JP4127434B2

JP4127434B2 - 車両位置認識装置における車両側受信レベル調整装置

Info

Publication number: JP4127434B2
Application number: JP28900298A
Authority: JP
Inventors: 博高田; 昌士高橋; 民雄橋本; 孝廣今井
Original assignee: 株式会社本田電子技研
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2018-10-12
Also published as: JP2000123284A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路側共振回路と車両（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、車両側共振アンテナの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８−３００９４４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車両の走行方向に沿ってコイルＬとコンデンサＣとからなる共振回路４０が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の左右２箇所に共振アンテナ（共振回路）５１，５２が設けられる。各共振アンテナ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４０の共振周波数と同じにされている。
【０００５】
図示されていないが、各共振アンテナ５１，５２には発振源としての発振器、および道路Ｒ側の共振回路４０との電磁誘導結合により各共振アンテナ５１，５２に発生する電圧変化分を検出する電圧検出回路などを含む送受信手段がそれぞれ接続されており、その各検出電圧が差分回路５３に入力される。なお、共振アンテナ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各共振アンテナ５１，５２を交互に発振させる。
【０００６】
各共振アンテナ５１，５２と共振回路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にて一方の共振アンテナ５１の電圧変化分と他方の共振アンテナ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、実際に上記の共振アンテナ（共振回路）５１，５２を車両Ｖに搭載する場合、次のような課題が新たに発生した。
【０００８】
すなわち、車両Ｖに搭載する前に、あらかじめ個々の共振アンテナ（その送受信手段を含む）５１，５２について、それらの各特性が合うように調整しているが、実際に車両Ｖに搭載すると、その周囲には多くの金属製品が存在するため、それらの金属物によって受信特性（特に受信レベル）が当初設定した値よりもずれてしまうことがある。
【０００９】
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、共振アンテナ５１，５２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、車両搭載後の受信レベルの調整にはかなりの困難が伴なう。この従来例では、共振アンテナを２つとしているが、車両に搭載される共振アンテナがそれ以上の数である場合には、その困難性がさらに倍加することになる。
【００１０】
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、複数の共振アンテナ（共振回路）を車両の車幅方向に沿って所定の間隔で搭載するにあたって、その搭載後においても、各共振アンテナの特性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。
【００１１】
【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と、同じくコイルとコンデンサとからなるとともに、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、車両側においてその車幅方向に沿って所定の間隔で設けられる複数の共振アンテナと、この各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の電磁誘導結合により上記各共振アンテナに生ずる電圧もしくは電流の差分に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、コイルとコンデンサとからなるとともに、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、上記車両側において、隣接する２つの上記共振アンテナから等距離となる位置に設置される受信レベル調整用の基準共振回路と、上記基準共振回路をオンオフするスイッチおよびその制御手段とを備え、上記制御手段は、受信レベル調整モード時に上記各共振アンテナから出力される受信レベルの差をオフセット値として保持し、上記車両の運転時には、上記オフセット値に基づいて上記各共振アンテナの受信レベルを自動的に補正することを特徴としている。
【００１２】
上記スイッチは、上記コイルと上記コンデンサとの間に接続され、上記制御手段により、上記車両の運転時にはオフとされ、受信レベル調整モード時には連続的にオンもしくは所定の周期でオンオフされることが好ましい。
【００１３】
また、上記スイッチは、上記コイルもしくは上記コンデンサのいずれかに対して並列に接続されていてもよく、この場合には、上記制御手段により、上記車両の運転時にはオンとされ、受信レベル調整モード時には連続的にオフもしくは所定の周期でオンオフされる。
【００１４】
このように、本発明によれば、車両側に搭載された各共振アンテナの中間位置に、道路側共振回路と同一構成の基準共振回路を設けるとともに、基準共振回路をオンオフするスイッチおよびその制御手段を備え、制御手段は、受信レベル調整モード時に各共振アンテナから出力される受信レベルの差をオフセット値として保持し、車両の運転時には、そのオフセット値に基づいて各共振アンテナの受信レベルを自動的に補正するようにしたことにより、実際の使用環境下で各共振アンテナ（その送受信手段を含む）の受信特性を調整することができる。
【００１５】
なお、車両に搭載される共振アンテナが２つの場合には、それらの中間位置に一つの基準共振回路が設けられるが、例えば車両の左右両側およびその中央の３箇所にそれぞれ共振アンテナが搭載される場合には、その左側共振アンテナと中央側共振アンテナとの中間位置、および中央側共振アンテナと右側共振アンテナとの中間位置のそれぞれ２箇所に基準共振回路が設けられることになる。
【００１６】
【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。なお、車両位置認識装置自体の基本的な構成については、先に説明した図３を参照されたい。
【００１７】
図１に示されている実施例は、２つの共振アンテナＡ，Ｂを例えば車両の左右両側に搭載した場合のもので、一方の共振アンテナＡが図３の例えば共振アンテナ５１に相当し、他方の共振アンテナＢが同じく図３の例えば共振アンテナ５２に相当する。
【００１８】
すなわち、各共振アンテナＡ，ＢはともにコイルＬとコンデンサＣとから構成され、その共振周波数は道路側共振回路４０（図３参照）の共振周波数と同一とされている。この場合、各共振アンテナＡ，Ｂは一種の送受信アンテナであり、道路側共振回路４０に対して電磁誘導にて電力を供給するとともに、道路側共振回路４０から返送される信号を受信する。
【００１９】
なお、この実施例において、図３の道路側共振回路４０には、例えばそのコイルＬもしくはコンデンサＣのいずれかに対して並列にスイッチが接続され、そのスイッチが図示しない発振器により所定の周期でオンオフされ、これにより各共振アンテナＡ，Ｂから送出される搬送波にＡＭ変調をかけ、各共振アンテナＡ，Ｂで受ける受信信号のＳ／Ｎ比を高めるようにしている。
【００２０】
各共振アンテナＡ，Ｂにはそれぞれ送受信手段１０Ａ，１０Ｂが接続されているが、その構成は同一であるため、ここでは共振アンテナＡ側の送受信手段１０Ａについてのみ説明し、共振アンテナＢ側の送受信手段１０Ｂについてはその説明を省略する。
【００２１】
送受信手段１０Ａは、共振アンテナＡに対して所定周波数の搬送波（キャリア波）を供給する発振器１１と、道路側共振回路４０からの返送信号にて共振アンテナＡに生じた電圧を検出する電圧検出回路１２とを備えている。なお、この実施例では発振器１１と共振アンテナＡとの間には搬送波を所定に増幅する駆動アンプ１１１が設けられている。
【００２２】
この実施例において、電圧検出回路１２は電圧検出抵抗からなり、その検出電圧はトランス１３を介してローパスフィルタ１４に入力される。このローパスフィルタ１４にて検出電圧から搬送波が除去される。そして、次段の検波回路１５およびバンドパスフィルタ１６を介して検出電圧の中から目的とする変調信号が抽出される。
【００２３】
バンドパスフィルタ１６の出力側には、データ復調回路１７と受信レベル検出回路１８とが並列に接続されている。すなわち、この実施例において、バンドパスフィルタ１６から出力される変調信号には、道路側共振回路４０から送信される同共振回路固有の識別データが含まれており、この識別データがデータ復調回路１７にて復調される。
【００２４】
また、受信レベル検出回路１８は増幅器１８１およびＡ／Ｄ変換器１８２を備え、バンドパスフィルタ１６から出力される変調信号は、増幅器１８１にて所定に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１８２にてデジタルデータに変換され受信レベルデータとされる。
【００２５】
このようにして、各共振アンテナＡ，Ｂの送受信手段１０Ａ，１０Ｂから識別データおよび受信レベルデータが得られ、これらの各データが制御手段としてのＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）２０に与えられる。
【００２６】
ＣＰＵ２０は、例えば図３に示されている差分回路５３と同じ比較機能を有し、共振アンテナＡの送受信手段１０Ａから供給される受信レベルデータＬｅｖｅｌＡと、共振アンテナＢの送受信手段１０Ｂから供給される受信レベルデータＬｅｖｅｌＢとを比較し、道路側共振回路４０の設置位置を基準として車両の現在位置を認識する（図３参照）。
【００２７】
この実施例によると、この車両には上記の各共振アンテナＡ，Ｂとは別に、その各共振アンテナＡ，Ｂから等しい距離（各共振アンテナＡ，Ｂの中間位置）に受信レベル調整用の基準共振回路３０が搭載されている。すなわち、共振アンテナＡが車両の左側位置で、共振アンテナＢが車両の右側位置とすると、基準共振回路３０は車両の中心位置に配置される。
【００２８】
なお、基準共振回路３０は、必ずしも各共振アンテナＡ，Ｂを結ぶ線上にある必要はなく、好ましくは各共振アンテナＡ，Ｂよりも前方に配置されるとよい。また、車幅の方向に沿って例えば３つの共振アンテナが等間隔で搭載されている場合には、それらの各中間位置にそれぞれ基準共振回路３０が配置されることになる。
【００２９】
基準共振回路３０はコイルＬとコンデンサＣとからなり、その共振周波数は道路側共振回路４０（図３参照）の共振周波数と同一とされている。基準共振回路３０において、そのコイルＬとコンデンサＣとの間にはスイッチ３１が接続されており、そのオンオフはＣＰＵ２０にて制御される。
【００３０】
図示されていないが、この実施例では運転モードと調整モードの切換スイッチが設けられており、その切換スイッチにて調整モードが選択されると、ＣＰＵ２０はスイッチ３１をオンとして基準共振回路３０を閉成するとともに、各発振器１１をオンとして各共振アンテナＡ，Ｂを動作状態とする。
【００３１】
これにより、各共振アンテナＡ，Ｂと基準共振回路３０とが電磁誘導結合状態となり、その電磁誘導結合にて生ずる各共振アンテナＡ，Ｂの受信レベルデータＬｅｖｅｌＡ，ＢがＣＰＵ２０に供給される。ＣＰＵ２０は、この受信レベルデータＬｅｖｅｌＡ，Ｂを比較し、差がある場合にはその差データをオフセット値として保持する。
【００３２】
しかる後、切換スイッチが運転モードに切り換えられると、ＣＰＵ２０はスイッチ３１をオフとして基準共振回路３０を無効とする。そして、実際に車両が道路上でその道路側共振回路４０に沿って運行される際においては、各送受信手段１０Ａ，１０Ｂから出力される受信レベルデータＬｅｖｅｌＡ，Ｂのいずれかに上記のオフセット値を加算もしくは減算したうえで、両受信レベルデータＬｅｖｅｌＡ，Ｂを比較し、道路側共振回路４０の設置位置を基準として車両の現在位置を認識する。
【００３３】
このようにして、本発明によれば、車両に搭載されている状態で、送受信手段を含めて各共振アンテナＡ，Ｂの受信レベルが自動的に調整される。
【００３４】
なお、調整モードにおいても、基準共振回路３０のスイッチ３１を所定の周期でオンオフし、各共振アンテナＡ，Ｂから送信されてくる搬送波に変調をかけるようにしてもよく、これによれば、受信レベルデータＬｅｖｅｌＡ，ＢのＳ／Ｎ比が高くとれ、各共振アンテナＡ，Ｂの受信レベルをより精度よく調整することが可能となる。
【００３５】
図２には、本発明に適用される基準共振回路の変形例３０Ａが示されている。この基準共振回路３０Ａは上記の基準共振回路３０と同じくコイルＬとコンデンサＣとからなるが、この場合には、そのコンデンサＣに対してスイッチ３１が並列に接続されている。
【００３６】
この基準共振回路３０Ａの場合、スイッチ３１は車両の運転モード時にはオンとされ、各共振アンテナＡ，Ｂとの同調がはずされる。これに対して、受信レベル調整モード時にはスイッチ３１がオフとされ、基準共振回路３０Ａは各共振アンテナＡ，Ｂの負荷として動作し、これにより、上記実施例と同様に各共振アンテナＡ，Ｂの受信レベルが自動的に調整される。
【００３７】
なお、この基準共振回路３０Ａを用いて受信レベルを調整する場合にも、スイッチ３１を所定の周期でオンオフし、各共振アンテナＡ，Ｂから送信されてくる搬送波に変調をかけるようにするとよい。
【００３８】
また、道路側共振回路４０（図３参照）にも、上記の基準共振回路３０，３０Ａと同様な変調手段を設けることが好ましく、これによれば、各共振アンテナＡ，Ｂにて検出される受信信号のＳ／Ｎ比が高くとれ、より正確に車両の位置を認識することができる。
【００３９】
なお、上記実施例では、ＣＰＵ２０にて受信レベルを自動調整するようにしているが、場合によっては、基準共振回路３０，３０Ａのスイッチ３１を手動切換とするとともに、調整モード時に各送受信手段１０Ａ，１０Ｂから出力される受信レベルを別途用意した測定器で測定し、その差データをオフセット値として例えば可変抵抗器などを介していずれか一方の受信レベル信号に加減算するようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、道路側の共振回路と車両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おいて、車両側に搭載された各共振アンテナの中間位置に、道路側共振回路と同一構成の基準共振回路を設けるとともに、基準共振回路をオンオフするスイッチおよびその制御手段を備え、制御手段は、受信レベル調整モード時に各共振アンテナから出力される受信レベルの差をオフセット値として保持し、車両の運転時には、そのオフセット値に基づいて各共振アンテナの受信レベルを自動的に補正するようにしたことにより、実際の使用環境下で各共振アンテナ（その送受信手段を含む）の受信特性を容易に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を模式的に示した回路図。
【図２】上記実施例に用いられる基準共振回路の変形例を示した回路図。
【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】
Ａ，Ｂ共振アンテナ
１０Ａ，１０Ｂ送受信手段
１１発振器
１２電圧検出回路
１４ローパスフィルタ
１５検波回路
１６バンドパスフィルタ
１７データ復調回路
１８受信レベル検出回路
２０ＣＰＵ
３０，３０Ａ基準共振回路
３１スイッチ

Claims

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るとともに、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、車両側においてその車幅方向に沿って所定の間隔で設けられる複数の共振アンテナと、この各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の電磁誘導結合により上記各共振アンテナに生ずる電圧もしくは電流の差分に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、
コイルとコンデンサとからなるとともに、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、上記車両側において、隣接する２つの上記共振アンテナから等距離となる位置に設置される受信レベル調整用の基準共振回路と、上記基準共振回路をオンオフするスイッチおよびその制御手段とを備え、
上記制御手段は、受信レベル調整モード時に上記各共振アンテナから出力される受信レベルの差をオフセット値として保持し、上記車両の運転時には、上記オフセット値に基づいて上記各共振アンテナの受信レベルを自動的に補正す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。
上記スイッチは、上記コイルと上記コンデンサとの間に接続され、上記制御手段により、上記車両の運転時にはオフとされ、受信レベル調整モード時には連続的にオンもしくは所定の周期でオンオフされ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における車両側受信レベル調整装置。
上記スイッチは、上記コイルもしくは上記コンデンサのいずれかに対して並列に接続され、上記制御手段により、上記車両の運転時にはオンとされ、受信レベル調整モード時には連続的にオフもしくは所定の周期でオンオフされ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における車両側受信レベル調整装置。