JP2802020B2 - 位置補正機能付きナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、刻々と採取される情報
を演算して求めた刻々の車輛位置を、ビーコン電波の受
信領域を通過した際には、ビーコン電波から識別した位
置情報に基づいて補正する位置補正機能付きナビゲーシ
ョン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路に沿って多数の低出力中継局を配置
し、共通の無線周波数を利用して局地的な交通情報や道
路情報をビーコン電波の形式で連続的に送出し、道路上
を走行する車輛が、必要に応じてこれらの情報を利用す
るＶＩＣＳ（Vehicle Information and Comunication S
ystem ：路車間情報システム）ビーコンシステムが実用
化されつつある。ＶＩＣＳビーコンシステムは、円滑な
道路交通の実現による道路の有効利用、道路管理の合理
化、運転者に対するタイムリーな情報提供等を目的とす
る。

【０００３】ＶＩＣＳビーコンシステムでは、道路上空
に設けた一対の送出アンテナからビーコン電波を送出し
て局地的な受信領域が形成される。一方、車輛側には、
ビーコン受信機が搭載され、ビーコン受信機は、(a) ビ
ーコン電波のＦＭ変調成分から各種情報を取り出すデー
タ受信機能と、(b) ビーコン電波のＡＭ変調成分を用い
てアンテナ直下位置を検出する直下検出機能とを兼ね備
える。

【０００４】ＶＩＣＳビーコンシステムでデータ通信さ
れる各種情報は、受信領域を特定する位置情報（送出ア
ンテナが設置された座標位置）、車輛の走行方向、道路
の車線情報、交差点名、前方の有料道路の料金表等の固
定的なものと、刻々の渋滞状況、工事区間や迂回路の表
示、天気情報、路面状況等の流動的なものとに大別され
る。

【０００５】また、ビーコン受信機の直下検出機能は、
走行中の車輛に搭載されたＣＲＴ画面において、データ
通信された各種情報を適正なタイミングで表示させるこ
とを可能にし、また、車輛に搭載されたナビゲーション
装置が演算して求めた刻々の車輛位置の補正にも利用可
能である。

【０００６】ビーコン受信機の直下検出機能によれば、
受信領域における送出アンテナの直下位置を±数ｍ以内
の高精度で検知できる。従って、例えば、ナビゲーショ
ン装置が演算して求めた刻々の車輛位置を、データ通信
された送出アンテナの座標位置に、直下位置検知のタイ
ミングで置き換え、この新しい初期値に基づいて以後の
車輛位置の演算を継続させる。これにより、地図画像に
重ねて表示される刻々の車輛位置の精度を飛躍的に高め
得る。

【０００７】ビーコン受信機の出力を用いた車輛位置の
補正は、人為的な補正をしない限り車輛の走行に伴って
誤差が累積する形式のナビゲーション装置、例えば、ジ
ャイロ、ガス慣性センサ等を利用したナビゲーション装
置において有効である。累積した位置の誤差は、ビーコ
ン電波の送出アンテナの直下を通るたびに送出アンテナ
の位置情報に置き換えられて、一気に相殺される。

【０００８】ナビゲーション装置のＣＲＴ画面におい
て、地図画像に重ねて表示された車輛位置は、車輛の走
行に伴って次第に道路上からはみ出すが、ビーコン電波
の送出アンテナの直下を通るたびに、正しく道路上に位
置修正される。

【０００９】図７は、ＶＩＣＳビーコンシステムの説明
図である。図７中、(a) はビーコン電波の受信状態、
(b) は同相領域のビーコン電波、(c) は逆相領域のビー
コン電波をそれぞれ示す。

【００１０】図７(a) において、中継局７１は、道路７
０の上空位置に設置した一対の送出アンテナ７２Ａ、７
２Ｂを備え、同相領域側に指向させた送出アンテナ７２
Ａを通じて図７(b) の同相領域のビーコン電波、逆相領
域側に指向させた送出アンテナ７２Ｂを通じて図７(c)
の逆相領域のビーコン電波をそれぞれ送出する。

【００１１】ビーコン電波にはギガヘルツ帯の電波チャ
ンネルが割り当てられ、ビーコン電波は、各種情報のデ
ータ信号をＦＭ変調したＦＭ変調成分と、送出アンテナ
７２Ａ、７２Ｂの直下位置を検出するためのアナログ振
幅信号をＡＭ変調したＡＭ変調成分とを含む。

【００１２】図７(b) の同相領域のビーコン電波と図７
(c) の逆相領域のビーコン電波は、データ信号（ＦＭ変
調成分）を共有するが、アナログ振幅信号（ＡＭ変調成
分）の位相が逆である。つまり、同相領域のビーコン電
波では、データ信号の同期信号とアナログ振幅信号が同
相関係にあるが、逆相領域のビーコン電波では、データ
信号の同期信号とアナログ振幅信号が逆相関係にある。

【００１３】従って、送出アンテナ７２Ａ、７２Ｂの直
下位置では、同相領域と逆相領域のアナログ振幅信号が
互いに干渉して相殺し、アナログ振幅信号の受信強度の
極小点を形成する。

【００１４】道路７０上を走行する車輛７３は、受信ア
ンテナ７４を通じて車内のビーコン受信機にビーコン電
波を受信する。そして、ビーコン電波の受信強度が直下
位置７５から１００〜５００ｍにおける水準にまで高ま
ると、ＦＭ変調成分の復調を開始し、データ信号を分離
して各種データを蓄積する。運転者は、車内のＣＲＴ画
面を通じて、文字情報や静止画像情報による各種情報を
利用できる。

【００１５】ビーコン受信機は、また、ビーコン電波の
受信強度が設定レベル（直下位置から３０〜５０ｍに相
当）に達すると、アナログ振幅信号を用いた直下位置の
検出を開始する。直下位置の検出は、(1) アナログ振幅
信号の受信強度の極小点を検知する、(2) アナログ振幅
信号と同期信号の同相／逆相（または逆相／同相）の変
換点を検知する等の手法によって実行される。

【００１６】ビーコン受信機は、アナログ振幅信号と同
期信号の位相関係を比較して、同相領域と逆相領域とを
識別する。例えば、送出アンテナ７２Ａ、７２Ｂの直下
位置を検知する以前におけるアナログ振幅信号と同期信
号の位相関係から、中継局７１に対する車輛７３の走行
方向を求める。

【００１７】識別された走行方向に応じて、蓄積した各
種データのうち車輛７３の走行方向の前方に関係するも
のだけが選択され、車載されたＣＲＴ画面に、直下位置
を検出したタイミングで表示される。通り過ぎた交差点
等の情報は、反対車線を通過する車輛には有用である
が、車輛７３にとっては原則的に無価値である。

【００１８】ビーコン受信機は、さらに、車載されたナ
ビゲーション装置が演算して求めた車輛７３の位置を補
正する。ナビゲーション装置が演算して求めた車輛７３
の位置は、直下位置を検出したタイミングで、各種デー
タとして蓄積された中継局７１の位置座標に置換され
る。ナビゲーション装置は、その後、中継局７１の位置
座標を初期値として、刻々の車輛７３の位置を演算す
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】図７(a) では、ビーコ
ン電波の受信強度、アナログ振幅信号の受信強度をそれ
ぞれなだらかな曲線で示しているが、車輛７３で受信さ
れるビーコン電波の受信状態は、走行中、図中の点線で
示すように激しく変動する。これに伴い、アナログ振幅
信号の受信強度も図中の点線で示すように激しく変動す
る。

【００２０】ギガヘルツ帯のビーコン電波は、直進性が
高く、周囲の建物、街路樹、道路上の他車輛（交通状
況）等による遮断や反射の影響を受けて複雑に干渉し合
い、送出アンテナ７２Ａ、７２Ｂの直下位置以外にも、
アナログ振幅信号の極小点を形成する可能性がある。

【００２１】従って、(1) アナログ振幅信号の受信強度
の極小点を検知して直下位置を識別する手法では、送出
アンテナ７２Ａ、７２Ｂの直下位置の手前のにせの極小
点を検知して、直下位置と誤判断する可能性がある。

【００２２】また、送出アンテナ７２Ａが送出するビー
コン電波と送出アンテナ７２Ｂが送出するビーコン電波
とが重複する領域では、相互のアナログ振幅信号が相殺
し合ってアナログ振幅信号の受信強度を低下させ、アナ
ログ振幅信号の位相比較の精度を低下させる。そして、
周囲環境の影響によるビーコン電波の受信強度の変動
は、アナログ振幅信号の受信強度の変動を通じて、アナ
ログ振幅信号の位相比較の精度をさらに低下させる。

【００２３】従って、(2) アナログ振幅信号と同期信号
の同相／逆相（または逆相／同相）の変換点を検知して
直下位置を識別する手法では、ビーコン電波の受信強度
が低い場合に、識別された直下位置の誤差が拡大する。

【００２４】一方、ビーコン電波の受信強度は、図７
(a) の道路７０の走行方向ばかりでなく、道路７０の道
幅方向に関しても大きく変化する。送出アンテナ７２
Ａ、７２Ｂは、通常、道路７０の一方の側の端の車線上
に設けられる。この場合、他方の側の端の車線では、一
方の側の端の車線に比較して、ビーコン電波の受信強度
が著しく低下し、片側３車線を越える広い道路であれ
ば、直下位置検出を開始できる設定レベルに到達しなく
なり、中継局７１から送出される各種データを正常に利
用できなくなる場合がある。

【００２５】そして、送出アンテナ７２Ａ、７２Ｂを道
路７０の一方の側の端の車線上に設けた広い道路では、
他方の側の端の車線に向かって車線を移すごとに直下位
置の検出誤差が高まる。

【００２６】一方、近年では、通信衛星を用いた絶対位
置計測を利用したナビゲーション装置や、ジャイロに加
速センサ等の複数のセンサを併用したナビゲーション装
置が実用化されて、演算される車輛位置の精度を高めて
おり、従来ほどには、走行に伴う車輛位置の誤差の累積
が著しくない。

【００２７】従って、送出アンテナ７２Ａ、７２Ｂから
遠い車線を通過する場合、周囲の交通状況がビーコン電
波を遮断する場合等、ビーコン電波の受信強度が著しく
低下した状態では、直下位置検出の誤差が大き過ぎて、
ナビゲーション装置が演算した車輛位置よりも誤差の大
きい車輛位置に「置き換えによる位置補正」が実行され
る可能性がある。

【００２８】本発明は、置き換えによる位置補正が車輛
位置の誤差を拡大しない位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置を提供することを目的としている。

【００２９】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の基本的
な構成の説明図である。図１において、請求項１の位置
補正機能付きナビゲーション装置は、車輛１１側で刻々
と採取される情報に基づいて、走行中の車輛１１の刻々
の位置を演算する演算手段１２と、局地的に配置された
ビーコン電波の受信領域を通過する際に、ビーコン電波
から該受信領域の位置情報を識別し、かつ、ビーコン電
波の送信部１０に対する最接近位置の通過タイミングを
検知するビーコン受信機１３と、前記通過タイミングが
検出された場合に、前記演算手段１２が演算した前記刻
々の車輛位置を、前記ビーコン受信機１３が識別した前
記位置情報に基づいて補正する補正手段１４と、を有す
る位置補正機能付きナビゲーション装置において、前記
受信領域を通過する際の前記送信部１０に対する最接近
距離を識別して、前記通過タイミングの誤差距離を見積
もる基準手段１５と、前記演算手段１２による前記刻々
の車輛位置と、前記ビーコン受信機１３による前記位置
情報との差が、前記誤差距離よりも小さい場合に、前記
補正手段１４による前記補正を中止する制御手段１６
と、を設けたものである。

【００３０】請求項２の位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置は、請求項１の位置補正機能付きナビゲーション
装置において、前記基準手段１５を、ビーコン電波から
走行方向を識別し、該走行方向の順／逆方向の区別に基
づいて前記誤差距離を異ならせる基準手段、としたもの
である。

【００３１】請求項３の位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置は、車輛側で継続的に刻々と採取される情報に基
づいて、走行中の車輛の刻々の位置を演算する演算手段
と、局地的に配置されたビーコン電波の受信領域を通過
する際に、ビーコン電波から該受信領域の位置情報を識
別し、かつ、ビーコン電波の送信部に対する最接近位置
の通過タイミングを検知するビーコン受信機と、前記通
過タイミングが検出された場合に、前記演算手段が演算
した前記刻々の車輛位置を、前記ビーコン受信機が識別
した前記位置情報に基づいて補正する補正手段と、を有
する位置補正機能付きナビゲーション装置において、前
記受信領域を通過する際のビーコン電波の受信状態を識
別して、前記通過タイミングの誤差距離を見積もる基準
手段と、前記演算手段による前記刻々の車輛位置と、前
記ビーコン受信機による前記位置情報との差が、前記誤
差距離よりも小さい場合に、前記補正手段による前記補
正を中止する制御手段と、を設けたものである。

【００３２】

【作用】本発明の位置補正機能付きナビゲーション装置
では、ナビゲーション装置が演算した車輛位置を、ビー
コン電波を通じて獲得した位置情報に盲目的に置き換え
るのではなく、ビーコン電波の受信領域で検出された直
下位置の検出誤差を見積もって、ビーコン電波から得た
受信領域（送出アンテナの直下位置）の位置情報にこの
検出誤差を加えた範囲を越えて、ナビゲーション装置が
演算した車輛位置が著しく異なる場合に限り、「置き換
えによる位置補正」を実行させる。

【００３３】請求項１の位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置では、基準手段１５と制御手段１６が付加され
る。基準手段１５は、送出部１０の直下位置（正確には
送出部１０の直下位置を通る道路の横断線上）を通過す
る際の送出部１０からの距離に応じて、直下位置の検出
誤差を見積もり、設定する。

【００３４】送出部１０からの距離が大きければ、ビー
コン電波の受信強度が低下し、車輛１１における送出部
１０の最接近位置の通過タイミングの誤検知の可能性が
高まり、通過タイミングの検出誤差も高まる。制御手段
１６は、補正を実行すべきか否かを判定し、不適当な場
合には補正を中止させる。

【００３５】送出部１０からの距離は、(1) 走行方向の
順方向／逆方向の区別、(2) 白線を検知して現在の走行
車線を識別するセンサ、(3) 電波の受信強度から走行車
線を見積もる検出装置等によって識別される。

【００３６】演算手段１２は、ジャイロ、ガス慣性セン
サ、ＧＰＳ受信機等を通じて刻々と採取される情報に基
づいて、車輛１１の位置を刻々と演算する。ビーコン受
信機１３は、ビーコン電波の受信領域を通過する際に、
ビーコン電波から少なくとも受信領域の位置情報のデー
タを蓄積し、また、車輛１１が送出部１０の最接近位置
を通過するタイミングを検知する。

【００３７】補正手段１４は、演算手段１２が演算した
車輛１１の位置を、ビーコン受信機１３が獲得した受信
領域の位置情報に置き換える「置き換えによる位置補
正」を実行する。補正手段１４は、例えば、送信部１０
に対する最接近位置の通過タイミングで、演算手段１２
が演算した車輛１１の位置を、ビーコン受信機１３によ
る受信領域の位置情報に置き換える。

【００３８】請求項２の位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置では、走行方向の順／逆方向の区別に基づいて誤
差距離を異ならせる。例えば、ＶＩＣＳビーコンシステ
ムにおける送出部の設置は、図７(a) の同相領域（順方
向）を走行する車輛７３が左側に送出アンテナ７２Ａ、
７２Ｂを見るように設定される。従って、順方向であれ
ば距離が近く、逆方向であれば距離が遠い。

【００３９】請求項３の位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置では、受信領域を通過する際のビーコン電波の受
信状態を識別して、通過タイミングの誤差距離を見積も
る。ビーコン電波の受信状態は、送出部からの距離ばか
りでなく、車輛の周囲の環境や交通状況等によっても影
響され、ビーコン電波の受信状態が悪化すると、送出部
の最接近位置の通過タイミングの誤検知の可能性が高ま
り、通過タイミングの検出誤差も高まる。

【００４０】ビーコン電波の受信状態は、(1) ビーコン
電波の受信強度、(2) ＦＭ変調成分によるデータの誤り
率、(3) 直下位置検出を開始した後に、一定振幅以下の
アナログ振幅信号が受信される走行距離等を検知して識
別される。(3) の場合、直下位置を通過した後に補正を
実行するか否かが判別されるため、直下位置を通過した
後の走行距離分を追加補正する必要がある。

【００４１】

【実施例】図２は第１実施例のナビゲーションシステム
の構成の説明図、図３は走行車線と検知誤差の関係の説
明図、図４は演算／表示機のフローチャートである。図
３中、(a) は走行車線、(b) は検知誤差を示す。

【００４２】ここでは、走行方向の順方向／逆方向（主
方向／従方向）の区別に応じて誤差Ｘを設定し、ナビゲ
ーション装置による車輛位置と、ＶＩＣＳビーコン受信
機が直下位置検出タイミングで提供する送出アンテナ位
置との格差が誤差Ｘを越えた場合に限り、「置き換えに
よる位置補正」を実行する。換言すれば、送出アンテナ
位置を中心とした前後Ｘの範囲を越えた位置に車輛位置
が表示されている場合に限り、車輛位置を送出アンテナ
位置に補正する。

【００４３】図２において、ＧＰＳ受信機２１は、静止
衛星２５から送出される電波を受信して車輛の現在位置
を検知する。受信部２１Ａは、受信した電波から必要な
電気信号を分離し、車輛の現在位置を求めるためのデー
タに変換する。データは、データ送出部２１Ｂを通じ
て、直ちに、演算／表示機２３に送出される。

【００４４】ＶＩＣＳビーコン受信機２２は、道路の一
方の側の車線上空に配置された送出アンテナ２４から送
出されるビーコン電波を受信して、送出アンテナ２４の
設置位置を含む各種情報のデータを蓄積する。また、ア
ナログ振幅信号を検知して送出アンテナ２４の直下位置
を検知し、直下位置の検出タイミングで各種情報のデー
タを利用させる。

【００４５】車輛のルーフトップに設けたアンテナから
受信されたビーコン電波は、高周波回路２２を通じて増
幅され、帯域選択され、中間周波信号に変換される。中
間周波信号は、中間周波回路２２Ｂを通じて、さらに帯
域選択され、ベースバンド信号に変換される。

【００４６】ＦＭデータ復調回路２２Ｃは、ベースバン
ド信号から、各種データのデジタル信号を含むＦＭ変調
成分を抽出し、ＦＭ変調成分から元のデジタルデータを
復元する。復元された各種データは、通信部２２Ｅ、演
算／表示機２３を通じて演算／表示機２３の通信部２３
Ｂに送出される。

【００４７】ＡＭ振幅信号復調回路２２Ｄは、ベースバ
ンド信号から、アナログ振幅信号を分離する。直下位置
検出回路２２Ｆは、図７(b) 、(c) のような、アナログ
振幅信号と同期信号の位相状態（同相／逆相の関係）の
変換点を検知して、送出アンテナ２４の直下位置を識別
する。走行方向識別回路２２Ｇは、直下位置検出タイミ
ング以前におけるアナログ振幅信号と同期信号の位相関
係を検知して、走行方向の順方向／逆方向の区別を識別
する。

【００４８】演算／表示機２３は、通常の状態では、Ｇ
ＰＳ受信機２１で求めた車輛位置データをＩ／Ｏ部２３
Ａを通じてＣＰＵ２３Ｅに入力し、ＣＰＵ２３Ｅでは、
この車輛位置を地図画像データに重ねる演算を行う。形
成された表示用の画像データは、表示部２６を通じて画
像表示される。

【００４９】一方、車輛が送出アンテナ２４の送出エリ
アに侵入すると、まず、ＦＭ変調成分を通じた各種デー
タが通信部２３Ｂを通じてＣＰＵ２３Ｅに入力され、Ｃ
ＰＵ２３Ｅでは、走行方向の区別に応じて必要なデータ
を選択し、メモリ２３Ｆに蓄積する。送出アンテナ２４
の設置位置を示すデータは、演算／表示機２３で使用さ
れるナビゲーション用のデータ形式に翻訳された状態
で、メモリ２３Ｆに蓄積される。送出アンテナ２４の設
置位置は、直下位置検出のタイミングでＣＰＵ２３Ｅに
呼び戻される。

【００５０】走行方向識別回路２２Ｇが識別した走行方
向は、Ｉ／Ｏ部２３Ｄを通じてＣＰＵ２３Ｅに入力され
る。直下位置検出回路２２Ｆが検知した直下位置検出タ
イミングは、Ｉ／Ｏ部２３Ｃを通じてＣＰＵ２３Ｅに入
力される。

【００５１】ＣＰＵ２３Ｅは、直下位置検出タイミング
で、位置補正割り込みプログラムを起動し、ＧＰＳ受信
機からのデータに基づいて演算した車輛位置と、送出ア
ンテナ２４の設置位置とを比較して差を求め、走行方向
に応じて定めた誤差の設定値よりもこの差が大きい場合
に限り、演算された車輛位置を送出アンテナ２４の設置
位置に置き換える。

【００５２】図３(a) において、ＶＩＣＳビーコン送出
アンテナ２４を左に見て通過する走行方向が主方向、右
に見て通過する走行方向が従方向である。また、ＶＩＣ
Ｓビーコン送出アンテナ２４の最接近位置を通過する前
後で、主方向では、アナログ振幅信号と同期信号の関係
が同相から逆相に変化し、従方向では、逆相から同相に
変化する。

【００５３】そして、片側２車線全幅１６ｍの道路で
も、車線１、２、３、４とＶＩＣＳビーコン送出アンテ
ナ２４から遠ざかるに従い、直下位置が検知され得る範
囲が拡大し、多数回の通過を繰り返して求めた検知誤差
の期待値（平均値）は、著しく増大する。

【００５４】図３(b) において、検知誤差の期待値は、
ＶＩＣＳビーコン送出アンテナ２４からの距離の増加に
応じて直線的に増加し、主方向の車線２までなら最大８
ｍに過ぎないが、従方向の車線４では最大１６ｍにも達
する。

【００５５】図４において、図２の演算／表示機２３の
ＣＰＵ２３Ｅが位置補正割り込みプログラムを開始する
と、ステップ４１では、ＧＰＳ受信機２１が求めた車輛
位置Ａと送出アンテナ２４の設置位置Ｂの差Ｙが演算さ
れる。一方、ステップ４２では車輛の走行方向に応じて
誤差限界Ｘが設定される。すなわち、走行方向が主方向
であれば６ｍ、従方向であれば１２ｍが設定される。

【００５６】そして、ＧＰＳ受信機２１による車輛位置
ＡとＶＩＣＳビーコン受信機２２による設置位置Ｂの差
Ｙが誤差限界Ｘを越えている場合には、ステップ４３
で、ＧＰＳ受信機２１が求めた車輛位置Ａを送出アンテ
ナ２４の設置位置Ｂに置き換えるが、差Ｙが誤差限界Ｘ
以下であれば、補正を実行しない。

【００５７】演算／表示機２３の表示部２６には、補正
された車輛位置が地図画像に重ねて表示され、それ以
後、ＣＰＵ２３Ｅにおける画像データの演算は、送出ア
ンテナ２４の設置位置Ｂで補正した初期値から始めて、
ＧＰＳ受信機２１のデータに基づいて刻々と実行され
る。

【００５８】図５は第２実施例のナビゲーションシステ
ムの構成の説明図、図６は誤差限界の設定の説明図であ
る。図６中、(a) は誤差限界、(b) は誤差限界の設定プ
ログラムを示す。ここでは、直下位置検出タイミングに
おけるビーコン電波の受信強度レベルの区別に応じて誤
差限界Ｘを設定し、ＧＰＳ受信機による車輛位置とＶＩ
ＣＳビーコン受信機による送出アンテナ位置との格差が
誤差限界Ｘを越えた場合に限り、「置き換えによる位置
補正」を実行する。

【００５９】図５において、ＧＰＳ受信機５１の受信部
５１Ａは、静止衛星５５から送出された電波から車輛の
現在位置のデータを分離する。データは、データ送出部
５１Ｂを通じて、演算／表示機５３に送出される。

【００６０】ＶＩＣＳビーコン受信機５２は、送出アン
テナ５４から送出されるビーコン電波を受信して、送出
アンテナ５４の設置位置のデータを分離する。また、ア
ナログ振幅信号を検知して送出アンテナ５４の直下位置
を識別する。ＶＩＣＳビーコン受信機５２では、ビーコ
ン電波が高周波回路５２を通じて中間周波信号に変換さ
れる。中間周波信号は、中間周波回路５２Ｂを通じてさ
らに帯域選択されてベースバンド信号に変換される。

【００６１】ＦＭデータ復調回路５２Ｃは、ベースバン
ド信号からＦＭ変調成分を抽出し、送出アンテナ５４の
設置位置のデータを復元する。ＡＭ振幅信号復調回路５
２Ｄは、ベースバンド信号からアナログ振幅信号を抽出
する。直下位置検出回路５２Ｆは、アナログ振幅信号と
同期信号の同相／逆相の変換点を検知して、送出アンテ
ナ５４の直下位置を識別する。走行方向識別回路５２Ｇ
は、アナログ振幅信号と同期信号の位相関係を調べて走
行方向を識別する。

【００６２】電波強度検出回路５２Ｈは、ビーコン電波
の受信信号を整流、平滑して、増幅し、ビーコン電波の
受信強度に応じたアナログ電気信号を作成する。演算／
表示機５３のＣＰＵ５３Ｅでは、直下位置検出のタイミ
ングで、Ｉ／Ｏ部５３Ｈを通じて、このアナログ電気信
号をサンプリングし、ビーコン電波の受信強度を見積も
る。

【００６３】演算／表示機５３は、通常の状態では、Ｇ
ＰＳ受信機５１からの車輛位置データをＩ／Ｏ部５３Ａ
を通じてＣＰＵ５３Ｅに入力し、ＣＰＵ５３Ｅでは、車
輛位置データに基づいて、地図画像に車輛位置のマーク
を重ねた表示画像データを形成する。表示画像データ
は、表示部５６を通じて画像表示される。

【００６４】一方、車輛がビーコン電波の受信エリアに
侵入すると、まず、ＦＭ変調成分を通じて送出アンテナ
５４の設置位置のデータが分離され、通信部５３Ｂを通
じてＣＰＵ５３Ｅに入力される。ＣＰＵ５３Ｅでは、送
出アンテナ５４の設置位置のデータをメモリ２３Ｆに蓄
積し、直下位置検出のタイミングでＣＰＵ５３Ｅに呼び
戻す。

【００６５】車輛の走行方向は、Ｉ／Ｏ部５３Ｄを通じ
て、また、直下位置検出タイミングはＩ／Ｏ部５３Ｃを
通じて、それぞれＣＰＵ５３Ｅに入力される。ＣＰＵ５
３Ｅは、直下位置検出タイミングで、位置補正割り込み
プログラムを起動し、ＧＰＳ受信機５１による車輛位置
とＶＩＣＳビーコン受信機５２による送出アンテナ５４
の設置位置との差を求め、ビーコン電波の受信強度に応
じて定めた誤差限界よりもこの差が大きい場合に限り、
ＧＰＳ受信機５１による車輛位置を、ＶＩＣＳビーコン
受信機５２による送出アンテナ５４の設置位置に置き換
える。

【００６６】図６(a) において、図３(a) のように、送
出アンテナ５４が車線１側に設置された４車線の道路で
は、直下位置検出タイミングにおけるビーコン電波の受
信強度から、走行する車線を識別できる。すなわち、車
線１、２、３、４と送出アンテナ５４から遠ざかるにつ
れて、ビーコン電波の受信強度が低下し、直下位置が検
出され得る範囲（誤差限界）も拡大する。

【００６７】図６(b) において、第２実施例における演
算／表示機のフローチャートは、図４のフローチャート
のステップ４２を、図６(b) のステップ６２に置き換え
て構成される。

【００６８】図４のステップ４２では、車輛の走行方向
を識別し、主方向／従方向の区別に応じて誤差限界Ｘを
設定したのに対し、図６(b) のステップ６２では、直下
位置検出タイミングにおけるビーコン電波の受信強度を
検知し、ビーコン電波の受信強度のレベルに応じて誤差
限界Ｘを設定する。

【００６９】そして、第１実施例の場合と同様に、ＧＰ
Ｓ受信機５１による車輛位置ＡとＶＩＣＳビーコン受信
機５２による送出アンテナ６４の設置位置Ｂの差Ｙが演
算され、差Ｙが誤差限界Ｘを越えている場合に限り、車
輛位置Ａを送出アンテナ５４の設置位置Ｂに置き換え
る。

【００７０】

【発明の効果】本発明の位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置によれば、演算された車輛位置を送出アンテナの
設置位置に盲目的に置き換えないから、直下位置検出タ
イミングの検出誤差による不適当な補正が起こらないで
済む。すなわち、補正によって車輛位置の誤差が拡大す
る心配が無い。従って、広い道路の送出アンテナとは反
対側の車線においても、位置補正に一定の精度と信頼性
を確保できる。

【００７１】そして、従来、ビーコン電波の受信強度が
弱過ぎて直下位置検出を開始できなかったような場合で
も、直下位置検出を開始するビーコン電波の受信強度の
レベルを下げて積極的にデータ収集を行い、直下位置検
出の低い精度なりの利用方法でこのデータを有効に利用
できる。すなわち、従来、直下位置検出が不可能なため
に利用されることなく捨てられていたデータを、その限
界を意識した状態で利用できる。

【００７２】請求項２の位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置によれば、特別な回路やセンサを付加することな
く、既存の回路構成を維持したまま、演算装置のわずか
なプログラム変更だけで、位置補正に一定の精度と信頼
性を確保する機能を実現できる。

【００７３】請求項３の位置補正機能付きナビゲーショ
ン装置によれば、広い道路の送出アンテナとは反対側の
車線ばかりでなく、周囲の建物や街路樹がビーコン電波
を攪乱している場合、中央分離帯に背の高い壁が設けて
ある場合、周囲の交通状況がビーコン電波の正常な受信
を妨げている場合等においても、位置補正に一定の精度
と信頼性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な構成の説明図である。

【図２】第１実施例のナビゲーションシステムの構成の
説明図である。

【図３】走行方向と検知誤差の説明図である。

【図４】演算／表示機のフローチャートである。

【図５】第２実施例のナビゲーションシステムの構成の
説明図である。

【図６】誤差限界の設定の説明図である。

【図７】ＶＩＣＳビーコンシステムの説明図である。

【符号の説明】

１０ 送信部 １１ 車輛 １２ 演算手段 １３ ビーコン受信機 １４ 補正手段 １５ 基準手段 １６ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01S 1/00 - 1/68 G01C 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輛（１１）側で刻々と採取される情報
   に基づいて、走行中の車輛（１１）の刻々の位置を演算
   する演算手段（１２）と、 局地的に配置されたビーコン電波の受信領域を通過する
   際に、ビーコン電波から該受信領域の位置情報を識別
   し、かつ、ビーコン電波の送信部（１０）に対する最接
   近位置の通過タイミングを検知するビーコン受信機（１
   ３）と、 前記通過タイミングが検出された場合に、前記演算手段
   （１２）が演算した前記刻々の車輛位置を、前記ビーコ
   ン受信機（１３）が識別した前記位置情報に基づいて補
   正する補正手段（１４）と、を有する位置補正機能付き
   ナビゲーション装置において、 前記受信領域を通過する際の前記送信部（１０）に対す
   る最接近距離を識別して、前記通過タイミングの誤差距
   離を見積もる基準手段（１５）と、 前記演算手段（１２）による前記刻々の車輛位置と、前
   記ビーコン受信機（１３）による前記位置情報との差
   が、前記誤差距離よりも小さい場合に、前記補正手段
   （１４）による前記補正を中止する制御手段（１６）
   と、を設けたことを特徴とする位置補正機能付きナビゲ
   ーション装置。
2. 【請求項２】 請求項１の位置補正機能付きナビゲーシ
   ョン装置において、前記基準手段（１５）を、 ビーコン電波から走行方向を識別し、該走行方向の順／
   逆方向の区別に基づいて前記誤差距離を異ならせる基準
   手段、としたことを特徴とする位置補正機能付きナビゲ
   ーション装置。
3. 【請求項３】 車輛側で継続的に刻々と採取される情報
   に基づいて、走行中の車輛の刻々の位置を演算する演算
   手段と、 局地的に配置されたビーコン電波の受信領域を通過する
   際に、ビーコン電波から該受信領域の位置情報を識別
   し、かつ、ビーコン電波の送信部に対する最接近位置の
   通過タイミングを検知するビーコン受信機と、 前記通過タイミングが検出された場合に、前記演算手段
   が演算した前記刻々の車輛位置を、前記ビーコン受信機
   が識別した前記位置情報に基づいて補正する補正手段
   と、を有する位置補正機能付きナビゲーション装置にお
   いて、 前記受信領域を通過する際のビーコン電波の受信状態を
   識別して、前記通過タイミングの誤差距離を見積もる基
   準手段と、 前記演算手段による前記刻々の車輛位置と、前記ビーコ
   ン受信機による前記位置情報との差が、前記誤差距離よ
   りも小さい場合に、前記補正手段による前記補正を中止
   する制御手段と、を設けたことを特徴とする位置補正機
   能付きナビゲーション装置。