JPH0439119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は路側ビーコン方式に関し、さらに詳
細にいえば、出発点の情報を入力した後は、少な
くとも車速データ、および方位データを入力とし
て車両の現在位置を表示するようにしたナビゲー
シヨンシステムにおける車両位置較正を行なうた
め、およびデータ伝送を行なうために使用される
新規な路側ビーコン方式に関する。

〈従来の技術〉 従来から、車両に小型のコンピユータとデイス
プレイ装置とを搭載し、コンパクトデイスク等か
らなる記憶装置に記憶させられている道路地図デ
ータを読出してデイスプレイ装置に表示させると
ともに、車速センサからの車速データ、および方
位センサからの方位データを入力として、各時点
における車両の位置の算出、および走行方向の判
定を行ない、これら算出結果、および判定結果に
基いて、デイスプレイ装置に表示されている道路
地図の該当部分に車両を示す表示を付加するよう
にした、いわゆるナビゲーシヨンシステムが提供
されるようになつてきている。

このようなナビゲーシヨンシステムを使用すれ
ば、車両の現在位置、および走行方向とを視覚に
より簡単に識別することができ、道に迷うことな
く、確実に目的地まで到達することができる。

しかし、上記の構成のナビゲーシヨンシステム
においては、車速センサ、方位センサが必然的に
有している誤差が、走行距離の増加とともに累積
され、走行距離が所定距離以上になると（但し、
この所定距離は各車両における車速センサ、方位
センサの誤差の程度、各センサの配設位置におけ
る雰囲気条件の変動等により定まるものであり、
必ずしも一定の距離ではない）、デイスプレイ装
置における車両表示位置が実際の車両位置から大
幅にずれ、本来の機能を発揮させることができな
くなつて、道に迷つてしまうという状態が発生す
ることになる。

このような問題点を解決する目的で、道路交通
網に、上記累積誤差が所定値以上になる距離より
も短い所定距離毎に路側アンテナを配設し、この
路側アンテナから位置データ、および道路方向デ
ータを含み信号を、比較的狭い範囲にのみ送信
し、車両に取付けられたアンテナにより上記信号
を受信してコンピユータに取込み、受信信号に基
づいて車両の位置、および走行方向を正しいデー
タに較正する、いわゆる路側ビーコン方式の採用
が提案されている（第７図参照）。

このような路側ビーコン方式を採用すれば、常
に誤差の累積が所定値以下である状態で正確な位
置データ、および方位データに基く表示を行なわ
せることができるので、ナビゲーシヨンシステム
の本来の性能を発揮させることができ、特に、鉄
道線路の近く、踏切等のように方位センサに大き
な誤差を発生させ易い箇所に路側アンテナを設置
することにより、外的要因に起因する誤差の発生
をも効果的に較正することができるという利点を
有している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の構成の路側ビーコン方式においては、か
なり指向性が高い路側アンテナにより常時位置デ
ータ、および道路方向データを含む信号を送信し
ているのであり、車両が上記送信信号によりカバ
ーされている領域を通過する場合にのみ信号を受
信するようにしているのであるが、従来の車載ア
ンテナは水平方向に主感度方向を有し、かつ広い
指向性を有しているから、車載アンテナにより受
信される信号は、路側アンテナからの直接成分の
みならず、防音壁、路面、他の車両、付近の建物
等からの反射成分等が混合された状態の信号にな
るのである（第７図、および第８図参照）。

したがつて、車載アンテナにより受信される信
号の時間的強度分布は、路側アンテナから送信さ
れた信号の直接成分の時間的強度分布と大幅に異
なる信号となり、大きな誤差が生じた信号に基い
て車両の位置、走行方向の較正を行なうことにな
つてしまうという問題がある。

さらに詳細に説明すれば、上記各経路を通つて
車載アンテナにより受信される信号は、直接成分
と比較して、受信時点における位相、振動が異な
り、位相によつて和動的、或は差動的に重畳され
るのであるから、直接成分と比較して著しく大き
い振幅の信号として受信され、或は著しく小さい
振幅の信号として受信されることになる。

そして、車両は、車両位置の検出を行なう必要
がある場合には、常時走行しているのであるか
ら、上記各経路自体が時間の経過とともに変化
し、結果的に車載アンテナにより受信される信号
が不規則な時間的変化を行なうことになるのであ
るから、大きな誤差を生じさせることになる。

以下、上記の現象をマルチパスによるフエ−デ
イング現象という。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもの
であり、マルチパスによるフエ−デイング現象を
防止して、車両位置の較正を高い精度で行なうこ
とができる路側ビーコン方式を提供することを目
的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の路側
ビーコン方式は、道路に対して予め設定された位
置に設置される路側アンテナが、車両よりも高い
位置に、斜め下方を向いて信号を送信するよう取
付けられているとともに、車両に搭載されて、上
記路側アンテナからの送信信号を受信する車載ア
ンテナが、水平方向より上向きに指向性を有する
よう取付けられているものである。

但し、上記路側アンテナとしては、道路横断方
向の垂直面内における指向性を強くし、信号を垂
直下向きに近い角度で送信するものであることが
好ましい。

〈作用〉 以上の構成の路側ビーコン方式であれば、道路
交通網の予め定められた所定位置に設置された路
側アンテナから、少なくとも位置データを含む各
種データを車両に送信する場合において、路側ア
ンテナから信号を斜め下方に向けて送信し、水平
方向より上向きに指向性を有する車載アンテナに
反射された後、さらに路面により反射された信号
成分、および他の車両によりほぼ水平方向に向け
て反射された成分を、路側アンテナから車載アン
テナに直接送信され信号成分と比較して著しく小
さくすることができる。

また、上記路側アンテナが、道路横断方向の垂
直面内における指向性を強くし、信号を垂直下向
きに近い角度で送信するものである場合には、防
音壁、建物等により反射された後、直接車載アン
テナにより受信される信号成分の強度を、路側ア
ンテナから送信される時点で既に小さくしておく
ことができ、路側アンテナから直接車載アンテナ
に送信される信号成分のみを大きくし、他の経路
を通つて車載アンテナにより受信される信号成分
を著しく小さくすることができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によつて詳細に説
明する。

第６図はデイスプレイ装置に表示される道路地
図の一例を概略的に示す図であり、矢印Ａにより
車両の現在位置、及び走行方向が表示されてい
る。そして、路側アンテナＰ１，Ｐ２，…Pnが
実際の設置位置に対応して表示されている（但
し、この路側アンテナＰ１，Ｐ２，…Pnについ
ては、表示されていなくても特に不都合はない）。
そして、図には表示されていないが、目的となる
建物等が表示されている。

第４図、および第５図は路側ビーコン方式を説
明する概略図であり、予め設定された地点におい
て、道路１に近接させて位置データ、および道路
方向データ等を含む信号を送信する路側アンテナ
２が配置されているとともに、上記道路１を走行
する車両３の所定位置に、上記信号を受信するた
めの車載アンテナ４が搭載され、受信信号を図示
しないナビゲーシヨン装置に供給するようにして
いる。そして、上記路側アンテナ２は、比較的狭
い範囲（図中領域Ｒ参照）のみをカバーするよ
う、指向性が高いアンテナで構成されている。ま
た、上記車載アンテナ４は、水平方向、および水
平方向より下向きに指向性を持たないアンテナで
構成されている。

第１図は路側アンテナ２と車載アンテナ４との
関係を詳細に示す図であり、道路１に近接させ
て、支柱２ａにより路側アンテナ２を高所（トラ
ツク、バス等の大型車両よりも充分に高い位置）
に支持しているとともに、車両３の屋根に、斜め
上方に指向性を有する車載アンテナ４が搭載され
ている。

そして、上記路側アンテナ２は、図中Ｂで示す
ように高い指向性を有し、垂直下方に近い方向に
信号を送信するよに支柱２ａに取付けられてい
る。

したがつて、最も強い強度の信号は、図中Ｃ，
Ｄで示すように、たの車両３の屋根により反射さ
れてそのまま車載アンテナ４に導かれ、或は路面
により反射されてそのまま車載アンテナ４に導か
れ、やや弱い強度の信号は、図中Ｅで示すよう
に、直接車載アンテナ４に向けて送信され、非常
に弱い強度の信号は、図中Ｆ，Ｇで示すように、
建物５により反射されてそのまま車載アンテナ４
に導かれ、或は建物５、および路肩１ａにより順
次反射されてそのまま車載アンテナ４に導かれ
る。

即ち、上記信号Ｅ，Ｆが上方から車載アンテナ
４に導かれ、上記信号Ｃが水平方向に車載アンテ
ナ４に導かれ，上記信号Ｄ，Ｇが下方から車載ア
ンテナ４に導かれる。

以上の説明から明らかなように、車載アンテナ
４は、上記各信号Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇをそれぞれ
受信するのであるが、上記信号Ｆ，Ｇについて
は、路側アンテナ２から送信される時点で充分に
弱い強度の信号となつているのであるから、信号
Ｅには殆ど影響を及ぼすことがない。また、上記
信号Ｃ，Ｄについては、路側アンテナ２から送信
される時点で信号Ｅよりも大きい強度を有してい
るのであるが、何れも水平方向、または斜め上向
きに車載アンテナ４に入射することになり、車載
アンテナ４が水平方向よりも上向きに指向性を有
しているのであるから、上記信号Ｃ，Ｄに対して
は車載アンテナ４の感度が非常に低く、信号Ｅに
は殆ど影響を及ぼすことがない。

この結果、車載アンテナ４は、かなり強い強度
で送信される上記信号Ｅのみを高い感度で受信す
ることができ、他の信号は殆ど無視し得るレベル
で受信するのみであるから、マルチパスによるフ
エーデイング現象を効果的に抑制して誤差が発生
する可能性が著しく低い状態での信号受信を行な
うことができる。

そして、受信信号に含まれている位置データ、
および道路方向データに基いてナビゲーシヨン装
置（図示せず）における車両表示位置、および走
行方向の較性を行なうことができる。

第２図は他の実施例を示す図であり、第１図の
実施例と異なる点は、路側アンテナ２として指向
性が余り高くないものを使用した点のみであり、
他の部分の構成は同一である。

したがつて、この実施例の場合には、上記各信
号Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇがほぼ等しい強度を有する
状態で路側アンテナ２から送信されることにな
る。

そして、上記信号Ｃ，Ｄ，Ｇについては上記実
施例と同様に車載アンテナ４が低い感度で受信を
行なうので、信号Ｅに対しては何ら不都合はない
ことになる。また、上記信号Ｆについてはかなり
高い感度で受信が行なわれるこになり、信号Ｅに
対してかなりの影響を及ぼすのであるが、建物５
は必ずしも存在するとは限らないので、余り問題
とはならず、路側アンテナ２の設置位置を、上記
建物５の影響を受けることのない位置に設定する
ことにより、信号Ｆによる影響を確実に防止する
ことができる。

第３図はさらに他の実施例を示す図であり、上
記実施例と異なる点は、車載アンテナ４の指向性
を垂直上向きにした点のみであり、他の部分の構
成は同一である。

したがつて、この実施例の場合には、車載アン
テナ４による水平方向、および斜め下向きの方向
の感度を殆ど零とすることができ、上記実施例と
同様にマルチパスによるフエーテイング現象を効
果的に抑制することができる。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、路側アンテナからの
データを取込む場合における車載アンテナとし
て、水平方向より上向きの指向性を有するアンテ
ナを使用しているので、路面、他の車両等からの
反射信号の受信レベルを低くして、マルチパスに
よるフエーデイング現象を効果的に抑制し、誤差
が非常に少ない状態での受信動作を行なわせるこ
とができるとともに、伝送データ量を増加させる
ことができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の路側ビーコン方式の一実施
例を示す概略図、第２図、および第３図はそれぞ
れ他の実施例を示す概略図、第４図は路側ビーコ
ン方式を概略的に示す平面図、第５図は斜視図、
第６図はデイスプレイ装置に表示される道路地図
の一例を概略的に示す図、第７図は従来例を示す
概略図、第８図は従来例による受信波形を示す
図。 １……道路、２……路側アンテナ、２ａ……支
柱、３……車両、４……車載アンテナ、５……建
物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 道路交通網の予め定められた所定位置に設置
   された路側アンテナから、少なくとも位置データ
   を含む各種データを車両に送信するようにした路
   側ビーコン方式において、路側アンテナが、車両
   よりも高い位置に、斜め下方を向いて信号を送信
   するよう取付けられているとともに、車両に搭載
   されて、上記路側アンテナからの送信信号を受信
   する車載アンテナが、水平方向より上向きに指向
   性を有するよう取付けられていることを特徴とす
   る路側ビーコン方式。 ２ 路側アンテナが、道路横断方向の垂直面内に
   おける指向性を強くし、信号を垂直下向きに近い
   角度で送信するものである上記特許請求の範囲第
   １項記載の路側ビーコン方式。