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JP5003717B2 - Road-to-vehicle communication system and optical beacon - Google Patents

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JP5003717B2
JP5003717B2 JP2009103818A JP2009103818A JP5003717B2 JP 5003717 B2 JP5003717 B2 JP 5003717B2 JP 2009103818 A JP2009103818 A JP 2009103818A JP 2009103818 A JP2009103818 A JP 2009103818A JP 5003717 B2 JP5003717 B2 JP 5003717B2
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Description

本発明は、道路側に設置された光ビーコンと車両に搭載された車載機との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信システム、及びこれに用いる光ビーコンに関するものである。 The present invention relates to a road-to-vehicle communication system that performs bidirectional communication using optical signals between an optical beacon installed on a road side and an in-vehicle device mounted on a vehicle, and an optical beacon used therefor .

路車間通信システムを利用した交通情報サービスとして、光ビーコン、電波ビーコン又はFM多重放送を用いたいわゆるVICS(Vehicle Information and Communication System:(財)道路交通情報通信システムセンターの登録商標)が既に展開されている。このうち、光ビーコンは近赤外線を通信媒体とした光通信を採用しており、車載機との双方向通信が可能となっている。
具体的には、車両の保持するビーコン間の旅行時間情報等を含むアップリンク情報が車載機からインフラ側の光ビーコンに送信され、逆に、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報及び車線通知情報等を含むダウンリンク情報が光ビーコンから車載機に送信されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
As a traffic information service using a road-to-vehicle communication system, so-called VICS (Vehicle Information and Communication System: registered trademark of Road Traffic Information Communication System Center) using optical beacons, radio beacons or FM multiplex broadcasting has already been developed. ing. Among these, the optical beacon employs optical communication using near infrared rays as a communication medium, and bidirectional communication with the in-vehicle device is possible.
Specifically, uplink information including travel time information between beacons held by the vehicle is transmitted from the in-vehicle device to the optical beacon on the infrastructure side, and conversely, traffic jam information, section travel time information, event regulation information, and lanes Downlink information including notification information and the like is transmitted from the optical beacon to the vehicle-mounted device (see, for example, Patent Document 1).

上記光ビーコンは、車載機との間で双方向通信を行うビーコンヘッド(投受光器)を備えており、この投受光器は、ダウンリンク情報を光信号として投光(送信)する発光ダイオード(LED)により構成される投光部と、車載機から光信号として送信されるアップリンク情報を受光(受信)するフォトダイオード(PD)により構成される受光部とを備えている。
例えば図9に示すように、光ビーコン104のビーコンヘッド(投受光器)108は、通常、その直下よりも上流側よりに通信領域Aが設定されている。光ビーコン(光学式車両感知器)104の「近赤外線式インタフェース規格」によれば、アップリンク情報を受光可能な領域として設定されるアップリンク領域UAは、ダウンリンク情報を送信する領域として設定されるダウンリンク領域DAの車両進行方向の上流部分(図9の右側部分)と重複し、ダウンリンク領域DAとアップリンク領域UAの上流端は互いに一致するものとされている。
The optical beacon includes a beacon head (projector / receiver) that performs two-way communication with an in-vehicle device, and the projector / receiver emits (transmits) downlink information as an optical signal. And a light receiving unit configured by a photodiode (PD) that receives (receives) uplink information transmitted as an optical signal from the in-vehicle device.
For example, as shown in FIG. 9, in the beacon head (projector / receiver) 108 of the optical beacon 104, the communication area A is usually set on the upstream side from directly below. According to the “near-infrared interface standard” of the optical beacon (optical vehicle sensor) 104, the uplink area UA set as an area capable of receiving uplink information is set as an area for transmitting downlink information. The downlink area DA overlaps with the upstream portion in the vehicle traveling direction (the right side portion in FIG. 9), and the upstream ends of the downlink area DA and the uplink area UA coincide with each other.

従って、ダウンリンク領域DAの車両進行方向長さは通信領域A全体の同方向長さと一致する。また、上記規格によれば、一般道向けの光ビーコン104の場合で、ダウンリンク領域DAの下流端aは、ビーコンヘッド108の直下の1.0〜1.3m上流側に位置し、ダウンリンク領域DAの下流端aからアップリンク領域UAの下流端bまでの距離は2.1mと規定され、アップリンク領域UAの下流端bから同領域UAの上流端cまでの距離は1.6mと規定されている。従って、この場合、通信領域Aの車両進行方向の全長は3.7mとなる。   Therefore, the vehicle traveling direction length of the downlink area DA matches the same direction length of the entire communication area A. Further, according to the above standard, in the case of the optical beacon 104 for general roads, the downstream end a of the downlink area DA is located on the upstream side of 1.0 to 1.3 m immediately below the beacon head 108, and the downlink The distance from the downstream end a of the area DA to the downstream end b of the uplink area UA is defined as 2.1 m, and the distance from the downstream end b of the uplink area UA to the upstream end c of the area UA is 1.6 m. It is prescribed. Accordingly, in this case, the total length of the communication area A in the vehicle traveling direction is 3.7 m.

もっとも、実際には、ダウンリンク領域DAの上流端は、アップリンク領域UAの上流端cよりもさらに上流側(例えば、図9のc′)に設定されている場合が多い。   In practice, however, the upstream end of the downlink area DA is often set further upstream (for example, c ′ in FIG. 9) than the upstream end c of the uplink area UA.

上記路車間通信システムでは、光ビーコン104と車載機102との間で次のような通信が行われる。まず、光ビーコン104は、最初に、車線通知情報(車両ID無し)等を含む第1のダウンリンク情報を道路のダウンリンク領域DAに所定の送信周期で常時送信する。
このダウンリンク領域DAに車両が進入することで、その車両に搭載された車載機102の投受光器(車載ヘッド)が第1のダウンリンク情報を受信すると、当該車載機102は、自己の車両IDを格納した車線通知情報を含むアップリンク情報の送信を開始する。
In the road-to-vehicle communication system, the following communication is performed between the optical beacon 104 and the vehicle-mounted device 102. First, the optical beacon 104 first always transmits the first downlink information including the lane notification information (no vehicle ID) or the like to the downlink area DA of the road at a predetermined transmission cycle.
When the vehicle enters the downlink area DA and the projector / receiver (vehicle-mounted head) of the vehicle-mounted device 102 mounted on the vehicle receives the first downlink information, the vehicle-mounted device 102 receives the own vehicle. Transmission of uplink information including lane notification information storing the ID is started.

そして、上記アップリンク情報を光ビーコン104のビーコンヘッド108が受信すると、光ビーコン104は、ダウンリンクの切り替えを行い、車載機102に対して上記車両IDを有する車線通知情報を含む第2のダウンリンク情報の送信を開始する。この第2のダウンリンク情報は、上記アップリンク情報を送信した車載機102に対する種々の情報を含んでおり、所定時間内において可能な限り繰り返し送信され、当該車載機102において受信される。   Then, when the beacon head 108 of the optical beacon 104 receives the uplink information, the optical beacon 104 performs downlink switching, and the second down including the lane notification information having the vehicle ID with respect to the in-vehicle device 102. Start sending link information. The second downlink information includes various information for the in-vehicle device 102 that transmitted the uplink information, and is repeatedly transmitted as much as possible within a predetermined time and received by the in-vehicle device 102.

このような光ビーコンを用いた路車間通信システムにより、例えば、通信領域A内の特定位置(例えば車両進行方向の上流端)を車両(車載機102)の位置と見立て、当該特定位置からその下流側の所定位置P0(例えば、信号機の手前に設けられた停止線40)までの「距離情報」を第2のダウンリンク情報に含ませておき、この距離情報を受信した車載機102により、当該距離情報を利用して、停止線40の手前で強制停止するように車両を制動させたり、ドライバに停止や減速を促す報知を行ったりして、ドライバに対して安全運転支援を行う場合がある(例えば、特許文献2及び3参照)。   By such a road-to-vehicle communication system using an optical beacon, for example, a specific position in the communication area A (for example, the upstream end in the vehicle traveling direction) is regarded as the position of the vehicle (onboard unit 102), and the downstream from the specific position. The “distance information” to the predetermined position P0 on the side (for example, the stop line 40 provided in front of the traffic light) is included in the second downlink information, and the in-vehicle device 102 that has received this distance information Using the distance information, the vehicle may be braked so as to be forcibly stopped before the stop line 40, or the driver may be advised to stop or decelerate to provide safe driving assistance to the driver. (For example, refer to Patent Documents 2 and 3).

しかし、このような安全運転支援を行う場合、次のような問題がある。
現在、実際に運用されている光ビーコン104の通信領域A、特にアップリンク領域UAは、車載機102からのアップリンク情報をより確実に受信するため、例えば図9に仮想線で示すように、前記規格で規定された正式な領域よりもかなり広い領域(例えば、△db′c′で示す領域)になっていることが多い。同様に、ダウンリンク領域DAについても前記規格の領域よりも広く設定されている場合が多い。
However, when such safe driving support is performed, there are the following problems.
Currently, the communication area A of the optical beacon 104 that is actually operated, particularly the uplink area UA, receives the uplink information from the in-vehicle device 102 more reliably. For example, as shown by a virtual line in FIG. In many cases, the area is considerably wider than the official area defined by the standard (for example, an area indicated by Δdb′c ′). Similarly, the downlink area DA is often set wider than the standard area.

このように通信領域Aが正式な領域よりも広範であると、「距離情報」の始点となる通信領域A内の特定位置と、車両が前記距離情報を受信した時点における実際の位置との差が大きくなってしまう可能性が高く、距離情報の精度が低下する。
このため、この距離情報を利用した安全運転支援の精度も同じように低下することになり、例えば、安全運転支援機能によって、停止線40の手前に停止させるように車両を制動したにも関わらず、停止線40をオーバーして車両が停止するといった事態が起こりうる。
Thus, if the communication area A is wider than the official area, the difference between the specific position in the communication area A that is the starting point of the “distance information” and the actual position when the vehicle receives the distance information Is likely to increase, and the accuracy of the distance information decreases.
For this reason, the accuracy of the safe driving support using the distance information is similarly reduced. For example, although the vehicle is braked so as to stop before the stop line 40 by the safe driving support function, A situation may occur in which the vehicle stops after the stop line 40 is exceeded.

これに対して、アップリンク領域を車両進行方向に分割して複数の分割領域を設定すべく、これら複数の分割領域それぞれに対応してアップリンク情報を受信するための複数の受光部を、投受光器に設けた光ビーコンが提案されている(例えば、特許文献4参照)。   On the other hand, in order to divide the uplink area in the vehicle traveling direction and set a plurality of divided areas, a plurality of light receiving units for receiving uplink information corresponding to each of the plurality of divided areas are provided. An optical beacon provided in a light receiver has been proposed (see, for example, Patent Document 4).

特開2005−268925号公報JP 2005-268925 A 特開2007−293660号公報JP 2007-293660 A 特開2007−317166号公報JP 2007-317166 A 特開2008−186349号公報JP 2008-186349 A

かかるアップリンク領域の各分割領域に対応する複数の受光部を有する光ビーコン(以下、「PD分割タイプ」の光ビーコンと称することがある。)を使用すれば、アップリンク領域が車両進行方向に広く設定されている場合であっても、当該アップリンク領域を複数の分割領域とすることで、個々の分割領域それぞれを車両進行方向に狭く設定するとともに、各分割領域それぞれに「距離情報」の始点となる特定位置を設定することが可能となる。そして、車載機がアップリンク情報をどの分割領域で送信したかを特定することで、車両(車載機)の位置を特定することができる。
これにより、「距離情報」の始点と実際の車両(車載機)の位置がそれほど大きくずれることがなくなるので、車両の位置を特定する上での精度を高めることができ、ドライバに対する安全運転支援を精度よく行うことができる。
If an optical beacon having a plurality of light receiving portions corresponding to each divided area of the uplink area (hereinafter, sometimes referred to as “PD divided type” optical beacon) is used, the uplink area is in the vehicle traveling direction. Even if it is set widely, by setting the uplink area as a plurality of divided areas, each divided area is set narrow in the vehicle traveling direction, and “distance information” is set in each divided area. It is possible to set a specific position as a starting point. And the position of a vehicle (vehicle equipment) can be specified by specifying in which division field the vehicle equipment transmitted uplink information.
As a result, the starting point of the “distance information” and the actual position of the vehicle (on-vehicle device) do not deviate so much, so the accuracy in specifying the position of the vehicle can be improved, and safe driving support for the driver is provided. It can be performed with high accuracy.

ところで、上記光ビーコンを用いた路車間通信システムにおいて、光ビーコンの投受光器は、当該投受光器が設置されている車線を走行する車両(車載機)が送信したアップリンク光以外の光、例えば、路面、あるいは当該道路上に存在する物体等に反射して到達する太陽光等を受光してしまう場合がある。
投受光器が、車載機からのアップリンク光を受光するのとほぼ同時に、反射によって到達する太陽光を受光してしまうと、以下のような問題が生じる。すなわち、上記光ビーコンは、複数の受光部の内、いずれの受光部によってアップリンク光を受光したかを特定することで、車載機がアップリンク光を送信した際に位置していた分割領域を特定することができる。しかし、上記のように、投受光器が、当該車載機の送信したアップリンク光以外の光を受光すると、アップリンク光を受光した受光部の特定が困難となり、当該車載機の位置特定の精度が低下するといった問題が生じる。
By the way, in the road-to-vehicle communication system using the optical beacon, the light receiver / receiver of the optical beacon is a light other than the uplink light transmitted by the vehicle (on-vehicle device) traveling in the lane in which the projector / receiver is installed, For example, there is a case where sunlight or the like reflected by a road surface or an object existing on the road is received.
When the light projecting / receiving device receives the sunlight that arrives by reflection almost simultaneously with receiving the uplink light from the vehicle-mounted device, the following problems occur. That is, the above-mentioned optical beacon identifies the divided area where the in-vehicle device was located when the uplink light was transmitted by specifying which of the plurality of light receiving units received the uplink light. Can be identified. However, as described above, if the light projector / receiver receives light other than the uplink light transmitted by the in-vehicle device, it is difficult to identify the light receiving unit that has received the uplink light, and the position specifying accuracy of the in-vehicle device is difficult. This causes a problem of lowering.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アップリンク領域を複数の分割領域で構成する光ビーコンを用いて車両の位置特定を行う際の特定精度の低下を抑制し、車両の位置に関して、高い精度の情報を提供することができる路車間通信システム、及びこれに用いる光ビーコンを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, suppresses the fall of the specific precision at the time of performing the vehicle position specification using the optical beacon which comprises an uplink area | region in a some division | segmentation area | region, An object of the present invention is to provide a road-to-vehicle communication system capable of providing highly accurate information regarding the position , and an optical beacon used therefor.

(1)本発明は、道路を走行する車両の車載機と、前記道路の所定範囲に通信領域が設定された投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記通信領域において前記車載機と前記光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信システムであって、前記投受光器に設けられるとともに、前記通信領域に含まれるアップリンク領域を車両進行方向に分割してなる複数の分割領域に対応してアップリンク光を受光可能となるように前記車両進行方向に対応する方向に沿って並べて配置された複数の受光部と、前記複数の受光部それぞれが出力する受光レベルに基づいて、前記複数の受光部それぞれにおいて受光が認められるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、アップリンク領域内における前記車載機のアップリンク光の送信位置を特定する位置特定部と、前記判定部が、前記複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、前記位置特定部が特定した前記送信位置に関する位置情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させる制御部と、を備えていることを特徴としている。   (1) The present invention includes an in-vehicle device of a vehicle traveling on a road, and an optical beacon having a projector / receiver in which a communication region is set in a predetermined range of the road, and the in-vehicle device and the light in the communication region A road-to-vehicle communication system that performs two-way communication using optical signals with a beacon light emitter / receiver, and is provided in the light emitter / receiver, and an uplink region included in the communication region is divided in a vehicle traveling direction. A plurality of light receiving units arranged side by side along a direction corresponding to the vehicle traveling direction so that uplink light can be received corresponding to the plurality of divided regions, and each of the plurality of light receiving units outputs A determination unit that determines whether or not light reception is recognized in each of the plurality of light receiving units based on a light reception level, and the vehicle in an uplink region based on a determination result of the determination unit The position specifying unit for specifying the transmission position of the uplink light of the machine and the determination unit determine that light reception is recognized only in one light receiving unit or only two light receiving units adjacent to each other among the plurality of light receiving units. In this case, a control unit that causes the light projector / receiver to transmit downlink light including position information related to the transmission position specified by the position specifying unit is provided.

上記構成の路車間通信システムにおいて、スポット光として投受光器に向けて送信されるアップリンク光は、複数の分割領域それぞれに対応して並べて配置された受光部で受光されるので、判定部が、複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定する場合、投受光器が一つのアップリンク光を受光していると判断することができ、位置特定部は、そのアップリンク光を受光している受光部を精度よく特定することができる。
本発明の路車間通信システムでは、制御部は、判定部が複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、すなわち、一つのアップリンク光を受光していると判断できることで当該アップリンク光を受光している受光部を精度よく特定することができる場合において、位置特定部が特定する位置情報を含んだダウンリンク光を投受光器に送信させる。
このため、光ビーコンは、一つのアップリンク光を受光することによって精度よく位置特定された送信位置に関する位置情報のみを車載機に送信することができ、車両の位置に関して高い精度の情報を提供することができる。
上記路車間通信システムにおいて、前記制御部は、前記判定部が、前記複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、前記位置特定部が特定した前記送信位置に関する位置情報の他、受光したアップリンク光に含まれる車両ID、及び交通情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させ、前記判定部が、前記複数の受光部の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、前記位置情報以外の情報である、前記車両ID、及び前記交通情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させるものであってもよい。
In the road-to-vehicle communication system configured as described above, the uplink light transmitted to the light projecting / receiving device as the spot light is received by the light receiving units arranged side by side in correspondence with each of the plurality of divided regions. When it is determined that light reception is recognized only in one light receiving unit or only two light receiving units adjacent to each other among the plurality of light receiving units, it is determined that the light emitter / receiver receives one uplink light. The position specifying unit can accurately specify the light receiving unit receiving the uplink light.
In the road-to-vehicle communication system of the present invention, the control unit determines that the light reception is recognized by only one light receiving unit or only two light receiving units adjacent to each other among the plurality of light receiving units. When it is possible to accurately determine the light receiving unit receiving the uplink light by determining that it has received two uplink lights, the downlink light including the position information specified by the position specifying unit Send to projector / receiver.
For this reason, the optical beacon can transmit only position information relating to the transmission position accurately located by receiving one uplink light to the in-vehicle device, and provides highly accurate information regarding the position of the vehicle. be able to.
In the road-to-vehicle communication system, when the control unit determines that light reception is recognized in only one light receiving unit or only two light receiving units adjacent to each other among the plurality of light receiving units, In addition to the position information related to the transmission position specified by the position specifying unit, the vehicle ID included in the received uplink light and the downlink light including traffic information are transmitted to the light projector / receiver, and the determination unit includes the When it is determined that light reception is recognized in two light receiving parts arranged at positions not adjacent to each other among the plurality of light receiving parts, the vehicle ID and the traffic information, which are information other than the position information, are included. You may make a downlink light transmit to the said light projector / receiver.

(2)また、前記制御部は、前記判定部が、前記複数の受光部の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、受光した前記アップリンク光から得られる情報を破棄するものであることが好ましい。
判定部が互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、投受光器は少なくとも二つ以上の光を受光しているので、どの受光部がアップリンク光を受光しているか特定することができず、位置特定部による位置特定も精度よく行うことはできない。
つまり、上記構成では、制御部は、投受光器が少なくとも二つ以上の光を受光することでアップリンク光を特定できず位置特定が精度よく行えない場合、位置情報を含んだ、受光したアップリンク光から得られる情報を破棄するので、精度の低い位置情報が車載機に送信されるのを防止できる。
(2) In addition, when the determination unit determines that light reception is recognized in two light receiving units arranged at positions not adjacent to each other among the plurality of light receiving units, the control unit receives the up It is preferable that information obtained from the link light is discarded.
If it is determined that light is received by two light receiving units arranged at positions that are not adjacent to each other, the light emitter / receiver receives at least two or more lights, so which light receiving unit is the uplink light It is impossible to specify whether or not the light is received, and the position specification by the position specifying unit cannot be performed with high accuracy.
In other words, in the above configuration, when the projector / receiver receives at least two or more lights and cannot specify the uplink light and the position cannot be accurately determined, the control unit receives the received up information including the position information. Since the information obtained from the link light is discarded, it is possible to prevent position information with low accuracy from being transmitted to the in-vehicle device.

(3)また、前記制御部は、前記判定部が、前記複数の受光部の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、前記位置情報を含まない前記ダウンリンク光を前記投受光器に送信させるものであってもよい。
上記構成では、制御部は、投受光器が少なくとも二つ以上の光を受光することでアップリンク光を特定できず位置特定が精度よく行えない場合、位置情報を含まないダウンリンク光を送信させるので、精度の低い位置情報を車載機に送信するのを防止できる。
(3) When the control unit determines that light reception is recognized in two light receiving units arranged at positions not adjacent to each other among the plurality of light receiving units, the control unit determines the position information. The downlink light not included may be transmitted to the projector / receiver.
In the above configuration, the control unit causes the transmitter / receiver to receive at least two or more lights, and when the uplink light cannot be identified and the position cannot be accurately identified, the control unit causes the downlink light not including the position information to be transmitted. Therefore, it is possible to prevent transmission of position information with low accuracy to the in-vehicle device.

(4)上記路車間通信システムにおいて、前記位置特定部は、互いに隣り合う二つの受光部において受光が認められると判定された場合、前記車載機のアップリンク光の送信位置を、前記互いに隣り合う二つの受光部に対応する二つの分割領域の境界部と特定するものであってもよく、この場合、位置特定部は、車載機のアップリンク光の送信位置をより細かく特定することができ、車両の位置に関する情報の精度を寄り高めることができる。
また本発明は、道路の所定範囲に通信領域を設定し車載機との間で光信号による双方向通信を行う投受光器を有する光ビーコンであって、前記投受光器に設けられるとともに、前記通信領域に含まれるアップリンク領域を車両進行方向に分割してなる複数の分割領域に対応してアップリンク光を受光可能となるように前記車両進行方向に対応する方向に沿って並べて配置された複数の受光部と、前記複数の受光部それぞれが出力する受光レベルに基づいて、前記複数の受光部それぞれにおいて受光が認められるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、アップリンク領域内における前記車載機のアップリンク光の送信位置を特定する位置特定部と、前記判定部が、前記複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、前記位置特定部が特定した前記送信位置に関する位置情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させる制御部と、を備えていることを特徴としている。
前記制御部は、前記判定部が、前記複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、前記位置特定部が特定した前記送信位置に関する位置情報の他、受光したアップリンク光に含まれる車両ID、及び交通情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させ、前記判定部が、前記複数の受光部の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、前記位置情報以外の情報である、前記車両ID、及び前記交通情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させるものであってもよい。
(4) In the road-to-vehicle communication system, when it is determined that light reception is recognized in two light receiving units adjacent to each other, the position specifying unit sets the uplink light transmission positions of the vehicle-mounted devices adjacent to each other. The boundary part of the two divided regions corresponding to the two light receiving units may be specified, in this case, the position specifying unit can more specifically specify the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device, The accuracy of the information regarding the position of the vehicle can be improved.
Further, the present invention is an optical beacon having a light projecting and receiving device that sets a communication area in a predetermined range of a road and performs bidirectional communication with an in-vehicle device using an optical signal, and is provided in the light projecting and receiving device, The uplink areas included in the communication area are arranged side by side along the direction corresponding to the vehicle traveling direction so as to be able to receive uplink light corresponding to a plurality of divided areas obtained by dividing the uplink area in the vehicle traveling direction. Based on a plurality of light receiving units, a light receiving level output from each of the plurality of light receiving units, a determination unit that determines whether or not light reception is recognized in each of the plurality of light receiving units, and a determination result of the determination unit The position specifying unit that specifies the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device in the uplink region and the determination unit are only one light receiving unit among the plurality of light receiving units or adjacent to each other. A control unit that transmits downlink light including position information related to the transmission position specified by the position specifying unit to the light projector / receiver when it is determined that light reception is recognized only in the two light receiving units. It is characterized by being.
When the determination unit determines that light reception is recognized only in one light receiving unit or only two light receiving units adjacent to each other among the plurality of light receiving units, the position specifying unit specifies the In addition to the positional information related to the transmission position, the vehicle ID included in the received uplink light and the downlink light including traffic information are transmitted to the light projecting / receiving device, and the determination unit is the plurality of light receiving units, When it is determined that light reception is recognized at two light receiving units arranged at positions not adjacent to each other, the light emitting / receiving the downlink light including the vehicle ID and the traffic information, which is information other than the position information You may make it transmit to a device.

以上のように、本発明の路車間通信システムによれば、アップリンク領域を複数の分割領域で構成する光ビーコンを用いて車両の位置を特定する際の車両位置の特定精度の低下を抑制し、車両の位置に関して、高い精度の情報を提供することができる。また、本発明の光ビーコンによれば、車両の位置に関して、高い精度の情報を提供することができる。 As described above, according to the road-to-vehicle communication system of the present invention, it is possible to suppress a decrease in vehicle position specifying accuracy when specifying the position of a vehicle using an optical beacon that configures an uplink region with a plurality of divided regions. It is possible to provide highly accurate information regarding the position of the vehicle. Further, according to the optical beacon of the present invention, it is possible to provide highly accurate information regarding the position of the vehicle.

本発明の第一の実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of a road-vehicle communication system according to a first embodiment of the present invention. 光ビーコンの平面図である。It is a top view of an optical beacon. 光ビーコンの通信領域を示す側面図である。It is a side view which shows the communication area | region of an optical beacon. 路車間通信する車載機と、これを搭載した車両の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vehicle equipment which carries out road-vehicle communication, and the vehicle carrying this. 受光部とビーコン制御機の回路構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the circuit structure of a light-receiving part and a beacon controller. 車載機がアップリンク光を送信したときの送信位置と、そのアップリンク光を受光したときの各受光部の受光レベルとの関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the transmission position when a vehicle equipment transmits uplink light, and the light reception level of each light-receiving part when receiving the uplink light. 通信領域で行われる路車間通信の手順とデータ内容を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the procedure and data content of the road-vehicle communication performed in a communication area. 本発明の第二の実施形態に係る路車間通信システムにおける、路車間通信の手順とデータ内容を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the procedure and data content of the road-vehicle communication in the road-vehicle communication system which concerns on 2nd embodiment of this invention. 従来の光ビーコンの通信領域を示す側面図である。It is a side view which shows the communication area | region of the conventional optical beacon.

〔第一の実施形態〕
〔システムの全体構成〕
図1は、本発明の第一の実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、この路車間通信システムは、インフラ側の交通管制システム1と、道路Rを走行する各車両Cに搭載された車載機2とを備えて構成されている。
交通管制システム1は、管制室に設けられた中央装置3と、道路Rの各所に多数設置された光ビーコン(光学式車両感知器)4とを有している。光ビーコン4は、近赤外線を通信媒体とした光通信によって車載機2との間で双方向通信を行う。
[First embodiment]
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a road-vehicle communication system according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the road-to-vehicle communication system includes an infrastructure-side traffic control system 1 and an in-vehicle device 2 mounted on each vehicle C traveling on a road R.
The traffic control system 1 includes a central device 3 provided in a control room, and a large number of optical beacons (optical vehicle detectors) 4 installed at various locations on the road R. The optical beacon 4 performs bidirectional communication with the in-vehicle device 2 by optical communication using near infrared rays as a communication medium.

〔光ビーコンの構成〕
光ビーコン4は、電話回線等の通信回線5を介して中央装置3と接続された通信インタフェースである通信部6と、この通信部6が接続されたビーコン制御機7と、このビーコン制御機7のセンサ用インタフェースに接続された複数(図例では4つ)のビーコンヘッド(投受光器)8とを備えている。
各ビーコンヘッド8は、発光ダイオード(LED)により構成される投光部10と、フォトダイオード(PD)により構成される複数の受光部9とを筐体の内部に収納している(図3参照)。
[Configuration of optical beacon]
The optical beacon 4 includes a communication unit 6 that is a communication interface connected to the central apparatus 3 via a communication line 5 such as a telephone line, a beacon controller 7 to which the communication unit 6 is connected, and the beacon controller 7. And a plurality (four in the illustrated example) of beacon heads (projector / receiver) 8 connected to the sensor interface.
Each beacon head 8 houses a light projecting unit 10 constituted by light emitting diodes (LEDs) and a plurality of light receiving units 9 constituted by photodiodes (PDs) (see FIG. 3). ).

このうち、投光部10は、近赤外線よりなるダウンリンク光DO(ダウンリンク情報34,36を構成する光信号)を後述する通信領域Aに投光(送信)する。
また、複数の受光部9は、車載機2からの近赤外線よりなるアップリンク光UO(アップリンク情報35を構成する光信号)を受光するためのものであり、それぞれ、後述するアップリンク領域UAの各分割領域UA1〜UA4に対応して設けられている。
Among these, the light projecting unit 10 projects (transmits) downlink light DO (an optical signal constituting the downlink information 34 and 36) made of near infrared rays to a communication area A described later.
The plurality of light receiving units 9 are for receiving uplink light UO (an optical signal constituting the uplink information 35) made of near-infrared rays from the in-vehicle device 2, each of which is an uplink area UA described later. Are provided corresponding to the divided areas UA1 to UA4.

図2は、上記光ビーコン4の平面図である。図2に示すように、本実施形態の光ビーコン4は、同じ方向の複数(図例では4つ)の車線R1〜R4を有する道路Rに設置されており、各車線R1〜R4に対応して設けられた複数のビーコンヘッド8と、これらビーコンヘッド8を一括制御する制御部である一台の前記ビーコン制御機7とを備えている。   FIG. 2 is a plan view of the optical beacon 4. As shown in FIG. 2, the optical beacon 4 of this embodiment is installed on a road R having a plurality of lanes R1 to R4 (four in the illustrated example) in the same direction, and corresponds to each lane R1 to R4. A plurality of beacon heads 8 and one beacon controller 7 serving as a control unit that collectively controls the beacon heads 8.

上記ビーコン制御機7は、CPU、メモリ(RAM)及び記憶装置(ROM)を有するプログラマブルなマイコンよりなり、通信部6(図1)による中央装置3との双方向通信と、ビーコンヘッド8による車載機2との路車間通信の制御や、後述の判定部50の判定結果についての判定を行う制御部49としての機能を有する。
なお、このビーコン制御機7による路車間通信の内容については後述する。
The beacon controller 7 is composed of a programmable microcomputer having a CPU, a memory (RAM), and a storage device (ROM). It has a function as a control unit 49 that performs control of road-to-vehicle communication with the aircraft 2 and determination of a determination result of a determination unit 50 described later.
The contents of road-to-vehicle communication by the beacon controller 7 will be described later.

また、ビーコン制御機7は、所定の各機能を実行するコンピュータプログラムを自己の前記記憶装置に格納しており、このプログラムが実行する機能部分として、上記制御部49の他に、各受光部9がアップリンク光UOを受光しているか否かを判定する判定部50と、判定部50の判定結果に基づいて、アップリンク光UOを送信したときの車載機2の送信位置を特定するための位置特定部51を備えている(図1、図2及び図4参照)。
なお、上記判定部50、及び位置特定部51の処理内容についても後述する。
Further, the beacon controller 7 stores a computer program for executing each predetermined function in its own storage device, and in addition to the control unit 49, each light receiving unit 9 as a functional part to be executed by this program. For determining whether or not the uplink light UO is received, and for determining the transmission position of the in-vehicle device 2 when transmitting the uplink light UO based on the determination result of the determination unit 50 A position specifying unit 51 is provided (see FIGS. 1, 2 and 4).
The processing contents of the determination unit 50 and the position specifying unit 51 will be described later.

ビーコン制御機7は、道路脇に立設した支柱13に設置されており、各ビーコンヘッド8は、支柱13から道路R側に水平に架設した架設バー14に取り付けられ、道路Rの各車線R1〜R4の直上に配置されている。
各ビーコンヘッド8の投光部10は、各車線R1〜R4の直下よりも車両進行方向の上流側に向けて近赤外線を発光しており、これにより、車載機2との間で路車間通信を行うための通信領域Aが当該ヘッド8の上流側に設定されている。
The beacon controller 7 is installed on a support column 13 standing on the side of the road, and each beacon head 8 is attached to an installation bar 14 installed horizontally on the road R side from the support column 13, and each lane R1 of the road R. It is arrange | positioned just above -R4.
The light projecting unit 10 of each beacon head 8 emits near infrared rays toward the upstream side in the vehicle traveling direction from directly below the lanes R <b> 1 to R <b> 4. A communication area A for performing the above is set on the upstream side of the head 8.

〔通信領域について〕
図3は、光ビーコン4の通信領域Aを示す側面図である。
図3に示すように、光ビーコン4の通信領域Aは、車載機2の投受光器である車載ヘッド27がダウンリンク情報を受信することができるダウンリンク領域(図3において実線のハッチングを設けた領域)DAと、光ビーコン4のビーコンヘッド8が車載ヘッド27からのアップリンク情報を受信することができるアップリンク領域(図3において破線のハッチングを設けた領域)UAとからなる。
[About communication area]
FIG. 3 is a side view showing the communication area A of the optical beacon 4.
As shown in FIG. 3, the communication area A of the optical beacon 4 is a downlink area in which the in-vehicle head 27 which is the light emitter / receiver of the in-vehicle device 2 can receive downlink information (in FIG. 3, a solid line hatching is provided. DA) and an uplink area (area provided with broken-line hatching in FIG. 3) UA in which the beacon head 8 of the optical beacon 4 can receive uplink information from the in-vehicle head 27.

ダウンリンク領域DAは、ビーコンヘッド8の投受光位置d、道路R上の位置a及びcを頂点とする△dacで示された範囲に設定されている。また、アップリンク領域UAは、前記位置dと、道路R上の位置b及びcを頂点とする△dbcで示された範囲に設定されている。
従って、ダウンリンク領域DAとアップリンク領域UAの上流端cは互いに一致し、アップリンク領域UAは、ダウンリンク領域DAの車両進行方向の上流部分(図3の右側部分)と重複している。また、ダウンリンク領域DAの車両進行方向長さは通信領域A全体の同方向長さと一致している。
The downlink area DA is set in a range indicated by Δdac having apexes at the light emitting / receiving position d of the beacon head 8 and the positions a and c on the road R. The uplink area UA is set in the range indicated by Δdbc with the position d and the positions b and c on the road R as vertices.
Accordingly, the upstream end c of the downlink area DA and the uplink area UA coincide with each other, and the uplink area UA overlaps with the upstream portion (right side portion in FIG. 3) of the downlink area DA in the vehicle traveling direction. Further, the vehicle traveling direction length of the downlink area DA coincides with the same direction length of the entire communication area A.

光ビーコン(光学式車両感知器)4の「近赤外線式インタフェース規格」によれば、ダウンリンク領域DA及びアップリンク領域UAの正式な領域寸法が規定されている。この規定では、一般道向けの光ビーコン4の場合で、ダウンリンク領域DAの下流端aは、ビーコンヘッド8の直下の1.0〜1.3m上流側に位置し、ダウンリンク領域DAの下流端aからアップリンク領域UAの下流端bまでの距離は2.1mと規定されている。
また、アップリンク領域UAの下流端bから同領域UAの上流端cまでの距離は1.6mと規定されている。従って、正式な通信領域Aの車両進行方向の全長(ac間の長さ)は3.7mとなる。
According to the “near infrared interface standard” of the optical beacon (optical vehicle sensor) 4, the formal area dimensions of the downlink area DA and the uplink area UA are defined. In this rule, in the case of an optical beacon 4 for a general road, the downstream end a of the downlink area DA is located 1.0 to 1.3 m upstream immediately below the beacon head 8 and is downstream of the downlink area DA. The distance from the end a to the downstream end b of the uplink area UA is defined as 2.1 m.
Further, the distance from the downstream end b of the uplink area UA to the upstream end c of the area UA is defined as 1.6 m. Accordingly, the total length of the official communication area A in the vehicle traveling direction (the length between ac) is 3.7 m.

しかしながら、本実施形態では、アップリンク領域UAの下流端bから同領域UAの上流端cまでの距離は、上記規定よりも上流側及び下流側へ長く設定されている。その結果、アップリンク領域UAは上記規定よりも車両進行方向に広がり、同時にダウンリンク領域DAも上記規定よりも車両進行方向に広がっている。
このようにアップリンク領域UA及びダウンリンク領域DAが広くなると、車載機2と光ビーコン4との間のアップリンク情報35及びダウンリンク情報34,36の送受信の確実性が増すことになる。
However, in this embodiment, the distance from the downstream end b of the uplink area UA to the upstream end c of the area UA is set longer to the upstream side and the downstream side than the above definition. As a result, the uplink area UA extends in the vehicle traveling direction from the above definition, and the downlink area DA also extends in the vehicle traveling direction from the above definition.
Thus, when the uplink area UA and the downlink area DA are widened, the certainty of transmission / reception of the uplink information 35 and the downlink information 34 and 36 between the in-vehicle device 2 and the optical beacon 4 is increased.

更に、アップリンク領域UAは、車両Cの走行位置が特定可能な程度に当該領域UAを車両進行方向に複数に分割してなる分割領域UA1〜UA4よりなる。なお、図3においては、アップリンク領域UA1〜UA4は、位置dを上端とし、道路R上の位置e1〜e3を下端とする3本の境界線(境界部)BLによって4つに分割されているように示しているが、実際には、後述するように、隣接する分割領域の境界には、互いに重なり合う重複領域を有している。
ビーコンヘッド8に設けられた4つの受光部9(図1参照)は、それぞれアップリンク領域UAの各分割領域UA1〜UA4を受光領域としている。従って、例えば、最も上流側に位置する分割領域UA1内で車載ヘッド27から送信されたアップリンク光UOは、この分割領域UA1に対応する受光部9によって受光される。
Further, the uplink area UA is composed of divided areas UA1 to UA4 obtained by dividing the area UA in the vehicle traveling direction to such an extent that the traveling position of the vehicle C can be specified. In FIG. 3, the uplink areas UA <b> 1 to UA <b> 4 are divided into four by three boundary lines (boundary portions) BL having the position d as the upper end and the positions e <b> 1 to e <b> 3 on the road R as the lower end. In practice, as will be described later, however, there are overlapping regions that overlap each other at the boundary between adjacent divided regions.
The four light receiving units 9 (see FIG. 1) provided in the beacon head 8 use the divided areas UA1 to UA4 of the uplink area UA as light receiving areas. Therefore, for example, the uplink light UO transmitted from the in-vehicle head 27 in the divided area UA1 located on the most upstream side is received by the light receiving unit 9 corresponding to the divided area UA1.

〔車載機及び車両の構成〕
図4は、光ビーコン4と路車間通信する前記車載機2と、この車載機2が搭載された車両Cの概略構成図である。
図4に示すように、この車両Cは、ドライバの搭乗席(図示せず)を有する車体21と、この車体21に搭載された前記車載機2と、車両Cの各部を統合制御する電子制御装置(ECU)22と、車体21を駆動するエンジン23と、車体21を制動するブレーキ装置24と、車両Cの現時の速度を常時検出している速度検出器25とを備えている。
[Configuration of in-vehicle device and vehicle]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the in-vehicle device 2 that performs road-to-vehicle communication with the optical beacon 4 and a vehicle C in which the in-vehicle device 2 is mounted.
As shown in FIG. 4, the vehicle C includes a vehicle body 21 having a driver's boarding seat (not shown), the vehicle-mounted device 2 mounted on the vehicle body 21, and electronic control that integrally controls each part of the vehicle C. An apparatus (ECU) 22, an engine 23 that drives the vehicle body 21, a brake device 24 that brakes the vehicle body 21, and a speed detector 25 that constantly detects the current speed of the vehicle C are provided.

ECU22は、ドライバのアクセル操作に基づくエンジン23の駆動制御や、ブレーキ操作に基づく制動制御等、車両Cに対する各種の制御を行う。
車載機2は、車載コンピュータ26と、このコンピュータ26のセンサ用インタフェースに接続された車載ヘッド(投受光器)27と、搭乗席のドライバに対するヒューマンインタフェースとしてのディスプレイ28及びスピーカ装置29とを備えている。
The ECU 22 performs various controls on the vehicle C, such as drive control of the engine 23 based on the accelerator operation of the driver and braking control based on the brake operation.
The in-vehicle device 2 includes an in-vehicle computer 26, an in-vehicle head (projector / receiver) 27 connected to the sensor interface of the computer 26, a display 28 and a speaker device 29 as a human interface for the driver of the passenger seat. Yes.

上記車載ヘッド27は、光ビーコンの投受光器8と同様に、発光ダイオード(LED)からなる投光部とフォトダイオードからなる受光部とを備えている(図示せず)。投光部は、近赤外線よりなるアップリンク光UO(アップリンク情報35)を送信し、受光部は、通信領域Aに発光された近赤外線よりなるダウンリンク光DO(ダウンリンク情報34,36)を受光する。
車載コンピュータ26は、CPU、メモリ(RAM)及び記憶装置(ROM)を有するプログラマブルなマイコンよりなり、車載ヘッド27による光ビーコン4との路車間通信の制御処理を行う。
The vehicle-mounted head 27 includes a light projecting unit made of a light emitting diode (LED) and a light receiving unit made of a photodiode (not shown), like the light beacon light projecting / receiving device 8. The light projecting unit transmits uplink light UO (uplink information 35) made of near infrared rays, and the light receiving unit is downlink light DO (downlink information 34, 36) made of near infrared rays emitted to the communication area A. Is received.
The in-vehicle computer 26 includes a programmable microcomputer having a CPU, a memory (RAM), and a storage device (ROM), and performs control processing for road-to-vehicle communication with the optical beacon 4 by the in-vehicle head 27.

また、車載コンピュータ26は、所定の各機能を実行するプログラムを記憶装置に格納しており、このプログラムが実行する機能部として、距離認識部30、及び支援制御部32を備えている。なお、これらの各機能部30,32の処理内容については後述する。   The in-vehicle computer 26 stores a program for executing each predetermined function in a storage device, and includes a distance recognition unit 30 and a support control unit 32 as functional units executed by the program. The processing contents of these functional units 30 and 32 will be described later.

〔受光部とビーコン制御機の回路構成〕
図5は、受光部とビーコン制御機の回路構成の一例を示すブロック図である。図5において、4つの受光部9は、ビーコンヘッド8に設けられるとともに、それぞれが互いに独立して機能するフォトダイオードを並べて配置されており、各分割領域UA1〜UA4に対応している。4つの受光部9(以下、フォトダイオードPD1〜PD4ともいう)の内、フォトダイオードPD1は、最上流側の分割領域UA1に対応しており、フォトダイオードPD2〜PD4は、それぞれ、上流側から2番目、3番目、及び4番目の分割領域UA2〜UA4に対応している。
なお、フォトダイオードPD1〜PD4は、独立した基板からなるフォトダイオードを複数並べて配置することもできるし、単一の基板上に、互いに独立して機能するフォトダイオードを複数並べて配置されたものを用いることもできる。
[Circuit configuration of light receiving unit and beacon controller]
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of the light receiving unit and the beacon controller. In FIG. 5, four light receiving units 9 are provided in the beacon head 8, and photodiodes that function independently from each other are arranged side by side, and correspond to the divided areas UA <b> 1 to UA <b> 4. Of the four light receiving portions 9 (hereinafter, also referred to as photodiodes PD1 to PD4), the photodiode PD1 corresponds to the divided area UA1 on the most upstream side, and the photodiodes PD2 to PD4 are respectively 2 from the upstream side. This corresponds to the third, fourth, and fourth divided areas UA2 to UA4.
The photodiodes PD1 to PD4 can be arranged by arranging a plurality of photodiodes made of independent substrates, or a plurality of photodiodes functioning independently from each other on a single substrate. You can also

フォトダイオードPD1〜PD4は、それぞれの出力電圧を増幅するために当該フォトダイオード個々に接続された複数の増幅回路42と、増幅回路42の後段側の加算器43、コンパレータ44及び検波回路46とともに、各車線R1〜R4に対応する複数のビーコンヘッド8にそれぞれ搭載されている。   Each of the photodiodes PD1 to PD4 includes a plurality of amplification circuits 42 connected to each of the photodiodes to amplify each output voltage, an adder 43, a comparator 44, and a detection circuit 46 on the subsequent stage of the amplification circuit 42. It is mounted on a plurality of beacon heads 8 corresponding to the respective lanes R1 to R4.

増幅回路42は、n型MOSFET等よりなる増幅素子や、この素子の出力電圧を更に増幅する複数のオペアンプ等を含み、各PD1〜PD4の出力電圧を例えば1万〜10万倍オーダで増幅することができる。なお、本実施形態においては、各フォトダイオードPD1〜PD4に対応する増幅回路42それぞれの増幅率は、全てほぼ同一に設定されている。
各増幅回路42の出力側は単一の加算器43に接続され、この加算器43の出力側にはコンパレータ44が接続されている。
各増幅回路42からの出力電圧は、加算器43で1つのアナログ信号に重畳される。さらに、加算器43から出力される前記アナログ信号は、コンパレータ44によってデジタル信号に変換されてビーコン制御機7の処理プロセッサ45に送られる。処理プロセッサ45は、コンパレータ44から送られるデジタル信号からアップリンク情報35に含まれるデータ信号や通信制御信号を抽出する。
The amplifying circuit 42 includes an amplifying element such as an n-type MOSFET and a plurality of operational amplifiers for further amplifying the output voltage of the element, and amplifies the output voltage of each PD1 to PD4 on the order of 10,000 to 100,000 times, for example. be able to. In the present embodiment, the amplification factors of the amplification circuits 42 corresponding to the photodiodes PD1 to PD4 are all set to be substantially the same.
The output side of each amplifier circuit 42 is connected to a single adder 43, and a comparator 44 is connected to the output side of this adder 43.
The output voltage from each amplifier circuit 42 is superimposed on one analog signal by the adder 43. Further, the analog signal output from the adder 43 is converted into a digital signal by the comparator 44 and sent to the processing processor 45 of the beacon controller 7. The processor 45 extracts the data signal and communication control signal included in the uplink information 35 from the digital signal sent from the comparator 44.

また、各増幅回路42の出力側はそれぞれ分岐して複数の検波回路46に接続されている。これら検波回路46の出力側は、ビーコン制御機7内のA/Dコンバータ47に接続されている。各増幅回路42の出力電圧は、検波回路46で平滑化されてから後段のA/Dコンバータ47でデジタル信号に変換され、ビーコン制御機7の処理プロセッサ45に送られる。
処理プロセッサ45は、A/Dコンバータ47のデジタル信号からフォトダイオードPD1〜PD4それぞれの受光レベルを取得し、これら受光レベルを所定の閾値と比較することで、これらフォトダイオードPD1〜PD4においてアップリンク光UOやその他の光についての受光が認められるか否かを当該フォトダイオードPD1〜PD4それぞれについて判定する。
また、処理プロセッサ45は、その判定結果に基づいて、フォトダイオードPD1〜PD4の内のいずれか一つのフォトダイオードをアップリンク光UOを受光した受光フォトダイオードとして特定し、アップリンク光UOを送信したときの車載機2の送信位置を特定する。
さらに、処理プロセッサ45は、上記判定結果に基づいて、後述する受光エラー判定を行う。
The output side of each amplifier circuit 42 is branched and connected to a plurality of detection circuits 46. The output sides of these detection circuits 46 are connected to an A / D converter 47 in the beacon controller 7. The output voltage of each amplifier circuit 42 is smoothed by the detection circuit 46, converted to a digital signal by the A / D converter 47 in the subsequent stage, and sent to the processing processor 45 of the beacon controller 7.
The processing processor 45 acquires the light reception levels of the photodiodes PD1 to PD4 from the digital signal of the A / D converter 47, and compares these light reception levels with a predetermined threshold value, so that the uplink light in the photodiodes PD1 to PD4. It is determined for each of the photodiodes PD1 to PD4 whether light reception for UO or other light is recognized.
Further, based on the determination result, the processor 45 identifies any one of the photodiodes PD1 to PD4 as a light receiving photodiode that has received the uplink light UO, and has transmitted the uplink light UO. The transmission position of the vehicle-mounted device 2 is specified.
Furthermore, the processing processor 45 performs a light reception error determination described later based on the determination result.

処理プロセッサ45は、ビーコン制御機7内の記憶装置48に格納されたコンピュータプログラムを実行することで、路車間通信に関する通信制御機能の他、上述の受光レベルに基づいた各フォトダイオードPD1〜PD4の受光判定機能、車載機2の送信位置の特定機能、及び、受光エラー判定機能を実現する。
記憶装置48は、上記各機能に関するコンピュータプログラムを備えるとともに、各フォトダイオードにおいて受光が認められるか否かを判定するための上記閾値を記憶している。
The processing processor 45 executes a computer program stored in the storage device 48 in the beacon controller 7, so that each of the photodiodes PD <b> 1 to PD <b> 4 based on the above-described light reception level in addition to the communication control function related to road-to-vehicle communication. A light reception determination function, a function for specifying the transmission position of the vehicle-mounted device 2, and a light reception error determination function are realized.
The storage device 48 includes a computer program related to each of the above functions, and stores the threshold value for determining whether light reception is recognized in each photodiode.

つまり、上記処理プロセッサ45及び記憶装置48は、フォトダイオードPD1〜PD4の受光レベルに基づいて当該フォトダイオードPD1〜PD4において受光が認められるか否かを判定するための判定部50、車載機2の送信位置を特定する位置特定部51、及び、判定部50の判定結果に基づいて受光エラー判定を行う制御部49を構成している(図1、図2参照)。   In other words, the processing processor 45 and the storage device 48 determine the light receiving level of the photodiodes PD1 to PD4 based on the light receiving levels of the photodiodes PD1 to PD4. A position specifying unit 51 that specifies a transmission position and a control unit 49 that performs light reception error determination based on the determination result of the determination unit 50 are configured (see FIGS. 1 and 2).

また、処理プロセッサ45は、アップリンク情報35に含まれるデータ信号や、特定した車載機2の送信位置に関する情報、通信部6を介して中央装置3から与えられる情報等に基づいて、車載機2に送信すべき情報を生成する。   Further, the processing processor 45 is based on the data signal included in the uplink information 35, the information on the transmission position of the specified in-vehicle device 2, the information given from the central device 3 through the communication unit 6, and the like. Generate information to be sent to.

なお、本実施形態では、処理プロセッサ45が、コンパレータ44から出力されるデジタル信号についての処理、及び、A/Dコンバータ47から出力されるデジタル信号についての処理の双方を行うように構成したものを例示したが、例えば、ビーコン制御機7が、コンパレータ44の出力についての処理を行うための第一プロセッサと、A/Dコンバータ47の出力についての処理を行うための第二プロセッサとを備え、これら両プロセッサによって各処理を行うように構成することもできる。この場合、ビーコン制御機7は、前記両プロセッサそれぞれに対応する記憶装置を備えており、第一プロセッサに対応する記憶装置には、当該第一プロセッサによる通信制御機能を実現するためのコンピュータプログラムが記憶される。また、第二プロセッサに対応する記憶装置には、第二プロセッサによる受光判定機能、送信位置の特定機能等を実現するためのコンピュータプログラムや、上記閾値が記憶される。さらに、第二プロセッサに対応する記憶装置は、各種コンピュータプログラムを記憶するための記憶装置と、上記閾値を記憶するための記憶装置とによって構成することもできる。   In the present embodiment, the processing processor 45 is configured to perform both processing on the digital signal output from the comparator 44 and processing on the digital signal output from the A / D converter 47. Although illustrated, for example, the beacon controller 7 includes a first processor for performing processing for the output of the comparator 44 and a second processor for performing processing for the output of the A / D converter 47. Each processor may be configured to perform each process. In this case, the beacon controller 7 includes a storage device corresponding to each of the processors, and the storage device corresponding to the first processor stores a computer program for realizing a communication control function by the first processor. Remembered. In addition, the storage device corresponding to the second processor stores a computer program for realizing a light reception determination function, a transmission position specifying function, and the like by the second processor, and the threshold value. Furthermore, the storage device corresponding to the second processor can also be configured by a storage device for storing various computer programs and a storage device for storing the threshold value.

〔判定部及び位置特定部の処理内容〕
次に、ビーコン制御機7の判定部50及び位置特定部51が行う処理内容について説明する。図6は、車載機2がアップリンク光UOを送信したときの送信位置と、そのアップリンク光UOを受光したときの各受光部9(フォトダイオードPD1〜PD4)の受光レベルとの関係を示したグラフである。
[Processing contents of the determination unit and position specifying unit]
Next, processing contents performed by the determination unit 50 and the position specifying unit 51 of the beacon controller 7 will be described. FIG. 6 shows the relationship between the transmission position when the in-vehicle device 2 transmits the uplink light UO and the light reception level of each light receiving unit 9 (photodiodes PD1 to PD4) when the uplink light UO is received. It is a graph.

図6において、横軸は、車載機2がアップリンク光UOを送信したときの位置を示しており、ビーコンヘッド8の直下を基準点(0)として、基準点から上流側に位置する車載機2の位置までの距離を表している。従って、グラフ上において、紙面右側が上流側、左側が下流側である。縦軸は、処理プロセッサ45へ出力される際の各フォトダイオードPD1〜PD4の受光レベルを示している。
また、各線図V1〜V4は、それぞれ、車載機2によるアップリンク光の送信位置と、そのときのフォトダイオードPD1〜PD4の受光レベルとの関係を測定した結果の一例を示している。
In FIG. 6, the horizontal axis indicates the position when the vehicle-mounted device 2 transmits the uplink light UO, and the vehicle-mounted device positioned upstream from the reference point with the reference point (0) directly below the beacon head 8. The distance to position 2 is shown. Therefore, on the graph, the right side of the drawing is the upstream side and the left side is the downstream side. The vertical axis indicates the light receiving level of each of the photodiodes PD1 to PD4 when output to the processing processor 45.
Each of the diagrams V1 to V4 shows an example of the result of measuring the relationship between the transmission position of the uplink light by the in-vehicle device 2 and the light reception level of the photodiodes PD1 to PD4 at that time.

車載機2が送信するアップリンク光UOは、車載ヘッド27からスポット光として送信されるので、フォトダイオードに対してある一定の面積を有する照射面を構成しており、前記照射面は、車載機2の移動に応じて、順次各フォトダイオードPD1〜PD4上を通過する。このため、アップリンク光UOの照射面におけるフォトダイオードに対する照射面積は、前記照射面があるフォトダイオードの外の領域からそのフォトダイオード上の領域へ進入する際には序々に増加して最大に達し、その後、そのフォトダイオード上の領域から退出する際には徐々に減少する。つまり、各フォトダイオードそれぞれがアップリンク光UOを受光する受光面積は、車載機2の移動に応じて、アップリンク光UOの受光が開始されると徐々に増加して最大値に達し、受光面積が最大値を越えると減少する。
また、フォトダイオードの受光レベルは、アップリンク光UOを受光する受光面積に応じて変化する。
このため、各フォトダイオードPD1〜PD4の受光レベルを示す線図V1〜V4は、図6に示すように、車載機2が上流側から下流側に向かって進行するにしたがって増加して最大値に達し、最大値を越えると車載機2の進行にしたがって減少する山形に現れている。
また、各フォトダイオードPD1〜PD4は、並べて配置されているので、互いに隣接配置されているフォトダイオード同士の境界付近では、両者ともアップリンク光UOを受光するので、それら両者とも受光レベルのレベルも互いに隣接配置されている関係にあるフォトダイオードの同士の線図は互いに重なるように現れている。
The uplink light UO transmitted by the in-vehicle device 2 is transmitted as spot light from the in-vehicle head 27, and thus forms an irradiation surface having a certain area with respect to the photodiode. 2 sequentially passes over the photodiodes PD1 to PD4. For this reason, the irradiation area with respect to the photodiode on the irradiation surface of the uplink light UO gradually increases and reaches the maximum when the irradiation surface enters the region on the photodiode from the region outside the photodiode. After that, it gradually decreases when leaving the region on the photodiode. That is, the light receiving area in which each photodiode receives the uplink light UO gradually increases and reaches the maximum value when the light reception of the uplink light UO is started in accordance with the movement of the vehicle-mounted device 2. Decreases when exceeds the maximum value.
Further, the light receiving level of the photodiode changes according to the light receiving area for receiving the uplink light UO.
For this reason, the diagrams V1 to V4 showing the light receiving levels of the photodiodes PD1 to PD4 increase to the maximum value as the vehicle-mounted device 2 advances from the upstream side toward the downstream side, as shown in FIG. When the maximum value is reached, it appears in a mountain shape that decreases as the vehicle-mounted device 2 progresses.
Further, since the photodiodes PD1 to PD4 are arranged side by side, both receive the uplink light UO in the vicinity of the boundary between the photodiodes arranged adjacent to each other. Diagrams of photodiodes that are adjacent to each other appear to overlap each other.

また、フォトダイオードに到達したときのアップリンク光UOの光強度は、フォトダイオードの設置角度や、車載機2のアップリンク光UOの送信角度、フォトダイオードと車載機2との距離等に応じて異なるが、この内、フォトダイオードと車載機2との距離によるアップリンク光UOの光強度への影響は、以下のように現れる。
すなわち、一般に、光はその光源から離れるにしたがって発散しその強度が低下するため、フォトダイオードに到達したときのアップリンク光UOの光強度は、当該アップリンク光UOが送信されたときに車載機2が位置する分割領域がビーコンヘッド8から遠ければ遠いほど低くなる。加えて、フォトダイオードは、受光する光の強度が高ければその受光レベルも高まるため、図6のように、最上流側に位置することで、最もビーコンヘッド8から遠い位置に設定される分割領域UA4に対応するフォトダイオードPD4の受光レベルの最大値は、他のものと比較して最も小さく現れており、対応する分割領域が順次ビーコンヘッド8に近づくにしたがって受光レベルの最大値が大きくなり、最もビーコンヘッド8に近い位置に設定される分割領域UA1に対応するフォトダイオードPD1の受光レベルの最大値は、他のものと比較して最も大きく現れている。
The light intensity of the uplink light UO when it reaches the photodiode depends on the installation angle of the photodiode, the transmission angle of the uplink light UO of the in-vehicle device 2, the distance between the photodiode and the in-vehicle device 2, and the like. Of these, the influence of the distance between the photodiode and the vehicle-mounted device 2 on the light intensity of the uplink light UO appears as follows.
That is, in general, light diverges as the distance from the light source increases, and the intensity thereof decreases. Therefore, the light intensity of the uplink light UO when it reaches the photodiode is the in-vehicle device when the uplink light UO is transmitted. The farther the divided area where 2 is located is from the beacon head 8, the lower it is. In addition, since the received light level of the photodiode increases as the intensity of received light increases, the photodiode is located at the most upstream side as shown in FIG. The maximum value of the light receiving level of the photodiode PD4 corresponding to UA4 appears to be the smallest as compared with the other ones, and the maximum value of the light receiving level increases as the corresponding divided area sequentially approaches the beacon head 8, The maximum value of the light receiving level of the photodiode PD1 corresponding to the divided area UA1 set at the position closest to the beacon head 8 appears the largest as compared with the others.

本実施形態のビーコンヘッド8は、車載機2から送信されるアップリンク光UOを受光したときの出力特性が上記図6のように現れる、フォトダイオードPD1〜PD4それぞれによって道路R上に分割領域UA1〜UA4を設定し、アップリンク領域UAを設定している。
つまり、フォトダイオードPD1〜PD4それぞれの受光レベルを踏まえ、本実施形態においては、フォトダイオードがアップリンク光UOを受光したときの受光レベルが、受光していると認めることができる値であるか否かを判定するための閾値について、フォトダイオードPD1〜PD4ごとに設定し、道路R上の分割領域UA1〜UA4を画定している。
処理プロセッサ45は、各フォトダイオードPD1〜PD4の受光レベルを前記閾値と比較して、当該フォトダイオードPD1〜PD4それぞれにおいて受光が認められるか否かを判定することで、受光したアップリンク光UOが分割領域UA1〜UA4の内、いずれの分割領域から送信されたものであるかを認識することができ、この結果、アップリンク光UOを送信したときの車載機2の送信位置を特定することができる。
The beacon head 8 according to the present embodiment has an output characteristic when the uplink light UO transmitted from the in-vehicle device 2 is received as shown in FIG. 6, and is divided into areas UA1 on the road R by the photodiodes PD1 to PD4. ~ UA4 are set, and the uplink area UA is set.
That is, based on the light reception levels of the photodiodes PD1 to PD4, in this embodiment, whether the light reception level when the photodiode receives the uplink light UO is a value that can be recognized as receiving light. A threshold value for determining whether or not each of the photodiodes PD <b> 1 to PD <b> 4 is defined, and divided areas UA <b> 1 to UA <b> 4 on the road R are defined.
The processor 45 compares the light reception level of each of the photodiodes PD1 to PD4 with the threshold value, and determines whether or not light reception is recognized in each of the photodiodes PD1 to PD4, whereby the received uplink light UO is detected. Of the divided areas UA1 to UA4, it can be recognized from which divided area, and as a result, the transmission position of the in-vehicle device 2 when the uplink optical UO is transmitted can be specified. it can.

処理プロセッサ45は、各フォトダイオードPD1〜PD4について、それぞれ、図6に示す閾値vth1〜vth4よりも受光レベルが大きい場合に、受光が認められると判定する。
また、これら閾値vth1〜vth4の内、閾値vth4が最も大きい値に設定されており、以下、閾値vth3〜vth1の順で、順次小さくなるように設定されている。すなわち、閾値vth1〜vth4の各値は、各閾値vth1〜vth4のそれぞれ設定されるフォトダイオードPD1〜PD4に対応する分割領域UA1〜UA4の位置がビーコンヘッド8の位置からより遠い位置であるものから順に小さい値となるように設定されている。これら閾値vth1〜vth4は、記憶装置48に記憶格納されており、処理プロセッサ45は必要に応じて参照することができる。
The processor 45 determines that light reception is recognized for each of the photodiodes PD1 to PD4 when the light reception level is higher than the threshold values v th1 to v th4 shown in FIG.
Among these thresholds v th1 to v th4, threshold v th4 is set to the largest value, or less, in the order of threshold v th3 to v th1, is set to gradually decrease. That is, each value of the threshold v th1 to v th4 is farther position of the divided region UA1~UA4 corresponding to the photodiode PD1~PD4 is respectively set from the position of the beacon heads 8 of each threshold v th1 to v th4 It is set so that it may become a small value in order from what is. These threshold values v th1 to v th4 are stored and stored in the storage device 48, and the processing processor 45 can refer to them as necessary.

なお、本実施形態では、閾値vth1〜vth4の各値は、これらに対応する分割領域UA1〜UA4の位置がビーコンヘッド8の位置からより遠い位置であるものから順に小さい値となるように設定したが、フォトダイオードPD2〜4の閾値vth2〜vth4を同じ値とし、最上流に位置する分割領域UA1に対応するフォトダイオードPD1の閾値vth1のみを他のフォトダイオードPD2〜4の閾値vth2〜vth4よりも小さく設定してもよい。 In the present embodiment, the values of the threshold values v th1 to v th4 are set so that the values of the divided areas UA1 to UA4 corresponding to the threshold values v th1 to v th4 become smaller in order from the position farther from the position of the beacon head 8. was set, and the threshold value v th2 to v th4 photodiode PD2~4 the same value, the threshold value of the threshold v th1 only other photodiode PD2~4 photodiodes PD1 corresponding to the divided region UA1 located most upstream It may be set smaller than v th2 to v th4 .

次に、ビーコンヘッド8に近づいてくる車載機2がアップリンク光UOを送信しながらアップリンク領域UAを通過する際のビーコン制御機7(処理プロセッサ45)の処理について、具体的に説明する。
ビーコンヘッド8に近づいてくる車載機2が、図6中、距離g0の位置よりも遠い位置にあるときは、いずれのフォトダイオードもアップリンク光UOを受光しないので、各フォトダイオードPD1〜PD4の受光レベルは、全て「0」である。このため、処理プロセッサ45は、いずれのフォトダイオードPD1〜PD4においても、アップリンク光UOを受光していると判定しない。
Next, the processing of the beacon controller 7 (processing processor 45) when the vehicle-mounted device 2 approaching the beacon head 8 passes the uplink area UA while transmitting the uplink light UO will be specifically described.
When the vehicle-mounted device 2 approaching the beacon head 8 is at a position farther than the position of the distance g0 in FIG. 6, none of the photodiodes receives the uplink light UO, so that each of the photodiodes PD1 to PD4 The light reception levels are all “0”. For this reason, the processing processor 45 does not determine that any of the photodiodes PD1 to PD4 is receiving the uplink light UO.

次に、車載機2が距離g0の位置を通過し、距離g0と距離g1との間に位置する場合、フォトダイオードPD1においては、アップリンク光UOの受光が始まり、受光レベルが上昇するが、その受光レベルは閾値vth1より小さく、また、他のフォトダイオードPD2〜PD4の受光レベルは「0」であるので、この場合においても、処理プロセッサ45は、いずれのフォトダイオードPD1〜PD4においても、アップリンク光UOを受光していると判定しない。この場合、処理プロセッサ45は、アップリンク光UOを受光している受光フォトダイオードを特定しない。 Next, when the vehicle-mounted device 2 passes the position of the distance g0 and is located between the distance g0 and the distance g1, the photodiode PD1 starts receiving the uplink light UO, and the light reception level increases. The light reception level is smaller than the threshold value v th1 and the light reception levels of the other photodiodes PD2 to PD4 are “0”. In this case as well, the processing processor 45 performs any of the photodiodes PD1 to PD4. It is not determined that the uplink light UO is received. In this case, the processing processor 45 does not identify the light receiving photodiode that receives the uplink light UO.

車載機2が距離g1の位置を通過し、距離g1と距離g2との間に位置する場合、フォトダイオードPD1の受光レベルは、閾値vth1よりも大きいので、処理プロセッサ45は、フォトダイオードPD1がアップリンク光UOを受光していると判定する。また、フォトダイオードPD2において、アップリンク光UOの受光が始まり、受光レベルが上昇するが、その受光レベルは閾値vth2より小さいので、処理プロセッサ45は、フォトダイオードPD2がアップリンク光UOを受光しているとは判定しない。
このため、距離g1と距離g2との間に車載機2が位置する場合には、処理プロセッサ45は、フォトダイオードPD1のみでアップリンク光UOを受光していると判定する。 従って、フォトダイオードPD1のみでアップリンク光UOを受光していると処理プロセッサ45が判定すれば、車載機2がフォトダイオードPD1に対応する分割領域UA1(距離g1と距離g2との間)に位置すると判断することができる。
When the in-vehicle device 2 passes the position of the distance g1 and is located between the distance g1 and the distance g2, the light receiving level of the photodiode PD1 is larger than the threshold value v th1 , so that the processing processor 45 determines that the photodiode PD1 is It is determined that the uplink light UO is received. In addition, the photodiode PD2 starts to receive the uplink light UO, and the light reception level rises. However, since the light reception level is smaller than the threshold value vth2 , the processing processor 45 receives the uplink light UO. Not determined to be.
For this reason, when the vehicle-mounted device 2 is located between the distance g1 and the distance g2, the processing processor 45 determines that the uplink light UO is received only by the photodiode PD1. Therefore, if the processing processor 45 determines that the uplink light UO is received only by the photodiode PD1, the vehicle-mounted device 2 is positioned in the divided area UA1 (between the distance g1 and the distance g2) corresponding to the photodiode PD1. It can be determined.

次に、車載機2が距離g2の位置を通過し、距離g2と距離g3との間に位置する場合、フォトダイオードPD2の受光レベルは、閾値vth2よりも大きくなるので、処理プロセッサ45は、フォトダイオードPD3がアップリンク光UOを受光していると判定する。その一方、フォトダイオードPD1の受光レベルも、閾値vth1よりも大きいので、処理プロセッサ45は、フォトダイオードPD1もアップリンク光UOを受光していると判定する。
この距離g2と距離g3との間の領域は、フォトダイオードPD1に対応する分割領域UA1と、フォトダイオードPD2に対応する分割領域UA2とが互いの境界において重複している重複領域であり、フォトダイオードPD1とPD2とがアップリンク光UOを受光していると処理プロセッサ45が判定した場合、車載機2が分割領域UA1と分割領域UA2とが重複する重複領域(距離g2と距離g3との間)に位置すると判断することができる。
さらに、分割領域UA1とUA2との間の重複領域においては、フォトダイオードPD1及びPD2それぞれの受光レベルを比較し、アップリンク光UOを送信した車載機2の位置が、重複領域内において、いずれの分割領域寄りであるかを処理プロセッサ45に特定させることもできる。
Next, when the vehicle-mounted device 2 passes through the position of the distance g2 and is located between the distance g2 and the distance g3, the light receiving level of the photodiode PD2 becomes larger than the threshold value v th2 , so the processor 45 It is determined that the photodiode PD3 is receiving the uplink light UO. On the other hand, since the light receiving level of the photodiode PD1 is also larger than the threshold value v th1 , the processing processor 45 determines that the photodiode PD1 is also receiving the uplink light UO.
The region between the distance g2 and the distance g3 is an overlapping region where the divided region UA1 corresponding to the photodiode PD1 and the divided region UA2 corresponding to the photodiode PD2 overlap each other at the boundary. When the processing processor 45 determines that PD1 and PD2 are receiving the uplink light UO, the in-vehicle device 2 is an overlapping region where the divided region UA1 and the divided region UA2 overlap (between the distance g2 and the distance g3). It can be determined that
Further, in the overlapping area between the divided areas UA1 and UA2, the light receiving levels of the photodiodes PD1 and PD2 are compared, and the position of the in-vehicle device 2 that has transmitted the uplink light UO is within the overlapping area. It is also possible to make the processing processor 45 specify whether it is closer to the divided area.

上記重複領域は、互いに隣接する分割領域の境界に存在しており、距離g4と距離g5との間の領域で、分割領域UA2(距離g3と距離g4との間)と、分割領域UA3(距離g5と距離g6との間)との間の重複領域が構成され、距離g6と距離g7との間の領域で分割領域UA3と分割領域UA4(距離g7と距離g8との間)との間の重複領域が構成されている。   The overlapping area exists at the boundary between adjacent divided areas, and is an area between the distance g4 and the distance g5. The overlapping area UA2 (between the distance g3 and the distance g4) and the divided area UA3 (distance) between the divided area UA3 and the divided area UA4 (between the distance g7 and the distance g8) in the area between the distance g6 and the distance g7. Overlapping areas are configured.

アップリンク光UOを受信した時の受信判定結果は、当該アップリンク光UOが送信される車載機2の位置が上記各領域のいずれで送信されるかによって異なるので、処理プロセッサ45は、上記と同様にフォトダイオードPD1〜PD4の受光判定を行うことで、受光したアップリンク光UOが送信されたときの車載機2の位置が、上記各領域のいずれであるかを特定することができる。   Since the reception determination result when the uplink optical UO is received differs depending on which of the above-described areas the position of the vehicle-mounted device 2 to which the uplink optical UO is transmitted, the processing processor 45 Similarly, by performing the light reception determination of the photodiodes PD1 to PD4, it is possible to specify which of the above regions is the position of the in-vehicle device 2 when the received uplink light UO is transmitted.

車載機2が、距離g8を通過すると、フォトダイオードPD4の受光レベルは閾値vth4より小さくなるので、処理プロセッサ45は、フォトダイオードPD1がアップリンク光UOを受光しているとは判定しない。また、他のフォトダイオードPD1〜PD3の受光レベルは「0」であるので、処理プロセッサ45は、いずれのフォトダイオードPD1〜PD4においても、アップリンク光UOを受光していると判定しない。 When the in-vehicle device 2 passes the distance g8, the light receiving level of the photodiode PD4 becomes smaller than the threshold value v th4 , and thus the processing processor 45 does not determine that the photodiode PD1 is receiving the uplink light UO. Further, since the light receiving levels of the other photodiodes PD1 to PD3 are “0”, the processing processor 45 does not determine that any of the photodiodes PD1 to PD4 is receiving the uplink light UO.

また、アップリンク領域UAは、図6中、いずれかのフォトダイオードがアップリンク光UOを受光したと判定される領域である、距離g1から距離g8の範囲で設定される。つまり、図3中の上流端cが、図6中の距離g1の位置に対応しており、図3中の下流端bが、図6中の距離g8の位置に対応している。もっとも、図6に示すように、アップリンク光UOは、距離g1よりも上流側の距離g0の位置から、距離g8より下流側である距離g9の位置まで受信可能であることから、実際に送信情報としてのアップリンク光UOを受信可能な領域は、車載機2の位置を特定する上でのアップリンク領域UAよりも、若干広くなる。また、各装置の設置態様等、システムの運用上の誤差等によっても、アップリンク領域UA等の通信領域は僅かに変動するケースがある。   Further, the uplink area UA is set in the range from the distance g1 to the distance g8, which is an area in which it is determined that any one of the photodiodes receives the uplink light UO in FIG. That is, the upstream end c in FIG. 3 corresponds to the position of the distance g1 in FIG. 6, and the downstream end b in FIG. 3 corresponds to the position of the distance g8 in FIG. However, as shown in FIG. 6, the uplink optical UO can be received from a position at a distance g0 upstream from the distance g1 to a position at a distance g9 downstream from the distance g8. The area in which the uplink optical UO as information can be received is slightly wider than the uplink area UA for specifying the position of the in-vehicle device 2. In addition, the communication area such as the uplink area UA may slightly fluctuate due to system operation errors such as the installation mode of each device.

このように、本実施形態では、受光が認められるか否かを判定するための閾値vth1〜vth4を、フォトダイオードPD1〜PD4ごとに設定することで、道路R上の分割領域UA1〜UA4(及び重複領域)が設定される。
処理プロセッサ45は、フォトダイオードPD1〜PD4それぞれについて受光判定を行い、その判定結果から、受光したアップリンク光UOが分割領域UA1〜UA4の内、いずれの分割領域(又は重複領域)から送信されたものであるかを認識することができ、この結果、アップリンク光UOを送信したときの車載機2の送信位置を分割領域UA1〜UA4の単位、あるいはそれよりも細かい単位で特定することができる。
As described above, in this embodiment, the threshold values v th1 to v th4 for determining whether or not light reception is permitted are set for each of the photodiodes PD1 to PD4, so that the divided areas UA1 to UA4 on the road R are set. (And overlapping area) are set.
The processor 45 performs light reception determination for each of the photodiodes PD1 to PD4, and based on the determination result, the received uplink light UO is transmitted from any divided area (or overlapping area) among the divided areas UA1 to UA4. As a result, the transmission position of the vehicle-mounted device 2 when transmitting the uplink optical UO can be specified in units of the divided areas UA1 to UA4 or in units smaller than that. .

〔受光エラーの判定について〕
ここで、ビーコンヘッド8は、車載機2が送信するアップリンク光UO以外の光、例えば、道路R、あるいは道路R上に存在する物体等に反射して到達する太陽光等を受光してしまう場合がある。
仮に、ビーコンヘッド8が、車載機2からのアップリンク光UOを受光するのとほぼ同時に、反射によって到達する太陽光等を受光してしまうと、フォトダイオードPD1〜PD4には、2つの光が照射されることとなり、実際にアップリンク光UOを受光したフォトダイオードの特定が困難となり、車載機2のアップリンク光UOの送信位置を特定する際の精度が低下するおそれがある。
[Determination of light reception error]
Here, the beacon head 8 receives light other than the uplink light UO transmitted by the vehicle-mounted device 2, for example, sunlight reaching the road R or an object existing on the road R, etc. There is a case.
If the beacon head 8 receives the uplink light UO from the in-vehicle device 2 and receives sunlight or the like that arrives by reflection, two light beams are received in the photodiodes PD1 to PD4. As a result, it is difficult to identify the photodiode that actually received the uplink light UO, and there is a risk that the accuracy in identifying the transmission position of the uplink light UO of the in-vehicle device 2 may be reduced.

そこで、処理プロセッサ45は、ビーコンヘッド8が太陽光等のアップリンク光UO以外の光を受光しているか否かを、判定部50の判定結果に基づいて判定する。そして、アップリンク光UO以外の光を受光していると判定する場合には、処理プロセッサ45は、受光エラーが生じていると判定する。   Therefore, the processing processor 45 determines whether or not the beacon head 8 receives light other than the uplink light UO such as sunlight based on the determination result of the determination unit 50. When determining that light other than the uplink light UO is received, the processing processor 45 determines that a light reception error has occurred.

処理プロセッサ45は、以下のようにして判定部50の判定結果に基づいた受光エラー判定を行う。
図6を見ると、ビーコンヘッド8がアップリンク光UOのみを受光する場合において、判定部50による各フォトダイオードPD1〜PD4の受光判定の結果は、各フォトダイオードPD1〜PD4の内、一つのフォトダイオードのみにおいて受光が認められる場合(分割領域)と、互いに隣り合う二つのフォトダイオードのみにおいて受光が認められる場合(重複領域)の二通りである。これは、上述のように、車載機2によるアップリンク光UOは、車載ヘッド27からスポット光として送信されることで、フォトダイオードに対してある一定の面積を有する照射面を構成しており、前記照射面は、車載機2の移動に応じて、順次各フォトダイオードPD1〜PD4上を通過するためである。つまり、ビーコンヘッド8がアップリンク光UOを受光している場合、前記照射面は、一つのフォトダイオード上にのみ位置しているか、互いに隣接配置されている二つのフォトダイオードの境界上に位置しているかのいずれかであるからである。
The processor 45 performs light reception error determination based on the determination result of the determination unit 50 as follows.
Referring to FIG. 6, when the beacon head 8 receives only the uplink light UO, the result of the light reception determination of each photodiode PD1 to PD4 by the determination unit 50 is one photo of each photodiode PD1 to PD4. There are two cases: light reception is recognized only in the diode (divided region) and light reception is recognized only in two adjacent photodiodes (overlapping region). As described above, the uplink light UO from the in-vehicle device 2 is transmitted as spot light from the in-vehicle head 27, thereby constituting an irradiation surface having a certain area with respect to the photodiode. This is because the irradiation surface sequentially passes over the photodiodes PD <b> 1 to PD <b> 4 according to the movement of the vehicle-mounted device 2. That is, when the beacon head 8 receives the uplink light UO, the irradiation surface is located only on one photodiode or on the boundary between two photodiodes arranged adjacent to each other. Because it is either.

例えば、図6において、車載機2が距離g1と距離g2との間である分割領域UA1に位置する場合、フォトダイオードPD1の受光レベルのみが対応する閾値vth1より大きいので、判定部50はこのフォトダイオードPD1のみにおいて受光が認められると判定する。同様に、車載機2の位置が、距離g3と距離g4との間である分割領域UA2、距離g5と距離g6との間である分割領域UA3、及び、距離g7と距離g8との間である分割領域UA4である場合、判定部50は、それぞれ、フォトダイオードPD2、PD3、PD4のみにおいて受光が認められると判定する。 For example, in FIG. 6, when the in-vehicle device 2 is located in the divided area UA1 between the distance g1 and the distance g2, only the light reception level of the photodiode PD1 is larger than the corresponding threshold value v th1 , so the determination unit 50 It is determined that light reception is recognized only in the photodiode PD1. Similarly, the position of the vehicle-mounted device 2 is between the divided area UA2 that is between the distance g3 and the distance g4, the divided area UA3 that is between the distance g5 and the distance g6, and the distance g7 and the distance g8. In the case of the divided area UA4, the determination unit 50 determines that light reception is recognized only in the photodiodes PD2, PD3, and PD4.

また、車載機2が距離g2と距離g3との間である重複領域に位置する場合、互いに隣り合って配置されているフォトダイオードPD1、及びフォトダイオードPD2の受光レベルが、それぞれ対応する閾値vth1、vth2より大きいので、判定部50はこれらフォトダイオードPD1、PD2のみにおいて受光が認められると判定する。同様に、車載機2の位置が、重複領域である距離g4と距離g5との間、及び、距離g6と距離g7との間である場合、判定部50は、それぞれ、フォトダイオードPD2、PD3、及びフォトダイオードPD3、PD4において受光が認められると判定する。 Further, when the vehicle-mounted device 2 is located in the overlapping region between the distance g2 and the distance g3, the photodiode PD1 and the light receiving level of the photodiode PD2 arranged adjacent to each other correspond to the threshold values v th1 respectively. , V th2 , the determination unit 50 determines that light reception is recognized only in the photodiodes PD1 and PD2. Similarly, when the position of the vehicle-mounted device 2 is between the distance g4 and the distance g5, which are overlapping regions, and between the distance g6 and the distance g7, the determination unit 50 includes the photodiodes PD2, PD3, In addition, it is determined that light reception is recognized in the photodiodes PD3 and PD4.

以上のように、本実施形態では、アップリンク領域UAにおいて、ビーコンヘッド8が一つのアップリンク光UOを受光した場合、判定部50は、各フォトダイオードPD1〜PD4の内、一つのフォトダイオードのみにおいて受光が認められる場合と、互いに隣り合う二つのフォトダイオードのみにおいて受光が認められる場合のいずれかの判定を行う。   As described above, in the present embodiment, when the beacon head 8 receives one uplink light UO in the uplink area UA, the determination unit 50 determines only one of the photodiodes PD1 to PD4. The determination is made either in the case where light reception is recognized in FIG. 5 or in the case where light reception is recognized only in two adjacent photodiodes.

逆に、判定部50が、上記のように、各フォトダイオードPD1〜PD4の内、一つのフォトダイオードのみ又は互いに隣り合う二つのフォトダイオードのみにおいて受光が認められると判定する場合、ビーコンヘッド8が一つのアップリンク光UOを受光していると判断することができ、位置特定部51は、そのアップリンク光UOを受光しているフォトダイオードを精度よく特定することができるので、処理プロセッサ45は、判定部50が上記の判定を行った場合、受光エラーが生じていないと判定する。   Conversely, when the determination unit 50 determines that light reception is recognized only in one photodiode or in two adjacent photodiodes among the photodiodes PD1 to PD4 as described above, the beacon head 8 Since it can be determined that one uplink light UO is received, and the position specifying unit 51 can accurately specify the photodiode receiving the uplink light UO, the processor 45 When the determination unit 50 performs the above determination, it is determined that no light reception error has occurred.

一方、処理プロセッサ45は、判定部50が、各フォトダイオードPD1〜PD4の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つのフォトダイオードにおいて、受光が認められると判定した場合、受光エラーが生じていると判定する。
ビーコンヘッド8が車載機2からのアップリンク光UOと、太陽光等のアップリンク光UO以外の光とを同時に受光した場合には、各フォトダイオードPD1〜PD4において、アップリンク光UOによる受光レベルの上昇の他、アップリンク光UO以外の光による受光レベルの上昇が現れることとなるが、上記のように、各フォトダイオードPD1〜PD4の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つのフォトダイオードにおいて、受光が認められる場合は、アップリンク光UO以外の光を受光していると判断できる。
On the other hand, if the determination unit 50 determines that light reception is recognized in two photodiodes arranged at positions not adjacent to each other among the photodiodes PD1 to PD4, a light reception error occurs. It is determined that
When the beacon head 8 simultaneously receives the uplink light UO from the vehicle-mounted device 2 and light other than the uplink light UO such as sunlight, the light receiving level by the uplink light UO is received at each of the photodiodes PD1 to PD4. In addition to the increase in the light receiving level, an increase in the light receiving level due to light other than the uplink light UO appears. As described above, among the photodiodes PD1 to PD4, the two photodiodes arranged at positions that are not adjacent to each other. When the diode receives light, it can be determined that light other than the uplink light UO is received.

例えば、フォトダイオードPD1と、当該フォトダイオードPD1と隣り合わない位置であるフォトダイオードPD3とにおいて、受光が認められる場合には、いずれか一方のフォトダイオードによってアップリンク光UOが受光され、他方のフォトダイオードによってアップリンク光UO以外の光が受光されていることが明らかである。
また、フォトダイオードPD1〜PD3において受光が認められる場合においても、アップリンク光UOは、一つのフォトダイオードのみ又は互いに隣り合う二つのフォトダイオードのみによって受光されるので、フォトダイオードPD1又はPD3のいずれかによって、アップリンク光UO以外の光が受光されていることが明らかである。なお、この場合においても、互いに隣り合わない位置に配置された二つのフォトダイオードPD1、PD3において受光が認められる。
For example, when light reception is recognized at the photodiode PD1 and the photodiode PD3 that is not adjacent to the photodiode PD1, the uplink light UO is received by one of the photodiodes, and the other photodiode is received. It is clear that light other than the uplink light UO is received by the diode.
Further, even when light reception is recognized in the photodiodes PD1 to PD3, the uplink light UO is received by only one photodiode or only two photodiodes adjacent to each other, and thus either the photodiode PD1 or PD3. Thus, it is clear that light other than the uplink light UO is received. Even in this case, light reception is recognized by the two photodiodes PD1 and PD3 arranged at positions not adjacent to each other.

このように、処理プロセッサ45は、判定部50が、各フォトダイオードPD1〜PD4の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つのフォトダイオードにおいて、受光が認められると判定した場合、受光エラーが生じていると判定する。   As described above, when the determination unit 50 determines that light reception is recognized in two photodiodes arranged at positions not adjacent to each other among the photodiodes PD1 to PD4, a light reception error occurs. Determine that it has occurred.

以上のように、処理プロセッサ45は、ビーコンヘッド8がアップリンク光UOと共にアップリンク光UO以外の光を受光しているか否かを判定部50の判定結果に基づいて判定する、受光エラー判定を行う。
この受光エラー判定に基づいて行う処理については、後述する。
As described above, the processing processor 45 performs the light reception error determination in which the beacon head 8 determines whether the beacon head 8 receives light other than the uplink light UO together with the uplink light UO based on the determination result of the determination unit 50. Do.
Processing performed based on this light reception error determination will be described later.

なお、上記受光エラー判定は、判定部50の判定結果、すなわち、各フォトダイオードPD1〜PD4の受光判定に基づくものであり、例えば、アップリンク光UO以外の光を受光したフォトダイオードと、アップリンク光UOを受光したフォトダイオードとが、全く同一である場合、判定部50は、両方の光を受光したフォトダイオードにおいて受光が認められると判定する。従って、この場合は、アップリンク光UOを受光したフォトダイオードを特定することについては行うことが可能であり、フォトダイオードが受光するアップリンク光UOに含まれる各種信号がアップリンク光UO以外の光によって乱されることは考えられるが、車載機2のアップリンク光UOの送信位置を特定する際の精度の低下には影響がない。   The light reception error determination is based on the determination result of the determination unit 50, that is, the light reception determination of each of the photodiodes PD1 to PD4. For example, the photodiode that has received light other than the uplink light UO and the uplink When the photodiode that has received the light UO is exactly the same, the determination unit 50 determines that light reception is recognized in the photodiode that has received both lights. Therefore, in this case, it is possible to specify the photodiode that has received the uplink light UO, and various signals included in the uplink light UO received by the photodiode are light other than the uplink light UO. However, there is no influence on the decrease in accuracy when the transmission position of the uplink optical UO of the in-vehicle device 2 is specified.

〔路車間通信の内容(制御部の処理内容)〕
図7は、通信領域Aにおいて、ビーコンヘッド8と車載ヘッド27との間で行われる双方向での路車間通信の手順を示している。以下、図7を参照しつつ、本実施形態の路車間通信の内容を説明する。
[Contents of road-to-vehicle communication (processing contents of the control unit)]
FIG. 7 shows a two-way road-to-vehicle communication procedure performed between the beacon head 8 and the vehicle-mounted head 27 in the communication area A. Hereinafter, the contents of the road-to-vehicle communication of the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、光ビーコン4のビーコン制御機7(制御部49)は、各車線R1〜R4に対応するビーコンヘッド8から、ダウンリンクの切り替え前の第1情報として、車線通知情報を含む第1のダウンリンク情報34を、各車線R1〜R4のダウンリンク領域DAに所定の送信周期で常に送信し続けている(図7のF1)。
なお、この段階では、車線通知情報には未だ車両IDは格納されていない。
First, the beacon controller 7 (the control unit 49) of the optical beacon 4 starts from the beacon heads 8 corresponding to the lanes R1 to R4, as the first information before switching the downlink, the first down including the lane notification information. The link information 34 is constantly transmitted to the downlink area DA of each lane R1 to R4 at a predetermined transmission cycle (F1 in FIG. 7).
At this stage, the vehicle ID is not yet stored in the lane notification information.

車載機2を搭載した車両Cが実際のダウンリンク領域DAに進入すると、車載機2の車載ヘッド27が車線通知情報(車両ID無し)を含む第1のダウンリンク情報34を受信する。
この際、車載機2の車載コンピュータ26は、当該車両Cが実際の通信領域A内に存在していることを認識する。その後、車載コンピュータ26は、アップリンク情報35の送信を開始し(図7のF2)、このアップリンク情報35をビーコンヘッド8に対して所定の送信周期(アップリンク送信周期)で送信する(図7のF3)。
When the vehicle C equipped with the in-vehicle device 2 enters the actual downlink area DA, the in-vehicle head 27 of the in-vehicle device 2 receives the first downlink information 34 including the lane notification information (no vehicle ID).
At this time, the in-vehicle computer 26 of the in-vehicle device 2 recognizes that the vehicle C exists in the actual communication area A. Thereafter, the in-vehicle computer 26 starts transmission of the uplink information 35 (F2 in FIG. 7), and transmits this uplink information 35 to the beacon head 8 at a predetermined transmission cycle (uplink transmission cycle) (FIG. 7). 7 F3).

車載コンピュータ26は、車両Cの特定の車両IDを上記アップリンク情報35に格納して当該アップリンク情報35を送信し、ビーコン間の旅行時間情報を有している場合には、この情報もアップリンク情報35に含ませる。
また、車載コンピュータ26は、光ビーコン4のビーコン制御機7がダウンリンクの切り替えを行ったことを認識するまで、当該アップリンク情報35を送信し続ける。
The in-vehicle computer 26 stores the specific vehicle ID of the vehicle C in the uplink information 35 and transmits the uplink information 35. If the in-vehicle computer has travel time information between beacons, this information is also uploaded. It is included in the link information 35.
The in-vehicle computer 26 continues to transmit the uplink information 35 until it recognizes that the beacon controller 7 of the optical beacon 4 has switched the downlink.

一方、光ビーコン4のビーコンヘッド8がアップリンク情報35を受信(受光)すると(図7のF4)、ビーコン制御機7の判定部50は、各フォトダイオードPD1〜PD4それぞれについての受光判定を行うとともに、制御部49は、判定部50による判定結果に基づいて、上述の受光エラー判定を行う(図7のF5)。
次いで、制御部49は、受光エラー判定の結果、受光エラーが生じているか否かを判定する(図7のF6)。
受光エラーが生じていないと判定された場合、制御部49は、ダウンリンクの切り替えを行い、第2情報として、車両ID情報を有する車線通知情報を含む第2のダウンリンク情報36の送信を開始し(図7のF8)、この第2のダウンリンク情報36の送信を所定時間内において可能な限り繰り返す(図7のF9)。
On the other hand, when the beacon head 8 of the optical beacon 4 receives (receives) the uplink information 35 (F4 in FIG. 7), the determination unit 50 of the beacon controller 7 performs light reception determination for each of the photodiodes PD1 to PD4. At the same time, the control unit 49 performs the above-described light reception error determination based on the determination result by the determination unit 50 (F5 in FIG. 7).
Next, the control unit 49 determines whether or not a light reception error has occurred as a result of the light reception error determination (F6 in FIG. 7).
When it is determined that a light reception error has not occurred, the control unit 49 performs downlink switching and starts transmitting the second downlink information 36 including the lane notification information including the vehicle ID information as the second information. Then, the transmission of the second downlink information 36 is repeated as much as possible within a predetermined time (F9 in FIG. 7).

一方、受光エラーが生じていると判定された場合、制御部49は、受信したアップリンク情報35から得られる情報を破棄し、上記第2のダウンリンク情報36の送信に切り替えずに、第1のダウンリンク情報34の送信を継続する(図7のF7)。
そして、再度、第1のダウンリンク情報34に応じて送信されるアップリンク情報35を、ビーコンヘッド8が受信(受光)し、判定部50が各フォトダイオードPD1〜PD4についての判定を行う機会を待つ。
このように、制御部49は、受光エラーが生じていると判定された場合(図7のF6)、すなわち、判定部50が、複数のフォトダイオードPD1〜PD4の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つのフォトダイオードにおいて受光が認められると判定した場合、受信したアップリンク情報35から得られる情報(受光判定に基づく位置情報を含む)を破棄することで、アップリンク情報を受信しなかったものとして、第1のダウンリンク情報34の送信を継続する(図7のF7)。すなわち、アップリンク情報を破棄することは、ダウンリンク情報の送信において、当該アップリンク情報に基づいて第1のダウンリンク情報34の送信から第2のダウンリンク情報36の送信への切り替えを実行しないことを意味する。
そして、再度、ビーコンヘッド8がアップリンク情報35を受光すれば、ビーコン制御機7は、上記と同様の処理を繰り返す。
On the other hand, when it is determined that a light reception error has occurred, the control unit 49 discards the information obtained from the received uplink information 35, and switches to the first downlink information 36 without switching to the transmission of the second downlink information 36. The transmission of the downlink information 34 is continued (F7 in FIG. 7).
Then, again, the beacon head 8 receives (receives) the uplink information 35 transmitted according to the first downlink information 34, and the determination unit 50 has an opportunity to make a determination on each of the photodiodes PD1 to PD4. wait.
Thus, when it is determined that a light reception error has occurred (F6 in FIG. 7), the control unit 49 is located at a position where the determination unit 50 is not adjacent to each other among the plurality of photodiodes PD1 to PD4. When it is determined that light reception is recognized in the two arranged photodiodes, the uplink information is not received by discarding information (including position information based on the light reception determination) obtained from the received uplink information 35. As a result, the transmission of the first downlink information 34 is continued (F7 in FIG. 7). That is, discarding the uplink information does not perform switching from transmission of the first downlink information 34 to transmission of the second downlink information 36 based on the uplink information in transmission of the downlink information. Means that.
When the beacon head 8 receives the uplink information 35 again, the beacon controller 7 repeats the same process as described above.

上記車線通知情報には、車線R1〜R4(図2)ごとに車両IDを格納するフィールドがあり、各車両IDに対して車線番号を付与することができる。
このため、異なる車線R1〜R4を走行する各車両Cの車載コンピュータ26は、その格納フィールド内のいずれに自車両の車両IDが含まれるかを判断することにより、自車両がどの車線R1〜R4を走行しているかを認識できる。
The lane notification information includes a field for storing a vehicle ID for each lane R1 to R4 (FIG. 2), and a lane number can be assigned to each vehicle ID.
For this reason, the in-vehicle computer 26 of each vehicle C traveling in different lanes R1 to R4 determines which lane R1 to R4 the host vehicle is in by determining which of the storage fields includes the vehicle ID of the host vehicle. Can recognize if you are driving.

第2のダウンリンク情報36には、車両IDを含む車線通知情報の他に、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報、及び、ドライバに対する安全運転支援のための支援情報等が含まれている。
この支援情報には、光ビーコン4より下流側の信号機の灯色が変わるタイミング情報である信号情報の他、位置特定部51が特定した送信位置に基づく、アップリンク領域UAからその下流側の所定位置(例えば、停止線)までの距離に関する距離情報等が含まれている。
The second downlink information 36 includes traffic information, section travel time information, event regulation information, and support information for safe driving support for the driver, in addition to the lane notification information including the vehicle ID. Yes.
The support information includes signal information that is timing information for changing the color of the traffic light downstream from the optical beacon 4 and a predetermined downstream side from the uplink area UA based on the transmission position specified by the position specifying unit 51. The distance information related to the distance to the position (for example, the stop line) is included.

図7に示すように、第2のダウンリンク情報36は、単一又は複数の最小フレーム37で構成されている。前記「近赤外線式インタフェース規格」によれば、この最小フレーム37のデータ量は合計128バイトと規定され、ヘッダ部38に5バイト、実データ部39に123バイトが割り当てられている。
前記規格によれば、第2のダウンリンク情報36は、1〜80個の最小フレーム37で構成することができ、送信可能時間は250msに設定されている。また、このダウンリンク情報36は送信すべき情報量に対応した任意数の最小フレーム37で構成され、上記送信可能時間の範囲内で繰り返し送信される。
As shown in FIG. 7, the second downlink information 36 includes a single or a plurality of minimum frames 37. According to the “near infrared interface standard”, the data amount of the minimum frame 37 is defined as a total of 128 bytes, and 5 bytes are allocated to the header portion 38 and 123 bytes are allocated to the actual data portion 39.
According to the standard, the second downlink information 36 can be composed of 1 to 80 minimum frames 37, and the transmittable time is set to 250 ms. The downlink information 36 includes an arbitrary number of minimum frames 37 corresponding to the amount of information to be transmitted, and is repeatedly transmitted within the range of the transmittable time.

最小フレーム37の送信周期は約1msである。従って、例えば、三つの最小フレーム37で一つのダウンリンク情報36を構成する場合には、ダウンリンク情報36の送信周期は約3msになるので、当該ダウンリンク情報36は所定の送信可能時間(250ms)の間に約80回繰り返して送信されることになる。
車載機2の車載コンピュータ26は、第2のダウンリンク情報36を受信した時点(図7のF10)で光ビーコン4でのダウンリンクの切り替えを認識し、この時点でアップリンク情報35の送信を停止する。
The transmission period of the minimum frame 37 is about 1 ms. Therefore, for example, when one downlink information 36 is constituted by three minimum frames 37, the transmission period of the downlink information 36 is about 3 ms. Therefore, the downlink information 36 has a predetermined transmittable time (250 ms). ) Will be repeatedly transmitted about 80 times during this period.
The in-vehicle computer 26 of the in-vehicle device 2 recognizes the downlink switching in the optical beacon 4 at the time of receiving the second downlink information 36 (F10 in FIG. 7), and transmits the uplink information 35 at this time. Stop.

本実施形態の路車間通信システムは、図3に示すように、通信領域Aが有する複数の基準位置P1〜P4から、その下流側の所定位置P0までの距離L1〜L4を認識して位置標定を行い(図7のF11)、これに基づいて、ドライバに対する安全運転支援を行う距離認識システムとして機能している。
以下、前記した距離情報の内容と、これに基づいて車載機2が行う安全運転支援のための距離認識について説明する。
As shown in FIG. 3, the road-to-vehicle communication system according to the present embodiment recognizes distances L1 to L4 from a plurality of reference positions P1 to P4 included in the communication area A to a predetermined position P0 on the downstream side, thereby positioning. (F11 in FIG. 7), and based on this, it functions as a distance recognition system that provides safe driving support to the driver.
Hereinafter, the content of the distance information described above and distance recognition for safe driving support performed by the vehicle-mounted device 2 based on the content will be described.

〔距離情報の内容〕
本実施形態のビーコン制御機7では、通信領域A内の各基準位置P1〜P4から、その下流側の所定位置P0までの距離L1〜L4(図3参照)の内のいずれかの数値よりなる距離情報が、予め記憶装置48に記憶されている。
図3に示すように、上記距離L1〜L4の下流端である所定位置P0は、光ビーコン4の下流側に設置された、例えば信号機手前の停止線40の位置に設定されている。
[Contents of distance information]
In the beacon controller 7 of the present embodiment, each of the numerical values in the distances L1 to L4 (see FIG. 3) from the respective reference positions P1 to P4 in the communication area A to the predetermined position P0 on the downstream side thereof. The distance information is stored in the storage device 48 in advance.
As shown in FIG. 3, the predetermined position P <b> 0 that is the downstream end of the distances L <b> 1 to L <b> 4 is set, for example, at the position of the stop line 40 that is installed on the downstream side of the optical beacon 4.

また、距離L1〜L4の上流端である基準位置P1〜P4は、分割領域UA1〜UA4の車両進行方向における基準位置としてそれぞれ4カ所設定されており、各分割領域UA1〜UA4それぞれにおける所定位置に設定されている。
なお、各分割領域UA1〜UA4において、互いに隣接する分割領域の境界に位置する重複領域に対しても基準位置が設定されるが、図3では、その説明を省略している。
Further, four reference positions P1 to P4 that are upstream ends of the distances L1 to L4 are set as reference positions in the vehicle traveling direction of the divided areas UA1 to UA4, respectively, and are set to predetermined positions in the divided areas UA1 to UA4, respectively. Is set.
In each of the divided areas UA1 to UA4, a reference position is also set for an overlapping area located at the boundary between adjacent divided areas, but the description thereof is omitted in FIG.

ビーコン制御機7の制御部49は、複数の距離L1〜L4のうちのいずれかを選択して、第2のダウンリンク情報36の送信フレームに格納する。そして、どの距離L1〜L4を距離情報として選択するかは、ダウンリンクの切り換え前に行われる、フォトダイオードの受光判定の判定結果(又はアップリンク光UOを送信したときの車載機2の送信位置として特定された領域)に基づいて決定される。   The control unit 49 of the beacon controller 7 selects any one of the plurality of distances L1 to L4 and stores it in the transmission frame of the second downlink information 36. Which distance L1 to L4 is selected as the distance information is determined based on the determination result of the light reception determination of the photodiode (or the transmission position of the in-vehicle device 2 when the uplink light UO is transmitted) before switching the downlink. Determined based on the region).

そして、ビーコン制御機7は、上記距離L1〜L4についての距離情報を、第2のダウンリンク情報36の送信フレームに格納し、当該フレームをビーコンヘッド8から繰り返し送出する。
例えば、図3に示すように、ビーコンヘッド8が最上流側の分割領域UA4において車載機2が送信したアップリンク光UO(図3の実線矢印)を受光した場合、ビーコン制御機7は、アップリンク光UOを受光した受光フォトダイオードがフォトダイオードPD4であると特定するとともに、当該アップリンク光UOからアップリンク情報35を取得する。さらに、ビーコン制御機7は、その分割領域UA4に対応する距離L4を距離情報として選択し、ダウンリンクの切り換えを行った上で、その距離情報を、投光部10を介して車載機2に送信する。
The beacon controller 7 stores the distance information about the distances L1 to L4 in the transmission frame of the second downlink information 36, and repeatedly transmits the frame from the beacon head 8.
For example, as shown in FIG. 3, when the beacon head 8 receives the uplink light UO (solid arrow in FIG. 3) transmitted by the vehicle-mounted device 2 in the uppermost divided area UA4, the beacon controller 7 The light receiving photodiode that has received the link light UO is specified as the photodiode PD4, and the uplink information 35 is acquired from the uplink light UO. Further, the beacon controller 7 selects the distance L4 corresponding to the divided area UA4 as the distance information, switches the downlink, and transmits the distance information to the in-vehicle device 2 via the light projecting unit 10. Send.

ビーコン制御機7は、車載機2がその他の分割領域UA1〜UA3で送信したアップリンク光UO受光した場合についても、上記と同様、フォトダイオードPD1〜PD3を受光フォトダイオードとして特定することで、それぞれの分割領域に対応する距離L1〜L3を選択し、当該距離L1〜L3についての距離情報を含む第2のダウンリンク情報36を、投光部10を介して車載機2に送信する。
このように、ビーコン制御機7は、受光フォトダイオードとして特定されたフォトダイオード(又はアップリンク光UOを送信したときの車載機2の送信位置として特定された分割領域)に応じて距離情報を特定し、この距離情報をダウンリンク情報36に含めてダウンリンクの切り替えを行う制御部としての機能も併有している。
The beacon controller 7 also identifies the photodiodes PD1 to PD3 as light receiving photodiodes similarly to the above when the in-vehicle device 2 receives the uplink light UO transmitted in the other divided areas UA1 to UA3, respectively. The distances L1 to L3 corresponding to the divided areas are selected, and the second downlink information 36 including the distance information about the distances L1 to L3 is transmitted to the in-vehicle device 2 via the light projecting unit 10.
Thus, the beacon controller 7 specifies the distance information according to the photodiode specified as the light receiving photodiode (or the divided area specified as the transmission position of the vehicle-mounted device 2 when transmitting the uplink light UO). The distance information is included in the downlink information 36 and also has a function as a control unit for switching the downlink.

〔安全運転支援の内容〕
図4に示すように、上記距離情報を含む第2のダウンリンク情報36を車載ヘッド27が受信すると、車載コンピュータ26の距離認識部30は、そのダウンリンク情報36のフレームに含まれている距離情報(距離L1〜L4)を、停止線40までの距離として認識する。車載コンピュータ26の支援制御部32は、距離認識部30が認識した距離情報を利用してドライバに対する安全運転支援を行う。
[Contents of safe driving support]
As shown in FIG. 4, when the in-vehicle head 27 receives the second downlink information 36 including the distance information, the distance recognition unit 30 of the in-vehicle computer 26 includes the distance included in the frame of the downlink information 36. The information (distances L1 to L4) is recognized as the distance to the stop line 40. The support control unit 32 of the in-vehicle computer 26 performs safe driving support for the driver using the distance information recognized by the distance recognition unit 30.

例えば、支援制御部32は、停止線40までの距離Lと現時点の車両Cの走行速度とから、その停止線40の手前で停止するための減速度(負の加速度)を算出し、その減速度をECU22に通知する。
ECU22は、当該減速度となるようにブレーキ装置24を作動させ、これにより、車両Cを停止線40の手前で自動停止させることができる。
For example, the support control unit 32 calculates a deceleration (negative acceleration) for stopping before the stop line 40 from the distance L to the stop line 40 and the current traveling speed of the vehicle C, and the decrease The ECU 22 is notified of the speed.
The ECU 22 operates the brake device 24 so as to achieve the deceleration, whereby the vehicle C can be automatically stopped before the stop line 40.

また、支援制御部32の安全運転支援としては、ディスプレイ28やスピーカ装置29を用いたドライバに対する注意喚起であってもよい。
例えば、支援制御部32により、停止線40までの補正済み距離Lをディスプレイ28に表示させてもよい。また、現時の車両Cの走行速度が速すぎる場合には、支援制御部32により、停車や減速を促す注意喚起をディスプレイ28に表示させたり、その注意喚起をスピーカ装置29から音声出力させたりしてもよい。
Further, the safe driving support of the support control unit 32 may be alerting the driver using the display 28 or the speaker device 29.
For example, the corrected distance L to the stop line 40 may be displayed on the display 28 by the support control unit 32. When the current traveling speed of the vehicle C is too fast, the support control unit 32 displays a warning for stopping or decelerating on the display 28, or outputs the warning from the speaker device 29 as a voice. May be.

また、支援制御部32は、第2のダウンリンク情報36に含まれる信号情報を用いて安全運転支援を行うこともできる。
ここで、信号情報とは、交通信号機が表示する現在又は将来の信号灯色に関する情報を指し、各信号灯色の表示継続予定期間や表示する順序等に関する情報(表示予定情報)等を含む。例えば、「現在灯色が青信号で継続予定時間が5秒であり、次の灯色が黄信号で継続予定時間が8秒であり、その次の灯色が右折青矢印灯で継続予定時間10秒である」といった情報である。
Further, the support control unit 32 can also perform safe driving support using signal information included in the second downlink information 36.
Here, the signal information refers to information related to the current or future signal lamp color displayed by the traffic signal device, and includes information (display schedule information) regarding the display continuation period of each signal lamp color, the display order, and the like. For example, “the current lamp color is blue and the scheduled duration is 5 seconds, the next lamp color is yellow and the scheduled duration is 8 seconds, and the next lamp color is a right turn blue arrow lamp and the scheduled duration is 10 seconds. It is information such as “second”.

この信号情報を受信した車載コンピュータ27の支援制御部32は、停止線40までの補正済み距離Lと車両Cの走行速度等から、停止線40に到着するまでの所要時間を推定した上で、当該所要時間経過後の信号灯色を推定することができる。
そして、例えば、現在の信号灯色は青信号であるが、停止線40に到着する時点で信号灯色が赤信号と予測されるような場合には、安全に停止線40の手前で停止することができるように、車両Cを制動するための制御を行う。逆に、減速しなければ安全に交差点を通過できると判断できるような場合には、車両Cの速度を維持するための制御を行うことができる。
The support control unit 32 of the in-vehicle computer 27 that has received this signal information estimates the time required to arrive at the stop line 40 from the corrected distance L to the stop line 40 and the traveling speed of the vehicle C. The signal lamp color after the required time has elapsed can be estimated.
For example, if the current signal lamp color is a blue signal, but the signal lamp color is predicted to be a red signal when arriving at the stop line 40, it can be safely stopped before the stop line 40. Thus, control for braking the vehicle C is performed. Conversely, if it can be determined that the vehicle can safely pass through the intersection unless the vehicle is decelerated, the control for maintaining the speed of the vehicle C can be performed.

車両Cを制動したり速度を維持したりするため、支援制御部32は、車両のブレーキ装置24(図4)やアクセルに対して直接的に制御を行ってもよい。
また、支援制御部32では単に制動や速度維持に関する情報を生成し、その情報をECU22に通知することによってECU22でブレーキ装置24やアクセルを制御するものであってもよい。すなわち、支援制御部32は、間接的な制御を行うものであってもよい。また、支援制御部32は、車載装置の主導による制御のみならず、ブレーキアシストなど、ドライバの運転動作を補助する動作をしても良い。
In order to brake the vehicle C or maintain the speed, the support control unit 32 may directly control the brake device 24 (FIG. 4) and the accelerator of the vehicle.
Further, the support control unit 32 may simply generate information related to braking and speed maintenance and notify the ECU 22 of the information to control the brake device 24 and the accelerator by the ECU 22. That is, the support control unit 32 may perform indirect control. In addition, the support control unit 32 may perform not only control led by the in-vehicle device but also operation for assisting the driving operation of the driver such as brake assist.

支援制御部32は、車両Cの搭乗者に対して、信号灯色の推定の結果を音声や画像情報によって通知するようにしても良い。例えば、「間もなく信号が変わるので停止すべきである」といった内容の音声をスピーカ装置29からドライバに向けて発したり、ヘッドアップディスプレイやナビゲーション装置等のディスプレイ28に文字や図柄で表示したりすることができる。
安全運転の支援については、不適切なタイミングや内容でドライバに情報を通知することのないようなヒューマンインタフェースとするため、例えば低速走行時には音声や画像表示による報知を行わないようにすることができる。
The support control unit 32 may notify the passenger of the vehicle C of the result of the signal lamp color estimation by voice or image information. For example, sound such as “Since the signal changes soon and should be stopped” is emitted from the speaker device 29 to the driver, or displayed on the display 28 such as a head-up display or a navigation device with characters or symbols. Can do.
For safe driving assistance, a human interface that does not notify the driver of information at an inappropriate timing or content, for example, it is possible to prevent notification by voice or image display during low-speed driving .

なお、信号情報は、現在表示している灯色とその継続時間だけとしても良いし、1サイクル分の情報をまとめて提供するようにしても良い。また、これらの情報に加えて、地点感応制御を実施している地点では、当該制御に関するパラメータ情報や制御を実施する時間帯の情報等を含ませても良い。
また、信号情報は、光ビーコンから取得するものであってもよいし、光ビーコン以外のインフラ装置等から取得するものであってもよい。
The signal information may be only the currently displayed lamp color and its duration, or information for one cycle may be provided collectively. Further, in addition to these pieces of information, parameter information related to the control, information on a time zone in which the control is performed, and the like may be included at the point where the point sensitive control is performed.
The signal information may be acquired from an optical beacon or may be acquired from an infrastructure device other than the optical beacon.

後者の場合、例えば、信号機の信号制御機が無線通信機を備えている場合には、当該無線通信機から取得してもよいし、前記信号情報を取得した先行車両から車々間通信によって取得してもよい。信号情報を受信する信号情報受信部は、車載ヘッド27を用いてもよいし、車載機2に備えた別の受信器であってもよい。   In the latter case, for example, when the signal controller of the traffic signal is equipped with a wireless communication device, it may be acquired from the wireless communication device, or may be acquired by inter-vehicle communication from the preceding vehicle that acquired the signal information. Also good. The signal information receiving unit that receives the signal information may use the in-vehicle head 27 or may be another receiver provided in the in-vehicle device 2.

以上詳述したように、本実施形態の路車間通信システムによれば、制御部49は、判定部50が複数のフォトダイオードPD1〜PD4の内、一つのフォトダイオードのみ又は互いに隣り合う二つのフォトダイオードのみにおいて受光が認められると判定した場合、すなわち、一つのアップリンク光UOを受光していると判断できることでアップリンク光UOを受光しているフォトダイオードを精度よく特定することができる場合において、位置特定部51が特定する位置情報を含んだダウンリンク光DOをビーコンヘッド8に送信させる。
このため、光ビーコン4は、一つのアップリンク光UOを受光することによって精度よく位置特定された送信位置に関する位置情報のみを車載機2に送信することができ、車両の位置に関して高い精度の情報を提供することができる。
As described above in detail, according to the road-to-vehicle communication system of the present embodiment, the control unit 49 determines that the determination unit 50 includes only one photodiode among the plurality of photodiodes PD1 to PD4 or two adjacent photodiodes. When it is determined that light reception is recognized only by the diode, that is, when it can be determined that one uplink light UO is received, and the photodiode receiving the uplink light UO can be accurately identified. The beacon head 8 is caused to transmit the downlink light DO including the position information specified by the position specifying unit 51.
For this reason, the optical beacon 4 can transmit only the positional information related to the transmission position accurately positioned by receiving one uplink light UO to the in-vehicle device 2, and information with high accuracy regarding the position of the vehicle. Can be provided.

また、本実施形態において、判定部50の判定結果から受信エラーが生じていると判定された場合、すなわち、複数のフォトダイオードPD1〜PD4の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つのフォトダイオードにおいて受光が認められると判定することで、受光エラーが生じていると判定された場合、ビーコンヘッド8は少なくとも二つ以上の光を受光しているので、どのフォトダイオードがアップリンク光UOを受光しているか特定することができず、位置特定部51による位置特定を精度よく行うことはできない。   In this embodiment, when it is determined from the determination result of the determination unit 50 that a reception error has occurred, that is, two photodiodes arranged at positions not adjacent to each other among the plurality of photodiodes PD1 to PD4. If it is determined that a light reception error has occurred by determining that light reception is recognized by the diode, the beacon head 8 receives at least two or more lights, and thus which photodiode receives the uplink light UO. Whether the light is received cannot be specified, and the position specifying unit 51 cannot specify the position with high accuracy.

この点、制御部49は、判定部50が、互いに隣り合わない位置に配置された二つのフォトダイオードにおいて受光が認められると判定されることで位置特定を精度よく行うことはできない場合(図7のF6)、受信したアップリンク情報から得られる情報を破棄し、第1のダウンリンク情報34の送信を継続するので(図7のF7)、精度の低い位置情報が車載機に送信されるのを防止できる。
そして、制御部49は、受光エラーが生じていないと判定されるまで、図7中のF4〜F7の処理を繰り返すことで、精度よく位置特定された位置情報のみを車載機2に対して送信することができる。
In this regard, the control unit 49 cannot accurately determine the position when the determination unit 50 determines that light reception is recognized in two photodiodes arranged at positions not adjacent to each other (FIG. 7). F6), the information obtained from the received uplink information is discarded and the transmission of the first downlink information 34 is continued (F7 in FIG. 7), so that the position information with low accuracy is transmitted to the in-vehicle device. Can be prevented.
Then, the control unit 49 repeats the processes of F4 to F7 in FIG. 7 until it is determined that no light reception error has occurred, thereby transmitting only the position information accurately located to the in-vehicle device 2. can do.

また、本実施形態では、車載機2に距離情報を認識させるにあたって、各基準位置P1〜P4から所定位置P0までの距離L1〜L4のうちいずれかを選択して、第2のダウンリンク情報36に格納して送信したが、例えば、所定位置P0からから上流端cまでの距離L0と、当該上流端cから各基準位置P1〜P4までの距離ΔL1〜ΔL4の双方を予め光ビーコンに記憶しておき、距離ΔL1〜ΔL4のいずれか1つと距離L0とを車載機に送信し、車載機2側で、これら2つの差をとることで、所定位置P0までの距離を認識する方法を採用することもできる。   Further, in the present embodiment, when causing the in-vehicle device 2 to recognize the distance information, any one of the distances L1 to L4 from each of the reference positions P1 to P4 to the predetermined position P0 is selected and the second downlink information 36 is selected. For example, both the distance L0 from the predetermined position P0 to the upstream end c and the distances ΔL1 to ΔL4 from the upstream end c to the reference positions P1 to P4 are stored in the optical beacon in advance. A method is adopted in which any one of the distances ΔL1 to ΔL4 and the distance L0 are transmitted to the in-vehicle device and the distance to the predetermined position P0 is recognized by taking the difference between the two on the in-vehicle device 2 side. You can also.

〔第2の実施形態〕
図8は、本発明の第二の実施形態に係る路車間通信システムにおける、路車間通信の手順とデータ内容を示す概念図である。
本実施形態では、アップリンク光UOを受光すれば(図8のF4)、受光エラー判定において(図8のF5)受光エラーが生じているか否かに関わらず、制御部49が第2のダウンリンク情報36の送信を開始(図7のF8)する点で、第1の実施形態と相違している。その他の点については、上記第1の実施形態と同様なので説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a road-to-vehicle communication procedure and data contents in the road-to-vehicle communication system according to the second embodiment of the present invention.
In this embodiment, if the uplink light UO is received (F4 in FIG. 8), the control unit 49 performs the second down regardless of whether or not a light reception error has occurred in the light reception error determination (F5 in FIG. 8). This is different from the first embodiment in that transmission of link information 36 is started (F8 in FIG. 7). The other points are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

図8中、受光エラーが生じていないと判定された場合(図8のF6)、本実施形態の制御部49は、支援情報として、位置特定部51が特定した送信位置に基づく、アップリンク領域UAからその下流側の所定位置(例えば、停止線)までの距離に関する距離情報を含んだダウンリンク情報を生成し(図8のF71)、車載機2に向けてダウンリンク情報36(ダウンリンク光DO)の送信を開始する(図8のF8)。
一方、受光エラーが生じていると判定された場合(図8のF6)、制御部49は、上記距離情報を含まないダウンリンク情報を生成し(図8のF72)、車載機2に向けてダウンリンク情報36の送信を開始する(図8のF8)。
なお、上記「距離情報を含まないダウンリンク情報」の具体例としては、所定位置までのに関する距離情報に代えて、「不定」といったような、具体的な距離を示すものではない情報を含めてダウンリンク情報を生成する、といったことが挙げられる。
In FIG. 8, when it is determined that a light reception error has not occurred (F6 in FIG. 8), the control unit 49 of the present embodiment uses the uplink region based on the transmission position specified by the position specifying unit 51 as support information. Downlink information including distance information related to the distance from the UA to a predetermined position on the downstream side (for example, a stop line) is generated (F71 in FIG. 8), and the downlink information 36 (downlink light) is directed toward the vehicle-mounted device 2. (DO) transmission is started (F8 in FIG. 8).
On the other hand, when it is determined that a light reception error has occurred (F6 in FIG. 8), the control unit 49 generates downlink information that does not include the distance information (F72 in FIG. 8), toward the vehicle-mounted device 2. Transmission of the downlink information 36 is started (F8 in FIG. 8).
In addition, as a specific example of the “downlink information not including distance information”, information that does not indicate a specific distance such as “indefinite” is included instead of the distance information related to the predetermined position. For example, downlink information is generated.

本実施形態において、受光エラーが生じていると判定した場合、すなわち、判定部50が、互いに隣り合わない位置に配置された二つのフォトダイオードにおいて受光が認められると判定されることで位置特定を精度よく行うことはできない場合(図7のF6)、制御部49は、距離情報を含まないダウンリンク光DOをビーコンヘッド8に送信させるので、精度の低い位置情報を車載機2に送信するのを防止できる。
この結果、精度よく位置特定された位置情報のみを車載機2に対して送信することができる。
In this embodiment, when it is determined that a light reception error has occurred, that is, the determination unit 50 determines that light reception is recognized in two photodiodes arranged at positions that are not adjacent to each other, thereby specifying the position. When it cannot be performed with high accuracy (F6 in FIG. 7), the control unit 49 causes the beacon head 8 to transmit the downlink light DO that does not include the distance information, and therefore transmits position information with low accuracy to the in-vehicle device 2. Can be prevented.
As a result, it is possible to transmit only the position information whose position is accurately identified to the in-vehicle device 2.

また、本実施形態では、距離情報については、判定結果によって車載機2に送信されない場合があるが、受光エラー判定の結果に関わらずダウンリンク情報36の送信を開始するので、例えば、距離情報以外の情報、例えば、通信部6を介して中央装置3から送信される交通情報等については、車載機2に送信することができる。   In the present embodiment, the distance information may not be transmitted to the in-vehicle device 2 depending on the determination result. However, since transmission of the downlink information 36 is started regardless of the result of the light reception error determination, for example, other than the distance information For example, traffic information transmitted from the central device 3 via the communication unit 6 can be transmitted to the in-vehicle device 2.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、アップリンク領域UAを4つの分割領域UA1〜UA4で構成したが、アップリンク領域UAを構成する分割領域の数(フォトダイオードの数)は、2つ、3つ、又は5つ以上としてもよい。
更に、距離情報を構成する距離L1〜L4の下流端については、停止線40のほか、信号機の設置位置や車両感知器の位置としてもよい。
また、本実施形態における距離情報は、所定位置P0までの距離の値を直接格納する形式に限られず、所定位置P0までの距離を一意に決定しうる情報であれば、どのような形式であってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the uplink area UA is configured by the four divided areas UA1 to UA4. However, the number of divided areas (the number of photodiodes) constituting the uplink area UA is two, three, or five. It is good also as above.
Furthermore, the downstream ends of the distances L1 to L4 that constitute the distance information may be the installation position of the traffic light or the position of the vehicle detector in addition to the stop line 40.
In addition, the distance information in the present embodiment is not limited to a format that directly stores a distance value to the predetermined position P0, and any format may be used as long as the information can uniquely determine the distance to the predetermined position P0. May be.

例えば、アップリンク領域UAからその下流側の所定位置P0までの間に1又は複数のノードを設定し、これらのノードに応じた複数の距離値群によって距離情報を構成することもできる。
例えば、始点となるアップリンク領域UA内の所定位置(例えばアップリンク領域UAの上流端c)からその直近のノードまでの距離、各ノード間の距離、及び、所定位置P0直近のノードから所定位置P0までの距離によって距離情報を構成することができる。この場合、この距離情報を受信した車載コンピュータ26は、各距離の合計値を求めることで、所定位置P0までの距離を認識することができる。
For example, one or a plurality of nodes may be set between the uplink area UA and a predetermined position P0 on the downstream side, and the distance information may be configured by a plurality of distance value groups corresponding to these nodes.
For example, a distance from a predetermined position (for example, upstream end c of the uplink area UA) to the nearest node in the uplink area UA that is the starting point, a distance between the nodes, and a predetermined position from the node nearest to the predetermined position P0 The distance information can be configured by the distance to P0. In this case, the in-vehicle computer 26 that has received the distance information can recognize the distance to the predetermined position P0 by obtaining the total value of the distances.

また、光ビーコン4が送信する情報は、距離そのものの値ではなく、当該距離の始点と終点との絶対位置(緯度・経度や宇宙空間上の任意の点を原点とする3次元空間の座標値等)を示す情報とすることができる。
例えば、距離情報は、アップリンク領域UA内の基準位置P1〜P4に関する位置情報と、所定位置P0の位置情報と、位置特定部50が求めたアップリンク光UOの送信位置とで構成し、これらの絶対位置に基づいて、車載機2の距離認識部30が自身で距離を算出してもよい。
Also, the information transmitted by the optical beacon 4 is not the value of the distance itself, but the absolute position (latitude / longitude or a coordinate value in a three-dimensional space with an arbitrary point in outer space as the origin). Etc.).
For example, the distance information includes position information regarding the reference positions P1 to P4 in the uplink area UA, position information of the predetermined position P0, and the transmission position of the uplink optical UO obtained by the position specifying unit 50. Based on the absolute position, the distance recognition unit 30 of the in-vehicle device 2 may calculate the distance by itself.

この場合、車載機2側で所定位置P0の絶対位置を記憶している場合には、光ビーコン4側からは、基準位置P1〜P4とアップリンク光UOの送信位置のみを送信すれば足りる。
また、所定位置P0の地点を含む道路の形状を示す道路形状情報や詳細な地図情報と、当該道路上又は地図上であって、本発明によって得られるアップリンク領域UA内の位置に対応する位置情報とを光ビーコン4が送信し、この情報をもとに車載機2が所定位置P0までの距離を取得する方法を用いてもよい。
In this case, when the absolute position of the predetermined position P0 is stored on the in-vehicle device 2 side, it is sufficient to transmit only the reference positions P1 to P4 and the transmission position of the uplink optical UO from the optical beacon 4 side.
Further, the road shape information and detailed map information indicating the shape of the road including the point of the predetermined position P0, and the position on the road or the map and corresponding to the position in the uplink area UA obtained by the present invention A method in which the optical beacon 4 transmits information and the in-vehicle device 2 acquires the distance to the predetermined position P0 based on this information may be used.

この場合、道路形状情報や地図情報は予め車載機2に記憶させてもよいし、光ビーコン4以外の無線通信によって車載機2に送信する方法でもよい。
更に、車載コンピュータ26の各機能部30,32は、車両Cの電子制御装置(ECU)に組み込むこともできる。
上記各実施形態では、通信領域A(特に、アップリンク領域UA)が、光ビーコンの「近赤外線式インタフェース規格」よりも広いものとして説明しているが、通信領域Aは、当該規格に準じた寸法に設定されていてもよい。
In this case, road shape information and map information may be stored in the in-vehicle device 2 in advance, or may be transmitted to the in-vehicle device 2 by wireless communication other than the optical beacon 4.
Furthermore, each function part 30 and 32 of the vehicle-mounted computer 26 can also be incorporated in the electronic control unit (ECU) of the vehicle C.
In each of the above embodiments, the communication area A (particularly, the uplink area UA) has been described as being wider than the “near infrared interface standard” of an optical beacon, but the communication area A conforms to the standard. It may be set to a dimension.

本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   With respect to the present invention, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not meant to be described above, but is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

1 交通管制システム(路車間通信システム)
2 車載機
4 光ビーコン
7 ビーコン制御機
8 ビーコンヘッド(投受光器)
9 受光部
10 投光部
34 第1のダウンリンク情報
35 アップリンク情報
36 第2のダウンリンク情報
45 処理プロセッサ
48 記憶部
49 制御部
50 判定部
51 位置特定部
A 通信領域
C 車両
R 道路
UA アップリンク領域
UA1〜UA4 分割領域
UO アップリンク光
1 Traffic control system (road-to-vehicle communication system)
2 In-vehicle device 4 Optical beacon 7 Beacon controller 8 Beacon head (projector / receiver)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Light-receiving part 10 Light projection part 34 1st downlink information 35 Uplink information 36 2nd downlink information 45 Processor 48 Memory | storage part 49 Control part 50 Determination part 51 Location specific part A Communication area C Vehicle R Road UA Up Link area UA1-UA4 Divided area UO Uplink light

Claims (7)

道路を走行する車両の車載機と、前記道路の所定範囲に通信領域が設定された投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記通信領域において前記車載機と前記光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信システムであって、
前記投受光器に設けられるとともに、前記通信領域に含まれるアップリンク領域を車両進行方向に分割してなる複数の分割領域に対応してアップリンク光を受光可能となるように前記車両進行方向に対応する方向に沿って並べて配置された複数の受光部と、
前記複数の受光部それぞれが出力する受光レベルに基づいて、前記複数の受光部それぞれにおいて受光が認められるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、アップリンク領域内における前記車載機のアップリンク光の送信位置を特定する位置特定部と、
前記判定部が、前記複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、前記位置特定部が特定した前記送信位置に関する位置情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させる制御部と、を備えていることを特徴とする路車間通信システム。
An in-vehicle device of a vehicle traveling on a road, and an optical beacon having a light-receiving / receiving device in which a communication area is set in a predetermined range of the road, wherein the in-vehicle device and the light-beacon of the optical beacon in the communication region Road-to-vehicle communication system that performs two-way communication with optical signals between,
In the vehicle traveling direction so as to be able to receive the uplink light corresponding to a plurality of divided areas formed by dividing the uplink area included in the communication area in the vehicle traveling direction. A plurality of light receiving units arranged side by side along the corresponding direction;
A determination unit that determines whether or not light reception is recognized in each of the plurality of light receiving units based on a light reception level output by each of the plurality of light receiving units;
Based on the determination result of the determination unit, a position specifying unit that specifies the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device in the uplink region;
Position information related to the transmission position specified by the position specifying unit when the determining unit determines that light is received only in one light receiving unit or in two adjacent light receiving units among the plurality of light receiving units. A road-to-vehicle communication system, comprising: a control unit that transmits downlink light including: to the projector / receiver.
前記制御部は、前記判定部が、前記複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、前記位置特定部が特定した前記送信位置に関する位置情報の他、受光したアップリンク光に含まれる車両ID、及び交通情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させ、前記判定部が、前記複数の受光部の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、前記位置情報以外の情報である、前記車両ID、及び前記交通情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させる請求項1に記載の路車間通信システム。  When the determination unit determines that light reception is recognized only in one light receiving unit or only two light receiving units adjacent to each other among the plurality of light receiving units, the position specifying unit specifies the In addition to the positional information related to the transmission position, the vehicle ID included in the received uplink light and the downlink light including traffic information are transmitted to the light projecting / receiving device, and the determination unit is the plurality of light receiving units, When it is determined that light reception is recognized at two light receiving units arranged at positions not adjacent to each other, the light emitting / receiving the downlink light including the vehicle ID and the traffic information, which is information other than the position information The road-to-vehicle communication system according to claim 1, wherein the road-to-vehicle communication system is transmitted to a device. 前記制御部は、前記判定部が、前記複数の受光部の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、受光した前記アップリンク光から得られる情報を破棄する請求項1に記載の路車間通信システム。   The control unit is obtained from the received uplink light when the determination unit determines that light reception is recognized in two light receiving units arranged at positions not adjacent to each other among the plurality of light receiving units. The road-vehicle communication system according to claim 1, wherein the information is discarded. 前記制御部は、前記判定部が、前記複数の受光部の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、前記位置情報を含まない前記ダウンリンク光を前記投受光器に送信させる請求項1に記載の路車間通信システム。   When the determination unit determines that light reception is recognized in two light receiving units arranged at positions not adjacent to each other among the plurality of light receiving units, the downlink does not include the position information. The road-to-vehicle communication system according to claim 1, wherein light is transmitted to the light projector / receiver. 前記位置特定部は、互いに隣り合う二つの受光部において受光が認められると判定された場合、前記車載機のアップリンク光の送信位置を、前記互いに隣り合う二つの受光部に対応する二つの分割領域の境界部と特定する請求項1〜のいずれか一項に記載の路車間通信システム。 When it is determined that light reception is recognized in two light receiving units adjacent to each other, the position specifying unit divides the uplink light transmission position of the in-vehicle device into two divisions corresponding to the two light receiving units adjacent to each other The road-to-vehicle communication system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the road-to-vehicle communication system is specified as a boundary portion of a region. 道路の所定範囲に通信領域を設定し車載機との間で光信号による双方向通信を行う投受光器を有する光ビーコンであって、  An optical beacon having a light emitter / receiver that sets a communication area within a predetermined range of a road and performs bidirectional communication with an on-vehicle device using an optical signal,
前記投受光器に設けられるとともに、前記通信領域に含まれるアップリンク領域を車両進行方向に分割してなる複数の分割領域に対応してアップリンク光を受光可能となるように前記車両進行方向に対応する方向に沿って並べて配置された複数の受光部と、  In the vehicle traveling direction so as to be able to receive the uplink light corresponding to a plurality of divided areas formed by dividing the uplink area included in the communication area in the vehicle traveling direction. A plurality of light receiving units arranged side by side along the corresponding direction;
前記複数の受光部それぞれが出力する受光レベルに基づいて、前記複数の受光部それぞれにおいて受光が認められるか否かを判定する判定部と、  A determination unit that determines whether or not light reception is recognized in each of the plurality of light receiving units, based on a light reception level output by each of the plurality of light receiving units;
前記判定部の判定結果に基づいて、アップリンク領域内における前記車載機のアップリンク光の送信位置を特定する位置特定部と、  Based on the determination result of the determination unit, a position specifying unit that specifies the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device in the uplink region;
前記判定部が、前記複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、前記位置特定部が特定した前記送信位置に関する位置情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させる制御部と、を備えていることを特徴とする光ビーコン。  Position information related to the transmission position specified by the position specifying unit when the determining unit determines that light is received only in one light receiving unit or in two adjacent light receiving units among the plurality of light receiving units. An optical beacon, comprising: a control unit that transmits downlink light including: to the projector / receiver.
前記制御部は、前記判定部が、前記複数の受光部の内、一つの受光部のみ又は互いに隣り合う二つの受光部のみにおいて受光が認められると判定した場合、前記位置特定部が特定した前記送信位置に関する位置情報の他、受光したアップリンク光に含まれる車両ID、及び交通情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させ、前記判定部が、前記複数の受光部の内、互いに隣り合わない位置に配置された二つの受光部において受光が認められると判定した場合、前記位置情報以外の情報である、前記車両ID、及び前記交通情報を含んだダウンリンク光を前記投受光器に送信させる請求項6に記載の光ビーコン。  When the determination unit determines that light reception is recognized only in one light receiving unit or only two light receiving units adjacent to each other among the plurality of light receiving units, the position specifying unit specifies the In addition to the positional information related to the transmission position, the vehicle ID included in the received uplink light and the downlink light including traffic information are transmitted to the light projecting / receiving device, and the determination unit is the plurality of light receiving units, When it is determined that light reception is recognized at two light receiving units arranged at positions not adjacent to each other, the light emitting / receiving the downlink light including the vehicle ID and the traffic information, which is information other than the position information The optical beacon according to claim 6, which is transmitted to a device.
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