JPH05314393A

JPH05314393A - 車載ビーコン受信機と車載ナビゲーションシステム

Info

Publication number: JPH05314393A
Application number: JP11755892A
Authority: JP
Inventors: Koichi Abe; 幸一阿部; Shiro Horii; 志朗堀井; Toshiyuki Sakamoto; 敏之坂本; Shuichi Miyazaki; 秀一宮▲崎▼; Hiroshi Araki; 宏荒木
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 1993-11-26
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2790938B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ビーコン位置検出の信頼性を高める。【構成】ＡＧＣ電圧発生部２の出力をＡＧＣ増幅部制
御信号生成部１９に入力し、その出力をＡ／Ｄ変換部３
を介して受信制御部６に入力する。受信制御部６ではこ
のＡ／Ｄ変換されたＡＧＣ電圧を基準にして路上ビーコ
ンからの送信信号を表示部７で表示すべきか否かを判定
する。さらに、受信制御部６では、ＡＭ復調信号と内部
で発生している１ＫＨｚクロックとの位相を比較するこ
とで位置検出信号の位相反転を検出し、車両が路上ビー
コン直下であると判定する。このとき、位相反転をＮ周
期連続して検出したとき、初めてビーコン直下と判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は路側の例えば交差点毎に
設置されたビーコンから発信される交通情報信号等を受
信してこれを車載の表示装置に表示する車載ビーコン受
信機に係り、特に、ビーコン位置を高精度に判定するの
に好適な車載ビーコン受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路の交差点毎や例えば３００ｍ毎にア
ンテナ（ビーコン）を設置し、各ビーコンからそのビー
コンの設置位置特有の交通情報等を送信し、走行中の車
両がこれを受信してその情報を車載の表示装置に表示
し、運転者が容易に渋滞情報を知ることができる路車間
情報システムの実用化が近づいている。この路車間情報
システムでは、ビーコンから送信される情報として、共
通の情報の他に、そのビーコン設置箇所特有の情報もあ
るため、受信した交通情報等を一時メモリに格納し、ビ
ーコン設置箇所を通過した時点でそのメモリ内容を表示
するようにしている。このため、車載ビーコン受信機
は、ビーコン設置箇所を通過した時点を検出できる機能
が必要がある。

【０００３】従来の車載ビーコン受信機は、特開平２−
１８３１８２号公報記載の様に、ビーコンから送信され
る情報信号のうちＡＭ変調成分の位相が反転する箇所を
もってそのビーコン設置箇所の通過を知るようになって
いる。

【０００４】路車間情報システムでは、搬送波を交通情
報信号でＧＭＳＫ（ガウシアンフィルタードミニマム
シフトキーイング）変調した後、ビーコン位置を示
す信号でＡＭ変調して情報信号を生成し、これをビーコ
ンから送信している。この情報信号のＡＭ変調成分は、
図２に示すように、ビーコンに対し手前側と向こう側と
で、その位相が逆になっている。このため、ビーコン直
下では両側の逆位相の信号が重なりあってその信号レベ
ルが急激落ち込んでいる。この信号レベルの落ち込みを
検出すれば、ビーコン位置を検出できるが、ＡＭ変調成
分の信号レベルは道路沿いの建築物による反射波や大型
車両の並走，フェージングの影響等で容易に変動するた
め、信号レベルの落ち込みからビーコン位置を検出する
と、誤検出になる虞がある。そこで、上記の従来技術で
は、車両がビーコン位置を通過したことを受信信号の位
相反転から知り、この時点で交通情報を表示するように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】受信信号の位相反転だ
けでビーコン位置を判定すると、誤ることがある。例え
ば、図２に示す立体交差点で、下側道路を走行中の車両
２６が上側道路に設置されているビーコン２０からの情
報信号２２の漏れ込み電波２４から位相反転位置２７を
検出しても、それは下側道路のビーコン２１からの信号
２３によるものではない。また、フェージング等の影響
で数ｋｍもの先のビーコンからの情報を受信してしまう
ことがあるが、その受信信号から位相反転を検出して
も、それは誤った位置情報である。しかし、車載ビーコ
ン受信機は、位相反転の検出のみでそれが正確な位置情
報であるか誤った位置情報であるかの判定はできない。
そこで、上記の従来技術は、受信信号レベルを所定値と
比較して、位置情報が正誤を判定している。上記の例で
いえば、下側道路を走行している車両は、上側道路のビ
ーコンからの信号と、下側道路のビーコンからの信号の
両方を受信しているが、上側道路からの信号レベルは、
下側道路からの信号に比べて弱くなっているのが普通で
あるためである。また、フェージングの影響で遠方のビ
ーコンから信号を受信しても、その信号レベルは弱いの
が普通である。そこで、上記の従来技術では、受信信号
レベルが所定値に達していない信号から求めた位置情報
は、間違いであると判定している。

【０００６】しかし、前述したように、ＡＭ変調成分の
受信信号のレベルは、道路沿いの建築物による反射波や
大型車両の並送，フェージングの影響等で、全く消えて
しまったり逆に大きくなってしまったりと、大きく変動
するのが普通である。このため、受信信号レベルで位相
反転から求めた位置情報の正誤を判定するのは、誤判定
の虞が高いという問題がある。

【０００７】また、位相反転といっても、その位置は一
点ではなく、図９に示す様にある範囲に渡っている。位
相反転を検出する場合、ＡＭ変調成分を所定周期でサン
プリングし、そのサンプリング結果がローレベルからハ
イレベルに変化した時点をもって検出するのが普通であ
るが、前記の範囲中におけるサンプリング結果はチャタ
リング状態となり、誤判定の原因になり、信頼性の高い
位相反転の検出はできないという問題がある。

【０００８】更に、車載のナビゲーションシステムで
は、現在走行位置を、人工衛星からの受信信号から求め
たり、車両に取り付けられた各種センサから得られる進
行方向や走行距離の積算値から求め、これと地図情報と
により、運転者に情報を提供するようになっているが、
走行距離が長くなるほど前記の現在走行位置と地図上の
位置との誤差が広がるという問題がある。そこで、ビー
コン位置を検出したときに現在走行位置を校正する必要
があるが、上記の従来技術によるビーコン受信機の検出
位置で校正すると、誤った情報を運転者に提供してしま
う虞がある。

【０００９】本発明の第１の目的は、位相反転から求め
たビーコン位置が正確あるか否かを精度良く判定する車
載ビーコン受信機を提供することにある。

【００１０】本発明の第２の目的は、信頼性の高い位相
反転位置検出を可能にする車載ビーコン受信機を提供す
ることにある。

【００１１】本発明の第３の目的は、運転車に精度の高
い地図情報を知らせることのできる車載ナビゲーション
システムを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、路側
に設置されたビーコンから発信される情報信号を受信
し、該情報信号中のＡＭ変調成分の位相が反転する位置
を検出したとき、前記情報信号中のＧＭＳＫ変調成分に
含まれる情報を車載の表示装置に表示する車載ビーコン
受信機において、受信した前記情報信号のＡＭ検波信号
から生成したＡＧＣ制御信号のレベルが基準値以上か否
かを判定し判定結果が基準値以上のときは前記表示を行
い基準値に達していないときは表示を行わない受信制御
手段を備えることで、達成される（請求項１，４，５）上記第２の目的は、路側に設置されたビーコンから発信
される情報信号を受信し、該情報信号中のＡＭ変調成分
を所定周期でサンプリングして位相が反転する位置を検
出し、該位置を検出したとき、前記情報信号中のＧＭＳ
Ｋ変調成分に含まれる情報を車載の表示装置に表示する
車載ビーコン受信機において、予め定めたＮ（Ｎ：複数
値）周期継続して位相反転を検出したときに初めてＧＭ
ＳＫ変調成分に含まれる情報を表示することで、達成さ
れる（請求項２，４）。

【００１３】上記第２の目的はまた、ＡＭ変調成分の周
期よりＭ（Ｍ：複数値）倍の周期でＡＭ変調成分をサン
プリングし位相反転を検出したときＧＭＳＫ変調成分に
含まれる情報を表示することでも、達成される（請求項
３，５）。

【００１４】上記第３の目的は、車両の進行方向，走行
距離から車両の現在位置を演算してもとめ、または、人
工衛星からの信号を受信して車両の現在位置を求め、予
め記憶装置に格納された地図情報に現在位置を重ねて表
示する車載ナビゲーションシステムにおいて、上記のい
ずれかの車載ビーコン受信機と、該車載ビーコン受信機
が検出したビーコン位置で前記現在位置を校正する手段
とを設けることで、達成される（請求項６，７）。

【００１５】

【作用】ＡＭ変調成分の受信レベルそのものではなく、
ＡＧＣ制御信号レベルの大きさにより、受信した電波が
遠くからのビーコンからのものか最も近いビーコンから
のものかを判定するため、その判定結果の信頼性が向上
する。

【００１６】また、位相反転領域でチャタリングが生じ
ても、サンプリング周期から判断して位相反転を精度良
く判定できる位置で判定を行うため、チャタリングの影
響を排除し信頼性の高い位相反転位置を求めることがで
きる。

【００１７】更に、精度の高いビーコン位置判定ができ
るため、ナビゲーションシステムに搭載した場合、位置
合わせの校正が正確になる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る車載ビーコン
受信機のブロック構成図である。路側のビーコンから受
信したＧＭＳＫ・ＡＭ変調信号は、入力端子１からＡＧ
Ｃ増幅部８に供給される。このＡＧＣ増幅部８は、ＡＧ
Ｃ増幅部制御信号により制御され、入力信号が小さいと
きは増幅され、入力信号が大きいときは減衰され、出力
される。ＡＧＣ増幅部８の出力は、ＡＧＣ増幅部１１と
ＧＭＳＫ復調部９へ並列に同時に供給される。ＡＧＣ増
幅部１１は、入力信号が小さいときは増幅し、入力信号
が大きいときは減衰し、出力する。ＧＭＳＫ復調部９
は、入力してくる信号のうちＧＭＳＫ変調成分を復調す
る。

【００１９】ＡＧＣ増幅部１１で増幅または減衰された
信号は、ＡＭ検波部４に供給され、信号の振幅変動成分
が検波される。ＧＭＳＫ復調部９の出力信号は、波形整
形部１０で、信号の雑音成分が取り除かれたあとデジタ
ル処理可能な方形波に変換され、受信制御部６に入力さ
れる。ＡＭ検波部４の出力信号は、波形整形部５とＡＧ
Ｃ電圧発生部２とに同時に供給される。波形整形部５
は、入力信号の雑音成分を取り除いたあとにこれを方形
波に変換し、受信制御部６に出力する。

【００２０】ＡＧＣ電圧発生部２は、その出力がＡＧＣ
増幅部制御信号生成部１９に供給される。生成部１９
は、入力信号を反転増幅する増幅部１２と、この増幅部
１２の出力の低域を通すローパスフィルタ（ＬＰＦ）１
３とを備える。増幅部１３の出力は、ＡＧＣ増幅部１１
に制御信号として与えられ、ＡＧＣ増幅部１１からの出
力信号の振幅がほぼ一定になるように制御される。生成
部１９のＬＰＦ１３の出力は、ＡＧＣ増幅部８に制御信
号として与えられ、ＡＧＣ増幅部８の出力信号の振幅が
一定になるように制御される。

【００２１】ＬＰＦ１２の出力信号は、Ａ／Ｄ変換部３
にも供給される。Ａ／Ｄ変換部３に供給されたＡＧＣ増
幅部制御信号生成部１９の出力信号は、ここでディジタ
ル信号に変換され、受信制御部６に入力される。

【００２２】増幅部１２ではＡＧＣ電圧に小さな時定数
をもたせ反転増幅し、その出力はＡＧＣ増幅部１１とＣ
Ｒで構成したＬＰＦ１３に同時に供給される。ＬＰＦ１
３ではＡＧＣ電圧に大きな時定数をもたせ、これをＡＧ
Ｃ増幅部８に供給する。ＡＧＣ増幅部１１は高速のＡＧ
Ｃループ、ＡＧＣ増幅部８はゆっくりしたＡＧＣループ
が帰還される。

【００２３】受信制御部６は、メモリやデジタルＩＣ等
を内蔵するマイクロコンピュータで構成され、波形整形
部５から入力してくるＡＭ復調信号と、内部で発生させ
ている１ＫＨｚクロックとの位相を比較し、位相反転位
置の検出を行い、車両が路上ビーコン直下を通過した時
点を判定する。

【００２４】路上ビーコンから送信される電波は、その
直下では一定の電界レベルが保証されている。このた
め、本来受信すべきではない間違った路上ビーコンから
電波が漏れ込み、このＡＭ変調成分に位相反転が起こっ
た場合、受信電波の電界レベルがわかればその電波が漏
れ込みによるものなのか否かを判定できる。一方、適当
な設定を施すことによりＡＧＣ電圧は受信電界レベルと
比例または反比例に近い関係を持たせることができ、Ａ
ＧＣ電圧の値から電界レベルを推定することができる。
そこで、本実施例では、漏れ込みによる電波か否かの判
定処理を、ＡＧＣ電圧を基準値と比較することにより行
う。

【００２５】車両が路上ビーコンの送信エリアに入る
と、車載ビーコン受信機は受信を開始し、受信した渋滞
情報などの諸情報（波形整形部１０から受信制御部６に
入力される情報）を一時的に受信制御部６内のメモリに
蓄える。そして、車両が路上ビーコン直下を通過して位
置検出用のＡＭ変調成分の位相が反転し且つＡＧＣ電圧
がある基準レベルを満足したとき、受信制御部６内のメ
モリに蓄えられた情報を表示部７に送り、画面に表示す
る。

【００２６】本実施例によれば、位相変化を用いて判定
を行うため、フェージング現象などの急激な電界変動に
対して安定した車両の位置判定を行うことができる。更
に、その位相の反転が他の路上ビーコンの漏れ込みによ
るものか否かの判断基準として受信機のＡＧＣ電圧値を
用いることにより、他の路上ビーコンからの誤受信を未
然に防ぐことができる。

【００２７】図６は図１に示すＡＧＣ増幅部１１の詳細
回路図である。入力端子１に入力されたＧＭＳＫ・ＡＭ
変調信号は、カップリングコンデンサ１０６を介して、
デュアルゲートＭＯＳ・ＦＥＴ３５の第１ゲートＧ１に
印加され、同時にＡＧＣ電圧印加端子３２にＡＧＣ電圧
制御信号生成部１９からのバイアス電圧が供給され、こ
のバイアス電圧が第２ゲートＧ２に印加される。

【００２８】デュアルゲートＭＯＳ・ＦＥＴ３５は、Ｇ
ＭＳＫ・ＡＭ変調信号を増幅または減衰させて一定振幅
の信号にし、その信号をドレインから出力する。この出
力信号は、カップリングコンデンサ１０８を介し、ＡＧ
Ｃ増幅部出力端子３３に供給される。デュアルゲートＭ
ＯＳ・ＦＥＴ３５は、ゲートＧ２に端子３２を介して印
加される生成部１９からのバイアス電圧が小さくなるに
従って、順方向伝達アドミタンス｜Ｙfs｜が減少するた
め利得も減少し、逆に、ゲートＧ２のバイアス電圧が大
きくなると、順方向伝達アドミタンスが増加するため、
利得も増加する性質を有する。

【００２９】本実施例では、この性質を利用し、デュア
ルゲートＭＯＳ・ＦＥＴ３５のドレイン端子から常に一
定振幅の信号が得られるようなバイアス電圧を端子３２
からゲートＧ２に印加し、ＧＭＳＫ・ＡＭ変調信号の利
得制御を行う。なお、１０１，１０２はＦＥＴ３５のゲ
ートＧ１のバイアス設定用の抵抗であり、１０３，１０
５はＦＥＴ３５のソースのバイアス設定用抵抗であり、
１０７は場バイパスコンデンサであり、１０９は負荷イ
ンダクタンスである。３４は、電源端子である。

【００３０】図７は、図１に示すＡＭ検波部４とＡＧＣ
電圧発生部２の詳細回路図である。ＡＧＣ増幅部１１で
増幅または減衰されたＧＭＳＫ・ＡＭ変調信号は、入力
端子３６からカップリングコンデンサ１２０を介してＡ
Ｍ検波部２に入力する。入力信号は、バイアス抵抗１１
０，１１１でバイアス電圧が与えられ、これが包絡線検
波回路（ショットキーバリアダイオード１２５，抵抗１
１２，コンデンサ１２１，１２２で構成される。）に入
力する。ショットキーバリアダイオード1２５は、ＡＭ
変調信号を整流し、抵抗１１２，コンデンサ１２１，１
２２は整流された信号に時定数を与え、ＧＭＳＫ・ＡＭ
変調信号のエンベロープが取り出される。包絡線検波さ
れた信号（ＡＭ検波信号）は、電流制限用抵抗１２９と
カップリングコンデンサ１２７を通して端子３７に出力
され、図１の波形整形部５に与えられる。

【００３１】また、このＡＭ検波信号は、ＡＧＣ電圧発
生部２にも供給される。ＡＧＣ電圧発生部２では、オペ
アンプ１２６，抵抗１１５，１１６，１２８，コンデン
サ１２３で構成されたアクティブ型ローパスフィルタに
ＡＭ検波信号が入力され、直流成分のみが増幅される。
オペアンプ１２６で増幅されたＡＭ検波信号の直流成分
は、コンデンサ１２４で更に高周波成分が取り除かれ、
ＮＰＮトランジスタ１３１のベースに印加される。ＡＭ
検波信号の直流成分は、このＮＰＮトランジスタ１３１
で電流増幅され、ＮＰＮトランジスタ１３１のオープン
エミッタから取り出され、ＡＧＣ電圧出力端子３８から
出力される。ツェナーダイオード１３０は、トランジス
タ１３１の無信号入力時の電流設定のためにベース電圧
のレベルシフトを行い、抵抗１１７はその電流制限用で
ある。３９は、電源端子である。

【００３２】図８は、図１に示すＡＧＣ電流増幅部制御
信号生成部１９の詳細回路図である。ＡＧＣ電圧発生部
２から出力され、端子４０から入力されるＡＧＣ電圧
は、コンデンサ１３７で小さな時定数が与えられ、ＮＰ
Ｎトランジスタ１３９のベースに供給される。トランジ
スタ１３９で電流増幅されたＡＧＣ電圧は、抵抗１３４
を介してＮＰＮトランジスタ１４０のベースに供給さ
れ、反転増幅される。反転増幅されたＡＧＣ電圧信号
は、増幅部出力端子４３から図１のＡＧＣ増幅部１１に
与えられ、ＡＧＣ増幅部１１の利得制御が行われる。

【００３３】ＮＰＮトランジスタ１４０で反転増幅され
たＡＧＣ電圧信号は、抵抗１３６とコンデンサ１３８で
構成されるローパスフィルタ１３に入力されてその高周
波成分が除去され、ローパスフィルタ１３の出力信号が
端子４１から図１のＡＧＣ電圧増幅部８に与えられ、Ａ
ＧＣ増幅部８の利得制御が行われる。なお、４２は、電
源端子である。

【００３４】次に、上述した構成の車載ビーコン受信機
の動作を説明する。例として、図２に示すように、高架
橋下を走行する車両が併走する高架橋上の路上ビーコン
から干渉を受ける場合を考える。２０は高架橋上の路上
ビーコン、２１は高架橋下に設置された路上ビーコン、
２２，２３，２４は電界強度分布、１５は電界強度基準
値、２６は車両、２７は車両が誤判断する位置、２８は
路上ビーコン２３の直下点である。

【００３５】高架橋上の道路とその高架橋下にもう一本
の道路が併走する場合、高架橋上に設置された路上ビー
コン２０の電波が高架橋下まで漏れ込み、電界強度分布
２４を形成する。このとき、車両はこの高架橋上の路上
ビーコンから送信される諸情報を受信し、位置２７でＡ
Ｍ変調成分の位相反転を検出し、表示部に誤った画面表
示してしまうことになる。

【００３６】本実施例では、高架橋上の路上ビーコン２
０から漏れ込んむ電界強度レベルは本来の路上ビーコン
２１の電界強度よりやや小さくなることを利用し、高架
橋上の路上ビーコン２０から漏れ込む電界強度レベルよ
りも大きく、高架橋下の路上ビーコン２１の電界強度レ
ベルよりも小さいある電界強度レベルの基準値を設定
し、それに対応したＡＧＣ電圧の基準値を受信制御部内
に設け、その基準値と実際に受信制御部に入力されるＡ
ＧＣ電圧を比較することにより、現在受信している情報
が漏れ込みか否かを判断する。

【００３７】すなわち、車両は位置２７では、ＡＧＣ電
圧が基準値に達していないため受信データを表示せず、
位置２８ではＡＧＣ電圧が基準値に達しているため受信
情報を表示し、誤受信を防ぐことができる。

【００３８】図３は、受信情報を表示部７へ送信するか
否かの判定処理手順を示すフローチャートである。ま
ず、ＡＧＣ電圧の基準値としてある値Ｘを設定し、車両
が路上ビーコンの送信エリアに入ると受信を開始する。
受信した情報は各フレーム単位で受信誤りがないかどう
かのチエックを行い、受信できたフレームから順にメモ
リへ一時的に情報を蓄えていく。受信し残したフレーム
が無いことを確かめて、無ければ情報の受信を終わり、
車両が路上ビーコン直下点を通過し位置検出信号が位相
反転するのを待つ。位置検出信号が位相反転とともにＡ
ＧＣ電圧が基準値Ｘより大きいことを確かめ、位置検出
信号の位相反転が本当に路上ビーコン直下点通過による
ものなのかを確認し、ＡＧＣ電圧＞Ｘであれば、メモリ
内に蓄えた受信情報を表示部へ出力し、画面表示を行
う。

【００３９】図４は、本発明の第２実施例に係る車載ビ
ーコン受信機のブロック構成図である。本実施例は、図
１に示す第１実施例に比べて異なる点は、増幅部１２と
ＬＰＦ１３の間から取り出す制御信号を、ＬＰＦ１３は
異なる遮断周波数を有するＬＰＦ１４へ入力し、このＬ
ＰＦ１４の出力をＡ／Ｄ変換部３へ入力しているところ
である。この実施例では、ＡＧＣ増幅部８の制御信号と
Ａ／Ｄ変換部３の入力信号にそれぞれ独立したＬＰＦを
挿入することにより、遮断周波数を自由に設定でき、そ
れぞれに適した制御をとることができる。

【００４０】図５は、本発明の第３実施例に係る車載ビ
ーコン受信機のブロック構成図である。本実施例と図１
に示す第１実施例との差異は、Ａ／Ｄ変換部３へ入力す
るＡＧＣ電圧をＡＧＣ電圧発生部とＡＧＣ増幅部制御信
号生成部１９の間から取り出し、ＬＰＦ１４へ入力し、
ＬＰＦ１４の出力を電圧変換部１５へ入力し、この電圧
変換部１５の出力をＡ／Ｄ変換部３へ入力しているとこ
ろである。電圧変換部１５では、ＡＧＣ電圧が例えば０
［Ｖ］から９［Ｖ］まで変化する場合、そのままではデ
ィジタル回路で扱いずらいため、これを０［Ｖ］から５
［Ｖ］までの範囲の電圧への変換を行う。本実施例によ
れば、ＡＧＣ増幅部８の制御信号用とＡ／Ｄ変換部３の
入力信号用にそれぞれ独立したＬＰＦを挿入することに
より、自由な遮断周波数を設定でき、更に、電圧変換部
１５によりＡ／Ｄ変換部３へ入力されるＡＧＣ電圧の変
化範囲を０［Ｖ］〜５［Ｖ］の範囲に保つことができる
ので、ＡＧＣ電圧の変動範囲が０〜５Ｖを越えた値に自
由に設定できるという効果がある。

【００４１】図９は、ＡＭ変調成分の受信レベルの分布
およびＡＭ変調成分の位相反転の説明図である。路上ビ
ーコン直下からある程度離れた位置における電波同士を
比較すると、きれいに位相が１８０度ずれている。しか
し、路上ビーコン直下位置では、お互いに振幅が同じに
なるため、位相が１８０度反転した正弦波が重なり合
い、ＡＭ変調成分がなくなる領域ができる。このＡＭ変
調成分の無い領域の広さは、路上ビーコンの設置位置の
環境により異なり、周りの建築物や併走車の走行により
生じるマルチパスにより容易に変動する。本発明者らの
実験では、このＡＭ変調成分のない領域は、数センチか
ら広いときには数十センチに渡ることがある。

【００４２】図１０は、ＡＭ変調成分の位相反転の検出
原理を示す図である。受信制御部６には、ＧＭＳＫ復調
され波形整形された受信データ信号と、ＡＭ検波され波
形整形された位置検出信号とが入力される。図１０中の
信号Ａ２はＡＭ検波され波形整形された位置検出信号で
あり、信号Ａ１は、受信データ信号と受信データフレー
ムとから再生された位置検出信号と同じ周波数となるよ
うなデジタル信号である。信号Ａ１と信号Ａ２とは同相
であることを示すが、更に短い周期でサンプリングを行
い、その結果を多数決し、正相か逆相かの判定を行って
いるのが従来から行われている。しかし、例えば話を単
純にして、信号Ａ１の立ち上がり時点で、信号Ａ２がハ
イレベルであれば正相、ローレベルであれば逆相と仮定
する。このとき、位相反転の検出結果を示すと、図１１
に示す様になる。つまり、ビーコン直下付近は正相，逆
相の判定結果が交互に連続するチャタリングが発生して
いる。このチャタリング領域Ｆは、正相か逆相かはっき
りしない。このチャタリング領域Ｆは、図１２によ示す
様に、前述したＡＭ変調成分が消える領域に対応する。
更に、図１１に符号Ｋで示す様に、チャタリングはビー
コン直下位置だけで発生するとは限らず、周囲に急激な
電界変動が生じ（例えば、大型車が猛スピードで近くを
横切ったとき）て一瞬でも電界が受信性能外に弱まった
りすると、発生する。このチャタリングをどのように処
理するかにより、車載ビーコン受信機の性能が異なって
くる。

【００４３】図１３は、受信制御部６でソフト処理され
るチャタリング対策の説明図である。この実施例は、逆
相のＡＭ変調成分がＮ周期続いた場合に、初めて位相反
転位置として判定するものである。このようにすると、
位相反転検出結果がＮ周期分遅れるが、例えばＡＭ変調
成分の周波数を１ｋＨｚ、車両の走行速度を時速６０ｋ
ｍとした場合、ＡＭ変調成分を１周期受信する間に車両
の移動する距離は約１７ｍｍにすぎず、Ｎ周期遅れると
いっても、１７×Ｎｍｍにすぎない。この程度の検出遅
れは、実用的に問題とはならず、位置検出の信頼性の向
上の方がはるかにメリットがある。

【００４４】図１４は、チャタリング対策の別実施例の
説明図である。図中の信号Ａ３は、図１３で示した信号
Ａ１のＭ周期倍の周期を持つデジタル信号である。信号
Ａ２と信号Ａ３とは同相であることを示す。そのサンプ
リングの方法には幾種類かあるが、図１０の場合と同様
に信号Ａ３の立ち上がり時点で信号Ａ２がハイレベルな
ら正相、ローレベルなら逆相と仮定する。この仮定のも
とでは、受信したＡＭ変調成分Ｍ周期に一回づつ位相反
転有無の検出を行うことになる。つまり、位相反転検出
を行う間隔を荒くする。位相反転検出の間隔つまりサン
プリング周期を短くすればするほど検出精度を高くなる
が、一方で、電界変動による微小な位相反転まで検出し
てしまい、本来の路上ビーコン直下点でのＡＭ変調成分
の位相反転と区別がつかなくなってしまう。このため、
サンプリング周期はある程度長い方が検出結果の信頼性
が高くなる。今仮りに、ＡＭ変調成分の周波数を１ｋＨ
ｚとした場合、ＡＭ変調成分１周期を受信する間の車両
の走行距離は、走行速度が６０ｋｍ／ｈの場合は約１７
ｍｍ、１０ｋｍ／ｈの場合は約２．７ｍｍとなる。そこ
で、最適なサンプリング周期Ｍの値は、実験を重ねるこ
とによって決定したり、速度に依存させたりするのが好
ましい。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、ＡＭ変調成分の位相反
転位置をビーコン位置と判定するときに、位相反転が他
の路上ビーコンからの電波の漏れ込みによるものか否か
の判断を受信機のＡＧＣ電圧値で判断し、また、位相反
転検出時に生じるチャタリングによる誤判定を回避する
ため、信頼性の高いビーコン位置判定結果がえられると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る車載ビーコン受信機
のブロック構成図である。

【図２】他の路上ビーコンからの電波干渉による位相反
転の誤検出説明図である。

【図３】他の路上ビーコンからの電波干渉を識別する処
理手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第２実施例に係る車載ビーコン受信機
のブロック構成図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る車載ビーコン受信機
のブロック構成図である。

【図６】図１に示すＡＧＣ増幅部１１の詳細回路図であ
る。

【図７】図１に示すＡＭ検波部とＡＧＣ電圧発生部の詳
細回路図である。

【図８】図１に示すＡＧＣ増幅部制御信号生成部の詳細
回路図である。

【図９】ビーコン直下位置におけるＡＭ変調成分の説明
図である。

【図１０】位相反転検出を行うサンプリングの説明図で
ある。

【図１１】チャタリングの説明図である。

【図１２】ＡＭ変調成分の消えた領域とチャタリングと
の関係説明図である。

【図１３】チャタリング対策の第１実施例の説明図であ
る。

【図１４】チャタリング対策の第２実施例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…ＧＭＳＫ・ＡＭ変調信号入力端子、２…ＡＧＣ電圧
発生部、３…Ａ／Ｄ変換部、４…ＡＭ検波部、５，１０
…波形整形部、６…受信制御部、７…表示部、８，１１
…ＡＧＣ増幅部、９…ＧＭＳＫ復調部、１２，１４…Ｌ
ＰＦ、１３…増幅部、１５…電圧変換部、１９…ＡＧＣ
増幅部制御信号生成部、２０…高架橋上に設置された路
上ビーコン、２１…高架橋下に設置された路上ビーコ
ン、２２，２３，２４…電界強度分布、２５…電界強度
基準値、２６…車両、２７…誤判定する位置、２８…路
上ビーコン直下点、３２…ＡＧＣ電圧印可端子、３３…
ＡＧＣ増幅部出力端子、３４，３９，４２…電源端子、
３５…デュアルゲートＭＯＳＦＥＴ、３６…ＡＧＣ増幅
部で増幅または減衰された信号の入力端子、３７…検波
信号出力端子、３８…ＡＧＣ電圧出力端子、４０…ＡＧ
Ｃ電圧発生部でつくられたＡＧＣ電圧の入力端子、４１
…ＬＰＦの出力端子、４３…増幅部の出力端子。

フロントページの続き (72)発明者堀井志朗茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者坂本敏之茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者宮▲崎▼ 秀一茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者荒木宏茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地３日立オートモティブエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】路側に設置されたビーコンから発信され
る情報信号を受信し、該情報信号中のＡＭ変調成分の位
相が反転する位置を検出したとき、前記情報信号中のＧ
ＭＳＫ変調成分に含まれる情報を車載の表示装置に表示
する車載ビーコン受信機において、受信した前記情報信
号のＡＭ検波信号から生成したＡＧＣ制御信号のレベル
が基準値以上か否かを判定し判定結果が基準値以上のと
きは前記表示を行い基準値に達していないときは表示を
行わない受信制御手段を備えることを特徴とする車載ビ
ーコン受信機。
【請求項２】路側に設置されたビーコンから発信され
る情報信号を受信し、該情報信号中のＡＭ変調成分を所
定周期でサンプリングして位相が反転する位置を検出
し、該位置を検出したとき、前記情報信号中のＧＭＳＫ
変調成分に含まれる情報を車載の表示装置に表示する車
載ビーコン受信機において、予め定めたＮ（Ｎ：複数
値）周期継続して位相反転を検出したときに初めてＧＭ
ＳＫ変調成分に含まれる情報を表示する手段を備えるこ
とを特徴とする車載ビーコン受信機。
【請求項３】路側に設置されたビーコンから発信され
る情報信号を受信し、該情報信号中のＡＭ変調成分を所
定周期でサンプリングして位相が反転する位置を検出
し、該位置を検出したとき、前記情報信号中のＧＭＳＫ
変調成分に含まれる情報を車載の表示装置に表示する車
載ビーコン受信機において、ＡＭ変調成分の周期よりＭ
（Ｍ：複数値）倍の周期でＡＭ変調成分をサンプリング
し位相反転を検出したときＧＭＳＫ変調成分に含まれる
情報を表示する手段を備えることを特徴とする車載ビー
コン受信機。
【請求項４】路側に設置されたビーコンから発信され
る情報信号を受信し、該情報信号中のＡＭ変調成分を所
定周期でサンプリングして位相が反転する位置を検出
し、位相反転位置をビーコン位置と判定して、前記情報
信号中のＧＭＳＫ変調成分に含まれる情報を車載の表示
装置に表示する車載ビーコン受信機において、予め定め
たＮ（Ｎ：複数値）周期継続して位相反転を検出したと
きに初めてビーコン位置と判定する手段と、受信した前
記情報信号のＡＭ検波信号から生成したＡＧＣ制御信号
のレベルが基準値以上か否かを判定し判定結果が基準値
以上のときは前記表示を行い基準値に達していないとき
は表示を行わない受信制御手段とを備えることを特徴と
する車載ビーコン受信機。
【請求項５】路側に設置されたビーコンから発信され
る情報信号を受信し、該情報信号中のＡＭ変調成分を所
定周期でサンプリングして位相が反転する位置を検出
し、位相反転位置をビーコン位置と判定して、前記情報
信号中のＧＭＳＫ変調成分に含まれる情報を車載の表示
装置に表示する車載ビーコン受信機において、ＡＭ変調
成分の周期よりＭ（Ｍ：複数値）倍の周期でＡＭ変調成
分をサンプリングし位相反転を検出したときビーコン位
置と判定する手段と、受信した前記情報信号のＡＭ検波
信号から生成したＡＧＣ制御信号のレベルが基準値以上
か否かを判定し判定結果が基準値以上のときは前記表示
を行い基準値に達していないときは表示を行わない受信
制御手段とを備えることを特徴とする車載ビーコン受信
機。
【請求項６】車両の進行方向，走行距離から車両の現
在位置を演算してもとめ、予め記憶装置に格納された地
図情報に現在位置を重ねて表示する車載ナビゲーション
システムにおいて、請求項１乃至請求項５のいずれかに
記載の車載ビーコン受信機と、該車載ビーコン受信機が
検出したビーコン位置で前記現在位置を校正する手段と
を備えることを特徴とする車載ナビゲーションシステ
ム。
【請求項７】人工衛星からの信号を受信して車両の現
在位置を求め、予め記憶装置に格納された地図情報に現
在位置を重ねて表示する車載ナビゲーションシステムに
おいて、請求項1乃至請求項５のいずれかに記載の車載
ビーコン受信機と、該車載ビーコン受信機が検出したビ
ーコン位置で前記現在位置を校正する手段とを備えるこ
とを特徴とする車載ナビゲーションシステム。