JPH06230099A - 車両データ受信装置および車載ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】サインポスト送信機の設置位置を高精度で検出
すると共に、自車位置検出精度を高める。 【構成】道路に設置されたサインポスト送信機から放射
され、この送信機の設置位置を示す位置データを含む車
両データを重畳した電波を、受信部で受信し、車両に搭
載されるサインポスト受信機２ｂに、その受信部で受信
された前記電波の位置データが正規であるか否かを判断
する手段と、この判断手段により前記位置データが正規
であると判断されたときに、前記受信電波の受信レベル
を検出し、この受信レベルが所定値以上で、かつ連続し
て所定回数低下したときに、前記受信電波のピークを検
出し、このピークに対応する前記送信機の設置位置を求
める送信機位置検出手段と、を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えばサインポスト送信
機から無線で送信される車両データの電波を受信する車
載用のサインポスト受信機の車両データ受信装置および
これを有する車載ナビゲーション装置に係り、特に、サ
インポスト送信機の設置位置を検出する精度の向上を図
った車両データ受信装置および車載ナビゲーション装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サインポスト送信機は、道路の
路肩等に設置されて、その設置位置等を正確に示す位置
データを含む車両データをマイクロ波等の電波に重畳し
て道路上に放射し、この電波の受信エリアの例えば道路
上を車両が通過する際に、この車両に搭載されているサ
インポスト受信機により受信し、その位置データを求め
ることにより、車両が通過したサインポスト送信機の設
置地点、つまり、自己車両の現在位置（以下自車位置と
いう）を正確に検出することができる。また、サインポ
スト送信機からの高精度の位置データは、、例えばＧＰ
Ｓ（Global Posi-tioning System 汎地球測位システ
ム）の受信機等により検出した自車位置の絶対値と、車
速センサおよびジャイロによる推測値とにより求めた自
車位置を補正し、または自車位置の初期設定等に使用す
ることができる。

【０００３】したがって、サインポスト受信機を搭載し
た車両がサインポスト送信機に最も接近したときに、サ
インポスト受信機により受信した電波の強度が最大とな
り、そのピーク位置を検出した時点に、サインポスト送
信機の設置位置があり、その正確な設置位置を受信電波
の位置データから検出することができる。

【０００４】したがって、サインポスト送信機の位置デ
ータを利用するためには、その受信電波のピーク位置を
検出する必要がある。

【０００５】従来、この種のサインポスト受信機では、
サインポスト送信機からの位置データを含む電波を受信
し、しかも、図８に示すように受信電波Ａ，Ｂの電波強
度が一定値（スレッシホールド）以上得られた時点Ｔ1
，Ｔ2 で、絶対値位置データを出力してサインポスト
送信機の設置位置を求めており、その設置位置が真の位
置Ｓよりもずれるという課題がある。

【０００６】つまり、道路側に設けたサインポスト送信
機から送出される電波を車両に搭載されたサインポスト
受信機により受信する場合は、走行車線や車両密度、サ
インポスト送信機周りの環境、さらに車両へのサインポ
スト受信機の取付状態や場所等により受信電波の強度が
大きく変わる。そのために、サインポスト受信機から出
力される位置データのタイミングが区々であり、真のサ
インポスト送信機の設置位置Ｓから数十ｍの範囲でずれ
てしまい、サインポスト送信機の設置位置の検出精度が
低いという課題がある。

【０００７】また、他の従来例としては、特開平２−２
９８９８号公報に掲載された車両位置検出方式がある。

【０００８】これは、「車載アンテナにより受信した無
線信号を復調せずに、そのまま入力して高い振動成分を
落とし、１つのピークを持つ山形の電圧波形にするフィ
ルタ部」を有し、サインポスト送信機の位置を示す位置
検出パルスを１つだけ出力するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例では、現実には単峰特性の受信電波強度電圧
波形をフィルタにより得ることができない。つまり、走
行車両による受信電波の急峻な変化であるフェージング
は除去できるが、アンテナ素子自体および保持・設置構
造による電波放射パターン（指向性）、さらに路側・道
路の電波反射物による放射後の電波反射、さらにまた並
走する他の車両による変化はフェージングよりも緩やか
な受信電波特性となるために取り去ることができない。
また、これらをも除去するフィルタを挿入した場合には
位置検出の時間的遅延が増大して実用に供しない。

【００１０】さらに、特開平４−１３３５２５号公報に
掲載されたものでは、路上局（送信機）からの電波を車
載装置（受信機）により受信した電波の受信レベルの
「最大点を検出する」との記載しかなく、その具体的方
法が説明されていない上に、これにおいてもフィルタ
（時定数回路）は、急峻なフェージングのみを除去する
に過ぎない。また、車両の走行累積距離の算出と受信電
波のピーク位置検出とから自車位置設定までの論理が不
明確であるという問題もある。

【００１１】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は送信機から放射される位置
データを含む電波を車載用の受信機により受信すること
により、この送信機の設置位置を検出する際の検出精度
を高めることができる車両データ受信装置を提供するこ
とにある。

【００１２】また、他の目的は、送信機の設置位置の高
精度の検出値により、自車位置検出手段により求めた自
車位置を補正することにより、自車位置検出精度を高め
ることができる車載ナビゲーション装置を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。

【００１４】本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
の発明という）は、道路に設置された送信機から放射さ
れ、この送信機の設置位置を示す位置データを含む車両
データを重畳した電波を、受信部で受信し、車両に搭載
される車両データ受信装置において、前記受信部により
受信された前記電波の位置データが正規であるか否かを
判断する手段と、この判断手段により前記位置データが
正規であると判断されたときに、前記受信電波の受信レ
ベルを検出し、この受信レベルが所定値以上で、かつ連
続して所定回数低下したときに、前記受信電波のピーク
を検出し、このピークに対応する前記送信機の設置位置
を求める送信機位置検出手段と、を設けたことを特徴と
する。

【００１５】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、請求項１記載の送信機位置
検出手段は、受信電波の強度を検出する場合に、その都
度、今回の受信電波の位置データと前回の位置データと
の一致を検出する手段を有することを特徴とする。

【００１６】さらに、本願の請求項３に記載の発明（以
下、第３の発明という）は、請求項１または２記載の車
両データ受信装置と、自己車両の現在位置を検出する自
車位置検出手段と、この自車位置検出手段により検出さ
れた自車位置を、前記車両データ受信装置の送信機位置
検出手段により求めた送信機の設置位置に基づいて補正
する自車位置補正手段と、地図情報およびこれに関連す
る情報を記憶する地図情報記憶手段と、少なくとも出発
地と目的地とが入力されたときに、この出発地と目的地
とを結ぶ誘導経路を設定する誘導経路設定手段と、前記
自車位置補正手段により補正された自車位置および前記
誘導経路を、これを含む地図上に表示する表示手段と、
を有することを特徴とする。

【００１７】

【作用】

〈第１の発明〉道路等に設置されるサインポスト送信機
等の送信機から、その設置位置を絶対値等で示す位置デ
ータを含む車両データを重畳した電波が放射される。こ
の電波は送信機近傍の道路を通過する際に、車両に搭載
された受信機により受信される。また、この受信電波の
位置データが正規であるか否かがチェックビットやフォ
ーマットのチェック等により判断される。

【００１８】この位置データが正規であると判断された
ときは、送信機位置検出手段により、受信電波の受信レ
ベルが設定値以上で、かつ連続して所定回数低下したか
否かを検出し、これを検出したときは、受信レベルのピ
ーク位置を検出したことになるので、そのピーク位置に
対応する送信機の設置位置を求める。

【００１９】したがって本発明によれば、受信機により
受信した受信電波の強度が一時的に急激に落ち込んだ場
合でも、受信電波のピーク位置を正確に検出することが
できるので、送信機の設置位置を検出する際の検出精度
を高めることができる。

【００２０】〈第２の発明〉サインポスト送信機等の送
信機は、道路の長手方向に沿って所要のピッチで複数設
置されているので、隣り合う送信機の電波が混信する場
合がある。

【００２１】しかし、各送信機からサイクリックに送出
される位置データは送信機の設置位置がそれぞれ相違す
るので、この電波を受信する毎に位置データを検出する
ことにより、電波を識別して混信を防止することができ
る。。

【００２２】そこで、第１の発明に係る送信機位置検出
手段は、受信電波の強度を検出する場合に、その都度、
今回の受信電波の位置データと前回の位置データとの一
致を検出する。このために、複数の送信機の電波の混信
を防止して、送信機位置の検出精度を高めることができ
る。

【００２３】〈第３の発明〉自車位置は例えばＧＰＳ受
信機による絶対値と、車載センサおよびジャイロによる
推測値として検出される。一方、サインポスト受信機等
の受信機を搭載した車両がサインポスト送信機等の送信
機の近傍を通過する際に、その送信機から放射される電
波がその車載受信機により受信される。この受信電波に
基づいて、送信機位置検出手段により、その送信機の設
置位置が検出される。そして、自車位置補正手段はこの
高精度の送信機位置により自車位置を補正する。

【００２４】したがって本発明によれば、自車位置の検
出精度を高めることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２６】図２は本願第１〜第３の発明を含む車載ナ
ビゲーション装置の一実施例の全体構成を示すブロック
図であり、図において、車載ナビゲーション装置１は、
自動車等の車両に搭載されるものであり、自車位置検出
手段であるＧＰＳ受信機２ａと、車両データ受信装置で
あるサインポスト受信機２ｂとを共に有する位置絶対値
検出ユニット２と、車速センサとジャイロとを共に備え
た推測走行検出ユニット３と、地図とそれに関する情報
等を記憶したＣＤ−ＲＯＭ（読取り専用のコンパクト・
ディスク・メモリ）およびこれを駆動して地図情報やそ
れに関連する情報を読み出すＣＤ−ＲＯＭドライバを有
するＣＤ−ＲＯＭユニット４と、例えば表示モード等を
選択する表示操作部５ａ、自車位置を示す自車位置マー
ク５ｂ等を表示するＣＲＴ（陰極線管）やＬＣＤ（液晶
表示装置）等の表示画面５ｃを有する表示装置５と、音
声情報を出力する音声出力手段であるスピーカ（図示せ
ず）と、ＣＰＵとその記憶および作業領域としてのＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ等を備えて、システム全体を制御するマイク
ロコンピュータ等より成るコントローラ６とを有する。

【００２７】推測走行検出ユニット３は、ＧＰＳ受信機
２ａとサインポスト受信機２ｂにより航法電波を受信で
きずに自車位置を絶対値で検出できない場合に、自車位
置を推測値で算出するものであり、車速センサとジャイ
ロとを有する。車速センサは、例えば車両の車軸の回転
数に比例したパルス数のパルス列を出力して、このパル
ス数をカウントすることにより車両の走行距離を検出す
るものであり、また、ジャイロは車両の進行方向を検出
するものである。

【００２８】一方、ＧＰＳ受信機２ａは例えば４個のＧ
ＰＳ人工衛星から地上に送信される航法電波を受信し
て、自車位置を絶対値で検出するものである。

【００２９】また、サインポスト受信機２ｂは、例えば
図３、図４に示すように誘導経路７側等に設置されたサ
インポスト送信機８から、その設置位置（地点）を示す
位置データを含む車両データを重畳した電波ｆを受信し
て、この位置データをコントローラ６に与え、自車位置
を絶対値で検出させるものである。

【００３０】サインポスト送信機８は例えば車両の誘導
経路７の路肩７ａ等に、その長手方向に所要の間隔で立
設される支柱９等に設置され、その設置地点を示す位置
データ等を電波に重畳して無線でサイクリックに送信す
るものである。

【００３１】つまり、各サインポスト送信機８は図４に
示すように、これから放射される電波の周波数ｆは全て
同一であるので、隣り合うサインポスト送信機８，８間
では立体交差の道路や反射の状態によっては受信エリア
が重なってオーバリーチが発生する場合がある。

【００３２】しかし、これら電波に重畳される車両デー
タＤは図５に示すように構成され、所定のフレーム長
（例えば２０msec）内で、位置データＤ1 とチェックビ
ットＤ2 等を有し、各位置データＤ1 は各サインポスト
送信機８の設置位置を絶対値で示しているので、各サイ
ンポスト送信機８の電波を識別することができる。

【００３３】コントローラ６は、ＲＯＭやＲＡＭに蓄積
した処理プログラムやデータに従ってシステム全体を制
御するものであり、誘導経路設定手段（図示せず）と、
ＧＰＳ受信機２ａ等で求めた自車位置データを、サイン
ポスト受信機２ｂからのサインポスト送信機８の設置位
置データにより補正する自車位置補正手段６ａとを有す
る。

【００３４】誘導経路設定手段は、図示しない入力部や
表示操作部５ａの操作により、例えば車両の出発地と目
的地とを入力すると、これら両地点を最適ルートで結ぶ
誘導経路を求めて、表示装置５の表示画面５ｃ上に、こ
の誘導経路ｒと、自車位置マーク５ｂ等を地図上に重ね
て表示するものである。

【００３５】そして、サインポスト受信機２ｂは図６に
示すようにサインポスト送信機８の電波を受信するアン
テナ２ｂ1 と、このアンテナ２ｂ1 で受信した電波から
車両データＤを復調する復調部２ｂ2 と、この復調信号
から正確なクロックタイミングを抽出し、車両データＤ
を再生する再生部２ｂ3 とを有する。

【００３６】また、サインポスト受信機２ｂは受信電波
の強度を検出する電波強度検出部２ｂ4 と制御部２ｂ5
とを有する。

【００３７】制御部２ｂ5 は、受信した車両データＤが
正規であるか否かを判断する車両データ判断手段ｅと、
受信電波のピーク位置（点）を検出することによりサイ
ンポスト送信機８の設置位置を求める送信機位置検出手
段ｇとを有し、図１で示す送信機位置検出プログラムを
実行することにより、サインポスト送信機８の設置位置
を高精度で検出するようになっている。

【００３８】次に、この送信機位置検出プログラムを説
明するが、図１中、Ｐ１〜Ｐ９はフローチャートの各ス
テップを示す。

【００３９】制御部２ｂ5 は、まずＰ１で、サインポス
ト受信機２ｂにより車両データＤの電波が受信されてい
るか否か待機し、車両データＤを受信しているときは、
Ｐ２で、電波強度検出部２ｂ4 により受信した電波の受
信レベルが例えば図８で示す一定値（スレッシホール
ド）以上であるか否か判断する。これは、受信レベルの
ピーク位置を検出するのが目的であるから、そのピーク
近傍を検出すれば足り、受信レベルが一定値以下の場合
は、この受信レベルの検出を休止させることにより、主
に車載バッテリの節電を図るためである。

【００４０】受信レベルが一定値以上であるときは、受
信レベルが複数回連続して低下するか否かを検出するこ
とにより受信レベルのピークを検出するために、まず、
Ｐ３で今回の受信レベルが前回の受信レベルより低下し
ているか否か判断し、ＹＥＳ、つまり、低下していると
きは、Ｐ４で、その低下回数を低下カウンタによりカウ
ントしてそのカウント数ｎに１をプラスし、次のＰ５
で、その低下回数ｎが１であるか否か判断し、ｎ＝１で
あるときはＰ６へ、ＮＯのときはＰ７へそれぞれ進む。
Ｐ６では出力タイマを起動させてから再びＰ１へ戻って
車両データＤの受信を待ち、車両データＤ中の位置デー
タＤ1 の一致を常に検出し、確認する。

【００４１】一方、Ｐ７では受信レベルの低下回数ｎが
低下カウンタにより所定回数に達したとき、およびＰ１
で出力タイマがタイムアウトしたときは受信レベルのピ
ークを検出したときであるので、Ｐ８で、そのときのデ
ータをサインポスト送信機８の設定位置データとして図
１で示すコントローラ６に与えてから、Ｐ９で低下カウ
ンタと出力タイマとをクリアして再びＰ１へ戻り、以下
繰り返す。

【００４２】なお、図７に示すようにコントローラ６へ
出力される位置データの出力点とサインポスト送信機８
の設置位置（つまり、受信レベルの真のピーク位置Ｓ）
との間には若干の誤差αがあるが、その誤差αはコント
ローラ６側において予め遅れ時間を所定値時間見越して
出力点を修正する処理を行なうことにより、さらに、サ
インポスト送信機８の設置位置の検出精度を高めること
ができる。

【００４３】一方、コントローラ６は、かかるサインポ
スト送信機８の正確な設置位置データにより、ＧＰＳ受
信機２ａ等により求めた自車位置を自車位置補正手段６
ａにより補正する。したがって、自車位置の検出精度が
向上する。

【００４４】このように、位置データ受信と電波強度比
較判定を順次行なう理由は、まず第１に、図４に示すよ
うに各サインポスト送信機８から放射される電波の周波
数ｆが各サインポスト送信機８で同一であり、電波の反
射の状態や立体交差の道路状況では受信エリアが重なっ
てオーバリーチが発生する場合が考えられ、これへの対
処として、車両データと一体で電波強度のチェックを行
なう必要があるためである。

【００４５】また、第２は図５で示す車両データＤがサ
イクリックに送出されており、この周期性を特別なタイ
ミングを設けることなく利用できるためである。さら
に、瞬間的な電波の受信レベルの落込みはデータ欠損に
より誤りに反映され、データ非受信として制御対象から
排除できること等のシステムの特徴を活かしたことによ
る。

【００４６】したがって本実施例によれば、サインポス
ト送信機８からの電波を受信するサインポスト受信機２
ｂの受信レベルが何らかの理由により一時的に急激に落
ち込んだ場合でも、その落込みが複数回連続しない場合
には、受信レベルのピークを検出しないので、サインポ
スト送信機８の設置位置を高精度で検出することができ
る。

【００４７】また、このために、この正確なサインポス
ト送信機８の設置位置データにより、ＧＰＳ受信機２ａ
により検出した自車位置を補正するので、その自車位置
の検出精度を高めることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本願第１の発明は、
サインポスト送信機等の送信機から、その設置位置を示
す位置データを含む車両データの電波を放射し、この電
波を、車両に搭載したサインポスト受信機等の受信部に
より受信し、その受信した車両データが正規である場合
には、その受信レベルを検出し、その受信レベルが連続
して複数回低下したときに受信電波のピークを検出する
ので、何らかの理由により受信レベルが急激に落ちた場
合で、その低下が複数回連続しない場合は、受信電波の
ピークとして検出しないので、その検出精度を高めるこ
とができる。その結果、送信機の設置位置の検出精度を
高めることができる。

【００４９】また、本願第２の発明は、第１の発明に係
る送信機位置検出手段により受信電波の強度を検出する
場合には、その都度、今回の受信電波の位置データと前
回の位置データとが一致するか否かを検出するので、複
数の送信機の受信エリアが重なった場合でも、混信を防
止することができる。このために、送信機の設置位置の
精度を高めることができる。

【００５０】さらに、本願第３の発明は、第１または第
２の発明により求めた送信機の高精度の位置データによ
り、自車位置検出手段により求めた自車位置を自車位置
補正手段にて補正するので、この自車位置の検出精度を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図６で示すサインポスト受信機の送信機設置位
置検出手段に内蔵された送信機位置検出プログラムのフ
ローチャート。

【図２】本願第１〜第３の発明を含む車載ナビゲーショ
ン装置の一実施例のブロック図。

【図３】サインポスト送信機の斜視図。

【図４】図３で示す複数のサインポスト送信機の配置の
一部を示す図。

【図５】図３等で示すサインポスト送信機から送出され
る車両データの構成を示す図。

【図６】図２で示すサインポスト受信機の詳細な構成を
示すブロック図。

【図７】サインポスト受信機により受信される電波の強
度を示すグラフ。

【図８】従来のサインポスト受信機により受信された電
波の強度を示すグラフ。

【符号の説明】 １ 車載ナビゲーション装置 ２ 位置絶対値検出ユニット ２ａ ＧＰＳ受信機 ２ｂ サインポスト受信機 ２ｂ1 アンテナ ２ｂ2 復調部 ２ｂ3 データ再生部 ２ｂ4 電波強度検出部 ２ｂ5 制御部 ３ 推測走行検出ユニット ４ ＣＤ−ＲＯＭユニット ５ 表示装置 ６ コントローラ ６ａ 自車位置補正手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路に設置された送信機から放射され、
   この送信機の設置位置を示す位置データを含む車両デー
   タを重畳した電波を、受信部で受信し、車両に搭載され
   る車両データ受信装置において、前記受信部により受信
   された前記電波の位置データが正規であるか否かを判断
   する手段と、この判断手段により前記位置データが正規
   であると判断されたときに、前記受信電波の受信レベル
   を検出し、この受信レベルが所定値以上で、かつ連続し
   て所定回数低下したときに、前記受信電波のピークを検
   出し、このピークに対応する前記送信機の設置位置を求
   める送信機位置検出手段と、を設けたことを特徴とする
   車両データ受信装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の送信機位置検出手段は、
   受信電波の強度を検出する場合に、その都度、今回の受
   信電波の位置データと前回の位置データとの一致を検出
   する手段を有することを特徴とする車両データ受信装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の車両データ受信
   装置と、自己車両の現在位置を検出する自車位置検出手
   段と、この自車位置検出手段により検出された自車位置
   を、前記車両データ受信装置の送信機位置検出手段によ
   り求めた送信機の設置位置に基づいて補正する自車位置
   補正手段と、地図情報およびこれに関連する情報を記憶
   する地図情報記憶手段と、少なくとも出発地と目的地と
   が入力されたときに、この出発地と目的地とを結ぶ誘導
   経路を設定する誘導経路設定手段と、前記自車位置補正
   手段により補正された自車位置および前記誘導経路を、
   これを含む地図上に表示する表示手段と、を有すること
   を特徴とする車載ナビゲーション装置。