JPH02183635A - 路車間通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 この発明は道路交通網の所定位置に設置された路側装置
と、車両との間で各種データを送受信する路車間通信シ
ステムに関する。

く従来の技術〉 路車間通信方式の前身としては、車両に搭載されたナビ
ゲーション装置の位置較正を行なわせる路側ビーコン方
式がある。この方式は、主要道路上の２．５〜５Ｋｍの
間隔で路側アンテナを設置し、路側アンテナから道路上
の狭い領域に位置データ、方位データ等の標識データを
乗せた電波を放射し、この領域を通過する車両に｝票識
データを提供している。

そして、最近において、上記標識データに加えて、道路
交通情報や道路地図情報等の追加サービスを行うことや
、路側ビーコンの通信エリア内に存在する車両と管制局
との間における情報の交換を行なうことか可能な路車間
通信システムが提案されている。

上記現在提案されている路車間通信システムを実用化す
るためには、地上側、車両側共に困難な問題を抱えてい
る。即ち、地上側においては、車両か上記大量の情報を
取込む時間を与える為に、通信領域を拡大する必要があ
る。しかし、通信領域を拡大すると、路側アンテナの設
置位置に対する信号受信位置のずれが大きくなり、路側
アンテナ位置の検出が正確には行なえないことになると
いう問題か発生ずる。

また、大量の情報の内から走行方向に対応した情報を車
両に選別させる為に、車両走行方向を識別させる信号を
車両に提供する必要がある。

方、車両側においては、以下の３つの機能を必要とする
。即ち、 ■，地上側からの情報を短期間に取り込むと共に、地上
０１１１に送信する為に、通信領域の判定を行なうと共
に、通信順域内における高品質通信を確保すること、 ■．自車両の位置を較正する為に、路側アンテナ位置の
正確な検出を行なうこと、 ■．大量の情報の内から走行方向に対応した情報を選別
する為に、車両走行方向を検出すること、である。

上記■の通信領域の判定、及び高品質通信を確保する問
題を解決するために、車載アンテナとしてアップワード
ビームアンテナを使用して、建造物、道路等から反射さ
れる散乱波を受けないようにする方法を提案した（特願
昭６１−０５７３０参照）。

また、通信領域の判定は、レベル判定器の閾値を受信可
能なレベルを設定しておき、レベル判定器が受信機の受
信レベルが受信可能なレベル以上になると、ゲートを開
く方法が考えられる。

さらに、本件発明者等は昭和６３年１２月１７日に車載
アンテナを前方向指向性アンテナ、後方向指向性アンテ
ナ、及びアンテナ切替器で構成し、前方向指向性アンテ
ナから後方向指向性アンテナへの切り賛えは、路側アン
テナの位置検出をした時に行ない、後方向指向性アンテ
ナから前方向指向性アンテナへの切り替えは、通信領域
を離脱したと？ｌ＋定したときに時に行なう車載アンテ
ナ制御方式を提案した。

これによれば、路側アンテナに向かって走行している場
合には、動作アンテナを前方向指向性アンテナとし、前
方向指向性アンテナにより路側アンテナと交信し、路側
アンテナから遠ざかる場合には、動作アンテナを後方向
指向性アンテナにより路側アンテナと交信することによ
り、上記ア・ソプワードビームアンテナで交信する場合
よりも、さらに通信品質を向上させることができる。

また、残りの諸問題については、以下に示すＡＭ逆変調
方式の路側ビーコン方式を提供している（特願昭８２−
４５６１［ｉ参照）。即ち、路側アンテナが互に異なる
主放射方向を有する少なくとも１つずつのアンテナエレ
メントを有するものであり、送信データフレームにより
変調を施した第１の変調波信号を２分し、それぞれに対
して送信データフレームと同期し且つ互に逆相にされた
振幅変調信号により変調を施すことにより第２の変調波
信号を得、路側アンテナから第１の変調波信号によるビ
ームと、路側装置の位置で放射電界が落ち込むスプリッ
トビームとの合成ビームを放射するものである。

上記路側アンテナの放射電界強度特性を第７図に示す。

そして、車両側は、アンテナにより路側アンテナからの
放射電波を受信し、送信データで変調された第１の変調
波信号に基いて多量のデータ伝送を取り込むと共に、ス
プリットビームを形成する振幅変調成分を検波して、路
側アンテナの正面で急激な落ち込み特性を示す位置、即
ち路側アンテナの位置を検出することができる。また、
振幅変調信号の位相を比較することにより、振幅変調信
号が逆相か正相かを判定し、走行方向を検出することが
できる。

以上のように、本件発明者らは、ユーザサイドの要請に
応じて種々の改良を行なって、通信領域の判定、通信領
域内における高品質通信を確保、路側アンテナ位置の正
確な検出、走行方向を検出することができる車載装置を
提供した。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記技術的問題を全て解決した車載装置
をそのまま実用化すると、複雑且つ高価格になるという
問題がある。

即ち、上記路側ビーコン方式における受信装置を具体的
に構成した場合には、第８図に示されるように、車載ア
ンテナ、検波回路（４７）、バンドパスフィルタ（４８
）、検波回路（４９）、ピークホールド回路、（３７）
、レベル判定回路（４０）、位置検出用ゲート回７８（
３８）、コンパレータ（４１）等の複数のアナログ素子
を必要とする。

従って、通信領域の判定、及び通信領域の高品質通信の
確保、路側アンテナ位置の検出、走行方向の検出等を、
上記のようにそれぞれ独立した複雑な回路で行なわせる
と、装置が大型化すると共に、生産性が悪くなる。

また、当然に部品点数が多くなるので、生産性とも相俟
って高価格となる。これでは、路車間通信システムによ
り可能な限り多くの車両に交通情報を提供することによ
り、車両の運行をスムーズに行なわせるという要請を達
成し古ない。

この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
車載装置の構成を単純化すると共に、低コスト化を達成
することを可能にする路車間通信システムを提供するこ
とを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するためのこの発明は、車載装置が、受
信した合成ビームから第１の変調波成分、及び第２の変
調波成分を分離して抽出する抽出手段と、第１の変調波
成分より送信データフレームを再生するデータフレーム
再生手段と、再生された送信データフレームに基いて送
信データフレームクロックを検出する同期検出手段と、
送信データフレームクロックを分周して振幅変調信号の
周波数と同じ周波数のクロックを生成するクロック生成
手段と、第１の変調波成分のレベルに基いて通信可能な
領域か否かを判定し、上記クロックの位相と抽出された
第２の変調波成分の位相とを比較して車両がスプリット
ビームのどの領域にいるかを検出し、さらに、第２の変
調波成分の振幅を検出し、この振幅の変動に基いて第２
の変調波成分の落ち込み点を検出する演算処理手段とを
有するものである。

但し、上記演算処理手段が、第２の変調波成分を所定周
期にわたってサンプリングし、第２の変調波成分の振幅
を検出するものであってもよい。

く作用〉 以上の構成の発明によれば、演算処理手段により、第１
の変調波成分のレベルに基いて通信可能な領域か否かを
判定し、上記クロックの位相と抽出された第２の変調波
成分の位相とを比較して車両がスプリットビームのどの
領域にいるかを検出し、さらに、第２の変調波成分の振
幅を検出し、この振幅の変動に基いて第２の変調波成分
の落ち込み点を検出しているので、通信領域の判定、及
び通信領域の高品質通信の確保、路側アンテナ位置の検
出、走行方向の検出等を行なう回路を、それぞれ複数の
アナログ素子で構成するのと比較して、大巾に車載装置
の構成を単純化することができると共に、低コスト化を
達成することができる。

また、上記演算処理手段が、第２の変調波成分を所定周
期にわたってサンプリングし、第２の変調波成分の振幅
を検出するものであれば、第２の変調波成分から振幅を
検出する為の検波器を省略することができ、路車間通信
システムに適用される受信装置の構成を簡素化すること
ができる。

〈実施例〉 以下には、図面を参照して、この発明の実施例について
詳細に説明をする。尚、地上装置は既に示したＡ　Ｍ逆
変調方式の装置を使用する。

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図であり、車
載装置は、前方向指向性アンテナ（１）と、後方向指向
性アンテナ（２）と、動作アンテナを前方向指向性アン
テナ（１）から後方向指向性アンテナ（２）へ、或はそ
の逆に切替えるアンテナ切替器（３）と、受信増幅器（
４）と、受信増幅器（４）の受信出力を検波する検波器
（５）、検波器（５）の検波出力から変動成分を取除き
、第１の変調波成分の受信電界強度（以下受信レベルと
略称する）を抽出する低域フィルタ（６）と、検波器（
５）の検波出力から第２の変調波成分を抽出する帯域フ
ィルタ（７）と、受信増幅器（４）からの受信信号に基
づいて送信データフレームを復元するデータ再生器（８
）と、上記データ再生器（８）で復調された送信データ
フレームから同期クロックを検出する同期検出器（９）
と、同期検出器（９）からの同期クロックを１　／　ｎ
倍して振幅変調周波数と等しい周波数のクロック（以下
、このクロックを１　／　ｎクロックと称する）を生成
する第２の変調信号クロック再生器（１０）と、送信デ
ータフレーム中のアイドルビットを検出するアイドルビ
ット検出器（１１）と、上記受信レベル、第２の変調波
成分、１　／　ｎクロック、及びアイドルビットをディ
ジタル信号に変換する第１から第４のＡ／Ｄ変換器（１
２）　（１３）　（１４）　（１５）と、上記第１から
第４のＡ／Ｄ変換器（１２）　（１３）　（１４）　（
１５）によりディジタル変換された受信レベル、第２の
変調波成分、１　／　ｎクロック、及びアイドルビット
を入力とし、受信レベルに基いて受信可能な通信領域が
否かを判定し、１　／　ｎクロックに基づいて上記振幅
変調信号の位相変化を検出して車両が上記路側アンテナ
のどの主放射方向の領域にいるかを検出し、第２の変調
波成分から振幅を検出すると共に、振幅の急激な落ち込
みに基づいて路側アンテナ位置を検出し、さらにアイド
ルビット時にアンテナ制御信号を出力する演算処理装置
（１６）とを有する。

さらに詳細に説明すれば、前方向指向性アンテナ（１）
は、指向性が、水平方向よりも上方向で且つ前方向に主
放射領域を有し、また、上記後方向指向性アンテナ（２
）は、指向性が水平方向よりも上方向で且つ後方向に主
放射領域を有する。これらのアンテナ（１）　（２）は
、車両のボンネット、トランク、屋根等の室外に取付る
ことか可能であり、また室内の前後の窓に近接して設置
することも可能である。そして、車両が路側アンテナに
向かって走行している場合には、前方向指向性アンテナ
（１）を動作させて、路側アンテナと送受信を行ない。

車両が路側アンテナから遠ざかって走行している場合に
は、動作アンテナを前方向指向性アンテナ（１）から後
方向指向性アンテナ（２）に切替えて、路側アンテナと
送受信を行なっている。以上のようにアンテナを前方向
指向性アンテナ（１）と後方向指向性アンテナ（２）と
で構成することにより、他の車両、路面、周辺建物等か
らの反射波を受信せず路側装置から直接到来してくる波
のみをを選択的に受信することができ、高品質の通信を
行うことができる。

但し、受信装置の価格を下げる為に、アンテナ（１）（
Ｚを一つにしても良い。

受信増幅器（４）は、ＲＦ増幅回路（４ａ）、ミキサー
回路（４ｂ）、ＩＦ増幅回路（４ｃ）を有し、アンテナ
（１）（２）から入力された受信出力は、ＲＦ増幅、お
よびミキシングされて中間周波数に変換された後に、Ｉ
Ｆ増幅される。ＩＦ真出力２分され、検波器（５）、お
よびデータ再生器Ｂ）に出力される。

検波器（５）は、ＩＦ真出力検波した後、２分し、低域
フィルタ（６）、および帯域フィルタ（力に出力してい
る。

低域フィルタ（６）は、検波出力から変動成分を取除き
、受信アンテナの受信レベルに比例した電圧信号に変換
し、第１のＡ／Ｄ変換器（１２）に出力している。第１
のＡ／Ｄ変換器（１２）は、電圧信号をディジタル信号
に変換し、演算処理装置（１Ｂ）の入力端子（ＩＩ）に
供給する。

帯域フィルタ（７）は、検波出力から第２の変調波成分
を抽出し、第２のＡ／Ｄ変換器（１３）に出力している
。第２のＡ／Ｄ変換器（１３）は、抽出された第２の変
調波成分をディジタル信号に変換した後、演算処理装置
（１６）の入力端子（１２）に供給する。

上記データ再生器（８）は、ＩＦ比出力ら受信データ信
号を復調し、これを同期検出器（９）、アイドルビット
検出器（１１）、およびデータ処理装置に供給している
。同期検出器（９）は、受信データ信号から同期クロッ
クを検出し、同期クロックをデータ再生器にフィードバ
ックすると共に、第２の変調信号クロック再生器（１０
）に供給する。第２の変調信号クロック再生器（１０）
は、同期クロックを１　／　ｎ倍して、レート周波数を
振幅変調信号の周波数と等しくした１／ｎクロツクを生
成する。第３のＡ／Ｄ変換器（１４）は、１／ｎクロツ
クをＡ／Ｄ変換した後、演算処理装置（１Ｇ）の入力端
子（１３）に供給する。

アイドルビット検出器（１１）は、受信データフレーム
からブロックデータ間に挿入されているアイドルビット
を検出する。第４のＡ／Ｄ変換器（１５）は、アイドル
ビットをＡ／Ｄ変換した後、演算処理装置（１６）の入
力端子（ｉ４）に供給する。

演算処理装置（１６）としては、例えば、メモリと一体
化された１チツプマイコンがコンパクトに構成ことがで
き、また紅済的に好ましいが、ＲＯＭとＲＡＭとＣＰＵ
で構成されたマイクロコンピュータを使用することが可
能である。

上記演算処理装置（１６）は、入力端子（１１）に供給
されるディジタル化された受信レベルに基づいて、受信
レベルが通信可能なレベルか否かを判定する通信領域判
定プログラム、入力端子（１２）に供給される第２の変
調波成分のディジタル信号と、入力端子（ｉ３）に供給
される１　／　ｎ同期クロックとに基づいて車両が路側
アンテナの何れの主放射領域にいるかを判定して走行方
向を検出する走行方向検出プログラム、入力端子（１２
）に供給されるディジタル化された第２の変調波成分の
振幅を検出するプログラム、さらに振幅の変動に基いて
第２の変、７！１波成分のレベルの落ち込を検出し、こ
の落ち込んだ地点を路側アンテナの位置とする位置検出
プログラム、入力端子（１４）にアイドルビットが入力
されたタイミングで動作アンテナを前方向指向性アンテ
ナ（１）から後方向指向性アンテナ（２）へ、或はその
逆に切り替えるアンテナ制御信号を生成するプログラム
等を記憶している。そして、上記各プログラムに基いて
通信領域の判定、路側アンテナ位置の検出、走行方向の
検出、アンテナ選択等を行ない、通信領域判定信号Ｅｌ
、位置検出信号Ｅ２、走行方向検出信号Ｅ３．Ｅ４をデ
ータ処理装置に供給すると共に、アンテナ制御信号Ｅ５
゜Ｅ６をアンテナ切替器（３）に供給する。

上記各信号の出力形態は次のように設定されている。即
ち、通信領域判定信号Ｅｌは、車両が通信領域外である
場合には、ＬＯＶレベルとなり、通信領域内の場合には
、ＩＩ　Ｉ　ＣＩ＋レベルとなるものとする。そして、
ｌｌＩＣ１１レベルの信号が出力されている間にデータ
処理装置は位置データ、交通情報等の各種データを取り
込む。

上記位置検出信号Ｅ２は、幅の狭いパルスであり、この
パルスを受けたデータ処理装置は、通信領域侵入時に取
り込んだ位置データ等をパルスを受は取った地点に合わ
せる等して現在位置の較正等を行なう。

上記走行方向検出信号Ｅ３は、１　／　ｎクロックと振
幅変調信号とが同相である方向から逆相である方向に走
行した場合には、ＬＯＷレベルとなり、走行方向検出信
号Ｅ４はＩｔ　Ｉ　Ｇ　ＩＩレベルとなるものとする。

一方、１　／　ｎクロックと振幅変調信号とが逆相であ
る方向から正相である方向に走行した場合には、走行方
向検出信号Ｅ３は、ＩＩ　Ｉ　Ｃ！＋レベルとなり、走
行方向検出信号Ｅ４は、ＬＯＷレベルとなるものとする
。そして、走行方向が判定できない場合には、走行方向
検出信号Ｅ３．Ｅ４共にＬＯ％レベルの信号を出力する
。

上記アンテナ制御信号Ｅ５．Ｅ６は、前方向指向性アン
テナ（１）を動作さる場合には、Ｅ５がＩＩ　Ｉ　ＣＩ
Ｉレベル、Ｅ６がＬＯＷレベルとなり、後方向指向性ア
ンテナ（２）を動作させる場合には、Ｅ５がＬＯＷレベ
ル、Ｅ６が旧ＧＨレベルとなるものとする。

尚、上記ＩＩ　Ｉ　Ｇ　１ルベル、ＬＯｗレベルの状態
は、信号の授受における約束事であって、ＩＩ　Ｉ　Ｇ
　！＋レベル。

ＬＯＷレベルを逆にすることは、何等差し支えがない。

上記車載装置の動作を第２〜５図に基いて説明する。

第２図は、受信電界強度分布、及び第２の変調波成分の
検出レベル分布を示す図であり、受信電界強度分布は、
路側アンテナの正面で大きくなり、路側アンテナから離
れるに従って小さくなる（第２Ａ図参照）。そして、実
際の道路では、近在する建造物や他の車両等による電波
の散乱の影響を受けてフェージングが発生し、山形の分
布にピッチの細い変動が乗った特性を示す。電界強度は
受信レベルに比例するから、電界強度分布は受信レベル
分布と見做すことができる。そして、電界強度が第２Ａ
図中の閾値ｅｃよりも大きい範囲では、十分良好な通信
か行なえるものと見做し、この範囲を通信領域と判定し
ている。電界強度が大きくなってくるとフェージングも
減少し、高精度の位置検出が可能になる。そこで、第２
Ａ図中の閾値ｅｐより大きい範囲を位置検出領域とする
。尚、上記閾値ｅｃ、ｅｐは演算処理装置く１６）に記
憶されている。

また、第２Ｂ図に示される位置検出用の第２の変調波成
分の検出レベルは、受信電界強度レベルと同様にフェー
ジングの影響を受けて細いピッチの変動かある。そして
、路側アンテナに近づくに従ってレベルが高くなり、路
側アンテナの正面で急激に立ち下がり、再び急激に立ち
上がる。そして、路側アンテナから離れるに従って細か
いピッチの変動を含んた山形の特性を示しながら減少し
ていく。

そこで、路側アンテナの位置検出は、第２の変調波成分
の振幅ｅ　ｐｏｓを算出し、ｅ　ｐｏｓと山形の変化と
を比較し、両者の比が所定値ｅβ以下になる点を路側ア
ンテナの設置位置と判定し、位置検出を行なう。尚、上
記ｅβは、ｅβ−α・ｅ　ＩｎａＸｐなる式により求め
られる。またα−（１／２）　ｋ（ｋ−１，２，３・・
・）とする。

第３図は、上記ｅ　ｐｏｓの算出を説明する為の波形図
である。即ち、演算処理装置（１Ｂ）は、第２の変調波
成分のディジタル信号ｅＩ２を後述する時間間隔Δτで
一周期（２ＴＯ）にわたってサンプリングし、さらにサ
ンプリングした値を総和することにより、ｅＨ２の振幅
に比例した値ｅ　ｐｏｓを求めることができる。即ち、
上記ｅ　ｐｏｓは第２の変調波成分の振幅と見做すこと
ができる。尚、第３図ではｅ１２の一周期にわたってサ
ンプリングしているが、周期の整数倍にわたってサンプ
リングしてｅ　ｐｏｓを求めることも可能である。

第４図は、走行方向の検出を説明する為の波形図であり
、第４図においてｅＨは１　／　ｎクロックの波形であ
り、ｅ１２は第２の変調波成分をディジタル変換した信
号の波形であり、両信号が同位相の状態を示している（
逆位相の場合には、ｅＨ２のＬＯＷレベルとＩＩ　Ｉ　
ＣＩ＋レベルとが入れ代わる。τは、ｅＨ２が帯域フィ
ルタ（７）を通過するためｅ１３より遅延する時間であ
る。この遅延時間τの影響があるので、そのまま１　／
　ｎクロックと第２の変調波成分とに基いて正相か逆相
かを判定すると走行方向を誤って検出する可能性がある
。

そこで、演算処理装置（Ｉ６）は、Ａ／Ｄ変換器による
ｅＨ２，ｅ１３のサンプリング間隔をΔτとし、ｅＨ２
とｅ］３とを、ｅ１３の立ち上がりのタイミングから一
周期２ＴＯにわたってＪＭ回（ＪＭ−２ＴＯ／△τ）サ
ンプリングを行ない、ｅＨ３の半周期ＴＯの間（サンプ
リング回数Ｊ　Ｔ−ＴＯ／Δτ）に両者が同じ状態にな
っている回数と、異なる状態になっている回数とに基い
て、同相か逆相かを判定する。このようにすることによ
り、遅延時間τに拘りなく、正確に走行方向を検出する
ことかができる。尚、上記遅延時間τは、−一１定、及
び計算により予め求めることができる値である。

そして、演算処理装置（１Ｇ）は第５図のプログラムに
従って通信領域の判定、走行方向の検出、路側アンテナ
位置の検出を行なう。尚、これらのブログラムは車両が
路側アンテナの通信領域外から通信領域に向かって進行
し、通信領域に侵入し、そして、通信領域を通り抜けて
離脱する場合を想定している。

第５Ａ図は、この装置全体のメインフローチャートであ
り、ステップ■において、システムの初期設定をする。

これにより、車両が通信領域外にいることを明確にする
。ステップ■において、前方向指向性アンテナ（１）の
受信レベルに基づいて通信領域に侵入していることを判
定をする。ステップ■において、走行方向を検出する。

ステップ■において、位置検出を行なう。ステップ■に
おいて、動作アンテナを前方向指向性アンテナ（１）か
ら後方向指向性アンテナ（２）に切替える。ステップ■
において、後方向指向性アンテナ（２）の検出レベルに
基づいて路側アンテナ位置の検出をする。ステップ■に
おいて後方向指向性アンテナ■の受信レベルに基づいて
通信領域を離脱していることを判定し、ステップ■の処
理に戻る。尚、それぞれの処理はサブルーチンでおこな
わている。

第５Ｂ図は、初期設定フローチャートを示す図であり、
ステップ■からステップ■において、アンテナ制御信号
Ｅ５をｌｌｌＧ１１レベル、Ｅ６をＬＯＷレベル、通信
領域判定信号ＥｌをＬＯＷレベル、位置検出信号Ｅ２を
ＬＯｗレベル、走行方向検出信号Ｅ３．Ｅ４を１□０Ｗ
レベル、さらに、ステップ■においてメモリ変数ａ　１
ｌａＸｐを０にし、ステップ■においてメインフローチ
ャートに戻る。

第５Ｃ１図は通信領域への侵入判定のフローチャートで
あり、ステップ■において、メモリ変数Ｎを「１」にす
る。ステップ■において、入力端子（１１）に供給され
た受信レベルに比例した電圧ｅｉｌに基いて極小値ｅ　
１ｎを検出し、これを演算処理装置（１６）内のメモリ
に格納する。尚、変動の極小値をとったのは、車両の進
行と共に、フェージングにより変動するからである。ス
テップ■において、ｅ　１ｎとｅｅとを比較し、ｅｍｉ
ｎ＞ｅｅでない場合には、ステップ■に戻る。上記ステ
ップ■において、逆に、ｅｆｆｌｉｎ＞ｅｅである場合
には、ステップ■において、ｅ　ａ＋ＩｎがＮＭ回連続
してｅａ＋ｉｎ＞ｅｃとなるか否かを判別し、ｅ　ｌｌ
１ｉｎがＮ　Ｍ回連続してｅａ＋Ｉｎ＞ｅｃとらない場
合には、ステップ■において、ＮをＮ＋ｌにし、ステッ
プ■に戻る。上記ステップ■において、ｅ　１ｎがＭ回
連続してｅｆｆｉｒｎ＞ｅｃである場合には、ステップ
■において、通信領域に侵入したと判定して、通信領域
判定信号Ｅ１をＩＩ　Ｉ　Ｇ　１ルベルにする。ステッ
プ■において、メインフローに戻る。

上記の処理フローによれば、フェージングによる変動の
極小値がＮＭ回連続して閾値ｅＣより大きい場合に、初
めて通信領域に侵入したと判定しているので、正確に通
信領域に侵入したことを判定することができ、通信領域
判定信号Ｅｌが旧ＧＨレベルの期間中に、データ処理装
置にデータを取り込ませることができる。

第５Ｃ２図は、第５Ｃ１図のステップ■における極小値
検出のフローチャートを示し、ステップ■においてメモ
リ変数ＮＣを「０」にする。ステップ■において入力端
子（１１）から供給される電圧信号ｅｌｌをＣＰＵ内の
メモリに取込む。ステップ■においてｅＮを極小値とし
て格納する。ステップ■において入力端子（１１）から
供給される次の電圧信号ｅｉｌを取込む。ステップ■に
おいてステップ■で格納したｅ　ｌｌ１ｉｎの値と、ａ
ｌｌの値とを比較し、ｅｍｌｎ＞ｅｉｌである場合には
、ステップ■においてメモリ変数ＮＣを「１」にし、ス
テップ■から■の処理を繰返す。上記ステップ■におい
てｅｍｌｎ　＜　ｅ　ＩＩである場合には、ステップ■
においてメモリ変数ＮＣが「１」であるか否かを判別し
、「１」でないと判別した場合には、ステラ■から■の
処理を繰り返す。逆に、ステップ■においてメモリ変数
ＮＣが「１」でないと判別した場合には、ステップ■に
おいて第５Ｃ１図のステップ■に戻る。

第５Ｄ図は、上記第４図の波形図に基いて走行方向検出
を行なうフローチャートであり、ステップ■、■におい
てメモリ変数Ｅｌｌ、ＥＯＩを「０」にする。ステップ
■においてメモリ変数Ｎを「１」にする。ステップ■、
■においてメモリ変数Ｎｌ、ＮＯを「０」にする。上記
Ｅｌｆは位相ｆす定１・ψ作中にｅ１２とｅｉ３とが同
位相と判定される回数であり、ＥＯＩは逆位相と判定さ
れる回数である。上記Ｎ１は走行方向検出中において、
またｅ　ｉ２　（帯域フィルタ（７）による遅延を考慮
したもの）と、ｅ１３とが同しになった回数であり、Ｎ
Ｏは両人力が異なった回数である。

ステップ■において入力端子（１３）から供給される電
圧信号ｅ１３を演算処理装置（１６）内のメモリに取り
込む。ステップ■において、ｅ１３かＬＯＷレベルか否
かを判別し、ＬＯＷレベルでない場合には、ステップ■
の処理を繰返し、ｅ１３が１、ＯＷ　レベルである場合
には、ステップ■において、入力端子（１３）から供給
されるｅ１３を取り込む。ステップ■においてｅｉ３が
ＩＩ　Ｉ　Ｇ　１ルベルか否かを判別し、ｅ１３が１１
１　Ｃ１１レベルでない場合には、ステップ■の処理を
繰返し、ｅ１３がＩＩ　Ｉ　ＣＩ＋レベルである場合に
は、ステップ［株］において、サンプリング回数設定用
のメモリ変数をＪを「１」にする。

即ち、上記ステップ■から■まての処理により、ｅｉ３
が最初にＬＯＷレベルになった時からｌｌｌＣｌ＋レベ
ルに転するタイミングが検出される。そして、メモリ変
数Ｊを「１」にして、位相比較に入る。

ステップ■においてｅ１３を時間間隔へτでサンプリン
グし、ステップ■においてメモリＥ３ｆ月に格納する。

ステップ■において入力端子（１２）から供給される電
圧信号をｅｉ２を取り込み、ステップ■においてｅｉ２
をΔτでサンプリングしてメモリＥ２ｉ月に格納する。

ステップ■においてサンプリングをＪＭ回（２Ｔｏ／Δ
τ回）行なったか否かを判別し、ＪＭＭ回行っていない
と判別した場合には、ステップ［有］において、メモリ
変数ＪをｒＪ＋ＩＪにし、ステップ■において△てだけ
遅延さ、ステップ■の処理をする。即ち、ＪＭ回サンプ
リングするまでステップ■からステップ■の処理を繰り
返す。そして、サンプリングをＪ　Ｍ回行なったと判別
した場合には、ステップ■において、メモリ変数Ｊを「
１」にする。

ステップ＠においてＥ３ｉ月に格納したｅ１３の値と、
Ｅ２１Ｊｌに格納したｅｊ２の値とが等しいか否かをＪ
　−１，２，３・・・ＪＴについて判別し、等しい場合
には、ステップｑノ１こおいて、ＮＩをｒＮ　Ｉ　＋１
にし、等しくない場合には、ステップ■において、Ｎｏ
をｒＮＯ＋ｌｊにする。そして、ステップ＠において、
ステップ■から＠の処理をＪＴ回（ｅ１３の判周期のサ
ンリング回数）行なったか否かを判別し、ＪＴ回行なっ
ていないと判別した場合には、ステップ■においてメモ
リ変数Ｊを「Ｊ＋１」にし、ステップ■の処理をする。

逆に上記ステップ［相］においてステップ■から＠の処
理をＪＴ回行なったと判別した場合には、ステップ■に
おいてｅｉ２とｅｉ３とが同じ値になった回数（Ｎｌ）
と、ｅ１２とｅ１３とが異なった値になった回数（ＮＯ
）とを比較し、Ｎｌ＞Ｎｏである場合には、ステップ■
において、ｅ１２とｅ１３とは同相であると判定し、メ
モリＥＩ＋Ｎｌを旧Ｇｌｌレベルにし、Ｎｌ＜Ｎｏであ
る場合には、ステップ［相］においてＥＩｉＮｌの状態
をｔ、ＯＷレベルする。そして、ステップ［相］におい
て上記ステップ■から［相］までの処理をＭ回行なった
か否かを判別し、Ｍ回行なっていない判別した場合には
、ステップ■においてメモリ変数ＮをｒＮ＋ＩＪにし、
ステップ■から［相］の処理を行なう。上記ステップ０
において逆にＭ回行なっていると判別した場合には、ス
テップＯにおいてｅｉ２とｅｉ３とか同位相と判定され
る回数（Ｅｌｌ）と、逆位相と判定される回数（ＥＯＩ
）とを比較し、Ｅｌｌ）ＥＯＩである場合には、ステッ
プ■において走行方向検出信号Ｅ３をＩＩ　Ｉ　ＣＩ＋
レベルにし、ステップ■においてＥ４をＬＯＷレベルに
する。逆に、Ｅｌｌ＜ＥＯＩである場合には、ステップ
＠において走行方向検出信号Ｅ３をＬＯＷレベル、ステ
ップ■においてＥ４を１１１　Ｇ　１ルベルにする。ス
テップ■においてメインフローに戻る 以上の走行方向検出フローを要約すれば、■から■まで
のステップにより、初期設定を行ない。

■から［相］までのステップにより、ｅ１３が最初にＬ
ＯＷレベルになった時からＩＩ　Ｉ　Ｃ１ルベルに転す
るタイミングが検出される。

そして、■から０までのステップにより、ｅｉ３の一周
期２ＴＯにわたってＪＭ回（ＪＭ−２ＴＯ／△τ）サン
プリングを行ない、これをメモリＥ１　（Ｎ）に−時格
納し、ｅｐ３の判周期ＴＯの間にｅｐ２とｅ１３とが同
じ状態になっている回数（Ｎｌ）と、ｅｐ２とｅ１３と
が異なった値になった回数（ＮＯ）とに基いて、−時的
に同相か逆相かをＭ回判定している。

次に、０から［有］までのステップにより、ｅ１２とｅ
１３とが同位相と判定される回数（Ｅｌｌ）と、逆位を
目と判定される回数（ＥＯＩ　）とを比較し、メモリＥ
ｌｌの数が多ければ、最終的にｅ１２とｅｐ３とが同相
であると判定し、走行方向判定信号Ｅ３をｌｌＩＣ１１
レベル、Ｅ４をＬＯＷ　レベルトすル。逆にＥＯＩの数
が多ければ走行方向判定信号Ｅ３をｔＯＷレベル、Ｅ４
をＩＩＩＧＨレベルにしている。

第５Ｅ１図は、路側アンテナの位置検出を示すフローチ
ャートであり、ステップ■において、車両が位置検出領
域（第２図Ａ参照）へ侵入していることを判定する。こ
れは、第５Ｂ図に示したフロチャートのステップ■のｅ
ｃをｅｐに置き換え、ステップ■の処理を除いたフロー
チャートで実行される。また、変数ＮＭは通信領域判定
の数と−致さる必要はなく、多くても少なくても良い。

そして、ステップ■においてｅｐ２の振幅ｅ　ｐｏｓを
検出する（第３Ｅ２図参照）。ステップ■においてピー
ク値ｅ　ｍａｘｐと振幅ｅ　ｐｏｓとを比較し、ｅ　ｆ
ＩｌａＸｐ＞　ｅ　ｐｏｓでない場合には、ステップ■
においてｅ　ｐｏｓを現時点でのピーク値として保持し
、ステップ■においてｅｐ−α・ｅ　ｍａｘｐなる式に
基づいてｅｐを算出する。

（但し、α−（１／２）　ｋであり、ｋシフト回数であ
り、適当に設定することが可能である。βは検出レベル
の急激な落ち込みを検出するための係数である。） 上記ステップ■において、逆にｅ　ｌｌ１ａＸｐ＞　ｅ
　ｐｏｓである場合には、そのままステップ■の処理を
する。ステップ■においてｅ　ｐｏｓとｅｐとを比較し
、ｅ、ｐｏｓ＞ｅｐの場合には、ステップ■の処理に戻
り、ｅ　ｐｏｓ　＜　ｅｐになるまでステップ■から■
の処理を縁り返す。そして、ｅｐｏｓ＜ｅｐとなると・
ステップ■において、位置検出信号Ｅ２をＩＩ　Ｉ　Ｃ
ＩＩレベルにし、ステップ■においてメインフローに戻
る。

第５Ｅ’）図は、上記第５Ｅ１図のステップ■における
ｅ１２の振幅ｅ　ｐｏｓを、第３図の波形図に基いて検
出するサブルーチンを示す。ステップ■において演算処
理装置（１Ｂ）内のｅ　ｐｏｓ格納メモリを「０」にす
ると共に、ステップ■において変数メモリＪを「１」に
する（初期化する）。ステップ■において入力端子（１
２）に供給された第２の変調波成分の電圧信号ｅ１２を
、演算処理装置（１６）内のメモリに格納する。ステッ
プ■においてｅｐｏｓ　−ｅｐｏｓ＋ｅｆ２なる式に基
いて順次ｅ　ｐｏｓを算出し、ステップ■においてｅ　
ｐｏｓをＪＭ回（ｅｐ２の一周期にわたるサンプリング
回数）算出したか否かを判別し、１Ｍ回算出していない
と判別した場合には、ステップ■においてＪをＪ＋１に
し、ステップ■においてΔτだけ遅延させ、ステップ■
の処理をする。即ち、ＪＭ回サンプリングするまでステ
ップ■からステップ■の処理を繰り返す。そして、サン
プリングをＪＭ回行なったと判別した場合には、ステッ
プ■において第５Ｅ１図のステップ■に戻る。

以上の路側アンテナ検出フローチャートによれば、演算
処理装置（１６）により第２の変調波成分の振幅ｅ　ｐ
ｏｓを検出しているので、第２の変調べ成分を検波して
振幅を検出する為の検波回路を不要とすることができ、
車載装置の構成を簡素化することができる。

また、順次検出される振幅ｅ　ｐｏｓの内から最大値ｅ
　１ｌａＸｐを検出し、この最大値をｅｐ−α・ｅＢｘ
ｐなる式に代入することにより、第２の変調波成分の急
激な落ち込みの検出するための基準をｅｐ−α拳ｅｍａ
ｘｐなる式により求め、さらに、ｅｐｏｓとｅｐとを比
較することにより、第２の変調波成分の急激な落ち込み
の検出を相対的に行なっている。

即ち、閾値ｅβを第２の変調波成分の検出レベルの変化
に基いて変動させているので、受信装置の感度のバラツ
キや、路側アンテナと離れた車線を走行した場合におけ
る受信レベルのバラツキ等による路側アンテナ位置の検
出ミスを防止することができる。

しかも、ｅβ−Ｑ　’　ｅ　ｆｆ１ａＸｐなる式によれ
ば、ｅ　ｍａＸＩ）を２　ｋＣｋ−１，２，３，−）で
割ることにより、θβ値を算出することができる。即ち
、ｅ　ｍａｘｐをに回シフトするだけで、ｅβを求める
ことができるので、αとして適当な数値を代入するのと
比較して非常に処理速度を速くすることができる。

第５Ｆ図は、アンテナ切替えのフローチャートを示し、
ステップ■において、人ツノ端子（１４）から人力され
るアイドルビットｅｉ４を演算処理装置（１６）内のメ
モリに取込む。ステップ■において、ｃｉ４かＩＩ　Ｉ
　Ｇ　Ｉ＋レベルか否かを判定し、ＩＩ　Ｉ　Ｇ　Ｈレ
ベルであると判定した場合には、ステップ■においてア
ンテナ制御信号Ｅ５を１．０νレベルにし、ステップ■
においてＥ６をＩＩ　Ｉ　ＣＩ＋レベルにする。即ち、
ステップ■と■の処理により動作アンテナを前方向指向
性アンテナ（１）から後方向指向性アンテナ（２）に切
替える。ステップ■においてメインフローに戻る。

第５Ｇ図は、第５Ｅ図で説明した位置検出後における元
の状態への復帰フローチャートである。

ステップ■において入力端子（ｉ２）に供給された電圧
信号ｅｉ２に基いてｅ　ｐｏｓを検出し、これを演算処
理装置（１Ｇ）内のメモリ格納する。ステップ■におい
てｅ　ｐｏｓとｅβとを比較し、ｅ　ｐｏｓ　＜　ｅβ
の場合には、ステップ■の処理に戻り、ｅｐＯ３＞ｅβ
になるまでステップ■及び■の処理を繰り返す。そして
、ｅｐ□Ｓ＞ｅβとなると、ステ・ンブ■において、位
置検出信号Ｅ２をＬＯＷレベルにし、ステップ■におい
てメインフローに戻る。

第５Ｈ図は車両が通信領域から離脱する場合のフローチ
ャートである。

ステップ■においてメモリ変数Ｎを「１」にする。ステ
ップ■において、入力端子（１１）に供給された受信レ
ベルの極小値（ｅｍｉｎ）を演算処理装置（１６）内の
メモリに格納する。ステップ■において、極小値とｅｅ
とを比較し、ｅｆｆｌｌｎ＜ｅｃでない場合には、ステ
ップ■に戻る。上記ステップ■において、逆に、ｅｍｉ
ｎ＞ｅｅである場合には、ステップ■において、極小値
がＮＭ回連続してｅｍｉｎ＞ｅｃとなるか占かを判別し
、極小値がＮＭ回連続してｅ［Ｉｉｎ＞ｅｅとらない場
合には、ステップ■において、ＮをＮ＋１にし、ステッ
プ■に戻る。上記ステップ■において、極小値がＭ回連
続してｅｍｌｎ＜ｅｃである場合には、ステップ■にお
いて、通（≦領域を離脱したと判定して、通信領域判定
信号Ｅ１をＬＯＷレベルにする。ステップ■において川
明設定（メインフローチャートのステップ■）を行なう
。

第６図は、他の実施例を示すフローチャートであり、上
記実施例と相違する点は、第５Ｅ１図のステップ■にお
ける位置検出領域の判定を、受信レベルのディジタル信
号ｅｌｆの極小値とｅｐ　　（第２Ａ図２１（α）との
比較に基いて行なうのに替えて、ｅ　ｐｏｓとｅｐとの
比較に基いて行なっている点である。

即ち、第６Ａ図のステップ■において、メモリ変数Ｎを
「１」にする。ステップ■において、入力端子（１２）
に供給された電圧信号ｅｉ２の極小値ｅ　ｍｉｎを検出
し、これを演算処理装置（１６）内のメモリに格納する
。尚、極小値をとったのは、ｅｉ２も車両の進行と共に
、フェージングにより変動するからである。ステップ■
において、ｅｍｌｎとｅｐとを比較し、ｅａ＋Ｉｎ＞ｅ
ｌ）でない場合には、ステップ■に戻る。上記ステップ
■において、逆に、ｅｍｌｎ＞ｅｐである場合には、ス
テップ■において、ｅ　ｌｌ１ｉｎがＮＭ回連続してｅ
ｍｌｎ＞ｅｃとなるか否かを’Ｉ’ｌｌ別し、ｅ　ｍｉ
ｎがＮＭ回連続してｅｍｉｎ＞ｅｌ３とらない場合には
、ステップ■において、ＮをＮ＋１にし、ステップ■に
戻る。上記ステップ■において、ｅ　ｗｉｎがＭ回連続
してｅ　ｍｉｎ＞ｅｐである場合には、ステップ■にお
いて、通信領域に侵入したと判定して、通信領域判定信
号Ｅ１をＩＩ　Ｉ　ＣＩ＋レベルにする。ステップ■に
おいて、メインフローに戻る。

上記の処理フローによれば、第２の変調波成分に基いて
位置検出領域の判定を行なうことができる。

第６Ｂ図は、上記第６Ａ図のステップ■における極小値
検出のフローチャートを示し、ステップ■においてａＷ
処理装置（１６）の極小値ｅ　１１ｉｎを格納するメモ
リを「０」にし、ステップ■においてメモリ変数ＮＣを
「０」にする（初期化する）。

ステップ■においてｅ　ｐｏｓを検出する（第５Ｅ２図
のサブルーチン）。ステップ■においてｅ　ｐｏｓを極
小値として演算処理装置（１６）内のメモリに取込む。

ステップ■において次に検出されるｅ　ｐｏｓを取込む
。ステップ■においてステップ■て格納したｅ　ｗｉｎ
の値と、ｅ　ｐｏｓの値とを比較し、ｅ　ｍｉｎ　＞　
ｅ　ｐｏｓである場合には、ステップ■においてメモリ
変数ＮＣを「１」にし、ステップ■から■の処理を繰返
す。上記ステップ■においてｅｍｉｎ　＜　ｅ　ｐｏｓ
である場合には、ステップ■においてメモリ変数ＮＣが
「１」であるか否かを判別し、「１」でないと判別した
場合には、ステラ■から■の処理を繰り返す。逆に、ス
テップ■においてメモリ変数ＮＣが「１」でないと判別
した場合には、ステップ■において第６Ｃ１図のステッ
プ■に戻る。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば前方向指向性アンテナ（１）と後方向指向性ア
ンテナ（２）とを従来と同様に一つのアンテナで構成し
、アンテナ切替器（３）、アイドルビット検出器（１１
）を省略することが可能であり、その他種々の設計変更
を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のこの発明であれば、受信装置の演算処理手段によ
り、第１の変調波成分のレベルに基いて通信可能な領域
か否かを判定し、振幅変調信号の周波数と同し周波数の
クロックの位相と第２の変調波成分の位相とを比較して
車両がスブリットビムのどの領域にいるかを検出し、さ
らに、第２の変調波成分の振幅を検出し、振幅の変動に
基いて第２の変調波成分のレベルの落ち込み点を検出し
ているので、通信領域の判定、及び通信領域の高品質通
信の確保、路側アンテナ位置の検出、走行方向の検出等
を、それぞれ独立した回路で行なイつせるように構成す
るのと比較して、大１↑１に車載装置の構成を簡素化す
ることができると共に、低コスト化を達成することがで
きる。

従って、多くの車両に車載装置を搭載することを可能に
することができるので、路車間通信システムの活用を促
進させ、車両の運行をスムーズに行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示すブロック図、第２図
は、受信電界強度分布、及び第２の変調波成分の検出レ
ベル分布を示す図、 第３図は、第２の変調波成分と１／［１のクロックとを
１　／　ｎクロックの一周期にわたってサンプリングし
た状態を示す波形図、 Ｔ４４図は、第２の変調波成分を一周期にわたってサン
プリングした状態を示す波形図、第５図は、フローチャ
ート、 第６図は、他の実施例、 第７図は、Ａ／Ｍ逆変調方式の放射電界強度を模式的に
示す図、 第８図は、従来の車載装置のブロック図。 （４）・・受信増幅器、（８）・・データ再生器、（９
）・・・同期検出器、 （１０）・・・第２の変調信号クロック再生器、（１Ｇ
）・・・演算処理装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送信データフレームにしたがった信号により変調を
   施した第１の変調波信号によるビームと、送信データフ
   レームと同期し且つ互に逆相にされた振幅変調信号によ
   り変調を施した第２の変調波信号によるスプリットビー
   ムとを合成した合成ビームを、道路交通網の所定の位置
   に設置された路側アンテナから放射し、上記合成ビーム
   を受信する車載装置が、合成ビームから送信データフレ
   ームを復元して、各種データを取り込むようにした路車
   間通信システムにおいて、 上記車載装置が、受信した合成ビームから第１の変調波
   成分、及び第２の変調波成分を分離して抽出する抽出手
   段と、 第１の変調波成分より送信データフレームを再生するデ
   ータフレーム再生手段と、 再生された送信データフレームに基いて送信データフレ
   ームクロックを検出する同期検出手段と、 送信データフレームクロックを分周して振幅変調信号の
   周波数と同じ周波数のクロックを生成するクロック生成
   手段と、 第１の変調波成分のレベルに基いて通信可能な領域か否
   かを判定し、上記クロックの位相と抽出された第２の変
   調波成分の位相とを比較して車両がスプリットビームの
   どの領域にいるかを検出し、さらに、第２の変調波成分
   の振幅を検出し、この振幅の変動に基いて第２の変調波
   成分のレベルの落ち込み点を検出する演算処理手段を有
   することを特徴とする路車間通信システム。 ２、上記演算処理手段が、第２の変調波成分を所定周期
   にわたってサンプリングし、第２の変調波成分の振幅を
   検出するものであることを特徴とする上記特許請求の範
   囲第１項記載の路車間通信システム。