JPS63206676A - 位置ビ−コン検出装置 - 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】 Ｕ産業上の利用分野１ この発明は、位置ビーコンの検出精度を高めた位置ビー
コン検出装置に関する。

［従来の技術］ 車両を自動的に目的地まで移動させようとする車載用自
動航法装置には、人工衛星からの電波を受信して車両の
現在地を推定する衛星航法や地磁気と走行データにもと
づいて現在地を推定する推定航法などが用いられる。し
かし、いずれの航法も、電波の受信障害や地磁気に対す
る外乱等が原因で正確な推定現在地を補正する必要に迫
られることがあり、そのための有力な手段に、電波標識
とも言える位置ビーコンの利用がある。位置ビーコンは
、主要幹線道路に設置され、常時その位置を示すパケッ
ト形式の位置データを送信する。一方、位置ビーコンを
利用する側は、専用アンテナに接続した位置ビーコン検
出装置を搭載し、車両が位置ビーコンを通過する時点で
受信電波から正確な現在地を割り出すことで、推定航法
等の誤差を修正することができる。

ところで、位置ビーコンから放射される電波は、その真
下の路面を中心Ｉこ一定半径の円内でのみ一定レベルの
電界強度を有するようにすると、車両側で電波を受信で
きる期間が短く、高速走行車両には十分な受信時間が確
保でない等の弊害が発生ずるため、例えば第５図に示し
たように、位置ビーコン１直下の最大電界強度圏の前後
に、電界強度の谷間を隔てて強電界圏を形成する、いわ
ゆるスプリットビームパターンの採用が検討されている
。このスプリットビームパターンを形成する位置ビーコ
ン１は、第６図に示すように、それぞれに振動周波数が
異なる水晶振動子２ａ、２ｂが接続された一対の発振回
路３ａ、３ｂを有しており、この発振回路３ａ、３ｂの
発振出力を読み出し専用メモリであるＲＯＭ４によって
切り替えられるゲート回路５ａ、５ｂを介してアンプ回
路６ａ。

６ｂに供給することで、パケット形式位置データの２周
波成分を時分割形成する。こうして形成された位置デー
タは、アンプ回路６ａ、６ｂにベースが接続されたトラ
ンジスタＱａ、Ｑｂのコレクタに接続したアンテナ巻き
線７ａ、７ｂから、空中に放射される。アンテナ巻き線
７ａ、７ｂは、アンテナロッド７ｃに巻かれており、こ
のアンテナロッド７ｃの方向を道路の向きに合致させる
ことで、送信アンテナ７はスプリットビームパターンを
形成する。

これに対し、車両の側に設けた位置ビーコン検出装置８
では、受信アンテナ９ａに接続された受信回路９が検出
する電界強度のピークを、スプリットビームパターンを
形成する位置ビーコンＩの下方を車両が通過するさいに
、比較回路９ｂに設定された基準電界強度と比較するこ
とで検出し、その検出時点をもって判断回路１０が位置
ビーコン１の下方を車両が通過したと判断していた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の位置ビーコン検出装置８は、受信電界強度のピー
クを１回の計測でもって特定しなければならないため、
車両が高速走行している場合などには、３す測？こあて
ることのできる時間を十分確保できないまま、あいまい
な判断を下してしまうことがあり、位置ビーコン１の設
置条件或は車両の通過の仕方によって電界強度にばらつ
きが生ずるため、常に一定の精度でもって電界強度のピ
ークを検出するのは容易はでなく、位置ビーコンＩの位
置特定精度が推定航法の欠点を十分補完できるまでに至
っていない等の問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決したものであり、電波標
識として道路上方に固定され、通過車両に向けて放射す
るパケット形式の位置データが、スプリットビームパタ
ーンを形成する位置ビーコンを、最大電界強度受信点を
もって車両側で位置特定する位置ビーコン検出装置であ
って、前記位置ビーコンからの電波を受信する指向性ア
ンテナと、この指向性アンテナが受信した電波から電界
強度の谷間を検出し、この谷間を検出した時点から車両
の走行速度に対応する所定数のデータパケットを受信し
た時点をもって、前記最大電界強度受信点とする位置検
出器から構成したことを特徴とするものである。

［作用］ この発明は、真下を通過する車両に対してパケット形式
の位置データを送信する位置ビーコンからの電波を、指
向性アンテナにて受信し、電界強度の谷間を検出した時
点からデータパケット数を計数し、車両の走行速度に対
応する所定数のデータパケットを受信した時点を、最大
電界強度受信点とする。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について、第１図ないし第４図
を参照して説明する。第１図は、この発明の位置ビーコ
ン検出装置の一実施例を示す概略回路構成図、第２．３
図は、それぞれ低速走行時と高速走行時における第１図
に示した回路各部の信号波形図である。

第１図中、位置ビーコン検出装置１１は、位置ビーコン
ｌからの電波を受信する指向性アンテナ１２ａと、指向
性アンテナ１２ａが受信した電波から電界強度の谷間を
検出し、この谷間を検出した時点から車両の走行速度に
対応する所定数のデータパケットを受信した時点をもっ
て、最大電界強度受信点とする位置検出器１２からなる
。指向性アンテナ１２ａには、車両の天井部に進行方向
に向けて固定したロッドアンテナを用いており、その指
向特性は左右両翼に８字状に広がっている。

指向性アンテナ１２ａ接続した受信回路１３にて検出さ
れた位置データは、データ処理＠路１４を介して中央処
理装置１５に供給される一方、受信電界強度の谷間を検
出してトリガ信号を発するトリガ回路１６に供給される
。

中央処理装置１５には、データ処理回路１４とトリガ回
路１６の外に、位置ビーコン１から送られてくるデータ
パケットの目標計数値を決める車速を検出する車速検出
器Ｊ７が接続しである。この車速検出器１７は、エンジ
ンの出力軸に設けたスリット円板Ｉ８の回転により開閉
されるリードスイッチ１９と、リードスイッチ１９の出
力を波形整形する波形整形回路２０からなる。

ここで、車両が比較的？こ低速度でもって位置ビーコン
Ｉに接近してきたとする。この場合、受信回路１３が位
置ビーコン１の下方に形成されたスプリットビームパタ
ーンのうち、来るべき最大電界強度受信点の前兆として
電界強度の谷間を検出したとする。すると、第２図（Ｂ
）に示したように、まずトリガ回路１６が電界強度の谷
間に対応してトリガ信号を中央処理装置１５に供給する
。

トリガ信号を受けた中央処理装置１５は、その時点で車
速検出器Ｉ７から送られてぐる車速データにもとづき、
あと何パケット分の位置データを計数すればよいかを算
定する一方、データ処理回路１４から送られてくるデー
タパケット数を計数する。そして、第２図（Ａ）に示し
たように、この例では４個目のデータパケットを計数し
た時点で、中央処理装置１５により最大電界強度受信点
の通過が判断される。

また、上記場合よりも速い速度で走行する場合は、電界
強度の谷間を検出してからのデータパケットの計数値も
少なくなり、第３図に示した例では２パケツト目が計数
された時点で位置ビーコン１の真下を通過したことが判
断される。

このように、上記位置ビーコン検出装置ＩＩは、真下を
通過する車両に対してパケット形式の位置データを送信
する位置ビーコン１からの電波を、指向性アンテナ１２
ａにて受信し、電界強度の谷間を検出した時点からデー
タパケット数を計数する中央処理装置１５が、速度検出
器１７が検出した車両の走行速度に対応する所定数のデ
ータパケットを受信Ｌ７た時点で、最大電界強度受信点
とする構成としたから、スプリットビームパターンの特
徴である最大電界強度圏とその前後に隣接する強電界圏
との谷間を、最大電界強度受信点の前兆として検出する
ことで、電界強度のピークだけを検出する方法では難し
かった計測余裕と検出精度の確保が可能であり、しかも
電界強度の谷間を検出したあとは、その時点の車速に応
じたデータパケット数を計数した時点をもって位置ビー
コン１の位置を特定するため、外乱に強いパルスカウン
ト方式による位置特定が可能であり、車両の走行速度に
よらずきわめて高い精度でもって位置ビーコンＩの位置
を特定することができる。

なお、上記実施例では、指向性アンテナ１２ａの向きを
車両の進行方向にセットした場合を例にとったが、指向
性アンテナ１２ａを車両の進行力向と直交する方向に向
けてセットすることもでき、その場合第４図に示したよ
うに、最大電界強度受信点に挟まれた最小電界強度受信
点が位置ビーコン１の位置に対応するため、最大電界強
度受信点直前の最小電界強度受信点からデータパケット
を計数し、その計数値が、単速度に応じた所定値に達し
た時点と、次の最小電界強度受信点とを総合して判断す
ることで、位置ビーコン１の位置を特定することができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、スプリットビームパ
ターンの特徴である最大電界強度圏とその前後に隣接す
る強電界圏との谷間を、最大電界強度受信点の前兆とし
て検出することで、電界強度のピークだけを検出する方
法では難しかった計測余裕と検出精度の確保が可能であ
り、しかも電界強度の谷間を検出したあとは、その時点
の車速に応じたデータパケット数を計数した時点をもっ
て位置ビーコンの位置を特定するため、外乱に強いパル
スカウント方式による位置特定が可能であリ、車両の走
行速度によらずきわめて高い精度でもって位置ビーコン
の位置を特定することができる等の優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の位置ビーコン検出装置の一実施例
を示す概略回路構成図、第２．３図は、それぞれ低速走
行時と高速走行時における第１図に示した回路各部の信
号波形図、第４図は、第１図に示した位置ビーコン検出
装置の受信アンテナの向きを変えた場合の回路各部の信
号波形図、第５図は、位置ビーコンと車両の関係を示す
図、第６図は、位置ビーコンと従来の位置ビーコン検出
装置の一例を示す概略回路構成図である。 １１、、、位置ビーコン検出装置、１２ａ、、。 指向性アンテナ、１２．、、位置検出器、１３．。 、受信回路、１５．、、中央処理装置、１６．、。 トリガ回路、１７．、、車速検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電波標識として道路上方に固定され、通過車両に向け
   て放射するパケット形式の位置データが、スプリットビ
   ームパターンを形成する位置ビーコンを、最大電界強度
   受信点をもって車両側で位置特定する位置ビーコン検出
   装置であって、前記位置ビーコンからの電波を受信する
   指向性アンテナと、この指向性アンテナが受信した電波
   から電界強度の谷間を検出し、この谷間を検出した時点
   から車両の走行速度に対応する所定数のデータパケット
   を受信した時点をもって、前記最大電界強度受信点とす
   る位置検出器からなる位置ビーコン検出装置。