JPS63313011A - 車両現在位置検出方式 - 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〉 この発明は車両現在位置検出方式に関し、さらに詳細に
いえば、道路交通網を走行する車両の現（ｌ二位置を、
走行距離、および走行方位の積算値に基いて検出する新
規な車両現在位置検出方式に関する。

〈従来の技術〉 従来から、車両現在位置検出方式として、■　各時点に
おける走行距離、および走行方位を検出し、積算するこ
とにより現在位置を検出する方式、 ■　タクシ−等の営業車両を対象としたＡＶＭシステム
、および ■　ビーコン、サインポスト等を設置し、車両に向かっ
て位置情報等を放射するシステムが提案され、或は、実
用化されている。

さらに詳細に説明すると、上記■の方式は、走行距離検
出装置、走行方位検出装置、および積算装置を車両に搭
載しておくとともに、走行開始に当ってマニュアル操作
により初期設定を行なっておくことにより、常に現在位
置を検出し続けることができ、しかも道路交通網に沿っ
て特別な一送受信装置を設置する必要がないのであるか
ら、システム全体として構成を簡素化することができる
ことになる。

また、上記■■のシステムは、地上固定局側と車両側と
の間で比較的微弱な電波によるデータ伝送を行なわせ、
伝送データに基いて現在位置を検出することができる。

即ち、地上固定局に接続されたアンテナを道路交通網の
予め定められた所定位置に設置しておき、車両がアンテ
ナのそばを通過する場合に受信するデータに基いて現在
位置を検出することができ、上記アンテナの物理的設置
位置が予め正確に設定されているのであるから、現在位
置の検出精度を高めることができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記■の方式においては、走行距離検出装置、および走
行方位検出装置が必然的に有している誤差が走行と共に
累積されるのであるから、現在位置検出誤差が走行距離
と共に大きくなり、しかも、誤差の程度が全く不明であ
るから、ある程度以上の走行を行なった後は、正確な現
在位置の検出が全く不可能になってしまうという問題が
ある。

このため、ある程度の距離の走行を行なった時点におい
て運転者がマニュアル操作を行なうことにより、推測現
在位置を正確な現在位置に校正することが必要になり、
車両のスムーズな走行を継続させることができなくなっ
てしまうのである。

さらに、マニュアル操作による較正を行なうのであるか
ら、地理不案内な場所では初期設定、或は、較正の何れ
をも正確には行なうことができないことになってしまう
。

また、上記■■のシステムにおいては、ＡＶＭ送信器、
ビーコン送信器等の設置が必須であるから、システムが
全体として複雑化するとともに、システムを構築するた
めに多大の費用がかかることになるという問題がある。

さらに詳細に説明すると、これらのシステムは、当初か
ら不連続な現在位置の検出を目的としているのであるか
ら、上記ＡＶＭ送信器、ビーコン送信器等の設置間隔を
余り大きくしすぎると、現在位置を検出してかから次の
現在位置を検出するまでの距離が長くなりすぎてしまい
、現在位置検出のためのシステムとしては側底実用に足
りるものとはなり得ないのである。そして、このような
問題を解消するために設置間隔を小さくすると、設置す
べきＡＶＭ送信器、ビーコン送信器等の数が著しく増加
してしまい、システムが全体として著しく複雑化するの
で、システム構築、および保守点検に著しい手間がかか
ってしまうという問題がある。

さらに、上記システムにおいては、電波によるデータ伝
送を行なうのであるから、他の電波との干渉、マルチパ
スフェーディング現象等によるデータ伝送品質の低下を
招き、現在位置検出精度が低ドしてしまうという問題も
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、
システムの構築が簡単で、かつ現在位置検出精度を高く
することができる車両現在位置検出方式を提供すること
を目的としている。

く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、第１の発明の車両現在位
置検出方式は、道路交通網の所定位置に設置されている
車両感知器から、設置位置に固有の変調を施した超音波
信号を放射するとともに、車両に搭載した受信器におい
て、上記超音波信号を受信し、固有の変調信号を抽出す
ることにより、固有の変調信号に基いて推測現在位置を
較正するものである。

但し、上記固有の変調としては、固有の周期を有するパ
ルス変調であってもよく、或は、固有の周波数を有する
信号に基く変調であってもよい。

また、上記の目的を達成するための、第２の発明の車両
現在位置検出方式は、道路交通網の所定位置に設置され
ている車両感知器から、設置位置に固有の周波数を有す
る超音波信号を放射するとともに、車両に搭載した受信
器において、上記超音波信号を受信し、固有の周波数を
抽出することにより、固有の周波数に基いて推測現在位
置を較正するものである。

く作用〉 以上の第１の発明の車両現在位置検出方式であれば、車
両の走行距離、および走行方位を計測し、走行距離、お
よび走行方位の積算値を算出することにより常時推測現
在位置の検出を行ないながら車両の走行を行なわせる場
合において、道路交通網の所定位置に設置されている車
両感知器から、設置位置に固有の変調を施した超音波信
号を放射し続けているので、車両が車両感知器の近傍を
通過する時点で、車両に搭載した受信器により上記超音
波信号を受信し、固有の変調信号を抽出することにより
、固有の変調信号に基いて車両の現在位置を検出するこ
とができる。そして、上記検出された現在位置に基いて
推測現在位置を較正し、以後は、走行距離、および走行
方位の積算値に基いて常時推ｌＮ−１現在位置の検出を
行ないながら車両の走行を継続させることができる。

さらに詳細に説明すると、車両感知器は、主要幹線道路
に既に設置されており、しかも、かなり高い指向性で超
音波信号を放射しているので、超音波信号として設置位
置に固有の変調を施した信号を使用することにより、車
両側で超音波信号を受信【７、固有の変調信号を抽出し
て、推測現在位や置を較正するための、車両の現在位置
を検出することができる。

そして、上記固有の変調が、固有の周期を存するパルス
変調である場合にも、或は、固有の周波数をＨする信号
に基く変調である場合にも、上記と同様の作用を達成す
ることができる。

また、以上の第２の発明の車両現在位置検出方式であれ
ば、車両の走行距離、および走行方位を計ａｌｌｌ　Ｌ
、走行距離、および走行方位の積算値を算出することに
より常時推測現在位置の検出を行ないながら車両の走行
を行なわせる場合において、道路交通網の所定位置に設
置されている車両感知器から、設置位置に固有の周波数
を有する超音波信号を放射し続けておき、車両に搭載し
た受信器において、上記超音波信号を受信し、固有の周
波数を抽出することにより、固有の周波数に基いて車両
の現在位置を検出することができる。そして、上記検出
された現在位置に基いて推ａＰＩ現在位置を較正し、以
後は、走行距離、および走行方位の積算値に基いて常時
推測現在位置の検出を行ないながら車両の走行を継続さ
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って詳細に説明する。

第１図は第１の発明の車両現在位置検出方式の一実施例
を示す概略図であり、車両（１）が走行する道路（２）
に近接させて支柱（３）を立設しているとともに、支柱
（３）の上端部に連結された支持部材（４）の所定位置
に超音波ヘッド（５）を取付けている。そして、上記支
柱（３）の所定位置に送受信装置（６）を設けていると
ともに、車両（１）のルーフに超音波受信マイク（７）
を取付け、車両（１）に搭載した受信装置（８）と超音
波マイク（７）とを接続している。さらに、第１図には
図示していないが、上記受信装置３）から出力される固
有位置検出信号を人力とする現在位置推測装置が搭載さ
れている。

第２図は上記送受信装置の電気的構成を示すブロック図
であり、クロック発生部（９）と、クロック発生部（９
）から出力されるクロック信号を入力として、周波数が
約２７ＫＨ２の信号を生成する周波数変換部００）と、
設置位置に固有の周期（例えば、４０〜５０　ｔｘｓｅ
ｃ程度の周期）のパルス信号を生成するパルス生成部（
１１）と、パルス信号に基いて周波数が約２７ＫＨ２の
信号にパルス変調を施す変調部（１２）と、パルス変調
信号を所定レベルに増幅する増幅器（１３）と、増幅器
（１３）により増幅された変調信号が一方の巻線に供給
され、他方の巻線に生成される信号を超音波ヘッドに供
給する入出カドランス（１４）と、入出カドランス（１
４）の一方の巻線に生成される受信信号を入力とする同
調増幅部（１５）と、同調増幅部（１５）から出力され
る増幅信号を入力として、変調信号に対するパルスのず
れを検出するパルスずれ検出部（１６）と、パルスずれ
検出信号に基いて車両（１）の有無を判別する判別部（
１７）とから構成されている。

尚、上記周波数変換部（至）、パルス生成部（１１）、
変調部（１２）、パルスずれ検出部（１Ｂ）、および判
別部（１７）等については、マイクロプロセッサ等によ
り構成することもできる。

第３図は上記受信装置■の電気的構成を示すブロック図
であり、受信マイク（７）から出力される受倍信号を増
幅する増幅器（１８）と、増幅された信号からノイズ成
分を除去するバンドパスフィルタ（１９）と、バンドパ
スフィルタ（１９）から出力される信号を入力とする波
形整形部（２０）、およびレベル判定部（２１）と、波
形整形部（２０）から出力される信号を人力とする周波
数カウンタ（２２）と、予め車両検知器の設置箇所、お
よび設置筒所に対応する周波数カウント数データを格納
しである位置メモリ（２３）と、上記レベル判定部（２
１）からのレベル判定信号を制御信号として、上記周波
数カウンタ（２２）からの出力信号、および位置メモリ
（２３）の内容とを比較するとともに、一致した周波数
カウント数データに対応する設置箇所データを出力する
論理演算部（２４）とから構成されている。

尚、上記周波数カウンタ（２２）、位置メモリ（２３）
、および論理演算部（２４）等についてはマイクロプロ
セッサ等により構成することもできる。

第４図は受信装置［Ｆ］）、および現在位置推測装置の
関係を示す概略ブロック図であり、車輪周速センサ（２
５）から出力される信号を積算部（２Ｂ）において積算
することにより得られる走行距離データ、および地磁気
方位センサ（２７）から出力される信号を積算部（２８
）において積算することにより得られる走行方位データ
を入力として、先行する位置データに対して所定の演算
を施すことにより推ｎ１現在位置データを生成する推測
現在位置生成部（２９）を有している。そして、上記受
信装置３）から構成される装置箇所データを上記推７１
Ｍ現在位置生成部（２９）に供給することにより、生成
されている推測現在位置を上記設置箇所データで置換す
るようにしている。

上記の構成の車両現在位置検出システムの動作は次のと
おりである。

車両（１）が走行している間においては、車輪周速セン
サ（２５）、および地磁気方位センサ（２７）から出力
される信号をそれぞれ積算部（２６）　（２８）により
積算して走行距離データ、および走行方位データを得、
両データに基いて推測現在位置生成部（２９）にの生成
を所定時間間隔毎に行なうことにより、常時推測現在位
置を検出し続けることができる。

また、上記送受信袋ｆｆｉ　（６）においては、周波数
変換部卯）により周波数が約２７ＫＨ２の信号を生成す
るとともに、パルス生成部（１１）により、設置位置に
固有の周期（例えば、４０〜５０　ｍ５ｅｃ程度の周期
）のパルス信号を生成し、変調部（１２）により、上記
パルス信号に基いて周波数が約２７ＫＨ２の信号にパル
ス変調を施し、超音波ヘッド（５）を通して常時下向き
に超音波信号を放射している。そして、この超音波信号
が道路■、或は車両（１）により反射されるので、反射
された超音波信号を超音波ヘッド（５）により受信し、
同調増幅部（１５）において同調増幅施し、パルスずれ
検出部（１Ｂ）に供給することにより、変調信号に対す
るパルスのずれを検出する。そして、パルスずれ検出信
号に基いて判別部（１７）において車両（１）の有無を
判別することができる。即ち、本来の車両検出動作を行
なわせることができ、交通管制等を行なうための信号と
して使用される。

また、上記のように常時推測現在位置の検出を行ないな
がら走行を継続している車両（１）が超音波ヘッド（５
）のほぼ直下に位置する状態においては、上記超音波信
号を受信マイク（７）により受信し、超音波信号に対応
する電気信号を生成することができる。そして、超音波
信号に対応する電気信号は、増幅器（１８）により増幅
され、かつバンドパスフィルタ（１９）によりノイズ成
分が除去され、そのまま波形整形部（２０）、およびレ
ベル判定部（２１）に供給される。

上記波形整形部（２０）においては、人力信号に対する
波形整形が施されることにより矩形波信号が生成され、
そのまま周波数カウンタ（２２）に供給されることによ
り、周波数に対応するカウント数データが生成される、
また、上記レベル判定部（２１）においては、超音波信
号の受信レベルが所定レベル以上であるか否か、即ち、
超音波ヘッド（５）のほぼ直下に位置しているか否かが
判定され、所定レベル以上であると判定された場合に論
理演算部（２４）に対して制御信号を供給し、論理演算
を行なわせる。そして、論理演算部（２４）においては
、上記カウント数データを、位置メモリ（２３）に予め
格納されである複数個の周波数カウント数データと順次
比較し、一致する周波数カウント数データに対応する車
両検知器の設置箇所データを抽出し、車両現在位置検出
データとして出力することができる。

したがって、上記車両現在位置検出データを推ｉ１？１
現在位置生成部（２９）に供給することにより、それま
で生成されていた推測現在位置データを上記車両現在位
置検出データで置換することにより、誤差が殆ど存在し
ない車両現在位置を得ることができる。

また、上記の説明から明らかなように、車両検知器は、
少なくとも主要幹線道路に既に設置されているのである
から、各車両検知器に対して固有の周期を有するパルス
変調を施し得るようにするだけでよく、必要とされる手
間を著しく低減させることができる。但し、全ての車両
検知器に対して上記の構成を具備させる必要はなく、比
較的狭い範囲に複数個の車両検知器が設置されている場
合には、何れか１個に対してのみ上記の構成を具備させ
ておくだけで充分である。

さらに、道路網によっては、車両検知器の設置がまばら
になってしまうことがあるが、ある程度走行を行なうこ
とにより、非常に高い確率で車両検知器の直下を通過す
ることになるので、特に不都合はない。しかも、車両（
１）が、各時点における走行距離、および走行方位を積
算することにより、推７１−１現在位置検出動作を継続
的に行なうものである場合には、車両検知器の直下に位
置していない場合でもある程度の精度で現在位置を検出
することができ、しかも、車両検知器の直下を通過する
時点で正確な現在位置を検出し、推測現在位置の較正を
行なうことができるので、走行状態の如何に拘わらず、
ある程度以上の精度で車両現在位置の検出動作を継続さ
せることができる。

尚、第１の発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えばパルス変調を施した超音波信号を放射する代
わりに、車両検知器の設置位置に固ａの周波数の信号に
基いて振幅変調、周波数変調等を施した超音波信号を放
射することが可能である他、この発明の要旨を変更しな
い範囲内において種々の設計変更を施すことが可能であ
る。

第５図は第２の発明の車両現在位置検出方式に採用され
る車両検知器側の送受信装置の要部の電気的構成を示す
概略ブロック図であり、クロック発生部（３１）と、ク
ロック発生部（３１）から出力されるクロック信号を入
力として、設置位置に固有の周波数（例えば、約２７Ｋ
Ｈ２程度）の信号を生成する周波数変換部（３２）と、
固有の周波数の信号を所定レベルに増幅する増幅器（３
３）と、増幅器（３３）により増幅された変調信号が一
方の巻線に供給され、他方の巻線に生成される信号を超
音波ヘッドに供給する入出カドランス（３４）とから構
成されている。

第６図は第２の発明の車両現在位置検出方式に採用され
る車両側の受信装置の電気的構成を示す概略ブロック図
であり、受信マイク（７）から出力される受信信号を増
幅する増幅器（４０）と、増幅された信号からノイズ成
分を除去するバンドバスフィルタ（４１）と、バンドパ
スフィルタ（４１）から出力される信号を入力とする波
形整形部（４２）、およびレベル判定部（４３）と、波
形整形部（４２）から出力される信号を入力とする周波
数カウンタ（４４）と、予め車両検知器の設置箇所、お
よび設置箇所に対応する周波数カウント数データを格納
しである位置メモリ（４５）と、上記レベル判定部（４
３）からのレベル判定信号を制御信号として、上記周波
数カウンタ（４４）からの出力信号、および位置メモリ
（４５）の内容とを比較する論理演算部（４Ｇ）とから
構成されている。

したがって、この実施例の場合には、車両検知器側の送
受信装置において生成された固有の周波数の信号が超音
波ヘッド６）に供給されるので、常時固有の周波数の超
音波信号が放射され続けることになる。

そして、車両（１）が超音波ヘッド６）の直下を通過す
る場合には、上記超音波信号の受信レベルが高くなるの
で、論理演算部（４Ｂ）を動作させることができる。こ
の場合において、受信信号が波形整形部（４２）におい
て矩形波に変換され、周波数カウンタ（４４）において
カウント数データが生成されるので、位置メモリ（４５
）に格納されている周波数カウント数データと比較する
ことにより、一致する周波数カウント数データに対応す
るｔ両検知器の設置箇所データを抽出し、車両現在位置
検出データとして出力することができる。

したが・って、上記車両現在位置検出データを図示しな
いナビゲーション装置等に供給することにより、道路地
図上に車両現在位置として表示することができる。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、車両側において、走行距離、
および走行方位に基いて常時推ａｌｌ現在位置を検出し
ながら走行させ続けるとともに、少なくとも主要幹線道
路に設置されている車両検知器から、設置位置固有の超
音波信号を放射し、車両側においては、固有の超音波信
号を受信して特徴を抽出することにより現在位置を検出
して推測現在位置の較正を行なうようにしているので、
システム構築を簡単に行なうことができるとともに、超
音波信号の高い指向性に基いて正確な位置較正動作を行
なわ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図は車両検知器と車両との関係を示す概略図、 第２図は第１の発明における車両検知器側の送受信装置
の電気的構成の一例を示すブロック図、第３図は第１の
発明における車両側の受信装置の電気的構成の一例を示
すブロック図、第４図は受信装置、および現在位置推測
装置の関係を示す概略ブロック図、 第５図は第２の発明における車両検知器側の送受信装置
の要部の電気的構成の一例を示すブロック図、 Ｔ５６図は第２６発明における車両側の受信装置の電気
的構成の一例を示すブロック図。 （１）・・・車両、（５）・・・超音波ヘッド、（６）
・・・送受信装置、■・・・受信マイク、Ｓ）・・・受
信装置、（１２）・・・変調部、（３２）・・・周波数
変換部 特許出願人　　住友電気工業株式会社 （ばか３名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両の走行距離、および走行方位を計測し、走行距
   離、および走行方位の積算値を算出することにより推測
   現在位置を検出する車両現在位置検出方式において、 道路交通網の所定位置に設置されている車両感知器から
   、設置位置に固有の変調を施した超音波信号を放射する
   とともに、車両に搭載した受信器において、 上記超音波信号を受信し、固有の変調信号を抽出するこ
   とにより、固有の変調信号に基いて車両の推測現在位置
   を較正することを特徴とする車両現在位置検出方式。 ２、固有の変調が、固有の周期を有するパルス変調であ
   る上記特許請求の範囲第１項記載の車両現在位置検出方
   式。 ３、固有の変調が、固有の周波数を有する信号に基く変
   調である上記特許請求の範囲第１項記載の車両現在位置
   検出方式。 ４、車両の走行距離、および走行方位を計測し、走行距
   離、および走行方位の積算値を算出することにより推測
   現在位置を検出する車両現在位置検出方式において、 道路交通網の所定位置に設置されている車両感知器から
   、設置位置に固有の周波数を有する超音波信号を放射す
   るとともに、車両に搭載した受信器において、上記超音
   波信号を受信し、固有の周波数を抽出することにより、
   固有の周波数に基いて車両の現在位置を検出することを
   特徴とする車両現在位置検出方式。