JPH1123684A

JPH1123684A - 電波ビーコン受信装置

Info

Publication number: JPH1123684A
Application number: JP17358997A
Authority: JP
Inventors: Toru Tateishi; 亨立石; Chikao Kume; 千佳夫久米
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】正確なタイミングで情報を通知しかつ自車位
置の補正を正確に行える移動体ナビゲーション装置用の
電波ビーコン受信装置を提供すること。【解決手段】電波ビーコン受信装置１０は、電波ビー
コン出力アンテナの下を通過することで位相の反転を検
知し受信情報を移動体ナビゲーション装置１に通知す
る。この通知情報の中に位相変化異常検知信号を設け
る。この信号は通常は不明情報を送信し、電波ビーコン
受信装置１０が位相変化正常と判定した場合に位相変化
正常情報を、位相検知異常と判定した場合に異常情報を
格納して同信号を移動体ナビゲーション装置１に送信
し、移動体ナビゲーション装置１では同信号を受信した
場合には電波ビーコン情報による位置補正処理を行わな
いようにする。従って、以上の処理を行うことで位相変
化異常検知を行った場合には誤った位置補正を行わない
ようにすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受信位置精度向上
が行えるようにした移動体ナビゲーション装置における
電波ビーコン受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、船舶、航空機、自動車等の各種移
動体に対して、複数個の人工衛星から電波を送信し、そ
れぞれの移動体が電波を受信し、自己と人工衛星との距
離を求め自己の現在位置を求めるための装置として、Ｇ
ＰＳ測位装置が有効であることが注目されてきている。
ここで、ＧＰＳ測位装置とは、全世界測位システム（Ｇ
ｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）
に属する人工衛星群の内複数個の人工衛星からの電波を
同時に受信して移動体の現在位置を知ることができるよ
うにされた装置である。さらに、ＧＰＳ測位装置から求
めることのできる移動体の現在位置をリアルタイムに表
示装置に表示することで移動体の動きを示すナビゲーシ
ョン装置がある。しかし、ＧＰＳ測位装置から求めるこ
とのできる自車位置の誤差は大きく、また、快適かつ安
全な運行のために渋滞や事故の情報なども求められ、Ｆ
Ｍ文字多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等の交通情
報伝達手段が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の移動体用ナビゲーション装置では、移動しながら情
報を受信するため電波ビーコン等の発信源が正確な発信
源座標を通知してきても、自己と発信源との位置関係を
正確に把握することが難しく、発信源から離れた場所で
信号の位相変化検知を行う場合が有り、誤った場所で発
信源位置通過判定を行う場合があった。

【０００４】そこで本発明は、移動体ナビゲーションが
自位置を正確に補正できる電波ビーコン受信装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電波ビーコン受
信装置は、通信衛星と自己の距離を求め自己の現在位置
を検出する測位部と、道路上に設置されたビーコンから
の信号を受信し、道路・交通情報通知や自車位置の補正
を行う補正手段とを備えた移動体ナビゲーション装置に
おいて、ビーコン直下通過時の位相変化異常検知手段を
備え、位相変化が異常と判断される時にはＡＭ位相変化
信号および電波ビーコン位置データに併せて位相変化異
常検知信号を前記移動体ナビゲーション装置に出力する
電波ビーコン受信装置であって、位相変化信号および電
波ビーコンアンテナ位置データに応じて自車位置を補正
し、かつ位相変化異常検知信号がある場合には自車位置
補正を行わない移動体ナビゲーション装置に接続するよ
うにした。

【０００６】この構成により、移動体ナビゲーション装
置用電波ビーコン受信装置における位相変化検知を正確
に行い、かつ位相検知異常の場合、その旨をすばやく移
動体ナビゲーション装置に通知することで、移動体ナビ
ゲーションが自位置を正確に補正できるようにしたもの
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１の発明の電波ビーコン受
信装置は、通信衛星と自己の距離を求め自己の現在位置
を検出する測位部と、道路上に設置されたビーコンから
の信号を受信し、道路・交通情報通知や自車位置の補正
を行う補正手段とを備えた移動体ナビゲーション装置に
おいて、ビーコン直下通過時の位相変化異常検知手段を
備え、位相変化が異常と判断される時にはＡＭ位相変化
信号および電波ビーコン位置データに併せて位相変化異
常検知信号を前記移動体ナビゲーション装置に出力する
電波ビーコン受信装置であって、位相変化信号および電
波ビーコンアンテナ位置データに応じて自車位置を補正
し、かつ位相変化異常検知信号がある場合には自車位置
補正を行わない移動体ナビゲーション装置に接続するよ
うにした。そしてこの構成により、位相変化検知を正確
に行い、かつ位相検知異常の場合、その旨をすばやく移
動体ナビゲーション装置に通知することで、移動体ナビ
ゲーションが自位置を正確に補正できる。

【０００８】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施の形態における移
動体ナビゲーション装置用電波ビーコン受信装置の構成
図、図２は同位相検知異常信号の例図、図３、図４、図
５は同位相変化異常検知の説明図、図６、図７、図８は
同位相変化異常検知のフローチャート、図９は同位相変
化異常検知の説明図、図１０、図１１は同位相変化異常
検知のフローチャートである。

【０００９】図１において、移動体ナビゲーション装置
１はＧＰＳからの信号や車速パルス等の情報をもとに自
己の現在位置を常時求め、地図情報・データベース等と
加工を行い、表示装置等で使用者にさまざまな情報を伝
える。電波ビーコン受信装置１０は、移動体ナビゲーシ
ョン装置１と専用通信装置２で結ばれ、情報の送受信を
行う。３は電波ビーコン信号受信用アンテナで、道路上
に設置された電波ビーコン発信装置から送出される電波
ビーコン信号を受信するためのものである。通信制御部
４は、電波ビーコン受信装置１０で処理された情報を移
動体ナビゲーション装置１へ送信するための制御を行
う。

【００１０】電波ビーコン受信装置処理部５は、電波ビ
ーコン信号を調べ、速度判定情報、受信情報、ステータ
ス情報を作成し、それぞれの情報の処理部に渡すととも
に、それぞれの処理部で処理された結果を判定し通信制
御部４を通して移動体ナビゲーション装置１へ通知を行
う。受信情報記憶処理部６は、受信した情報を情報の中
身（更新情報、大区分ＩＤ、フレーム番号等）に従って
受信情報を整理し記憶装置に保存する。また、受信情報
のステータス情報（位相情報、ＣＲＣ、ＣＤ、割込み
等）を時系列にＮケース分保存する。速度判定処理部７
では、同一電波ビーコン発信装置から発信される信号の
連続受信時間を調べ、移動体が通常の走行を行っている
か渋滞などで低速走行を行っているかを判定する。

【００１１】位相判定処理部８は、蓄積された位相情報
を元に電波ビーコン受信装置と電波ビーコン発信装置の
現在の位置関係を調べる。補正処理部９は、位相判定処
理部８により位相変化検知が行われた後の電波ビーコン
情報のステータスを調べ、位相判定処理部８が行った位
相変化検知が誤っている可能性の有無を判定し、可能性
有りの場合、電波ビーコン受信装置処理部５を通してそ
の旨を移動体ナビゲーション装置１へ通知する。

【００１２】次に動作を説明する。電波ビーコン受信装
置１０は、電波ビーコン出力アンテナの下を通過するこ
とで位相の反転を検知し受信情報を移動体ナビゲーショ
ン装置１に通知する。ここで、この通知情報の中に位相
変化異常検知信号を設ける（図２のステータスＳ）。こ
の信号は、通常は不明情報を送信し、電波ビーコン受信
装置１０が位相変化正常と判定した場合に位相変化正常
情報を、位相検知異常と判定した場合に異常情報を格納
して同信号を移動体ナビゲーション装置１に送信し、移
動体ナビゲーション装置１では、同信号を受信した場合
には電波ビーコン情報による位置補正処理を行わないよ
うにする。従って、以上の処理を行うことで位相変化異
常検知を行った場合には誤った位置補正を行わないよう
にすることができる。

【００１３】次に、請求項２に係る処理の流れを図３を
参照して説明する。位相変化異常検知手段として、電波
ビーコン受信装置１０が位相変化を検知（図３の１１）
した後、一定時間（図３の１２）以内に再度位相変化
（図３の１３）を検知した場合、位相変化検知が異常で
あったとする方法である。電波ビーコン受信装置１０
は、位相変化が確定すると、異常検知処理を開始する
（図３の１４）。電波ビーコン受信装置１０は、位相変
化検知後も同じビーコンＩＤの受信信号を調べ、位相変
化発生の有無を調べる。位相変化を検知した場合、前回
の位相変化検知から一定時間以内の場合、位相変化検知
異常信号を作成し、移動体ナビゲーション装置１へ通知
する。位相変化検知後、新たな受信可能電波ビーコン信
号（ビーコンＩＤの異なる信号を受信することで、前回
検知した位相変化の異常監視を終了する。

【００１４】次に請求項３に係る処理の流れを図４を参
照して説明する。位相変化異常検知手段として、通常の
位相変化検知を行う第１のＡＭ積分手段１５に加え、第
１のＡＭ積分手段１５より時定数を長くした第２のＡＭ
積分手段１６を設け、２つのＡＭ積分手段１５、１６を
用いて位相検知を行うようにする。それぞれのＡＭ積分
手段１５、１６による位相検知時間の差（図４の１７）
を求め、一定時間以上時間差がある場合に位相変化検知
異常として位相変化検知異常信号を作成し移動体ナビゲ
ーション装置へ通知する。また、位相検知時間の差が一
定時間以下の場合は、位相変化検知正常終了とする。

【００１５】次に請求項４に係る動作を図５を参照して
説明する。位相変化異常検知手段として、電波ビーコン
信号受信用アンテナ３を、進行方向側に指向性を持つよ
うにし、アンテナ通過前と通過後でデータ受信に差がつ
きやすくなるようにすることで、位相方向異常検知を行
えるようにした。

【００１６】次に請求項５に係る動作を図６を参照して
説明する。位相変化異常検知手段として、位相変化検知
後の受信ステータスより正常受信フレーム数を数えるフ
レームカウンターを設け、位相変化検知から一定時間後
の正常受信フレーム数が基準数以上ある場合、位相変化
異常検知として位相変化異常検知信号を作成し移動体ナ
ビゲーション装置へ通知する。以下、同処理の手順を述
べる。

【００１７】まず前提条件（前処理）として、電波ビー
コン位相検知処理により位相変化検知する。また正常受
信フレームカウンター初期化する。また位相変化異常検
知タイマーセットする。

【００１８】さて、ステップ１において、受信データの
ＣＲＣを調べる。正常受信ならばステップ２へ移行し、
異常ならばステップ３へ移行する。次にステップ２にお
いて正常受信フレームカウンター更新を行う。次にステ
ップ３において、位相変化検知タイマーを調べる（一定
時間経過？）。未経過ならばステップ１へ、経過済みな
らばステップ４へ移行する。次にステップ４において、
正常受信フレームカウンターを調べる。基準値以内なら
ば位相変化検知正常終了出力（ステップ６）、基準値を
越えた場合は位相変化異常検知を出力（ステップ５）し
処理を終了する。

【００１９】次に、請求項６に係る動作を図７を参照し
て説明する。位相変化異常検知手段として、位相変化検
知後の受信ステータス数を数えるカウンターと、その内
の正常受信フレーム数を数えるカウンターを設け、位相
変化検知後の正常受信フレームの割合が基準数以上ある
場合、位相変化異常検知として位相変化異常検知信号を
作成し移動体ナビゲーション装置へ通知することで、位
相変化異常検知に必要な時間の短縮を図る。以下、同処
理の手順を述べる。

【００２０】まず前提条件（前処理）として、電波ビー
コン位相検知処理により位相変化検知する。また全受信
フレームカウンター初期化する。また正常受信フレーム
カウンター初期化する。また位相変化異常検知タイマー
セットする。

【００２１】さて、ステップ７において、全受信フレー
ムカウンター更新を行う。次にステップ８において、受
信データのＣＲＣを調べる。正常受信ならばステップ９
へ、異常ならばステップ１０へ移行する。次にステップ
９において、正常受信フレームカウンター更新し、ステ
ップ１０において、正常受信フレームカウンターと全受
信フレームカウンターを比べる。基準値以内ならば位相
変化検知正常終了出力（ステップ１１）、基準値を越え
た場合は位相変化異常検知を出力（ステップ１２）し処
理を終了する。

【００２２】次に請求項７に係る動作を図８を参照して
説明する。位相変化異常検知手段として、位相変化検知
直前の一定期間の受信ステータスより正常受信フレーム
数を求め、その値が基準値以下の場合位相変化異常検知
として位相変化検知を無効にし、再度位相変化検知処理
を開始する。以下、同処理の手順を述べる。

【００２３】まず前提条件（前処理）として、電波ビー
コン位相検知処理により位相変化検知する。また正常受
信フレームカウンター初期化する。

【００２４】さてステップ１３において、受信データの
ＣＲＣを調べる。正常受信ならばステップ１４へ、異常
ならばステップ１５へ移行する。次にステップ１４にお
いて、正常受信フレームカウンター更新する。次にステ
ップ１５において、ＣＲＣ調査フレームデータ数を調べ
る（位相変化検知候補地点よりＮ個前までのフレームデ
ータの受信状況を調べる）。基準数調査済みならばステ
ップ１６へ、未ならばステップ１３へ移行する。次にス
テップ１６において、正常受信フレームカウンターを調
べる。基準範囲内ならば位相変化検知正常終了出力（ス
テップ１７）、基準範囲外の場合は位相変化異常検知を
出力（ステップ１８）し処理を終了する。

【００２５】次に請求項８に係る動作を図９および図１
０を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、
電波ビーコン情報のステータスの内、正常ＣＤ受信回数
を数えるカウンターを設ける。ＣＤはアンテナの近傍の
みで正常（図９のＴ）となるので、同カウンターの値が
基準値以上の値となった場合に移動速度が低速（渋滞
等）判断し、位相変化が正常に行えない旨を位相変化異
常検知として位相変化異常検知信号を作成し移動体ナビ
ゲーション装置へ通知する。以下、同処理の手順を述べ
る。

【００２６】まずステップ１９において、受信データの
ＣＤを調べる。ＣＤが正常の場合ステップ２０へ、異常
の場合ステップ２５へ移行する。次にステップ２０にお
いて、異常検知中情報を調べる。異常検知中ならばステ
ップ２２へ、それ以外ならばステップ２１へ移行する。
次にステップ２１において、ＣＤ正常受信回数を数える
カウンターとＣＤ異常受信回数を数えるカウンターを初
期化し、異常検知中状態に状態遷移しステップ２２へ移
行する。次にステップ２２において、正常ＣＤ受信回カ
ウンターを更新する。次にステップ２３において、正常
ＣＤ受信回カウンターを調べる。基準範囲外の場合は位
相変化異常検知を出力（ステップ２４）し処理を終了す
る。基準範囲内の場合は、そのまま処理を終了する。次
にステップ２５において、ＣＤ異常受信カウンター更新
する。次にステップ２６において、ＣＤ異常受信カウン
ターを調べる。ＣＤ異常受信カウンターが基準値を越え
た場合は電波ビーコン受信エリアを出たものとして、異
常検知中情報を初期化し処理を終了する（ステップ２
７）。

【００２７】次に請求項９に係る動作を図１１を参照し
て説明する。位相変化異常検知手段として、位相変化検
知前後の受信ステータスより正常受信フレーム数を数え
るカウンターをそれぞれに設け、位相変化検知前後の正
常受信フレーム数を比較した結果が基準値以下の場合、
位相変化異常検知として位相変化異常検知信号を作成し
移動体ナビゲーション装置へ通知する。以下、同処理の
手順を述べる。

【００２８】まず前提条件（前処理）として、電波ビー
コン位相検知処理により位相変化検知する。またアンテ
ナ前正常受信フレームカウンター初期化する。またアン
テナ後正常受信フレームカウンター初期化する。

【００２９】さてステップ２８において、受信データの
ＣＲＣを調べる。正常受信ならばステップ２９へ、異常
ならばステップ３０へ移行する。次にステップ２９にお
いて、アンテナ後正常受信フレームカウンター更新す
る。次にステップ３０において、アンテナ前正常受信フ
レームのステータスを調べる。正常受信ならば、ステッ
プ３１へ、異常ならばステップ３２へ移行する。次にス
テップ３１において、アンテナ前正常受信フレームカウ
ンター更新する。次にステップ３２において、規定範囲
のステータスを調査したかどうか判定する。調査未なら
ばそのまま処理を終了する。調査済みならば、位相変化
異常判定処理へ（ステップ３３）移行する。次にステッ
プ３３において、アンテナ前正常受信フレームカウンタ
ーとアンテナ後正常受信フレームカウンターを比較す
る。比較した結果が基準値以上ならば、位相変化検知正
常終了する。基準値以下ならば、ステップ３２へ移行す
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、移動体ナビゲーション
装置用電波ビーコン受信装置の位相変化検知を正確に行
い、かつ位相検知異常の場合、その旨をすばやく移動体
ナビゲーション装置に通知することで、移動体ナビゲー
ションが自位置を正確に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における移動体ナビゲー
ション装置用電波ビーコン受信装置の構成図

【図２】本発明の一実施の形態における位相検知異常信
号の例図

【図３】本発明の一実施の形態における位相変化異常検
知の説明図

【図４】本発明の一実施の形態における位相変化異常検
知の説明図

【図５】本発明の一実施の形態における位相変化異常検
知の説明図

【図６】本発明の一実施の形態における位相変化異常検
知のフローチャート

【図７】本発明の一実施の形態における位相変化異常検
知のフローチャート

【図８】本発明の一実施の形態における位相変化異常検
知のフローチャート

【図９】本発明の一実施の形態における位相変化異常検
知の説明図

【図１０】本発明の一実施の形態における位相変化異常
検知のフローチャート

【図１１】本発明の一実施の形態における位相変化異常
検知のフローチャート

【符号の説明】

１移動体ナビゲーション装置３電波ビーコン信号受信用アンテナ４通信制御部５電波ビーコン受信装置処理部６受信情報記憶処理部７速度判定処理部８位相判定処理部９補正処理部１０電波ビーコン受信装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信衛星と自己の距離を求め自己の現在位
置を検出する測位部と、道路上に設置されたビーコンか
らの信号を受信し、道路・交通情報通知や自車位置の補
正を行う補正手段とを備えた移動体ナビゲーション装置
において、ビーコン直下通過時の位相変化異常検知手段
を備え、位相変化が異常と判断される時にはＡＭ位相変
化信号および電波ビーコン位置データに併せて位相変化
異常検知信号を前記移動ナビゲーション装置に出力する
電波ビーコン受信装置であって、位相変化信号および電
波ビーコンアンテナ位置データに応じて自車位置を補正
し、かつ位相変化異常検知信号がある場合には自車位置
補正を行わない移動体ナビゲーション装置に接続された
ことを特徴とする電波ビーコン受信装置。
【請求項２】位相変化検知から一定時間経過以内に位相
の変化や反転を再度検知した場合に、位相変化異常検知
と見なす位相変化異常変化検知手段を備えたことを特徴
とする請求項１記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項３】位相変化検知をするための第１のＡＭ積分
手段よりも時定数を長くした第２のＡＭ積分手段を設
け、第１のＡＭ積分手段により得られる位相変化検知時
刻と、第２のＡＭ積分手段により得られる位相変化検知
時刻を比較し、第２のＡＭ積分手段により得られた位相
変化検知時刻が第１のＡＭ積分手段により得られた位相
変化検知時刻から一定時間以上通過している場合に位相
変化異常検知と見なす位相変化異常変化検知手段を備え
たことを特徴とする請求項１記載の電波ビーコン受信装
置。
【請求項４】受信アンテナを進行方向に対して指向性を
持つように配備し、自車が送信アンテナ通過前ではデー
タ受信が良好となりさらに送信アンテナ通過後にデータ
受信が悪化するようにしたことを特徴とする請求項１記
載の電波ビーコン受信装置。
【請求項５】一定時間内のデータ受信における正常受信
フレーム数を数えるフレームカウンターを設け、位相変
化検知時刻から一定時間後の正常受信フレーム数が基準
値以上である場合に位相変化異常検知と見なす位相変化
異常検知手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の
電波ビーコン受信装置。
【請求項６】前記位相変化異常検知手段が、位相変化検
知後の単位時間あたりの正常受信データの割合が一定以
上の場合に位相変化検知異常と見なすことを特徴とする
請求項５記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項７】前記位相変化異常検知手段が、位相変化検
知前後の一定時間の位相不明データ数および異常受信デ
ータ数の合計が基準値以下の場合に位相変化検知異常と
見なすことを特徴とする請求項５記載の電波ビーコン受
信装置。
【請求項８】自車速度の検出手段を設け、基準速度以下
において位相変化異常を検出した場合は位置補正を行わ
ないようにする機能を備えたことを特徴とする請求項１
から７のいずれかに記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項９】位相変化検知前後において前記フレームカ
ウンターで得られた正常受信フレーム数を比べ、その割
合が基準値以上の場合に前記位相変化異常検知手段が、
位相変化異常検知と見なすことを特徴とする請求項５記
載の電波ビーコン受信装置。