JPH0582634B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明はナビゲータ装置に関し、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
新規なナビゲータ装置に関する。

＜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
ータを含む信号を、比較的狭い範囲にのみ送信す
るとともに、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
信号に基いて車両の位置、および走行方向を正し
いデータに訂正する、いわゆる路側ビーコン方式
の採用が提案されている。

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
信し、受信した信号に基いて必要な較正を行なう
ことができるようにしているのであるから、送信
信号によりカバーされる領域を広くすれば、路側
アンテナに対する信号受信位置のずれが大きくな
り、充分な較正効果を達成することができないと
いう問題がある。

さらに詳細に説明すると、路側ビーコン方式の
基本機能はあくまで位置データ、および道路方向
データを含む信号をナビゲーシヨンシステムを搭
載した車両に与えることであるが、以下の如き機
能をも追加することが、路側ビーコン方式の有効
活用の上で要求される。即ち、 路側アンテナが設置されている箇所の周辺に
おける道路の混雑状況、工事、その他の道路使
用状況等の交通情報を追加してナビゲーシヨン
システムに与えることにより、車両のスムーズ
な運行を補助すること、 路側アンテナが設置されている箇所の周辺に
おける住宅配置、個人名をも含む詳細な地図情
報を追加して、最終目的地への到達を容易化す
ること、 路側アンテナが設置されている箇所を含む、
ある程度広い範囲にわたる道路地図情報を追加
してナビゲーシヨンシステムに与えることによ
り、デイスプレイ装置により表示される道路地
図を更新し、遠隔地までの運行をスムーズに行
なわせること、 等の追加サービスをも行なわせることが考えられ
ており、このような追加サービスをも行なわせよ
うとすれば、路側アンテナから送信される信号に
よる伝送帯域の拡大、送信信号によりカバーされ
る領域の拡大が必須となる。

そして、以上のように伝送領域の拡大、および
送信信号によりカバーされる領域の拡大が行なわ
れた場合には、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、本来の目的で
ある。車両位置の較正が、上記ずれの影響を受け
て正確には行なえないことになるという問題が発
生するのである。

＜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、路側ビーコン方式における各種機能の拡
大に簡単に対処することができるとともに、本来
の車両位置の較正を高い精度で行なうことができ
るナビゲータ装置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＞ 上記の目的を達成するための、この発明のナビ
ゲータ装置は、受信された信号の低レベル部分を
抑圧し高レベル部分を伸張させる抑圧・伸張手段
と、抑圧・伸張手段から出力された信号のうち、
一定レベルＬ１を基準としてそれより高いレベル
の信号を入力したことを判定する第１の判定手段
と、抑圧・伸張手段を通さずに受信された信号の
うち、上記一定のレベルＬ１よりも低いレベルＬ
２を基準としてそれより高いレベルの信号を受信
したことを判定する第２の判定手段と、第１の判
定手段によりレベルＬ１より高いレベルの信号を
入力したと判定された時点で位置判定信号を出力
する位置判定手段と、第２の判定手段によりレベ
ルＬ２より高いレベルの信号を受信したと判定さ
れた場合に、受信された信号を少なくとも位置デ
ータとして取り込む取込み手段と、位置判定手段
により出力された位置判定信号および取り込まれ
た位置データを用いて車両の位置を較正する較正
手段とを具備し、上記レベルＬ２が、路側アンテ
ナの送信信号を一定以下の誤り率でデータ判別で
きるレベルに設定されているものである。

＜作 用＞ 以上の構成のナビゲータ装置であれば、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んだ各
種データが車両に送信されると、ナビゲータ装置
は、抑圧・伸張手段から出力された信号のうち、
一定のレベルＬ１より高いレベルの信号に基づい
て車両の位置を検出し、位置データおよび方向デ
ータを較正し、その後は較正されたデータを初期
値として車速センサ、方位センサ等からの出力信
号に基づいてナビゲータ動作を行わせることがで
きる。

以後は、上記較正動作、およびナビゲーシヨン
動作を反復させることにより、スムーズな車両の
運行を補助することができる。

また、車両が走行して車両での受信レベルがレ
ベルＬ２を上回ると、本来の機能を逐行するため
の位置データおよび道路方向データ、並びに追加
機能を逐行させるための必要な通信データ等を一
定以下の誤り率で車両のナビゲーシヨンシステム
に取り込むことができる。

さらに、上記車載アンテナにより受信された信
号が、フエーデイング除去手段を通して第２の判
定手段および抑圧・伸張手段に供給されているも
のである場合には、フエーデイングの影響を受け
て送信信号の強度分布と大幅に異なる強度分布を
有する信号が受信されても、フエーデイング除去
手段により上記影響を排除して、フエーデイング
の影響が発生していないのと等価の状態で上記と
同様の作用を行わせることができる。

＜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８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、および走行方向が表示されてい
る。そして、路側アンテナＰ１，Ｐ２，P_o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，…P_o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、目印となる建物
等が表示されている。

第６図、および第７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、例えば水平方向より
上向きにのみに指向性を有するアンテナで構成さ
れている。

したがつて、路側アンテナ２から送信される信
号は、直接車載アンテナ４により受信されるのみ
ならず、建物、路面、他の車両３により１回以上
反射されてから受信されることになるのである
が、車載アンテナ４が、水平方向より上向きにの
み指向性を有しているので、上記各反射波に対す
る感度が低くなり、殆ど直接受信成分のみにな
る。

第１図はこの発明の路側ビーコン方式の一実施
例を示すブロツク図である。

車載アンテナ４により受信された信号は増幅器
５により増幅され、抑圧・伸張回路６、第２のレ
ベル判定回路８、およびゲート回路９に供給され
ている。そして、抑圧・伸張回路６からの出力信
号が第１のレベル判定回路７に供給されている。
また、第２のレベル判定回路８からの出力信号に
よりゲート回路９を開くようにしている。さら
に、上記ゲート回路９を通つた信号はメモリ１０
に一時的に記憶させられ、その後通信データター
ミナル１２に接続された装置（図示せず）により
所要の通信データが読出される。一方、道路方向
データ、地図データ等、ナビゲーシヨンに必要な
データは、ナビゲータ１１に取込まれる。現在位
置データについては、上記第１のレベル判定回路
７から位置判定信号（タイミングパルス信号）が
出力されることによりナビゲータ１１に取込ま
れ、現在位置の較正が行なわれるようにしてい
る。

上記両レベル判定回路７，８における判定基準
レベルは、それぞれレベルＬ１，Ｌ２に設定され
ている。

また、上記抑圧・伸張回路６は、第３図Ａに示
すような変換特性を有しており、例えば、第３図
Ｂに示す波形の入力信号が供給された場合に、第
３図Ｃに示すように、ピーク部分を中心とする所
定範囲が急峻に立上り、残余の範囲がなだらかに
なる出力信号を生成するものである。

上記の構成の路側ビーコン方式の動作を、第２
図、および第３図を参照しながら詳細に説明す
る。

車両３が路側アンテナ２から十分離れている場
合には、当初車載アンテナ４における信号受信レ
ベルがほぼ雰レベルであるから、上記両レベル判
定回路７，８には、それぞれの判定基準レベルＬ
１，Ｌ２よりも低いレベルの信号が入力され、ゲ
ート回路９が閉じたままに保持され、メモリ１０
へのデータ伝送が全く行なわれない状態に保持す
る（第２図中範囲Ｔ１参照）。

そして、路側アンテナ２に接近するにつれて信
号受信レベルが徐々に増加するのであるが、第２
のレベル判定回路８に入力される信号レベルが判
定基準レベルＬ２よりも大きくなるまでの間は、
上記の動作を行なう（第２図中範囲Ｔ２参照）。

即ち、上記の動作を行なつている間は、メモリ
１０からナビゲータ１１に対してデータが伝送さ
れることはなく、図示しない車速センサ、および
方位センサからの車速データ、および走行方向デ
ータに基いてナビゲータ１１により、現在位置、
および走行方向を算出、判定して、図示しないデ
イスプレイ装置に、道路地図とともに、車両の現
在位置、および走行方向を表示することができ
る。

その後、車両３がさらに路側アンテナ２に接近
して、車載アンテナ４による信号受信レベルが増
大し、第２のレベル判定回路８への供給信号レベ
ルが基準レベルＬ２を越えると、レベル判定回路
８から出力されるデータ伝送領域判定信号により
ゲート回路９が開かれるので、車載アンテナ４に
より受信された信号が増幅器５により増幅された
状態でメモリ１０に記憶させられ（第２図中範囲
Ｔ３参照）通信データターミナル１２へのデータ
伝送、ナビゲータ１１への所要データの取込みが
行なわれる。

車両３がさらに走行して路側アンテナ２にほぼ
正対する位置に到達すれば、車載アンテナ４によ
る信号受信レベルがさらに増大し、抑圧・伸張回
路６により変換されて、第１のレベル判定回路７
に供給される信号レベルが基準レベルＬ１を越え
るので、レベル判定回路７から出力される位置判
定信号がナビゲータ１１に供給され、その瞬間に
上記メモリ１０に記憶させられていた位置データ
がナビゲータ１１に取込まれて、装置本体内の現
在位置の較正が行なわれる。これにより、位置デ
ータ、および走行方向データ等を較正し、デイス
プレイ装置上に、正確な現在位置、および走行方
向を表示することができる。

その後は、較正された位置、および走行方向を
基準として、車速センサ、および方位センサから
の車速データ、走行方向データに基いて、各時点
における車両３の位置、および走行方向を矢印Ａ
として道路地図とともにデイスプレイ装置に表示
することができる。

尚、第２図は、車両３が一定の速度で走行して
いる状態における受信信号レベルの変化を示して
いるが、車両３の速度が変化した場合には、上記
各範囲Ｔ１，Ｔ２等が広狭変化するのみであり、
特に不都合はない。また、第３図についても同様
である。

第４図は他の実施例を示すブロツク図であり、
上記実施例と異なる点は、増幅器５からの出力信
号を、検波回路１３、およびローパスフイルタ１
４からなるフエーデイング除去装置を通して、抑
圧・伸張回路６、および第２のレベル判定回路８
に供給している点のみであり、他の部分の構成は
同一である。

但し、この実施例が好適に適用される場合とし
ては、車載アンテナ４の指向性が低い場合、また
は車載アンテナ４の指向性が、水平方向、或は水
平方向よりも下向きである場合等が考えられる。

したがつて、路側アンテナ２から送信される信
号は、直接車載アンテナ４により受信されるのみ
ならず、建物、路面、他の車両３により１回以上
反射されてから受信されることになり、第５図に
示すように、上記各信号が和動的、或は差動的に
重畳された信号として、即ち、マルチパスによる
フエーデイング現象の影響を受けた信号として受
信されることになる。

しかし、上記第５図に示す信号は、増幅器５に
より増幅された後、検波回路１３による検波作用
を受け、ローパスフイルタ１４により高周波成分
が除去されることにより、第２図に示す信号と酷
似する信号が生成されるのであるから、その後
は、上記実施例と同様の作用を行なうことができ
る。

尚、上記フエーデイング除去装置としては、上
記の構成の他、検波回路と所定の時定数を有する
平滑回路との組合せにより構成して、包絡線信号
を得ることにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、上記実施例に
おいては、実際にデータ伝送を行なうことができ
る比較的低いレベルを越えた時点から必要なデー
タを取込み、一時的にメモリ１０に記憶させてお
いて、所要データは予めナビゲータ１１に取込ん
でおき、路側アンテナ２に充分近接した時点にお
いてのみ位置データをナビゲータ１１に伝送する
ことにより、現在位置、および走行方向の較正を
行なうことができるので、路側アンテナ２から送
信されるデータ量が多くなつても確実にナビゲー
タ１１に取込むことができ、種々の機能（例えば
道路利用状況の表示、混雑情報の表示等）を行な
わせることができる。また、他に必要な通信デー
タを通信データターミナル１２へ伝送させること
ができる。

そして、車両３の位置検出は、路側アンテナ２
に充分に接近して、受信信号レベルがピーク値に
近づいた時点においてのみ行なうので、車両３の
位置検出精度を高く保持することができる。但
し、この検出は、受信信号に抑圧・伸張処理を施
すことにより、ピーク値近傍における急峻化を達
成した後に行なうので、基準レベルＬ１を余り高
く設定しなくても正確な検出が可能となり、路側
アンテナ２、車載アンテナ４の実効利得等のばら
つきを考慮してかなり低いレベルに設定しておく
ことにより、受信信号のピーク値が低下した場合
における確実な検出を可能とすることができ、し
かも検出精度を殆ど低下させないようにすること
ができる。

＜発明の効果＞ 以上のようにこの発明によれば、位置検出を行
う場合、抑圧・伸張手段を用いることでピーク値
近傍における急峻化を達成しているので、しきい
値レベルＬ１を比較的低く設定することにより、
受信信号のピーク値が低下した場合における確実
な位置検出を可能にすることができるとともに、
通信データとしての取込みのしきい値をより低い
レベルＬ２に設定しているので、広い範囲で確実
に通信データを得ることができる。

【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
例を示すブロツク図、第２図は車載アンテナによ
る信号受信レベルの変化と基準レベルとの関係を
示す図、第３図は抑圧・伸張動作を説明する図、
第４図は他の実施例を示すブロツク図、第５図は
フエーデイング現象の影響を受けた受信信号のレ
ベル変化を示す図、第６図は路側ビーコン方式を
概略的に示す平面図、第７図は概略正面図、第８
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。 １…道路、２…路側アンテナ、３…車両、４…
車載アンテナ、６…抑圧・伸張回路、７…第１の
レベル判定回路、８…第２のレベル判定回路、９
…ゲート回路、１０…メモリ、１１…ナビゲー
タ、１３…検波回路、１４…ローパスフイルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両に搭載されて、道路交通網の予め定めら
   れた位置に設置された路側アンテナから位置デー
   タを含んだ各種データを受信し、受信された位置
   データに基づいて、車両位置を較正して表示する
   ナビゲータ装置において、 受信された信号の低レベル部分を抑圧し高レベ
   ル部分を伸張させる抑圧・伸張手段と、 抑圧・伸張手段から出力された信号のうち、一
   定のレベルＬ１を基準としてそれより高いレベル
   の信号を入力したことを判定する第１の判定手段
   と、 抑圧・伸張手段を通さずに受信された信号のう
   ち、上記一定のレベルＬ１よりも低いレベルＬ２
   を基準としてそれより高いレベルの信号を受信し
   たことを判定する第２の判定手段と、 第１の判定手段によりレベルＬ１より高いレベ
   ルの信号を入力したと判定された時点で位置判定
   信号を出力する位置判定手段と、 第２の判定手段によりレベルＬ２より高いレベ
   ルの信号を受信したと判定された場合に、受信さ
   れた信号を少なくとも位置データとして取り込む
   取込み手段と、 位置判定手段により出力された位置判定信号お
   よび取り込まれた位置データを用いて車両の位置
   を較正する較正手段とを具備し、 上記レベルＬ２が、路側アンテナの送信信号を
   一定以下の誤り率でデータ判別できるレベルに設
   定されていることを特徴とするナビゲータ装置。 ２ 抑圧・伸張手段が指数増幅回路からなるもの
   である上記特許請求の範囲第１項記載のナビゲー
   タ装置。 ３ 車載アンテナにより受信された信号が、フエ
   ーデイング除去手段を通して第２の判定手段およ
   び抑圧・伸張手段に供給されている上記特許請求
   の範囲第１項または第２項のいずれかに記載のナ
   ビゲータ装置。