JP3589060B2 - 路車間通信車載装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路に沿って設置された路上局から送信される電波ビーコン信号あるいは光ビーコン信号を受信して、これらビーコン信号に含まれる情報を取得する路車間通信車載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、道路を走行する車両の運転者に対して位置情報や渋滞などの道路交通情報等をリアルタイムに提供する目的で、これらの情報を含んだ電波や光を出力する路上局（以下、ビーコンと称す）を道路に沿って設置し、これらビーコンと車両に搭載された通信装置との間で路車間通信を行う路車間通信システムが提案されている。そして、既にＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）と称される道路交通情報システムが運用を開始している。
【０００３】
上記ＶＩＣＳにおいては、マイクロ波帯の電波を送信する電波ビーコンまたは赤外線を送出する光ビーコンが道路に沿って所定の間隔をもって設置されている。電波ビーコンは主に高速道路に設置され、その通信エリアは７０〜１００ｍ程度と比較的広く、当該電波ビーコンから車両に搭載された路車間通信装置への一方向の通信が可能となっている。一方、光ビーコンは主に一般道路に設置され、その通信エリアは５ｍ程度と比較的狭く、当該光ビーコンと車両に搭載された路車間通信装置との間の双方向の通信が可能となっている。また、ＶＩＣＳではこれらビーコンに加えＦＭ多重放送も利用可能になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような路車間通信システムにおいて、車両に搭載された路車間通信装置は、車両が電波ビーコンの通信エリア内に位置するか否かの判断に際し、電波ビーコンから送信される電波ビーコン信号の受信レベルを利用するように構成されている。図８（ａ）には、この構成における車両の位置と路車間通信装置が受信した電波ビーコン信号の受信レベル（例えば受信入力電力）との関係が示されている。すなわち、路車間通信装置は、電波ビーコン信号の受信レベルが予め設定された基準値以上の場合には電波ビーコンの通信エリア内にあると判断し、電波ビーコン信号の受信レベルが前記基準値未満の場合には電波ビーコンの通信エリア外にあると判断するようになっている。この構成によれば、レベル比較という簡単な処理によって通信エリアの検出が可能となり、処理の高速化や電波ビーコン信号の安定受信が図られる。
【０００５】
しかし、上記した従来構成の路車間通信装置は、１つの通信エリア、つまり電波ビーコン信号の受信レベルが前記基準値以上となる一続きのエリアに、１つの電波ビーコンのみが存在するという前提条件の基で設計がなされていた。すなわち、路車間通信装置は、通信エリアに侵入したと判断しその電波ビーコン信号を一度取得した後は、その後その通信エリアを出るまでの間に受信した電波ビーコン信号は同一の電波ビーコンからのものと見なして読み捨てていた。
【０００６】
従って、例えば図８（ｂ）に示すように、近接して配置された２つの電波ビーコン１ａ、１ｂから送信される電波ビーコン信号に重複するエリア（図中のＢ点付近）が存在し、且つその重複するエリアにおける電波ビーコン信号の受信レベルが前記基準値以上のレベルを有する場合にあっては、路車間通信装置は電波ビーコン１ａまたは１ｂのうち何れか早く受信した電波ビーコン信号のみを有効に取り込んでいた。そのため、他方の電波ビーコン信号については無効化され、当該無効化された電波ビーコンからの情報が運転者に伝達されないという状況が発生していた。
【０００７】
さらに、ＶＩＣＳが開始された当初は、電波ビーコン、光ビーコンともに設置数が少なく、また、それぞれのビーコンの設置対象が、原則的に電波ビーコンについては高速道路、光ビーコンについては一般道路とされ、両ビーコンは分離された状態で設置されていた。従って、両ビーコンの通信エリアが近接し、または重複するようなことはほとんどなかった。そこで、従来の路車間通信装置は、電波ビーコンの通信エリアと光ビーコンの通信エリアのうち何れか早く侵入したエリアのビーコン信号を優先的に受信し処理するように構成されていた。
【０００８】
しかし、近年のＶＩＣＳの拡充にともない、電波ビーコン、光ビーコンともに設置数が飛躍的に増加してきた状況においては、例えば高架道路に設置した電波ビーコンからの漏れ電波が到来するエリア近傍に、他の道路の光ビーコンが設置されているといった場合も多くなってきている。電波ビーコンの漏れ電波については規定およびガイドラインが定められているものの、電波の漏洩を完全になくすことは難しい。特に、道路が立体交差している場所や並走している場所では電波の漏洩が不可避である。
【０００９】
このような場合、上記した従来構成の路車間通信装置を用いると、電波ビーコンからの漏れ電波により光ビーコン信号の受信処理が妨げられる虞がある。例えば、図９に示すように、電波ビーコン１が設置された高架道路２の下に光ビーコン３が設置された一般道路４が敷設され、電波ビーコン１の漏れ電波による通信エリアと光ビーコン３の通信エリアとが近接または重複している場合において、一般道路４を走行する車両５に搭載された路車間通信装置が光ビーコン信号の通信エリアよりも先に電波ビーコン信号の通信エリアを検出すると、電波ビーコンデータの処理が終了するまでの間、光ビーコン信号の受信処理ができなくなる。その結果、光ビーコン３からの情報が運転者に伝達されなかったり、伝達が遅れるといった状況が生じていた。
【００１０】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の電波ビーコンあるいは光ビーコンが近接して配置されることにより、互いの通信エリアが近接しまたは重複している場合であっても、受信対象であるビーコン信号を正しく受信し必要な情報を確実に得ることができる路車間通信車載装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の路車間通信車載装置によれば、路上局から電波ビーコン信号が送信されると、受信手段はその電波ビーコン信号を受信し、電波ビーコンデータ検出手段はその受信した電波ビーコン信号に対して復調などの処理を行って電波ビーコンデータを検出する。また、電波受信レベル検出手段は受信した電波ビーコン信号の受信レベルを検出する。そして、データ処理手段は、その受信レベルが予め設定された基準レベル以上である場合に、車両が何れかの電波ビーコンの通信エリアに入っている（通信エリアを検出している）と判断し、検出した電波ビーコンデータに基づいてその電波ビーコン信号を送信する路上局を識別するとともに、識別されたそれぞれの路上局から送信される情報を取得し、受信レベルが予め設定された基準レベル以上となる状態を保ったまま、異なる路上局からの電波を受信可能な通信エリアに入った場合には、異なる路上局を識別する毎に電波ビーコンデータに基づいて識別されたそれぞれの路上局から送信される情報を取得するようになっている。
【００１２】
従って、複数の電波ビーコンが近接して設置されている結果、電波ビーコン信号の受信レベルとしてみたときに各電波ビーコンから送信される電波ビーコン信号が重複し、それら電波ビーコン信号が全体として１つの通信エリアを形成しているような場合であっても、データ処理手段は、通信エリア内においてそれら電波ビーコン信号を送信する路上局を常に識別し、異なる路上局を識別する毎にそれぞれの路上局から送信される情報を取得する。これにより、到来した電波ビーコン信号が基準レベル以上の受信レベルを有していることを条件として、当該電波ビーコンから送られてくる情報を逃すことなく取得し、運転者に伝達することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の路車間通信車載装置をＶＩＣＳ（道路交通情報システム）に適用した第１の実施形態について図１ないし図５を参照しながら説明する。
ＶＩＣＳは、従来の技術の項で説明したように、道路に沿って所定の間隔をもって設置された電波ビーコンおよび光ビーコン（ともに本発明でいう路上局に相当）から、ＩＤやビーコン番号とともに位置情報や道路交通情報が送信されるシステムであり、車両側にあっては路車間通信車載装置を用いてこれらの情報をリアルタイムに受信できるように構成されるものである。この場合、電波ビーコンから路車間通信車載装置に対しては一方向の通信が行われ、光ビーコンと路車間通信車載装置との間では双方向の通信が行われる。
【００２０】
図１には、本発明でいうところの路車間通信車載装置の電気的構成が機能ブロックにより概略的に示されている。この図１において、路車間通信車載装置１１は、アンテナユニット１２と送受信ユニット１３とから構成されている。アンテナユニット１２は、電波ビーコンから電波ビーコン信号を受信するとともに、光ビーコンとの間で光ビーコン信号の送受信を行うものである。また、送受信ユニット１３は、電波ビーコン信号および光ビーコン信号に含まれる情報を取得してカーナビゲーションシステムなどの外部装置に転送するとともに、車両識別情報などを含む光ビーコン信号を生成してアンテナユニット１２に転送するものである。
【００２１】
アンテナユニット１２は、車両室内のインパネ上部、フロントガラスの上部、バックミラーの背面部など車両室内の前部であって且つ道路に設置された電波ビーコンの送信アンテナ、光ビーコンの投受光装置に対して見通し可能となる位置に設置される。また、送受信ユニット１３は、トランク内、座席の下部など搭乗者の邪魔にならない場所に設置される。
【００２２】
上記アンテナユニット１２は、アンテナ１３、高周波受信部１４、投受光部１５、光電変換部１６、および多重・分離部１７から構成されている。このうち受信手段としてのアンテナ１３および高周波受信部１４は、電波ビーコンから送信されるマイクロ波帯の電波を受信して、その受信した電波ビーコン信号を多重・分離部１７に出力する。また、同じく受信手段としての投受光部１５および光電変換部１６は、光ビーコンから送出される光（赤外線）信号を受信して光電変換を行い、その変換された光ビーコン信号を多重・分離部１７に出力する。さらに、この投受光部１５および光電変換部１６は、多重・分離部１７から入力した光ビーコン信号を光電変換し、その変換された光（赤外線）信号を光ビーコンに対して送信するように構成されている。
【００２３】
多重・分離部１７は、受信した電波ビーコン信号および光ビーコン信号を例えば周波数分割方式で多重化して送受信ユニット１３に転送する。また、送受信ユニット１３から転送された信号を受けて光ビーコン信号を分離する。なお、アンテナユニット１２を駆動するための直流電圧もこれら信号とともに多重化されて送受信ユニット１３から供給されている。
【００２４】
一方、送受信ユニット１３は、多重・分離部１８、高周波変換部１９、中間周波増幅部２０、直下・方向検出部２１、データ再生・生成部２２、振幅検出部２３、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと称す）２４、メモリ例えばＲＡＭ２５、通信制御部２６、直流電源２７などから構成されている。
【００２５】
多重・分離部１８は、アンテナユニット１２の多重・分離部１７から多重化して転送された電波ビーコン信号と光ビーコン信号とを分離するとともに、データ再生・生成部２２にて生成された光ビーコン信号をアンテナユニット１２に転送する。
【００２６】
高周波変換部１９は、多重・分離部１８で分離された電波ビーコン信号を中間周波数に変換して中間周波増幅部２０に出力する。その中間周波増幅部２０は、中間周波数の電波ビーコン信号を復調して電波ビーコン復調データを生成し、その電波ビーコン復調データを直下・方向検出部２１に出力する。また、電波受信レベル検出手段としての中間周波増幅部２０は、電波ビーコン信号の強度を検出し、それを受信レベルとしてＣＰＵ２４に出力する。直下検出手段としての直下・方向検出部２１は、電波ビーコン復調データに重畳されている直下検出用信号に基づいて電波ビーコンの直下位置を検出し直下信号を生成する。さらに、直下・方向検出部２１は、電波ビーコン復調データから電波ビーコンデータを生成し、その生成した電波ビーコンデータと前記直下信号とをＣＰＵ２４に出力する。なお、上記中間周波増幅部２０および直下・方向検出部２１が、本発明でいう電波ビーコンデータ検出手段に相当する。
【００２７】
光ビーコンデータ検出手段としてのデータ再生・生成部２２は、多重・分離部１８で分離された光ビーコン信号に基づいて光ビーコンデータの再生を行いＣＰＵ２４に出力する。また、データ再生・生成部２２は、ＣＰＵ２４から出力された光ビーコンデータから光ビーコン信号を生成し多重・分離部１８に出力する。光受信レベル検出手段としての振幅検出部２３は、多重・分離部１８から入力された光ビーコン信号の強度を検出し、それを受信レベルとしてＣＰＵ２４に出力する。
【００２８】
ＣＰＵ２４は、上記中間周波増幅部２０、直下・方向検出部２１、データ再生・生成部２２、およびＲＡＭ２５とともにデータ処理手段を構成している。このＣＰＵ２４は、不揮発性メモリ（図示せず）に予め格納されたプログラムに従って後述する電波ビーコンデータ処理および光ビーコンデータ処理を行い、電波ビーコン信号および光ビーコン信号に含まれる位置情報や道路交通情報などの情報を得てＲＡＭ２５に格納する。そして、ＣＰＵ２４はその情報を通信制御部２６を介して図示しないカーナビゲーションシステムなどの外部装置に転送するようになっている。
【００２９】
なお、送受信ユニット１３は、ＦＭ多重放送を受信するために、図示しないＦＭチューナ、ＦＭ検波部、およびＦＭ多重再生部を備えている。また、直流電源２７は、イグニッションキーシリンダのＡｃｃスイッチを介して車載バッテリーから供給される電圧を入力し、アンテナユニット１２および送受信ユニット１３の各部に供給する直流電圧を生成する。
【００３０】
次に、ＣＰＵ２４が実行する電波ビーコンデータ処理と光ビーコンデータ処理とを、メイン処理と受信割込み処理とに分けて、図２ないし図５も併せて参照しながら説明する。
【００３１】
（１）メイン処理
図２は、電波ビーコンデータおよび光ビーコンデータのメイン処理に関するフローチャートを示している。また、図５は、例えば電波ビーコンが設置された高架道路と光ビーコンが設置された一般道路とが交差している場所における一般道路上の電波ビーコン信号および光ビーコン信号の強度分布を示しており、図２に示す処理において特に本発明に特徴的な処理を説明するために用いるものである。この図５の縦軸は光ビーコン信号および電波ビーコン信号の受信レベルを表し、横軸は車両の位置を表している。また、一点鎖線は、車両が通信エリア内に位置するか通信エリア外に位置するかを判断するために用いられる基準レベルを示している。
【００３２】
ＣＰＵ２４は、中間周波増幅部２０から入力した電波ビーコン信号の受信レベルと予め設定されている前記基準レベルとを比較し、電波ビーコン信号の受信レベルが基準レベル以上である場合に、車両が電波ビーコンの通信エリア内に位置する（通信エリアを検出している）と判断する。また、ＣＰＵ２４は、光ビーコンについても振幅検出部２３から入力した光ビーコン信号の受信レベルと前記基準レベルとに基づいて同様の処理を行って通信エリアを検出する。この場合、電波ビーコン信号および光ビーコン信号に対して用いる前記基準レベルは、互いに異なっていても良い。
【００３３】
このような処理によって通信エリアの検出がなされると、図５において左から右に向かって一般道路を走行している車両の路車間通信車載装置１１は、最初にＡ点において高架道路の電波ビーコンから到来する漏れ電波による通信エリアを検出し、続いてＢ点において一般道路に設置された光ビーコンの通信エリアを検出する。その後、車両は、Ｃ点において光ビーコンの通信エリアから外れ、Ｅ点において電波ビーコンの通信エリアから外れる。この間、路車間通信車載装置１１は、Ｄ点において電波ビーコンの漏れ電波による直下信号を検出する。このような場合、従来の路車間通信装置では通信エリアを早く検出した電波ビーコンについての処理が優先して行われるので光ビーコンデータの処理が行われなかったが、本発明に係る路車間通信車載装置１１は、以下に説明する処理に従って光ビーコンデータの処理が可能となる。
【００３４】
すなわち、図２において、ＣＰＵ２４は最初に処理状態が「アイドル状態」にあるかどうかを判断する（ステップＳ１）。処理状態としては、直下・方向検出部２１から割込み処理によって電波ビーコンデータを入力しそのデータ処理を実行している「電波データ処理状態」、データ再生・生成部２２から割込み処理によって光ビーコンデータを入力しそのデータ処理を実行している「光データ処理状態」、および両ビーコンデータについてデータ処理を実行していない「アイドル状態」の３状態がある。ここでは、まだいずれのデータ処理も実行していない状態なので、ステップＳ１で「アイドル状態」と判断してステップＳ２に移行する。
【００３５】
ステップＳ２では、前述したように電波ビーコン信号および光ビーコン信号の受信レベルと基準レベルとを比較し、電波ビーコンの通信エリアまたは光ビーコンの通信エリアに入ったか（検出したか）どうかを判断する。何れのエリアにも入っていない場合には当該メイン処理を終える。また、何れかの通信エリアを検出したときには、さらにステップＳ３において、電波ビーコンまたは光ビーコンの何れの通信エリアを検出したかを判断する。そして、光ビーコンの通信エリアを検出した場合には処理状態を「光データ処理状態」に変更し（ステップＳ４）、電波ビーコンの通信エリアを検出した場合には処理状態を「電波データ処理状態」に変更する（ステップＳ５）。図５に示した例では、車両がＡ点で示す位置を通過した時に電波ビーコンの通信エリアを検出し、処理状態が「電波データ処理状態」に変更される。処理状態を変更した後、当該メイン処理を終了する。
【００３６】
なお、この図２に示すメイン処理は、例えば処理終了後一定時間毎に繰り返して実行されるようになっている。また、ＣＰＵ２４はその処理能力による制限から、直下・方向検出部２１から電波ビーコンデータを入力するための割込み処理（以下、受信割込み処理と称す）と、データ再生・生成部２２から光ビーコンデータを入力する受信割込み処理とを同時に実行できない構成になっている。
【００３７】
さて、ステップＳ１において「アイドル状態」でないと判断した場合には、さらにステップＳ６において、「電波データ処理状態」または「光データ処理状態」の何れの処理状態であるかを判断する。「光データ処理状態」の場合には、光ビーコンデータの受信割込みを許可する。そして、その受信割込み処理によってデータ再生・生成部２２から１バイトずつ入力した光ビーコンデータに基づいて、ＲＡＭ２５上にデータフレーム（以下、フレームと称す）を生成する（ステップＳ７）。このフレームは、位置情報や道路交通情報など光ビーコンから送信された情報を表している。なお、上記受信割込み処理は、後述する電波ビーコンデータについての受信割込み処理（図３参照）と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３８】
続いてステップＳ８において、光ビーコンの通信エリア外となったどうかを判断する。そして、通信エリア内にあるときはステップＳ７の処理に戻り、通信エリア外となったときはステップＳ９において光ビーコンデータの受信割込みを禁止し、光ビーコンデータの入力を停止する。
【００３９】
その後、ステップＳ１０において、ＲＡＭ２５上に生成された光ビーコンのフレームをＩＤ毎にまとめ、ナビゲーションシステムなどの外部装置に転送可能な形式に変換する。そして、ステップＳ１１において、処理状態を「光データ処理状態」から「アイドル状態」に変更して当該メイン処理を終了する。外部装置への転送は、図示しない転送処理ルーチンに従って行われる。
【００４０】
これに対し、ステップＳ６において「電波データ処理状態」と判断すると、電波ビーコンデータの受信割込みを許可する。そして、その受信割込み処理によって直下・方向検出部２１から１バイトずつ入力した電波ビーコンデータに基づいて、ＲＡＭ２５上にフレームを生成する（ステップＳ１２）。このフレームは、位置情報や道路交通情報など電波ビーコンから送信された情報を表している。
【００４１】
その後、ステップＳ１３において、直下・方向検出部２１から入力した直下信号のレベルを検査し、電波ビーコンの直下を検出したかどうかを判断する。直下信号は、直下地点を通過するまでのレベル（例えばＬレベル）と直下地点を通過した後のレベル（例えばＨレベル）とが異なったレベルとなっているので、そのレベル変化が生じた地点が電波ビーコンの直下となる。なお、一度直下を検出した後はフラグがセットされるので、ステップＳ１５において当該フラグがクリアされまでの間、ステップＳ１３の判断は「ＹＥＳ」となり続ける。
【００４２】
また、直下が検出されると、ステップＳ１４において電波ビーコンの通信エリアから外れたかどうかを判断する。そして、通信エリア内に位置する場合にはステップＳ１２の処理に戻り、通信エリアから外れた場合には電波ビーコンデータの受信割込みを禁止し、電波ビーコンデータの入力を停止する（ステップＳ１５）。その後は、光ビーコンデータのフレーム処理と同様に、ステップＳ１０において電波ビーコンのフレーム形式を変換し、ステップＳ１１において処理状態を「電波データ処理状態」から「アイドル状態」に変更して当該メイン処理を終了する。
【００４３】
以上の処理に対して、本発明の路車間通信車載装置１１では以下の特徴的な処理が追加されている。すなわち、ステップＳ１３において電波ビーコンの直下が検出されていない場合（図５に示す例では車両がＡ点とＤ点との間に位置する場合）、ステップＳ１６において、電波ビーコンの受信割込みを禁止するとともに光ビーコンデータの受信割込みを許可し、光ビーコンデータを入力する試行受信処理を実行する。なお、この試行受信処理は、ステップＳ７の処理と同様の処理である。
【００４４】
続いて、ステップＳ１７において光ビーコンのフレームを検出したかどうかを判断する。そして、検出した場合には電波ビーコンデータの受信処理を中断し（ステップＳ１８）、処理状態を「光データ処理状態」に変更して（ステップＳ１９）当該メイン処理を終了する。図５においては、車両がＢ点を通過して光ビーコンの通信エリアに入った時点で、処理状態が「光データ処理状態」に変更される。そして、それ以降、車両が光ビーコンの通信エリアを出るＣ点を通過するまでの間、ＣＰＵ２４は電波ビーコンからの漏れ電波による電波ビーコン信号ではなく、車両が走行している一般道路に設置された光ビーコンからの光ビーコン信号についてデータ処理を実行可能となる。
【００４５】
以上述べたように、路車間通信車載装置１１は、電波ビーコン信号の受信レベルが基準レベル以上である場合に電波ビーコンの通信エリアを検出したと判断し、電波ビーコンデータを入力してフレームを生成する。光ビーコンについても同様の処理がなされる。さらに、路車間通信車載装置１１は、電波ビーコンデータの処理中（「電波データ処理状態」）であっても、例えば定期的に光ビーコンデータを入力可能とされ、光ビーコンのフレームが検出された場合には、光ビーコンデータについての処理（「光データ処理状態」）に切り替えるように構成されている。
【００４６】
従って、図５に示したように、車両が走行中の道路に設置された光ビーコンと他の道路に設置された電波ビーコンとが近接している場合において、光ビーコン信号の通信エリアと電波ビーコンからの漏れ電波による通信エリアとが重複する場合であっても、光ビーコンから送信される情報を優先的に得ることが可能となり、運転者に対する情報の欠落を防止することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、電波ビーコンデータの処理中に電波ビーコンの直下を検出したときは、光ビーコンデータの試行受信処理を中止し、電波ビーコンデータの処理のみを実行するように構成した。従って、ＣＰＵ２４は直下検出後から電波ビーコンの通信エリアを外れるまでの間、電波ビーコンデータの処理のみを実行すれば良く、処理能力の低いＣＰＵを用いた場合であっても、電波ビーコンデータの処理を行うための十分な処理時間を確保することができる。また、ＣＰＵ２４は、電波ビーコンからの漏れ電波など直下信号を正常に検出できない場合に、生成した電波ビーコンデータのフレームを採用しないようになっているので、漏れ電波などによる誤情報を排除し易いという効果を奏する。
【００４８】
（２）受信割込み処理
図３は、電波ビーコンデータの受信割込み処理に関するフローチャートを示している。このフローチャートは、光ビーコンデータの受信割込み処理についてもそのまま適用可能である。この受信割込み処理は、図１に示すメイン処理において、電波ビーコンデータについて受信割込みが許可されているステップＳ１２からステップＳ１４の実行中であって、且つ直下・方向検出部２１が電波ビーコン復調データから電波ビーコンデータを新たに検出した時に発生する。
【００４９】
ＣＰＵ２４は、ステップＴ１において１バイトの電波ビーコンデータを入力する。そして、ステップＴ２において、現在受信中の電波ビーコンからのフレームについて、当該フレームを構成する全データを入力完了したかどうかを判断する。電波ビーコンのフレームは、それぞれ所定バイト数からなる同期部、ヘッダ部、データ部、およびＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ ）から構成されている。全データの入力が完了していない場合には、当該受信割込み処理を終了する。一方、入力が完了した場合にはフレームのＣＲＣを検査する（ステップＴ３）。そして、検査結果が正しければステップＴ４において、当該生成されたフレームが処理対象としている電波ビーコンのフレームであるかどうかを検査するフレーム検査処理を実行する。このフレーム検査処理については後述する。また、検査結果に誤りがある場合には、当該受信割込み処理を終了する。
【００５０】
フレーム検査処理が実行されると、生成されたフレームが処理対象の電波ビーコンのものである場合には「ＯＫ」が返され、処理対象の電波ビーコンのものでない場合には「ＮＧ」が返される。ステップＴ５においてこのリターン値を検査し、「ＯＫ」の場合には当該フレームをＲＡＭ２５に格納し（ステップＴ６）、「ＮＧ」の場合には当該受信割込み処理を終了する。
【００５１】
図４は、上記フレーム検査処理に関するフローチャートを示している。以下、このフレーム検査処理について、図４を参照しながら説明する。
まず、ステップＴ４１において、フレームから抽出したビーコン番号を検査する。このビーコン番号は、全国に設置されるビーコンに対して与えられる互いに異なった識別番号である。具体的には、ビーコン番号の上１桁が１〜９であれば適正なビーコン番号として次のステップＴ４２に進み、それ以外であればビーコン番号に誤りがあるとしてステップＴ４８に進む。ステップＴ４８において、ＣＰＵ２４は、直下・方向検出部２１から新たな電波ビーコンデータを入力するための準備として、入力済みのフレームなどの初期化（以下、受信初期化と称す）を行う。
【００５２】
ステップＴ４２において、ビーコン番号が、光ビーコンデータ処理の発生によりステップＳ１８において中断された電波ビーコンの番号、あるいは後述するステップＴ４７で中断された電波ビーコンの番号と同じかどうかを判断する。同じ場合には、これら中断前に既に当該電波ビーコンのフレームがＲＡＭ２５に格納済みであるので、ステップＴ４８に移行して受信初期化を行う。
【００５３】
ステップＴ４３では、ビーコン番号に基づいて当該フレームが処理対象ビーコンのものであるかどうかを判断する。処理対象ビーコンとは、受信する電波ビーコンが替わる毎に後述するステップＴ４５において設定されるものであり、フレームの処理が進行している電波ビーコンを表している。また、ステップＴ４８で受信初期化された時には、処理対象ビーコンの番号は電波ビーコンとしては存在しない適当な番号（例えば上１桁が０）に初期化される。処理中のフレームが処理対象ビーコンのものである場合、すなわち前回処理対象であるとして処理したフレームと当該フレームとが同一の電波ビーコンから送信されたものである場合には、ステップＴ４６に移行して「ＯＫ」というリターン値を設定した後当該フレーム検査処理を終了する。
【００５４】
一方、フレームが処理対象ビーコンのものでない場合、すなわち前回処理したフレームと今回処理するフレームとが異なる電波ビーコンから送信されたものである場合、あるいは受信初期化した後最初に生成したフレームである場合には、さらにステップＴ４４に移行する。
【００５５】
ステップＴ４４は、処理対象ビーコンが設定されているかどうかの判断処理であり、ステップＴ４８で受信初期化された後最初に当該ステップを処理する場合のみ「ＮＯ」と判断される。「ＮＯ」と判断した場合には、当該フレームの電波ビーコンを新たに処理対象ビーコンとして設定し（ステップＴ４５）、ステップＴ４６に移行してリターン値として「ＯＫ」を返す。
【００５６】
また、ステップＴ４４で「ＹＥＳ」と判断した場合、すなわち受信している電波ビーコンが替わった場合には、今まで処理対象としてきた電波ビーコンの受信を中断し（ステップＴ４７）、新たな電波ビーコンを入力するための受信初期化を行う（ステップＴ４８）。その後、ステップＴ４９に移行してリターン値として「ＮＧ」を返す。
【００５７】
さて、上述した処理を図８（ｂ）に示した場合に当てはめて説明する。ここで、図８（ｂ）に示す電波ビーコン１ａからはフレームａ１、ａ２から構成される情報が繰り返し送信されており、電波ビーコン１ｂからはフレームｂ１、ｂ２、ｂ３から構成される情報が繰り返し送信されているものとする。また、車両は、図中左から右に向かって走行しているものとする。
【００５８】
Ａ点において車両が通信エリアに入り、路車間通信車載装置１１が電波ビーコン１ａからフレームａ１を受信すると、ステップＴ４１〜Ｔ４６までを順に処理する。この場合、ステップＴ４５において、電波ビーコン１ａが処理対象ビーコンとして設定される。続いてフレームａ２を受信すると、当該フレームは処理対象ビーコン（電波ビーコン１ａ）から送信されたフレームなので、ステップＴ４３において「ＹＥＳ」と判断し、処理対象ビーコンであるとして「ＯＫ」のリターン値を返す。これにより、路車間通信車載装置１１は、フレームａ１、ａ２から構成される電波ビーコン１ａからの情報をＲＡＭ２５上に取得することができる。
【００５９】
その後、電波ビーコンの受信レベルが基準レベル以上となる状態を保ったまま、Ｂ点において車両が電波ビーコン１ｂからの電波を受信可能な通信エリアに入ると、処理状態が「アイドル状態」に移行することなく、電波ビーコン１ｂから送信されるフレームの受信を行う。
【００６０】
いま、前記フレームａ２に続いてフレームｂ１を受信すると、ステップＴ４３において、当該フレームは処理対象ビーコン（電波ビーコン１ａ）のフレームでないと判断しステップＴ４４に進む。ステップＴ４４においては、既にステップＴ４５で電波ビーコン１ａを処理対象ビーコンとして設定済みなので「ＹＥＳ」と判断し、受信処理の中断および受信初期化を実行する。この時、処理対象ビーコンは、例えば電波ビーコン０（上１桁が０となる番号を有する実存しない電波ビーコン）に初期化される。
【００６１】
続いてフレームｂ２を受信すると、ステップＴ４１〜Ｔ４４まで処理した後、ステップＴ４５において電波ビーコン１ｂが処理対象ビーコンとして設定され、フレームｂ２がＲＡＭ２５に格納される。以降、電波ビーコン１ｂのフレームｂ３、ｂ１、ｂ２、…を受信する限り、ステップＴ４３において「ＹＥＳ」と判断し続け、各フレームがＲＡＭ２５に格納される。これにより、路車間通信車載装置１１は、フレームｂ１、ｂ２、ｂ３から構成される電波ビーコン１ｂからの情報を取得することができる。
【００６２】
以上述べたように、路車間通信車載装置１１は、電波ビーコンデータの受信割込み処理において、生成したフレームに基づいて当該フレームを送信した電波ビーコンを識別可能に構成されている。そして、識別された電波ビーコンが受信対象ビーコンでない場合、つまり車両の移動によって受信する電波ビーコンが替わった場合には、新たに電波を受信することとなった電波ビーコンから送信されるフレームを取得するようになっている。
【００６３】
従って、図８（ｂ）に示すように、複数の電波ビーコン信号が重複して、１つの通信エリアを形成している場合であっても、それぞれの電波ビーコンから送信される情報を確実に取得することができる。なお、以上述べた受信割込み処理は、光ビーコンデータに対しても同様に適用されるものである。
【００６４】
（第２の実施形態）
次に、第１の実施形態における送受信ユニット１３に変形を加えた第２の実施形態について、図６および図７を参照しながら説明する。なお、図６において図１と同一構成部分には同一符号を付し、ここでは異なる構成部分についてのみ説明する。
【００６５】
図６には、路車間通信車載装置の電気的構成が機能ブロックにより概略的に示されている。この図６において、路車間通信車載装置２８は、アンテナユニット１２と送受信ユニット２９とから構成されている。
送受信ユニット２９は、多重・分離部１８、高周波変換部３０、振幅検出部２３、デコーダ３１、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと称す）３２、ＲＡＭ２５、通信制御部２６、直流電源２７などから構成されている。
【００６６】
高周波変換部３０は、多重・分離部１８で分離された電波ビーコン信号を中間周波数に変換し、その電波ビーコン信号を復調して電波ビーコン復調データを生成する。さらに、電波受信レベル検出手段としての高周波変換部３０は、電波ビーコン信号の強度（受信レベル）を検出する。電波ビーコン復調データはデコーダ３１に出力され、受信レベルはＣＰＵ３２に出力される。
【００６７】
ビーコン情報生成手段としてのデコーダ３１は、電波ビーコン復調データと、多重・分離部１８で分離された光ビーコン信号とを入力し、電波ビーコンのフレームと光ビーコンのフレームとを同時に生成することができるように構成されている。また、直下検出手段としてのデコーダ３１は、電波ビーコン復調データに重畳されている直下検出用信号に基づいて、電波ビーコンの直下位置を示す直下信号を検出する。そして、デコーダ３１は、電波ビーコンまたは光ビーコンの何れかのフレームを生成した時に、ＣＰＵ３２に対して受信通知割込み信号を出力し、そのフレームをＣＰＵ３２に出力するようになっている。
【００６８】
上記高周波変換部３０、デコーダ３１、およびＲＡＭ２５とともにデータ処理手段を構成するＣＰＵ３２は、不揮発性メモリ（図示せず）に予め格納されたプログラムに従って後述するフレーム（情報）の入力を行い、そのフレームをＲＡＭ２５に格納する。また、ＣＰＵ３２は、デコーダ３１に対して電波ビーコンの通信エリア内外を示すエリア信号を出力する。デコーダ３１は、このエリア信号が通信エリア内を示している時のみＣＰＵ３２に対して直下信号を出力するようになっている。
【００６９】
次に、本実施形態における作用および効果について、電波および光ビーコンデータのメイン処理に関するフローチャートを示す図７も参照して説明する。なお、この図７において、図２に示すフローチャートと同一の処理には同一のステップ番号を付し、以下異なる処理について説明する。
【００７０】
ステップＳ２において、電波ビーコンまたは光ビーコンの通信エリアを検出したときには、ステップＳ２０において処理状態を「アイドル状態」から「ビーコン受信状態」に変更する。本実施形態では、処理状態として「アイドル状態」と、デコーダ３１から電波ビーコンまたは光ビーコンの何れかのフレームを入力している「ビーコン受信状態」の２状態がある。このフレームには、電波または光ビーコンから送信される情報が含まれている。
【００７１】
ステップＳ１において「アイドル状態」でないと判断した場合には、ＣＰＵ３２はデコーダ３１からの受信通知割込み信号を受け、デコーダ３１から入力するフレームが電波ビーコンのフレームか光ビーコンのフレームかを判断する（ステップＳ２１）。光ビーコンのフレームである場合には、電波ビーコンのフレーム転送を中断し（ステップＳ２２）、光ビーコンのフレームを入力してＲＡＭ２５に格納することによりフレーム転送を行う（ステップＳ２３）。
【００７２】
その後、ステップＳ８において、光ビーコンの通信エリア外となったどうかを判断する。そして、通信エリア内にあるときはステップＳ２１の処理に戻り、通信エリア外となったときはステップＳ１０に移行する。
【００７３】
これに対し、ステップＳ２１において入力フレームが電波ビーコンのフレームであると判断すると、ＣＰＵ３２を介してデコーダ３１からＲＡＭ２５に電波ビーコンのフレーム転送を行う（ステップＳ２４）。続いて、ステップＳ１４において電波ビーコンの通信エリアを出たかどうかを判断する。そして、通信エリア内に位置する場合には電波ビーコンの直下を検出したかどうかを判断し（ステップＳ１３）、通信エリアを出た場合にはフレーム転送を終了して処理状態を「ビーコン受信状態」から「アイドル状態」に戻す（ステップＳ１１）。
【００７４】
ステップＳ１３の判断の結果直下を検出した場合には、電波ビーコン信号を正常に受信したと判断し、ＲＡＭ２５に格納したフレームを有効なものと見なす。そして、ステップＳ１０においてそのフレームを外部装置に転送可能な形式に変換する。また、直下を検出しない場合には、ステップＳ２１に戻る。
【００７５】
以上述べたように、路車間通信車載装置２８において、デコーダ３１は電波ビーコンのフレームと光ビーコンのフレームとを同時に生成できるように構成され、ＣＰＵ３２はデコーダ３１で生成されたフレームを選択して入力しＲＡＭ２５に格納するフレーム転送処理を実行する。そして、光ビーコンのフレームと電波ビーコンのフレームとの両フレームが生成された場合には、光ビーコンのフレームを優先的に選択するようになっているので、第１の実施形態と同様に光ビーコン信号の通信エリアと電波ビーコンからの漏れ電波による通信エリアとが重複する場合であっても、光ビーコンから送信される情報を得ることが可能となり、運転者に対する情報の欠落を防止することができる。
【００７６】
さらに、デコーダ３１は、電波ビーコンおよび光ビーコンそれぞれについて独立してフレームを生成でき、ＣＰＵ３２はデコーダ３１で生成されたフレームを選択してＲＡＭ２５に転送すれば良いので、データ処理手段全体として制御を簡単化することができるとともに処理の高速化を図ることができる。
【００７７】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
第２の実施形態において、デコーダ３１で生成したフレームをＣＰＵ３２を介してＲＡＭ２５に転送したが、デコーダ３１から直接ＲＡＭ２５にＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）転送する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における路車間通信車載装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】メイン処理を示すフローチャート
【図３】受信割込み処理を示すフローチャート
【図４】フレーム検査処理を示すフローチャート
【図５】光ビーコン信号および電波ビーコン信号の受信レベルを示す図
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図７】図２相当図
【図８】電波ビーコンからの電波の受信レベルを示す図
【図９】電波ビーコンと光ビーコンとが近接して設置された状態を示す図
【符号の説明】
図面中、１１、２８は路車間通信車載装置、１３はアンテナ（受信手段）、１４は高周波受信部（受信手段）、１５は投受光部（受信手段）、１６は光電変換部（受信手段）、２０は中間周波増幅部（データ処理手段、電波ビーコンデータ検出手段、電波受信レベル検出手段）、２１は直下・方向検出部（データ処理手段、電波ビーコンデータ検出手段、直下検出手段）、２２はデータ再生・生成部（データ処理手段、光ビーコンデータ検出手段）、２３は振幅検出部（光受信レベル検出手段）、２４、３２はマイクロコンピュータ（データ処理手段）、２５はＲＡＭ（データ処理手段）、３０は高周波変換部（データ処理手段、電波受信レベル検出手段）、３１はデコーダ（データ処理手段、ビーコン情報生成手段、直下検出手段）である。

Claims (1)

1. 道路に沿って設置された路上局から送信される電波ビーコン信号を受信する受信手段と、
   この受信手段により受信した電波ビーコン信号から電波ビーコンデータを検出する電波ビーコンデータ検出手段と、
   前記受信手段により受信した電波ビーコン信号の受信レベルを検出する電波受信レベル検出手段と、
   この電波受信レベル検出手段からの受信レベルが予め設定された基準レベル以上である場合に、前記電波ビーコンデータ検出手段からの電波ビーコンデータに基づいて当該電波ビーコン信号を送信する路上局を識別するとともに、当該電波ビーコンデータに基づいて前記識別された路上局から送信される情報を取得するデータ処理手段とを備え、
   前記データ処理手段は、前記電波受信レベル検出手段からの受信レベルが予め設定された基準レベル以上となる状態を保ったまま、異なる路上局からの電波を受信可能な通信エリアに入った場合には、異なる路上局を識別する毎に前記電波ビーコンデータに基づいて前記識別されたそれぞれの路上局から送信される情報を取得することを特徴とする路車間通信車載装置。

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