| 【発明の名称】 |
電波ビーコン受信装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】立石 亨
【氏名】久米 千佳夫
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| 【要約】 |
【課題】正確なタイミングで情報を通知しかつ自車位置の補正を正確に行える移動体ナビゲーション装置用の電波ビーコン受信装置を提供すること。
【解決手段】電波ビーコン受信装置１０は、電波ビーコン出力アンテナの下を通過することで位相の反転を検知し受信情報を移動体ナビゲーション装置１に通知する。この通知情報の中に位相変化異常検知信号を設ける。この信号は通常は不明情報を送信し、電波ビーコン受信装置１０が位相変化正常と判定した場合に位相変化正常情報を、位相検知異常と判定した場合に異常情報を格納して同信号を移動体ナビゲーション装置１に送信し、移動体ナビゲーション装置１では同信号を受信した場合には電波ビーコン情報による位置補正処理を行わないようにする。従って、以上の処理を行うことで位相変化異常検知を行った場合には誤った位置補正を行わないようにすることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】通信衛星と自己の距離を求め自己の現在位置を検出する測位部と、道路上に設置されたビーコンからの信号を受信し、道路・交通情報通知や自車位置の補正を行う補正手段とを備えた移動体ナビゲーション装置において、ビーコン直下通過時の位相変化異常検知手段を備え、位相変化が異常と判断される時にはＡＭ位相変化信号および電波ビーコン位置データに併せて位相変化異常検知信号を前記移動ナビゲーション装置に出力する電波ビーコン受信装置であって、位相変化信号および電波ビーコンアンテナ位置データに応じて自車位置を補正し、かつ位相変化異常検知信号がある場合には自車位置補正を行わない移動体ナビゲーション装置に接続されたことを特徴とする電波ビーコン受信装置。
【請求項２】位相変化検知から一定時間経過以内に位相の変化や反転を再度検知した場合に、位相変化異常検知と見なす位相変化異常変化検知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項３】位相変化検知をするための第１のＡＭ積分手段よりも時定数を長くした第２のＡＭ積分手段を設け、第１のＡＭ積分手段により得られる位相変化検知時刻と、第２のＡＭ積分手段により得られる位相変化検知時刻を比較し、第２のＡＭ積分手段により得られた位相変化検知時刻が第１のＡＭ積分手段により得られた位相変化検知時刻から一定時間以上通過している場合に位相変化異常検知と見なす位相変化異常変化検知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項４】受信アンテナを進行方向に対して指向性を持つように配備し、自車が送信アンテナ通過前ではデータ受信が良好となりさらに送信アンテナ通過後にデータ受信が悪化するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項５】一定時間内のデータ受信における正常受信フレーム数を数えるフレームカウンターを設け、位相変化検知時刻から一定時間後の正常受信フレーム数が基準値以上である場合に位相変化異常検知と見なす位相変化異常検知手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項６】前記位相変化異常検知手段が、位相変化検知後の単位時間あたりの正常受信データの割合が一定以上の場合に位相変化検知異常と見なすことを特徴とする請求項５記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項７】前記位相変化異常検知手段が、位相変化検知前後の一定時間の位相不明データ数および異常受信データ数の合計が基準値以下の場合に位相変化検知異常と見なすことを特徴とする請求項５記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項８】自車速度の検出手段を設け、基準速度以下において位相変化異常を検出した場合は位置補正を行わないようにする機能を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の電波ビーコン受信装置。
【請求項９】位相変化検知前後において前記フレームカウンターで得られた正常受信フレーム数を比べ、その割合が基準値以上の場合に前記位相変化異常検知手段が、位相変化異常検知と見なすことを特徴とする請求項５記載の電波ビーコン受信装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信位置精度向上が行えるようにした移動体ナビゲーション装置における電波ビーコン受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、船舶、航空機、自動車等の各種移動体に対して、複数個の人工衛星から電波を送信し、それぞれの移動体が電波を受信し、自己と人工衛星との距離を求め自己の現在位置を求めるための装置として、ＧＰＳ測位装置が有効であることが注目されてきている。ここで、ＧＰＳ測位装置とは、全世界測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に属する人工衛星群の内複数個の人工衛星からの電波を同時に受信して移動体の現在位置を知ることができるようにされた装置である。さらに、ＧＰＳ測位装置から求めることのできる移動体の現在位置をリアルタイムに表示装置に表示することで移動体の動きを示すナビゲーション装置がある。しかし、ＧＰＳ測位装置から求めることのできる自車位置の誤差は大きく、また、快適かつ安全な運行のために渋滞や事故の情報なども求められ、ＦＭ文字多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等の交通情報伝達手段が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従来の移動体用ナビゲーション装置では、移動しながら情報を受信するため電波ビーコン等の発信源が正確な発信源座標を通知してきても、自己と発信源との位置関係を正確に把握することが難しく、発信源から離れた場所で信号の位相変化検知を行う場合が有り、誤った場所で発信源位置通過判定を行う場合があった。
【０００４】そこで本発明は、移動体ナビゲーションが自位置を正確に補正できる電波ビーコン受信装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電波ビーコン受信装置は、通信衛星と自己の距離を求め自己の現在位置を検出する測位部と、道路上に設置されたビーコンからの信号を受信し、道路・交通情報通知や自車位置の補正を行う補正手段とを備えた移動体ナビゲーション装置において、ビーコン直下通過時の位相変化異常検知手段を備え、位相変化が異常と判断される時にはＡＭ位相変化信号および電波ビーコン位置データに併せて位相変化異常検知信号を前記移動体ナビゲーション装置に出力する電波ビーコン受信装置であって、位相変化信号および電波ビーコンアンテナ位置データに応じて自車位置を補正し、かつ位相変化異常検知信号がある場合には自車位置補正を行わない移動体ナビゲーション装置に接続するようにした。
【０００６】この構成により、移動体ナビゲーション装置用電波ビーコン受信装置における位相変化検知を正確に行い、かつ位相検知異常の場合、その旨をすばやく移動体ナビゲーション装置に通知することで、移動体ナビゲーションが自位置を正確に補正できるようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】請求項１の発明の電波ビーコン受信装置は、通信衛星と自己の距離を求め自己の現在位置を検出する測位部と、道路上に設置されたビーコンからの信号を受信し、道路・交通情報通知や自車位置の補正を行う補正手段とを備えた移動体ナビゲーション装置において、ビーコン直下通過時の位相変化異常検知手段を備え、位相変化が異常と判断される時にはＡＭ位相変化信号および電波ビーコン位置データに併せて位相変化異常検知信号を前記移動体ナビゲーション装置に出力する電波ビーコン受信装置であって、位相変化信号および電波ビーコンアンテナ位置データに応じて自車位置を補正し、かつ位相変化異常検知信号がある場合には自車位置補正を行わない移動体ナビゲーション装置に接続するようにした。そしてこの構成により、位相変化検知を正確に行い、かつ位相検知異常の場合、その旨をすばやく移動体ナビゲーション装置に通知することで、移動体ナビゲーションが自位置を正確に補正できる。
【０００８】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態における移動体ナビゲーション装置用電波ビーコン受信装置の構成図、図２は同位相検知異常信号の例図、図３、図４、図５は同位相変化異常検知の説明図、図６、図７、図８は同位相変化異常検知のフローチャート、図９は同位相変化異常検知の説明図、図１０、図１１は同位相変化異常検知のフローチャートである。
【０００９】図１において、移動体ナビゲーション装置１はＧＰＳからの信号や車速パルス等の情報をもとに自己の現在位置を常時求め、地図情報・データベース等と加工を行い、表示装置等で使用者にさまざまな情報を伝える。電波ビーコン受信装置１０は、移動体ナビゲーション装置１と専用通信装置２で結ばれ、情報の送受信を行う。３は電波ビーコン信号受信用アンテナで、道路上に設置された電波ビーコン発信装置から送出される電波ビーコン信号を受信するためのものである。通信制御部４は、電波ビーコン受信装置１０で処理された情報を移動体ナビゲーション装置１へ送信するための制御を行う。
【００１０】電波ビーコン受信装置処理部５は、電波ビーコン信号を調べ、速度判定情報、受信情報、ステータス情報を作成し、それぞれの情報の処理部に渡すとともに、それぞれの処理部で処理された結果を判定し通信制御部４を通して移動体ナビゲーション装置１へ通知を行う。受信情報記憶処理部６は、受信した情報を情報の中身（更新情報、大区分ＩＤ、フレーム番号等）に従って受信情報を整理し記憶装置に保存する。また、受信情報のステータス情報（位相情報、ＣＲＣ、ＣＤ、割込み等）を時系列にＮケース分保存する。速度判定処理部７では、同一電波ビーコン発信装置から発信される信号の連続受信時間を調べ、移動体が通常の走行を行っているか渋滞などで低速走行を行っているかを判定する。
【００１１】位相判定処理部８は、蓄積された位相情報を元に電波ビーコン受信装置と電波ビーコン発信装置の現在の位置関係を調べる。補正処理部９は、位相判定処理部８により位相変化検知が行われた後の電波ビーコン情報のステータスを調べ、位相判定処理部８が行った位相変化検知が誤っている可能性の有無を判定し、可能性有りの場合、電波ビーコン受信装置処理部５を通してその旨を移動体ナビゲーション装置１へ通知する。
【００１２】次に動作を説明する。電波ビーコン受信装置１０は、電波ビーコン出力アンテナの下を通過することで位相の反転を検知し受信情報を移動体ナビゲーション装置１に通知する。ここで、この通知情報の中に位相変化異常検知信号を設ける（図２のステータスＳ）。この信号は、通常は不明情報を送信し、電波ビーコン受信装置１０が位相変化正常と判定した場合に位相変化正常情報を、位相検知異常と判定した場合に異常情報を格納して同信号を移動体ナビゲーション装置１に送信し、移動体ナビゲーション装置１では、同信号を受信した場合には電波ビーコン情報による位置補正処理を行わないようにする。従って、以上の処理を行うことで位相変化異常検知を行った場合には誤った位置補正を行わないようにすることができる。
【００１３】次に、請求項２に係る処理の流れを図３を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、電波ビーコン受信装置１０が位相変化を検知（図３の１１）した後、一定時間（図３の１２）以内に再度位相変化（図３の１３）を検知した場合、位相変化検知が異常であったとする方法である。電波ビーコン受信装置１０は、位相変化が確定すると、異常検知処理を開始する（図３の１４）。電波ビーコン受信装置１０は、位相変化検知後も同じビーコンＩＤの受信信号を調べ、位相変化発生の有無を調べる。位相変化を検知した場合、前回の位相変化検知から一定時間以内の場合、位相変化検知異常信号を作成し、移動体ナビゲーション装置１へ通知する。位相変化検知後、新たな受信可能電波ビーコン信号（ビーコンＩＤの異なる信号を受信することで、前回検知した位相変化の異常監視を終了する。
【００１４】次に請求項３に係る処理の流れを図４を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、通常の位相変化検知を行う第１のＡＭ積分手段１５に加え、第１のＡＭ積分手段１５より時定数を長くした第２のＡＭ積分手段１６を設け、２つのＡＭ積分手段１５、１６を用いて位相検知を行うようにする。それぞれのＡＭ積分手段１５、１６による位相検知時間の差（図４の１７）を求め、一定時間以上時間差がある場合に位相変化検知異常として位相変化検知異常信号を作成し移動体ナビゲーション装置へ通知する。また、位相検知時間の差が一定時間以下の場合は、位相変化検知正常終了とする。
【００１５】次に請求項４に係る動作を図５を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、電波ビーコン信号受信用アンテナ３を、進行方向側に指向性を持つようにし、アンテナ通過前と通過後でデータ受信に差がつきやすくなるようにすることで、位相方向異常検知を行えるようにした。
【００１６】次に請求項５に係る動作を図６を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、位相変化検知後の受信ステータスより正常受信フレーム数を数えるフレームカウンターを設け、位相変化検知から一定時間後の正常受信フレーム数が基準数以上ある場合、位相変化異常検知として位相変化異常検知信号を作成し移動体ナビゲーション装置へ通知する。以下、同処理の手順を述べる。
【００１７】まず前提条件（前処理）として、電波ビーコン位相検知処理により位相変化検知する。また正常受信フレームカウンター初期化する。また位相変化異常検知タイマーセットする。
【００１８】さて、ステップ１において、受信データのＣＲＣを調べる。正常受信ならばステップ２へ移行し、異常ならばステップ３へ移行する。次にステップ２において正常受信フレームカウンター更新を行う。次にステップ３において、位相変化検知タイマーを調べる（一定時間経過？）。未経過ならばステップ１へ、経過済みならばステップ４へ移行する。次にステップ４において、正常受信フレームカウンターを調べる。基準値以内ならば位相変化検知正常終了出力（ステップ６）、基準値を越えた場合は位相変化異常検知を出力（ステップ５）し処理を終了する。
【００１９】次に、請求項６に係る動作を図７を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、位相変化検知後の受信ステータス数を数えるカウンターと、その内の正常受信フレーム数を数えるカウンターを設け、位相変化検知後の正常受信フレームの割合が基準数以上ある場合、位相変化異常検知として位相変化異常検知信号を作成し移動体ナビゲーション装置へ通知することで、位相変化異常検知に必要な時間の短縮を図る。以下、同処理の手順を述べる。
【００２０】まず前提条件（前処理）として、電波ビーコン位相検知処理により位相変化検知する。また全受信フレームカウンター初期化する。また正常受信フレームカウンター初期化する。また位相変化異常検知タイマーセットする。
【００２１】さて、ステップ７において、全受信フレームカウンター更新を行う。次にステップ８において、受信データのＣＲＣを調べる。正常受信ならばステップ９へ、異常ならばステップ１０へ移行する。次にステップ９において、正常受信フレームカウンター更新し、ステップ１０において、正常受信フレームカウンターと全受信フレームカウンターを比べる。基準値以内ならば位相変化検知正常終了出力（ステップ１１）、基準値を越えた場合は位相変化異常検知を出力（ステップ１２）し処理を終了する。
【００２２】次に請求項７に係る動作を図８を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、位相変化検知直前の一定期間の受信ステータスより正常受信フレーム数を求め、その値が基準値以下の場合位相変化異常検知として位相変化検知を無効にし、再度位相変化検知処理を開始する。以下、同処理の手順を述べる。
【００２３】まず前提条件（前処理）として、電波ビーコン位相検知処理により位相変化検知する。また正常受信フレームカウンター初期化する。
【００２４】さてステップ１３において、受信データのＣＲＣを調べる。正常受信ならばステップ１４へ、異常ならばステップ１５へ移行する。次にステップ１４において、正常受信フレームカウンター更新する。次にステップ１５において、ＣＲＣ調査フレームデータ数を調べる（位相変化検知候補地点よりＮ個前までのフレームデータの受信状況を調べる）。基準数調査済みならばステップ１６へ、未ならばステップ１３へ移行する。次にステップ１６において、正常受信フレームカウンターを調べる。基準範囲内ならば位相変化検知正常終了出力（ステップ１７）、基準範囲外の場合は位相変化異常検知を出力（ステップ１８）し処理を終了する。
【００２５】次に請求項８に係る動作を図９および図１０を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、電波ビーコン情報のステータスの内、正常ＣＤ受信回数を数えるカウンターを設ける。ＣＤはアンテナの近傍のみで正常（図９のＴ）となるので、同カウンターの値が基準値以上の値となった場合に移動速度が低速（渋滞等）判断し、位相変化が正常に行えない旨を位相変化異常検知として位相変化異常検知信号を作成し移動体ナビゲーション装置へ通知する。以下、同処理の手順を述べる。
【００２６】まずステップ１９において、受信データのＣＤを調べる。ＣＤが正常の場合ステップ２０へ、異常の場合ステップ２５へ移行する。次にステップ２０において、異常検知中情報を調べる。異常検知中ならばステップ２２へ、それ以外ならばステップ２１へ移行する。次にステップ２１において、ＣＤ正常受信回数を数えるカウンターとＣＤ異常受信回数を数えるカウンターを初期化し、異常検知中状態に状態遷移しステップ２２へ移行する。次にステップ２２において、正常ＣＤ受信回カウンターを更新する。次にステップ２３において、正常ＣＤ受信回カウンターを調べる。基準範囲外の場合は位相変化異常検知を出力（ステップ２４）し処理を終了する。基準範囲内の場合は、そのまま処理を終了する。次にステップ２５において、ＣＤ異常受信カウンター更新する。次にステップ２６において、ＣＤ異常受信カウンターを調べる。ＣＤ異常受信カウンターが基準値を越えた場合は電波ビーコン受信エリアを出たものとして、異常検知中情報を初期化し処理を終了する（ステップ２７）。
【００２７】次に請求項９に係る動作を図１１を参照して説明する。位相変化異常検知手段として、位相変化検知前後の受信ステータスより正常受信フレーム数を数えるカウンターをそれぞれに設け、位相変化検知前後の正常受信フレーム数を比較した結果が基準値以下の場合、位相変化異常検知として位相変化異常検知信号を作成し移動体ナビゲーション装置へ通知する。以下、同処理の手順を述べる。
【００２８】まず前提条件（前処理）として、電波ビーコン位相検知処理により位相変化検知する。またアンテナ前正常受信フレームカウンター初期化する。またアンテナ後正常受信フレームカウンター初期化する。
【００２９】さてステップ２８において、受信データのＣＲＣを調べる。正常受信ならばステップ２９へ、異常ならばステップ３０へ移行する。次にステップ２９において、アンテナ後正常受信フレームカウンター更新する。次にステップ３０において、アンテナ前正常受信フレームのステータスを調べる。正常受信ならば、ステップ３１へ、異常ならばステップ３２へ移行する。次にステップ３１において、アンテナ前正常受信フレームカウンター更新する。次にステップ３２において、規定範囲のステータスを調査したかどうか判定する。調査未ならばそのまま処理を終了する。調査済みならば、位相変化異常判定処理へ（ステップ３３）移行する。次にステップ３３において、アンテナ前正常受信フレームカウンターとアンテナ後正常受信フレームカウンターを比較する。比較した結果が基準値以上ならば、位相変化検知正常終了する。基準値以下ならば、ステップ３２へ移行する。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、移動体ナビゲーション装置用電波ビーコン受信装置の位相変化検知を正確に行い、かつ位相検知異常の場合、その旨をすばやく移動体ナビゲーション装置に通知することで、移動体ナビゲーションが自 位置を正確に補正することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】滝本 智之 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３６８４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１７３５８９ |
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