JPH0621793B2 - Roadside beacon method - Google Patents
Roadside beacon methodInfo
- Publication number
- JPH0621793B2 JPH0621793B2 JP4561688A JP4561688A JPH0621793B2 JP H0621793 B2 JPH0621793 B2 JP H0621793B2 JP 4561688 A JP4561688 A JP 4561688A JP 4561688 A JP4561688 A JP 4561688A JP H0621793 B2 JPH0621793 B2 JP H0621793B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roadside
- signal
- vehicle
- data
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
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、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うために使用され
る新規な路側ビーコン方式に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roadside beacon system, and more specifically, it is used for calibrating a vehicle position in a navigation system that displays the current position of the vehicle. New roadside beacon system.
<従来の技術> 従来から、第6図に示されるように、車両に小型のコン
ピュータとディスプレイ装置(51)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ィスプレイ装置(51)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入力として、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づいて、ディスプレ
イ装置(51)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(52)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。<Prior Art> Conventionally, as shown in FIG. 6, the road map data stored in a storage device such as a compact disk in which a small computer and a display device (51) are mounted in a vehicle is used. While reading out and displaying it on the display device (51), using the vehicle speed data from the vehicle speed sensor and the direction data from the direction sensor as input, the position of the vehicle at each time point is calculated and the running direction is determined. Based on the determination result, a so-called navigation system has been provided in which a display (52) showing a vehicle is added to a relevant portion of a road map displayed on a display device (51). There is.
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。By using such a navigation system, the current position of the vehicle and the traveling direction can be easily visually identified, and the destination can be reliably reached without getting lost.
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(ただし、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)、ディスプレイ
装置(51)における車両表示位置(52)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。However, in the navigation system configured as described above, the errors that the vehicle speed sensor and the direction sensor inevitably have are accumulated as the traveling distance increases, and when the traveling distance becomes a predetermined distance or more (however, the predetermined distance is It is determined by the degree of error of the vehicle speed sensor and direction sensor in each vehicle, the variation of the atmospheric conditions at the position where each sensor is installed, etc., and not necessarily a fixed distance), the vehicle display position (52) on the display device (51). ) Will deviate significantly from the actual vehicle position, and it will not be able to exert its original function, resulting in a situation where you get lost.
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(53)を設置し、この路側アンテナ(53)
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、受信信号に基づいて車両の位置、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。In order to solve such a problem, the road traffic network, a roadside antenna (53) is installed for each predetermined distance shorter than the distance at which the cumulative error is a predetermined value or more, the roadside antenna (53)
Signal including position data and road direction data from
A so-called roadside beacon system that radiates only in a relatively narrow range, receives the above signal with an antenna mounted on the vehicle, captures it into a computer, and calibrates the vehicle position and traveling direction to correct data based on the received signal. The adoption of is proposed.
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
び方位データに基づく表示を行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(53)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。If such a roadside beacon system is adopted, it is possible to perform display based on accurate position data and azimuth data in a state where the accumulated error is always less than a predetermined value, so that the original performance of the navigation system is demonstrated. In particular, by installing the roadside antenna (53) near a railroad track or at a location such as a railroad crossing where a large error is likely to occur in the direction sensor, the error caused by external factors can be prevented. It has the advantage that it can be effectively calibrated.
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、受信した信号に基づいて必要
な較正を行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。In the roadside beacon system with the above configuration, the roadside antenna with a fairly high directivity always emits a signal including position data and road direction data, and the vehicle passes through the area covered by the radiation signal. The signal is received only when the signal is received, and the necessary calibration can be performed based on the received signal.Therefore, if the area covered by the transmitted signal is widened, the signal reception position of the roadside antenna The gap becomes large,
There is a problem that a sufficient calibration effect cannot be achieved.
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。すなわち、 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、ディスプレイ装置に
より表示される道路地図を更新し、遠隔地までの運行を
スムーズに行わせること 等の追加サービスをも行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。More specifically, the basic function of the roadside beacon system is to give a signal including position data and road direction data to a vehicle equipped with a navigation system. However, adding the following functions to the roadside Required for effective use of beacon system. That is, assisting the smooth operation of the vehicle by adding traffic information such as road congestion situation, construction, and other road usage conditions around the location where the roadside antenna is installed to the navigation system, Add detailed map information including house placement and personal name around the place where the roadside antenna is installed,
The road map displayed by the display device can be displayed by facilitating the arrival at the final destination and adding road map information over a relatively wide range including the location of the roadside antenna to the navigation system. It has been considered that the service will be updated and additional services such as smooth operation to remote areas will be provided.
If such additional services are to be provided, it is essential to expand the transmission band by the signal radiated from the roadside antenna and the area covered by the transmission signal.
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えないことになるという問
題が発生するのである。When the transmission area is expanded and the area covered by the transmission signal is expanded as described above, the deviation of the signal reception position with respect to the installation position of the roadside antenna becomes large, which is the original purpose of the vehicle. The problem arises that the position calibration cannot be performed accurately due to the influence of the above deviation.
このような問題を解消するために、本願出願人は、既に
特願昭62−154922号および特願昭62−255569号に路側ビ
ーコン方式を提案している。In order to solve such a problem, the applicant of the present application has already proposed a roadside beacon system in Japanese Patent Application Nos. 62-154922 and 62-255569.
先願に係る路側ビーコン方式は、路側アンテナを、主放
射方向が異なる2個のアンテナエレメントで構成し、位
置データ以外の種々のデータ成分がPSK、FSKまた
はASK変調等の第1の変調方式で乗せられた信号を2
分し、2分した信号に互いに逆相の振幅変調(第2の変
調方式)を施すことによって位置データを乗せ、各アン
テナエレメントに第1変調成分が同相になるように給電
するようにし、車両側においては、振幅変調成分を抽出
して位置検出を行うとともに、第1変調成分を抽出して
種々のデータの復元を行うようにしたものである。In the roadside beacon system according to the prior application, the roadside antenna is composed of two antenna elements having different main radiation directions, and various data components other than position data are in the first modulation system such as PSK, FSK or ASK modulation. 2 on board the signal
Position data is applied by applying amplitude modulation (second modulation method) of opposite phases to the divided signals, and the signals are fed to each antenna element so that the first modulation components are in phase. On the side, the amplitude modulation component is extracted to detect the position, and the first modulation component is extracted to restore various data.
ところで、これら先願発明においては、路側アンテナか
ら走行方向に関係なくデータが提供され、提供されるデ
ータが車両側で選別または分析されている。より詳しく
言えば、路側アンテナから種々のデータ(たとえば、そ
に地点の位置、道路の方位、次の交差点情報その他の周
辺の道路案内等)が与えられ、与えられた種々のデータ
は、車両側で、自動車の走行方向と比較され、自動両の
進行方向側の情報だけが選別されるようになっている。By the way, in these prior inventions, data is provided from the roadside antenna regardless of the traveling direction, and the provided data is sorted or analyzed on the vehicle side. More specifically, the roadside antenna gives various data (for example, the position of the point, the direction of the road, the information about the next intersection, and other surrounding road guidance), and the various data given are transmitted to the vehicle side. Then, the information is compared with the traveling direction of the automobile, and only the information on the traveling direction side of both automatic vehicles is selected.
そのため、車両には、地磁気センサなどの方位センサが
必ず搭載されている必要がある。Therefore, the vehicle must be equipped with a direction sensor such as a geomagnetic sensor.
一方、理論的には、路側アンテナから走行方向別に種々
のデータを提供することも可能である。つまり、道路の
走行レーンまたは上り/下り別に路側アンテナを設け、
種々の情報を放射するようにすればよいのである。On the other hand, theoretically, it is possible to provide various data from the roadside antenna for each traveling direction. That is, a roadside antenna is provided for each traveling lane of the road or for up / down,
All that is required is to emit various information.
<発明が解決しようとする課題> ところが、前者、すなわち車両に方位センサを搭載する
システムの場合、地磁気センサ等の方位センサが高価で
あり、また、地磁気センサの場合、車体が強力な外部磁
界を受けた場合に誤動作してしまうという問題点があ
る。<Problems to be Solved by the Invention> However, in the former case, that is, in the case of a system in which an azimuth sensor is installed in a vehicle, an azimuth sensor such as a geomagnetic sensor is expensive, and in the case of a geomagnetic sensor, the vehicle body generates a strong external magnetic field. There is a problem that it malfunctions when received.
また、後者の場合、地上設備、すなわち設置する路側ア
ンテナの数等が多くなるばかりか、放射される信号が反
対車線側へも漏れてしまい、走行レーンまたは上り/下
り別に電波を分離することが難しいという欠点がある。Further, in the latter case, not only the number of ground facilities, that is, the number of roadside antennas to be installed, etc., but also the radiated signal leaks to the opposite lane side, and it is possible to separate the radio waves according to the traveling lane or the up / down direction. It has the drawback of being difficult.
それゆえに、この発明は上述のような問題点に鑑みてな
されたもので、車両に方位センサを搭載することなく所
両の方向検出を可能にした路側ビーコン方式を提供する
ものであり、複雑な車載装置を必要とせずに簡単で安価
な車載案内装置の実現が可能な路側ビーコン方式を提供
することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a roadside beacon system capable of detecting both directions without mounting an azimuth sensor on a vehicle, which is complicated. An object of the present invention is to provide a roadside beacon system that can realize a simple and inexpensive vehicle-mounted guide device without requiring a vehicle-mounted device.
<課題を解決するための手段> この発明は、路側に設置された路側装置と車両との間で
各種データを送受信するようにした路側ビーコン方式に
おいて、 路側装置の路側アンテナは、互いに異なる主放射方向を
有する少なくとも1つのアンテナエレメントの対を有す
るものであり、送信データフレームに基づいて変調を施
した第1の変調波信号を2分し、それぞれに対して送信
データフレームと同期しかつ互いに逆相に設定された変
調信号による振幅変調を施すことにより得られる第2の
変調波信号が、上記第1の変調波信号が同相になるよう
に上記アンテナエレメントの対に給電されており、 車両に搭載された受信装置は、上記路側アンテナからの
送信信号を受信して振幅変調成分を抽出し、上記第1の
変調波信号を復調して送信データフレームを復元すると
ともに、復元した送信データフレームより送信データフ
レームに同期した変調信号を再生し、該変調信号を上記
振幅変調成分と位相比較することにより、車両が上記路
側アンテナのどの主放射方向の領域にいるかを検出する
ようにしたことを特徴とする路側ビーコン方式である。<Means for Solving the Problems> The present invention relates to a roadside beacon system in which various data are transmitted and received between a roadside device installed on a roadside and a vehicle, and roadside antennas of the roadside device are different from each other in main radiation. A pair of at least one antenna element having a direction, which divides a first modulated wave signal which is modulated based on a transmission data frame into two parts, which are synchronized with the transmission data frame and are opposite to each other. A second modulated wave signal obtained by performing amplitude modulation with a modulated signal set to a phase is fed to the pair of antenna elements so that the first modulated wave signal has the same phase, The installed receiver receives the transmission signal from the roadside antenna, extracts the amplitude modulation component, demodulates the first modulated wave signal, and transmits the transmission data signal. The main beam direction of the roadside antenna by the vehicle by restoring the boom and reproducing the modulation signal synchronized with the transmission data frame from the restored transmission data frame and comparing the phase of the modulation signal with the amplitude modulation component. It is a roadside beacon method characterized by detecting whether it is in the area.
また、この発明は、上記受信装置が、上記位相比較結果
の変化により、車両の走行方向を検出するようにした路
側ビーコン方式である。Further, the present invention is a roadside beacon system in which the receiving device detects a traveling direction of a vehicle based on a change in the phase comparison result.
さらにまた、この発明は、上記受信装置は、振幅変調成
分の急激な落込みを検出した直前の上記位相比較結果よ
り、車両の走行方向を検出するようにした路側ビーコン
方式である。Furthermore, the present invention is the roadside beacon system in which the receiving device detects the traveling direction of the vehicle based on the result of the phase comparison immediately before the detection of the sudden drop of the amplitude modulation component.
さに、この発明は、送信データに走行方向別に複数種類
のデータを含ませ、上記受信装置が、検出した走行方向
に基づいて対応する走行データを取込むようにした路側
ビーコン方式である。The present invention is a roadside beacon system in which the transmission data includes a plurality of types of data for each traveling direction, and the receiving device takes in the corresponding traveling data based on the detected traveling direction.
<作用> この発明によれば、第1の変調を施す送信データフレー
ムと、第2の変調を施す振幅変調信号との同期をとるこ
とにより、異なる主放射方向を有するアンテナから放射
される主放射ビームが、いずれの主放射方向のビームで
あるかを、受信信号に基づいて受信装置が判別すること
ができる。そのため、道路走行中に受信装置が路側装置
の信号を受信したとき、車両の侵入側、すなわち道路を
いずれの方向に向かって走行しているかが判別できる。<Operation> According to the present invention, the main radiation radiated from the antennas having different main radiation directions by synchronizing the transmission data frame to be subjected to the first modulation and the amplitude modulation signal to be subjected to the second modulation. The receiving device can determine which of the main radiation directions the beam is based on the received signal. Therefore, when the receiving device receives the signal of the roadside device while traveling on the road, it is possible to determine which direction the vehicle is traveling, that is, which direction the vehicle is traveling.
<実施例> 以下には、図面を参照して、この発明の一実施例につい
て詳細に説明する。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1A図は、この発明の一実施例に係る路側装置の構成
ブロック図であり、第2図は、第1A図における信号を
図解的に表わす波形図である。FIG. 1A is a configuration block diagram of a roadside apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram schematically showing signals in FIG. 1A.
第1A図において、データ送信器(11)は、位置,方位
(道路の向き),道路情報,交通情報(双方向通信の路
側ビーコンシステムの場合はメッセージやFAX等のデ
ータを含んでいる)等を直列符号列にして、出力するコ
ンポーネントである。In FIG. 1A, the data transmitter (11) includes position, direction (road direction), road information, traffic information (in the case of a two-way communication roadside beacon system, includes data such as messages and FAX). Is a component that outputs as a serial code string.
このデータ送信器(11)から送出される信号は、第2図の
「A:送信データフレーム」に示されるように、フレー
ム単位で間欠的に繰返し送出され、このフレームは、ヘ
ッダ,共通データ,正相対応データおよび逆相対応デー
タを含んでいる。ここに、フレームの先頭に配列された
ヘッダは、符号エレメントの同期,フレームの同期等の
通信上必要な機能が持たせられた部分である。また、送
信データフレームの送信レートは、この実施例の場合、
512kbpsに設定されている。The signal transmitted from the data transmitter (11) is intermittently repeatedly transmitted in frame units as shown in "A: Transmission data frame" in FIG. It includes normal phase correspondence data and reverse phase correspondence data. Here, the header arranged at the head of the frame is a portion provided with functions necessary for communication such as code element synchronization and frame synchronization. Further, in the case of this embodiment, the transmission rate of the transmission data frame is
It is set to 512kbps.
データ送信器(11)から送出される送信データフレーム
は、データ変調器(12)に与えられる。The transmission data frame sent from the data transmitter (11) is given to the data modulator (12).
データ変調器(12)は、搬送波発生器(14)から与えられる
搬送波fc(中心周波数がfcの搬送波)を送信データ
フレームで変調して、第1の変調波信号を作るものであ
る。データ変調器(12)における変調方式は、振幅変調,
周波数変調,位相変調等を問わず、いかなる変調方式で
あってもよい。The data modulator (12) modulates the carrier wave fc (carrier wave whose center frequency is fc) given from the carrier wave generator (14) with a transmission data frame to produce a first modulated wave signal. The modulation method in the data modulator (12) is amplitude modulation,
Any modulation method may be used regardless of frequency modulation, phase modulation, or the like.
この実施例の場合は、PSK(phase shift keying)変
調器またはASK(amplitude shift keying)変調器が
使用されている。性能的には、データ変調器(12)はPS
K変調器とするのが好ましいが、低コスト化を図る場合
はASK変調器を用いればよい。In the case of this embodiment, a PSK (phase shift keying) modulator or an ASK (amplitude shift keying) modulator is used. In terms of performance, the data modulator (12) is PS
A K modulator is preferable, but an ASK modulator may be used for cost reduction.
データ変調器(12)で作られた第1の変調波信号は、2分
されて、それぞれ振幅変調器(15)および(16)へ与えられ
る。The first modulated wave signal generated by the data modulator (12) is divided into two and supplied to the amplitude modulators (15) and (16), respectively.
変調信号発生器(13)は、振幅変調信号fm(中心周波数
がfmの信号)を発生するものであるが、データ送信器
(11)から与えられる同期信号によって、振幅変調信号f
mが送信データフレームに同期するようにされている。
具体的には、この実施例の場合、データ送信器(11)で用
いられているのと同じクロック信号をカウントダウン
し、かつ、データ送信器(11)からの同期信号に合わせて
動作開始するようにされている。The modulation signal generator (13) generates an amplitude modulation signal fm (a signal whose center frequency is fm).
Amplitude modulation signal f
m is synchronized with the transmitted data frame.
Specifically, in the case of this embodiment, the same clock signal used in the data transmitter (11) is counted down, and the operation is started in accordance with the synchronization signal from the data transmitter (11). Has been
振幅変調信号の周波数fmには、上述の搬送波fcやデ
ータ送信レートに比べて充分に低い周波数が選ばれてい
る。具体的には、この実施例の場合1kHz程度の周波
数が採用されている。変調信号発生器(13)から出力され
る送信データフレームと同期した振幅変調信号fmは、
そのまま振幅変調器(15)へ与えられ、また、180゜位
相器(17)で逆相に反転されて振幅変調器(16)へ与えられ
る。As the frequency fm of the amplitude modulation signal, a frequency sufficiently lower than the above-mentioned carrier wave fc and data transmission rate is selected. Specifically, in the case of this embodiment, a frequency of about 1 kHz is adopted. The amplitude modulation signal fm synchronized with the transmission data frame output from the modulation signal generator (13) is
It is given to the amplitude modulator (15) as it is, and inverted to the opposite phase by the 180 ° phase shifter (17) and given to the amplitude modulator (16).
振幅変調器(15)は、データ変調器(12)から与えられる第
1の変調波信号を、変調信号発生器(13)の出力である振
幅変調信号fmで振幅変調するもので、変調信号fmの
変調率は、第1の変調波信号があまり小さくならないよ
うに、0.5以下に選ばれている。振幅変調器(15)で変
調された信号は、第2図の「B:第2の変調波信号(正
相)」で表わされる信号となり、スプリットビームアン
テナ(18)へ与えられる。The amplitude modulator (15) amplitude-modulates the first modulated wave signal given from the data modulator (12) with the amplitude modulation signal fm output from the modulation signal generator (13). The modulation rate of is selected to be 0.5 or less so that the first modulated wave signal does not become too small. The signal modulated by the amplitude modulator (15) becomes a signal represented by "B: second modulated wave signal (positive phase)" in FIG. 2 and given to the split beam antenna (18).
振幅変調器(16)も、振幅変調器(15)と等しい構成であっ
て、データ変調器(12)から与えられる第2の変調波信号
を、180゜位相器(17)で逆相にされた振幅変調信号f
mで振幅変調する。この結果、振幅変調器(16)の出力
は、第2図の「C:第2の変調波信号(逆相)」で示さ
れる信号になる。この第2の変調波信号(逆相)もスプ
リットビームアンテナ(18)へ与えられる。The amplitude modulator (16) also has the same structure as the amplitude modulator (15), and the second modulated wave signal provided from the data modulator (12) is inverted in phase by the 180 ° phase shifter (17). Amplitude modulation signal f
Amplitude modulation with m. As a result, the output of the amplitude modulator (16) becomes a signal indicated by "C: second modulated wave signal (negative phase)" in FIG. This second modulated wave signal (anti-phase) is also given to the split beam antenna (18).
スプリットビームアンテナ(18)は、第3図にその一例が
示されているように、異なる主放射方向を持つアンテナ
エレメント(19)および(20)を含む構成である。このアン
テナ(18)は、信号が同相給電されると、各アンテナエレ
メント(19),(20)から放射される放射信号が合成和とな
り、第4A図に示されるような放射電界強度を示す。ま
た、信号が逆相給電されると、第4B図に示されるよう
に、異なる主放射方向の境界線における放射電界強度が
急激なレベル低下をし、スプリットビーム指向性を示
す。The split beam antenna (18) has a configuration including antenna elements (19) and (20) having different main radiation directions, as an example is shown in FIG. When the signals are fed in phase, the antenna (18) produces a combined sum of the radiated signals radiated from the antenna elements (19) and (20), and exhibits a radiated electric field strength as shown in FIG. 4A. Further, when signals are supplied in anti-phase, as shown in FIG. 4B, the radiated electric field strength at the boundary line between different main radiation directions sharply decreases, and the split beam directivity is exhibited.
路側装置のスプリットビームアンテナ(18)から放射され
る信号は、第1B図に示される構成の車両に搭載された
受信装置によって受信される。The signal radiated from the split beam antenna (18) of the roadside device is received by the receiving device mounted on the vehicle having the configuration shown in FIG. 1B.
第1B図において、信号アンテナ(21)で受信された信号
は。受信増幅器(22)で必要なレベルまで増幅され、デー
タ復調器(23)および変調信号復調器(24)へ与えられる。
データ復調器(23)は、路側装置のデータ変調器(第1A
図参照)に対応するもので、第1の変調波信号を復調し
て受信データフレームを得るためのものである。データ
復調器(23)で復調された受信データフレームは、同期検
出器(25)へ与えられる。In FIG. 1B, the signal received by the signal antenna (21) is. It is amplified to a required level by the reception amplifier (22) and given to the data demodulator (23) and the modulated signal demodulator (24).
The data demodulator (23) is a data modulator of the roadside device (first A
(See the figure), and is for obtaining a received data frame by demodulating the first modulated wave signal. The received data frame demodulated by the data demodulator (23) is given to the synchronization detector (25).
同期検出器(25)は、受信データフレームよりエレメント
同期やフレーム同期を検出するもので、受信データの復
元および変調信号再生用として機能している。同期検出
器(25)で復元された受信データは、データ処理部(26)へ
与えられ、また、同期検出器(25)の出力は変調信号再生
器(27)へ与えられる。The synchronization detector (25) detects element synchronization and frame synchronization from the received data frame, and functions to restore the received data and reproduce the modulated signal. The received data restored by the sync detector (25) is given to the data processing unit (26), and the output of the sync detector (25) is given to the modulation signal regenerator (27).
変調信号再生器(27)は、路側装置の変調信号発生器(13)
(第1A図)と同じ機能を持つもので、受信データフレ
ームを基にしたフレーム同期信号と受信データクロック
とにより変調信号fm′を再生するものである。再生さ
れた変調信号fm′は、位相比較器(28)の一方入力端子
へ与えられる。The modulation signal regenerator (27) is the modulation signal generator (13) of the roadside device.
It has the same function as in FIG. 1A, and reproduces the modulated signal fm 'by the frame synchronization signal based on the received data frame and the received data clock. The reproduced modulation signal fm 'is applied to one input terminal of the phase comparator (28).
上述した変調信号復調器(24)は、路側装置の振幅変調器
(15),(16)(第1A図参照)に対応するもので、第2の
変調波信号を復調して振幅変調信号fmで抽出する働き
をする。変調信号復調器(24)で復調された変調信号fm
は、位相比較器(28)の他方入力端子へ与えられる。The modulation signal demodulator (24) described above is an amplitude modulator of a roadside device.
It corresponds to (15) and (16) (see FIG. 1A) and functions to demodulate the second modulated wave signal and extract it with the amplitude modulation signal fm. Modulation signal fm demodulated by the modulation signal demodulator (24)
Is applied to the other input terminal of the phase comparator (28).
位相比較器(28)は、変調信号再生器(27)で再生された変
調信号fm′と変調信号復調器(24)で復調された変調信
号fmとの位相比較を行うもので、その出力は、信号f
m′と信号fmとが同相か否かに応じて、正信号または
逆信号の2値信号のいずれかとなり、それはデータ処理
部(26)へ与えられる。The phase comparator (28) compares the phase of the modulated signal fm 'reproduced by the modulated signal regenerator (27) with the modulated signal fm demodulated by the modulated signal demodulator (24), and its output is , Signal f
Depending on whether m'and the signal fm are in phase, it becomes either a positive signal or a binary signal of a reverse signal, which is given to the data processing unit (26).
変調信号復調器(24)で復調された変調信号fmは、ま
た、レベル判定器(29)に与えられる。レベル判定器(29)
は、スプリットビームアンテナ(18)の主放射方向の境界
線で発生する急激なレベル低下(第4B図参照)を検出
するもので、その出力は位置パルスとしてデータ処理部
(26)へ与えられる。The modulated signal fm demodulated by the modulated signal demodulator (24) is also given to the level determiner (29). Level judge (29)
Is for detecting a sudden drop in level (see FIG. 4B) that occurs at the boundary line of the split beam antenna (18) in the main radiation direction.
Given to (26).
データ処理部(26)は、同期検出器(25)から与えられる受
信データを復元したり、位相比較器(28)から与えられる
正/逆信号やレベル判定器(29)からの位置パルスに基づ
いて、種々のデータ処理や判定処理を行うコンポーネン
トである。データ処理部(26)は、具体的には、マイクロ
コンピュータ等によって構成されている。そして、デー
タ処理部(26)の出力は表示部(30)に与えられ、車両の運
転手等に視認可能に表示される。The data processing unit (26) restores the received data given from the synchronization detector (25), and based on the forward / backward signal given from the phase comparator (28) and the position pulse from the level determiner (29). Is a component that performs various data processing and determination processing. The data processing section (26) is specifically configured by a microcomputer or the like. Then, the output of the data processing unit (26) is given to the display unit (30) and is displayed so that it can be visually recognized by the driver of the vehicle.
第5は図、第1B図に示される受信装置の走行時におけ
る受信動作を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a receiving operation of the receiving device shown in FIG. 1B during traveling.
次に、第5図を参照しながら、第1B図の受信装置の動
作について説明する。Next, the operation of the receiving apparatus shown in FIG. 1B will be described with reference to FIG.
第5図(a)において、A−Bは道路の方向を表わして
おり、この道路に対して路側装置のスプリットビームア
ンテナ(18)から、第2の変調波信号が正相の主放射ビー
ムおよび逆相の主放射ビームのスプリットビーム特性で
放射される。In FIG. 5 (a), AB indicates the direction of the road, and the split beam antenna (18) of the roadside device for this road causes the second modulated wave signal It is radiated by the split beam characteristic of the main radiation beam of the opposite phase.
車両が道路をA→Bに向かって走行しているとすると、
車両に搭載された受信装置は、まず、正相のビーム放射
領域に入り、放射信号を受信する。このとき受信され、
受信増幅器(22)から出力される信号(第2の変調波信号
(正相))は、第5図(b)に示されるような電界強度
分布の信号である。この信号は、前述したように、デー
タ復調器(23),同期検出器(25)および変調信号再生器(2
7)において処理され、変調信号fm′が再生されるとと
もに、変調信号復調器(24)によって変調信号fmが復調
される。変調信号復調器(24)の出力は、第5図(c)に
示されるように、スプリットビームアンテナ(18)の主放
射方向境界線で矯激なレベル低下を生じる電界分布とな
る。そして、再生された変調信号fm′と復調された変
調信号fmとが位相比較器(28)で比較されることによ
り、受信信号が正相の第2の変調波信号であると、デー
タ処理部(26)で判別される。If the vehicle is traveling on the road from A to B,
The receiving device mounted on the vehicle first enters the positive-phase beam emission region and receives the emission signal. Received at this time,
The signal (second modulated wave signal (positive phase)) output from the reception amplifier (22) is a signal having an electric field intensity distribution as shown in FIG. 5 (b). This signal is, as described above, a data demodulator (23), a sync detector (25) and a modulated signal regenerator (2).
In step 7), the modulated signal fm 'is reproduced and the modulated signal demodulator (24) demodulates the modulated signal fm. As shown in FIG. 5 (c), the output of the modulated signal demodulator (24) has an electric field distribution that causes a sharp level drop at the main radiation direction boundary line of the split beam antenna (18). Then, the reproduced modulation signal fm 'and the demodulated modulation signal fm are compared by the phase comparator (28), and if the received signal is the positive phase second modulated wave signal, the data processing unit It is determined in (26).
次に、車両が走行を続けると、レベル判定器(29)によっ
て第5図(c)に示されるレベルの急落する位置が検出
され、第5図(d)に示される位置パルスが出力され
る。Next, when the vehicle continues to run, the level determiner (29) detects the position where the level suddenly drops as shown in FIG. 5 (c) and outputs the position pulse shown in FIG. 5 (d). .
データ処理部(26)では、レベル判定器(29)からの位置パ
ルス(第5図(d))が与えられたとき、該位置パルス
が与えられる直前の受信信号の位相、すなわち正相であ
ることを判別して、車両が正相の主放射ビーム側、すな
わちA側から道路へ進入したことを判定する(第5図
(e)参照)。In the data processing unit (26), when the position pulse (FIG. 5 (d)) from the level determiner (29) is given, it is the phase of the received signal immediately before the position pulse is given, that is, the positive phase. It is determined that the vehicle has entered the road from the normal phase main radiation beam side, that is, the A side (see FIG. 5 (e)).
そして、データ処理部(26)は、同期検出器(25)から与え
られる受信データの中ら、正相対応データ(第2図の
「A:送信データフレーム」を参照)を選択して取込み
(第5図(f))、道路をA→B方向へ走行する際に必
要な交差点情報、前方の交通情報その他のデータを選択
して、表示部(30)に表示させる。Then, the data processing unit (26) selects and acquires the normal phase correspondence data (see “A: Transmission data frame” in FIG. 2) from the reception data given from the synchronization detector (25) ( In FIG. 5 (f), the intersection information, the traffic information in the front, and other data required when traveling on the road in the A → B direction are selected and displayed on the display unit (30).
なお、上述の場合において、レベル判定器(29)から出力
される位置パルス(第5図(d))を基準に、その直前
の受信信号の位相(正相)を取込んで、正相側、すなわ
ち道路のA側から車両が進入したことを確認するのに代
えて、受信信号が正相から逆相に変化したことに基づい
て、道路における車両の走行方向、すなわち車両がA→
Bへ走行していることを判定するようにしてもよい。In the above case, the phase pulse (positive phase) of the received signal immediately before that is taken in with reference to the position pulse (FIG. 5 (d)) output from the level determiner (29), and the positive phase side That is, instead of confirming that the vehicle has entered from the A side of the road, the traveling direction of the vehicle on the road, that is, A →
It may be determined that the vehicle is traveling to B.
車両が道路のB→Aに向かって走行する場合は、受信装
置と動作は上述とは逆に、まず、逆相の第2の変調波信
号が受信されることになる。When the vehicle travels from B to A on the road, the receiving device and the operation are opposite to those described above, and first, the opposite phase second modulated wave signal is received.
<発明の効果> 以上のように、この発明は、第1の変調を施す送信デー
タフレームと、第2の変調を施す振幅変調信号との同期
をとることにより、異なる主放射方向を有するアンテナ
から放射される主放射ビームが、いずれの主放射方向の
ビームであるかを、受信信号に基づいて受信装置が判別
することができる。そのため、道路走行中に受信装置が
路側装置の信号を受信したとき、車両の侵入側、すなわ
ち道路をいずれの方向に向かって走行しているかが判別
できる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, by synchronizing the transmission data frame to be subjected to the first modulation and the amplitude modulation signal to be subjected to the second modulation, an antenna having different main radiation directions can be obtained. The receiving device can determine in which main radiation direction the main radiation beam to be emitted is based on the received signal. Therefore, when the receiving device receives the signal of the roadside device while traveling on the road, it is possible to determine which direction the vehicle is traveling, that is, which direction the vehicle is traveling.
この結果、車両が地磁気センサ等の方位センサを有して
いなくても、 種々の受信データの中から、走行方向に対応した受
信データを選択することができる。As a result, even if the vehicle does not have a direction sensor such as a geomagnetic sensor, it is possible to select the reception data corresponding to the traveling direction from various reception data.
走行方向に対応した受信データ中に、その地点の道
路の向きを示す方位データを含ませれば、各方向に走行
している車両は、それぞれに対応したその地点の絶対方
位を知ることができる。If the received data corresponding to the traveling direction includes the azimuth data indicating the direction of the road at the point, the vehicle traveling in each direction can know the absolute azimuth of the point corresponding to each direction.
走行方向に対応した受信データに、その地点より前
方地域の交差点情報や交通情報等を含ませることによ
り、各方向に走行している車両は、それぞれに対応した
前方地域の情報を知ることができる。By including the intersection information and traffic information of the area in front of the point in the received data corresponding to the traveling direction, the vehicle traveling in each direction can know the information of the corresponding area in the front. .
路側ビーコンのシステムに双方向通信機能を持たせ
た場合、車両の走行方向を指定して、車両呼出等を行う
ことが可能となる。When the roadside beacon system is provided with a two-way communication function, it is possible to call the vehicle by designating the traveling direction of the vehicle.
以上のように、この方式によれば、車両が方位センサを
備えずとも、車両内において車両の走行方向を認識でき
る。それゆえ、先に説明した土木研究所提案のシステム
等に利用した場合、より簡単な構成でシステムを設計す
ることができる。As described above, according to this method, the traveling direction of the vehicle can be recognized in the vehicle even if the vehicle does not include the direction sensor. Therefore, when used in the system proposed by PWRI and the like described above, the system can be designed with a simpler configuration.
また、この発明は、本願発明者が先に提案した先願発明
(特願昭62-154922 号および/または特願昭62-255569
号(特開昭64-92611号)の発明)と同様に、路側アンテ
ナを、主放射方向が異なる2個のアンテナエレメントで
構成し、位置データ以外の種々のデータ成分がPSK、
FSKまたはASK変調等の第1の変調方式で乗せられ
た信号を2分し、2分した信号に互いに逆相の振幅変調
(第2の変調方式)を施すことによって位置データを乗
せ、各アンテナエレメントに第1変調成分が同相になる
ように給電するようにし、車両側においては、振幅変調
成分を抽出して位置検出を行うとともに、第1変調成分
を抽出して種々のデータの復元を行うようにしたもので
あるので、正確な位置検出ができるとともに、種々のデ
ータ送受信サービスの可能な路側ビーコン方式を提供で
きる。Further, the present invention is based on the prior invention (Japanese Patent Application No. 62-154922 and / or Japanese Patent Application No. 62-255569) previously proposed by the present inventor.
(Japanese Patent Laid-Open No. 64-92611), a roadside antenna is composed of two antenna elements having different main radiation directions, and various data components other than position data are PSK,
Position data is added by halving a signal put by the first modulation method such as FSK or ASK modulation, and by applying amplitude modulation (second modulation method) of opposite phases to the halved signal, Power is supplied to the element so that the first modulation component has the same phase, and on the vehicle side, the amplitude modulation component is extracted to perform position detection, and the first modulation component is extracted to restore various data. Since this is done, it is possible to provide a roadside beacon system capable of accurate position detection and various data transmission / reception services.
第1A図は、この発明の一実施例に係る路側装置の構成
ブロック図、 第1B図は、この発明の一実施例に係る車両に搭載され
る受信装置の構成ブロック図、 第2図は、第1A図に示される路側装置の各部分の信号
を説明するための図、 第3図は、第1A図の路側装置に含まれるスプリットビ
ームアンテナの構成例を示す概略斜視図、 第4A図および第4B図は、スプリットビームアンテナ
における放射電波の電界強度分布を示す図、 第5図は、第1B図に示す受信装置の動作を説明するた
めの図、 第6図は、ナビゲーションシステムの説明図である。 (11)……データ送信器、(12)……データ変調器、 (13)……変調信号発生器、(14)……搬送波発生器、 (15),(16)……振幅変調器、(17)……180゜移相器、 (18)……スプリットビームアンテナ、 (22)……受信増幅器、(23)……データ復調器、 (24)……変調信号復調器、(25)……同期検出器、 (26)……データ処理部、(27)……変調信号再生器、 (28)……位相比較器、(29)……レベル判定器1A is a configuration block diagram of a roadside device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a configuration block diagram of a receiving device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. The figure for demonstrating the signal of each part of the roadside apparatus shown by FIG. 1A, FIG. 3 is the schematic perspective view which shows the structural example of the split beam antenna contained in the roadside apparatus of FIG. 1A, FIG. 4A, and FIG. FIG. 4B is a diagram showing electric field intensity distribution of radiated radio waves in the split beam antenna, FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the receiving device shown in FIG. 1B, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the navigation system. Is. (11) …… Data transmitter, (12) …… Data modulator, (13) …… Modulation signal generator, (14) …… Carrier generator, (15), (16) …… Amplitude modulator, (17) …… 180 ° phase shifter, (18) …… split beam antenna, (22) …… reception amplifier, (23) …… data demodulator, (24) …… modulated signal demodulator, (25) …… Synchronous detector, (26) …… Data processing unit, (27) …… Modulation signal regenerator, (28) …… Phase comparator, (29) …… Level judge
Claims (4)
各種データを送受信するようにした路側ビーコン方式に
おいて、 路側装置の路側アンテナは、互いに異なる主放射方向を
有する少なくとも1つのアンテナエレメントの対を有す
るものであり、送信データフレームに基づいて変調を施
した第1の変調波信号を2分し、それぞれに対して送信
データフレームと同期しかつ互いに逆相に設定された変
調信号による振幅変調を施すことにより得られる第2の
変調波信号が、上記第1の変調波信号が同相になるよう
に上記アンテナエレメントの対に給電されており、 車両に搭載された受信装置は、上記路側アンテナからの
送信信号を受信して振幅変調成分を抽出し、上記第1の
変調波信号を復調して送信データフレームを復元すると
ともに、復元した送信データフレームより送信データフ
レームに同期した変調信号を再生し、該変調信号を上記
振幅変調成分と位相比較することにより、車両が上記路
側アンテナのどの主放射方向の領域にいるかを検出する
ようにしたことを特徴とする路側ビーコン方式。1. In a roadside beacon system in which various data are transmitted and received between a roadside device installed on a roadside and a vehicle, a roadside antenna of the roadside device has at least one antenna element having mutually different main radiation directions. A first modulated wave signal that has been modulated based on a transmission data frame, is divided into two, and the first modulation wave signal is synchronized with the transmission data frame and is set to the opposite phase with respect to each other. A second modulated wave signal obtained by performing amplitude modulation is fed to the pair of antenna elements so that the first modulated wave signal has the same phase, and the receiving device mounted on the vehicle is The transmission signal from the roadside antenna is received, the amplitude modulation component is extracted, the first modulated wave signal is demodulated to restore the transmission data frame, and It is possible to detect which main radiation direction region of the roadside antenna the vehicle is in by reproducing a modulation signal synchronized with the transmission data frame from the transmitted transmission data frame and comparing the phase of the modulation signal with the amplitude modulation component. Roadside beacon system characterized by
により、車両の走行方向を検出することを特徴とする上
記特許請求の範囲第1項記載の路側ビーコン方式。2. The roadside beacon system according to claim 1, wherein the receiving device detects a traveling direction of the vehicle based on a change in the phase comparison result.
込みを検出した直前の上記位相比較結果より、車両の走
行方向を検出することを特徴と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. The receiving device according to claim 1, wherein the receiving device detects the traveling direction of the vehicle based on the phase comparison result immediately before the detection of the sudden drop of the amplitude modulation component. Roadside beacon system.
のデータが含まれており、上記受信装置は、検出した走
行方向に基づいて対応する走行データを取込むようにし
たことを特徴とする上記特許請求の範囲第2項または第
3項記載の路側ビーコン方式。4. The transmission data includes a plurality of types of data for each traveling direction, and the receiving device takes in the corresponding traveling data based on the detected traveling direction. The roadside beacon system according to claim 2 or 3 above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4561688A JPH0621793B2 (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Roadside beacon method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4561688A JPH0621793B2 (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Roadside beacon method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219515A JPH01219515A (en) | 1989-09-01 |
| JPH0621793B2 true JPH0621793B2 (en) | 1994-03-23 |
Family
ID=12724311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4561688A Expired - Fee Related JPH0621793B2 (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Roadside beacon method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621793B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5056401B2 (en) * | 2007-12-21 | 2012-10-24 | 株式会社Jvcケンウッド | OBE, output enable / disable determination method, road communication system, and program |
| JP4941287B2 (en) * | 2007-12-28 | 2012-05-30 | 株式会社Jvcケンウッド | OBE, output enable / disable determination method, road communication system, and program |
| CN115113157B (en) * | 2022-08-29 | 2022-11-22 | 成都瑞达物联科技有限公司 | Beam pointing calibration method based on vehicle-road cooperative radar |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP4561688A patent/JPH0621793B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01219515A (en) | 1989-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5250955A (en) | State entry beacon system | |
| JPH0621793B2 (en) | Roadside beacon method | |
| JP2000310541A (en) | Navigation system for automobile | |
| JP2994361B1 (en) | Vehicle position detection system | |
| JP2905662B2 (en) | Moving object position detection device | |
| JP3368589B2 (en) | Navigation device | |
| JPH02183182A (en) | Roadside beacon method | |
| JPH0271400A (en) | Stand-type beacon system | |
| JP2885471B2 (en) | Position detection device | |
| JPH05225495A (en) | On-vehicle communication equipment | |
| JPH0779183A (en) | Roadside beacon device and beacon system using this roadside beacon device | |
| JPH05145462A (en) | In-vehicle communication device and bidirectional roadside beacon communication system | |
| JP3561124B2 (en) | FM multiplex broadcast data receiving method | |
| JPH02102473A (en) | Vehicle position detecting and travel direction deciding method | |
| JP3415757B2 (en) | VICS information reception processing device | |
| JPH0362750A (en) | Method of communication between vehicles on road | |
| JP2998981B2 (en) | Navigation device | |
| JP2573761B2 (en) | Performance test equipment for roadside beacon utilization system | |
| JP2790938B2 (en) | In-vehicle beacon receiver and in-vehicle navigation system | |
| JPH07117578B2 (en) | In-vehicle position detection device using a roadside beacon | |
| JPH02124485A (en) | Roadside beacon receiver | |
| JPH0362749A (en) | Road-to-vehicle communication device | |
| JPH0231440B2 (en) | ||
| JPH0868839A (en) | Roadside beacon test equipment | |
| JPH0827336B2 (en) | In-vehicle position detection device using a roadside beacon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |