１６】各共振アンテナ１０Ａ，１０Ｂの他方の端
子側（受信側）には、同共振アンテナ１０Ａ，１０Ｂに
流れる電流を電圧として検出する抵抗回路からなる電圧
検出部１３，１３が接続されている。

【００１７】また、各共振アンテナ１０Ａ，１０Ｂの受
信側には、復調回路としての二重平衡変調器（ＤＢＭ）
１４，１４がそれぞれ設けられている。この各二重平衡
変調器１４には、発振回路１１からの搬送波と、電圧検
出部１３にて検出された位置検出信号としての変調波と
が入力され、この二重平衡変調器１４により変調波成分
のみが抽出される。

【００１８】次に、道路Ｒ側に設置されるレーンマーカ
２０について説明する。なお、図１には一つのレーンマ
ーカ２０しか示されていないが、実際には例えば各車線
ごとに所定の間隔をもってその複数個が設置されてい
る。

【００１９】このレーンマーカ２０も、コイルＬとコン
デンサＣとからなる共振回路２１を備えている。この共
振回路２１の共振周波数は上記車両Ｖ側の共振アンテナ
１０の共振周波数と同一に設定されている。

【００２０】この実施例において、共振回路２１のコン
デンサＣに対してスイッチ２２が並列に接続されてい
る。なお、このスイッチ２２はコイルＬとコンデンサＣ
との間に直列に接続されていてもよい。

【００２１】また、この共振回路２１には、整流回路２
３を介して電源平滑用のコンデンサ２４が接続されてい
るとともに、さらにこのコンデンサ２４に対して発振器
２５が並列に接続されている。

【００２２】図１には整流回路２３として半波整流ダイ
オードが示されているが、全波の倍電圧整流回路であっ
てもよく、いずれにしても共振アンテナ１０との電磁誘
導結合により共振回路２１に生じた電力がコンデンサ２
４に充電される。

【００２３】発振器２５はそのコンデンサ２４からその
電力を受けて動作し、スイッチ２２を所定の周期でオン
オフ駆動する。これにより、車両Ｖ側から送信されてく
る搬送波に変調がかけられる。

【００２４】すなわち、スイッチ２２がオフのとき、車
両側の共振アンテナ１０に対して道路側共振回路２１が
負荷となって動作するため、共振アンテナ１０には共振
電流が多く流れる。これに対して、スイッチ２２がオン
のときには共振アンテナ１０との同調が外れるため、共
振アンテナ１０に流れる電流が少なくなる。

【００２５】共振アンテナ１０側において、この変調波
は電圧検出部１３にて検出され、復調回路としての二重
平衡変調器１４にて同変調波から搬送波が除去される。
この二重平衡変調器１４は図２に例示されているよう
に、ダイオードリングで構成されるリング変調器として
知られている。

【００２６】この二重平衡変調器１４において、発振回
路１１からの搬送波は、その入力側トランスＴ１および
出力側トランスＴ２のそれぞれ２次側中点より入力さ
れ、ダイオードにより２次側で互いに打ち消し合うよう
に流れるため、入力側トランスＴ１および出力側トラン
スＴ２の１次側には誘起電圧は発生しない。したがっ
て、搬送波は入力側および出力側トランスＴ１，Ｔ２の
いずれの方向にも出力されない。

【００２７】この状態で、入力側トランスＴ１より電圧
検出部１３からの変調波（道路側共振回路２１にてＡＭ
変調された搬送波）を入力すると、同変調波が２次側の
ダイオードリングにて発振回路１１からの搬送波と混合
される。ここで、変調波であるＡＭ変調された搬送波を
Ｐとし、発振回路１１からの搬送波をＣとすると、Ｐ±
Ｃが出力側トランスＴ２から出力される。

【００２８】これに対して、搬送波ＣをＡＭ変調する信
号、この実施例ではスイッチ２２のオンオフ信号をＡと
すると、ＡＭ変調された搬送波（変調波）Ｐは、Ｐ＝
（Ｃ±Ａ）で表される。レベルを別として周波数成分だ
けを考えると、（Ｃ±Ａ）±Ｃとなり、出力側トランス
Ｔ２からは、±Ａと２Ｃ±Ａとが出力される。

【００２９】そこで、この実施例では図１に示されてい
るように、共振アンテナ１０Ａ，１０Ｂ側の双方とも
に、その二重平衡変調器１４の出力側トランスＴ２の出
力をローパスフィルタ１５に通して２Ｃ±Ａなる周波数
成分を除去して±Ａなる周波数成分を取り出し、それを
次段のダイオード検波回路１６にて検波してレベルに変
換するようにしている。

【００３０】そして、さらにそのレベルを増幅器１７に
て所定に増幅した後、レベル比較回路１８に与えてその
レベル差を検出する。このレベル差信号は図示しない制
御部としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に入力される。

【００３１】ここで、一方の共振アンテナ１０Ａから得
られるレベルと、他方の共振アンテナ１０Ｂから得られ
るレベルとの差は、それらの各共振アンテナ１０Ａ，１
０Ｂとレーンマーカ２０の道路側共振回路２１との電磁
誘導の結合度（距離）に依存するため、これによりＣＰ
Ｕはレーンマーカ２０の位置を基準として自己車両Ｖの
位置を認識する。

【００３２】なお、上記実施例では、二重平衡変調器１
４の出力段にローパスフィルタ１５、ダイオード検波回
路１６および増幅器１７を設けているが、本発明におい
て、これらの各要素は任意であってよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
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
にて変調された変調波を車両側で復調するにあたって、
その復調回路として二重平衡変調回路（ＤＢＭ）を用い
たことにより、搬送波が効果的に除去され、目的とする
位置検出信号を高精度に検出することができる。また、
これに伴なって、全体的に信号処理をより高速に行なう
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る車両位置認識装置の全体
的な構成を概略的に示した模式的回路図。

【図２】上記実施例に適用されている二重平衡変調器を
例示した回路図。

【図３】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】

１０，１０Ａ，１０Ｂ 車両側共振アンテナ １１ 発振回路 １２ 駆動アンプ １３ 電圧検出部 １４ 二重平衡変調器（ＤＢＭ） １５ ローパスフィルタ １６ ダイオード検波回路 １７ 信号増幅器 １８ 比較回路 ２０ レーンマーカ ２１ 共振回路 ２２ スイッチ ２３ 整流回路 ２４ 電源平滑用コンデンサ ２５ 発振器

───────────────────────────────────────────────────── 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 ▲吉▼野 慎一 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 CC18 CC24 DD01 EE11 FF13 5K012 AB05 AC06 AC11 AE01 BA03 BA09

Claims (2)

【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を有するレーンマ
   ーカと、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
   有する車両側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
   ンテナに現れる変調波を上記復調回路で検出し、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、 上記復調回路で上記搬送波から上記変調波を検出するに
   あたって、同復調回路に二重平衡変調回路（ＤＢＭ）を
   用いたことを特徴とする車両位置認識装置。
2. 【請求項２】 上記道路側共振回路には、同共振回路を
   所定の周期でオンオフするスイッチが並列的もしくは直
   列的に接続されてい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。