JPS6393099A - 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（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、常に皿差の
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）＋ｌｉ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１１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 笠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」二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１２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１目が異なるので
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を
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有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１−
リ雑化し、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。

く問題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１凋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、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振幅変調する変調手段と、上記変調
手段により振幅変調が施された信号、および上記データ
用のアンテナにより受信された信号を入力とする受信器
と、受信器から出力される信号を２分し、一方を振幅検
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、および他方の信号に基いて少なく
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をしていることが好ましい。

く作用〉 以」二の第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
により上記電波を受信するとともに、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
波を受信する。次いで、上記ポジショニング用のアンテ
ナにより受信した信号に対して変調手段により振幅変調
を施して得た信号とデータ用のアンテナにより受信され
た信号とを合成した状態で受信器に供給することにより
増幅等を行ない、受信器からの信号を２分して、一方の
信号を位置判定手段に供給することより振幅検波して位
置判定を行なう。また、他方の信号、および上記位置判
定手段からの位置判定信号を構成手段に供給することに
より、少なくとも位置データを較正することができる。

これにより、上記ポジショ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、位置検出粘度をさらに向上させることができるの
みｔ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１Ｏ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８１＆、および第９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（Ｚ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（２）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（３１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７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
を有するとともに、水平に近い方向においては殆ど感度
を宵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）からの受信信号を振幅変調回路（４３）に供給
することにより、周波ｉｆ　　で振幅変調を施し、上記
データ用のアンテナ（４２）からの受信信号と合成した
状態で受信器（４４）に供給している。さらに、上記受
信器（４４）からの出力信号を２分して、一方を振幅検
波器（４５）に供給し、さらに中心周波数ｆ　のバンド
パスフィルタ（４６）を通すことにより、変調周波数ｆ
　の成分のみを抽出して位置判定回路（４７）に供■ 給することにより、例えば所定の基準レベルと比較して
、位置判定信号を出力する。また、上記受信器（４４）
からの出力信号の他方をそのままデータ伝送系（４ｇ）
　（データ較正回路、較正用データ以外のデータを処理
する処理回路等から構成されるもの）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。但し、較正回路においては、位置
判定データのみがこのタイミングで取込まれ、他のデー
タはデータ伝送領域内において適宜取込まれる。

第２図は車載アンテナ（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図中へ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（凹にほぼ正対する位置においてのみ所定
の基準レベル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、基僧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（２）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、この場合には、
両アンテナ（４１）　（４２）による受信レベルが路側
アンテナ（２）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、ポジショ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。

そして、上記何れの場合においても、両アンテナ（４１
，）（４２）からの受信信号をそれぞれ受信器に供給す
るのではなく、両受倍信号を合成した状態で１個の受信
器（４４）に供給しているのであるから、車載装置全体
として小形化を達成することができるのみならず、低周
波回路部と比較して高価な受信器の数を半減させること
により大■１１なコストダウンを達成することができる
。

〈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な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
向に主感度方向を有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、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、しかも両アンテナによる受信信号を１個の
受信器に供給するようにしているので、車載装置全体と
しての小形化、およびコストダウンを達成することがで
きるという特宵の効果を奏する。

【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製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８図は路側ビーコン方式を概略的に示す斜視図、 第９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１０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、（４３）・・・振幅変調回
路、（４４）・・・受信器 第２図 第３図 路側アンテナ止１位置 第６図 （ｂ） 第８図 フ 川 第１０図 コ「 昭和６２年７月２日 特許庁長官　　小　川　邦夫　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２３８２９７号 ２、発明の名称 路側ビーコン方式 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　大阪市東区北浜５丁口１５番地名　称　　　（
２１３）住友電気工業株式会比代表者　　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ｍｌ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
アンテナから措成さ４ｚる車載アンテナと、ポジンヨニ
ング用のアンテナにより受信された電波を振幅変調する
変調手段と、上記変８週手段により振幅変調が施された
信号、および上記データ用のアンテナにより受信された
信号を入力とする受信器と、受信器から出力される信号
を２分し、一方を振幅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、および他
方の信号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、　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上記特許請求の範囲第１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
   電波を振幅変調する変調手段と、上記変調手段により振
   幅変調が施された信号、および上記データ用のアンテナ
   により受信された信号を入力とする受信器と、 受信器から出力される信号を２分し、一方を振幅検波し
   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、および他方の信号に
   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、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１項記
   載の路側ビーコン方式。