JPS62212900A - ナビゲータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は路側ビーコン方式に関し、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ョ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路側ビーコン方式を採用した場合に
適用される路側ビーコン方式に関する。

〈従来の技術〉 従来から、車両に小型のコンピュータとディスプレイ装
置とを搭載し、コンパクトディ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ィス
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【ブ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、ディ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
わゆるナビゲーションシステムが提供されるようになっ
てきている。

このようなナビゲーションシステムを使用ずれは、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
到達づることができる。

しかし、上記の構成のナビゲーショ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
距離以上になるとく但し、この所定距離は各車両におけ
る重速センサ、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）、ディスプレイ装
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、本来の橢能を発揮させることができなくなって、道
に迷っ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Ｗ４誤差が所定ｖ１以上になる距離よりも短い所定
路ｌ１ｌｆｆ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ュ
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較正する、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
び方位データに暴く表示を行なわせることができるので
、ナビゲーショ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Ｗ４ｔ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
号をナビゲーショ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ョ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
ョンシステムに与えることにより、ディスプレイ装置に
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
いう問題が発生ずるのである。

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、他
の車両等により反射された俊、車載アンテナにより受信
されることになり、しかも、上記各経路を通って受信さ
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ェーデ
ィング環１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
を行なっ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、
２ｇ絹ビーコン方式における各′！ｉ！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路側ビーコン方式
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、この発明の路側ビーコン
方式は、車両に搭載されて、路側アンテナからの送信信
号のうち所要データを較正データとして受信し、車両位
置データを較正して表示するナビゲータｇｌＪＲが、フ
ェーディング除去手段と、比較的低いレベル以上のレベ
ルの送信信号を取込むデータ取込手段と、フェーディン
グ除去信号のうち、比較的高いレベル以上のレベルの信
号を取込んで位置判定信号を出力する位置判定手段と、
位置判定信号、および取込データに基いて少なくとも位
置データを較正する較正手段とを具備しているものであ
る。

但し、上記フェーディング除去手段としては、検波回路
とローパスフィルタとからなるものであってもよく、ま
たは、検波回路と所定の時定数を有する平滑回路とから
なるものであってもよい。

そして、上記比較的低いレベルとしては、送信信号をノ
イズ等の影響を受けることなく取込み得るレベルに設定
されていればよく、また、上記比較的高いレベルとして
は、フェーディ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ればよい。

く作用〉 以上の構成の路側ビーコン方式であれば、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む各種データを車両に送信
する場合において、路側アンテナから送信される信号の
うち、比較的低いレベル以上のレベルのものをデータ取
込手段により取込むことができる。また、上記信号をフ
ェーディング除去手段に供給することによりフェーディ
ングが除去された信号を得、この信号のうち、比較的高
いレベル以上のレベルのものを位置判定手段に取込んで
位置判定信号を出力することができる。

そして、上記データ取込手段による取込データ、および
位置判定手段から構成される装置判定信号を入力として
、較正手段により少なくとも位置データを較正し、その
後は、車速センサ、方位センサ等からの出力信号に基い
てナビゲーション動作を行なわせることができる。

以後は、上記較正動作、およびナビゲーション動作を反
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、上記フェーディング除去手段が検波回路とローパ
スフィ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ものである場
合にも、上記と同様の作用を行なわせることができる。

但し、後者のものの方が、得られる信号のレベルを大き
くづることかできて好ましい。

さらに、上記比較的低いレベルが、送信信号をノイズ等
の影響を受けることなく取込み得るレベルに設定されて
いるものであれば、本来の機能を遂行づるための位置デ
ータ、および道路方向データの他に、追加機能を遂行さ
せるために必要なデータをも含む信号を車両のナビゲー
ションシステムに取込むことができる。

さらには、上記比較的高いレベルが、フェーディング除
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
において少なくとも位置データを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って詳細に説明する。

第７図はディ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Ｐｉ、Ｐ２．・・・ｐｎが実際の設置位置に対応し
て表示されている（＠シ、この路側アンテナＰｉ、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ョン装置
に供給するようにしている。そして、上記路側アンテナ
（２Ｊ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ｚｉ［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。

したがって、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、および差動的に型骨されて、
路側アンテナ（２１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
ブロック図である。

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ω）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ィルタ（
７）に導かれて、高周波成分が除去された４九号（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（ト））を開くようにしている。

上記上記ゲート回路（２）を通った信号（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ョンに必要なデータ
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［８１（９１における判定基準レ
ベルは、それぞれレベルＬ１．Ｌ２　（但し、Ｌｌ＞１
２　＞に設定されている。

上記の構成の路側ピーコン方式の動作を、第２図から第
４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
、フェーディング除去が行なわれていない状態で検波回
路（６）、およびゲート回路色に供給され、検波回路（
６）、およびローパスフィルタ（刀によりフェーディン
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）が道路（１）を走行して路側アンテナ（２）
に接近し、次いで遠ざかる場合には、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、
フェーディ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ｆ８１　（９１には、そ
れぞれの判定基準レベル１１．１２よりも低いレベルの
信号が入力され、ゲート回路ω）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
号にフェーディング除去処理が施された信号のレベルが
徐々に爵加するのであるが、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、上記の動作を行なっている間は、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、図示しないディスプレイ装置に、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）による受信信号にフェーディ
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Ｌ
２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色が開かれるの
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Ｔ３参照）、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
受信信号にフェーディング除去処理が施された信号のレ
ベルがさらに層太し、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）から構成される装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、ディスプレイ装置上に、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として通路地図とともに
ディスプレイ装置に表示することかできる。

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ＴＩ、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ック図であり、上記実施
例と異なる点は、ローパスフィルタ（７１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。

したがって、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
１ｆ９）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）！９１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っても確実に
ナビゲータ（１２〕に取込むことができ、種々の掘能（
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、受信信号にフェーディング除去処
理が施された信号のレベルがピーク値に近ずいた時点に
おいてのみ行なうので、マルチパスによるフェーディン
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は、路側アンテナからのデータを
取込む場合の閾値レベルを低くするとともに、位置検出
を行なう場合の閾値レベルを高くし、しかも受信信号に
フェーディング除去処理を施した信号のレベルを上記閾
値レベルと比較すること°により、データ読込動作、お
よび位置検出動作を制御するようにしているので、マル
チパスによるフェーディング現象の影響を抑制して、位
置検出精度を高く保持することができるとともに、伝送
データ量を増加させることができるという特有の効果を
奏する。

【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づ
゛ブロック図、 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図はフェーディ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
示すブロック図、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ェーディング現象を説明づ
る概略図、 第７図はディ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、（２１・・・路側アンテナ、（３）
・・・車両、（４）・・・車載アンテナ、（６）・・・
検波回路、（力・・・ローパスフィルタ、（８）・・・
第１のレベル判定回路、 （９）・・・第２のレベル判定回路、圓）・・・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、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む各種デ
   ータを車両に送信するようにした路側ビーコン方式にお
   いて、 車両に搭載されて、上記路側アンテナからの送信信号受
   信し、車両位置データを較正して表示するナビゲータ装
   置が、フエーディング除去手段と、比較的低いレベル以
   上のレベルの送信信号を取込むデータ取込手段と、フエ
   ーディング除去信号のうち、比較的高いレベル以上のレ
   ベルの信号を取込んで位置判定信号を出力する位置判定
   手段と、位置判定信号、および取込データに基いて少な
   くとも位置データを較正する較正手段とを具備している
   ことを特徴とする路側ビーコン方式。 ２、フェーディング除去手段が、検波回路とローパスフ
   ィルタとからなるものである上記特許請求の範囲第１項
   記載の路側ビーコン方式。 ３、フエーディング除去手段が、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項記載の路側ビーコン方式。 ４、比較的低いレベルが、送信信号をノイズ等の影響を
   受けることなく取込み得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項の何れかに記載の路側
   ビーコン方式。 ５、比較的高いレベルが、フエーディング除去信号のピ
   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項の何れかに記載の路側ビー
   コン方式。