JPH07134169A - 車載用位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電波伝搬路の状況が悪いときにおいても車両位
置および車両の走行方向の判定に誤判定をしない車載用
位置検出装置を提供する。 【構成】道路交通情報データフレームの先頭に位相同期
しかつ周波数が同一である正相信号と逆相信号で道路交
通情報データをそれぞれ各別にＡＭ変調した正相送信波
と逆相送信波を設置位置の左右に対して各別に送信する
電波ビーコンからの電波を受信して車両の走行方向およ
び車両位置を検出する車載用位置検出装置において、電
波ビーコンからの電波をＡＭ復調する受信部２と、正相
信号と同位相、同一周波数の基準信号を発生する基準信
号発生器７と、ＡＭ復調出力と基準信号とを位相比較す
る位相比較器４と、位相比較出力をサンプルホールドす
るサンプルホールド回路５と、サンプルホールド出力を
所定期間にわたって加算する加算器６と、加算値に基づ
き車両走行方向と車両位置を判定する判定処理部８とを
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、設置位置の左右に各別
に道路交通情報データをＡＭ変調した正相送信波と逆相
送信波とを送信する電波ビーコンからの電波を受信して
車両の走行方向および車両位置を検出する車載用位置検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路交通情報データフレームの先頭に位
相同期しかつ周波数が同一である正相信号と逆相信号で
道路交通情報データをそれぞれ各別にＡＭ変調した正相
送信波と逆相送信波を設置位置の左右に対して各別に送
信する電波ビーコンからの電波を受信して車両の走行方
向および車両位置を検出する従来の車載用位置検出装置
は、図２に示すように電波ビーコンからの電波をアンテ
ナ１において受波し、受信部２においてＡＭ復調し、復
調出力はパルス波形に波形整形して受信部２から出力さ
れる。受信部２から出力されたパルス波形に変換された
ＡＭ復調出力の位相と道路交通情報データフレームの先
頭に位相同期しかつ正相信号と同一周波数の基準信号を
発生する基準信号発生器７からの出力基準信号の位相と
を位相検出器１０において検出し、位相検出器１０の両
入力信号の位相が同位相のときは位相検出器１０から論
理“１”の出力が送出され、逆位相のときは位相検出器
１０から論理“０”の出力が送出される。位相検出器１
０からの出力の位相反転は位相反転検出器１１において
検出し、位相反転時に電波ビーコン設置位置を通過した
として車両位置を判定し、かつ位相反転の方向、例えば
位相検出器１０の出力が論理“１”から論理“０”に変
化したときは車両の走行方向は一方の方向であると判定
し、論理“０”から論理“１”に変化したときは車両の
走行方向は前記一方の方向と逆の方向であると判定する
ようにされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電波ビ
ーコンは路側に設置されることが多く、電波ビーコンか
らの放射電波は伝搬路による影響を大きく受ける。上記
した従来の車載用位置検出装置によって電波ビーコンか
らの電波を受信して車両位置および車両進行方向を判定
する場合に、電波ビーコンからの電波の電界強度が弱い
場合、マルチパスの影響がある場所等においては、ＡＭ
復調出力を波形整形したパルスの位相が変化させられ
る。この結果、車両の走行方向の判定および電波ビーコ
ンの設置位置の通過による車両位置の判定に誤判定が生
ずるという問題点が生ずる。

【０００４】本発明は、電波伝搬路の状況が悪いときに
おいても車両位置および車両の走行方向の判定に誤判定
をしない車載用位置検出装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車載用位置検出
装置は、道路交通情報データフレームの先頭に位相同期
しかつ周波数が同一である正相信号と逆相信号で道路交
通情報データをそれぞれ各別にＡＭ変調した正相送信波
と逆相送信波を設置位置の左右に対して各別に送信する
電波ビーコンからの電波を受信して車両の走行方向およ
び車両位置を検出する車載用位置検出装置において、電
波ビーコンからの電波を受信してＡＭ復調する受信部
と、道路交通情報データフレームの先頭に位相同期しか
つ正相信号と同一周波数の基準信号を発生する基準信号
発生器と、受信部から出力されるＡＭ復調出力の位相と
基準信号発生器から出力される基準信号の位相とを位相
比較する位相比較器と、位相比較器からの位相比較出力
をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サン
プルホールド回路の出力を所定期間にわたって加算する
加算器と、加算器の加算値に基づき車両の走行方向を判
定するとともに車両位置が電波ビーコン設置位置である
ことを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】本発明の車載用位置検出装置は、判定手段
が、加算器の加算値を第１の閾値および第１の閾値より
低い第２の閾値と比較して加算器の加算値が第１の閾値
を超えた値から第２の閾値未満の値になったとき車両走
行方向が一方の方向であると判定するとともに車両位置
が電波ビーコン設置位置であると判定し、加算器の出力
値が第２の閾値未満の値から第１の閾値を超えた値とな
ったとき車両走行方向が一方の方向と逆方向の走行方向
であると判定するとともに車両位置が電波ビーコン設置
位置であると判定する走行方向および位置判定手段を含
むことを特徴とする。

【０００７】本発明の車載用位置検出装置は、加算器が
カウンタからなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の車載用位置検出装置は、電波ビーコン
からの電波を受信して該電波は受信部においてＡＭ復調
され、基準信号発生器から発生された基準信号の位相と
受信部から出力されたＡＭ復調出力の位相とが位相比較
器において位相比較され、位相比較出力がサンプルホー
ルド回路においてサンプルホールドされる。サンプルホ
ールド出力は加算器において所定期間にわたって加算さ
れ、加算器の加算値に基づき車両の走行方向と車両位置
が電波ビーコン設置位置であることが判定手段で判定さ
れる。

【０００９】電界強度が弱い箇所があったり、マルチパ
スの影響を受ける箇所があって、電界強度が弱くて位相
比較出力が変化しても、マルチパスの影響を受けて位相
比較出力が変化しても、加算器によってサンプルホール
ド出力が所定期間にわったって加算されて、加算値に基
づいて車両の走行方向および車両位置が判定されるた
め、車両は加算器における加算期間中に電界強度が弱い
箇所およびマルチパスの影響を受ける箇所を通過して、
判定に誤判定を生ずるような加算値の変化が生ずること
はなく、誤判定されるようなことはなくなる。

【００１０】また、判定手段が、加算器の加算値を第１
の閾値および第１の閾値より低い第２の閾値と比較して
加算器の加算値が第１の閾値を超えた値から第２の閾値
未満の値になったとき車両走行方向が一方の方向である
と判定するとともに車両位置が電波ビーコン設置位置で
あると判定し、加算器の出力値が第２の閾値未満の値か
ら第１の閾値を超えた値となったとき車両走行方向が一
方の方向と逆方向であると判定するとともに車両位置が
電波ビーコン設置位置であると判定する走行方向および
位置判定手段であるときも、電界強度が弱い箇所があっ
たり、マルチパスの影響を受ける箇所があって、電界強
度が弱くて位相比較出力が変化しても、マルチパスの影
響を受けて位相比較出力が変化しても、車両は加算器に
おける加算期間中に電界強度が弱い箇所およびマルチパ
スの影響を受ける箇所を通過して、加算値が第１の閾値
未満に減少したり、第２の閾値を超えたりすることはな
く、車両の走行方向および車両位置の判定に誤判定を生
ずるようなことはなくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。

【００１２】図１は本発明にかかる車載用位置検出装置
の一実施例の構成を示すブロック図である。

【００１３】本実施例の車載用位置検出装置は、電波ビ
ーコンからの電波をアンテナ１において受波し、アンテ
ナ１からの出力は受信部２において受信ＡＭ変調波をＡ
Ｍ復調し、復調出力はパルス波形に波形整形して受信部
２から出力する。

【００１４】受信部２からのＡＭ復調出力は信号処理部
３に供給して信号処理をする。信号処理部３は位相比較
器４、データフレームの同期信号を検出することで道路
交通情報の先頭に位相同期しかつ道路交通情報データに
よってＡＭ変調される正相信号と同一周波数のパルス波
形の基準信号を発生する基準信号発生器７、サンプルホ
ールド回路５、加算器６からなり、基準信号発生器７か
ら出力される基準信号の位相と受信部２から出力される
パルス波形に変換されたＡＭ復調出力の位相とを位相比
較器４において位相比較し、位相比較出力はサンプルホ
ールド回路５に供給してサンプルホールドし、サンプル
ホールド出力は加算器６に供給して所定期間にわたって
加算する。ここで加算器６はカウンタであってもよい。

【００１５】加算器６の加算値は車両の走行方向および
車両位置が電波ビーコン設置位置であると判定する判定
処理部８に供給する。判定処理部８は加算器６の加算値
が第１の閾値を超えたか否かおよび第１の閾値より小さ
い第２の閾値未満か否かを検出する所謂ウインドコンパ
レータと等価である比較器を備え、加算器６の加算値が
第２の閾値未満の値から第１の閾値を超えた値へ変化し
たことにより車両の走行方向を例えば右から左への方向
と判別するとともにこの変化の発生時における車両走行
位置が電波ビーコン設置位置であると判定し、加算器６
の加算値が第１の閾値以上の値から第２の閾値未満の値
へ変化したことにより車両の走行方向は例えば左から右
への方向と判別するとともにこの変化の発生時における
車両走行位置が電波ビーコン設置位置であると判定し
て、判定結果を表示するように構成してある。

【００１６】本実施例の作用に先立って電波ビーコンか
ら送信される電波について説明する。

【００１７】図３は電波ビーコン設置位置と道路との関
係を示す模式図である。

【００１８】電波ビーコン２０は例えば所定間隔毎に道
路の路側に設置されていて道路形状、道路案内情報等を
含む道路交通情報を電波ビーコン２０内のメモリから読
み込み、またセンタから受信して、無線によって道路の
方向へ送信する。

【００１９】道路２１の路側に電波ビーコン２０が設け
られており、道路２１は図３において右から左への走行
路線を示す車線２１Ａおよび左から右への走行路線を示
す車線２１Ｂの左右各１車線の場合を例示している。

【００２０】電波ビーコン２０からの送信信号を図４の
原理図によって説明する。

【００２１】道路交通情報データには電波ビーコン２０
内のメモリに書き込まれている情報とセンタから送られ
てくる情報とがある。電波ビーコン２０ではセンタから
有線または無線で送信されてくる道路交通情報データを
受信する。

【００２２】電波ビーコン２０において受信した道路交
通情報データは、データクロック発振器３０から出力さ
れるクロックを受けたデータ変調器３１においてデータ
電送速度６４ｋｂｐｓのデータ信号とされ、このデータ
信号はガウシャン フィルタト ミニマムシフト キー
ング（ＧＭＳＫ）によるデジタル変調がされる。デジタ
ル変調された道路交通情報データのフレームは図５
（ａ）、（ｂ）においてＦ ₁ 、Ｆ₂ で模式的に示してあ
る。

【００２３】さらに、受信した道路交通情報データはク
ロック発生器３２にも供給される。クロック発生器３２
は受信した道路交通情報データを受けて受信道路交通情
報データのフレームの先頭に同期した正相信号である例
えば１ｋＨｚのクロック信号を発生する。クロック発生
器３２から出力されたクロック信号は位相反転器３３に
供給されて位相反転された逆相信号である１ｋＨｚのク
ロック信号（位相反転クロック信号と記す）が生成され
る。クロック発生器３２から出力されるクロック信号は
図５（ｄ）に、位相反転器３３から出力される位相反転
クロック信号は図５（ｂ）にそれぞれ模式的に示してあ
る。

【００２４】データ変調器３１から出力されたデータ変
調出力はＡＭ変調器３４に供給し、ＡＭ変調器３４にお
いて、データ変調器３１から出力されたデータ変調出力
がクロック発生器３２から出力されるクロック信号によ
ってＡＭ変調されアンテナ３６から送信される。この送
信波は正相送信波である。データ変調器３１から出力さ
れた変調出力はＡＭ変調器３５に供給し、ＡＭ変調器３
５において、データ変調器３１から出力された変調出力
が位相反転器３３から出力される位相反転クロック信号
によってＡＭ変調されてアンテナ３６から送信される。
この送信波は逆相送信波である。

【００２５】したがって、ＡＭ変調信号の立上り位相が
道路交通情報データフレームの先頭と同位相のＡＭ変調
波である正相送信波と、逆位相のＡＭ変調波である逆相
送信波が、電波ビーコン２０の設置位置の左側と右側と
にそれぞれ各別に電波ビーコン２０のアンテナ３６から
送信される。本一実施例では電波ビーコン２０の設置位
置の右側の道路部分２２および２３に正相送信波が送信
され、電波ビーコン２０の設置位置の左側の道路部分２
５および２６に逆相送信波が送信される。

【００２６】図３においては、道路部分２２および２３
は同相域と表示してあり、道路部分２５および２６は逆
相域と表示してある。

【００２７】電波ビーコン２０からの送信波を受信した
アンテナ１からの出力は受信部２においてＡＭ復調され
る。ここで、道路情報、道路案内情報などの道路交通情
報データのＧＭＳＫ復調については本発明に直接関係し
ないのでこれ以上の説明は行わない。

【００２８】ＡＭ復調出力はパルスに波形整形されて出
力される。したがって受信部２からのＡＭ復調出力は本
一実施例では周波数１ｋＨｚのパルスである。受信部２
から出力されるパルス波形に変換されたＡＭ復調出力の
位相は基準信号発生器７から出力される基準信号の位相
と位相比較器４において位相比較される。ここで、基準
信号の周波数も本一実施例では１ｋＨｚである。

【００２９】位相比較器４からは、車両が正相送信波を
受信しているときは論理“１”の位相比較出力が、逆相
送信波を受信しているときは論理“０”の位相比較出力
が送出される。位相比較出力はサンプルホールド回路５
においてサンプルホールドされ、サンプルホールド出力
は加算器６において所定期間にわたって加算される。

【００３０】したがって、車両が車線２１Ａを走行して
同相域の道路部分２２内に入ると電波ビーコン２０から
の正相送信波が受信され、論理“１”の出力がサンプル
ホールド回路５においてサンプルホールドされ、サンプ
ルホールド回路５の出力を所定期間加算した加算器６の
加算値は直ちに第１の閾値を超える。この所定期間を経
過すると加算器６の加算値はリセットされ、引き続いて
加算が行われる。これが繰り返される。この結果、リセ
ットされたとき以外では加算値は第１の閾値を超えた状
態に維持され、車両は判定処理部８において同相域の道
路部分２２内を走行中と判別される。

【００３１】この状態から車両の走行が続いて電波ビー
コン２０の設置位置を越えると、逆相域の道路部分２５
に入る。逆相域の道路部分２５内に入ると電波ビーコン
２０からの逆相送信波が受信され、論理“０”の出力が
サンプルホールド回路５においてサンプルホールドさ
れ、サンプルホールド回路５の出力を所定期間加算した
加算器６の加算値は直ちに第２の閾値未満の状態とな
る。この所定期間を経過すると加算器６の加算値はリセ
ットされ、引き続いて加算が行われる。これが繰り返さ
れる。この結果、加算値は第２の閾値未満の状態に維持
され、車両は判定処理部８において逆相域の道路部分２
５内を走行中と判別される。

【００３２】また、加算器６の加算値が第１の閾値を超
えた状態から第２の閾値未満の状態に変化したとき判定
処理部８において車両は右から左への方向すなわち車線
２１Ａを走行中と判定される。加算器６の加算値が第２
の閾値未満の状態から第１の閾値を超えた状態に変化し
たとき判定処理部８において車両は左から右への方向す
なわち車線２１Ｂを走行中と判定される。

【００３３】さらにまた、加算器６の加算値が第１の閾
値を超えた状態から第２の閾値未満の状態に変化したと
き車両位置は電波ビーコン２０の設置位置にあると判定
処理部８において判定される。逆方向に走行していると
きも同様であって、加算器６の加算値が第２の閾値未満
の状態から第１の閾値を超えた状態に変化したとき車両
位置は電波ビーコン２０の設置位置にあると判定処理部
８において判定される。

【００３４】なお、電界強度が弱い箇所、またはマルチ
パスの影響がある箇所を車両が走行中は、電波伝搬路の
影響を受けてＡＭ復調出力の位相が反転したりする。し
かしながら、加算器６における加算は所定期間にわたっ
て行われるために、この加算期間より短い期間内に車両
は電界強度の弱い箇所、マルチパスの影響を受ける箇所
を走り抜けており、電界強度が弱い箇所やマルチパスの
影響を受ける箇所における走行方向の誤判定および車両
位置の判定に誤判定は生じない。

【００３５】上記した一実施例において、加算器６にて
所定期間サンプルホールド回路５の出力を加算し、加算
値によって車両の進行方向および車両位置を判定するよ
うにした場合を例示したが、加算器６による加算値が第
１の閾値を超えるまでの時間、第２の閾値未満になるま
での時間によって走行方向および車両位置を判定処理部
８において判定するようにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の車載用位置
検出装置によれば、電波ビーコンからの電波を受信して
ＡＭ復調し、基準信号発生器から発生させた基準信号の
位相と受信部から出力されるＡＭ復調出力の位相とを位
相比較し、位相比較出力をサンプルホールドし、サンプ
ルホールド出力を加算器において所定期間にわたって加
算し、加算器の加算値に基づき車両の走行方向と車両位
置が電波ビーコン設置位置であることを判定するように
したため、電界強度が弱い箇所があったり、マルチパス
の影響を受ける箇所があって、電界強度が弱くて位相比
較出力が変化しても、マルチパスの影響を受けて位相比
較出力が変化しても、車両は加算期間中に電界強度が弱
い箇所およびマルチパスの影響を受ける箇所を通過し
て、判定に誤判定を生ずるような加算値の変化が生ずる
ことはなく、誤判定することがなくなるという効果があ
る。

【００３７】また、判定手段を、加算器の加算値を第１
の閾値および第１の閾値より低い第２の閾値と比較して
加算器の加算値が第１の閾値を超えた値から第２の閾値
未満の値になったとき車両走行方向が一方の方向である
と判定するとともに車両位置が電波ビーコン設置位置で
あると判定し、加算器の出力値が第２の閾値未満の値か
ら第１の閾値を超えた値となったとき車両走行方向が一
方の方向と逆方向の走行方向であると判定するとともに
車両位置が電波ビーコン設置位置であると判定する走行
方向および位置判定手段としたときも、電界強度が弱い
箇所があったり、マルチパスの影響を受ける箇所があっ
て、電界強度が弱くて位相比較出力が変化しても、マル
チパスの影響を受けて位相比較出力が変化しても、車両
は加算期間中に電界強度が弱い箇所およびマルチパスの
影響を受ける箇所を通過して、加算値が第２の閾値未満
に減少したり、第１の閾値を超えたりすることはなく、
車両の走行方向および車両位置の判定に誤判定を生ずる
ようなことはなくなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる車載用位置検出装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。

【図２】従来の車載用位置検出装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】電波ビーコン設置位置と道路との関係を示す模
式図である。

【図４】電波ビーコンからの送信信号の生成を説明する
ための原理図である。

【図５】道路交通情報データフレームと正相信号および
逆相信号の位相関係の説明に供する模式図である。

【符号の説明】

２…受信部 ３…信号処理部 ４…位相比較器 ５…サンプルホ
ールド回路 ６…加算器 ７…基準信号発
生器 ８…判定処理部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路交通情報データフレームの先頭に位相
   同期しかつ周波数が同一である正相信号と逆相信号で道
   路交通情報データをそれぞれ各別にＡＭ変調した正相送
   信波と逆相送信波を設置位置の左右に対して各別に送信
   する電波ビーコンからの電波を受信して車両の走行方向
   および車両位置を検出する車載用位置検出装置におい
   て、電波ビーコンからの電波を受信してＡＭ復調する受
   信部と、道路交通情報データフレームの先頭に位相同期
   しかつ正相信号と同一周波数の基準信号を発生する基準
   信号発生器と、受信部から出力されるＡＭ復調出力の位
   相と基準信号発生器から出力される基準信号の位相とを
   位相比較する位相比較器と、位相比較器からの位相比較
   出力をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
   サンプルホールド回路の出力を所定期間にわたって加算
   する加算器と、加算器の加算値に基づき車両の走行方向
   を判定するとともに車両位置が電波ビーコン設置位置で
   あることを判定する判定手段とを備えたことを特徴とす
   る車載用位置検出装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の車載用位置検出装置におい
   て、判定手段は、加算器の加算値を第１の閾値および第
   １の閾値より低い第２の閾値と比較して加算器の加算値
   が第１の閾値を超えた値から第２の閾値未満の値になっ
   たとき車両走行方向が一方の方向であると判定するとと
   もに車両位置が電波ビーコン設置位置であると判定し、
   加算器の出力値が第２の閾値未満の値から第１の閾値を
   超えた値となったとき車両走行方向が一方の方向と逆方
   向の走行方向であると判定するとともに車両位置が電波
   ビーコン設置位置であると判定する走行方向および位置
   判定手段を含むことを特徴とする車載用位置検出装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の車載用位置検出装置におい
   て、加算器はカウンタからなることを特徴とする車載用
   位置検出装置。