JPH02102473A

JPH02102473A - 車両位置検出・走行方向判別方法

Info

Publication number: JPH02102473A
Application number: JP25491388A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Hirose; 敏之広瀬
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1990-04-16
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JP2653852B2

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）本発明は、自動車等の車両が道路上等を走行する際に、
電波、を用いて自己の位置及びその走行方向を検出・判
定する方法に関するものである。

（従来の技術）走行中の車両位置及び動態を中央の車両管理センタへ自
動的に伝送し、車両管理センタで常時把握するいわゆる
車両位置等自動表示システムが実用化されているが、こ
の車両位置検出方法として分散送信方式、分散受信方式
、半自動方式等によるものが知られている（例えば、電
子情報通信学会ハンドブック委員会綿「電子情報通信ハ
ンドブック第２分冊」（昭６３−３−３０）オーム社Ｐ
、２４８７−２４８８　）。

分散送信方式は第２図に示すように、サービスエリア（
Ａゾーン、Ｂゾーン、・・・等）内の要所に位置信号電
波Ｆを常時発射する無線送信局（サインポストＳＰ１．
ＳＰ２．・・・）が複数個分散配置され、これに近づい
た車両が位置信号を受信後、それを車両管理センタへ送
信することによ多位置を把握する方式である。分散受信
方式は第３図に示すように、サービスエリア内の要所に
無線受信局（Ｒ１゜Ｒ２，・・・）が複数配置され、各
受信局は有線で車両管理センタに接続されておシ、車両
から車両番号と動態情報か送信されると、近くの受信局
がこれら信号を受信し、車両管理センタに連絡すること
により位置を把握する方式である。半自動方式は第４図
に示すように、サービスエリアをユーザの運行管理など
の条件により適当に分割し、車両には分割ゾーンに対応
するボタンのめる設定器を用意し、現在位置を手動でボ
タン操作し、その清報を車両管理センタへ自動送缶する
ことによ多位置を把握する方式である。

これらの３種類の方式は、いずれも車両位置を有効に把
握することはできるが、車両位置の精度は、分散送信方
式ではサインポストの電波の有効受信範囲の精度であシ
、分散受信方式では配置された無線受信局の受信範囲が
精度であり、半自動方式では分割されたサービスエリア
が精度である。

この車両位置情報を、例えば車両の進行方向に対する誘
導に使用しようとすると、例えば１０ｍ先の交差点を曲
がることを誘導しようとすると、精度が大幅に不足する
。都市部における道路の設置状況からすると、交差点等
の位置情報は少くとも数ｍの精度で表示する必要がある
。

そこで、以下に説明する車両位置検出方法が従来考えら
れていた。第５図はこの方法に用いられるサインポスト
無線部の構成例である。第５図において、位置情報を含
んだ信号は処理部２９を介してサインポスト無線部２１
の変調器２３に加えられる。変調器２３は信号源２２か
らの無線周波数帯の搬送波を前記信号に基づ藝て周波数
変調又は位相変調（以下、主変調という）する。変調器
２３の出力は２分岐され、ＡＭ変調器２４．２５に印加
されて相互に逆相となる低周波信号によｐＡＭ変調（以
下、副変調という）を受ける。このＡＭ変調度は主変調
の変調内容に影響をおよぼさないよう、例えば１０％程
度の浅い変調度に設定されている。ＡＭ変調器２４．２
５の出力は各々アンテナ２７．２８に入力される。アン
テナ２７゜２８は第６図に示すように道路の脇又は道路
上の空間に、各々道路の方向に個別に向くように設置さ
れておシ１２合成されたアンテナの指向性ノ２ターンは
同図に示すようになっている。

第６図に示す指向性７９ターンを有するサインポストの
下を車両が通過すると、該車両に搭載された受信機の入
力電界は第７図のように変化する。

すなわち、車両が地上のアンテナ位置Ｐに近かづくに従
って主変調された信号成分Ａは増大し、アンテナの直下
でピークに達し、離れるに従って減少していく。従って
サインポストと車載受信機の間で十分良好な通信を行う
ことができる。一方、副変調された信号成分（ＡＭ成分
）Ｂは、指向性合成面においてＡＭ成分が逆相であるた
め打ち消しあって低下し、アンテナ位置Ｐの地点で最も
小さくなシ、位相合成面以外においては逆相電波が減少
するため主変調された信号成分Ａと同様の傾向を示す。

従って、復調した副変調信号の最も減少する地点を表示
すれば数ｍの精度で車両がサインポスト下を通過したこ
とを車載受信機側で知ることができる。

又、走行方向の判別方法は以下の通シである。

例え・ば、第５図に示す変調器２３に印加される主変調
信号がフレーム構造をもつデータである場合に、その各
フレームの先頭とＡＭ変調器２４゜２５に印加される副
変調信号との立上シを同相又は逆相となるように同期さ
せ、第８図（、）に示すように立上シが同相である主及
び副変調信号により変調された電波をアンテナ２６から
路上の上多方向に発射し、第８図（ｂ）に示すように立
上りが逆相である主及び副変調信号により変調された電
波をアンテナ２７から路上の下り、方向に発射するよう
に予め決めておけば、車両受信機側は復調した主変調信
号と副変調信号との位相関係を調べることにより路上の
上多方向と下多方向とを判別することができ、サインポ
ストに対するどの方向から車両が接近し、通過したかを
知ることができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記方法には以下の問題点がある。

（１）、判定することのできる走行方向は、例えば上シ
方向及・び下シ方向の２種類のみであって、交差点等の
３ケ所以上の方向にかかわる判別はできない。（２）、
主変調信号が時間的な区切りのある例えばフレーム構造
を有する信号でない場合には、主変調信号と副変調信号
との相関を確立することができず、走行方向の判定がで
きない。（３）、車載受信機に主変調信号を復調するた
めの復調器が無いと、主変調信号と副変調信号との相関
がとれないので該復調器の設置を必須とし、従って装置
の簡略化が困難となる。

特に上記（１）の問題点は犬きく、通常の交差点では交
差点に入る前に位置を知ろうとする場合、交差点の手前
に４ケ所のサインポストを設ける必要がある。

本発明は以上の問題点を除去し、多方向の走行方向の判
別が可能であり、主変調信号の種類等に制限されること
がなく、副変調信号の検出のみでよく、主変調成分の復
調を必要としない構成の簡単な車両位置検出・走行方向
判別の方法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、無線周波数信号を複数に分岐する分岐回路と
、前記分岐回路からの各出力をそれぞれ周波数が異る副
変調入力信号により振幅変調する変調器と、前記各変調
器の出力をそれぞれ道路の所定方向に送信するアンテナ
とをサインポスト無線部に備え、受信入力から振幅変調
成分を復調する復調器と、前記復調器の出力を複数に分
岐する分岐回路と、前記分岐回路の各出力からそれぞれ
周波数が異る副変調入力信号を抽出するフィルタと、前
記フィルタからの各副変調入力信号の振幅を比較して最
もレベルの高い副変調入力信号を表示する表示信号を出
力する振幅比較回路とを車載受信部に備え、前記サイン
ポスト無線部から送信される電波を前記車載受信部によ
り受信し前記比較回路の表示信号により車両の位置と走
行方向を知ることを特徴とする車両位置検出・走行方向
判別方法である。

（作用）本発明は、交差点等におけるｎ方向の道路にそれぞれ異
なる周波数を予め割当てておき、割当てられた周波数の
副変調入力信号により振幅変調した電波をサインポスト
から対応する道路方向にそれぞれ送信する。

ここを通過する車両等は、この電波を受信し、前記副変
調入力信号を復調してその変化を調べる。

車両等は予め方向と周波数との対応関係を記憶しておき
、サインポストの位置を知っていれば、復調した最も高
レベルの副変調入力信号の周波数及び他側変調入力信号
への切替シ地点を検出することにより車両の位置、走行
方向を知ることができる。

（実施例）第１図は本発明の実施例の構成を示すものであって、（
ａ）はサインポストに設置される無線部の構成、（ｂ）
はサインポスト無線部の出力を受信する車両受信部の構
成である。

まず、サインポスト無線部において、１は無線周波数信
号源であって、システムによってはデータ又は音声信号
により主変調されている電力を出力とする。２は交差点
に集ってくる道路の数ｎに対応するｎ分、枝回路であり
、例えば四つ角の場合ｎは出力数はｎ＝４に設定される
。３−１〜３−ｎはＡＭ変調器、４−１〜４−ｎは副変
調入力信号源（４−２〜４−ｎは図示せず）である。Ａ
Ｍ変調器と副変調入力信号源は一対で構成され、ｎ分岐
回路２の出力数ｎに対応してｎ対設けられておシ、副変
調入力信号源４−１〜４−ｎは出力周波数は各々ｆ１　
、　ｆ２１・・・、ｆｎである。５−１〜５−ｎはアン
テナであり、各ＡＭ変調器３−１〜３−ｎに対応してｎ
個設置されて勢る。このアンテナは路上のサインポスト
上に設置され、道路形状に合せて、指向性合成される。

次に車両受信部において、６は車両に設置されるアンテ
ナ、７は受信機、８は主変調信号復調出力用の端子、９
は副変調信号復調部、１０はＡＭ復調器、１１はｎ分岐
回路、ｌ　２−１−１２−　ｎは周波数ｆ１．ｆ２．・
・・、ｆｎに対応した帯域通過形フィルタ（ＢＰＦ　）
、１３は各ＢＰＦ　１２−１〜１２−ｎからの出力を比
較する振幅比較回路、１４は表示信号を出力する出力端
子である。

次に、本実施例の動作を説明する。なお、簡単のため、
四つ角の場合（ｎ＝４）の場合を例にとり、サインポス
ト及びアンテナは第１１図に示すように設置されている
ものとする。

第１図において、無線周波数信号源ｌからの無線周波数
信号はｎ分岐回路２によって４分岐され、ＡＭ変調器３
−１〜３−４にそれぞれ入力される。

ＡＭ変調器３−１〜３−４は、入力された無線周波数信
号を対応する副変調入力信号源４−１〜４−４からの周
波数が！１〜ｆ４なる信号によりそれぞれＡＭ変調し、
アンテナ５−１〜５−４に給電する。アンテナ５−１〜
５−４は第１１図（アンテナ５−１〜５−４はそれぞれ
ＡＮＴ１〜ＡＮＴ４の記号で表示しである）に示すよう
に交差点の真上に、それぞれ帛９束、北、西の方向にむ
けて設置され、指向合成しである。

第１１図に示す交差点に南方向から車両が進入し、東方
向に曲った場合を例にとると、該車両の車両アンテナ６
の受信入力は走行するに従って第９図に示すような変化
を示す。すなわち、合成主変調波信号成分Ｃはサインポ
スト位置Ｐにおいてピーク値を示すが、アンテナＡＮＴ
　、からの周波数が１１なる副変調波成分Ａ及びアンテ
ナＡＮＴ２からの周波数がｆ２なる副変調波成分Ｂはサ
インポスト位置Ｐに対して対象の位置でピーク値を示し
、サインポスト位置Ｐにおいてほぼ同じ値を示す。なお
、サインポスト位置Ｐの近傍では、アンテナＡＮＴ５゜
ＡＮＴ４からの周波数がｆ３　ｔ　ｆ４なる副変調波成
分も同時に受信されるが、本例では直接動作に影響を及
ぼさないので省略しである。

車両アンテナ６により受信された受信入力は受信機７に
より中間周波数帯に変換され、その一部が副変調信号復
調部９のＡＭ復調器ｌＯに送出される。ＡＭ復調器１０
は入力信号のＡＭ成分を復調しれ分岐回路１１に送出す
る。ｎ分岐回路１１は入力を４分岐し、それぞれ帯域通
過形フィルタ（ＢＰＦｌ　〜ＢＰＦ４）　１２−１〜１
２−　ｎに送出する。

ＢＰＦｌ７２−１〜ＢＰＦｎ１２−ｎはそれぞれ周波数
ｆ１〜ｆ４の成分のみを抽出し、振幅比較回路１３に送
出する。振幅比較回路１３は各周波数成分のレベルを比
較し最も高いレベルの成分がいずれであるかを示す表示
信号を出力端子１４から出力する。

振幅比較回路１３の出力は、本例の場合第１０図に示す
ようになる。すなわち、車両が南方向からサインポスト
位置Ｐに向って進入しサインポストからの電波の受信可
能範囲内に入ると、振幅比較回路１３から周波数がｆｌ
なる成分が最も高いことを示す表示信号が出力さる。車
両が交差点に入シ東方向に曲るとき、つまシサインポス
ト位置Ｐの近傍で振幅比較回路１３からの出力は反転し
、周波数がｆ２なる成分が最も高りことを示す表示信号
が出力され、以後車両が受信可能範囲を脱するまで出力
される。この表示信号の変化により車両が南から進入し
東へ曲ったこと及び信号レベルの変化点検出によりサイ
ンポスト位置直下を通過したことを判別し、検出するこ
とができる。

第１２図は直線道路上に設置されるサインポストの副変
調周波数の設定例を示す。サインポストを中心として、
上シ方向、下り方向に対応するアンテナＡＮＴ１　、　
ＡＮＴ３を設置し、その副変調周波数をそれぞれｆ、１
＊ｆ５に選定すれば、サインポストの真下の通過点及び
走行方向の検出・判別を同様に行うことができる。

第１３図は交差する道路の幅が広いため、交差点の中心
の真上にアンテナを設置することができない場合の設置
例を示す。４基のアンテナＡＮＴ　１〜ＡＮで４をそれ
ぞれ４方向に別々に設置し、その副変調周波数をそれぞ
れｆｌ　＋　ｆ２　＋　ｆ５　＋　ｆ４に選定する。し
かし、アンテナが別々に離れて設置されているため、ア
ンテナとアンテナとの間を車両が通過する間、受信入力
は無くなる。そこで、交差点間進入する以前の副変調波
成分の周波数及びレベルを記憶し、次いで他の副変調波
成分を受信したときその周波数及びレベルと先に記憶し
た周波数及びレベルとをそれぞれ比較することにより、
同様にしてサインポスト直下の通過を検出し、走行方向
を判別することができる。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように本発明によれば、交差点等
のｎ方向に対応してｎ種の副変調周波数を用いているの
で、上シ、下りの２種類のみの場合に限定されることな
く、多方向の走行方向の判別２位置検出が可能となる。

又、主変調成分を復調する必要がなく、副変調成分の検
・出のみで走行方向の判別１位置検出をすることができ
るので、装置構成の簡単化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は分散送信方
式による位置検出方法の説明図、第３図は分散受信方式
による位置検出方法の説明図、第４図は半自動方式によ
る位置検出方法の説明図、第５図は従来のサインポスト
無線部の構成を示す図、第６図は合成されたアンテナの
指向性パターン、第７図は車載受信機の入力電界を示す
図、第８図は主変調信号と副変調信号の相関を示す図、
第９図は車両アンテナの受信入力を示す図、第１０図は
振幅比較器の出力を示す図、第１１図は交差路の設置例
、Ｍ２Ｓ図は直線路の設置例、第１３図は交差路の設置
例の変形である。ｌ・・・無線周波数信号源、２・・・ｎ分岐回路、３−
１〜３−ｎ・・・ＡＭ変調器、４−１〜４−ｎ・・・副
変調入力信号源、５−１〜５−ｎ・・・アンテナ、６・
・・車両アンテナ、７・・・受信機、８・・・出力端子
、９・・・副変調信号復調部、１−０・・・ＡＭ復調器
、１ノ・・・ｎ分岐回路、１２−１−１２−　ｎ　・・
・ＢＰＦ　、　１３　・・・振幅比較回路、Ｊ４・・・
表示出力端子。特許出願人　　沖電気工業株式会社゛′ｚ゛１−１７哨１軟カシ書方式ｔコよ４イｆ！検工方沃第２図（０け）ボ°スト！！！糸匁都０１図受イ套方武゛１：よｚａ：ｆｆｉ＆土がム第３図＋ｂ＋ｊｒＪ＋ｆイ第５部２トζ発日月ご＾実施イタイ１ｔ４１八と゛第１図本臼動万式にコろイ立１１金゛土方：云第４図従来のサン木°スト倉緯部。構成４ｎ良さ！Ｌ　（−アンテナａ才ａ句住）ぐクーン第６
図車両アンテナの受４８人力第９図土畳巾昌ｒし鮫ａｙ各Φ記力第１０図Ｂ受イ言搬ｎ入力訃第７図土受＠俺号と副書１周イ薯号、２相関第８図（ｂｌ中交差路の酸１例第１１図１身廟（路ｎ設：１艷イ列第１２図く二差ｇｃり麿ス乏ｌイ？Ｊめ答【ザＴ多第１３図

Claims

【特許請求の範囲】　無線周波数信号を複数に分岐する分岐回路と、前記分
岐回路からの各出力をそれぞれ周波数が異る副変調入力
信号により振幅変調する変調器と、前記各変調器の出力
をそれぞれ道路の所定方向に送信するアンテナとをサインポスト無線部に備え、受信入力から振幅変調成分を復調する復調器と、前記復
調器の出力を複数に分岐する分岐回路と、前記分岐回路
の各出力からそれぞれ周波数が異る副変調入力信号を抽
出するフィルタと、前記フィルタからの各副変調入力信号の振幅を比較して
最もレベルの高い副変調入力信号を表示する表示信号を
出力する振幅比較回路と、を車載受信部に備え、前記サインポスト無線部から送信される電波を前記車載
受信部により受信し前記比較回路の表示信号により車両
の位置と走行方向を知ることを特徴とする車両位置検出
・走行方向判別方法。