JPS63100582A - 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イスプレィ装
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イス
プレィ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人力と
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、デイスプレィ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）、デイスプレィ装
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、デイスプレィ装置に
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１３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１０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。

このような問題点を解消させるために、本件発明者は、
送信データに基いて変調が施された変調波信号をスプリ
ットビームとして放射することにより、データ伝送のた
めにカバーされる（電界強度が所定レベル以上である）
領域を拡大するとともに、路側アンテナの正面において
電界強度を急激に低下させ、電界強度が所定レベル以上
である領域において必要なデータの伝送を行なわせると
ともに、電界強度が急激に低下した状態を検出すること
により位置判定を行なわせるようにした路側ビーコン方
式を発明した。

しかし、この路側ビーコン方式においては、データ伝送
のためにカバーされる領域を拡大することができるので
あるが、路側アンテナの正面において電界強度が急激に
低下するので、位置判定を行なうことができる状態にお
いてデータの伝送を全く行なうことができなくなってし
まうという問題が発生する。

〈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、
データ伝送の中断を伴なうことなく、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、こ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第１の変
調波信号を人力とする受信器と、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、所定周波数の搬送波信号を２分し、一方に対して
送信データに基いて振幅一定の変調を施して路側アンテ
ナから放射し、他方に対して所定の周波数で振幅変調を
施して路側アンテナから放射するものであってもよく、
或は、所定周波数の搬送波信号に対して送信データに基
いて振幅一定の変調を施し、この変調波信号を２分し、
一方をそのまま放射するとともに、他方に対して所定の
周波数で振幅変調を施して放射するものであってもよく
、上記向れの場合においても、両度調波信号をそれぞれ
別のアンテナから放射するものであってもよく、或は、
共通のアンテナから放射するものであってもよい。そし
て、これらの場合において、振幅変調を施した変調波信
号が指向性がシャープな状態で路側アンテナから放射さ
れるものであってもよく、或は、スプリットビームの状
態で路側アンテナから放射されるものであってもよい。

また、振幅変調を施した変調波信号が、振幅一定の変調
を施した変調波信号よりも弱い電界強度を有する状態で
路側アンテナから放射されるものであることが好ましい
。

さらに、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振幅および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
レベルのみか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
を除去するりミッタ手段を有していることが好ましい。

く作用〉 以上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するとともに、所定
の周波数の振幅変調を施した第２の変調波信号を、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、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有し、かつ、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。即ち、上記ポジショニング用のアン
テナによる受信特性は、ポジシジ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、所定周波数の搬送波信号を２分し、一方に対して
送信データに基いて振幅一定の変調を施して路側アンテ
ナから放射し、他方に対して所定の周波数で振幅変調を
施して路側アンテナから放射するものである場合にも、
或は、所定周波数の搬送波信号に対して送信データに基
いて振幅一定の変調を施し、この変調波信号を２分し、
一方をそのまま放射するとともに、他方に対して所定の
周波数で振幅変調を施して放射するものである場合にも
、振幅変調が施されていない変調波信号に基いてデータ
伝送を行なうことができ、振幅変調が施された変調波信
号に基いて位置判定を行なうことができる。

そして、両度調波信号をそれぞれ別のアンテナから放射
するものである場合にも、或は、共通のアンテナから放
射するものである場合にも上記と同様にデータの伝送、
および位置判定を行なうことができる。

また、振幅変調を施した変調波信号が指向性がシャープ
な状態で路側アンテナから放射されるものである場合に
は、振幅変調を施した変調波信号を復調し、所定レベル
を越えた状態を検出することにより高精度で位置判定を
行なうことができる。

さらに、振幅変調を施した変調波信号がスプリットビー
ムの状態で路側アンテナから放射されるものである場合
には、振幅変調を施した変調波信号を復調し、レベルが
急激に低下した状態を検出することにより高精度で位置
判定を行なうことができる。

さらには、振幅変調を施した変調波信号が、振幅一定の
変調を施した変調波信号よりも弱い電界強度を有する状
態で路側アンテナから放射されるものである場合には、
振幅変調を施した変調波信号が変調波信号によって影響
される割合を少なくすることができ、データ伝送を正確
に行なうことができる。

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
ぞれ所定の振幅および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が振幅変動成分
を除去するり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１４図はデイスプレィ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ＰＩＳＰ２、・・・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　Ｓ
Ｆ３　、・・・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１２図、および第１３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（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（り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１０図参照）。

第１図、および第２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り、第１図は送信側、即
ち、路側装置を、第２図は受信側、即ち、車載装置をそ
れぞれ示している。

上記路側装置は、搬送発振器（２１）から出力される発
振信号（周波数ｆ　）を２分して、一方を振幅一定の変
調（ＰＳＫ変調、ＦＳＫ変調等）を施す第１の変調回路
（２２）に供給するとともに、他方を振幅変調を施す第
２の変調回路（２３）に供給している。そして、上記第
１の変調回路（２２）には伝送すべきデータ信号を変調
信号として供給しており、上記第２の変調回路（２３）
には変調波発振器（２４）からの発振信号（周波数ｆ　
）を変調信号として供■ 給している。さらに、上記各変調回路から出力される変
調波信号をそれぞれデータ用のアンテナ（２ｆ）、ボジ
シジニング用のアンテナ（２ｇ）に供給している。上記
アンテナ（２ｒ）はかなり広い範囲にわたって所定レベ
ル以上の電界強度で電波を放射することができる指向性
を有しているものであり、上記アンテナ（２ｇ）は非常
に狭い範囲にのみ所定レベル以上の電界強度で電波を放
射することができる指向性を有している。

したがって、上記アンテナ（２ｆ）からは、第３図中Ａ
で示すように、かなり広い範囲にわたって電界強度が強
い電波を放射し、上記アンテナ（２ｇ）からは、第３図
中Ｂで示すように、非常に狭い範囲にのみ電界強度が強
い電波を放射することができる。即ち、路側アンテナの
直前におけるデータ瞬断を確実に防止することができる
とともに、位置判定を高精度で行なわせるための電波を
も放射することができる。また、上記アンテナ（２ｆ）
がら放射される電波は、振幅一定の変調が施されたもの
であるから、アンテナ（２ｇ）から放射される電波のレ
ベルを余り高くない状態にすることにより（例えば、１
５ｄＢ程度レベルを低くすることにより）、伝送データ
に誤差が発生することを防止することができる。また、
位置判定用の電波は路側アンテナの前面のみに局在して
いるのであるからマルチパスに起因するフェーディング
の影響を確実に防止することができる。

上記車載装置は、第２図に示すように、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
度を有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）が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、周波数ｆｎ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ａ　ｘｆ　　
＋ｂ　Ｘｆ　ｍ（但し、ａ、ｂは０以外の任意の整数）
のバンドパスフィルタ（４６）を通すことにより、変調
積の周波数ａＸｆ　　＋ｂＸｆ　　の成分を得ることが
できｎ　　　　　　　　　　　■ る。したがって、これらの変調積の１つの成分を抽出す
れば、ポジショニング用のアンテナ（２ｇ）から放射さ
れた電波をポジショニング用のアンテナ（４１）で受信
した電波に比例した出力が得られれ、両ポジショニング
用のアンテナ（２ｇ）　（４１）の相乗効果による特性
が得られる。即ち、ポジショニング用のアンテナ（４１
）による道路に沿った電波の受信レベル分布は、路側ア
ンテナの極く近辺に集中したものとなり、位置検出精度
が高くなり、かつマルチパスフェーディングの影響が殆
どない安定した位置判定を行なうことができる。具体的
には、上記１つの成分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（４
４）からの出力信号の他方をそのままデータ伝送系（４
８）　（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。

第４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４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
Ｊからかなり離れた位置において所定の基準レベルＬｌ
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４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（ａ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５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、上記向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、再受信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
より大巾なコストダウンを達成することができる。

第６図は他の実施例を示す路側装置のブロック図であり
、搬送発振器（２１）から出力される発振信号を第１の
変調回路（２２）に供給することにより伝送すべきデー
タに基いて振幅一定の変調が施された出力信号を得、こ
の信号を２分して、一方をそのままアンテナ（２ｒ）に
供給し、他方を第２の変調回路（２３）に供給すること
により振幅変調が施された出力信号を得、アンテナ（２
ｇ）に供給している。

したがって、この実施例の場合にも第３図に示す電界強
度の電波を放射することができ、この電波を受信した車
載装置において上記実施例と同様の較正動作を行なうこ
とができる。

第７図は他の実施例の電界強度分布を示す図であり、第
３図の実施例と異なる点は、振幅変調が施された電波を
スプリットビームとして放射している点のみである。

したがって、この実施例の場合には、振幅変調が施され
た電波の電界強度の急激な低下に基いて高精度の位置判
定を行なうことができる。

第８図は上記第６図の実施例をより具体化したブロック
図であり、搬送発振器（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（２）の各アンテナ（２ａ）　（２ｂ）
にそれぞれ所定の位相で給電される。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、フェーディング現象により発生する振幅変動の
周波数ｆ、よりも充分に高い周波数、例えば、車両（３
）の最高速度を２００Ｋｍ／ｈ、ビーコン波の搬送周波
数ｆ。を１．５ＧＨｚ、即ち波長λｏ＝２００ｍｍに設
定している場合には、ｆＦ−２７８Ｈｚ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１０
０Ｈｚ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ＫＨｚ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（２
３）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
データにより変調か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■とすれば、車載アンテナに
よる受信波は、Ｔ−λ。／　２　Ｖ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　ｔｘ
（ｔ））　１１＋Ｍ（ｘ）ｃｏｓ（２ｙｒ　ｆ　　ｔ）
＋　ｍ　　　ｃｏｓ　（２πｆ　Ｆｔ　）ＩＸ　　ｃｏ
ｓ　（２πｆｏｔ＋θ５（ｔ）） （但し、Ｘは道路に沿った距離、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はフェーダィング現象
による振幅変調指数、θ５（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））（１＋Ｍ（ｘ）ｃｏｓ（２πｆ　　
ｔ）＋ｍ　　ｃｏｓ（２πｆＦｔｅｌ となり、依然としてフエ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■ 波数ｆ　成分を抽出すれば、Ａ　ｔＸ（ｔ）ｌ、ｍ　（
ｘ（ｔ）１■ の時間的変化がゆっくりしている関係上、Ｖ　　−ｍｉ
ｘ（ｔ））Ａｌｘ（ｔ））ｃｏｓ（２πｆ　　ｔ）ＩＩ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　ＩＩＩ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（ｔ）ｌ　Ａ　ｔｘ（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。

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ａｌｌ／　（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
幅を有する変調出力信号が得られるものであればよい。

上記の構成の路側ビーコン方式の動作は次のとおりであ
る。

路側アンテナ（ａ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相偏移変調、または周波
数偏移変調を施した信号と、その信号にさらにマルチパ
スフェーディング現象に起因する振幅変動の周波数より
十分に高い周波数で振幅変調を施すことにより得られた
信号の重畳信号である（第９図参照）。

したがって、車載アンテナ（４］により受信された信号
（第１０図参照）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、上記受信信号のうち、ポジショニング用のアン
テナク４１）により受信された信号は振幅変調回路（４
３）により振幅変調が施され、その後、データ用のアン
テナ（４２）による受信信号と合成された状態で、１個
の受信器（４４）に供給される。この受信器（４４）に
より増幅された信号、即ち、フェーディング除去が行な
われていない信号は２分され、一方が振幅検波器（４５
）、およびバンドパスフィルタ（４Ｂ）により振幅変調
波信号電界分布関数に比例する信号に変換された状態（
第１１図参照）で、位置判定回路（４７）に供給される
。また、他方はそのままデータ伝送系（４８）に供給さ
れる。

車両（３）が道路（１）を走行して路側アンテナ（２１
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（２に接近するにつれて信号レ
ベルが徐々に増加し、データ伝送系（４８）によりデー
タが読み出せる状態になるとメモリ（図示せず）に伝送
データが記憶される。この状態ではメモリを通してナビ
ゲータ（図示せず）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
により、現在位置、および走行方向を算出、判定して、
図示しないデイスプレィ装置に、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
。

車両（３）がさらに走行して路側アンテナ（ａにほぼ正
対する位置に到達すれば、ポジショニング用としてスプ
リットビームが放射されている場合には、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
、位置判定回路（４７）への供給信号レベルが基準レベ
ルＬを越えるので、位置判定回路（４７）から構成され
る装置判定信号がナビゲータに供給され、上記メモリに
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に記憶させられて
いた位置データがナビゲータに取り込まれて、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、デイスプレィ装置上に、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。

逆に、ポジショニング用として単に高い指向性で放射さ
れている場合には、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、路側アンテナ（２の
ほぼ正面に位置する状態で、位置判定回路（４７）への
供給信号レベルが基準レベルＬを越えるので、この瞬間
に上記メモリに記憶させられていた位置データがナビゲ
ータに取り込まれて、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、デイスプレィ装置上に、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
デイスプレィ装置に表示することができる。

尚、第９図から第１１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。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、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た信号を振幅変
調し、データ用のアンテナによる受信信号と合成した状
態で１個の受信器により増幅し、２分して、一方に基い
て位置判定を行ない、他方に基い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さらに抑
制して、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、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こと
により、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有の効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１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２図はこの発明の
路側ビーコン方式に使用される本裁装置の一実施例を示
すブロック図、第３図は道路に沿った位置での信号の電
界強度を示す図、 第４図は車載アンテナＩ）による受信レベルの変化を示
す図、 第５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における受信レベルの変化を示す図
、 第６図は他の実施例を示す路側装置のブロック図、 第７図は他の実施例の電界強度分布を示す図、第８図は
上記第６図の実施例をより具体化したブロック図、 第９図は道路に沿った位置での信号の電界強度を示す図
、 第１０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１１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１２図は路側ビーコン方式を概略的に示す斜視図、 第１３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１４図はデイスプレィ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、（２ｆ
）・・・データ用のアンテナ、 （２ｇ）・・・ポジショニング用のアンテナ、（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４図 第５図 路側アンテナ止＠侃直 ｅ３側アンテナ位置 第１Ｏ図 第１１図 ２　第１２図 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２４６７３４号 ２、発明の名称 路側ビーコン方式 ３、補正をする者 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 １６　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
より受信された第１の変調波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
し路側アンテナによる振幅変調と車載ポジショニングア
ンテナによる受信信号の振幅変調の変調積成分を取出し
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、　所定周波数の搬送波信号を２分し、一方に対して
送信データに基いて振幅一定の変調を施して路側アンテ
ナから放射し、他方に対して所定の周波数で振幅変調を
施して路側アンテナから放射す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、　所定周波数の搬送波信号に対して送信データに基
いて振幅一定の変調を施し、この変調波信号を２分し、
一方をそのまま放射するとともに、他方に対して所定の
周波数で振幅変調を施して放射する上記特許請求の範囲
第１項記載の路側ビーコン方式。 ４、　両変調波信号をそれぞれ別のアンテナから放射す
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。 ５、　両変調波信号を共通のアンテナから放射する上記
特許請求の範囲￥Ｓ１項から第３項の何れかに記載の路
側ビーコン方式。 ６、　振幅変調を施した変調波信号が指向性がシャープ
な状態で路側アンテナから放射される上記特許請求の範
囲第１項から第５項の何れかに記載の路側ビーコン方式
。 ７、　振幅変調を施した変調波信号がスプリットビーム
の状態で路側アンテナから放射される上記特許請求の範
囲第１項から第５項の何れかに記載の路側ビーコン方式
。 ８、　振幅変調を施した変調波信号が、振幅一定の変調
を施した変調波信号よりも弱い電界強度を有する状態で
路側アンテナから放射される上記特許請求の範囲第１項
から第７項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ９、　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１項記載の路側ビーコン方式。 １０、　　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１項または
第９項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 １１、　　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１項または第９
項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 １２、　　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上
記特許請求の範囲第１Ｏ項または第１１項の何れかに記
載の路側ビーコン方式。 １３、　　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１
０項から第１２項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 １４、　　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１項または第９項の何れかに記載の路
側ビーコン方式。 １５゜　取込みデータの伝送経路が振幅変動成分を除去
するり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
   により受信された第１の変調波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
   波し路側アンテナによる振幅変調と車載ポジショニング
   アンテナによる受信信号の振幅変調の変調積成分を取出
   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、所定周波数の搬送波信号を２分し、一方に対して送
   信データに基いて振幅一定の変調を施して路側アンテナ
   から放射し、他方に対して所定の周波数で振幅変調を施
   して路側アンテナから放射す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、所定周波数の搬送波信号に対して送信データに基い
   て振幅一定の変調を施し、この変調波信号を２分し、一
   方をそのまま放射するとともに、他方に対して所定の周
   波数で振幅変調を施して放射する上記特許請求の範囲第
   １項記載の路側ビーコン方式。 ４、両変調波信号をそれぞれ別のアンテナから放射する
   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。 ５、両変調波信号を共通のアンテナから放射する上記特
   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。 ６、振幅変調を施した変調波信号が指向性がシャープな
   状態で路側アンテナから放射される上記特許請求の範囲
   第１項から第５項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ７、振幅変調を施した変調波信号がスプリットビームの
   状態で路側アンテナから放射される上記特許請求の範囲
   第１項から第５項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ８、振幅変調を施した変調波信号が、振幅一定の変調を
   施した変調波信号よりも弱い電界強度を有する状態で路
   側アンテナから放射される上記特許請求の範囲第１項か
   ら第７項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 ９、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１項記載の路側ビーコン方式。 １０、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１項または第９
   項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 １１、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１項または第９項の
   何れかに記載の路側ビーコン方式。 １２、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上記特
   許請求の範囲第１０項または第１１項の何れかに記載の
   路側ビーコン方式。 １３、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１０項
   から第１２項の何れかに記載の路側ビーコン方式。 １４、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１項または第９項の何れかに記載の路側ビ
   ーコン方式。 １５、取込みデータの伝送経路が振幅変動成分を除去す
   るり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。