JPH05297097A - 路側ビーコン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】道路４の中央部直上にビーコンアンテナ１を設
置した場合に、車両の受信アンテナが水平偏波に受信感
度を有するものであっても、垂直偏波に受信感度を有す
るものであっても、確実なデータの伝達を行う。 【構成】ビーコンアンテナ１が、道路中央の直上にまで
延びる構造物に、主放射方向がそれぞれ道路４の延びる
方向を向いて配置され、ビーコンアンテナ１から放射さ
れる電波が、水平偏波成分及び垂直偏波成分を両方含む
斜め直線偏波となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は路側ビーコン装置に関
し、さらに詳細にいえば、道路交通網の予め設定された
所定箇所に設置されたビーコンアンテナと、道路を走行
する車両に搭載された車載アンテナとの間においてデー
タの伝達を行わせるようにした路側ビーコン装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】不案内な土地などにおける車両走行を支
援するためのナビゲーション装置が各種提案され、実用
化されている。従来のナビゲーション装置は、距離セン
サ及び方位センサからの出力に基づいて車両の現在位置
を検出する位置検出部と、ＣＤ−ＲＯＭなどで構成され
た地図メモリと、表示装置と、位置検出部で検出された
車両の現在位置を含む道路地図を地図メモリから読出し
て表示装置に表示させる制御部とを有している。

【０００３】ところで、このようなナビゲーション装置
においては、車速センサ及び方位センサが必然的に有し
ている誤差によって、走行距離の増加に伴い表示装置に
おける車両の現在位置が、実際の位置から大幅にずれて
しまうおそれがある。また、鉄道線路などの近くを走行
すると、磁気作用により、方位センサに大きな誤差が生
じることがある。

【０００４】このような問題点を解決する目的で、ビー
コンアンテナの設置が行われている。ビーコンアンテナ
は、道路交通網に所定距離ごとに配置されたビーコンア
ンテナを備え、このビーコンアンテナから位置データ及
び道路方向データを含む信号を比較的狭い範囲に放射す
るものである。道路を走行する車両は、この信号を受信
してナビゲーション装置に取込み、車両の現在位置及び
方位を正しいものに較正することができる。

【０００５】また、ビーコンアンテナから放射する信号
は位置データ及び道路方向データだけではない。例え
ば、ビーコンアンテナが設置されている位置、直ぐ先の
交差点の周辺における道路の混雑状況、工事、その他の
道路使用状況などの交通情報、ビーコンアンテナが設置
されている場所の周辺における施設や住宅の配置、個人
名をも含む詳細な地図情報、ビーコンアンテナが設置さ
れている場所を含むある程度広い範囲にわたる道路地図
情報、インターチェンジの行先案内、のような交通情報
データがビーコンアンテナから送信されることもある。
車両のナビゲーション装置は、このような交通情報デー
タを取り込み、走行の安全などに役立てることができ
る。

【０００６】前記の構成のビーコンアンテナは、照明柱
や標識柱のような既存の構造物を利用して、道路の脇に
設置されることがほとんどである。したがって、高所か
ら道路を見下ろす格好になるので、ビーコンアンテナは
適当な俯角をつけて設置される。図６（特開昭63-13619
9 号公報の第５図と同じ図面）は、このようなビーコン
アンテナの設置状態を図示したものであり、ビーコンア
ンテナ２１は、ほぼ９０°折曲された反射板にダイポー
ルを取付けた構成を持つ。このビーコンアンテナ２１か
ら放射される電界の方向は、図７に示すように、車両２
２の走行方向から見れば斜めに傾いている。よって、車
両２２の受信アンテナ２３が水平偏波に受信感度を有す
るものであっても、垂直偏波に受信感度を有するもので
あっても支障なく受信することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８のよう
に高架道路に前記ビーコンアンテナ２１を設置すること
を想定してみると、高架道路のすぐ下を並走する道路に
も電波がダイレクトに到達するため、並走道路を走行す
る車両２４に対し、誤った位置検出情報や不要な情報が
流れてしまうことがある。例えば、並走道路を走行して
いるにもかかわらず、車両２４のナビゲーション装置は
高架道路を走行していると思い込み、高架道路の道路案
内を表示してしまい、道に迷ってしまうおそれがある。

【０００８】そこで、高架道路の中央直上にビーコンア
ンテナを下向きに設置して、防音壁を含めた高架道路自
体の遮蔽効果を利用して、下の並走道路における電波の
レベルを減衰させることが考えられる。図９は、門型の
標識柱２５の真中にビーコンアンテナ２１を設置した状
態を示す。また、高架道路における電波の減衰のためで
はなく、一般の道路で単に、立体交差、歩道橋のよう
に、道路の直上にまで突出した構造物が存在する場合
に、この構造物を利用してビーコンアンテナ２１を取付
けて、取付け構造を簡素化することも行われる。

【０００９】このように、道路の中央直上にビーコンア
ンテナ２１を下向きに設置すると、電波の偏波方向と関
係して次のような問題が生ずる。図１０及び図１１は、
道路の中央直上におけるビーコンアンテナ２１の設置状
態を示す従来知られた図であり（特開昭63-136199 号公
報の第１図及び第４図と同じ図面）、図１０の場合は水
平偏波の電波、図１１の場合は垂直偏波の電波が放射さ
れる。

【００１０】このため、車両２２の受信アンテナ２３が
水平偏波に受信感度を有するものであれば、図１０の場
合は電波を感度よく受信できるが、図１１の場合は偏波
方向が直交するため電波を感度よく受信することはでき
ない。逆に、車両２２の受信アンテナ２３が垂直偏波に
受信感度を有するものであれば、図１１の場合は電波を
感度よく受信できるが、図１０の場合は偏波方向が直交
するため電波を感度よく受信することはできない。

【００１１】したがって、従来考えられているような構
造をそのまま採用したのでは、道路を走行している任意
の車両に対して効率よく情報を伝達することができない
という問題が生じる。本発明は前記の問題点に鑑みてな
されたものであり、道路の中央部直上にビーコンアンテ
ナを設置した場合に、車両の受信アンテナが水平偏波に
受信感度を有するものであっても、垂直偏波に受信感度
を有するものであっても、確実なデータの伝達を行うこ
とができる路側ビーコン装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】また、本発明は、道路脇にビーコンアンテ
ナを設置した場合にあっても、並走道路を走行する車両
にはデータを伝達せず、当該道路を走行する車両に対し
ては、車両の受信アンテナの偏波方向にかかわらず、確
実なデータの伝達を行うことができる路側ビーコン装置
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの、第１の発明の路側ビーコン装置は、前記ビーコン
アンテナが、道路中央の直上にまで延びる構造物に、主
放射方向がそれぞれ道路の延びる方向を向いて配置さ
れ、ビーコンアンテナから放射される電波が、水平偏波
成分及び垂直偏波成分を両方有する斜め直線偏波となっ
ている。

【００１４】第２の発明の路側ビーコン装置は、前記ビ
ーコンアンテナが、道路中央の直上にまで延びる構造物
に、主放射方向がそれぞれ道路の延びる方向を向いて配
置され、ビーコンアンテナから放射される電波が、円偏
波又は楕円偏波となっているものである。また、第３の
発明の路側ビーコン装置は、斜め直線偏波を放射するビ
ーコンアンテナが、道路側方の構造物に、主放射方向が
ほぼ水平、かつ、それぞれ道路の延びる方向を向いた状
態で配置されているものである。

【００１５】第４の発明の路側ビーコン装置は、円偏波
又は楕円偏波を放射するビーコンアンテナが、道路側方
の構造物に、主放射方向がほぼ水平、かつ、それぞれ道
路の延びる方向を向いた状態で配置されているものであ
る。

【００１６】

【作用】以上の第１又は第２の発明の路側ビーコン装置
であれば、道路中央の直上に設置されたビーコンアンテ
ナから道路の両進行方向を向いて電波を放射することが
できるので、ビーコンアンテナと、道路交通網を両方向
に走行する車両に搭載された車載アンテナとの間におい
てデータの伝達を行わせることができる。この場合、ビ
ーコンアンテナからの放射電波は水平偏波成分及び垂直
偏波成分を両方含むので、車両の受信アンテナが水平偏
波に受信感度を有するものであっても垂直偏波に受信感
度を有するものであっても、ビーコンアンテナと車載ア
ンテナとの間において必要なデータの伝達を行うことが
できる。

【００１７】また、第３又は第４の発明の路側ビーコン
装置であれば、道路脇に設置されたビーコンアンテナか
らほぼ水平、かつ道路の両進行方向を向いて電波を放射
することができるので、ビーコンアンテナと、道路交通
網を両方向に走行する車両に搭載された車載アンテナと
の間においてデータの伝達を行わせることができる。こ
の場合、ビーコンアンテナからの放射電波は水平偏波成
分及び垂直偏波成分を両方有するので、車両の受信アン
テナが水平偏波に受信感度を有するものであっても垂直
偏波に受信感度を有するものであっても必要なデータの
伝達を行うことができる。また、ビーコンアンテナの主
放射方向は、ほぼ水平を向いているので、並走道路に対
しては、実用上問題ないレベルにまで電界強度を落とす
ことができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図２はビーコンアンテナを構成するアンテナ
エレメントの一例を示しており、ダイポールアンテナエ
レメント２を正方形反射板３に、斜め対角線方向に取り
付けている。電波の放射方向は、反射板３、すなわち紙
面に垂直な方向であり、偏波面はアンテナエレメント２
を含む面となる。

【００１９】図３は前記アンテナエレメントを２つ、主
放射方向が互いに異なるように組み立ててビーコンアン
テナ１とした図である。２つの主放射方向Ｒ１，Ｒ２が
作る鋭角を２等分する方向を中央方向Ｄとする。図２、
図３では、ビーコンアンテナ１を構成するアンテナエレ
メントとしてダイポールアンテナエレメント２を例示し
たが、これに限られるものではなく、マイクロストリッ
プアンテナ、スロットアンテナなどの他のタイプのアン
テナエレメントを用いることも可能である。

【００２０】このビーコンアンテナ１を高架道路４の中
央部直上に設置した状態を図４に示す。門型の標識柱７
の中央部において、位置データ及び道路方向データなど
を含む信号を放射するビーコンアンテナ１が、その中央
方向Ｄが直下を向き、かつ主放射方向Ｒ１，Ｒ２がそれ
ぞれ道路の方向を見下ろすように設置されているととも
に、道路を走行する車両６の所定位置に、前記信号を受
信するための車載アンテナ６１が搭載され、受信信号を
図示しないナビゲーション装置に給電するようにしてい
る。

【００２１】前記ビーコンアンテナ１は、水平方向より
もやや下向きに主放射方向Ｒ１，Ｒ２を有し、かつ、そ
の偏波方向は、水平偏波と垂直偏波とを合成した斜め偏
波となる。この配置によれば、ビーコンアンテナ１と車
載アンテナ６１との間で電波の伝送を行わせる場合に、
ビーコンアンテナ１により車載アンテナ６１を直視する
ことができる状態になるので、マルチパスフェーディン
グが発生することを確実に防止することができる。ま
た、高架道路４の中央部直上から道路方向に沿って斜め
下向きに電波が放射されるため、防音壁５を含めた高架
道路４自体による電波遮蔽効果によって、直ぐ下の並走
道路１０を走行する車両１１に届く電波のレベルを、実
用上問題のないレベルまで落とすことができる。また、
防音壁５によって遮蔽されない、高架道路４から離れた
並走道路の車線に対しては、ビーコンアンテナ１のアン
テナエレメントの指向性をシャープにすることで、伝搬
距離が大きくなることによる減衰効果と合わせて、実用
上問題のないレベルとすることができる。

【００２２】また、高架道路４上では、車両６から見れ
ば、図１に示すように、斜め方向の偏波を持った電波が
到来することになるから、車両の受信アンテナが水平偏
波に受信感度を有するものであっても、垂直偏波に受信
感度を有するものであっても、いずれの場合もビーコン
アンテナ１と車載アンテナ６１との間において必要なデ
ータの伝達を行うことができる。

【００２３】図５は、ビーコンアンテナ１を構成する他
のアンテナエレメントの一例を示しており、円偏波又は
楕円偏波マイクロストリップアンテナを基板に取り付け
ている。電波の放射方向は、基板に垂直な方向であり、
給電点に給電される高周波の位相は９０°ずれている。
このタイプのビーコンアンテナを高架道路の中央部直上
に設置した場合であっても、車両から見れば、水平及び
垂直方向の偏波を含む円偏波或いは楕円偏波が到来する
ことになるから、車両の受信アンテナが水平偏波に受信
感度を有するものであっても、垂直偏波に受信感度を有
するものであっても、いずれの場合もビーコンアンテナ
と車載アンテナとの間において必要なデータの伝達を行
うことができる。

【００２４】なお、円偏波又は楕円偏波を放射するアン
テナエレメントとして、マイクロストリップアンテナの
他のスロットアンテナ、クロスダイポールアンテナなど
他の型式のものを採用することも可能である。次に図１
２、図１３を参照しながら、請求項３に対応する実施例
を説明する。この実施例で用いるビーコンアンテナ１２
は、アンテナエレメント１３が２つ、主放射方向が互い
にほぼ反対側を向くように組み立ててられている。そし
て、各アンテナエレメント１３の偏波方向は、斜め偏波
となっている。

【００２５】また、ビーコンアンテナ１２は、道路脇の
ポール１４に俯角０°で取り付けられており、ビーコン
アンテナ１２の中央方向Ｄは水平前方を向いている。こ
のような配置によれば、路側から道路の両方向に沿って
ほぼ水平に電波が放射されるため、直ぐ下の並走道路１
８を向く電波は、アンテナの指向性のため自然に減衰
し、並走道路１８を走行する車両１７に届く電波のレベ
ルを、実用上問題のないレベルまで落とすことができ
る。

【００２６】また、高架道路１６を走行する車両１５か
ら見れば、斜め方向の偏波を持った電波が到来すること
になるから、車両１５の受信アンテナが水平偏波に受信
感度を有するものであっても、垂直偏波に受信感度を有
するものであっても、いずれの場合もビーコンアンテナ
１２と車載アンテナとの間において必要なデータの伝達
を行うことができるのは、前述の図１、図４の実施例と
同じである。

【００２７】なお、前記図１２、図１３の実施例では、
ビーコンアンテナ１２からの放射電波は斜め偏波成分を
有するものであったが、円偏波成分を有するものであっ
ても同様の効果が得られる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１又は２記載の路側
ビーコン装置によれば、道路の中央部直上に設定された
ビーコンアンテナと、道路交通網を両方向に走行する車
両に搭載された車載アンテナとの間においてデータの伝
達を行わせる場合に、ビーコンアンテナからの放射電波
は、水平偏波成分及び垂直偏波成分を両方有するので、
車両の受信アンテナが水平偏波に受信感度を有するもの
であっても、垂直偏波に受信感度を有するものであって
も、１つのビーコンアンテナで任意の型式の車載アンテ
ナとの間において確実なデータの伝達を行うことができ
る。また、ビーコンアンテナが道路の中央部直上に設定
されているので、道路壁などの電波遮蔽効果によって、
他の道路に電波が漏れるのを防止することもできる。

【００２９】また、請求項３又は４記載の路側ビーコン
装置によれば、道路の側に設定されたビーコンアンテナ
からの放射電波は、水平偏波成分及び垂直偏波成分を両
方有するので、車両の受信アンテナの受信偏波方向にか
かわらず、１つのビーコンアンテナで車載アンテナとの
間において確実なデータの伝達を行うことができる。ま
た、ビーコンアンテナが道路の脇に設定されているが、
主放射方向がほぼ水平を向いているので、他の道路に届
く電波の強度は減衰したものとなり、データの漏れを防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】道路を走行する車両において、高架道路の中央
部直上から到来する電波を受信する様子を示した概念図
である。

【図２】ビーコンアンテナを構成するアンテナエレメン
トの一例を示す正面図である。

【図３】アンテナエレメントを２つ、主放射方向が互い
に異なるように組み立てたビーコンアンテナを示す図で
ある。

【図４】ビーコンアンテナを高架道路の中央部直上に設
置した状態を示す斜視図である。

【図５】円偏波又は楕円偏波マイクロストリップアンテ
ナにより構成されたビーコンアンテナを示す図である。

【図６】ビーコンアンテナを道路の脇に設置した状態を
示す図である。

【図７】ビーコンアンテナを道路の脇に設置した状態を
示す図である。

【図８】ビーコンアンテナを高架道路の道路脇に設置し
た状態を示す図である。

【図９】ビーコンアンテナを高架道路の中央部直上に設
置した状態を示す図である。

【図１０】ビーコンアンテナを道路の中央部直上に設置
した状態を示す図であり、水平偏波が放射されることを
示している。

【図１１】ビーコンアンテナを道路の中央部直上に設置
した状態を示す図であり、垂直偏波が放射されることを
示している。

【図１２】ビーコンアンテナを道路の脇に設置した、請
求項３に対応する状態を示す図である。

【図１３】ビーコンアンテナを道路の脇に設置する場合
の、ビーコンアンテナの取り付け状態を示す図である。

【符号の説明】

１，１２ ビーコンアンテナ ４，１６ 道路 ５ 防音壁 ７ 門型の標識柱 １４ ポール ６１ 車載アンテナ Ｄ 中央方向 Ｒ１，Ｒ２ 主放射方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つの主放射方向を有するビーコンアンテ
   ナと車載アンテナとの間においてデータの伝達を行わせ
   るようにした路側ビーコン装置において、 前記ビーコンアンテナが、道路中央の直上にまで延びる
   構造物に、主放射方向がそれぞれ道路の延びる方向を向
   いた状態で配置され、 ビーコンアンテナから放射される電波が、水平偏波成分
   及び垂直偏波成分を両方有する斜め直線偏波であること
   を特徴とする路側ビーコン装置。
2. 【請求項２】２つの主放射方向を有するビーコンアンテ
   ナと車載アンテナとの間においてデータの伝達を行わせ
   るようにした路側ビーコン装置において、 前記ビーコンアンテナが、道路中央の直上にまで延びる
   構造物に、主放射方向がそれぞれ道路の延びる方向を向
   いた状態で配置され、 ビーコンアンテナから放射される電波が、円偏波又は楕
   円偏波であることを特徴とする路側ビーコン装置。
3. 【請求項３】２つの主放射方向を有するビーコンアンテ
   ナと車載アンテナとの間においてデータの伝達を行わせ
   るようにした路側ビーコン装置において、 前記ビーコンアンテナが、道路側方の構造物に、主放射
   方向がほぼ水平、かつ、それぞれ道路の延びる方向を向
   いた状態で配置され、 ビーコンアンテナから放射される電波が、水平偏波成分
   及び垂直偏波成分を両方有する斜め直線偏波であること
   を特徴とする路側ビーコン装置。
4. 【請求項４】２つの主放射方向を有するビーコンアンテ
   ナと車載アンテナとの間においてデータの伝達を行わせ
   るようにした路側ビーコン装置において、 前記ビーコンアンテナが、道路側方の構造物に、主放射
   方向がほぼ水平、かつ、それぞれ道路の延びる方向を向
   いた状態で配置され、 ビーコンアンテナから放射される電波が、円偏波又は楕
   円偏波であることを特徴とする路側ビーコン装置。