JPH0644035B2 - Roadside beacon method - Google Patents
Roadside beacon methodInfo
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- JPH0644035B2 JPH0644035B2 JP1002606A JP260689A JPH0644035B2 JP H0644035 B2 JPH0644035 B2 JP H0644035B2 JP 1002606 A JP1002606 A JP 1002606A JP 260689 A JP260689 A JP 260689A JP H0644035 B2 JPH0644035 B2 JP H0644035B2
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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9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. 9, a small computer and a display device (51) are mounted on a vehicle, and road map data stored in a storage device such as a compact disk is stored. 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、鉄道路線の近く、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号の路側ビ
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 the roadside beacon system of 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、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, a roadside antenna is composed of two antenna elements having different main radiation directions, and various data components are carried by a first modulation system such as PSK, FSK or ASK modulation. Is divided into two parts, and the divided signals are subjected to amplitude modulation (second modulation method) in opposite phase to each other so that position data is added and power is supplied to each antenna element so that the first modulation component is in phase. On the vehicle side, the amplitude modulation component is extracted to detect the position, and the first modulation component is extracted to restore various data.
本件発明者等は上記の巧妙な路側ビーコン方式により、
路側ビーコン方式を実施することを可能にした。The present inventors, by the above-mentioned clever roadside beacon system,
It has become possible to implement the roadside beacon system.
<発明が解決しようとする課題> ところで、これら先願における受信装置は、第10図、及
び第11図に示されるように、車載アンテナ、検波回路(4
7)、バンドパスフィルタ(42)、検波回路(36)、ピークホ
ールド回路(37)、レベル判定回路(40)、位置検出用ゲー
ト回路(38)、コンパレータ(41)等の複数のアナログ素子
から構成されている。<Problems to be Solved by the Invention> By the way, as shown in FIG. 10 and FIG. 11, the receiving device in these prior applications includes a vehicle-mounted antenna, a detection circuit (4
7), bandpass filter (42), detection circuit (36), peak hold circuit (37), level determination circuit (40), position detection gate circuit (38), comparator (41) It is configured.
上記受信装置の内の位置検出を行なう部分は、振幅変調
成分のレベルの急激な落ち込みを検出するために、コン
パレータ(41)の閾値を設定する必要がある。この閾値を
設定する場合において、各受信装置に感度のバラツキが
あるために、それぞれの受信装置に合わせて調整する必
要があり、閾値等の調整に手間が掛かるという問題があ
る。In the position detecting part of the receiving device, it is necessary to set the threshold value of the comparator (41) in order to detect a sharp drop in the level of the amplitude modulation component. In the case of setting this threshold, there is a problem in that it is necessary to make adjustments according to the respective receiving devices due to variations in sensitivity among the receiving devices, and it takes time and effort to adjust the thresholds and the like.
また、本件発明者等による実験、研究の結果、振幅変調
成分が第12A図に示されるように、予定通り路側アンテ
ナの前面で振幅変調成分のレベルが急激に落ち込む分布
特性になる場合と、他車両等による電波の散乱の影響を
受けて、第12B図に示されるように、振幅変調成分のレ
ベルが落ち込む点が複数現れる分布特性になる場合とが
あることを発見した。第12B図の分布特性になった場合
には、路側アンテナの前面でのレベルの落ち込みと、そ
の近傍における落ち込みとを区別することができないと
いう問題が生ずる。この問題を解決するためには、受信
装置にダイナミックレンジの広いアンプを使用したり、
AGC回路等を付加する必要が生ずる。Further, as a result of experiments and studies by the present inventors, as shown in FIG. 12A, the amplitude modulation component has a distribution characteristic in which the level of the amplitude modulation component sharply drops in front of the roadside antenna, as shown in FIG. It has been discovered that, as shown in FIG. 12B, a distribution characteristic may appear in which a plurality of points at which the level of the amplitude modulation component drops appears due to the influence of radio waves scattered by a vehicle or the like. In the case of the distribution characteristics shown in FIG. 12B, there arises a problem that it is impossible to distinguish the level dip on the front surface of the roadside antenna from the dip in the vicinity thereof. In order to solve this problem, use an amplifier with a wide dynamic range in the receiver,
It becomes necessary to add an AGC circuit or the like.
従って、路側アンテナ位置の検出等を上記のようにそれ
ぞれアナログ素子で構成すると装置が複雑化する。ま
た、当然に部品点数が多くなるので、高価格となる。こ
れでは、路側ビーコン方式により可能な限り多くの車両
に交通情報を提供することにより、車両の運行をスムー
ズに行なわせるという要請を達成し得ない。Therefore, if the detection of the position of the roadside antenna is configured by analog elements as described above, the device becomes complicated. In addition, the number of parts naturally increases, resulting in a high price. In this case, it is impossible to achieve the demand for smooth operation of vehicles by providing traffic information to as many vehicles as possible by the roadside beacon method.
また、前述した大量のデータを車両に取り込ませるに
は、車両に走行方向を識別させる必要がある。上記走行
方向を識別するものとして、車両に方位センサが搭載さ
れているが、方位センサは高価であり、また、外部磁界
の影響により誤差が発生する確率も高いという問題があ
る。Further, in order to load the above-mentioned large amount of data into the vehicle, it is necessary for the vehicle to identify the traveling direction. Although an azimuth sensor is mounted on the vehicle to identify the traveling direction, the azimuth sensor is expensive, and there is a problem that an error is likely to occur due to the influence of an external magnetic field.
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
閾値等の調整を不要とすると共に、車載装置の低コスト
化を達成し、さらに、振幅変調成分のレベルの変動があ
っても路側アンテナ位置の検出を行なうことを可能にす
る路側ビーコン方式を提供することを目的としている。This invention has been made in view of the above problems,
Provides a roadside beacon system that eliminates the need to adjust thresholds, reduces the cost of on-vehicle equipment, and detects the roadside antenna position even when the level of the amplitude modulation component fluctuates. The purpose is to do.
<課題を解決するための手段および作用> 上記目的を達成するためのこの発明の路側ビーコン方式
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、該路側アンテナの近傍の道
路上に向けられた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ととも
に、上記アンテナエレメントの対に同相で給電された信
号に対しては上記アンテナエレメントの対をなす各アン
テナエレメントの主放射方向の対称面に沿った主放射方
向を有する合成放射指向性を有することができ、上記ア
ンテナエレメントの対に逆相で給電された信号に対して
は上記アンテナエレメントの対をなす各アンテナエレメ
ントの主放射方向の対称面内において放射電界強度が急
激に落ち込むスプリットビーム指向性を有することがで
きるものであり、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
一対の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に基づいて送信デ
ータフレームに同期しかつ上記振幅変調のための一対の
変調信号のうちの一方に相当する変調信号を再生し、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に対していずれの方向の領
域にいるかを検出し、さらに上記再生された変調信号と
上記振幅変調成分との位相の関係の反転を検出して、上
記位相の関係が反転したときに車両が通過している地点
を路側アンテナ位置とすることを特徴とする(請求項
1)。<Means and Actions for Solving Problem> A roadside beacon system of the present invention for achieving the above object is a roadside beacon system in which various data is transmitted and received between a roadside device installed on the roadside and a vehicle. In, the roadside antenna of the roadside device has at least one pair of antenna elements having different main emission directions directed to the road near the roadside antenna, and the pair of antenna elements are fed in phase. For the signal, it is possible to have a combined radiation directivity having a main radiation direction along a plane of symmetry of the main radiation directions of the antenna elements forming the pair of antenna elements, and feeding the pair of antenna elements in reverse phase. For the received signal, in the plane of symmetry of the main radiation direction of each antenna element forming a pair of the above antenna elements. In addition, it is possible to have a split beam directivity in which the radiated electric field strength drops sharply. The first modulated wave signal modulated based on the transmission data frame is divided into two, and A second modulated wave signal obtained by performing amplitude modulation with a pair of modulated signals that are synchronized and set in opposite phases is applied to the pair of antenna elements so that the first modulated wave signal has the same phase. The receiving device, which is supplied with power and is installed in the vehicle, receives the transmission signal from the roadside antenna, extracts the amplitude modulation component, demodulates the first modulated wave signal, and restores the transmission data frame. , A modulated signal that is synchronized with the transmitted data frame based on the restored transmitted data frame and that corresponds to one of the pair of modulated signals for amplitude modulation. And the phase of the modulated signal is compared with the amplitude modulated component to detect in which direction the vehicle is located with respect to the roadside antenna, and the reproduced modulated signal and the amplitude modulated component are detected. The inversion of the phase relationship of is detected, and the point where the vehicle is passing when the phase relationship is inverted is set as the roadside antenna position (claim 1).
上記のように路側装置に備えられる路側アンテナは、路
側アンテナの近傍の道路上に向けられており、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
メントの対を有している。この路側アンテナは、アンテ
ナエレメントの対に同相で給電された信号に対しては、
対をなすアンテナエレメントの主放射方向の対称面に沿
った主放射方向を有する合成放射指向性を示す。また、
逆相で給電された信号に対しては、対をなす各アンテナ
エレメントの主放射方向の対称面内において放射電界強
度が急激に落ち込むスプリットビーム指向性を示す。こ
の場合、アンテナエレメントの対をなす各アンテナエレ
メントの主放射方向の対称面を境として、互いに逆相の
信号が放射される。As described above, the roadside antenna included in the roadside device is directed toward the road near the roadside antenna and has at least one pair of antenna elements having different main radiation directions. This roadside antenna, for signals fed in-phase to a pair of antenna elements,
5 shows a synthetic radiation directivity having a main radiation direction along a plane of symmetry of a pair of antenna elements. Also,
For signals fed in anti-phase, split beam directivity is shown in which the radiated electric field strength drops sharply in the plane of symmetry of the pair of antenna elements in the main radiation direction. In this case, signals of opposite phases are radiated with the symmetrical plane in the main radiation direction of each antenna element forming a pair of antenna elements as a boundary.
本発明では、送信データフレームに基づいて変調を施し
た第1の変調波信号が2分され、それぞれに対して互い
に逆相に設定された変調信号による振幅変調が施される
ことによって第2の変調波信号が作成される。上記振幅
変調のための変調信号は送信データフレームに同期して
いる。According to the present invention, the first modulated wave signal that is modulated based on the transmission data frame is divided into two, and the amplitude modulation is performed by the modulated signals that are set in opposite phases to each other, whereby the second modulated wave signal is generated. A modulated wave signal is created. The modulation signal for the amplitude modulation is synchronized with the transmission data frame.
上記の2分された各信号がアンテナエレメントの対に給
電される。このとき、上記第1の変調波信号が同相にな
るように上記第2の変調波信号がアンテナエレメントの
対に給電される。これにより、第1の変調波信号に対し
ては一対のアンテナエレメントの各主放射方向の対称面
内に主放射方向を有する合成放射指向性が得られる。し
たがって、路側アンテナの位置の近傍の比較的広い範囲
に送信データフレームに対応した第1の変調波信号を放
射できる。Each of the above halved signals is fed to a pair of antenna elements. At this time, the second modulated wave signal is fed to the pair of antenna elements so that the first modulated wave signal has the same phase. With this, for the first modulated wave signal, a combined radiation directivity having the main radiation direction in the plane of symmetry of each main radiation direction of the pair of antenna elements can be obtained. Therefore, the first modulated wave signal corresponding to the transmission data frame can be radiated in a relatively wide range near the position of the roadside antenna.
また、第2の変調波信号に対しては一対のアンテナエレ
メントの各主放射方向の対称面内において急激に落ち込
むスプリットビーム指向性が得られる。このとき、上記
対称面を境として、第2の変調波信号は互いに逆相で放
射される。Further, for the second modulated wave signal, a split beam directivity that sharply drops in the plane of symmetry of the pair of antenna elements in the main radiation directions is obtained. At this time, the second modulated wave signals are radiated in opposite phases with respect to the symmetry plane.
車両に搭載された受信装置では、第1の変調波信号が復
調されて送信データフレームが復元される。そして、こ
の送信データフレームに同期した変調信号が再生され
る。この変調信号は、上記振幅変調のための互いに逆相
の変調信号のうちの一方に相当している。受信装置は、
さらに、受信信号中の振幅変調成分(第2の変調波信号
に相当する。)を抽出し、抽出された振幅変調成分と上
記再生された変調信号との位相を比較する。これによ
り、車両が路側アンテナに対してどの方向の領域にいる
かが検出される。The receiving device mounted on the vehicle demodulates the first modulated wave signal to restore the transmission data frame. Then, the modulated signal synchronized with this transmission data frame is reproduced. This modulated signal corresponds to one of the mutually opposite phase modulated signals for amplitude modulation. The receiver is
Further, the amplitude modulation component (corresponding to the second modulation wave signal) in the received signal is extracted, and the phases of the extracted amplitude modulation component and the reproduced modulation signal are compared. As a result, it is detected in which direction the vehicle is located with respect to the roadside antenna.
車両が路側アンテナの近傍を通過する際には、上記再生
された変調信号と第2の変調波信号に対応した上記振幅
変調成分との位相の関係は、路側アンテナの位置で反転
する。したがって、上記位相の関係の反転が生じた時点
で車両が通過している地点を路側アンテナ位置として判
別することができる。When the vehicle passes near the roadside antenna, the phase relationship between the reproduced modulated signal and the amplitude modulation component corresponding to the second modulated wave signal is inverted at the position of the roadside antenna. Therefore, the point where the vehicle is passing at the time when the phase relationship is reversed can be determined as the roadside antenna position.
また、再生された変調信号と振幅変調成分との位相の関
係が、同相から逆相へ反転するか、それとも逆相から同
相へ反転するかに基づき、車両の進入方向、すなわち、
車両が道路のいずれの方向に向かって走行しているのか
を判別することもできる。In addition, based on whether the phase relationship between the reproduced modulation signal and the amplitude modulation component is inverted from the same phase to the opposite phase or from the opposite phase to the same phase, the approach direction of the vehicle, that is,
It is also possible to determine in which direction the vehicle is traveling.
このように、本発明では、振幅変調成分のレベルの変動
に基づくのではなく、振幅変調成分の位相の反転を検出
することによって位置検出を行っているので、従来のよ
うな複雑な構成の回路を必要としないうえ、手間の掛か
る閾値調整等の作業を省略することができる。As described above, according to the present invention, the position is detected by detecting the inversion of the phase of the amplitude modulation component, not based on the fluctuation of the level of the amplitude modulation component. In addition to the above, it is possible to omit troublesome work such as threshold value adjustment.
また、上記受信装置は、受信した振幅変調成分の受信レ
ベルが所定値以上の領域内でのみ、上記再生された変調
信号と上記振幅変調成分との位相の関係の反転を検出す
ることが好ましい(請求項2)。Further, it is preferable that the receiving device detects the inversion of the phase relationship between the reproduced modulation signal and the amplitude modulation component only in a region where the reception level of the received amplitude modulation component is equal to or more than a predetermined value ( Claim 2).
このようにすれば、振幅変調成分のレベルの変動があっ
ても、安定して位相の関係の反転を検出することができ
る。By doing so, even if there is a change in the level of the amplitude modulation component, it is possible to stably detect the inversion of the phase relationship.
さらに、上記受信装置は、上記再生した変調信号を上記
振幅変調成分と位相比較することにより、車両が上記路
側アンテナに対していずれの方向の領域にいるかを検出
する処理、および上記再生された変調信号と上記振幅変
調成分との位相の関係の反転を検出する処理を、ソフト
ウェア処理によって行う演算処理手段を有していてもよ
い(請求項3)。Further, the receiving device detects the direction of the vehicle with respect to the roadside antenna by comparing the reproduced modulated signal with the amplitude modulated component in phase, and the reproduced modulation. It may have an arithmetic processing means for performing the processing for detecting the inversion of the phase relationship between the signal and the amplitude modulation component by software processing (claim 3).
この構成によれば、上記の各処理をアナログ素子で実現
する場合に比較して、受信装置の構成を大巾に簡素化す
ることができる。According to this configuration, the configuration of the receiving device can be greatly simplified as compared with the case where each of the processes described above is realized by an analog element.
<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
て詳細に説明をする。<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described in detail below 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 512 kbps.
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)および振幅変調器(16)
へ与えられる。The first modulated wave signal generated by the data modulator (12) is divided into two parts, that is, the amplitude modulator (15) and the amplitude modulator (16), respectively.
Given to.
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).
The amplitude modulation signal f is generated by the synchronization signal given from (11).
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十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゜移
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゜移相器(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 modulation wave signal given from the data modulator (12) is converted into an opposite phase by the 180 ° phase shifter (17). Amplitude modulated 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)を含む構成であり、近傍の道
路上に向けて設置される。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4図に示され
るような放射電界強度を示す。すなわち、同相給電され
た信号に対しては、アンテナエレメント(19),(20)の各
主放射方向の対称面内に主放射方向を有する合成放射指
向性を示す。The split beam antenna (18) has a structure including antenna elements (19) and (20) having different main radiation directions, as shown in FIG. Is installed. When the signals are fed in phase, the antenna (18) produces a combined sum of radiation signals emitted from the antenna elements (19) and (20), and exhibits a radiation field intensity as shown in FIG. That is, with respect to the signals fed in phase, the combined radiation directivity having the main radiation direction in the plane of symmetry of the main radiation directions of the antenna elements (19) and (20) 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、受信アンテナ(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 receiving antenna (21) is amplified to a required level by a receiving amplifier (22) and given to a data demodulator (23) and a 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を抽出する働き
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 the amplitude modulated 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、レベ
ル判定器(29)に与えられる。レベル判定器(29)は、振幅
変調成分の受信レベルが一定レベル以上であることを検
出するもので、その出力は位相判定の有効領域を示すも
のとしてデータ処理部(26)に送られる。The modulation signal fm demodulated by the modulation signal demodulator (24) is given to the level determiner (29). The level determiner (29) detects that the reception level of the amplitude modulation component is equal to or higher than a certain level, and its output is sent to the data processing unit (26) as an indication of the effective region of phase determination.
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)からのレベル判定出力に
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), outputs the forward / backward signal given from the phase comparator (28) and the level decision output from the level decider (29). It is a component that performs various data processing and determination processing based on it. 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図は、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 the receiving operation of the receiving device shown in FIG. 1B when the vehicle is running.
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。すなわち、第2の変調波信号は一対のアン
テナエレメント(19),(20)に逆相で給電されるので、こ
の第2の変調波信号に対しては、路側アンテナ(20)は、
アンテナエレメント(19),(20)の各主放射方向の対称面
内において放射強度が急激に落ち込むスプリットビーム
指向性を示す。そして、上記対称面を境として、一方の
領域では正相の信号が放射され、他方の領域では逆相の
信号が放射される。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. That is, since the second modulated wave signal is fed to the pair of antenna elements (19) and (20) in antiphase, the roadside antenna (20) receives the second modulated wave signal.
The split beam directivity in which the radiation intensity sharply drops in the planes of symmetry of the antenna elements (19) and (20) in the main radiation directions is shown. A positive phase signal is radiated in one area and a reverse phase signal is radiated in the other area with the symmetry plane as a boundary.
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
射方向境界線で急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. The output of the modulated signal demodulator (24) has an electric field distribution that causes a sharp drop in level at the main radiation direction boundary of the split beam antenna (18), as shown in FIG. 5 (c). 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、受信信号が逆相の第2の
変調波信号である領域に侵入する。このときデータ処理
部(26)は位相比較器(28)からの出力信号に基いて、受信
信号が正相から逆相に変化した地点、即ち、路側アンテ
ナの設置位置の検出を行なう。Next, when the vehicle continues to travel, the received signal enters the area that is the second modulated wave signal having the opposite phase. At this time, the data processing unit (26) detects, based on the output signal from the phase comparator (28), the point where the received signal changes from the positive phase to the negative phase, that is, the installation position of the roadside antenna.
車両が道路のB→Aに向かって走行する場合は、受信装
置の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 operation of the receiving device is opposite to that described above, and first, the second modulated wave signal having the opposite phase is received.
第6図は、他の実施例を示すブロック図であり、上記第
1図の実施例と相違する点は、位相比較器(28)、レベル
判定器(29)の機能をデータ処理装置(26)のソフトウェア
で実現している点である。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that the functions of the phase comparator (28) and the level determiner (29) are the same as those of the data processor (26). This is realized by the software of).
上記データ処理装置(26)のレベル判定、及び位相比較動
作を、第7図の振幅変調成分の受信レベルの分布図と振
幅変調成分の位相との関係を説明する図、及び第8図の
波形図に基いて説明する。尚、第7図において車両は矢
印方向に進行しているものとする。The level judgment and phase comparison operation of the data processing device (26) are shown in FIG. 7 for explaining the relationship between the distribution chart of the reception level of the amplitude modulation component and the phase of the amplitude modulation component, and the waveform of FIG. It will be described with reference to the drawings. Incidentally, it is assumed that the vehicle is traveling in the direction of the arrow in FIG.
振幅変調成分の受信レベルは、第7A図に示されるよう
にフェージングの影響を受けて細いピッチの変動があ
る。そして、路側アンテナに近づくに従ってレベルが高
くなり、路側アンテナの正面で急激に立ち下がり、再び
急激に立ち上がる。そして、路側アンテナから離れるに
従って細かいピッチの変動を含んだ山形の特性を示しな
がら減少していく。従って、上記フェージングの影響に
より、振幅変調成分の位相反転の検出が正確に行なえな
い場合が生ずる。そこで、閾値Ecを設定して、受信レ
ベルが閾値Ec以上になっている領域で位置検出を行な
う。このようにすることにより、フェージングの影響に
よる位置検出ミスを防止する。As shown in FIG. 7A, the reception level of the amplitude modulation component is affected by fading and has a fine pitch variation. Then, the level becomes higher as it gets closer to the roadside antenna, sharply falls in front of the roadside antenna, and sharply rises again. Then, as the distance from the roadside antenna increases, it decreases while exhibiting a mountain-shaped characteristic including a fine pitch variation. Therefore, due to the influence of the fading, there may be a case where the phase inversion of the amplitude modulation component cannot be accurately detected. Therefore, the threshold value Ec is set, and position detection is performed in the area where the reception level is equal to or higher than the threshold value Ec. By doing so, a position detection error due to the influence of fading is prevented.
第8図は、位相反転の検出を説明する波形図であり、デ
ータ処理部(26)は、変調信号再生部(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とを供給され、これらをディジタル信号に変換す
る。図中E2 は、変調信号fm′をディジタル化した波
形であり、E1 は、変調信号fmをディジタル化した波
形である。そして、両信号が同位相の状態を示している
(逆位相の場合には、E1 のLOW レベルとHIGHレベルと
が入れ代わる)。τは、振幅変調成分を復調する際に遅
延する時間である。この遅延時間τの影響があるので、
そのままE1 とE2 とを位相比較して正相か逆相かを判
定すると、位相反転の検出を誤る虞れがある。FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the detection of phase inversion. The data processing unit (26) demodulates the modulated signal fm ′ reproduced by the modulated signal reproducing unit (27) and the modulated signal demodulator (24). The modulated signal fm thus generated is supplied to convert these into digital signals. In the figure, E2 is a waveform obtained by digitizing the modulated signal fm ', and E1 is a waveform obtained by digitizing the modulated signal fm. Both signals show the same phase (in the case of the opposite phase, the LOW level and the HIGH level of E1 are switched). τ is a delay time when demodulating the amplitude modulation component. Because of the influence of this delay time τ,
If the phases of E1 and E2 are compared as they are to judge whether the phase is the normal phase or the reverse phase, there is a possibility that the phase inversion may be erroneously detected.
そこで、データ処理部(26)において、E1 とE2 とを、
E2 の立ち上がりのタイミングから一周期2T0 にわた
って間隔Δτでサンプリングを行ない、E2 の半周期T
0 の間に両者が同じ状態になっている回数と、異なる状
態になっている回数とを比較して、同じ状態になってい
る回数が多い場合には、同相と判定し、異なる状態にな
っている回数が多いと逆相であると判定する。このよう
にすることにより、遅延時間τに拘りなく、正確に位相
反転を検出して走行方向を検出することができる。そし
て、この位相反転の検出信号が第7B図に示されるよう
に、路側アンテナ位置信号として出力される。尚、上記
遅延時間τは、測定、及び計算により予め求めることが
できる値であり、Δτは、τを整数で割っだ間隔であ
る。Therefore, in the data processing unit (26), E1 and E2 are
From the rising timing of E2, sampling is performed at an interval Δτ over one cycle 2T0, and a half cycle T of E2
During 0, the number of times they are in the same state and the number of times they are in different states are compared, and if the number of times they are in the same state is high, it is determined that they are in phase and they are in different states. If the number of times of contact is large, it is determined that the phase is reversed. By doing so, it is possible to accurately detect the phase inversion and detect the traveling direction regardless of the delay time τ. Then, this phase inversion detection signal is output as a roadside antenna position signal, as shown in FIG. 7B. The delay time τ is a value that can be obtained in advance by measurement and calculation, and Δτ is an interval obtained by dividing τ by an integer.
以上のように、位置検出領域の判定、及び位相比較をデ
ータ処理部(26)により行なわせることにより、受信装置
の構成を大巾に簡素化することができると共に、受信装
置のコストを下げることができる。As described above, by determining the position detection area and performing the phase comparison by the data processing unit (26), it is possible to greatly simplify the configuration of the receiving device and reduce the cost of the receiving device. You can
<発明の効果> 以上のようにこの発明によれば、車両に搭載された受信
装置においては、受信信号から抽出される振幅変調成分
と、受信信号から復元される送信データフレームに同期
するように再生される変調信号との位相を比較すること
によって、路側アンテナに対していずれの方向の領域に
車両がいるのかを検出できる。さらには、振幅変調成分
と再生された変調信号との位相の関係の反転を検出する
ことによって、路側アンテナの位置を検出することがで
きる。このように、振幅変調成分のレベルの変動に基づ
くのではなく、振幅変調成分の位相の反転を検出するこ
とによって位置検出を行っているので、従来のような複
雑な構成の回路を必要としないうえ、手間の掛かる閾値
調整等の作業を省略することができる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, in the receiving device mounted on the vehicle, the amplitude modulation component extracted from the reception signal and the transmission data frame restored from the reception signal are synchronized. By comparing the phase with the reproduced modulation signal, it is possible to detect in which direction the vehicle is located with respect to the roadside antenna. Furthermore, the position of the roadside antenna can be detected by detecting the inversion of the phase relationship between the amplitude modulation component and the reproduced modulation signal. As described above, since position detection is performed by detecting the phase inversion of the amplitude modulation component, not based on the variation in the level of the amplitude modulation component, a circuit with a complicated configuration as in the past is not required. In addition, it is possible to omit troublesome work such as threshold adjustment.
また、請求項2の発明によれば、受信した振幅変調成分
の受信レベルが所定値以上の領域内でのみ上記位相の関
係の反転を検出しているので、振幅変調成分のレベルの
変動があっても、安定して位相の関係の反転を検出する
ことができる。Further, according to the second aspect of the present invention, since the inversion of the phase relationship is detected only in the region where the received level of the received amplitude modulation component is equal to or more than the predetermined value, the level of the amplitude modulation component varies. Even in this case, it is possible to stably detect the inversion of the phase relationship.
さらに、請求項3の発明によれば、演算処理手段が、再
生した変調信号を上記振幅変調成分と位相比較して、車
両が上記路側アンテナに対していずれの方向の領域にい
るのかを検出する処理、および上記位相の関係の反転を
検出する処理を、ソフトウェア処理によって行うように
しているので、これらの諸機能をアナログ素子で構成す
るのと比較して、受信装置の構成を大巾に簡素化するこ
とができる。Further, according to the invention of claim 3, the arithmetic processing means compares the phase of the reproduced modulated signal with the amplitude modulation component to detect in which direction the vehicle is located with respect to the roadside antenna. Since the processing and the processing for detecting the inversion of the above-mentioned phase relation are performed by software processing, the configuration of the receiving device is greatly simplified as compared with configuring these various functions by analog elements. Can be converted.
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4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、他の実施例を示すブロック図、 第7図の振幅変調成分の受信レベルの分布と振幅変調成
分の位相との関係を説明する図、 第8図は、位相反転の検出を説明する波形図、 第9図は、ナビゲーションシステムの説明図、 第10図、及び第11図は、従来の受信装置、 第12図は、振幅変調成分の受信レベルの分布例を示す
図。 (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. FIG. 3 is a diagram for explaining signals of respective portions of the roadside apparatus shown in FIG. 1A, FIG. 3 is a schematic perspective view showing a configuration example of a split beam antenna included in the roadside apparatus of FIG. 1A, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing a field intensity distribution of a radiated radio wave in a split beam antenna, FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the receiving device shown in FIG. 1B, and FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment, FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the distribution of the reception level of the amplitude modulation component and the phase of the amplitude modulation component, FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the detection of phase inversion, and FIG. 9 is a description of the navigation system. Figures 10, 10 and 11 show conventional Communication apparatus, FIG. 12 is a diagram showing a distribution example of the reception level of the amplitude modulation component. (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 (3)
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、該路側アンテナの近傍の道
路上に向けられた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ととも
に、上記アンテナエレメントの対に同相で給電された信
号に対しては上記アンテナエレメントの対をなす各アン
テナエレメントの主放射方向の対称面に沿った主放射方
向を有する合成放射指向性を有することができ、上記ア
ンテナエレメントの対に逆相で給電された信号に対して
は上記アンテナエレメントの対をなす各アンテナエレメ
ントの主放射方向の対称面内において放射電界強度が急
激に落ち込むスプリットビーム指向性を有することがで
きるものであり、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
一対の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に基づいて送信デ
ータフレームに同期しかつ上記振幅変調のための一対の
変調信号のうちの一方に相当する変調信号を再生し、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に対していずれの方向の領
域にいるかを検出し、さらに上記再生された変調信号と
上記振幅変調成分との位相の関係の反転を検出して、上
記位相の関係が反転したときに車両が通過している地点
を路側アンテナ位置とする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 is directed to a road near the roadside antenna. Having at least one antenna element pair having mutually different main radiation directions, and with respect to a signal fed in phase to the antenna element pair, symmetry of the main radiation direction of each antenna element forming the antenna element pair. A main radiation direction of each antenna element forming a pair of the antenna elements, for a signal fed in antiphase to the pair of the antenna elements, which can have a synthetic radiation directivity having a main radiation direction along a plane. It is possible to have split beam directivity in which the radiated electric field strength drops sharply in the plane of symmetry of Yes, the first modulated wave signal that has been modulated based on the transmission data frame is divided into two, and amplitude modulation is performed on each by a pair of modulation signals that are synchronized with the transmission data frame and set in opposite phases. The second modulated wave signal obtained by the above is fed to the pair of antenna elements so that the first modulated wave signal is in phase with the first modulated wave signal. The transmission signal is received, the amplitude modulation component is extracted, the first modulated wave signal is demodulated to restore the transmission data frame, and the amplitude modulation component is synchronized with the transmission data frame based on the restored transmission data frame and the amplitude modulation is performed. By regenerating a modulation signal corresponding to one of the pair of modulation signals for performing the phase comparison of the modulation signal with the amplitude modulation component. In which direction the vehicle is located, the reversal of the phase relationship between the reproduced modulation signal and the amplitude modulation component is detected, and when the phase relationship is reversed, the vehicle A roadside beacon system characterized in that the passing point is the position of the roadside antenna.
受信レベルが所定値以上の領域内でのみ、上記再生され
た変調信号と上記振幅変調成分との位相の関係の反転を
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 receiving device detects the reversal of the phase relationship between the regenerated modulation signal and the amplitude modulation component only in a region where the reception level of the received amplitude modulation component is a predetermined value or more. The roadside beacon system according to claim 1 characterized by the above.
上記振幅変調成分と位相比較することにより、車両が上
記路側アンテナに対していずれの方向の領域にいるかを
検出する処理、および上記再生された変調信号と上記振
幅変調成分との位相の関係の反転を検出する処理を、ソ
フトウェア処理によって行う演算処理手段を有すること
を特徴とする上記特許請求の範囲第1項または第2項記
載の路側ビーコン方式。3. A process in which the receiving device detects in which direction the vehicle is located with respect to the roadside antenna by phase-comparing the reproduced modulated signal with the amplitude modulation component, and the reproducing process. The arithmetic processing means for performing the processing for detecting the inversion of the phase relationship between the modulated signal and the amplitude modulation component by software processing is included. Roadside beacon system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002606A JPH0644035B2 (en) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | Roadside beacon method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002606A JPH0644035B2 (en) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | Roadside beacon method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183182A JPH02183182A (en) | 1990-07-17 |
| JPH0644035B2 true JPH0644035B2 (en) | 1994-06-08 |
Family
ID=11534056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1002606A Expired - Lifetime JPH0644035B2 (en) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | Roadside beacon method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644035B2 (en) |
-
1989
- 1989-01-09 JP JP1002606A patent/JPH0644035B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02183182A (en) | 1990-07-17 |
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