JPH0582635B2 - - 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ができるが、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。

また、路側アンテナが設置されている位置の近
傍の建物等の配置状態、他の車両の走行状態が、
時間とともに、或は路側アンテナの設置位置毎に
大幅に変化し、路側アンテナから送信される信号
が、第６図に示すように、直接車載アンテナによ
り受信される他に、建物、路面、等の車両等によ
り反射された後、車載アンテナにより受信される
ことになり、しかも、上記各経路を通つて受信さ
れた信号は、それぞれ振幅、位相が異なるのであ
るから、和動的、或は差動的に重畳され、第２図
に示すように、路側アンテナからの送信信号の強
度分布とは大幅に異なる強度分布の信号となる
（マルチパスによるフエーデイング現象が発生す
る）ので、受信信号に基く車両位置の較正等を行
なう場合に、予期せぬ誤差が発生する、即ち、上
記重畳信号が、路側アンテナから大幅に離れた箇
所においてレベルが高い部分を有することにな
り、この部分を検出した時点で車両位置、および
走行方向の較正を行なつてしまうという問題が発
生するという問題がある。

＜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
の車両位置の較正の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、受信された信号に含まれるフエー
デイングを除去するフエーデイング除去手段と、
フエーデイング除去信号のうち、一定のレベルＬ
１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１の判定手段と、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より高レベルの信号を受信したと判定さ
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、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信号を得ることができ、この
信号のうち、一定レベル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シヨン動作を行
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、本来の機能を遂行するため
の位置データおよび道路方向データ、並びに追加
機能を遂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。

また、上記フエーデイング除去手段が検波回路
とローパスフイルタとからなるものである場合に
も、検波回路と所定の時定数を有する平滑回路と
からなる場合にも、上記と同様の作用を行わせる
ことができる。ただし、後者のものの方が、得ら
れる信号のレベルを大きくすることができて好ま
しい。

さらには、上記レベルＬ１が、フエーデイング
除去のピークレベルに近接するレベルに設定され
ているものであれば、路側アンテナ設置位置に近
接する位置において位置データを正確に較正する
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７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，…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、目印となる
建物等が表示されている。

第５図、および第６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、例えば水平方向に指
向性を持たない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により受信される他、
建物１′、路面、および他の車両３等により１回
以上反射されて車載アンテナ４により受信され、
受信信号を総合すると、和動的、および差動的に
重畳されて、路側アンテナ２からの送信信号の強
度分布から大幅にずれた強度分布となる（第２図
参照）。

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（第２図
参照）は増幅器５により増幅され、検波回路６、
およびゲート回路１０に供給される。そして、上
記検波回路６から出力された検波信号はローパス
フイルタ７に導かれて、高周波成分が除去された
信号（第３図参照）が出力される。

上記高周波成分が除去された信号は、第１のレ
ベル判定回路８、第２のレベル判定回路９に供給
され、第２のレベル判定回路９からの出力信号に
より上記ゲート回路１０を開くようにしている。

上記ゲート回路１０を通つた信号（第２図参
照）はメモリ１１に一時的に記憶させられ、その
後通信データターミナル１３に接続された装置
（図示せず）により所要の通信データが取出され
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１２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８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１２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８，９における判定基準
レベルは、それぞれレベルＬ１，Ｌ２（但し、Ｌ
１＞Ｌ２）に設定されている。

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

車載アンテナ４により受信された信号（第２図
参照）は、増幅器５により増幅されたままの状
態、即ち、フエーデイング除去が行なわれていな
い状態で検波回路６、およびゲート回路１０に供
給され、検波回路６、およびローパスフイルタ７
によりフエーデイング除去が行なわれた状態（第
３図参照）で、第１のレベル判定回路８、および
第２のレベル判定回路９に供給される。

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
ベルがほぼ零レベル、即ち、フエーデイング除去
が施された信号がほぼ零レベルであるから、上記
両レベル判定回路８，９には、それぞれの判定基
準レベルＬ１，Ｌ２よりも低いレベルの信号が入
力され、ゲート回路１０が閉じたままに保持さ
れ、メモリ１１へのデータ伝送が全く行なわれな
い状態に保持する（第３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受
信信号にフエーデイング除去処理が施された信号
の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９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３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
１１からナビゲータ１２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１２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、車速アンテナ４により受信信号にフエーデ
イング除去処理を施した信号のレベルが増大し、
第２のレベル判定回路９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９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１０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１１に記憶させられ、（第３図中範囲Ｔ
３参照）、通信データターミナル１３へのデータ
伝送、ナビゲータ１２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
る受信信号にフエーデイング除去処理が施れた信
号のレベルがさらに増大し、第１のレベル判定回
路８への供給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８から出力される位置判
定信号がナビゲータ１２に供給され、その瞬間に
上記メモリ１１に記憶させられていた位置データ
がナビゲータ１２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、および第３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。

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、ローパスフイルタ７に
代えて所定の時定数を有する平滑回路１４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、単に高周
波成分を除去した信号を第１、および第２のレベ
ル判定回路８，９に供給する代わりに、包絡線信
号を第１、および第２のレベル判定回路８，９に
供給することができ、この包絡線信号は、上記高
周波成分を除去した信号とほぼ等しい信号となる
ので、上記実施例と同様の作用を行なわせること
ができる。

但し、包絡線信号の方が信号レベルが高いの
で、増幅器等回路系を簡略化することができる。

以上の説明から明らかなように、上記各実施例
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９に記憶させてお
いて、所要データは予めナビゲータ１２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１２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１２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１３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、受信信号にフエーデ
イング除去処理が施された信号のレベルがピーク
値に近づいた時点においてのみ行なうので、マル
チパスによるフエーデイング現象の影響を受ける
ことなく、車両３の位置検出精度を高く保持する
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、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
生していないのと同じ状態でしきい値レベルＬ２
に基づいて通信データとして取込みむことができ
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。また、より高いしきい値レベルＬ１を
用いることにより、確実な位置検出を可能にする
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を示す図、第３図はフエ
ーデイング除去処理が施された信号レベルと閾値
レベルとの関係を示す図、第４図は他の実施例を
示すブロツク図、第５図は路側ビーコン方式を概
略的に示す斜視図、第６図はマルチパスによるフ
エーデイング現象を説明する概略図、第７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…検波回路、７…ローパスフイ
ルタ、８…第１のレベル判定回路、９…第２のレ
ベル判定回路、１０…ゲート回路、１１…メモ
リ、１２…ナビゲータ、１４…平滑回路。

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
   タを含む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、 受信された信号に含まれるフエーデイングを除
   去するフエーデイング除去手段と、 フエーデイング除去信号のうち、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受
   信したことを判定する第１の判定手段と、 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
   ルの信号を受信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 フエーデイング除去手段が、検波回路とロー
   パスフイルタと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 フエーデイング除去手段が、検波回路と所定
   の時定数を有する平滑回路と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。 ４ 上記レベルＬ１が、フエーデイング除去信号
   のピークレベルに近接するレベルに設定されてい
   る上記特許請求の範囲第１項から第３項のいずれ
   かに記載のナビゲータ装置。