JP3554644B2 - Fm多重放送受信システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる受信周波数を有する複数のFM多重放送信号を受信するFM多重放送受信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両に対して渋滞や通行規制等の各種情報をFM多重放送で提供する道路交通情報通信システム(VICS)が実用化されており、運転者により所望の番組を選択することで所望のVICSサービス画面を得ることができる。このVICS対応のFM多重放送受信機は、一般には表示装置を有するナビゲーション装置と組み合わせて使用されることが多い。
【0003】
また、最近では他のFM多重放送を利用して差動グローバルポジショニングシステム(以下、DGPSと称する)データを送信し、ナビゲーション装置に使用されるGPS受信機による測位位置を補正しようとする計画がある。このDGPSは、正確な位置が既知の場所においてGPS受信機によってGPS衛星電波を受信測位してその誤差を決定し、決定した誤差の補正係数等のデータをFM多重放送によって送信するものであり、これを受信したナビゲーション装置においてGPS受信機による測位位置に上述した誤差分の補正が加えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したVICS情報とDGPS情報を両方とも受信しようとすると、各情報を含むFM多重放送の受信周波数が異なる場合には別々にFM多重放送受信機を備えることになるため、装置規模が大きくなり、コスト高になる。また、車載用のナビゲーション装置に外付けのFM多重放送受信機を接続する場合には、2つのFM多重放送受信機の筐体を収納するスペースを確保しなければならず、車種によってはスペースが確保できずに搭載が困難な場合も生じる。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、異なる受信周波数の放送波に含まれるFM多重データを切り替えて受信することができるFM多重放送受信システムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のFM多重放送受信システムに含まれるFM多重放送受信機は、第1および第2の受信周波数が選択的に切り替え可能であって、人工衛星からの電波を受信して得られた位置と既知の位置との誤差に関する第1の情報を含むFM多重放送と、交通情報等の第2の情報を含むFM多重放送とを受信することができる。したがって、受信周波数が異なる2種類の情報をナビゲーション装置に送る場合であっても1台のFM多重放送受信機を接続するだけでよいため、装置規模が大きくならず、システム全体のコストを低減することができる。
【0007】
特に、FM多重放送受信機における受信周波数の切り替えは、ナビゲーション装置の切替タイミング指示手段からFM多重放送受信機の周波数切替手段に指示されるタイミングで行われる。このタイミングとしては、ナビゲーション動作において正確な自車位置データが必要なときに受信周波数を切り替える場合が考えられ、この場合には正確な地図表示やマップマッチングあるいは経路誘導等が可能になる。また、他のタイミングとして、所定の時間間隔で、あるいは必要でない第2の情報が送られてきたときが考えられ、この場合には2種類の情報を効率よく取得することができる。また、他のタイミングとしては、利用者によって切り替えが指示されたときが考えられ、利用者が必要と判断した任意のタイミングで正確な自車位置データを得ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明を適用したFM多重放送受信システムは、DARC(Data Radio Channel)方式を用いたVICS用のFM多重放送とDGPS用のFM多重放送とを共通のFM多重放送受信機で受信し、その切り替えをナビゲーション装置からの指示等に応じた所定のタイミングで行うことに特徴がある。以下、一実施形態のFM多重放送受信システムについて図面を参照しながら説明する。
【0009】
図1は本発明を適用した一実施形態のFM多重放送受信システムの構成を示す図であり、ナビゲーション装置に接続されるFM多重放送受信機の構成が示されている。同図に示すFM多重放送受信機1は、アンテナ10で受信したFM放送信号からFM多重データを復調して格納するために、フロントエンド(F/E)12、中間周波増幅/FM検波回路(IF/DET)14、フィルタ回路16、LMSK(Level controlled Minimum Shift Keying )復調回路18、同期回路20、誤り検出訂正回路22、CPU24、メモリ26および選局回路30を含んで構成されている。また、このFM多重放送受信機1は、外部に接続されたナビゲーション装置2との間で各種のデータ通信を行うために入出力インタフェース(IF)部28を備えている。
【0010】
フロントエンド12は、アンテナ同調回路や高周波増幅回路、局部発振回路、混合回路等を含んでおり、アンテナ10から入力されるFM放送信号に対して高周波増幅を行うとともに所定の周波数変換を行う。たとえば、受信したい所望の周波数のFM放送信号がフロントエンド12に入力されたときに10.7MHzの中間周波信号に変換される。中間周波増幅/FM検波回路14は、フロントエンド12から出力される中間周波信号を増幅するとともに、同調動作を行ってその同調結果に対してFM検波処理を行うものである。フィルタ回路16は、FM検波後の信号に含まれる多重信号を分離するためのものである。DARC方式を用いたFM多重放送を考えた場合には、図3に示すように、FM検波後の信号には76kHz前後の多重信号が含まれており、フィルタ回路16によってこの信号成分のみが抽出される。
【0011】
LMSK復調回路18は、フィルタ回路16から出力されるLMSK変調信号に対して遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデータ列の復調を行う。同期回路20は、LMSK復調回路18から出力されるビットデータ列に対してブロック同期とフレーム同期の検出を行うものであり、誤り検出訂正回路22は、この同期がとられたビットデータ列に対して、CRC(Cyclic Redundancy Check )による誤り検出を行うとともに誤りがあった場合にはその訂正を行う。例えば、誤り訂正は(272,190)短縮化差集合巡回符号を縦横二重に用いた積符号によって行われ、高い確率で誤り訂正が行われる。
【0012】
CPU24は、このFM多重放送受信機1の受信周波数をVICS用あるいはDGPS用のいずれかに設定し、それぞれに対応して誤り検出訂正回路22から出力されるデータ(データパケット)を編集して、それより上位階層の各種データを作成する。メモリ26は、一部がCPU24の作業領域として使用され、他の一部がCPU24によって作成された各種データの格納領域として使用される。
【0013】
選局回路30は、FM多重放送受信機1の受信周波数を設定するためのものであり、フロントエンド12内の局部発振回路とともにPLL(位相同期ループ)を構成する。例えば、プログラマブルカウンタからなる分周回路を有しており、この分周比をCPU24からの指示によって変更することによりフロントエンド12内の局部発振回路の発振周波数を変えて、受信周波数の切り替えを行う。
【0014】
図2は、上述したFM多重放送受信機1に接続されるナビゲーション装置2の構成を示す図である。同図に示すナビゲーション装置2は、単独で地図表示や経路誘導等のナビゲーション動作を行うために、地図データが記憶されたCD−ROM40と、各種操作キーを備える操作盤42と、車両位置、方位、走行距離を検出するためのGPS受信機44、方位センサ46、距離センサ48と、地図の表示制御やマップマッチング処理等を行うナビゲーションコントローラ50と、表示装置70とを含んで構成されている。
【0015】
また、上述したナビゲーションコントローラ50は、地図データを一時的に格納する地図データメモリ52と、各種の演算処理を行うCPU54と、CPU54による処理結果を格納するメモリ56と、CPU54によって作成された画像データを格納するVRAM58と、このVRAM58に格納された画像データを読み出してアナログの映像信号に変換して表示装置70に出力する映像変換部60とを含んで構成されている。
【0016】
また、ナビゲーションコントローラ50は、図1に示したFM多重放送受信機1で受信したデータを受信するとともに、FM多重放送受信機1に対して受信周波数の切り替え指示を送るために入出力インタフェース(IF)部62を備えており、上述したナビゲーション装置2は、FM多重放送受信機1から送られてくるVICS情報に基づいて各種の交通情報を表示したり、DGPS情報に基づいてGPS受信機44による測位データに対して補正を行う機能も併せ持っている。
【0017】
上述したFM多重放送受信機1のCPU24と選局回路30が周波数切替手段に対応している。また、ナビゲーション装置2のCPU54が切替タイミング指示手段、位置補正手段に、ナビゲーションコントローラ50が表示手段にそれぞれ対応している。また、上述したあるいは後述するDGPS情報が第1の情報に、DGPS情報の受信周波数が第1の受信周波数に、VICS情報が第2の情報に、VICS情報の受信周波数が第2の受信周波数に、ナビゲーション装置2からFM多重放送受信機1に対して送られるDGPS情報受信指示がナビゲーション装置から送られる受信周波数切替指示にそれぞれ対応している。
【0018】
次に、DARC方式を用いたFM多重放送の階層構造の一部について簡単に説明する。上述したFM多重放送受信機1による処理の対象となるDARCの階層構造には、伝送路についての階層1、誤り訂正についての階層2、データパケットについての階層3等が含まれており、これらは各種の交通情報が含まれるVICSデータとGPSの測位位置に対する補正係数が含まれるDGPSデータとで基本的に共通している。
【0019】
伝送路についての階層1は、上述した中間周波増幅/FM検波回路14から出力されるFM検波後の信号(ベースバンド信号)に対応している。図3に示すように、FM検波後の信号には76kHz前後のFM多重信号が含まれており、このFM多重信号のみがフィルタ回路16によって分離され、LMSK復調回路18を通すことによりこのFM多重放送信号に対応したFM多重データが得られる。
【0020】
誤り訂正についての階層2は、誤り検出や誤り訂正を行う際のフレーム構造を示している。図4は、階層2に対応したフレーム構造を示す図である。同図に示すように、LMSK復調回路18から出力されるFM多重放送データは1フレームあたり合計で272ブロックからなり、この内190ブロックはデータパケットを含むブロックであり、残りの82ブロックはパリティパケットを含むブロックである。この82ブロックは、データパケットを含むブロックの間に分散して配置されている。
【0021】
同期回路20は、各ブロックの先頭部分に含まれるブロック識別符号BIC(Block Identify Code )を検出することによりブロック同期およびフレーム同期をとっている。また、誤り検出訂正回路22は、各ブロックに含まれるCRCに基づいて、データパケットを構成する各ビットデータの誤りを検出し、誤りを検出した場合にはパリティパケットあるいはパリティを用いてその訂正を行う。
【0022】
VICS情報は、図4に示した1フレーム内の190ブロックに含まれるデータパケットを用いて伝送される。また、DGPSデータは、この190ブロック内の中の2つのデータパケットを用いて伝送される。
【0023】
階層3は、データパケットの構造を示しており、その詳細が図5に示されている。同図に示すように、各データパケットは、32ビットあるいは16ビットのプリフィックスと、残りの144ビットあるいは160ビットのデータブロックを含んで構成される。先頭のプリフィックスは、情報内容であるデータブロックの識別を行うために付加されており、サービス識別SI、復号識別フラグ、情報終了フラグ、更新フラグ、データグループ番号、データパケット番号からなっている。
【0024】
交通情報を含むVICS情報の場合には、上述したデータパケットに含まれるデータブロックが複数個集まって表示画面の各ページに対応する階層4のデータグループが形成される。また、DGPS情報の場合には、図6に示すように、上述したデータパケットに含まれるデータブロックが2個集まって、GPS測位位置の補正に必要なDGPSデータが含まれる階層4のデータグループが形成される。
【0025】
次に、本実施形態のFM多重放送受信システムの動作を説明する。最初に、FM多重放送受信機1においてVICS情報の受信動作とDGPS情報の受信動作とを切り替える場合の動作を説明し、その後、FM多重放送受信機1に受信周波数の切り替え指示を送るナビゲーション装置2の動作を説明する。
【0026】
図7は、FM多重放送受信機の動作手順を示す流れ図であり、主にCPU24の動作手順が示されている。図1に示したFM多重放送受信機1は、通常はVICS情報を受信しており、ナビゲーション装置2からDGPS情報受信指示が送られてきた場合にDGPS情報の受信動作を行うようになっている。
【0027】
まず、CPU24は、選局回路30に指示を送って、受信周波数をVICS情報が多重されている放送波の周波数(例えば82.5MHz)に設定する(ステップ100)。その後、CPU24は、ナビゲーション装置2からDGPS情報受信指示が送られてきたか否かを調べ(ステップ101)、この指示が送られてきていない場合には、次にVICS情報を含むデータパケットの有無を監視し(ステップ102)、誤り検出訂正回路22からVICS情報に対応したデータパケットが出力されると、そのデータパケットをメモリ26内の作業領域に一時保存しながらデータの編集を行う(ステップ103)。例えば、サービス識別4〜6のいずれかの交通情報が含まれるデータグループ(階層4)が作成される。データの編集が終了すると、次にCPU24は、入出力インタフェース部28を介してこの編集したデータをナビゲーション装置2に向けて送信する(ステップ104)。このようなVICS情報に対応したデータの受信およびナビゲーション装置2に対するデータの送信は、ナビゲーション装置2からDGPS情報受信指示が送られてくるまで繰り返される。
【0028】
ナビゲーション装置2からDGPS情報受信指示が送られてくると、次にCPU24は、選局回路30に指示を送って、受信周波数をDGPS情報が多重されている放送波の周波数(例えば80.0MHz)に設定して(ステップ105)、DGPS情報を含むデータパケットの有無を監視する(ステップ106)。誤り検出訂正回路22からDGPS情報に対応したデータパケットが出力されると、そのデータパケットをメモリ26に一時保存してデータ編集を行う(ステップ107)。図6に示したように、DGPS情報に対応した2つのデータパケットが一つのデータグループを形成しており、このデータグループに含まれるDGPSデータが抽出される。次にCPU24は、編集により得られたDGPSデータを入出力インタフェース部28を介してナビゲーション装置2の向けて送信する(ステップ108)。データ送信が終了した後、ステップ100に戻って、再びVICS情報を受信するために受信周波数を切り替えて、VICS情報に対応したデータの受信およびナビゲーション装置2に対するデータの送信が繰り返される。
【0029】
このように、本実施形態のFM多重放送受信機1は、通常動作時はVICS情報を受信する動作を行っており、ナビゲーション装置2からDGPS情報受信指示があったときだけ受信周波数を切り替えてDGPS情報を受信している。したがって、1台のFM多重放送受信機1でVICS情報とDGPS情報の両方を受信することができる。
【0030】
次に、上述したFM多重放送受信機1にDGPS情報受信指示を送るナビゲーション装置2の動作を説明する。ナビゲーション装置2がFM多重放送受信機1に対してDGPS情報受信指示を送るタイミングとしては、(1)ナビゲーション装置2が必要なときにDGPS情報受信指示を送る、(2)所定の間隔でDGPS情報受信指示を送る、(3)VICS情報を受信する必要がないときにDGPS情報受信指示を送る、(4)利用者の手動操作による所定のキー入力があったときにDGPS情報受信指示を送る等が考えられる。いずれのタイミングを用いるかは予め設定されているものとする。以下、それぞれについて説明する。
【0031】
(1)ナビゲーション装置2自身が必要と判断したときにDGPS情報受信指示を送る場合の動作
図8は、ナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図であり、主にCPU54の動作手順が示されている。CPU54は、通常動作としての地図表示処理や経路誘導処理と並行して、DGPS情報受信要求が生じたか否かを監視している(ステップ200)。このDGPS情報受信要求は、地図表示処理や経路誘導処理を行っているときにGPS測位位置を補正した方が好ましいと考えられるタイミングで生じるものであり、その具体例については後述する。DGPS情報受信要求が生じない場合には、CPU54は、FM多重放送受信機1からVICS情報が送られてくると(ステップ201)、このVICS情報に含まれる交通情報の表示を行う(ステップ202)。
【0032】
また、DGPS情報受信要求が生じた場合には、CPU54は、入出力インタフェース部62を介してFM多重放送受信機1に向けてDGPS情報受信指示を送って(ステップ203)、DGPS情報の受信待ちの状態になる(ステップ204)。その後、FM多重放送受信機1からDGPS情報が送られてくると、次にCPU54は、この送られてきたDGPS情報(図6に示すDGPSデータ)に含まれる補正データを用いて、GPS受信機44の検出出力によって計算される測位位置の補正を行う(ステップ205)。その後、ステップ200(DGPS情報受信要求の監視)に戻って処理が繰り返される。
【0033】
次に、上述したDGPS情報受信要求が生じる具体例、すなわち地図表示処理や経路誘導処理等を行っているときにGPS測位位置を補正した方が好ましいと考えられるタイミングの具体例について説明する。図9は、ナビゲーション装置が行う通常の地図表示処理の一例を示す流れ図である。ナビゲーション装置2の電源スイッチ(図示せず)がオン状態になって電源が投入されると、CPU54は、まずGPS受信機44の出力に基づいて自車位置を検出し(ステップ300)、この検出した自車位置周辺の地図データをCD−ROM40から読み出して地図データメモリ52に格納し(ステップ301)、自車位置が画面中央になるように所定の縮尺で地図画像を描画して地図表示を行う(ステップ302)。次に、CPU54は、所定距離走行したか(ステップ303)、車両の走行経路が地図上の道路から外れてマップマッチング処理が必要か(ステップ304)をそれぞれ判定する。所定距離走行した場合には新たな地図データをCD−ROM40から読み出すためにステップ301に戻って処理が繰り返され、マップマッチング処理が必要と判断した場合にはマップマッチング処理を行った後(ステップ305)、ステップ302に戻って自車位置を中心とした地図データの表示が繰り返される。なお、GPS受信機44と方位センサ46と距離センサ48とを併用したハイブリッド航法を行う場合には、例えば方位センサ46と距離センサ48による自律航法を中心に用い、GPS航法を補助的に用いる。
【0034】
このような通常の地図表示動作において、以下に示すタイミングでDGPS情報受信要求を発生させ、DGPSデータによるGPS測位位置の補正を行うことが好ましい。
【0035】
A.電源投入直後にステップ300の自車位置検出を行う際に、GPS測位位置をDGPSデータによって補正する
B.電源投入後の数分間は、方位センサ46に内蔵されるジャイロの温度ドリフトが大きいため、この間はGPS測位位置をDGPSデータによって補正して正確な自車位置を求める
C.ステップ302の前あるいは後ろに車両が停車中かどうかを判定するステップを挿入し、停車時に1度だけGPS測位位置をDGPSデータによって補正し、それ以外はVICS情報に基づく交通情報の表示を行う
D.方位センサ46と距離センサ48による自律航法の検出結果とGPS測位位置がずれた場合に、DGPSデータによる補正を行う
E.ステップ305のマップマッチング処理を行う場合であって、候補となる地図上の道路がない場合に、DGPSデータによって補正を行う
F.ステップ305のマップマッチング処理を行う場合であって、候補となる地図上の道路を抽出して引き付けを行った後に、DGPSデータによってGPS測位位置を補正し、これにより抽出した道路が正しいかを確認する
G.ステップ305のマップマッチング処理を行う場合であって、候補となる地図上の道路の数が多い場合に、DGPSデータを用いて補正を行う
H.地図データに含まれる(あるいは今後含ませる)高度データとGPS測定高度とを比較することによりステップ305のマップマッチング処理を行う場合に、DGPSデータによって補正を行う
I.自車が走行するリンクの先読みを行う場合であって(自車が進行する次の交差点を拡大表示するような場合)、分岐角度が小さい道路を通過するときに、DGPSデータによって補正を行う
J.ステップ305のマップマッチング処理を行う場合であって、自車が走行している道路の幅が狭い場合には候補となる道路の数が多い場合が考えられるため、DGPSデータによって補正を行う
K.高架式有料道路と一般道が重なっている場合にどちらの道路を走行しているのかを判定したり、山道などのように高低差が大きくて自律航法の精度が良くない(地図データは上空から見た平面図であり、坂道の場合には地図データ上の道路長さは実際の道路長さに比べて短くなるため、距離センサ48による測位位置と地図データ上の道路位置がずれてしまう)ときに、GPS測定高度に対してDGPSデータによる補正を行う
L.GPS受信機44から出力される車速データと車両に設置されたスピードセンサから出力される車速データがずれていた場合に、DGPSデータによって補正を行う。
【0036】
図10は、ナビゲーション装置が行う通常の経路誘導処理の一例を示す図である。この経路誘導動作に先立って、予め目的地等の各種設定が入力され、自車位置と目的地とを所定の条件下で結ぶように経路探索が行われて誘導経路が設定され、メモリ56にこの誘導経路が格納されているものとする。運転者によって経路誘導処理の開始が指示されると、CPU54は、所定の経路誘導動作を行う(ステップ400、401)。例えば図9に示したステップ301、302と同様に、自車位置周辺の地図データをCD−ROM40から読み出すとともに、自車位置が画面中央となるように地図画像を描画して地図表示を行う。また、この地図上に重ねて誘導経路を表示するとともに、交差点や分岐路にさしかかったときに音声による誘導指示を行う。また、CPU54は、車両位置が誘導経路を外れたか否かを監視しており(ステップ402)、外れた場合には再度誘導経路を探索し(ステップ403)、新たな誘導経路に沿った経路誘導を継続する。
【0037】
このような通常の経路誘導動作において、以下に示すタイミングでDGPS情報受信要求を発生させ、DGPSデータによるGPS測位位置の補正を行うことが好ましい。
【0038】
M.予め決められた誘導経路とGPS測位位置とを比較することによりステップ402の誘導経路を外れたか否かの監視を行う場合に、DGPSデータによって補正を行う
N.ステップ403において新たな誘導経路を探索する際に、新たに設定した誘導経路上に自車位置があるかどうかを確認するために、GPS測位位置をDGPSデータによって補正する
O.ステップ401の経路誘導において、目的地に接近したときに、確認のためにDGPSデータによって補正する。
【0039】
(2)所定の間隔でDGPS情報受信指示を送る場合の動作
図11は、所定の間隔でDGPS情報を要求する場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図であり、主にCPU54の動作手順が示されている。図11に示す動作手順は、図8に示した動作手順のステップ200(DGPS情報受信要求ありか否かの監視)を、前回DGPSデータを受信してから一定時間経過したか否かを監視するステップ500の動作に置き換えた点が異なっている。すなわち、CPU54は、一定時間経過するまではFM多重放送受信機1からVICS情報が送られてくると(ステップ201)、このVICS情報に含まれる交通情報の表示を行う(ステップ202)。また、CPU54は、一定時間経過するとFM多重放送受信機1に向けてDGPS情報受信指示を送って(ステップ203)、DGPS情報の受信待ちの状態になり(ステップ204)、DGPS情報が送られてくるとこのDGPS情報に含まれる補正データを用いてGPS受信機44の測位位置の補正を行う(ステップ205)。なお、上述したステップ500において監視する一定間隔は、例えば5秒、10秒あるいは15秒程度に設定される。また、図4に示した1フレームの中の先頭の2ブロックにDGPS情報を含ませるものとすると、この1フレームが送信される所定の周期でDGPS情報の送信も繰り返されることになるため、この周期毎にDGPS情報受信指示をFM多重放送受信機1に送り、それ以外のタイミングでVICS情報を受信するようにしてもよい。
【0040】
(3)VICS情報を受信する必要がないときにDGPS情報受信指示を送る場合の動作
図12は、更新されていない同一のVICS情報が送られてきた場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図である。CPU54は、FM多重放送受信機1からVICS情報が送られてくると(ステップ600)、送られてきたVICS情報は既に送られてきているVICS情報と同じであるか否かを調べ(ステップ601)、例えば番組番号とページ番号のいずれかが異なる場合には新たなVICS情報であると判断して、送られてきたVICS情報に含まれる交通情報の表示を行う(ステップ602)。また、番組番号とページ番号の両方が同じである場合には同一のVICS情報であると判断して、次にCPU54は、FM多重放送受信機1に向けてDGPS情報受信指示を送って(ステップ603)、DGPS情報の受信待ちの状態になり(ステップ604)、DGPS情報が送られてくるとこのDGPS情報に含まれる補正データを用いてGPS受信機44の測位位置の補正を行う(ステップ605)。
【0041】
(4)利用者の手動操作による所定のキー入力があったときにDGPS情報受信指示を送る場合の動作
図13は、利用者が操作盤42に備わった所定のキーを操作して手動で受信周波数の切り替えを指示した場合のナビゲーション装置1の動作手順を示す流れ図である。図8に示した動作手順のステップ200(DGPS情報受信要求ありか否かの監視)を、操作盤42の所定キーが押下されてDGPS情報受信のための周波数切り替え指示がなされたか否かを監視するステップ700の動作に置き換えた点が異なっている。すなわち、CPU54は、手動による受信周波数の切り替えが指示されるまでは、FM多重放送受信機1からVICS情報が送られてくると(ステップ201)、このVICS情報に含まれる交通情報の表示を行う(ステップ202)。また、CPU54は、手動による受信周波数の切り替えが指示されると、FM多重放送受信機1に向けてDGPS情報受信指示を送って(ステップ203)、DGPS情報の受信待ちの状態になり(ステップ204)、DGPS情報が送られてくるとこのDGPS情報に含まれる補正データを用いてGPS受信機44の測位位置の補正を行う(ステップ205)。
【0042】
なお、利用者が手動によってDGPS情報受信のための周波数切り替えを指示する場合とは、より高度な位置情報が必要になった場合であり、例えば雪道走行時にタイヤがスリップして自律航法では正確な自車位置検出が不可能であると判断した場合や、雪道や凍結路を走行するためにタイヤチェーンを装着した場合であってタイヤの径が変わることによって自律航法では正確な自車位置検出が不可能であると判断した場合等が考えられる。これらの場合には、それまで学習した距離補正データが役に立たなくなるので、学習リセットをかける必要があり、上述したDGPS情報受信によってGPS受信機44の測位位置の補正を行うことが好ましい。また、ナビゲーション装置2を車両に取り付けた直後も学習リセットがかかった状態にあり、所定の距離走行して距離補正の学習をするまでの間は、ナビゲーション装置2による位置検出精度が低いので、この間は上述したDGPS情報受信によってGPS受信機44の測位位置の補正を行うことが好ましい。
【0043】
上述したように、本実施形態のFM多重放送受信システムは、1台のFM多重放送受信機1を用いて受信周波数を切り替えて使用することにより、VICS情報が含まれるFM多重放送とDGPS情報が含まれるFM多重放送を受信することができるため、装置規模を小型化することができ、占有スペースを小さくするとともにコストの低減が可能となる。
【0044】
特に、VICS情報やDGPS情報のそれぞれは、常に連続して受信する必要はなく、必要なタイミングで切り替えて受信しても実用上の支障はない。この切り替えるタイミングとしては、(1)ナビゲーション装置2自身が必要と判断したとき、(2)所定の間隔で、(3)VICS情報を受信する必要がないとき、(4)利用者からの手動による指示があったとき等が考えられる。(1)のタイミングは、ナビゲーション装置2が所定の処理を行う上で正確なGPS測位位置が必要な場合であり、DGPSデータによって補正したGPS測位位置を使用することにより、正確な自車位置検出に伴うマップマッチングや経路誘導が可能となる。また、(2)のタイミングとしてDGPS情報の送信周期に合わせてDGPS情報の受信周波数に切り替えるようにすれば、DGPS情報が送られてくるわずかな時間だけDGPS情報を受信し、それ以外のほとんどの時間はVICS情報を受信することができ、効率よく両方の情報を受信することができる。(3)のタイミングは、VICS情報を優先的に受信するためのものであるが、同一データが送られてくる空き時間を利用して、効率よく両方の情報を受信することができる。(4)のタイミングには自律航法による自車位置の検出精度が低下する場合であってナビゲーション装置2自身ではその判断が難しい場合が含まれており、このような場合であってもDGPSデータによって補正した正確なGPS測位位置が得られるため、(1)の場合と同様に正確な自車位置検出に伴うマップマッチングや経路誘導等が可能となる。
【0045】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ナビゲーション装置2からFM多重放送受信機1に対してDGPS情報受信指示が送られたときに、FM多重放送受信機1において受信周波数の切り替えを行うようにしたが、一定時間経過毎にDGPS情報用に受信周波数を切り替える場合や、同一のVICS情報を受信したときにDGPS情報用に受信周波数を切り替える場合には、これらの切り替えタイミングの判断をFM多重放送受信機1内のCPU24が行うようにしてもよい。
【0046】
また、上述した実施形態では、FM多重放送受信機1から送られてくるDGPSデータをナビゲーションコントローラ50に入力するようにしたが、GPS受信機44に入力するようにしてもよい。すなわち、図14に示すように、FM多重放送受信機1のDGPS出力端子をGPS受信機44のDGPS入力端子に接続する。そして、GPS受信機44は、CPU54からDGPS入力指示を受け取ったときに、FM多重放送受信機1からDGPSデータを受け取り、自身が受信したGPS測位位置を補正し、この補正位置データをCPU54に送るようにしてもよい。
【0047】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、第1および第2の受信周波数が選択的に切り替え可能であって、人工衛星からの電波を受信して得られた位置と既知の位置との誤差に関する第1の情報を含む第1のFM多重放送と交通情報を含む第2の受信周波数とを受信することができ、受信周波数が異なる2種類の情報をナビゲーション装置に送る場合であっても1台のFM多重放送受信機を接続するだけでよいため、装置規模が大きくならず、システム全体のコストを低減することができる。
【0048】
特に、FM多重放送受信機における受信周波数の切り替えは、ナビゲーション装置のタイミング切替指示手段からFM多重放送受信機の周波数切替手段に指示されるタイミングで行われ、必要なときに正確な自車位置データを得ることができ、あるいは2種類の情報を効率よく取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した一実施形態のFM多重放送受信システムの構成を示す図である。
【図2】図1に示したFM多重放送受信機に接続されるナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図3】階層1の伝送路信号を示す図である。
【図4】階層2に対応したフレーム構造を示す図である。
【図5】階層3のデータパケットの構造を示す図である。
【図6】2つのデータパケットに含まれるDGPSデータの構造を示す図である。
【図7】FM多重放送受信機の動作手順を示す流れ図である。
【図8】必要なときにDGPS情報受信指示を送る場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図である。
【図9】ナビゲーション装置が行う通常の地図表示処理の一例を示す流れ図である。
【図10】ナビゲーション装置が行う通常の経路誘導処理の一例を示す図である。
【図11】所定の間隔でDGPS情報を要求する場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図である。
【図12】更新されていない同一のVICS情報が送られてきた場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図である。
【図13】利用者が手動で受信周波数の切り替えを指示した場合のナビゲーション装置の動作手順を示す流れ図である。
【図14】本実施形態の変形例の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 FM多重放送受信機
2 ナビゲーション装置
12 フロントエンド(F/E)
14 中間周波増幅/FM検波回路(IF/DET)
16 フィルタ回路
18 LMSK復調回路
20 同期回路
22 誤り検出訂正回路
24、54 CPU
26、56 メモリ
28、62 入出力インタフェース(IF)部
30 選局回路
Claims (4)
- 受信したFM多重放送からFM多重データを復調するFM多重放送受信機と、前記FM多重放送受信機に接続されるナビゲーション装置とを有するFM多重放送受信システムにおいて、
前記FM多重放送受信機は、人工衛星からの電波を受信して得られた位置と既知の位置との誤差に関する情報が前記FM多重データとして放送される第1の受信周波数と、交通情報を含む情報が前記FM多重データとして放送される第2の受信周波数とを、前記ナビゲーション装置から送られてくる受信周波数切替指示に応じて、前記第1の受信周波数あるいは前記第2の受信周波数に切り替える周波数切替手段を備え、
前記ナビゲーション装置は、車両の走行方位を算出する方位センサおよび車両の走行距離を算出する距離センサから車両位置を求める自律航法手段と、前記人工衛星からの電波を受信して車両位置を求めるGPS航法手段と、前記周波数切替手段における受信周波数の切替を指示する切替指示手段と、前記第1の受信周波数の情報に基づいて人工衛星からの電波を受信して得られた位置を補正する位置補正手段と、前記第2の受信周波数の情報に基づいて交通情報等の表示を行う表示手段とを備えるFM多重放送受信システムであって、
前記切替指示手段は、前記自律航法手段から求められる車両位置と前記GPS航法手段から求められる車両位置とが所定距離以上ずれた時、前記周波数切替手段における受信周波数を前記第2の受信周波数から前記第1の受信周波数に切り替える指示を出力することを特徴とするFM多重放送受信システム。 - 受信したFM多重放送からFM多重データを復調するFM多重放送受信機と、前記FM多重放送受信機に接続されるナビゲーション装置とを有するFM多重放送受信システムにおいて、
前記FM多重放送受信機は、人工衛星からの電波を受信して得られた位置と既知の位置との誤差に関する情報が前記FM多重データとして放送される第1の受信周波数と、交通情報を含む情報が前記FM多重データとして放送される第2の受信周波数とを、前記ナビゲーション装置から送られてくる受信周波数切替指示に応じて、前記第1の受信周波数あるいは前記第2の受信周波数に切り替える周波数切替手段を備え、
前記ナビゲーション装置は、車両の走行方位を算出する方位センサおよび車両の走行距離を算出する距離センサから車両位置を求める自律航法手段と、前記人工衛星からの電波を受信して車両位置を求めるGPS航法手段と、前記自律航法手段による車両位置と前記GPS航法手段による車両位置とに基づいて地図データ上の道路に車両位置をマッチングさせるマップマッチング手段と、前記周波数切替手段における受信周波数の切替を指示する切替指示手段と、前記第1の受信周波数の情報に基づいて人工衛星からの電波を受信して得られた位置を補正する位置補正手段と、前記第2の受信周波数の情報に基づいて交通情報等の表示を行う表示手段とを備えるFM多重放送受信システムであって、
前記切替指示手段は、前記マップマッチング手段において、車両位置をマッチングさせるための地図データ上に候補となる道路がない時、前記周波数切替手段における受信周波数を前記第2の受信周波数から前記第1の受信周波数に切り替える指示を出力することを特徴とするFM多重放送受信システム。 - 受信したFM多重放送からFM多重データを復調するFM多重放送受信機と、前記FM多重放送受信機に接続されるナビゲーション装置とを有するFM多重放送受信システムにおいて、
前記FM多重放送受信機は、人工衛星からの電波を受信して得られた位置と既知の位置との誤差に関する情報が前記FM多重データとして放送される第1の受信周波数と、交通情報を含む情報が前記FM多重データとして放送される第2の受信周波数とを、前記ナビゲーション装置から送られてくる受信周波数切替指示に応じて、前記第1の受信周波数あるいは前記第2の受信周波数に切り替える周波数切替手段を備え、
前記ナビゲーション装置は、車両の走行方位を算出する方位センサおよび車両の走行距離を算出する距離センサから車両位置を求める自律航法手段と、前記人工衛星からの電波を受信して車両位置を求めるGPS航法手段と、前記自律航法手段による車両位置と前記GPS航法手段による車両位置とに基づいて地図データ上の道路に車両位置をマッチングさせるマップマッチング手段と、前記周波数切替手段における受信周波数の切替を指示する切替指示手段と、前記第1の受信周波数の情報に基づいて人工衛星からの電波を受信して得られた位置を補正する位置補正手段と、前記第2の受信周波数の情報に基づいて交通情報等の表示を行う表示手段とを備えるFM多重放送受信システムであって、
前記切替指示手段は、前記マップマッチング手段において、車両位置をマッチングさせるための地図データ上の候補となる道路が所定数以上ある時、前記周波数切替手段における受信周波数を前記第2の受信周波数から前記第1の受信周波数に切り替える指示を出力することを特徴とするFM多重放送受信システム。 - 受信したFM多重放送からFM多重データを復調するFM多重放送受信機と、前記FM多重放送受信機に接続されるナビゲーション装置とを有するFM多重放送受信システムにおいて、
前記FM多重放送受信機は、人工衛星からの電波を受信して得られた位置と既知の位置との誤差に関する情報が前記FM多重データとして放送される第1の受信周波数と、交通情報を含む情報が前記FM多重データとして放送される第2の受信周波数とを、前記ナビゲーション装置から送られてくる受信周波数切替指示に応じて、前記第1の受信周波数あるいは前記第2の受信周波数に切り替える周波数切替手段を備え、
前記ナビゲーション装置は、車両の走行方位を算出する方位センサおよび車両の走行距離を算出する距離センサから車両位置を求める自律航法手段と、前記人工衛星からの電波を受信して車両位置を求めるGPS航法手段と、前記自律航法手段による車両位置と前記GPS航法手段による車両位置とに基づいて地図データ上の道路に車両位置をマッチングさせるマップマッチング手段と、車両位置から目的地までの誘導経路を探索する経路探索手段と、前記経路探索手段で求められる誘導経路を誘導する経路誘導手段と、前記周波数切替手段における受信周波数の切替を指示する切替指示手段と、前記第1の受信周波数の情報に基づいて人工衛星からの電波を受信して得られた位置を補正する位置補正手段と、前記第2の受信周波数の情報に基づいて交通情報等の表示を行う表示手段とを備えるFM多重放送受信システムであって、
前記切替指示手段は、車両位置が前記誘導経路を外れたか否かの監視を行う時、前記周波数切替手段における受信周波数を前記第2の受信周波数から前記第1の受信周波数に切り替える指示を出力することを特徴とするFM多重放送受信システム。
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