JP3985747B2

JP3985747B2 - 電波ビーコン受信装置

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Publication number: JP3985747B2
Application number: JP2003271033A
Authority: JP
Inventors: 敦鵜飼
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: JP2005027258A

Description

本発明は、道路沿いに設置され、各種道路交通情報を複数のデータフレームに分割して位相変調すると同時に、更にデータフレームの先頭に位相同期した周波数同一の正相信号と逆相信号により各別にＡＭ変調した正相送信波と逆相送信波とを路上アンテナ直下を境に前後方向に別々に放射するＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報システム）、その他の電波ビーコンからの電波を受信し、受信した情報をナビゲーション装置、その他の車載装置に出力する電波ビーコン受信装置に関する。

近年、ドライバの利便性の向上、渋滞解消・緩和等を図るため、渋滞状況、所要時間、工事・交通規制等に関する道路交通情報を、リアルタイムで走行車両の運転者に提供するシステムの設置が進められている。その一つとして、既にＶＩＣＳ（Vehicle nformation and Communication System）と称される道路交通情報システムが運用を開始している。

ＶＩＣＳには情報伝達媒体として光を使用するものの外に、２．５ＧＨｚの電波を使用する電波ビーコンと呼ばれるものがある。これは、道路沿いに設置した路上アンテナと通信装置とからなる送信システムで、道路交通情報を含む電波を送信し、車両に搭載された受信機で受信して利用するものである。

ＶＩＣＳの電波ビーコンは、高速道路及び一部主要国道に沿って設けられており、その通信エリアの長さは路上アンテナ直下を境として前後、約３５ｍである。その電波は、最初に各種道路交通情報を複数のデータフレームに分割した信号で、２．５ＧＨｚの搬送波をＧＭＳＫ（Gaussian filtered Minimum Shift Keying）変調する。続いて、変調した搬送波を二分し、一方はデータフレームの立ち上がりに同期して位相が立ち上がる１ｋＨｚのクロックパルスでＡＭ変調し（以下、この電波を正相送信波という）、他方はそれとは逆相にＡＭ変調したものである（以下、この波を逆相送信波という）。２つの送信波は、路上アンテナより、その直下を境に道路に沿って互いに逆方向に放射される。

その様子を図６に示す。同図では、車両１００が路上アンテナ１０１に近づくときに正相送信波を、遠ざかるときに逆相送信波を受けているが、車両１００が反対側から路上アンテナ１０１に近づく場合はその逆となる。いずれにせよ、車両１００が受信する電波のＡＭ変調成分の位相は、路上アンテナ１０１の直下で反転するようになっている。

図７は、電波ビーコンの送信回路の例である。道路交通情報等の送信データは、１２８ビットの多数のデータフレームに分割され、送信速度６４ｋｂｐｓでデータ変調回路１１０に送られる。データ変調回路１１０には、２．５ＧＨｚの搬送波が入力されており、この搬送波が送信データによりＧＭＳＫ変調される。ＧＭＳＫ変調された変調波は二分されて、第１、第２のＡＭ変調回路１１１、１１２に送られる。

一方、送信データは、１ｋＨｚクロック発生回路１１３にも入力される。１ｋＨｚクロック発生回路１１３では、送信データのデータフレームの先頭に位相同期して立ち上がる正相信号である１ｋＨｚのクロックパルスＣＬ１が生成される。このクロックパルスＣＬ１は、第１のＡＭ変調回路１１１と１８０°移相回路１１４に送られ、１８０°移相回路１１４からは位相が反転した逆相信号であるクロックパルスＣＬ２が出力される。このクロックパルスＣＬ２は、第２のＡＭ変調回路１１２に供給される。

第１のＡＭ変調回路１１１では、二分された一方のＧＭＳＫ変調波が正相信号であるクロックパルスＣＬ１によりＡＭ変調されて正相送信波が生成される。また第２のＡＭ変調回路１１２では、二分された他方のＧＭＳＫ変調波が逆相信号であるクロックパルスＣＬ２によりＡＭ変調されて逆相送信波が生成される。生成された正相送信波及び逆相送信波は、異なる主放射方向を有する一対の路上アンテナ１０１に給電され、図６に示したように路上アンテナ１０１の直下を境に、道路に沿って互いに逆方向に放射される。従って、車両１００は、電波ビーコンの電波を受信してそのＡＭ変調波の位相が反転した瞬間を検出することで、路上アンテナ１０１の直下を通過した瞬間を認識することができる。

この路上アンテナ１０１の直下位置通過信号は、車両に搭載された受信機が、受信した道路交通情報等をナビゲーション装置等に出力して表示させるタイミング信号として使用される。また、ナビゲーション装置の推測航法における自車位置の修正用に用いられることもある。従って、この直下位置通過のタイミングは、確実に検出されることが要望される。

ところが、実際の道路環境では、道路構造物、並走する車両、反対車線を走行する車両等による電波の反射の影響を受けて、路上アンテナ１０１と車両１００の受信アンテナ１０１との間にマルチパスやフェージングが生じて電界で乱れる。また、高架や平行して走る他の道路に設置された電波ビーコンの漏出電波の反射波を受信することもある。

このような状況が発生すると、路上アンテナ１０１の直下を判定するＡＭ変調波の位相が、路上アンテナ１０１の直下以外の場所で反転することが生じ、路上アンテナ１０１直下通過のタイミングの検出を誤ることが起こる。このようなタイミング検出の誤りが生ずると、ナビゲーション装置等に受信情報を送信するタイミングを誤るのみか、送信する時にまだ情報の受信が完了していないといった事態も生ずる。

このような路上アンテナ直下通過タイミングの検出ミスを防ぐ方法としては、直下位置判定を車両の走行距離と関連づけて判定する方法（例えば、特許文献１、２参照）、正相あるいは逆相送信波の受信時間を考慮して判定する方法（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。
特許３０００８２６号特開平０５−４０８９８号公報特開２００２−４０１１９号公報

本発明は、従来技術の上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、マルチパスやフェージング等による電界の乱れの影響を排して、電波ビーコンから送られてくる道路交通情報等を確実に受信し、タイミング良くナビゲーション装置等に出力することができる電波ビーコン受信装置を提供することにある。

前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、道路沿いに設置され各種道路交通情報を複数のデータフレームに分割して位相変調すると同時に、更にデータフレームの先頭に位相同期した周波数同一の正相信号と逆相信号により各別にＡＭ変調した正相送信波と逆相送信波とを、路上アンテナ直下を境に互いに逆方向に放射する電波ビーコンからの電波を受信して受信情報を出力する電波ビーコン受信装置であって、
電波ビーコンの電波を受信して中間周波信号に変換する高周波受信部と、前記中間周波信号を復調して前記データフレームを再生するデータ復調部と、復調されたデータフレームの先頭に位相同期し前記正相信号と同一周波数且つ同一位相の基準ＡＭ信号を生成する基準信号生成部と、前記中間周波信号をＡＭ復調してＡＭ復調信号を生成するＡＭ信号復調部と、前記基準ＡＭ信号の位相と比較して前記ＡＭ復調信号の位相の正相、逆相を判定する位相判定部と、前記中間周波信号の大きさから受信した電波ビーコンの電波の電界強度を判定するレベル判定部と、データ処理部とを備える。

該データ処理部は、受信した前記電波の電界強度が所定値以上であると前記レベル判定部で判定されている期間中に前記データ復調部で再生されたデータフレームをデコードして受信情報として一時記憶すると共に、前記期間中において所定の周期で、該周期中における単位時間あたりの正常受信データフレーム数を計測して記憶しておき、前記ＡＭ復調信号の位相が反転した瞬間において、該単位時間あたりの正常受信データフレーム数の直近の値が所定値以上であった場合に、前記一時記憶した受信情報を出力することを特徴とする電波ビーコン受信装置である。

このように、本発明の電波ビーコン受信装置は、ＡＭ変調成分の位相が反転したことのみによって受信情報の出力タイミングを判定するのではなく、位相反転時の直近における単位時間あたりの正常受信データフレーム数をも考慮に入れて判定を行なう。そして、その直近における単位時間あたりの正常受信データフレーム数が所定値以上であった場合に、受信して一時記憶していた道路交通情報等をナビゲーション装置等に出力して表示等させる。

路上アンテナ直下から外れた位置では、受信電波の強度が弱いため、単位時間あたりの正常受信データフレーム数は少なく、路上アンテナ直下に近い程、その数は多くなると考えられる。従って、上記のような判定基準を採用することで、路上アンテナに近い電波の強い領域にある時に受信された受信情報が、路上アンテナ直下またはその極近傍のタイミングでナビゲーション装置等に出力されるようになり、受信情報の確実性と出力タイミングの適正化が図られる効果を生ずる。

図１〜図６を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本実施形態に係る電波ビーコン受信機のブロック図である。本電波ビーコン受信機１は、高周波受信部２、データ復調部３、基準信号生成部４、ＡＭ信号復調部５、位相判定部６、レベル判定部７、データ処理部８を備えて構成される。

高周波受信部２は、受信アンテナ２１、高周波部２２、中間周波部２３を備える。電波ビーコンの路上アンテナ１０１から放射された２．５ＧＨｚの電波は受信アンテナ２１と高周波部２２にて受信され、中間周波数部２３にて中間周波数信号に変換される。中間周波数信号はデータ復調部３、ＡＭ信号復調部５、レベル判定部７に共通に供給される。

データ復調部３では、ＧＭＳＫ変調波の復調が行なわれる。復調された送信データは、図２に示すような構成となっている。一揃い（１サイクル）の道路交通情報は、３８〜７６個（可変長）のデータフレームに分割されている。１フレームは１２８バイトで構成され、先頭より同期コード、ヘッダ部、実データ部、ＣＲＣの順になっている。同期コードは通信の同期をとるためのコードであり、ヘッダ部は電波ビーコンの番号などを含むデータヘッダである。実データ部は道路交通情報、現在位置情報等の実データを含む部分である。ＣＲＣはデータの誤り検出用のコードであって、このＣＲＣの値により、受信したデータフレームが正常か否かの判定が行なわれる。フレームとフレームの間には、若干のアイドルがとられている。データの伝送速度は６４ｋｂｐｓであり、この１サイクル分のデータが、路上アンテナ１０１より繰り返し送られてくる。

データ復調部３で復調されたデータフレームは、データ処理部８に送られると共に、基準信号生成部４内の同期検出部４１にも送られる。データ処理部８に送られたデータフレームは、内部でデコードされ受信情報として内部のメモリに一時記憶される。

同期検出部４１では、各データフレームの先頭が検出され、先頭に同期した信号が基準信号生成部４２に送られる。基準信号生成部４２ではその同期信号を基に、図３（ｂ）に示すようなデータフレームの先頭に位相同期した１ｋＨｚの基準ＡＭ信号が生成され、位相判定部６に供給される。１ｋＨｚの基準ＡＭ信号を生成するのは、路上アンテナ１０１から送られてくる送信波が、データフレームの先頭に位相同期した１ｋＨｚの信号でＡＭ変調されており、基準ＡＭ信号はその位相を検出する基準となる信号だからである。

ＡＭ信号復調部５では、中間周波数信号をＡＭ復調してＡＭ復調信号を生成し位相判定部６に供給する。従来技術の図７の送信回路の説明の中で述べたように、路上アンテナ１０１から送られてくる送信波は、データフレームの先頭に位相同期した１ｋＨｚのクロックパルスによりＡＭ変調されている。その１ｋＨｚのＡＭ変調成分の位相は、例えば図６に示したように、路上アンテナ１０１の直下を境に車両１００の進行方向に向かって手前領域では正相、反対側の領域では逆相となっている。

位相判定部６に供給されるこれらＡＭ信号の位相の関係を図３に示す。基準信号生成部４２から供給される基準ＡＭ信号は、図３（ｂ）に示すようにデータフレーム（図３（ａ））の先頭に位相同期した正相信号である。これに対して、ＡＭ信号復調部５から供給されるＡＭ復調信号は、受信位置によって異なる。すなわち図６のような場合には、車両１００が路上アンテナ１０１の直下を境に進行方向に向かって手前側に位置するときには図３（ｃ）に示す正相信号が、反対側の領域に位置するときには図３（ｄ）に示す逆相信号が受信される。従って、ＡＭ復調信号の位相を基準ＡＭ信号の位相と比べることにより、車両１００が路上アンテナ１０１直下の手前に位置するか、反対側に位置するかを検出することかできる。位相判定部６は、基準ＡＭ信号の位相を基準にＡＭ復調信号の位相状態を判定し、その結果をデータ処理部８に知らせる。

レベル判定部７は、中間周波数信号の信号レベルを基に、受信アンテナ２１で受信した電波の電界強度（以下、受信信号レベルという）が所定値Ｌａ以上であるか否かを判定し、その結果をデータ処理部８に知らせる。

データ処理部８は、位相判定部６で判定されたＡＭ復調信号の位相状態とレベル判定部７からの受信信号レベルの判定結果、およびデータ復調部３から送られたデータフレームの情報に基づいて、車両１００が路上アンテナ１０１直下を通過した瞬間、または直下付近に位置する瞬間を検出する処理を行なう。その検出処理はマイコンを用いたソフトウェア処理で行なわれる。

次に、その検出処理ロジックを図５のフローを参照して説明する。なお、ＶＩＣＳの電波ビーコンでは、一つの路上アンテナ１０１より、上り車線用と下り車線用の道路交通情報等が同時に送信される場合がある。従って、電波ビーコン受信機側にて、検出した位相の変化の順序により、ナビゲーション装置等に出力する情報の内容を選択できるようになっている。以下の説明では、図６に示すように車両１０１が路上アンテナ１０１に接近する側に位置するときに正相送信波を受信しており、ＡＭ復調信号の位相が正相から逆相に反転したことを検出して、それに対応した受信情報のみをナビゲーション装置９に出力する場合について説明する。

データ処理部８は、ステップＳ１からステップＳ５までのタスク（Ａ）と、ステップＳ６からステップＳ９までのタスク（Ｂ）と、ステップＳ１０からステップＳ１８までのタスク（Ｃ）の３つの処理を並行して実行する。タスク（Ａ）では、前記受信信号レベルが所定値Ｌａ以上である場合において、ＡＭ復調信号の位相が正相、すなわち受信アンテナ２１が正相送信波を受信している間に正常受信したデータフレームの数を計数する処理を行なう。正常受信か否かは、先に説明したようにＣＲＣにより判断する。

スタート開始後のステップＳ１においてテンポラリーメモリ「カウンタＮ」を設け、その計数値をゼロにクリアする。フロー中の〔カウンタＮ〕はメモリ「カウンタＮ」の内容である計数値を意味している。ステップＳ２では、レベル判定部７の出力信号により受信信号レベルが所定値Ｌａ以上であるか否かをチェックする。受信信号レベルが所定値Ｌａ以下の場合、すなわち受信電波が弱すぎる場合は何もせずにステップＳ１に戻り、メモリ「カウンタＮ」をクリアする。受信信号レベルが所定値Ｌａ以上の場合はステップＳ３に移り、１フレーム分のデータを受信する。

続くステップＳ４では、受信した１フレーム分のデータが正常受信されたものであるか否かを判定する。正常受信されたものでなければ、ステップＳ２に戻り、正常受信されものであればステップＳ５に移る。

ステップＳ５では、メモリ「カウンタＮ」の内容をプラス１してステップＳ２に戻る。このような処理によりメモリ「カウンタＮ」には、受信信号レベルが所定値Ｌａである期間中に正常受信したデータフレームの数が累積保持されることになる。

次に、タスク（Ｂ）のフローについて説明する。タスク（Ｂ）は、所定の周期ΔＴで、上記メモリ「カウンタＮ」の内容から直近のΔＴ時間中の単位時間あたりの正常受信データフレーム数を計算してメモリ「単位時間正常フレーム数」に記憶する処理を行なう。フロー中の〔単位時間正常フレーム数〕は、メモリ「単位時間正常フレーム数」の内容である数値を意味している。

まず、ステップＳ６でメモリ「タイマ」をクリアする。ステップＳ７では、内部クロックパルスを受けてメモリ「タイマ」により経過時間の計時を行なう。ステップＳ８では、ステップＳ６でクリアしてから所定の周期ΔＴだけ経過したか否かを判定する。
経過していない場合はステップＳ７に戻り、計時を継続する。ΔＴ時間経過した場合にはステップＳ９に移る。ステップＳ９では、タスク（Ａ）にて累積計数した正常受信データフレーム数である〔カウンタＮ〕の内容を、ΔＴ時間で割って単位時間あたりの正常受信データフレーム数を計算し、メモリ「単位時間正常フレーム数」に記憶する。そして、ステップＳ６に戻り、同じ処理を繰り返す。

次に、タスク（Ｃ）のフローについて説明する。タスク（Ｃ）は、ＡＭ復調信号の位相が反転した瞬間を検出し、反転した瞬間にメモリ「単位時間正常フレーム数」の内容である〔単位時間正常フレーム数〕の値が、所定値Ｎａ以上であるか否かを判定する。そして、所定値Ｎａ以上であった場合には、データ処理部８内部のメモリに一時記憶していた道路交通情報等の受信情報を、ナビゲーション装置９に出力する処理を行なう。

スタート開始後のステップＳ１０において、テンポラリーメモリ「ＡＭ位相」を設け、その内容をクリアする。ステップＳ１１ではステップＳ２と同じく受信信号レベルが所定値Ｌａ以上であるか否かをチェックし、所定値Ｌａ以下の場合にはステップＳ１０に戻る。所定値Ｌａ以上の場合にはステップＳ１２に移り、位相判定部６で判定されたＡＭ復調信号の位相が正相であるか否かをチェックする。正相であった場合にはステップＳ１３に移る。

ステップＳ１３では、メモリ「ＡＭ位相」の内容が「逆相」であるか否か判定する。逆相であった場合には、位相が反転したことになるのでステップＳ１７に移る。逆相でなかった場合には、ステップＳ１４でメモリ「ＡＭ位相」の内容を「正相」に書き換えてステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１２で正相でなかった場合、すなわち逆相であった場合にはステップＳ１５に移り、メモリ「ＡＭ位相」の内容が「正相」であるか否かを判定する。正相であった場合には、位相が反転したことになるのでステップＳ１７に移る。正相でなかった場合には、ステップＳ１６でメモリ「ＡＭ位相」の内容を「逆相」に書き換えてステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１７では、タスク（Ｂ）で設けられたメモリ「単位時間正常フレーム数」の内容が所定値Ｎａ以上となっているか否かを判定する。この所定値Ｎａの値は、理論値の１／５乃至１／１０程度に設定しておくことが好ましい。ここで、理論値はＶＩＣＳの場合、データ送信速度が６４ｋｂｐｓ、１フレームが１２８バイト、フレーム間のアイドルが２ｍＳであるので、１秒あたり約５５個となる。従って、所定値Ｎは、６〜１１となる。

〔単位時間正常フレーム数〕が所定値Ｎａ以上であった場合には、ステップＳ１８に移り、データ処理部８内部のメモリに一時記憶していた受信情報を、ナビゲーション装置９に出力する処理を行なう。所定値Ｎａ以下の場合には何もしないでステップＳ１１に戻る。

次に、このようなタスク（Ａ）、タスク（Ｂ）、タスク（Ｃ）の３つの処理によって、受信情報をナビゲーション装置９に出力するタイミングを決定する効果について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、横軸に路上アンテナ１０１直下からの距離を進行方向を右側に取って表わし、縦軸にそれらの位置における受信信号レベル（受信電波の電界強度）を表わしたものである。

ＧＭＳＫ変調されたキャリア成分は、図に示すように路上アンテナ１０１直下にピークを持つ山形の曲線となる。また、受信信号の中の１ｋＨｚでＡＭ変調された成分は、図に示すように例えば路上アンテナ１０１直下の手前側では正相、その反対側では逆相となっており、その振幅は路上アンテナ１０１直下では正相波と逆相波とが互いに打ち消しあうために低いレベルとなっている。

路上アンテナ１０１に接近してきた車両１００は、ａ点で受信信号レベルが所定値Ｌａを超える。従って、このａ点以降、図５のフローにおけるステップＳ２、Ｓ１１の判定がＹＥＳとなり、データフレームの受信およびＡＭ変調成分の位相状態のチェックが開始される。

最初に、マルチパスなどによる受信電波の電界の乱れが無かった場合を考える。位相判定部６によるＡＭ変調成分の位相の判定結果は、図４（ｂ）に示すように最初は正相で、路上アンテナ１０１直下で逆相に反転する。位相が反転すると図５のステップＳ１７において直近の〔単位時間正常フレーム数〕が所定値Ｎａ以上であるか否かが判定される。この場合、受信電波の乱れが無いのであるから、直近の〔単位時間正常フレーム数〕は所定値Ｎａ以上となっている。従って、ステップＳ１８で受信情報がナビゲーション装置９に出力される。すなわち、電波の乱れが無い場合には、路上アンテナ１０１直下通過の瞬間に受信されていた道路交通情報等がナビゲーション装置９に送られて表示される。

次に、マルチパスなどにより受信電波の電界に乱れが生じた場合を考える。例えば、電波の電界の乱れにより図４（ｃ）に示すように、路上アンテナ１０１の直下から外れた位置であるｃ１〜ｃ２間、ｄ１〜ｄ２間においてＡＭ変調成分の位相が本来の位相とは反対の位相であると位相判定部６により判定された場合を想定する。ＡＭ変調成分の位相が正相から逆相に反転したことのみでもって路上アンテナ１０１直下通過と判定して受信情報をナビゲーション装置９に出力する従来方法では、ｃ１点およびｄ２点においても受信情報の出力が行なわれてしまう。

マルチパスなどによる受信電波の電界の乱れにより、ＡＭ変調成分の位相が本来の位相とは反対の位相に反転する現象は、一般に受信電波が弱い領域、すなわち、車両１００が路上アンテナ１１直下から離れた領域にいる時に発生する。そのような領域に車両１００がある場合には、本来の道路交通情報等の受信も正常には行なわない。従って、ＣＲＣに基づく判定により異常フレームと判定されるデータフレームが多くなる。

従って、ｃ１、ｄ２点では、異常フレームのため一揃いの正常な道路交通情報等の受信が完了していないことが生じうる。表示に必要なデータの受信が完了していない不完全な情報をナビゲーション装置９に出力したのでは、結果としてナビゲーション装置９には何も表示されないという不具合が生ずる。また、例え表示されたとしても、道路交通情報等の中には路上アンテナ１０１の位置情報も含まれているが、その位置情報が路上アンテナ１０１直下から大きく外れた位置で表示されるという不具合も生ずる。

本実施形態の場合は、ステップＳ１７において、直近の〔単位時間正常フレーム数〕の値をチェックする。ｃ１、ｄ２点においては、上に説明したように異常フレームが多いために〔単位時間正常フレーム数〕の値が所定値Ｎａ以上になることは少ない。従って、ｃ１、ｄ２点において受信情報が出力してしまうことから生ずる上述のような不具合は発生しないことになる。

本実施形態の場合は、位相が本来の位相でない状態から本来の位相に反転する場合、すなわち図４（ｃ）のｃ２、ｄ１点でも〔単位時間正常フレーム数〕の値がチェックされる。しかし、この場合も、ｃ２、ｄ１点がアンテナ１０１から遠い領域、すなわち電波の弱い領域にあるため、〔単位時間正常フレーム数〕が所定値Ｎａ以上となることは少ない。従って、ｃ２、ｄ１点において受信情報が出力されるという不具合も生じない。

本実施形態の場合、〔単位時間正常フレーム数〕の値が所定値Ｎａ以上となるのは、受信電波の電界強度が強い領域にいる場合である。そのような領域にいる時にＡＭ変調成分の位相が反転した場合に、受信情報がナビゲーション装置９に出力される。

受信電波の強度が強くて位相反転が生じる可能性の最も高い地点は、路上アンテナ１０１直下である。それ以外としては、可能性は低いが路上アンテナ１０１の近傍で位相が異常反転する場合が考えられる。路上アンテナ１０１直下で出力されるのが最も好ましいが、その極近傍で位相がたまたま反転して受信情報が出力されたとしても実用上、問題は生じない。

なお、このｄ１、ｄ２点の場合は、路上アンテナ１０１直下通過の瞬間に、既に正常に受信情報がナビゲーション装置９に出力されている。従って、一度受信情報を出力し終えた場合には、それから所定時間経過する間、あるいはそれから所定距離走行するまでの間は、受信情報を再出力しないようにしてもよい。そのような条件を追加すれば、ｄ１、ｄ２点で受信情報が再度出力される可能性を無くすことができる。

また、上述した実施形態では、電波ビーコン受信装置１を、ナビゲーション装置９とは別の装置として設けたが、両者を一体に構成してもよい。

以上説明したように、本実施形態の電波ビーコン受信装置は、ＡＭ変調成分の位相が本来の位相から反転したことのみによって受信情報をナビゲーション装置９に出力するタイミングとするのではなく、位相が反転した瞬間にその直近の〔単位時間正常フレーム数〕の値をも考慮に入れて出力タイミングを判定する。従って、路上アンテナ１０１直下から外れた位置にて位相の異常反転が検出された場合に、その時点を受信情報をナビゲーション装置９に出力するタイミングと誤判定する確率が大幅に減少する。そして、車両１００が受信信号レベルの強い領域にいる時に受信された受信情報のみが、位相反転の瞬間にタイミング良くナビゲーション装置９に出力されるという効果を生ずる。

本発明の電波ビーコン受信装置の構成例を示すブロック図である。電波ビーコンから送信されるデータフレームの構成図である。位相判定部に入力されるＡＭ信号の位相関係の説明図である。電波ビーコンからの送信波の信号レベル、位相と車両位置との関係を説明する図である。データ処理部が実行する処理フローである。電波ビーコンからの送信波のＡＭ変調成分の位相と車両位置との関係を説明する図である。電波ビーコンの送信装置の構成例である。

符号の説明

図面中、１は電波ビーコン受信装置、２は高周波受信部、３はデータ復調部、４は基準信号生成部、５はＡＭ信号復調部、６は位相判定部、７はレベル判定部、８はデータ処理部、９はナビゲーション装置、２１は受信アンテナ、２２は高周波部、２３は中間周波数部、４１は同期検出部、４２は基準信号生成部、１００は車両、１０１は路上アンテナを示す。

Claims

道路沿いに設置され各種道路交通情報を複数のデータフレームに分割して位相変調すると同時に、更にデータフレームの先頭に位相同期した周波数同一の正相信号と逆相信号により各別にＡＭ変調した正相送信波と逆相送信波とを、路上アンテナ直下を境に互いに逆方向に放射する電波ビーコンからの電波を受信して受信情報を出力する電波ビーコン受信装置であって、
電波ビーコンの電波を受信して中間周波信号に変換する高周波受信部と、前記中間周波信号を復調して前記データフレームを再生するデータ復調部と、復調されたデータフレームの先頭に位相同期し前記正相信号と同一周波数且つ同一位相の基準ＡＭ信号を生成する基準信号生成部と、前記中間周波信号をＡＭ復調してＡＭ復調信号を生成するＡＭ信号復調部と、前記基準ＡＭ信号の位相と比較して前記ＡＭ復調信号の位相の正相、逆相を判定する位相判定部と、前記中間周波信号の大きさから受信した電波ビーコンの電波の電界強度を判定するレベル判定部と、データ処理部とを備え、
該データ処理部は、受信した前記電波の電界強度が所定値以上であると前記レベル判定部で判定されている期間中に前記データ復調部で再生されたデータフレームをデコードして受信情報として一時記憶すると共に、前記期間中において所定の周期で、該周期中における単位時間あたりの正常受信データフレーム数を計測して記憶しておき、前記ＡＭ復調信号の位相が反転した瞬間において、該単位時間あたりの正常受信データフレーム数の直近の値が所定値以上であった場合に、前記一時記憶した受信情報を出力することを特徴とする電波ビーコン受信装置。