JP4952743B2 - Road-to-vehicle communication system - Google Patents

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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.

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.

しかしながら、かかるＰＤ分割タイプの光ビーコンを用いた場合、以下のような問題が生じる。すなわち、アップリンク情報を受信する際の車載機との間における距離や角度といった位置関係が、受光部ごとに相違するため、同一の光強度で車載機から送信されたアップリンク情報を受信したとき、各分割領域に対応する受光部を構成するフォトダイオードの出力が、各受光部ごとにばらつく場合がある。
特に、光は、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、受光部に到達したときのアップリンク光の光強度は、当該アップリンク光が送信された分割領域の位置が光ビーコンから遠ければ遠いほど低くなり、受光部の受光レベルも相対的に低くなる。
このように、受光部ごとにＰＤの受光レベルが相対的に異なると、各受光部の中からアップリンク情報を主に受信した受光部を特定することが困難となり、車両の位置を特定する際の精度の低下を招くおそれがあった。 However, when such a PD division type optical beacon is used, the following problems occur. That is, when the uplink information transmitted from the in-vehicle device with the same light intensity is received because the positional relationship such as the distance and the angle with the in-vehicle device when receiving the uplink information is different for each light receiving unit. In some cases, the output of the photodiode constituting the light receiving unit corresponding to each divided region varies for each light receiving unit.
In particular, the light diverges as it moves away from the light source and its intensity decreases. Therefore, the light intensity of the uplink light when it reaches the light receiving unit is determined by the position of the divided area from which the uplink light is transmitted from the optical beacon. The farther away, the lower, and the light receiving level of the light receiving portion becomes relatively lower.
Thus, if the light receiving level of the PD is relatively different for each light receiving unit, it is difficult to specify the light receiving unit that mainly receives the uplink information from each light receiving unit, and when specifying the position of the vehicle There was a risk of lowering accuracy.

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 that can provide highly accurate information regarding the position.

（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、前記投受光器に設けられた複数の受光部と、前記複数の受光部それぞれの受光レベルを取得し、前記アップリンク光を受光しているか否かを判定するための閾値よりも前記受光レベルが大きい受光部について、アップリンク光を受光していると判定する判定部と、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、を備え、前記閾値は、前記複数の受光部ごとに設定されるとともに、前記閾値の値は、当該閾値の設定される受光部に対応する分割領域の位置が前記光ビーコンの位置から遠い位置に設定されているものほど小さい値に設定され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 corresponds to a plurality of divided areas obtained by dividing an uplink area included in the communication area in a vehicle traveling direction. Whether or not the uplink light is received by obtaining the light receiving levels of the plurality of light receiving units provided in the light emitter / receiver and the plurality of light receiving units so that the uplink light can be received. A light receiving unit having a light reception level greater than a threshold value for determining whether or not uplink light is received, and based on a determination result of the determination unit, A position specifying unit that specifies the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device, and the threshold value is set for each of the plurality of light receiving units, and the value of the threshold value is a light receiving unit in which the threshold value is set It is characterized in that the position of the divided area corresponding set to smaller values that are set to the far have position from the position of the light beacon.

上記構成の路車間通信システムによれば、複数の受光部においてアップリンク光を受光しているか否かを判定するための閾値が、複数の受光部ごとに設定されるとともに、当該閾値が設定される受光部に対応する分割領域の位置が光ビーコンの位置から遠ざかるにしたがって小さい値に設定されているので、判定部は、アップリンク光を受光したときの受光レベルが相対的に低く現れる、光ビーコンからより遠くに位置する分割領域に対応する受光部がアップリンク光を受光しているか否かについて、好適に判定することができる。
この結果、複数の受光部の内のいずれの受光部がアップリンク光を受光したかを精度よく特定することができ、アップリンク領域内における車両（車載機）のアップリンク光の送信位置に関する特定精度の低下を抑制することができる。 According to the road-to-vehicle communication system configured as described above, a threshold for determining whether or not uplink light is received by a plurality of light receiving units is set for each of the plurality of light receiving units, and the threshold is set. Since the position of the divided area corresponding to the light receiving unit is set to a smaller value as it moves away from the position of the optical beacon, the determination unit has a light reception level that appears relatively low when uplink light is received. It can be suitably determined whether or not the light receiving unit corresponding to the divided region located farther from the beacon receives uplink light.
As a result, it is possible to accurately identify which light-receiving unit among the plurality of light-receiving units has received the uplink light, and specify the transmission position of the uplink light of the vehicle (on-vehicle device) in the uplink region. A decrease in accuracy can be suppressed.

（２）さらに、上記路車間通信システムにおいて、前記光ビーコンが、アップリンク光を受光した後に所定のダウンリンク情報を前記投受光器に送信させる通信制御部を有し、前記所定のダウンリンク情報が、前記位置特定部により特定される前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含んでいるものであることが好ましく、この場合には、車両の位置に関して精度の高い情報である距離情報をダウンリンク情報に含めて車両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。   (2) Further, in the road-to-vehicle communication system, the optical beacon includes a communication control unit that transmits predetermined downlink information to the projector / receiver after receiving uplink light, and the predetermined downlink information Preferably includes distance information regarding a distance from the transmission position specified by the position specifying unit to a predetermined position downstream thereof, and in this case, highly accurate information regarding the position of the vehicle. The distance information can be included in the downlink information and transmitted to the vehicle, and highly accurate information regarding the position of the vehicle can be provided.

（４）また、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、前記投受光器に設けられた複数の受光部と、前記複数の受光部それぞれの受光レベルを増幅して出力する増幅部と、前記複数の受光部それぞれの増幅された受光レベルに基づいて、前記複数の受光部それぞれがアップリンク光を受光してい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、を備え、前記増幅部は、前記複数の受光部それぞれの受光レベルを、当該複数の受光部ごとに設定された増幅率で増幅するものであり、前記増幅率は、当該増幅率の設定される受光部に対応する分割領域の位置が前記光ビーコンの位置から遠い位置に設定されているものほど大きい値に設定されていることを特徴としている。 (4) Moreover, this invention is equipped with the vehicle-mounted apparatus of the vehicle which drive | works a road, and the optical beacon which has a light projector / receiver by which the communication area was set to the predetermined range of the said road, In the said communication area, A road-to-vehicle communication system that performs two-way communication using optical signals with the optical beacon light emitter / receiver, wherein the uplink area included in the communication area is divided into a plurality of divided areas. Correspondingly, a plurality of light receiving units provided in the light emitter / receiver, an amplifying unit for amplifying and outputting a light receiving level of each of the plurality of light receiving units, so as to be able to receive uplink light correspondingly, A determination unit that determines whether each of the plurality of light receiving units receives uplink light based on an amplified light reception level of each light receiving unit, and an uplink region based on a determination result of the determination unit A position specifying unit that specifies a transmission position of the uplink light of the in-vehicle device, and the amplification unit sets a light reception level of each of the plurality of light receiving units for each of the plurality of light receiving units. in is intended to amplify, the amplification factor is set to a larger value as the position of the divided region corresponding to the light receiving portion is set in the amplification factor is set to the far have position from the position of the light beacon It is characterized by having.

上記構成の路車間通信システムによれば、複数の受光部それぞれの受光レベルを、当該複数の受光部ごとに設定された増幅率で増幅する増幅部を備え、さらにその増幅率は、当該増幅率が設定される受光部に対応する分割領域の位置が前記光ビーコンの位置から遠ざかるにしたがって大きい値に設定されているので、アップリンク光を受光したときの受光レベルが相対的に低く現れる、光ビーコンからより遠くに位置する分割領域に対応する受光部について、その受光レベルが増幅される。判定部は、増幅された受光レベルに基づいて判定を行うことで、その判定精度が高められる。
この結果、複数の受光部の内のいずれの受光部がアップリンク光を受光したかを精度よく特定することができ、アップリンク領域内における車両（車載機）の位置に関する特定精度の低下を抑制することができる。 According to the road-to-vehicle communication system configured as described above, the light receiving level of each of the plurality of light receiving units is provided with an amplification unit that amplifies at a gain set for each of the plurality of light receiving units. Since the position of the divided region corresponding to the light receiving unit to which the light is set is set to a larger value as the distance from the position of the optical beacon increases, the light receiving level when the uplink light is received appears relatively low. The light receiving level of the light receiving unit corresponding to the divided area located farther from the beacon is amplified. The determination unit makes a determination based on the amplified light reception level, thereby increasing the determination accuracy.
As a result, it is possible to accurately identify which light receiving unit among the plurality of light receiving units has received the uplink light, and suppress a decrease in the specific accuracy related to the position of the vehicle (on-vehicle device) in the uplink region. can do.

（５）さらに、上記路車間通信システムにおいて、前記光ビーコンが、アップリンク光を受光した後に所定のダウンリンク情報を前記投受光器に送信させる通信制御部を有し、前記所定のダウンリンク情報が、前記位置特定部により特定される前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含んでいるものであることが好ましく、この場合には、車両の位置に関して精度の高い情報である距離情報をダウンリンク情報に含めて車両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。   (5) Further, in the road-to-vehicle communication system, the optical beacon includes a communication control unit that transmits predetermined downlink information to the projector / receiver after receiving uplink light, and the predetermined downlink information Preferably includes distance information regarding a distance from the transmission position specified by the position specifying unit to a predetermined position downstream thereof, and in this case, highly accurate information regarding the position of the vehicle. The distance information can be included in the downlink information and transmitted to the vehicle, and highly accurate information regarding the position of the vehicle can be provided.

（３），（６）上記路車間通信システムにおいて、前記位置特定部は、互いに隣接する２つの分割領域に対応する２つの受光部によって前記アップリンク光が同時に受光されたとき、前記車載機のアップリンク光の送信位置を、前記２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より高めることができる。   (3), (6) In the road-to-vehicle communication system, when the uplink light is simultaneously received by two light receiving units corresponding to two divided regions adjacent to each other, The transmission position of the uplink light may be specified as a boundary portion between the two divided regions. In this case, the position specifying unit may specify the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device more finely. It is possible to improve the accuracy of information related to the position of the vehicle.

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特定する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。   As described above, according to the road-to-vehicle communication system of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of specifying the position of the vehicle using the optical beacon that configures the uplink area with a plurality of divided areas, and Can provide highly accurate information.

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いて、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。In the road-to-vehicle communication system according to the second embodiment of the present invention, the relationship between the transmission position when the in-vehicle device transmits the uplink light and the light reception level of each light receiving unit when the uplink light is received. It is the shown graph. 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 receive uplink light UO (an optical signal constituting the uplink information 35) made of near infrared rays from the vehicle-mounted device 2, and each of the uplink areas UA described later. It is 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との路車間通信を行う通信制御部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 the function as the communication control part 49 which performs the road-vehicle communication with the apparatus 2. FIG.
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、路車間通信に関する上記通信制御部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 communication control unit 49 related to road-to-vehicle communication as a functional part executed by the program. The determination unit 50 that determines whether each light receiving unit 9 receives the uplink light UO, and the transmission position of the in-vehicle device 2 when the uplink light UO is transmitted based on the determination result of the determination unit 50 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、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ビーコンヘッド８に配置することによって構成されており、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, the four light receiving portions 9 are configured by arranging photodiodes that function independently from each other and arranging them in the beacon head 8, 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、アップリンク光ＵＯを受光しているか否かをフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４それぞれについて判定する。
さらに処理プロセッサ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。 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 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 to determine whether or not the uplink light UO is received. This is determined for each of the photodiodes PD1 to PD4.
Further, when the processing processor 45 identifies one of the photodiodes PD1 to PD4 as a light receiving photodiode that has received the uplink light UO based on the determination result, and transmits the uplink light UO The transmission position of the in-vehicle device 2 is specified.

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アップリンク光ＵＯの受光判定機能、車載機２の送信位置の特定機能を実現する。
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、フォトダイオードがアップリンク光ＵＯを受光しているか否かを判定するための上記閾値を記憶している。 The processor 45 executes a computer program stored in the storage device 48 in the beacon controller 7 to determine whether or not to receive the uplink light UO based on the above light reception level in addition to the communication control function related to road-to-vehicle communication. The function and the specific function of the transmission position of the vehicle-mounted device 2 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 the photodiode receives the uplink light UO.

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たアップリンク光ＵＯの受光判定を行うための判定部５０、及び、車載機２の送信位置を特定する位置特定部５１を構成している（図１、図２参照）。   That is, the processing processor 45 and the storage device 48 determine the light reception determination of the uplink light UO based on the light reception levels of the photodiodes PD1 to PD4, and the position for specifying the transmission position of the in-vehicle device 2. The specifying unit 51 is 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を受光してい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、フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４ごとに、アップリンク光ＵＯを受光してい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, a threshold value for determining whether or not the photodiode receives the uplink light UO is set for each photodiode PD1 to PD4. In addition, divided areas UA1 to UA4 on the road R are defined.
The processor 45 determines whether or not the uplink light UO is received for each of the photodiodes PD1 to PD4, so that the received uplink light UO can be received from any of the divided areas UA1 to UA4. As a result, it is possible to identify the transmission position of the in-vehicle device 2 when transmitting the uplink optical UO.

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、アップリンク光ＵＯを受光していると判定する。
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ｖth32〜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 processing processor 45 determines that the uplink light UO is received when each of the photodiodes PD1 to PD4 has a light reception level 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 TH32 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がアップリンク光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 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との間の領域が、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）との間の重複領域であり、距離ｇ６と距離ｇ７との間の領域が、分割領域ＵＡ３と分割領域ＵＡ４（距離ｇ７と距離ｇ８との間）との間の重複領域である。   The overlapping area exists at the boundary between adjacent divided areas, and the area between the distance g4 and the distance g5 is divided between the divided area UA2 (between the distance g3 and the distance g4) and the divided area UA3 (distance). an area between the distance g6 and the distance g7), and an area between the distance g6 and the distance g7 is between the divided area UA3 and the divided area UA4 (between the distance g7 and the distance g8). It is an overlapping area.

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ＰＤ１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ＰＤ４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 vehicle-mounted device 2 passes the distance g8, the light receiving level of the photodiode PD1 becomes smaller than the threshold value v th4 , so the processing processor 45 does not determine that the photodiode PD4 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、アップリンク光ＵＯを受光してい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 thresholds v th1 to v th4 for determining whether or not the uplink light UO is received are set for each of the photodiodes PD1 to PD4, thereby dividing the road R. Areas UA1 to UA4 (and overlapping areas) 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. .

〔路車間通信の内容（通信制御部の処理内容）〕
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 communication 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（通信制御部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 (communication control unit 49) of the optical beacon 4 includes, from the beacon head 8 corresponding to each lane R1 to R4, first lane notification information including first lane information before downlink switching. The downlink 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受信すると（図７のＦ４）、ビーコン制御機７（通信制御部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Ｆ５）、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Ｆ６）。   On the other hand, when the beacon head 8 of the optical beacon 4 receives the uplink information 35 (F4 in FIG. 7), the beacon controller 7 (communication control unit 49) performs downlink switching, and vehicle ID information as the second information. The transmission of the second downlink information 36 including the lane notification information having the following information is started (F5 in FIG. 7), and the transmission of the second downlink information 36 is repeated as much as possible within a predetermined time (F6 in FIG. 7). ).

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Ｆ７）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 switching of the downlink in the optical beacon 4 at the time when the second downlink information 36 is received (F7 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Ｆ８）、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. (F8 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の通信制御部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 communication 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、複数のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４においてアップリンク光ＵＯを受光しているか否かを判定するための閾値が、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４ごとに設定されるとともに、この閾値の値が、当該閾値の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の位置が光ビーコンの位置から遠ざかるにしたがって小さい値に設定されているので、判定部５０は、アップリンク光ＵＯを受光したときの受光レベルが相対的に低く現れる、ビーコンヘッド８からより遠くに位置する分割領域に対応するフォトダイオードがアップリンク光ＵＯを受光しているか否かについて、好適に判定することができる。
この結果、フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の内のいずれのフォトダイオードがアップリンク光ＵＯを受光したかを精度よく特定することができ、アップリンク領域ＵＡ内における車載機２の送信位置に関する特定精度の低下を抑制することができる。
このため、車載機２の送信位置に基づいて選択される距離情報をダウンリンク光ＤＯに含めて車両に送信するといったことにより、車載機２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-vehicle communication system of the present embodiment, the threshold value for determining whether or not the uplink light UO is received by the plurality of photodiodes PD1 to PD4 is set to each photodiode PD1. As well as being set for each PD4, the value of this threshold is set to a smaller value as the positions of the divided areas UA1 to UA4 corresponding to the photodiodes PD1 to PD4 for which the threshold is set are moved away from the position of the optical beacon. Therefore, the determination unit 50 receives the uplink light UO by the photodiode corresponding to the divided region located farther from the beacon head 8 where the light receiving level when the uplink light UO is received appears relatively low. It can be suitably determined whether or not.
As a result, it is possible to accurately identify which of the photodiodes PD1 to PD4 has received the uplink light UO, and a decrease in the identification accuracy regarding the transmission position of the in-vehicle device 2 in the uplink area UA. Can be suppressed.
For this reason, the distance information selected based on the transmission position of the vehicle-mounted device 2 is included in the downlink light DO and transmitted to the vehicle, so that highly accurate information regarding the position of the vehicle-mounted device 2 can be provided.

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２の実施形態に係る路車間通信システムにおいて、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。
なお、図８中、太線で示した線図Ｖ５〜Ｖ８は、本実施形態における各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の受光レベルを示したもの、細線で示した線図は、各線図に対応する第１の実施形態における受光レベルを示したものである。 [Second Embodiment]
FIG. 8 shows a transmission position when an in-vehicle device transmits uplink light and a light reception level of each light receiving unit when the uplink light is received in the road-to-vehicle communication system according to the second embodiment of the present invention. It is the graph which showed the relationship.
In FIG. 8, diagrams V5 to V8 indicated by thick lines indicate the light receiving levels of the photodiodes PD1 to PD4 in the present embodiment, and diagrams indicated by thin lines correspond to the first diagrams corresponding to the respective diagrams. The light reception level in this embodiment is shown.

本実施形態と、第１の実施形態との相違点は、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４に接続された増幅回路４２それぞれの増幅率が、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４ごとに個別に設定されている点、及び、フォトダイオードがアップリンク光ＵＯを受光しているか否かを判定するための閾値が各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４に対して同一の値で設定されている点である。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。   The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the amplification factors of the amplifier circuits 42 connected to the photodiodes PD1 to PD4 are individually set for the photodiodes PD1 to PD4. The threshold value for determining whether or not the photodiode receives the uplink light UO is set to the same value for each of the photodiodes PD1 to PD4. The other points are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

第１の実施形態にて述べたように、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４に接続された増幅回路４２それぞれの増幅率を全てほぼ一定とすると、図８中の細線（又は図６）で示すように、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現れる。
一方、本実施形態では、図８の太線で示した線図Ｖ５〜Ｖ８に示すように、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の受光レベルの最大値がほぼ一定となるように、各増幅回路４２の増幅率がフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４ごとに個別に設定されている。
つまり、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４に接続された増幅回路４２それぞれの増幅率は、当該増幅率の設定されるフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４に対応する分割領域の位置がビーコンヘッド８から遠ざかるにしたがって大きい値に設定されている。
これに伴い、アップリンク光ＵＯを受光しているか否かを判定に際して、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４に対して、同一の閾値ｖth5が設定されている。 As described in the first embodiment, when the amplification factors of the amplifier circuits 42 connected to the photodiodes PD1 to PD4 are all substantially constant, as shown by the thin line (or FIG. 6) in FIG. The maximum value of the received light level increases as the corresponding divided areas sequentially approach the beacon head 8.
On the other hand, in the present embodiment, as shown in the diagrams V5 to V8 indicated by bold lines in FIG. 8, the amplification of each amplifier circuit 42 is performed so that the maximum value of the light receiving level of each of the photodiodes PD1 to PD4 is substantially constant. The rate is individually set for each of the photodiodes PD1 to PD4.
That is, the amplification factor of each amplification circuit 42 connected to each of the photodiodes PD1 to PD4 increases as the position of the divided region corresponding to the photodiodes PD1 to PD4 for which the amplification factor is set increases from the beacon head 8. Is set to
Accordingly, when deciding whether or not to receive the uplink optical UO, for each photodiode PD1 to PD4, same threshold v th5 is set.

ビーコン制御機７の処理プロセッサ４５は、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の受光レベルが閾値ｖth5よりも大きい場合、アップリンク光ＵＯを受光していると判定する。また、２つのフォトダイオードが受光フォトダイオードと判定された場合、上記第１の実施形態と同様、処理プロセッサ４５は、よりビーコンヘッド８に近い分割領域に対応するフォトダイオードについて、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と特定する。 Processor 45 of the beacon controller 7 determines that the received light level of each photodiode PD1~PD4 be larger than the threshold value v th5, which receives the uplink optical UO. Further, when it is determined that the two photodiodes are light receiving photodiodes, the processor 45 transmits the uplink light UO with respect to the photodiodes corresponding to the divided regions closer to the beacon head 8 as in the first embodiment. The light receiving photodiode is identified as receiving light.

本実施形態の場合も、上記第一の実施形態と同様に、上記閾値を設定することで、分割領域ＵＡ１〜ＵＡ４、及び、互いに隣接する分割領域の境界に存在する境界領域が構成される。
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。 In the case of the present embodiment, similarly to the first embodiment, by setting the threshold value, the divided areas UA1 to UA4 and the boundary areas existing at the boundaries of the adjacent divided areas are configured.
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. .

本実施形態に係る路車間通信システムによれば、複数のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４それぞれの受光レベルを、当該複数のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４ごとに設定された増幅率で増幅する増幅回路４２を備え、さらにその増幅率は、当該増幅率が設定されるフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４それぞれに対応する分割領域の位置がビーコンヘッド８の位置から遠ざかるにしたがって大きい値に設定されているので、アップリンク光ＵＯを受光したときの受光レベルが相対的に低く現れる、ビーコンヘッド８からより遠くに位置する分割領域に対応するフォトダイオードについて、その受光レベルが増幅される。判定部５０は、増幅された受光レベルに基づいて判定を行うことで、その判定精度が高められる。
この結果、フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の内のいずれのフォトダイオードがアップリンク光ＵＯを受光したかを精度よく特定することができ、アップリンク領域ＵＡ内における車載機２の送信位置に関する特定精度の低下を抑制することができる。
このため、車載機２の送信位置に基づいて選択される距離情報をダウンリンク光ＤＯに含めて車両に送信するといったことにより、車載機２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。 The road-to-vehicle communication system according to the present embodiment includes the amplification circuit 42 that amplifies the light reception level of each of the plurality of photodiodes PD1 to PD4 at an amplification factor set for each of the plurality of photodiodes PD1 to PD4. Furthermore, since the amplification factor is set to a larger value as the position of the divided region corresponding to each of the photodiodes PD1 to PD4 for which the amplification factor is set is further away from the position of the beacon head 8, the uplink light UO is reduced. The light receiving level of the photodiode corresponding to the divided region located farther from the beacon head 8 where the light receiving level when receiving light appears relatively low is amplified. The determination unit 50 makes a determination based on the amplified light reception level, thereby increasing the determination accuracy.
As a result, it is possible to accurately identify which of the photodiodes PD1 to PD4 has received the uplink light UO, and a decrease in the identification accuracy regarding the transmission position of the in-vehicle device 2 in the uplink area UA. Can be suppressed.
For this reason, the distance information selected based on the transmission position of the vehicle-mounted device 2 is included in the downlink light DO and transmitted to the vehicle, so that highly accurate information regarding the position of the vehicle-mounted device 2 can be provided. .

また、本実施形態では、フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４に接続された増幅回路４２それぞれの増幅率をフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４ごとに個別に設定したが、Ａ／Ｄ変換後のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の出力をフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４ごとに個別に設定された増幅率によって増幅してもよい。   In the present embodiment, the amplification factors of the amplifier circuits 42 connected to the photodiodes PD1 to PD4 are individually set for the photodiodes PD1 to PD4. However, the outputs of the photodiodes PD1 to PD4 after A / D conversion are set. May be amplified by an amplification factor set individually for each of the photodiodes PD1 to PD4.

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
４２ 増幅回路
４５ 処理プロセッサ
４８ 記憶部
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 42 Amplification circuit 45 Processor 48 Memory | storage 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 (6)

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、前記投受光器に設けられた複数の受光部と、
前記複数の受光部それぞれの受光レベルを取得し、前記アップリンク光を受光しているか否かを判定するための閾値よりも前記受光レベルが大きい受光部について、アップリンク光を受光していると判定する判定部と、
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、を備え、
前記閾値は、前記複数の受光部ごとに設定されるとともに、前記閾値の値は、当該閾値の設定される受光部に対応する分割領域の位置が前記光ビーコンの位置から遠い位置に設定されているものほど小さい値に設定され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,
A plurality of light receiving units provided in the light projector / receiver so as to be able to receive uplink light corresponding to a plurality of divided areas obtained by dividing the uplink area included in the communication area in the vehicle traveling direction; ,
When receiving a light receiving level of each of the plurality of light receiving units and receiving the uplink light for a light receiving unit having a light receiving level greater than a threshold for determining whether or not the uplink light is received. A determination unit for determining;
Based on the determination result of the determination unit, comprising a position specifying unit that specifies the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device in the uplink region,
The threshold value, while being set for each of the plurality of light receiving portions, the value of the threshold value, the position of the divided region corresponding to the light receiving portion is set in the threshold value is set to the far have position from the position of the light beacon A road-to-vehicle communication system characterized in that the smaller the value, the lower the value. 前記光ビーコンが、アップリンク光を受光した後に所定のダウンリンク情報を前記投受光器に送信させる通信制御部を有し、
前記所定のダウンリンク情報が、前記位置特定部により特定される前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含んでいる請求項１に記載の路車間通信システム。 The optical beacon has a communication control unit that transmits predetermined downlink information to the projector / receiver after receiving uplink light,
The road-to-vehicle communication system according to claim 1, wherein the predetermined downlink information includes distance information related to a distance from the transmission position specified by the position specifying unit to a predetermined position downstream thereof. 前記位置特定部は、互いに隣接する２つの分割領域に対応する２つの受光部によって前記アップリンク光が同時に受光されたとき、前記車載機のアップリンク光の送信位置を、前記２つの分割領域の境界部と特定する請求項１又は２に記載の路車間通信システム。   When the uplink light is simultaneously received by the two light receiving units corresponding to the two divided regions adjacent to each other, the position specifying unit determines the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device in the two divided regions. The road-to-vehicle communication system according to claim 1 or 2, wherein the road-to-vehicle communication system is specified as a boundary portion. 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、前記投受光器に設けられた複数の受光部と、
前記複数の受光部それぞれの受光レベルを増幅して出力する増幅部と、
前記複数の受光部それぞれの増幅された受光レベルに基づいて、前記複数の受光部それぞれがアップリンク光を受光してい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、を備え、
前記増幅部は、前記複数の受光部それぞれの受光レベルを、当該複数の受光部ごとに設定された増幅率で増幅するものであり、
前記増幅率は、当該増幅率の設定される受光部に対応する分割領域の位置が前記光ビーコンの位置から遠い位置に設定されているものほど大きい値に設定され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,
A plurality of light receiving units provided in the light projector / receiver so as to be able to receive uplink light corresponding to a plurality of divided areas obtained by dividing the uplink area included in the communication area in the vehicle traveling direction; ,
An amplifying unit for amplifying and outputting the light receiving level of each of the plurality of light receiving units;
A determination unit that determines whether each of the plurality of light receiving units receives uplink light based on the amplified light reception level of each of the plurality of light receiving units;
Based on the determination result of the determination unit, comprising a position specifying unit that specifies the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device in the uplink region,
The amplifying unit amplifies the light receiving level of each of the plurality of light receiving units at an amplification factor set for each of the plurality of light receiving units,
The amplification factor, characterized in that the position of the divided region corresponding to the light receiving portion is set in the amplification factor is set to a larger value as set in the far have position from the position of the light beacon Road-to-vehicle communication system. 前記光ビーコンが、アップリンク光を受光した後に所定のダウンリンク情報を前記投受光器に送信させる通信制御部を有し、
前記所定のダウンリンク情報が、前記位置特定部により特定される前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含んでいる請求項４に記載の路車間通信システム。 The optical beacon has a communication control unit that transmits predetermined downlink information to the projector / receiver after receiving uplink light,
The road-to-vehicle communication system according to claim 4, wherein the predetermined downlink information includes distance information related to a distance from the transmission position specified by the position specifying unit to a predetermined position downstream thereof. 前記位置特定部は、互いに隣接する２つの分割領域に対応する２つの受光部によって前記アップリンク光が同時に受光されたとき、前記車載機のアップリンク光の送信位置を、前記２つの分割領域の境界部と特定する請求項４又は５に記載の路車間通信システム。   When the uplink light is simultaneously received by the two light receiving units corresponding to the two divided regions adjacent to each other, the position specifying unit determines the transmission position of the uplink light of the in-vehicle device in the two divided regions. The road-to-vehicle communication system according to claim 4 or 5, wherein the road-to-vehicle communication system is specified as a boundary portion.
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