JPS6393098A - 路側ビ−コン方式 - 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人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に使用される新規な路側ビーコン
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、各時点における車両の位置の算出、および走行方
向の判定を行い、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存している誤差
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、本来の機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
記累積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
い範囲にのみ放射するとともに、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
び方位データに基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
センサに太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放射しているのであり、車両
が上記放射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点が
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
道路の混雑情況、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、
路側アンテナから放射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築
物等の配置状態、他の車両の走行状態が、時間とともに
、或いは路側アンテナの設置位置毎に大幅に変化し、路
側アンテナから放射される信号が、第１７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、或いは差動的に重畳され、第９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て車両位置、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ことに
なる。

そして、このような問題を解消させるために、ローパス
フィルタを取付けることにより、フエーデング現象に起
因する受信信号の強度分布の影響を排除することが考え
られる。

しかし、フエーデング現象に起因する強度の変動周期は
通常数１０Ｈｚから１００Ｈｚ程度の範囲であるから、
ローパスフィルタとしては数Ｈｚ程度の遮断周波数を有
するものであることが必要になる。そして、上記のよう
な低い遮断周波数を何するローパスフィルタをパッシブ
回路で構成しようとすれば、大きなインダクタンス、キ
ャパシタンスが必要になり、車載機器として小形化する
ことが非常に困難になるという問題がある。また、アク
ティブフィルタで構成すれば、小形化することは可能で
あるが、部品点数が増加するとともに、回路構成が複雑
化し、全体として車載機器が高価なものになってしまう
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。

く間ｊ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の発明の路側ビーコ
ン方式は、路側アンテナが、伝送データに基いて振幅一
定の変調を施された変調波を道路の所定範囲にわたって
放射するものであり、車両に搭載されて、上記路側アン
テナからの送信信号を受信し、車両位置データを較正し
て表示するナビゲータ装置が、上部方向に主放射方向を
有するとともに、水平に近い方向の感度を低く設定した
ポジショニング用のアンテナ、および水平方向に主感度
方向を宵する指向性のデータ用のアンテナから構成され
る車載アンテナと、ポジショニング用のアンテナにより
受信された電波を検波して位置判定を行なう位置判定手
段と、位置判定手段からの位置判定信号、およびデータ
用のアンテナにより受信された電波を取込んで得たデー
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。

また、第２の発明の路側ビーコン方式は、路側アンテナ
が複数個のアンテナを横方向に配置したものからなり、
送信データに基いて振幅一定の変調を施した第１の変調
波信号が、路側アンテナ全体としての指向性が所定範囲
にわたって所定値以上の電界強度となるように各アンテ
ナに給電されているとともに、所定の周波数の振幅変調
を嵐した第２の変調波信号が、路側アンテナ全体として
の指向性がシャープになるように各アンテナに供給され
ており、車両に搭載されて、上記路側アンテナからの送
信信号を受信し、車両位置データを較正して表示するナ
ビゲータ装置が、上部方向に主放射方向を有するととも
に、水平に近い方向の感度を低く設定したポジショニン
グ用のアンテナ、および水平方向に主感度方向を存する
指向性のデータ用のアンテナから構成される車載アンテ
ナと、ポジショニング用のアンテナにより受信された第
２の変調波を検波して位置判定を行なう位置判定手段と
、位置判定手段からの位置判定信号、およびデータ用の
アンテナにより受信された第１の変調波を取込んで得た
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、上記第１の変調波信号としては、位相偏移変調を
施すことにより得られるものであり、しかも、上記第２
の変調波信号としては、フェーディングによる振幅変動
周波数より十分高い周波数で振幅変調を施すことにより
得られるものであることが好ましい。

また、上記路側アンテナとしては、４個のアンテナから
構成されているものであり、しかも、第１の変調波信号
を全てのアンテナに対してそれぞれ所定の位相で給電し
ているとともに、第２の変調波信号を中央の２個のアン
テナに対して互にほぼ逆相で給電しているものであって
もよく、或は、第１の変調波信号を全てのアンテナに対
してそれぞれ所定の位相で給電しているとともに、第２
の変調波信号を中央の２個のアンテナに対してほぼ同相
で給電しているものであってもよい。そして、上記の場
合において、路側アンテナが道路とほぼ平行な２個のア
ンテナと、上記２個のアンテナを挾んで道路から離れた
位置に配設された２個のアンテナとから構成されている
ものであってもよく、この場合において、第１の変調波
信号の、中央の２個のアンテナに対する給電レベルのみ
が他のアンテナに対する給電レベルよりも低く設定され
ていることが好ましい。

さらに、上記路側アンテナとしては、２個のアンテナか
ら構成されているものであり、しかも、第１の変調波信
号を両アンテナに対してほぼ同相で給電しているととも
に、第２の変調波信号を両アンテナに対して互にほぼ逆
相で給電しているものであってもよい。

さらには、上記取込みデータの伝送経路が振幅変動成分
を除去するリミッタ手段を有していることが好ましい。

く作用〉 以上の第１の発明の路側ビーコン方式であれば、送信デ
ータに基いて振幅一定の変調を施した変調波信号を路側
アンテナに給電することにより、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、電波を
車両に放射する。

そして、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装置１ｔにおい
ては、上部方向に主放射方向を有するとともに、水平に
近い方向の感度を低く設定したポジショニング用のアン
テナにより上記電波を受信し、位：δ判定手段により検
波して位置１’＋定を行なう。このため、ポジショニン
グ用のアンテナの受信レベル分布は路側アンテナ近辺に
集中した特性となり、精度の高い位置判定を行なうこと
ができる。

また、水平方向に主感度方向を有する指向性のデータ用
のアンテナにより上記電波を受信し、上記位置判定手段
からの位置判定信号、およびデータ用のアンテナにより
受信された電波を取込んでｉ４だデータに基いて、較正
手段により少なくとも位置データを較正することができ
る。また、広い範囲でデータ伝送を行なうことができる
。

以上の第２の発明の路側ビーコン方式であれば、送信デ
ータに基いて振幅一定の変調を廁した第１の変調波信号
を、路側アンテナ全体としての指向性が所定範囲にわた
って所定位置」二の゛１雪界強度となるように各アンテ
ナに給電するとともに、ｊｉ１７ｚの周波数の振幅変調
を施した第２の変調１己ζ信号を、路側アンテナ全体と
しての指向性がンヤーブになるように各アンテナに給′
・徴することにより、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、上記２種類の変調
波信号を車両に放射する。

そして、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装置においては
、上部方向に主放射方向ををするとともに、水平に近い
方向の感度を低く設定したポジショニング用のアンテナ
により上記第２の変調波信号に基く電波を受信し、位置
判定手段により検波して位置判定を行なう。また、水平
方向に主感度方向を有する指向性のデータ用のアンテナ
により上記第１の変調波信号に基く電波を受信し、上記
位置判定手段からの位置判定信号、およびデータ用のア
ンテナにより受信された電波を取込んで得たデータに基
いて、較正手段により少なくとも位置データを較正する
ことができる。

即ち、上記ボジシジニング用のアンテナによる受信特性
は、ポジショニング用のアンテナの指向性と第２の変調
波信号に対応する路側アンテナの指向性との積に相当す
る特性となり、ポジショニング用のアンテナによる道路
に沿った受信レベル分布は路側アンテナの存在部近辺に
、より集中した特性を示し、位置検出精度をさらに向上
させることができるのみならず、マルチパスフェーディ
ングに対する安定度をもさらに向上させることができる
。

また、上記第１の変調波信号が、位相偏移変調を施すこ
とにより得られるものであり、しかも、上記第２の変調
波信号が、フェーディングによる振幅変動周波数より十
分高い周波数で振幅変調を施すことにより得られるもの
である場合には、マルチパスフェーディング等の影響を
余り受けない状態で変調波信号をナビゲーション装置に
放射することができる。

そして、上記路側アンテナが４個のアンテナから構成さ
れているものであり、しかも、第１の変調波信号を全て
のアンテナに対してそれぞれ所定の位相で給電している
とともに、第２の変調波信号を中央の２個のアンテナに
対して互にほぼ逆相で給電しているものである場合には
、第１の変調波信号を広い範囲にわたって所定値以上の
電界強度を有する状態で放射することができるとともに
、第２の変調波信号を２方向にシャープな指向性で放射
し、中央部において第２の変調波信号の電界強度が急激
に低下する部分を発生させることができる。

逆に、第１の変調波信号を全てのアンテナに対してそれ
ぞれ所定の位相で給電しているとともに、第２の変調波
信号を中央の２個のアンテナに対してほぼ同相で給電し
ているものである場合には、第１の変調波信号を広い範
囲にわたって所定値以上の電界強度を何する状態で放射
することができるとともに、第２の変調波信号を１方向
にシャープな指向性で放射することができる。

そして、路側アンテナが道路とほぼ平行な２個のアンテ
ナと、上記２個のアンテナを挾んで道路から離れた位置
に配設された２個のアンテナとから構成されているもの
である場合には、上記の指向性を簡単に達成することが
でき、特に、第１の変調波信号の、中央の２個のアンテ
ナに対する給電レベルのみが他のアンテナに対する給電
レベルよりも低く設定されている場合には、給電レベル
の種類を少なくして上記の指向性を簡単に達成すること
ができる。

さらに、上記路側アンテナが、２個のアンテナから構成
されているものであり、しかも、第１の変調波信号を両
アンテナに対してほぼ同相で給電しているとともに、第
２の変調波信号を両アンテナに対して互にほぼ逆相で給
電しているものである場合には、第１の変調波信号を広
い範囲にわたって所定値以上の電界強度を有する状態で
放射することができるとともに、第２の変調波信号を２
方向にシャープな指向性で放射し、中央部において第２
の変調波信号の電界強度が急激に低下する部分を発生さ
せることができる。

さらには、上記取込みデータの伝送経路か振幅変動成分
を除去するリミッタ手段を有している場合には、フェー
ディング現象に起因する振幅変動成分をも含めて振幅変
動成分を除去して、一定の振幅の変調波を再現すること
ができ、その後、正確な復調を行なわせることができる
。

〈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１８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、Ｐ
２、・・・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１６図、および第１７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
を含む信号を放射する路側アンテナ（ａ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
置に給電するようにしている。

したがって、路側アンテナ（凹から放射される信号は、
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９図参照）。

第１図はこの発明の路側ビーコン方式における車載装置
の一実施例を示すブロック図であり、上部方向に指向性
ををするとともに、水平に近い方向においては殆ど感度
ををしていないポジショニング用のアンテナ（４１）、
および水平に近い方向に主感度方向を有するデータ用の
アンテナ（４２）から構成される車載アンテナ［４］を
有している。そして、上記ポジショニング用のアンテナ
（４１）からの受信信号を増幅器（４３）により増幅し
た後、位置判定回路（４４）に供給して、例えば所定の
基準レベルと比較することにより、位置判定信号を出力
する。また、上記データ用のアンテナ（４２）からの受
信信号を増幅器（４５）により増幅した後、データ伝送
領域判定回路（４６）に供給して、例えば所定の基準レ
ベルと比較することによりデータ伝送領域判定信号を生
成し、データ伝送領域判定信号により開閉されるゲート
回路（４７）を通して、上記増幅器（４５）からの出力
信号を、図示しない車両位置データ等を構成する較正回
路に供給している。尚、上記較正回路へのデータ伝送は
、上記位置判定信号に基いて制御され、車両が路側アン
テナ（４）に正対する状態になった時点で較正回路への
データ伝送を行なわせるようにしている。

第２図は車載ア〉・テナ（４）による受信レベルの変化
を示す図であり、車両（３）が路側アンテナ（４）の正
面を通過する状態に対応させている。

第２図中Ａの曲線から明らかなように、データ用のアン
テナ（４２）による受信レベルは、路側アンテナ（２）
からかなり離れた位置において所定の基準レベルＬ１を
越えるので、データ伝送領域を広く確保することができ
る。また、第２図中Ｂの曲線から明らかなように、ポジ
ショニング用のアンテナ（４１）による受信レベルは、
路側アンテナ（２）にほぼ正対する位置においてのみ所
定の基章レベルＬ２を越えるので、位置判定精度を高く
することができる。即ち、ポジショニング用のアンテナ
（４１）による受信レベルは鋭い山型特性を示すのであ
るから、基準レベルを余り高く設定しなくても十分な位
置判定精度を確保することができる。

第３図は路側アンテナ（凹としてスプリットビームアン
テナを使用した場合の両アンテナ（４１）（４２）によ
る受信レベルの変化を示す図であり、二の場合には、両
アンテナ（４１）（４２）による受信レベルが路側アン
テナ（′２３に正対する位置において急激に低下するこ
とになる。したがって、ボジンヨニング用のアンテナ（
４１）による受信レベルの急激な低下を検出することに
より、安定、かつ正確な位置判定を行なうことができる
。

第４図、および第５図はそれぞれ第２の発明の路側ビー
コン方式における路側装置、車載装置の一実施例を示す
ブロック図である。

上記路側装置は、栄送発振器（２１）から出力される発
振信号（周波数ｆ　）を位相偏移変調回路（２２）に供
給するとともに、伝送すべきデータ信号を変調信号とし
て上記位相偏移変調回路（２２）に供給して、一定の振
幅を有する変調出力信号を得、分波器（２５）により分
波されて路側アンテナ（２１の各アンテナ（２ａ）　（
２ｂ）に同相で給電される。また、位相偏移変調回路（
２２）からの出力信号の一部を振幅変調回路（２３）に
供給するとともに、変調波発振器（２４）からの発振信
号（周波数がｆ　であり、フェ−ディング現象により発
生する振幅変動の周波数ｆＦよりも充分に高い周波数、
例えば、車両（３）の最高速度を２００　Ｋ　ｍ　／　
ｈ　、ビーコン波の搬送周波数ｆ。を１．５ＧＨｚ、即
ち波長λ。−２００ｍｍに設定している場合には、ｆ　
Ｆ　＝　２７８　Ｈｚとなり、フェーディング現象に起
因する振幅変動の最大周波数が数１００Ｈｚであ、ると
見做せるのであるから、上記周波数ｆ　としては、数Ｋ
Ｈ７から数１００ＫＨｚの範囲に設定されていることが
好ましい）を変調信号として上記振幅変調回路（２３）
に供給して振幅変調が施された変調出力信号を得、この
変調出力信号を分波器（２６）で２分し、合波器（２７
）で位相偏移変調のみを受けた信号に重畳され、路側ア
ンテナ［２］の中央の２つのアンテナ（２ｂ）のみに給
電される。なお振幅変調を受けた信号は、２つのアンテ
ナ（２ｂ）に対しては互いに逆相となるように給電され
る。この点についてさらに詳細に説明すると、伝送デー
タにより変調が施される搬送波の波長をλ。とすれば、
道路に沿った電界分布はフェーディング現象により最悪
の状態でλ。／２の周期で変動する可能性がある。した
がって、車両の速度をＶとすれば、車載アンテナによる
受信波は、Ｔ−λ。／２Ｖの周期で変動する可能性があ
り、この場合には、ｆＦ−１／Ｔ−２Ｖ／λ。の周波数
で振幅変調を受ける可能性がある。したがって、振幅変
調を施す周波数としては、上記周波数ｆｐと比べて充分
に高い周波数に設定すればよいことになる。

そして、このような条件設定を行なった状態においては
、車載アンテナにより受信される信号は、Ｖ−Ａ　ｆｘ
（ｔ）ｌ　ｆｌ＋Ｍ（ｘ）ｃｏｓ（２πｆ　　ｔ）＋ｍ
Ｆ　ｃｏｓ（２πｆＦｔ月Ｘｃｏｓ（２πｆｏｔ＋θ５
（Ｌ）） （但し、Ｘは道路に沿った距雛、Ａ　（ｘ）は道路に沿
った電界分布に比例する関数、ｍ　（Ｘ）は周波数ｆ　
による振幅変調指数であり、ｍｐはフニーデイング現象
による振幅変調指数、θ直ｔ）は伝送信号を現わす位相
関数、ｆ　は搬送波の周波数）で表わされるのであるか
ら、振幅検波して振幅成分のみを抽出すれば、 Ｖ−Ａｆｘ（ｔ）ｌｆｌ＋Ｍ（ｘ）ｃｏｓ（２πｆ　　
ｔ）■ ＋　ｍｐ　　ｃｏｓ　（２７ｒ　ｆ　ｐ　　ｊ　）！と
なり、依然としてフニーデング現象に起因する成分を含
んでいる。しかし、この振幅検波信号を中心周波数ｆ　
のバンドパスフィルタを通して周波％（成分を抽出すれ
ば、ＡｆＸ（ｔ）ｌ　、ｍｆｘ（ｔ）１■ の時間的変化がゆっくりしている関係上、Ｖ　　−ｍ　
１ｘ（ｔ）ＩＡ　１ｘ（ｔ）ｌ　ｃｏｓ　（２；ｒ　ｆ
　　ｔ　）ｌｌｌｌｌ！ｌ という信号が抽出される。したがって、この信号をさら
に振幅検波することにより、 Ｖ　　−ｍ　ｆｘ（Ｌ）ｌ　Ａ　１ｘ（ｔ）１の信号、
即ち、周波数ｆ　で振幅変調された成分… の電界分布に比例する信号が得られることになるのであ
る。

さらに、情報に主指向性を宵し、水平方向の感度を低く
したポジショニング用のアンテナによる受信レベルは、
■　よりもさらに路側アンテナ近辺に集中し、位置判定
に適したものとなる。

また、振幅変調を受けた信号の電界強度の振幅変調を受
けない信号の電界強度の比ａがａ＜１／（１＋ｍ） （但し、ｍは第２の変調手段による変調指数）を満足す
ればデータ取り込みのための正確な復調が可能になる。

尚、上記位相偏移変調回路（２２）に代えて周波数偏移
変調回路を使用することも可能であり、要は、一定の振
幅を宜する変調出力信号が得られるものであればよい。

路側アンテナ（′２）の構成図を第６図に示す。

第６図（ａ）は見取図であって、４つのアンテナは反射
板付ダイポールアンテナで構成されている。第６図（ｂ
）は平面図であって、（３１ａ）　（３１ｂ）はダイポ
ール、（３２）は反射板である。図中の各寸法が以下の
値（長さは放射電波の波長で正規化しである） ｄ１〜１ ｄ、、−１／２ ｄ３−１／４ α−１２０６ におけるこの路側アンテナ（２）の水平指向性パターン
の計算値を第７図に示す。同図（ａ）は、ダイポール（
３１ａ）より１０ｄＢ低いレベルでダイポール（３１ｂ
）に給電した場合の指向性パターンであって、位相偏移
変調回路（２２）によって振幅一定の変調を受けた信号
の放射パターンに対応する。また、同図（ｂ）はダイポ
ール（３１ｂ）のみに逆相で給電した場合の指向性パタ
ーンであって、振幅変調回路（２３）からの出力信号の
放射パターンに対応する。

また、第８図に上記２つの信号の路」二に沿った位置で
の電界強度分布を示す。

車載装置の構成は次のとおりである。

上方に主指向性を有し、水平方向の感度を低くしだ車載
アンテナ（４′）により受信された信号（第５図参照）
は増幅器（５′）により増幅され、第１の振幅検波回路
（６）に導かれる。一方、水平に近い方向に主指向性を
有する車載アンテナ（４）により受信された信号は増幅
器（５）により増幅され、リミッタ回路（１５）に供給
される。そして、上記第１の振幅検波回路（６）から出
力された検波出力信号は、中心周波数をｆ　とするバン
ドパスフィルタ（刀に導かれて、周波数ｆ　の成分のみ
が出力され、次いで第２の振幅検波回路（１４）に供給
されることにより、フェーディング現象に起因する振幅
変動か排除された振幅変調波信号（第８図参照）が得ら
れる。

上記第２の振幅検波回路（１４）から出力される検波出
力信号は、レベル判定回路（８）に供給される。

上記車載アンテナ（４］により受信され、増幅器（５）
により増幅された信号（第５図参照）は、振幅変動成分
を除去するリミッタ回路（１５）に供給されることによ
り、一定の振幅の変調信号が得られ、復調回路（１Ｇ）
により復調することにより、当初の伝送データが得られ
る。そして、得られた伝送データがメモリ（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（１
３）に接続された装置（図示せず）により所要の通信デ
ータが取り出される。

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）に取り込まれる。

現在位置データについては、上記レベル判定回路［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）に取り込まれ、現在位
置の較正が行なわれるようにしている。

上記の構成の路側ビーコン方式の動作を、第５図、およ
び第８〜１０図を参照しながら詳細に説明する。

路側アンテナ（２から放射される信号は、周波数ｆｏの
搬送波に伝送データに基いて位柑偏移変；ｐ、’ａ　。

たは周波数編移変、’Ｉ！Ｉを施した信号と、その信号
にさらにフェーディング現象に起因する振幅変動の周波
数より充分に高い周波数で振幅変調を施すことによりｉ
ＩＩられた信号の重畳信号である。

したがって、車載アンテナ［４）により受信された信号
（第５図り照）は、送信信号に対して、フェーディング
現象に起因する比較的低い周波数の振幅変調が施された
のと等価な状態である。

そして、上記受信信号は、増幅器（５）、および増幅器
（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第１の振幅検波回
路（６）、およびリミッタ回路（１５）に給電され、第
１の振幅検波回路（６）、バンドパスフィルタ（刀、お
よび第２の振幅検波回路（１４）により振幅変調波信号
電界分布関数と、上方に主指向性を有し、かつ水平方向
の感１文を低くしだ車載アンテナ（４′）の指向性との
積に比例する信号に変換された状！（第１０図＠　ＨＨ
Ｉ　）で、レベル判定回路１８）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である。

そして、路側アンテナ（２１に接近するにつれて信号レ
ベルが徐々に増加し、復調回路（１Ｂ）よりデータが読
み出せる状態になるとメモリ（１１）に伝送データが記
憶される。この状態ではメモリ（１１）を通してナビゲ
ータ（Ｉ２）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。

７１ｉ両（３）がさらに走行して路側アンテナ１２）に
ほぼ正対する位置に到達すれば、振幅変調波信号電界分
布関数に比例する信号のレベルがさらに増大し、レベル
判定回路（８）への供給信号レベルが基準レベルＬ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、」二足メモリ
（１１）に記憶させられた位置データの転送の準備を行
なう。車両（３）がさらに走行して路側アンテナ（２）
に正対する位置に到達すれば、振幅変調波信号電界分布
関数に比例する信号レベルが急に零に落ち、直ちに直前
のレベルにまで復帰する。

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）に取り込まれて、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弗とし
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
ディスプレイ装置に表示することができる。

尚、第８〜１０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、上記位置デ
ータ転送準備期間が広狭変化するのみであり、特に不都
合はない。

第１１図は路側アンテナ（２１の他の実施例を示す概略
図であり、上記第６図の実施例と異なる点は、ｄｌ−１
／２ α−９０゜ とした点、および振幅一定の変調波信号を分波器（３３
ａ）により２分し、一方を分波器（３３ｂ）によりさら
に２分してダイポール（３１ａ）に給電し、他方をハイ
ブリッド回路（３３ｃ）の一方の入力端子に給電すると
ともに、振幅変調が施された変調波を７１イブリッド回
路（３３ｃ）の他方の入力端子に給電し、ハイブリッド
回路（３３ｃ）の出力端子から出力される合成波をそれ
ぞれダイポール（３１ｂ）に給電している点のみである
。但し、上記振幅変調が施された変調波は、図示しない
アッテネータを通して７１イブリッド回路（３３ｃ）の
他方の入力端子に給電されている。尚、上記ハイブリッ
ド回路（３３ｃ）は、９０°の位相遅延回路を組合せた
ものであり、第１２図に示すように、上記一方の入力端
子に振幅Ａの信号を供給し、他方の入力端子に振幅Ｂの
信号を供給した場合に、一方の出力端子からＡ／Ｊ２＋
Ｂ／Ｊ２ の振幅の信号が出力されるとともに、他方の出力端子か
ら ＡｌＩ３−Ｂ／Ｊ２ の振幅の信号が出力されるものである。

第１３図は上記の構成の路側アンテナの水平指向性の計
算例を示す図である。

同図（ａ）は、全てのダイポール（３１ａ）　（３１ｂ
）に同相の信号を給電するとともに、ダイポール（３１
ｂ）への給電レベルを１０ｄＢたけ低下させた状態を示
しており、広い範囲にわたってほぼフラットな指向性を
達成している。

同図（ｂ）はダイポール（３１ｂ）のみに同一レベルで
逆相の信号を給電した状態を示しており、かなり近接し
た２方向にシャープな指向性を達成しており、中央部に
おいて電界強度が急激に低下している。

同図（Ｃ）は、ダイポール（３１ｂ）のみに同一レベル
で同相の信号を給電した状態を示しており、３方向にシ
ャープな指向性を達成している。但し、道路を走行する
車両に対しては、中央部のみが特にシャープな指向性を
示すことになる。

したがって、上記第１３図（ａ）に示す指向性で振幅一
定の変調波信号を放射し、同図（ｂ）、または（ｃ）に
示す指向性で振幅変調が施された変調波信号を放射する
ことにより、多量のデータをナビゲーション装置に取込
ませることができるとともに、データ伝送を中断させる
ことなく高精度の位置判定を行なうことができる。

第１４図は路側アンテナのさらに他の実施例を示す概略
図であり、上記実施例と異なる点は、グイポールを２個
のみとし、上記第１１図の構成の路側アンテナの右半分
のみを水平方向に４５°回動させた状態で配置されてい
る点、および振幅一定の変調波信号、振幅変調が施され
た変調波信号をハイブリッド回路を通して両ダイポール
に給電している点のみである。

したがって、同一レベルで同相の信号が給電された場合
には、第１５図（ａ）に示すように、一方向にかなり幅
広の指向性を有するとともに、この指向性部分を挾んで
ある程度の電界強度を有する部分を宵する指向性を達成
することができる。

逆に、同一レベルで逆相の信号が給電された場合には、
同図（ｂ）に示すように、かなり近接した２方向にシャ
ープな指向性を達成しており、中央部において電界強度
が急滋に低下している。

したがって、上記第１５図（ａ）に示す指向性で振幅一
定の変調波信号を放射し、同図（ｂ）に示す指向性で振
幅変調が施された変調波信号を放射することにより、多
量のデータをナビゲーション装置に取込ませることがで
きるとともに、データ伝送を中断させることなく高精度
の位置判定を行なうことができる。

〈発明の効果〉 以上のように第１の発明は、路側アンテナから放射され
る電波を、上部方向に主放射方向を有するとともに、水
平方向に近い方向の感度を低くしたポジショニング用の
アンテナにより受信して位置判定を行ない、水平に近い
方向に主感度方向を宵するデータ用のアンテナにより受
信してデータ伝送を行なわせるので、マルチパスフェー
ディングの影響を抑制して正確な位置判定を行なうこと
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Ｃｒ′Ｉ＝ｒの効果を奏する。

マタ、第２の発明は、路側アンテナから送信される信号
を、一定の振幅を有する変調を施した信号と、所定の周
波数で振幅変調した信号との重畳信号としており、しか
も一定振幅を有する変調波信号は路側アンテナからある
程度離れた位置まで到達するように放射され、振幅変調
波信号は路側アンテナの近傍のみに、しかも路側アンテ
ナに正対する位置ではゼロレベルになるように放射され
るようにし、また車載装置側では、上部方向に主放射方
向を有するとともに、水平方向に近い方向の感度を低く
したポジショニング用のアンテナにより受信して位置判
定を行ない、水平に近い方向に主感度方向を釘するデー
タ用のアンテナにより受信してデータ伝送を行なわせる
ので、マルチパスフェーディングのＦ、　％Ｐをさらに
抑制し、かつそれによる受信波のレベルを路側アンテナ
の近辺に局在させて、より正確な位置判定を行なうこと
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図は第１の発明の路側ビーコン方式に使用される車
載装置の一実施例を示すブロック図、第２図、および第
３図はそれぞれ車載アンテナによる受信レベルの変化を
示す図、 第４図はこの発明の路側ビーコン方式に使用される路側
装置の一実施例を示すブロック図、第５図この発明の路
側ビーコン方式に使用される車載装置の一実施例を示す
ブロック図、第６図（ａ）（ｂ）はこの発明の路側ビー
コン方式に使用される路側アンテナの一実施例を示す図
（（ａ）は見取図、（ｂ）は平面図）、第７図（ａ）（
ｂ）は、第６図（ａ）（ｂ）ｌ：示すアンテナの放射指
向性パターンの計算値を示す図、 第８図は道路に沿った位置での信号の電界強度を示す図
、 第９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１０図はフェーディング除去処理が施された振幅変調
波信号レベルと閾値レベルとの関係を示す図、 第１１図は路側アンテナの他の実施例を示す概略図、 第１２図はハイブリッド回路を説明する図、第１３図は
第１１図に示す路側アンテナの放射指向性パターンの計
算値を示す図、 第１４図は路側アンテナのさらに他の実施例を示す概略
図、 第１５図は第１４図に示す路側アンテナの放射指向性パ
ターンの計算値を示す図、 第１６図は路側ビーコン方式を概略的に示す斜視図、 第１７図はマルチパスによるフェーディング現象を説明
する概略図、 第１８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、（２）・・・路側アンテナ、［３］
・・・車両、（４）・・・車載アンテナ、（２２）・・
・位相偏移変調回路、（２３）・・・振幅変調回路、 （４１）・・・ポジショニング用のアンテナ、（４２）
・・・データ用のアンテナ 特許出願人　　住友電気工業株式会社 第２図 第３図 第乙図 第６図 （ｂ） 第７図 （ａ） 手　　続　　補　　正　　書（自発） １．事件の表示 昭和６１年特許願第２３８２９６号 ２、発明の名称 路側ビーコン方式 ３、補正をする者 代表者　　川　　上　　哲　　部 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書中、特許請求の範囲の欄。 ７、補正の内容 （１）明細書中、特許請求の範囲の欄の記載を別紙のと
おりに訂正する。 ２、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、各種デて、路側アンテナが、伝送
データに基いて振幅一定の変調を施された変調波を道路
の所定範囲にわたって放射するものであり、車両に搭載
されて、上記路側アンテナからの送信信号を受信し、車
両位置データを校正して表示するナビゲータ装置が、上
部方向に主放射方向を有するとともに、水平に近い方向
の、°ｊ度を低く設定したポジショニング用のアンテナ
、および水平方向に生仏・文方向を有する指向性のデー
タ用のアンテナから（１“１１成される車載アンテナと
、ポジショニング用のアンテナにより受信された電波を
検波［７て位置判定を行なう位置判定手段と、位置判定
手段からの位置判定信号、およびデータ用のアンテナに
より受信された電波を取込んで得た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
ものであることを特徴とする路側ビーコン方式。 ２、　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、各種デて、路側アンテナが複数個
のアンテナを横方向に配置したものからなり、送信デー
タに基いて振幅一定の変調を施した第１の変調波信号が
、路側アンテナ全体としての指向性が所定範囲にわたっ
て所定値以上の電界強度となるよう１こ各アンテナに給
電されているとともに、所定の周波数の振幅変調を施し
た第２の変３．）波信号が、路側アンテナ全体としての
指向性がシャープになるように各アンテナに供給されて
おり、車両に搭載されて、上記路側アンテナからの送信
信号を受信し、車両位置データを較正して表示するナビ
ゲータ装置が、上部方向に主放射方向を有するとともに
、水平に近い方向の感度を低く設定したポジショニング
用のアンテナ、および水平方向に主感度方向を有する指
向性のデータ用のアンテナから構成される車載アンテナ
と、ポジショニング用のアンテナにより受信された第２
の変調波を検波して位置判定を行なう位置判定手段と、
位置判定手段からの位置判定信号、およびデータ用のア
ンテナにより受信された第１の変調波を取込んで得たデ
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ことを特徴とする路側ビー
コン方式。 ３、　第１の変調波信号が位相偏移変調を施すことによ
り得られるものであり、第２の変調波信号がフェーディ
ングによる振幅変動周波数より十分高い周波数で振幅変
調を施すことにより得られるものである上記特許請求の
範囲第２項記載の路側ビーコン方式。 ４、　路側アンテナが４個のアンテナから構成されてい
るとともに、第１の変調波信号を全てのアンテナに対し
てそれぞれ所定の位相で給電しているとともに、第２の
変調波信号を中央の２個のアンテナに対して互にほぼ逆
相で給電している上記特許請求の範囲第２項または第３
項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ５、　路側アンテナが４個のアンテナから構成されてい
るとともに、第１の変調波信号を全てのアンテナに対し
てそれぞれ所定の位相で給電しているとともに、第２の
変調波信号を中央の２個のアンテナに対してほぼ同相で
給電している上記特許請求の範囲第２項または第３項の
何れかに記載の路側ビーコン方式。 ６、　路側アンテナが道路とほぼ平行な２個のアンテナ
と、上記２個のアンテナを挾んで道路から若干離れた位
置に配設された２個のアンテナとから構成されている上
記特許請求の範囲第４項または第５項の何れかに記載の
路側ビーコン方式。 ７、　第１の変調波信号の、中央の２個のアンテナに対
する給電レベルのみが他のアンテナに対する給電レベル
よりも低く設定されている上記特許請求の範囲第４項か
ら第６項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ８、　路側アンテナが２個のアンテナから構成されてい
るとともに、第１の変調波信号を両アンテナに対してほ
ぼ同相で給電しているとともに、第２の変調波信号を両
アンテナに対して互にほぼ逆相で給電している上記特許
請求の範ｒ！ｉｔ第２項または第３項の何れかに記載の
路側ビーコン方式。 ９、　取込みデータの伝送経路が振幅変動成分を除去す
るリミッタ手段を有している上記特許請求の範囲第２項
記載の路側ビーコン方式。

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、 路側アンテナが、伝送データに基いて振幅一定の変調を
   施された変調波を道路の所定範囲にわたって放射するも
   のであり、車両に搭載されて、上記路側アンテナからの
   送信信号を受信し、車両位置データを較正して表示する
   ナビゲータ装置が、上部方向に主放射方向を有するとと
   もに、水平に近い方向の感度を低く設定したポジショニ
   ング用のアンテナ、および水平方向に主感度方向を有す
   る指向性のデータ用のアンテナから構成される車載アン
   テナと、ポジショニング用のアンテナにより受信された
   電波を検波して位置判定を行なう位置判定手段と、 位置判定手段からの位置判定信号、およびデータ用のア
   ンテナにより受信された電波を取込んで得たデータに基
   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ことを特徴とする路側ビーコン方式
   。 ２、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、 路側アンテナが複数個のアンテナを横方向に配置したも
   のからなり、 送信データに基いて振幅一定の変調を施した第１の変調
   波信号が、路側アンテナ全体としての指向性が所定範囲
   にわたって所定値以上の電界強度となるように各アンテ
   ナに給電されているとともに、所定の周波数の振幅変調
   を施した第２の変調波信号が、路側アンテナ全体として
   の指向性がシャープになるように各アンテナに供給され
   ており、車両に搭載されて、 上記路側アンテナからの送信信号を受信し、車両位置デ
   ータを較正して表示するナビゲータ装置が、上部方向に
   主放射方向を有するとともに、水平に近い方向の感度を
   低く設定したポジショニング用のアンテナ、および水平
   方向に主感度方向を有する指向性のデータ用のアンテナ
   から構成される車載アンテナと、ポジショニング用のア
   ンテナにより受信された第２の変調波を検波して位置判
   定を行なう位置判定手段と、位置判定手段からの位置判
   定信号、およびデータ用のアンテナにより受信された第
   １の変調波を取込んで得た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
   ることを特徴とする路側ビーコン方式。 ３、第１の変調波信号が位相偏移変調を施すことにより
   得られるものであり、第２の変調波信号がフェーディン
   グによる振幅変動周波数より十分高い周波数で振幅変調
   を施すことにより得られるものである上記特許請求の範
   囲第２項記載の路側ビーコン方式。 ４、路側アンテナが４個のアンテナから構成されている
   とともに、第１の変調波信号を全てのアンテナに対して
   それぞれ所定の位相で給電しているとともに、第２の変
   調波信号を中央の２個のアンテナに対して互にほぼ逆相
   で給電している上記特許請求の範囲第２項または第３項
   の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ５、路側アンテナが４個のアンテナから構成されている
   とともに、第１の変調波信号を全てのアンテナに対して
   それぞれ所定の位相で給電しているとともに、第２の変
   調波信号を中央の２個のアンテナに対してほぼ同相で給
   電している上記特許請求の範囲第２項または第３項の何
   れかに記載の路側ビーコン方式。 ６、路側アンテナが道路とほぼ平行な２個のアンテナと
   、上記２個のアンテナを挾んで道路から若干離れた位置
   に配設された２個のアンテナとから構成されている上記
   特許請求の範囲第４項または第５項の何れかに記載の路
   側ビーコン方式。 ７、第１の変調波信号の、中央の２個のアンテナに対す
   る給電レベルのみが他のアンテナに対する給電レベルよ
   りも低く設定されている上記特許請求の範囲第４項から
   第６項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ８、路側アンテナが２個のアンテナから構成されている
   とともに、第１の変調波信号を両アンテナに対してほぼ
   同相で給電しているとともに、第２の変調波信号を両ア
   ンテナに対して互にほぼ逆相で給電している上記特許請
   求の範囲第２項または第３項の何れかに記載の路側ビー
   コン方式。 ９、取込みデータの伝送経路が振幅変動成分を除去する
   リミッタ手段を有している上記特許請求の範囲第２項記
   載の路側ビーコン方式。