JPS62212896A - ナビゲータ装置 - 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】 〈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、およびデータ伝送を行なうため
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ｇＡ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′ＩＡＷｌ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Ｃブる車両の位置の算出、お
よび走行方向の判定を行ない、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
い範囲にのみ送信するとともに、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
いデータに訂正する、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
び方位データに暴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送信しているのであり、車両
が上記送信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
道路の混雑状況、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箭報を追加して、
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通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、
路側アンテナから送信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。

〈発明の目的〉 この光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Ｃブる各種橢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。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成づ°るための、この発明の路側ビーコ
ン方式は、車両に搭載されて、路側アンテナからの送信
信号のうちの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が、上
記受信信号のうち、比較的低いレベル以上のレベルの送
信信号を取込むデータ取込手段と、上記受信信号を入力
として、低レベル信号を抑圧するとともに、高レベル信
号を伸張させる抑圧・伸張手段と、抑圧・伸張手段の出
力信号のうち、所定レベル以上のレベルの送信信号を取
込んで位置判定信号を出力する位置判定手段と、位置判
定信号、および取込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、上記抑圧・伸張手段としては、指数増幅回路から
なるものであってもよい。

また、上記車載アンテナにより受信された信号が、フェ
ーディング除去手段を通してデータ取込手段、および抑
圧・伸張手段に供給されているものであることが好まし
い。

さらに、上記比較的低いレベルとしては、送信信号をノ
イズ等の影響を受けることなく取込み得るレベルに設定
されて“いればよい。

〈作用〉 以上の構成の路側ビーコン方式であれば、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車両に送信１°る場合におい
て、路側アンテナから送信される信号のうち、比較的低
いレベル以上のレベルのものをデータ取込手段により取
込むことができる。また、上記信号を抑圧・伸張手段に
供給することにより、低レベル入力に対応させて抑圧さ
れた出力、高レベル入力に対応させて伸張された出力を
得、この出力信号のうち、所定レベル以上のレベルのも
のを位置判定手段に取込んで位置判定信号を出力するこ
とができる。

そして、上記データ取込手段による取込データ、および
位置判定手段から構成される装置判定信号を入力として
、較正手段により少なくとも位置データを較正し、その
優は、車速センサ、方位センサ等からの出力信号に基い
てナビゲーション動作を行なわせることができる。

以後は、上記較正動作、およびナビゲーション動作を反
復させることにより、スムーズな車両の運行を補助する
ことができる。

また、上記抑圧・伸張手段が指数増幅回路からなるもの
である場合にも、上記と同様の作用を行なうことができ
る。

さらに、上記車載アンテナにより受信された信号が、フ
ェーディング除去手段を通してデータ取込手段、および
抑圧・伸張手段に供給されているものである場合には、
フェーディングの影響を受けて送信信号の強度分布と大
幅に異なる強度分布を有する信号が受信されても、フェ
ーディング除去手段により上記影響を排除して、フェー
ディングの影響が発生していないのと等価の状態で上記
と同様の作用を行なわせることができる。

さらには、上記比較的低いレベルが、送信信号をノイズ
等の影響を受けることなく取込み青るレベルに設定され
ているものであれば、本来の機能を遂行するための位置
データ、および道路方向データの他に、追加機能を遂行
させるために必要なデータをも含む信号を車両のナビゲ
ーションシステムに取込むことができる。

〈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８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Ｐｉ、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ｐｉ、Ｐ２
□・・・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６図、および第７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
む信号を送信する路側アンテナ（２）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
に供給するようにしている。そして、上記路側アンテナ
（２１は、比較的狭い範囲（図中領域Ｒ参照）のみをカ
バーするよう、指向性が高いアンテナで構成されている
。また、上記車載アンテナ（４）は、例えば水平方向よ
り上向きにのみに指向性を有するアンテナで構成されて
いる。

したがって、路側アンテナ（′２Ｊから送信される信号
は、直接車載アンテナ（４）により受信されるのみなら
ず、建物、路面、他の車両（３）により１回以上反射さ
れてから受信されることになるのであるが、車載アンテ
ナ（４）が、水平方向より上向きにのみ指向性を有して
いるので、上記各反射波に対する感度が低くなり、殆ど
直接受信成分のみになる。

第１図はこの発明の路側ビーコン方式の一実施例を示す
ブロック図である。

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、抑圧・伸張回路（６）、第２のレベ
ル判定回路（８）、およびゲート回路（９）に供給され
ている。そして、抑圧・伸張回路（６）からの出力信号
が第１のレベル判定回路（７）に供給されている。

また、第２のレベル判定回路（８）からの出力信号によ
りゲート回路（９）を開くようにしている。さらに、上
記ゲート回路（９）を通った信号はメモリＩに一時的に
記憶させられ、その後通信データターミナル（１２）に
接続された装置（図示せず）により所要の通信データが
読出される。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（１１）に
取込まれる。現在位置データについては、上記第１のレ
ベル判定回路（力から位置判定信号（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（１１）に取
込まれ、現在位置の較正が行なわれるようにしている。

上記両レベル判定回路（力（８）における判定基準レベ
ルは、それぞれレベルＬ１，１２に設定されている。

また、上記抑圧・伸張回路（６）は、第３図Ａに示すよ
うな変換特性を有しており、例えば、第３図Ｂに示す波
形の入力信号が供給された場合に、第３図Ｃに示すよう
に、ピーク部分を中心とする所定範囲が急峻に立上り、
残余の範囲がなだらかになる出力信号を生成するもので
ある。

上記の構成の路側ビーコン方式の動作を、第２図、およ
び第３図を参照しなから詳細に説明する。

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ぼぼ零レベルであるか
ら、上記両レベル判定回路（７１（８１には、それぞれ
の判定基準レベルＬｌ、Ｌ２よりも低いレベルの信号が
入力され、ゲート回路（９）が閉じたままに保持され、
メモリｃｏ）へのデータ伝送が全く行なわれない状態に
保持する（第２図中範囲Ｔ１参照）。

そして、路側アンテナ（２に接近するにつれて信号受信
レベルが徐々に増加するのであるが、第２のレベル判定
回路（８）に入力される信号レベルが判定基準レベルＬ
２よりも大きくなるまでの間は、上記の動作を行なう（
第２図中範囲Ｔ２参照）。

即ち、上記の動作を行なっている間は、メモリのからナ
ビゲータ（１１）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（
１１）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。

その後、車両（３）がさらに路側アンテナ（２１に接近
して、車載アンテナ（４）による信号受信レベルが増大
し、第２のレベル判定回路（８）への供給信号レベルが
基準レベルＬ２を越えると、レベル判定回路（８）から
出力されるデータ伝送領域判定信号によりゲート回路（
９）が聞かれるので、車載アンテナ（４）により受信さ
れた信号が増幅器（５）により増幅された状態でメモリ
附に記憶させられ（第２図中範囲Ｔ３参照）通信データ
ターミナル（１２）へのデータ伝送、ナビゲータ（１１
）への所要データの取込みが行なわれる。

車両（３）がさらに走行して路側アンテナ（２）にほぼ
正対する位置に到達すれば、車載アンテナ（４）による
信号受信レベルがさらに増大し、抑圧・伸張回路（６）
により変換されて、第１のレベル判定回路（７１に供給
される信号レベルが基準レベルＬ１を越えるので、レベ
ル判定回路（７１から構成される装置判定信号がナビゲ
ータ（１１）に供給され、その瞬間に上記メモリω）に
記憶させられていた位置データがナビゲータ（１１）に
取込まれて、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準とし
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２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、上記各範囲ＴＩ、
Ｔ２等が広狭変化するのみであり、特に不都合はない。

また、第３図についても同様である。

第４図は他の実施例を示すブロック図であり、上記実施
例と異なる点は、増幅器（５）からの出力信号を、検波
回路（１３）、およびローパスフィルタ（１４）からな
るフェーディング除去装置を通して、抑圧・伸張回路（
６）、および第２のレベル判定回路（８）に供給してい
る点のみであり、他の部分の構成は同＝である。

但し、この実施例が好適に適用される場合としては、車
載アンテナ（４）の指向性が低い場合、または車載アン
テナ（４）の指向性が、水平方向、或は水平方向よりも
下向きである場合等が考えられる。

したがって、路側アンテナ（２１から送信される信号は
、直接車載アンテナ（４）により受信されるのみならず
、建物、路面、他の車両（３）により１回以上反射され
てから受信されることになり、第５図に示すように、上
記各信号が和動的、或は差動的に＠畳された信号として
、即ち、マルチパスによるフェーディング現象の影響を
受けた信号として受信されることになる。

しかし、上記第５図に示す信号は、増幅器（５）により
増幅され１ζ後、検波回路（１３）による検波作用を受
け、ローパスフィルタ（１４）により高周波成分が除去
されることにより、第２図に示す信号と酷似する信号が
生成さ°れるのであるから、その後は、上記実施例と同
様の作用を行なうことができる。

尚、上記フェーディング除去装置としては、上記の構成
の他、検波回路と所定の時定数を有する平滑回路との組
合せにより構成して、包Ｉ／８ｓ１信号を得るようにし
てもよい。

以上の説明から明らかなように、上記実施例においては
、実際にデータ伝送を行なうことができる比較的低いレ
ベルを越えた時点から必要なデータを取込み、一時的に
メモリＣＯ１に記憶させておいて、所要データは予めナ
ビゲータ（１１）に取込んでおき、路側アンテナ（２）
に充分近接した時点においてのみ位置データをナビゲー
タ（１１）に伝送することにより、現在位置、および走
行方向の較正を行なうことができるので、路側アンテナ
（２１から送信されるデータ量が多くなっても確実にナ
ビゲータ（１１）に取込むことができ、種々の機能（例
えば道路利用状況の表示、混雑情報の表示等）を行なわ
せることができる。また、他に必要な通信データを通信
データターミナル（１２）へ伝送させることができる。

そして、車両（３）の位置検出は、路側アンテナ（２）
に充分に接近して、受信信号レベルがピーク値に近ずい
た時点においてのみ行なうので、車両（３）の位置検出
精度を高く保持することができる。但し、この検出は、
受信信号に抑圧・伸張処理を施すことにより、ピーク値
近傍における急峻化を達成した後に行なうので、基準レ
ベルＬ１を余り高く設定しなくても正確な検出が可能と
なり、路側アンテナ（２）、車載アンテナ（４）の実効
利青等のばらつきを考慮してかなり低いレベルに設定し
ておくことにより、受信信号のピーク値が低下した場合
における確実な検出を可能とすることができ、しかも検
出精度を殆ど低下させないようにすることができる。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、路側アンテナからのデータを
取込む場合の閾値レベルを低くしているので、伝送デー
タ量の増加に簡単に対処することができ、しかも、位置
検出を行なう場合に、受信信号を＠峻化してＭ準しベル
と比較するようにしているので、基準レベルを比較的低
く設定することにより、受信信号のピーク値が低下した
場合における確実な位置検出を可能にすることができる
とともに、位置検出精度を高く保持することができると
ともに、伝送データ量を増加させることができるとりう
特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの光明の路側ビーコン方式の一実施例を示す
ブロック図、 第２図は車載アンテナによる信号受信レベルの変化と基
準レベルとの関係を示す図、 第３図は抑圧・伸張動作を説明する図、第４図は他の実
施例を示すブロック図、第５図はフェーディング現象の
影響を受けた受信信号のレベル変化を示す図、 第６図は路側ビーコン方式を概略的に示ず平面図、 第７図は概略正面図、 第８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。

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、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、上記受信信号のうち、比較的低いレベル
   以上のレベルの信号を取込むデータ取込手段と、上記受
   信信号を入力として、低レベル信号を抑圧するとともに
   、高レベル信号を伸張させる抑圧・伸張手段と、抑圧・
   伸張手段の出力信号のうち、所定レベル以上のレベルの
   信号を取込んで位置判定信号を出力する位置判定手段と
   、位置判定信号、および取込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ことを
   特徴とする路側ビーコン方式。 ２、抑圧・伸張手段が指数増幅回路からなるものである
   上記特許請求の範囲第１項記載の路側ビーコン方式。 ３、車載アンテナにより受信された信号が、フエーデイ
   ング除去手段を通してデータ取込手段、および抑圧・伸
   張手段に供給されている上記特許請求の範囲第１項また
   は第２項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ４、比較的低いレベルが、送信信号をノイズ等の影響を
   受けることなく取込み得るレベルに設定されている上記
   特許請求の範囲第１項から第３項の何れかに記載の路側
   ビーコン方式。