JP2009272902A - Light reception circuit, optical beacon having the same, and on-vehicle machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a reception failure associated with reception of high-intensity light even when a photodiode receives the high-intensity light derived from sunlight. <P>SOLUTION: This light reception circuit 16 includes: the photodiode PDi receiving an optical signal for wireless communication to convert the received optical signal to an electric signal; one or more amplifiers 28 and 29 amplifying the output of the photodiode PDi; and a removal circuit 30 removing variation of an output level caused by high-intensity light derived from sunlight from the output of the photodiode PDi or those of the amplifiers 28 and 29. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信のための光信号をフォトダイオードで受光する光受信回路と、この光受信回路を路車間通信に応用した光ビーコン及び車載機に関するものである。   The present invention relates to an optical receiver circuit that receives an optical signal for wireless communication with a photodiode, an optical beacon in which the optical receiver circuit is applied to road-to-vehicle communication, and an in-vehicle device.

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).

このため、上記光ビーコンは、光信号により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、この投受光器には、ダウンリンク光を送出する発光ダイオード(LED)と、車載機からのアップリンク光を受光するフォトダイオード(PD)とが搭載されている。
また、ビーコンヘッドには、ビーコン制御機からの送信信号を発光ダイオードに入力してダウンリンク光を発光させる光送信部と、フォトダイオードが受光したアップリンク光を電気信号に変換してビーコン制御機に送る光受信部とが搭載されている。
For this reason, the optical beacon includes a beacon head (projector / receiver) that performs bidirectional communication with an in-vehicle device using an optical signal, and the light-emitting diode (transmitter / receiver) that transmits downlink light. LED) and a photodiode (PD) that receives uplink light from the vehicle-mounted device.
In addition, the beacon head includes a light transmitting unit that inputs a transmission signal from the beacon controller to the light emitting diode to emit downlink light, and a beacon controller that converts the uplink light received by the photodiode into an electric signal. And an optical receiver to be sent to.

特開2005−268925号公報JP 2005-268925 A

アップリンク光を受信する上記光受信部は、通常、フォトダイオードと、このダイオードの出力信号を増幅する増幅回路と、この増幅回路に接続されたコンパレータとから構成される。このコンパレータは、増幅回路からの出力信号を閾値と比較してデジタル信号に変換する。
このため、上記コンパレータが出力するデジタル信号を、CDR(Clock Data Recovery)機能やCRC(Cyclic Redundancy Check)機能を有する処理プロセッサに入力すれば、アップリンク光に含まれるデータ信号を取り出すことができる。
The optical receiver that receives uplink light is usually composed of a photodiode, an amplifier circuit that amplifies the output signal of the diode, and a comparator connected to the amplifier circuit. This comparator compares the output signal from the amplifier circuit with a threshold value and converts it into a digital signal.
Therefore, if the digital signal output from the comparator is input to a processing processor having a CDR (Clock Data Recovery) function or a CRC (Cyclic Redundancy Check) function, the data signal included in the uplink light can be extracted.

かかる光ビーコンの光受信部では、無線通信のために大気中に発光された近赤外線光であるアップリンク光を受光するため、他の光通信分野の場合に比べてフォトダイオードの出力電圧が非常に小さいという特質がある。
例えば、光ビーコンのインタフェース規格で規定されている下限の光量を受光した場合には、近赤外線用のフォトダイオードからの出力電圧は10μV以下という非常に小さい電圧になるため、処理プロセッサにおいて正常なデータ復調を行うためには、概ね十万倍オーダの増幅率が必要となる。
Since the optical receiver of such an optical beacon receives uplink light, which is near-infrared light emitted in the atmosphere for wireless communication, the output voltage of the photodiode is much higher than in other optical communication fields. Has the characteristic of being small.
For example, when the lower limit light quantity specified by the interface standard of the optical beacon is received, the output voltage from the near-infrared photodiode becomes a very small voltage of 10 μV or less, so that normal data is processed in the processing processor. In order to perform demodulation, an amplification factor on the order of 100,000 times is required.

従って、例えば図9(a)に示すように、光ビーコンの光受信部では、複数の増幅器を直列に多段接続してなる増幅回路が採用されている。この場合、フォトダイオードからの微弱な出力電圧は、各増幅器によってそれぞれ逓倍されて上記オーダまで増幅され、この増幅出力がコンパレータに入力される。
ところが、図9(b)に示すように、太陽光に由来する高強度光(直射日光やその反射光等)がアップリンク光と同時にフォトダイオードに入射した場合、高強度光に伴う電圧増加によって信号成分を復調できなくなることがある。
Therefore, for example, as shown in FIG. 9A, an optical receiving unit of an optical beacon employs an amplifier circuit in which a plurality of amplifiers are connected in multiple stages in series. In this case, the weak output voltage from the photodiode is multiplied by each amplifier and amplified to the above order, and this amplified output is input to the comparator.
However, as shown in FIG. 9B, when high-intensity light derived from sunlight (direct sunlight, its reflected light, etc.) is incident on the photodiode simultaneously with the uplink light, the increase in voltage accompanying the high-intensity light causes The signal component may not be demodulated.

すなわち、例えば、直射日光の光強度は10万ルクス程度であり、太陽光の反射光の光強度は反射率の高い車両などで反射された場合に8万ルクス程度に達することがあるが、このような高強度光がフォトダイオードに入射すると、その出力電圧として、信号出力成分xに対して約1000倍にも達する異常出力成分yが急激に発生する。
そして、上記異常出力成分yによって急増したフォトダイオードの出力電圧が後段の増幅器で増幅されると、いずれかの増幅器の出力側でサチュレーション(Saturation:飽和)が生じ、この飽和点以降においては、増幅器が再び安定するまでアップリンク光の信号を復調できなくなる。
That is, for example, the intensity of direct sunlight is about 100,000 lux, and the intensity of reflected sunlight may reach about 80,000 lux when reflected by a highly reflective vehicle or the like. When such high-intensity light enters the photodiode, an abnormal output component y that reaches about 1000 times the signal output component x is rapidly generated as its output voltage.
Then, when the output voltage of the photodiode rapidly increased by the abnormal output component y is amplified by a later amplifier, saturation occurs on the output side of any amplifier, and after this saturation point, the amplifier Until the signal becomes stable again, the uplink optical signal cannot be demodulated.

また、例えば、夏場の路面の照り返しによる高強度光(2万ルクス程度)が定常的にビーコンヘッドのフォトダイオードに入射し、これが原因で増幅器の出力電圧が飽和する手前で定常的に高いレベルになることがある。
この状態で、暗色系の車両やその他の車両の影が通過したことで路面の照り返しが遮られると、高強度光の受光に伴う高い出力レベルが急激に減少するので、この場合にも、コンパレータが出力レベルの変動に追従できず、アップリンク光の信号を正確に復調できなくなる場合がある。
本発明は、上記の問題点に鑑み、太陽光に由来する高強度光をフォトダイオードが受光しても、その高強度光の受光に伴う受信不良を防止することができる光受信回路等を提供することを目的とする。
In addition, for example, high-intensity light (approximately 20,000 lux) due to the reflection of the road surface in the summertime is constantly incident on the photodiode of the beacon head, and this causes the output voltage of the amplifier to steadily reach a high level before saturation. May be.
In this state, if the reflection of the road surface is blocked by the shadow of a dark-colored vehicle or other vehicles passing through, the high output level associated with the reception of high-intensity light decreases rapidly. May not be able to follow the fluctuation of the output level, and the uplink light signal may not be accurately demodulated.
In view of the above-described problems, the present invention provides an optical receiver circuit and the like that can prevent reception failure associated with reception of high-intensity light even when a photodiode receives high-intensity light derived from sunlight. The purpose is to do.

本発明の光受信回路(請求項1)は、無線通信のための光信号を受光して電気信号に変換するフォトダイオードと、このフォトダイオードの出力信号を増幅する1つ又は複数の増幅器と、太陽光に由来する高強度光によって生じる出力レベルの変動を前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力から除去する除去回路と、を備えていることを特徴とする。   An optical receiver circuit of the present invention (Claim 1) includes a photodiode that receives an optical signal for wireless communication and converts it into an electrical signal, and one or a plurality of amplifiers that amplify an output signal of the photodiode, And a removal circuit that removes a fluctuation in output level caused by high-intensity light derived from sunlight from the output of the photodiode or the amplifier.

本発明の光受信回路によれば、上記除去回路が、太陽光に由来する高強度光によって生じる出力レベルの変動をフォトダイオード又は増幅器の出力から除去するので、フォトダイオードが太陽光に由来する高強度光を受光しても、フォトダイオードの後段の増幅器の出力レベルの変動を最小限に抑えることができ、素早く元の出力レベルに戻すことができる。このため、本発明の光受信回路によれば、増幅器の飽和に伴う復調不能に代表される受信不良を未然に防止することができる。
なお、上記出力レベルの変動には、次の(a)又は(b)のいずれかの場合若しくはこれらの双方の場合が含まれる(請求項2)。
(a) 定常的に低い出力レベルが高強度光によって急激に上昇する場合
(b) 高強度光の受光で生じていた定常的に高い出力レベルが急激に減少する場合
According to the optical receiver circuit of the present invention, the removal circuit removes the fluctuation of the output level caused by the high-intensity light derived from sunlight from the output of the photodiode or the amplifier. Even when the intense light is received, fluctuations in the output level of the amplifier subsequent to the photodiode can be minimized, and the original output level can be quickly restored. For this reason, according to the optical receiver circuit of the present invention, it is possible to prevent reception failures represented by inability to demodulate due to amplifier saturation.
Note that the fluctuation of the output level includes either the following cases (a) or (b) or both cases (Claim 2).
(A) When a constantly low output level suddenly increases due to high-intensity light (b) When a constantly high output level suddenly decreases due to reception of high-intensity light

ところで、前記した通り、太陽光に由来する高強度光の受光に伴う異常出力成分は、本来必要とされる出力成分(例えば信号出力成分)に比べて非常に大きいので、受動的なフィルタ回路だけではかかる大きな異常出力成分をカットするのは困難である。
そこで、本発明の光受信回路に採用する除去回路としては、前記高強度光によって生じる出力成分を検出して出力する検出回路と、1対の入力端子とこの端子間の差分又はこの差分を増幅した信号を出力する出力端子とを有する差動出力回路とから構成することが好ましい(請求項3)。
By the way, as described above, the abnormal output component associated with the reception of high-intensity light derived from sunlight is very large compared to the output component that is originally required (for example, the signal output component). Then, it is difficult to cut such a large abnormal output component.
Therefore, the removal circuit employed in the optical receiver circuit of the present invention includes a detection circuit that detects and outputs an output component generated by the high-intensity light, a pair of input terminals, and a difference between these terminals or amplifies this difference. And a differential output circuit having an output terminal for outputting the signal.

この場合、上記差動出力回路の一方の入力端子に前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力を入力し、他方の入力端子に前記検出回路の出力を入力するようにすれば、差動出力回路がそれらの差分又はこの差分を増幅した信号を能動的に出力するので、フォトダイオード又は前記増幅器の出力に含まれる必要出力成分のみを有効に取り出すことができる。   In this case, if the output of the photodiode or the amplifier is input to one input terminal of the differential output circuit, and the output of the detection circuit is input to the other input terminal, the differential output circuit is connected to the differential output circuit. Or a signal obtained by amplifying the difference is actively output, so that only the necessary output component included in the output of the photodiode or the amplifier can be effectively extracted.

上記差動出力回路を用いた能動的な除去回路を採用する場合、前記検出回路は、例えば、前記差動出力回路の出力端子と他方の入力端子にフィードバック接続されたアナログ積分器により構成することができる(請求項4)。
また、前記検出回路は、前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力から必要出力成分をカットして前記高強度光によって生じる出力成分を取り出し、取り出した当該出力成分を前記差動出力回路の他方の入力端子に入力するローパスフィルタにより構成することもできる(請求項5)。
When the active removal circuit using the differential output circuit is employed, the detection circuit is configured by, for example, an analog integrator that is feedback-connected to the output terminal of the differential output circuit and the other input terminal. (Claim 4).
Further, the detection circuit cuts out a required output component from the output of the photodiode or the amplifier to take out an output component generated by the high-intensity light, and the taken out output component is taken as the other input terminal of the differential output circuit It is also possible to configure with a low-pass filter that inputs to (Claim 5).

更に、前記検出回路は、前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力をデジタル変換したデジタル信号に基づいて前記高強度光によって生じる出力成分を検出し、検出した当該出力成分を前記差動出力回路の他方の入力端子に入力するデジタル回路により構成することもできる(請求項6)。
もっとも、かかるデジタル回路の場合には、少なくとも、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ及び高強度光によって生じる出力成分を認識できる広帯域のデータ処理が可能なデジタル処理部(CPU)が必要であり、この点で大規模な回路構成になるので、デジタル変換の必要のない前記アナログ積分器やローパスフィルタを採用することが好ましい。
Further, the detection circuit detects an output component generated by the high-intensity light based on a digital signal obtained by digitally converting the output of the photodiode or the amplifier, and detects the detected output component on the other side of the differential output circuit. It can also be constituted by a digital circuit that inputs to the input terminal.
However, in the case of such a digital circuit, at least an A / D converter, a D / A converter, and a digital processing unit (CPU) capable of wideband data processing capable of recognizing an output component generated by high-intensity light are necessary. In this respect, since the circuit configuration is large, it is preferable to employ the analog integrator or low-pass filter that does not require digital conversion.

本発明の光受信回路は、種々の光通信装置の光受信部として利用できるが、例えば、アップリンク光とダウンリンク光を用いて双方向に路車間通信を行う、光ビーコン又は車載機に適用するのが好適である。
すなわち、本発明の光ビーコン(請求項7)は、道路の所定範囲に設定された通信領域において、車両に搭載された車載機と光信号による路車間通信を行う光ビーコンであって、前記通信領域に含まれるアップリンク領域で前記車載機が発光したアップリンク光を受信する光受信回路を備えており、この光受信回路が前記した本発明の光受信回路(請求項1)よりなることを特徴とする。
The optical receiver circuit of the present invention can be used as an optical receiver of various optical communication devices. For example, the optical receiver circuit is applied to an optical beacon or an in-vehicle device that performs bidirectional road-to-vehicle communication using uplink light and downlink light. It is preferable to do this.
That is, an optical beacon according to the present invention (Claim 7) is an optical beacon that performs road-to-vehicle communication using an optical signal with an in-vehicle device mounted on a vehicle in a communication area set in a predetermined range of a road. An optical receiving circuit that receives the uplink light emitted by the in-vehicle device in the uplink region included in the region, and the optical receiving circuit includes the optical receiving circuit according to the present invention (Claim 1). Features.

また、本発明の車載機(請求項8)は、道路の所定範囲に設定された通信領域において、路側に設置された光ビーコンのビーコンヘッドと光信号による路車間通信を行う、車両に搭載された車載機であって、前記通信領域に含まれるダウンリンク領域に向かって前記ビーコンヘッドが発光したダウンリンク光を受信する光受信回路を備えており、この光受信回路が前記した本発明の光受信回路(請求項1)よりなることを特徴とする。
従って、本発明の光ビーコン及び車載機(請求項7及び8)は、本発明の光受信回路(請求項1)と同様の作用効果を奏する。
In addition, the in-vehicle device of the present invention (Claim 8) is mounted on a vehicle that performs road-to-vehicle communication using an optical signal with a beacon head of an optical beacon installed on a roadside in a communication area set in a predetermined range of a road. And a light receiving circuit that receives the downlink light emitted by the beacon head toward the downlink area included in the communication area. The light receiving circuit includes the light of the present invention described above. It comprises a receiving circuit (claim 1).
Therefore, the optical beacon and the vehicle-mounted device (claims 7 and 8) of the present invention have the same effects as the optical receiver circuit (claim 1) of the present invention.

以上の通り、本発明によれば、太陽光に由来する高強度光をフォトダイオードが受光しても増幅器の出力レベルの変動を最小限に抑えることができるので、高強度光の受光に伴う受信不良を防止することができる。   As described above, according to the present invention, even when the photodiode receives high-intensity light derived from sunlight, fluctuations in the output level of the amplifier can be minimized, so that reception associated with reception of high-intensity light. Defects can be prevented.

〔路車間通信システムの全体構成〕
図1は、本発明の光ビーコンを利用した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W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W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。なお、中央装置3は交通管制室に設けられている。
[Overall configuration of road-to-vehicle communication system]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a road-vehicle communication system using an optical beacon 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 W.
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 W. The optical beacon 4 performs bidirectional communication with the in-vehicle device 2 by optical communication using near infrared rays as a communication medium. The central device 3 is provided in the traffic control room.

〔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)10を含む光送信部と、複数のフォトダイオード(PD)11を含む光受信部17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 accommodates an optical transmitter including a light emitting diode (LED) 10 and an optical receiver 17 including a plurality of photodiodes (PD) 11 in a casing (see FIG. 3).

このうち、発光ダイオード10は、近赤外線よりなるダウンリンク光DO(ダウンリンク情報を構成する光信号)を後述する通信領域Aに発光し、フォトダイオード11は、車載機2からの近赤外線よりなるアップリンク光UO(アップリンク情報を構成する光信号)を受光する。
ビーコンヘッド8には、後述するアップリンク領域UAの各分割領域UA1〜UA4に対応して複数(図例では4つ)のフォトダイオード11が設けられており、この各フォトダイオード11は、その電気出力信号を増幅する増幅回路19等とともに、アップリンク光UOの光受信部17を構成している(図4参照)。
Among these, the light emitting diode 10 emits downlink light DO (an optical signal constituting downlink information) made of near infrared light to a communication area A described later, and the photodiode 11 is made of near infrared light from the in-vehicle device 2. Uplink light UO (an optical signal constituting uplink information) is received.
The beacon head 8 is provided with a plurality (four in the illustrated example) of photodiodes 11 corresponding to each of the divided areas UA1 to UA4 of the uplink area UA, which will be described later. The optical receiver 17 of the uplink optical UO is configured together with the amplifier circuit 19 that amplifies the output signal (see FIG. 4).

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W1〜W4を有する道路Wに設置されており、各車線W1〜W4に対応して設けられた前記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 the present embodiment is installed on a road W having a plurality of (four in the illustrated example) lanes W1 to W4 in the same direction, and corresponds to each lane W1 to W4. The plurality of beacon heads 8 provided and a single beacon controller 7 serving as a control unit that collectively controls the beacon heads 8.

また、ビーコン制御機7は、後述する処理プロセッサ23や、RAM及びROM等よりなる記憶装置24を含むプログラマブルなマイコンよりなり(図4参照)、記憶装置24には、所定の各機能を実行するコンピュータプログラムが格納されている。
上記処理プロセッサ23がそのコンピュータプログラムを実行することにより、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との路車間通信が行われるようになっている。
The beacon controller 7 is composed of a programmable microcomputer including a processing processor 23 (to be described later) and a storage device 24 composed of RAM, ROM, etc. (see FIG. 4), and the storage device 24 executes predetermined functions. A computer program is stored.
When the processor 23 executes the computer program, two-way communication with the central device 3 by the communication unit 6 (FIG. 1) and road-to-vehicle communication with the in-vehicle device 2 by the beacon head 8 are performed. ing.

図2に示すように、ビーコン制御機7の筐体は、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の筐体は、支柱13から道路W側に水平に架設した架設バー14に取り付けられ、道路Wの各車線W1〜W4の直上に配置されている。
各ビーコンヘッド8のLED10は、各車線W1〜W4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。
As shown in FIG. 2, the housing of the beacon controller 7 is installed on a support column 13 erected on the side of the road, and the housing of each beacon head 8 is installed horizontally on the road W side from the support column 13. It is attached to the erection bar 14 and is disposed immediately above each lane W1 to W4 of the road W.
The LED 10 of each beacon head 8 emits near-infrared rays toward the upstream side in the vehicle traveling direction from directly below the lanes W1 to W4, thereby performing road-to-vehicle communication with the in-vehicle device 2. 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2及び図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(図示略)がダウンリンク光DOを受信可能なダウンリンク領域(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が車載ヘッドからのアップリンク光UOを受信可能なアップリンク領域(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 FIGS. 2 and 3, the communication area A of the optical beacon 4 is a downlink area (in FIG. 3) in which an in-vehicle head (not shown) that is a light projecting / receiving device of the in-vehicle device 2 can receive the downlink light DO. (Area provided with solid hatching) DA and an uplink area (area provided with broken hatching in FIG. 3) UA in which the beacon head 8 of the optical beacon 4 can receive the uplink light UO from the in-vehicle head. .

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W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W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 W. Further, 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 W 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及びダウンリンク情報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 uplink information and downlink information 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。具体的には、本実施形態のアップリンク領域UAは、位置dを上端とし、道路W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。
ビーコンヘッド8に設けられた4つのフォトダイオード11は、それぞれアップリンク領域UAの各分割領域UA1〜UA4を受信領域としている。
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. Specifically, the uplink area UA of the present embodiment is divided into four by three boundary lines (boundary portions) BL having a position d as an upper end and positions e1 to e3 on the road W as lower ends. Yes.
The four photodiodes 11 provided in the beacon head 8 use the divided areas UA1 to UA4 of the uplink area UA as reception areas.

すなわち、車両Cの車載機2は、アップリンク領域UAを通過する途中で、同じデータ信号のアップリンク光UOを車載ヘッドから繰り返し送信するが、この繰り返し送信されるアップリンク光UOのうちのいずれか1つを受信するために、各分割領域U1〜UA4に対応する4つのフォトダイオード11が設けられている。
例えば図3に実線で示すように、最も上流側に位置する分割領域UA1内において車載機2の車載ヘッドがアップリンク光UOを送信した場合は、分割領域UA1に対応するフォトダイオード11がそのアップリンク光UOを受光する。
That is, the in-vehicle device 2 of the vehicle C repeatedly transmits the uplink light UO of the same data signal from the in-vehicle head while passing through the uplink area UA, and any one of the repeatedly transmitted uplink light UOs. In order to receive one of them, four photodiodes 11 corresponding to the divided areas U1 to UA4 are provided.
For example, as shown by a solid line in FIG. 3, when the in-vehicle head of the in-vehicle device 2 transmits the uplink light UO in the divided area UA1 located on the most upstream side, the photodiode 11 corresponding to the divided area UA1 is up. The link light UO is received.

〔光受信回路の回路構成〕
図4は、本発明に係る光受信回路の回路構成の一例を示すブロック図である。
なお、以下において、最上流側の分割領域UA1に対応するフォトダイオード11をPD1と定義し、上流側から2番目、3番目及び4番目の分割領域UA2〜UA4に対応するフォトダイオード11を、それぞれPD2、PD3及びPD4と定義する。
[Circuit configuration of optical receiver circuit]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the optical receiver circuit according to the present invention.
In the following, the photodiode 11 corresponding to the uppermost divided area UA1 is defined as PD1, and the photodiodes 11 corresponding to the second, third, and fourth divided areas UA2 to UA4 from the upstream side are respectively defined as PD1. Defined as PD2, PD3 and PD4.

図4に示すように、本実施形態の光受信回路16は、各車線W1〜W4に対応するビーコンヘッド8の筐体内にそれぞれ収納された前記光受信部17と、ビーコン制御機7の筐体内に収納されたデジタル処理部18とから構成されている。各ビーコンヘッド8の光受信部17とビーコン制御機7のデジタル処理部18とは、伝送ケーブルで互いに接続されている。
上記光受信部17は、各分割領域UA1〜UA4に対応する複数の前記フォトダイオード11(PD1〜PD4)と、各ダイオード11にそれぞれ接続された複数の増幅回路19と、この各増幅回路19の後段側に接続されたアナログ加算器20とを備えている。
As shown in FIG. 4, the optical receiver circuit 16 of the present embodiment includes the optical receiver 17 housed in the housing of the beacon head 8 corresponding to each lane W1 to W4, and the housing of the beacon controller 7. And a digital processing unit 18 housed in the storage. The light receiving unit 17 of each beacon head 8 and the digital processing unit 18 of the beacon controller 7 are connected to each other by a transmission cable.
The optical receiver 17 includes a plurality of the photodiodes 11 (PD1 to PD4) corresponding to the divided areas UA1 to UA4, a plurality of amplifier circuits 19 connected to the respective diodes 11, and And an analog adder 20 connected to the rear stage side.

また、光受信部17は、アナログ加算器20の後段側に接続されたコンパレータ21と、各増幅回路19の後段側にそれぞれ接続された複数の検波回路22とを備えている。
一方、デジタル処理部18は、光受信部17からの入力信号に対してデジタル信号処理を行う前記処理プロセッサ23と、この処理プロセッサ23が実行する処理プログラムを記憶している前記記憶装置24と、A/Dコンバータ25とを備えている。
The optical receiver 17 includes a comparator 21 connected to the subsequent stage side of the analog adder 20 and a plurality of detection circuits 22 connected to the subsequent stage side of each amplifier circuit 19.
On the other hand, the digital processing unit 18 performs the digital signal processing on the input signal from the optical receiving unit 17, and the storage device 24 that stores the processing program executed by the processing processor 23. And an A / D converter 25.

光受信部17の各増幅回路19は、n型MOSFETよりなる増幅素子28や、この素子28の出力電圧を更に増幅する複数のオペアンプ29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。
この各増幅回路19の出力信号は、後段の前記アナログ加算器20に入力され、1つのアナログ加算信号S1に重畳される。従って、PD1〜PD4に接続された各増幅回路19とその後段のアナログ加算器20は、各フォトダイオード11の出力信号を増幅して1つの加算信号S1に加算する加算部として機能している。
Each amplifier circuit 19 of the optical receiver 17 includes an amplifying element 28 made of an n-type MOSFET, a plurality of operational amplifiers 29 that further amplify the output voltage of the element 28, and the like. Amplification can be performed on the order of 100,000 times.
The output signal of each amplifier circuit 19 is input to the analog adder 20 at the subsequent stage and superimposed on one analog addition signal S1. Therefore, each amplifier circuit 19 and the subsequent analog adder 20 connected to PD1 to PD4 function as an adder that amplifies the output signal of each photodiode 11 and adds it to one added signal S1.

図5(a)は、アナログ加算器20の回路構成の一例を示しており、ここではオペアンプ(演算増幅器)26を利用した加算器を例示している。
この図5(a)に示すアナログ加算器20は、PD1〜PD4に対応する各増幅回路19からの入力電圧をV1〜V4とすると、次式で算出される出力電圧Vout を出力する。
Vout =−(V1/R1+ ……+ V4/R4)・Rf
FIG. 5A shows an example of a circuit configuration of the analog adder 20, and here, an adder using an operational amplifier (operational amplifier) 26 is illustrated.
The analog adder 20 shown in FIG. 5A outputs an output voltage Vout calculated by the following equation, where V1 to V4 are input voltages from the amplifier circuits 19 corresponding to PD1 to PD4.
Vout = − (V1 / R1 +... + V4 / R4) · Rf

従って、この場合、抵抗値R1〜R4をすべて同じ値Rcに設定すれば、アナログ加算信号S1の出力電圧Vout として、入力電圧V1〜V4をすべて加算した値を更に(Rf/Rc)倍で増幅した値が得られる。
なお、かかるオペアンプ26を利用したアナログ加算器20の場合には、オペアンプ26の開ループゲインが十分に大きく、前段の出力インピーダンスが十分に小さいことが必要である。
Therefore, in this case, if all the resistance values R1 to R4 are set to the same value Rc, the value obtained by adding all the input voltages V1 to V4 as the output voltage Vout of the analog addition signal S1 is further amplified by (Rf / Rc) times. The obtained value is obtained.
In the case of the analog adder 20 using the operational amplifier 26, it is necessary that the open loop gain of the operational amplifier 26 is sufficiently large and the output impedance of the previous stage is sufficiently small.

図4に戻り、アナログ加算器20後段のコンパレータ21は、アナログ加算信号S1を所定の閾値(例えば0ボルト)と比較してデジタル信号S2を生成するもので、例えば、オペアンプを用いた反転比較回路で構成されている。このコンパレータ21で生成されたデジタル信号S2は、デジタル処理部18の処理プロセッサ23に伝送される。
また、各増幅回路19の出力側はそれぞれ分岐して前記検波回路22に接続されている。この検波回路22は、例えば、図5(b)に示すダイオード検波回路よりなり、増幅回路19から入力される入力電圧Vin を平滑化した包絡線電圧Vout を出力する。
Returning to FIG. 4, the comparator 21 subsequent to the analog adder 20 generates the digital signal S2 by comparing the analog addition signal S1 with a predetermined threshold (for example, 0 volts). For example, an inverting comparison circuit using an operational amplifier. It consists of The digital signal S2 generated by the comparator 21 is transmitted to the processing processor 23 of the digital processing unit 18.
The output side of each amplifier circuit 19 is branched and connected to the detection circuit 22. The detection circuit 22 is composed of, for example, a diode detection circuit shown in FIG. 5B, and outputs an envelope voltage Vout obtained by smoothing the input voltage Vin input from the amplifier circuit 19.

各検波回路22の出力側はデジタル処理部18の前記A/Dコンバータ25に接続され、このコンバータ25は包絡線電圧Vout をデジタル値に変換する。
このため、各増幅回路42の出力電圧は、その後段の検波回路22で包絡線検波されてから、更にその後段のA/Dコンバータ25でデジタル信号に変換され、デジタル処理部18の処理プロセッサ23に送られる。
The output side of each detection circuit 22 is connected to the A / D converter 25 of the digital processing unit 18, and this converter 25 converts the envelope voltage Vout into a digital value.
For this reason, the output voltage of each amplifier circuit 42 is envelope-detected by the detection circuit 22 at the subsequent stage, further converted into a digital signal by the A / D converter 25 at the subsequent stage, and the processing processor 23 of the digital processing unit 18. Sent to.

〔デジタル処理部の処理内容〕
デジタル処理部18の処理プロセッサ23は、CDR機能やCRC機能を有しており、アナログ加算信号S1をコンパレータ21によりデジタル化したデジタル信号S2から、車載機2が生成した送信信号(電気信号)に同期して、この送信信号に含まれるデータ信号(通信制御信号を含む)を抽出する。
このように、処理プロセッサ23は、上記アナログ加算信号S1に基づいて光信号に含まれるデータ信号を取得するデータ取得部としての機能を有する。
[Processing content of the digital processing unit]
The processing processor 23 of the digital processing unit 18 has a CDR function and a CRC function, and converts the analog addition signal S1 into a transmission signal (electric signal) generated by the in-vehicle device 2 from the digital signal S2 digitized by the comparator 21. In synchronization, a data signal (including a communication control signal) included in the transmission signal is extracted.
As described above, the processing processor 23 has a function as a data acquisition unit that acquires the data signal included in the optical signal based on the analog addition signal S1.

また、処理プロセッサ23は、複数のフォトダイオードPD1〜PD4のうちでどれがアップリンク光UOを受光したかによってアップリンク領域UA内における車両Cの走行位置を特定する位置特定部としての機能も有している。
すなわち、処理プロセッサ23は、A/Dコンバータ25のデジタル信号からPD1〜PD4の受信レベルを検出し、この受信レベルを所定の閾値と比較することで、複数のフォトダイオードPD1〜PD4のうちでどれが実際にアップリンク光UOを受光したかを判定する。
The processing processor 23 also has a function as a position specifying unit that specifies the traveling position of the vehicle C in the uplink area UA depending on which of the plurality of photodiodes PD1 to PD4 receives the uplink light UO. is doing.
That is, the processing processor 23 detects the reception level of PD1 to PD4 from the digital signal of the A / D converter 25, and compares this reception level with a predetermined threshold value, so that which of the photodiodes PD1 to PD4 is selected. Determines whether the uplink light UO is actually received.

すなわち、処理プロセッサ23は、アップリンク領域UAを走行中の車両C(車載機2)がいずれの分割領域UA1〜UA4でアップリンク光UOを受光したかを特定する。
従って、本実施形態の光ビーコン4を使用すれば、インフラ側である光ビーコン4が、アップリンク領域UA内においてアップリンク光UOを発光した車両C(車載機2)の走行位置を、分割領域UA1〜UA4の車両進行方向の長さ以下の精度で求めることができる。
That is, the processing processor 23 specifies in which divided areas UA1 to UA4 the uplink light UO is received by the vehicle C (onboard unit 2) traveling in the uplink area UA.
Therefore, if the optical beacon 4 of this embodiment is used, the optical beacon 4 on the infrastructure side determines the traveling position of the vehicle C (onboard unit 2) that has emitted the uplink light UO in the uplink area UA. It can be determined with an accuracy equal to or less than the length of the UA1 to UA4 in the vehicle traveling direction.

更に、デジタル処理部18の処理プロセッサ23は、記憶装置24に格納されたコンピュータプログラムを実行して、ビーコンヘッド8の光受信部17と光送信部を制御し、車載機2との間で路車間通信を行う。
すなわち、処理プロセッサ23は、車載機2との間の路車間通信をビーコンヘッド8に行わせるための通信制御部としての機能を併有している。
Further, the processing processor 23 of the digital processing unit 18 executes a computer program stored in the storage device 24 to control the light receiving unit 17 and the light transmitting unit of the beacon head 8, and Car-to-vehicle communication.
That is, the processing processor 23 has a function as a communication control unit for causing the beacon head 8 to perform road-to-vehicle communication with the in-vehicle device 2.

そして、この路車間通信を行うに当たり、処理プロセッサ23は、自身が特定した車両位置に関する情報を、ダウンリンク切替後に送信するダウンリンク光DOに含めるようになっており、このダウンリンク光DOを受信した車載機2は、自身の車両Cの走行位置を認識することができる。
この場合、図3に示すように、分割領域UAi(i=1〜4)の基準位置Piからその下流側の所定位置P0(例えば、停止線50の位置)までの距離Li(i=1〜4)に関する情報を、ダウンリンク光DOに含ませることにしてもよい。
And in performing this road-to-vehicle communication, the processing processor 23 includes the information on the vehicle position specified by itself in the downlink light DO transmitted after downlink switching, and receives this downlink light DO. The in-vehicle device 2 can recognize the traveling position of the own vehicle C.
In this case, as shown in FIG. 3, the distance Li (i = 1 to 1) from the reference position Pi of the divided area UAi (i = 1 to 4) to the predetermined position P0 (for example, the position of the stop line 50) downstream thereof. Information regarding 4) may be included in the downlink optical DO.

〔増幅回路の回路構成(第1実施形態)〕
図6は、第1実施形態に係る増幅回路19の内部構成を示す回路図である。
なお、図6においては、後段増幅器29とコンパレータ21の出力波形を図示するために、前記アナログ加算器20(図4参照)の図示を省略してある。この点については、後述する第2実施形態の増幅回路19に関する図7、及び、第3実施形態に関するの図8の場合も同様である。
[Circuit Configuration of Amplifier Circuit (First Embodiment)]
FIG. 6 is a circuit diagram showing an internal configuration of the amplifier circuit 19 according to the first embodiment.
In FIG. 6, the analog adder 20 (see FIG. 4) is not shown in order to illustrate the output waveforms of the post-stage amplifier 29 and the comparator 21. This is the same in the case of FIG. 7 relating to the amplifier circuit 19 of the second embodiment described later and FIG. 8 relating to the third embodiment.

図6に示すように、この第1実施形態に係る各増幅回路19は、フォトダイオードPDi(i=1〜4)にそれぞれ接続されたn型MOSFET等の増幅素子よりなる前段増幅器28と、この前段増幅器28の出力電圧を更に増幅するオペアンプ等よりなる後段増幅器29と、これらの増幅器28,29間に設けられた、高強度光による出力レベルの変動を除去するための除去回路30と、後段増幅器29の更に後段に設けられたトラップ回路31とを備えている。   As shown in FIG. 6, each amplifier circuit 19 according to the first embodiment includes a preamplifier 28 composed of an amplifier element such as an n-type MOSFET connected to each of the photodiodes PDi (i = 1 to 4), A post-stage amplifier 29 composed of an operational amplifier or the like that further amplifies the output voltage of the pre-stage amplifier 28, a removal circuit 30 provided between these amplifiers 28 and 29 for removing output level fluctuations due to high intensity light, and a post-stage And a trap circuit 31 provided at a subsequent stage of the amplifier 29.

本実施形態の除去回路30は、直射日光やその反射光のような太陽光に由来する高強度光の受光に伴う出力レベルの変動(例えば、図9の異常出力成分y)を、前段増幅器28の出力から除去するためのものであり、具体的には、前段増幅器28と後段増幅器29との間に介在された差動出力回路32と、この差動出力回路32を構成するオペアンプ34の非反転入力端子と出力端子にフィードバック接続されたアナログ動作の積分回路(アナログ積分器)33とから構成されている。
上記差動出力回路32は、オペアンプ34と、入力側抵抗35と、フィードバック抵抗36とから構成されており、入力側抵抗35は、前段増幅器28の出力端子とオペアンプ34の反転入力端子に接続されている。
The removal circuit 30 of the present embodiment uses the pre-stage amplifier 28 to change the output level (for example, the abnormal output component y in FIG. 9) due to the reception of high-intensity light derived from sunlight such as direct sunlight or its reflected light. Specifically, the differential output circuit 32 interposed between the front-stage amplifier 28 and the rear-stage amplifier 29, and the non-operation of the operational amplifier 34 that constitutes the differential output circuit 32 are used. It is composed of an inverting input terminal and an analog operation integration circuit (analog integrator) 33 connected in a feedback manner to the output terminal.
The differential output circuit 32 includes an operational amplifier 34, an input-side resistor 35, and a feedback resistor 36. The input-side resistor 35 is connected to the output terminal of the preamplifier 28 and the inverting input terminal of the operational amplifier 34. ing.

フィードバック抵抗36は、上記オペアンプ34の出力端子とその反転入力端子とに接続され、これによって当該オペアンプ34に抵抗による負帰還がかけられている。図6に示す例では、入力側抵抗35とフィードバック抵抗36の抵抗値Rは同じ値であり、差動出力回路32には増幅機能がない。
このため、図6に示す差動出力回路32は、1対の入力端子間の差分を増幅せずにそのまま出力する差分演算機能を有する。
The feedback resistor 36 is connected to the output terminal of the operational amplifier 34 and its inverting input terminal, whereby negative feedback is applied to the operational amplifier 34 by a resistor. In the example shown in FIG. 6, the resistance value R of the input-side resistor 35 and the feedback resistor 36 are the same value, and the differential output circuit 32 has no amplification function.
For this reason, the differential output circuit 32 shown in FIG. 6 has a difference calculation function that outputs the difference between the pair of input terminals without amplification.

すなわち、差動増幅回路32の一方の入力端子への入力電圧(前段増幅器28の出力電圧)をVAとし、他方の入力端子への入力電圧(オペアンプ34の非反転入力端子への入力電圧)をVBとし、かつ、当該差動増幅回路32の出力電圧(オペアンプ34の出力電圧)をVCとすると、VC=VB−VAの関係が成立するようになっている。もっとも、図6に示す差動出力回路32において、フィードバック抵抗36の抵抗値を入力抵抗35の抵抗値よりも大きくすることで、増幅機能を持たせることもできる。
一方、前記アナログ積分器33は、オペアンプ37と、入力側抵抗38と、フィードバックコンデンサ39とから構成されており、入力側抵抗38は、前記差動出力回路32の出力端子と当該オペアンプ34の反転入力端子に接続されている。
In other words, the input voltage to one input terminal of the differential amplifier circuit 32 (output voltage of the preamplifier 28) is V A, and the input voltage to the other input terminal (input voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 34). It was a V B, and the output voltage of the differential amplifier circuit 32 (output voltage of the operational amplifier 34) and V C, the relationship of V C = V B -V a is adapted to hold. However, in the differential output circuit 32 shown in FIG. 6, an amplification function can be provided by making the resistance value of the feedback resistor 36 larger than the resistance value of the input resistor 35.
On the other hand, the analog integrator 33 is composed of an operational amplifier 37, an input side resistor 38, and a feedback capacitor 39. The input side resistor 38 is an inversion of the output terminal of the differential output circuit 32 and the operational amplifier 34. Connected to the input terminal.

フィードバックコンデンサ39は、上記オペアンプ37の出力端子とその反転入力端子とに接続され、これによって当該オペアンプ37にコンデンサによる負帰還がかけられている。
アナログ積分器33を構成するオペアンプ37の出力端子は、前記差動出力回路32を構成するオペアンプ34の非反転入力端子に繋がっている。また、このアナログ積分器33のRC時定数は、必要な出力成分である高周波成分(アップリンク光UOに含まれる信号出力成分)が平滑化され、かつ、高強度光の受光に伴う低周波成分のみが積算されるように設定されている。
The feedback capacitor 39 is connected to the output terminal of the operational amplifier 37 and its inverting input terminal, whereby negative feedback by the capacitor is applied to the operational amplifier 37.
The output terminal of the operational amplifier 37 constituting the analog integrator 33 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 34 constituting the differential output circuit 32. Further, the RC time constant of the analog integrator 33 is such that a high-frequency component which is a necessary output component (a signal output component included in the uplink light UO) is smoothed, and a low-frequency component accompanying reception of high-intensity light. Is set to be integrated.

このため、アナログ積分器33の出力電圧VBは、低周波成分が差動出力回路32の出力電圧VCに含まれていれば、その低周波成分の挙動にほぼ追従するが、差動出力回路32の出力電圧VCに含まれる高周波成分には追従しない。
従って、図6下段のタイムチャートに示すように、フォトダイオードPDiが高強度光を受光したために前段増幅器28の出力電圧VAが大きく変化しても、アナログ積分器33が低周波成分の変化に追従した出力電圧VBを出力する。
For this reason, the output voltage V B of the analog integrator 33 substantially follows the behavior of the low-frequency component if the low-frequency component is included in the output voltage V C of the differential output circuit 32, but the differential output The high frequency component included in the output voltage V C of the circuit 32 is not followed.
Therefore, as shown in the time chart at the bottom of FIG. 6, even if the output voltage V A of the front-stage amplifier 28 changes greatly because the photodiode PDi receives high-intensity light, the analog integrator 33 changes to the low-frequency component. The tracked output voltage V B is output.

そして、差動出力回路32によって差分VC(=VB−VA)が出力され、これによって前段増幅器28の出力電圧VAに含まれる信号出力成分のみが出力されることになる。
このように、本実施形態の除去回路30は、直射日光やその反射光といった太陽光に由来する高強度光の受光に伴う低周波成分VBを前段増幅器28の出力電圧VAから除去し、その除去後の差分VCを後段に出力する機能を有する。
Then, the differential output circuit 32 outputs the difference V C (= V B −V A ), whereby only the signal output component included in the output voltage V A of the pre-stage amplifier 28 is output.
Thus, the removal circuit 30 of the present embodiment removes the low-frequency component V B associated with the reception of high-intensity light derived from sunlight such as direct sunlight and its reflected light from the output voltage V A of the pre-amplifier 28, and outputting the difference V C after its removal in the subsequent stage.

もっとも、上記アナログ積分器33においては、低周波成分の急激な立ち上がりに対してある程度の追従時間を要するため、図6におけるVCの波形に示すように、実際の差分VCには多少の乱れ40が生じる。
前記トラップ回路31は、後段増幅器29の出力電圧に含まれる、発光ダイオード10が発光するダウンリンク光DOからの回り込み成分をフィルタリングするものであり、ダウンリンクに用いられる500kHzと1MHzの周波数帯の信号をカットするバンドパスフィルタにより構成されている。
However, since the analog integrator 33 requires a certain amount of follow-up time for a sudden rise of the low frequency component, the actual difference V C is somewhat disturbed as shown in the waveform of V C in FIG. 40 is produced.
The trap circuit 31 filters a sneak component from the downlink light DO emitted from the light emitting diode 10 included in the output voltage of the post-stage amplifier 29, and signals in the frequency bands of 500 kHz and 1 MHz used for the downlink. It is comprised by the band pass filter which cuts.

〔本実施形態の光受信回路の効果〕
以上の通り、本実施形態の光受信回路16によれば、太陽光に由来する高強度光によって生じる出力レベルの変動を前段増幅器28の出力から除去する除去回路30が設けられているので、フォトダイオードPDi(i=1〜4)が太陽光に由来する高強度光をアップリンク光UOと同時に受光しても、後段増幅器29が飽和レベルに達することがなく、後段増幅器29の飽和に伴う復調不能等の受信不良を未然に防止することができる。
[Effect of the optical receiver circuit of this embodiment]
As described above, according to the optical receiver circuit 16 of the present embodiment, the removal circuit 30 that removes the fluctuation of the output level caused by the high-intensity light derived from sunlight from the output of the preamplifier 28 is provided. Even if the diode PDi (i = 1 to 4) receives high-intensity light derived from sunlight at the same time as the uplink light UO, the post-stage amplifier 29 does not reach the saturation level, and the demodulation accompanying the saturation of the post-stage amplifier 29 It is possible to prevent reception failure such as inability.

また、本実施形態の光受信回路16によれば、後段増幅器29の出力レベルが低い状態から高い状態に急増する場合だけでなく、その出力レベルが高い状態から低い状態に急激に減少した場合でも、その変動を除去することができる。
すなわち、例えば、夏場の路面の照り返しで約2万ルクス程度の高強度光が定常的にビーコンヘッド8のフォトダイオードPDiに入射し、これによって増幅器28,29の出力電圧が飽和する手前で定常的に高いレベルになっていることがあるが、この場合に、暗色系の車両やその他の車両の影が通過して路面の照り返しが遮られても、定常的に高い出力レベルが急激に減少することがなくなり、出力レベルの急激な減少に伴う復調不良を防止することができる。
Further, according to the optical receiver circuit 16 of the present embodiment, not only when the output level of the post-amplifier 29 suddenly increases from a low state to a high state, but also when the output level rapidly decreases from a high state to a low state. That variation can be eliminated.
That is, for example, high-intensity light of about 20,000 lux is constantly incident on the photodiode PDi of the beacon head 8 due to the reflection of the road surface in summer, so that the output voltage of the amplifiers 28 and 29 saturates before the saturation. However, in this case, even if the shadow of a dark-colored vehicle or other vehicle passes and the reflection of the road surface is interrupted, the high output level steadily decreases rapidly. Thus, it is possible to prevent a demodulation failure caused by a rapid decrease in the output level.

また、本実施形態の光受信回路16によれば、光受信部17のアナログ加算器20が、各フォトダイオードPDi(i=1〜4)の出力信号を1つのアナログ加算信号S1に加算し、デジタル処理部18の処理プロセッサ23が、上記アナログ加算信号S1からコンパレータ21で生成されたデジタル信号S2に基づいてデータ信号を再生するので、フォトダイオードPDiごとに生成される複数のデジタル信号の中から正しい信号を選択するという複雑なロジックを、デジタル処理部18に実装する必要がない。
このため、光受信回路16の実装がより簡便になり、当該回路16の製作コストを低減することができる。
Further, according to the optical receiver circuit 16 of the present embodiment, the analog adder 20 of the optical receiver 17 adds the output signal of each photodiode PDi (i = 1 to 4) to one analog addition signal S1, Since the processing processor 23 of the digital processing unit 18 reproduces the data signal based on the digital signal S2 generated by the comparator 21 from the analog addition signal S1, the processing signal 23 is selected from a plurality of digital signals generated for each photodiode PDi. There is no need to implement complicated logic for selecting a correct signal in the digital processing unit 18.
For this reason, the optical receiver circuit 16 can be mounted more easily, and the manufacturing cost of the circuit 16 can be reduced.

また、本実施形態の光受信回路16によれば、通常よりも高速の路車間通信が可能な光ビーコン4を実現できるという利点もある。
すなわち、フォトダイオードは一般にコンデンサ成分(キャパシタンス)のインピーダンスを有することから、受光領域が大きいほど時定数も大きくなり、出力信号(電気信号)の立ち上がり時間や立ち下がり時間が鈍るという特質がある。
Further, according to the optical receiving circuit 16 of the present embodiment, there is an advantage that the optical beacon 4 capable of road-to-vehicle communication at a speed higher than usual can be realized.
That is, since the photodiode generally has an impedance of a capacitor component (capacitance), the larger the light receiving region, the larger the time constant, and the characteristic is that the rise time and fall time of the output signal (electric signal) are dull.

この点、本実施形態の光受信回路16では、アップリンク領域UAで車載機2が発光した光信号(アップリンク光UO)を受光するに当たって、領域UAを分割してなる分割領域UA1〜UA4に対応して、複数のPDi(i=1〜4)に分割している。このため、アップリンク領域UA全体をフォローする受光領域を有する1つのフォトダイオードを使用する場合に比べて、光信号に対する出力信号(電気信号)の応答時間が短くなる。   In this regard, in the optical receiving circuit 16 of the present embodiment, when receiving the optical signal (uplink light UO) emitted from the vehicle-mounted device 2 in the uplink area UA, the divided areas UA1 to UA4 are divided into areas UA1 to UA4. Correspondingly, it is divided into a plurality of PDi (i = 1 to 4). For this reason, the response time of the output signal (electric signal) with respect to the optical signal is shortened as compared with the case of using one photodiode having a light receiving area that follows the entire uplink area UA.

従って、PDiの分割数を多くするほど信号処理も高速に行え、光ビーコン4においてもMbpsオーダの高速通信が可能になる。
一方、フォトダイオードの受光領域が小さい場合には、ノイズレベルに対する信号の大きさ(S/N比)も小さくなってしまうが、本実施形態の光受信回路16のように、複数のPDi(i=1〜4)に対応する出力信号を加算するようにすれば、それらの受光領域を合計した1個のフォトダイオードと同等のS/N比を得ることができる。
Therefore, as the number of divisions of PDi is increased, the signal processing can be performed at high speed, and the optical beacon 4 can perform high-speed communication of Mbps order.
On the other hand, when the light receiving area of the photodiode is small, the signal magnitude (S / N ratio) with respect to the noise level also becomes small, but a plurality of PDi (i) as in the optical receiving circuit 16 of the present embodiment. If the output signals corresponding to = 1 to 4) are added, it is possible to obtain an S / N ratio equivalent to that of one photodiode obtained by adding up the light receiving areas.

〔増幅回路の回路構成(第2実施形態)〕
図7は、第2実施形態に係る増幅回路19の内部構成を示す回路図である。
この第2実施形態の増幅回路19(図7)が第1実施形態の増幅回路19(図6)と異なる点は、高強度光によって生じる出力成分の検出回路が、前記アナログ積分器33の代わりにローパスフィルタ42で構成されている点にある。
[Circuit Configuration of Amplifier Circuit (Second Embodiment)]
FIG. 7 is a circuit diagram showing an internal configuration of the amplifier circuit 19 according to the second embodiment.
The amplifier circuit 19 (FIG. 7) of the second embodiment is different from the amplifier circuit 19 (FIG. 6) of the first embodiment in that a detection circuit for an output component generated by high-intensity light replaces the analog integrator 33. The low-pass filter 42 is used.

このローパスフィルタ42は、接地コンデンサ43と、これに接続された抵抗44とからなるRCフィルタで構成され、抵抗44の一端は前段増幅器28の出力端子に接続されている。
このフィルタ42のRC時定数は、前段増幅器28の出力に含まれる高強度光の受光に伴う低周波成分は通過させるが、必要な出力成分である高周波成分(アップリンク光UOに含まれる信号出力成分)は通過させないように設定されている。
The low-pass filter 42 includes an RC filter including a grounding capacitor 43 and a resistor 44 connected thereto, and one end of the resistor 44 is connected to the output terminal of the pre-stage amplifier 28.
The RC time constant of the filter 42 allows a low-frequency component accompanying the reception of high-intensity light included in the output of the preamplifier 28 to pass therethrough, but a high-frequency component that is a necessary output component (signal output included in the uplink light UO). The component) is set not to pass.

また、ローパスフィルタ42の出力端子は、オペアンプを倍率1の反転増幅器として用いた反転回路45の入力端子に接続されている。なお、この反転回路45の代わりに電圧フォロアを用いても良い。
このため、図7下段のタイムチャートに示すように、フォトダイオードPDiが高強度光を受光したために前段増幅器28の出力電圧VAが大きく変化しても、ローパスフィルタ42の後段の反転回路45が低周波成分の変化に追従した出力電圧Bを出力する。
The output terminal of the low-pass filter 42 is connected to the input terminal of an inverting circuit 45 using an operational amplifier as an inverting amplifier with a magnification of 1. A voltage follower may be used instead of the inverting circuit 45.
For this reason, as shown in the time chart of the lower stage of FIG. 7, even if the output voltage V A of the front-stage amplifier 28 changes greatly because the photodiode PDi receives high-intensity light, the inversion circuit 45 in the rear stage of the low-pass filter 42 Output voltage B following the change of the low frequency component is output.

上記反転回路45の出力端子は、差動増幅回路32を構成するオペアンプ34の非反転入力端子に接続されている。このため、その差動出力回路32によって差分VC(=VB−VA)が出力され、これによって前段増幅器28の出力電圧VAに含まれる信号出力成分のみが出力されることになる。
このように、この第2実施形態の除去回路30も、直射日光やその反射光といった太陽光に由来する高強度光の受光に伴う低周波成分VBを前段増幅器28の出力電圧VAから除去し、その除去後の差分VCを後段に出力する機能を有する。
The output terminal of the inverting circuit 45 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 34 constituting the differential amplifier circuit 32. For this reason, the differential output circuit 32 outputs the difference V C (= V B −V A ), whereby only the signal output component included in the output voltage V A of the pre-stage amplifier 28 is output.
As described above, the removal circuit 30 of the second embodiment also removes the low-frequency component V B accompanying the reception of high-intensity light derived from sunlight, such as direct sunlight and its reflected light, from the output voltage V A of the preamplifier 28. and has a function of outputting the difference V C after its removal in the subsequent stage.

〔増幅回路の回路構成(第3実施形態)〕
図8は、第3実施形態に係る増幅回路19の内部構成を示す回路図である。
この第3実施形態の増幅回路19(図8)が第1実施形態の増幅回路19(図6)と異なる点は、高強度光によって生じる出力成分の検出回路として、前記アナログ積分器33の代わりに、前段増幅器28の出力をデジタル変換したデジタル信号に基づいて高強度光によって生じる出力成分を検出し、検出した当該出力成分を差動出力回路32の入力端子に入力するデジタル回路46を採用している点にある。
[Circuit Configuration of Amplifier Circuit (Third Embodiment)]
FIG. 8 is a circuit diagram showing an internal configuration of the amplifier circuit 19 according to the third embodiment.
The amplifier circuit 19 (FIG. 8) according to the third embodiment is different from the amplifier circuit 19 (FIG. 6) according to the first embodiment in that the analog integrator 33 is used as a detection circuit for an output component generated by high-intensity light. In addition, a digital circuit 46 that detects an output component generated by high-intensity light based on a digital signal obtained by digitally converting the output of the pre-stage amplifier 28 and inputs the detected output component to the input terminal of the differential output circuit 32 is employed. There is in point.

すなわち、このデジタル回路46は、前段増幅器28の出力をデジタル変換するA/Dコンバータ47と、このコンバータ47の後段に接続されたデジタル処理部(CPU)48と、このデジタル処理部48の後段に接続されたD/Aコンバータ49とから構成されており、D/Aコンバータ49の出力端子は差動出力回路32を構成するオペアンプ34の非反転入力端子に接続されている。
また、デジタル処理部48は、A/Dコンバータ47からのデジタル信号に基づいて低周波成分の値をリアルタイムに演算し、この演算結果は、D/Aコンバータ49でアナログ信号に変換されてオペアンプ34の非反転入力端子に入力される。
That is, the digital circuit 46 includes an A / D converter 47 that digitally converts the output of the pre-stage amplifier 28, a digital processing unit (CPU) 48 connected to the subsequent stage of the converter 47, and a subsequent stage of the digital processing unit 48. The D / A converter 49 is connected, and the output terminal of the D / A converter 49 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 34 constituting the differential output circuit 32.
Further, the digital processing unit 48 calculates the value of the low frequency component in real time based on the digital signal from the A / D converter 47, and the calculation result is converted into an analog signal by the D / A converter 49, and the operational amplifier 34. Is input to the non-inverting input terminal.

このため、差動出力回路32によって差分VC(=VB−VA)が出力され、これによって前段増幅器28の出力電圧VAに含まれる信号出力成分のみが出力される。
このように、この第3実施形態の除去回路30も、直射日光やその反射光といった太陽光に由来する高強度光の受光に伴う低周波成分VBを前段増幅器28の出力電圧VAから除去し、その除去後の差分VCを後段に出力する機能を有する。
Therefore, the differential output circuit 32 outputs the difference V C (= V B −V A ), and thereby only the signal output component included in the output voltage V A of the pre-stage amplifier 28 is output.
Thus, the removal circuit 30 of the third embodiment also removes the low-frequency component V B accompanying the reception of high-intensity light derived from sunlight, such as direct sunlight and its reflected light, from the output voltage V A of the preamplifier 28. and has a function of outputting the difference V C after its removal in the subsequent stage.

〔その他の変形例〕
本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、増幅回路19が2つの増幅器28,29を含んでいる関係で、除去回路30を前段増幅器28と後段増幅器29との間に配置しているが、当該除去回路30は、フォトダイオードPDiと前段増幅器28の間に配置してもよいし、後段増幅器29の後段に配置してもよい。また、増幅回路19を構成する増幅器は、3つ以上あってもよいし、1つだけでもよい。
[Other variations]
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, since the amplifier circuit 19 includes two amplifiers 28 and 29, the removal circuit 30 is disposed between the front-stage amplifier 28 and the rear-stage amplifier 29. Further, it may be arranged between the photodiode PDi and the pre-stage amplifier 28, or may be arranged after the post-stage amplifier 29. Further, the amplifier circuit 19 may include three or more amplifiers or only one amplifier.

また、上記実施形態では、フォトダイオード11が複数に分割されたいわゆるPD分割タイプの光ビーコン4の場合を例示しているが、フォトダイオード11が分割されていない通常の光ビーコンにも本発明を採用することができる。   Further, in the above embodiment, the case of the so-called PD division type optical beacon 4 in which the photodiode 11 is divided into a plurality of parts is illustrated, but the present invention is also applied to a normal optical beacon in which the photodiode 11 is not divided. Can be adopted.

更に、本発明の光受信回路は、光ビーコン4だけでなく車載機2(図3参照)に搭載することもできる。すなわち、光ビーコン4と路車間通信する車載機2には、ビーコンヘッド8の発光ダイオード10がダウンリンク領域UAに向けて照射したダウンリンク光DOを受信する光受信回路が必要であるが、かかる車載機2の光受信回路に本発明を適用することにしてもよい。
また、本発明の光受信回路は、光ビーコン4や車載機2だけでなく、光通信を行うその他の無線通信装置に採用することもできる。
Furthermore, the optical receiver circuit of the present invention can be mounted not only on the optical beacon 4 but also on the vehicle-mounted device 2 (see FIG. 3). That is, the vehicle-mounted device 2 that performs road-to-vehicle communication with the optical beacon 4 requires an optical receiving circuit that receives the downlink light DO that is emitted toward the downlink area UA by the light emitting diode 10 of the beacon head 8. You may decide to apply this invention to the optical receiver circuit of the vehicle equipment 2.
The optical receiver circuit of the present invention can be employed not only in the optical beacon 4 and the in-vehicle device 2 but also in other wireless communication devices that perform optical communication.

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。It is a block diagram which shows the whole structure of a road-vehicle communication system. 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. 光受信回路の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of an optical receiver circuit. (a)はアナログ加算器の回路図であり、(b)は検波回路の回路図である。(A) is a circuit diagram of an analog adder, and (b) is a circuit diagram of a detection circuit. 第1実施形態に係る増幅回路の内部構成を示す回路図である1 is a circuit diagram showing an internal configuration of an amplifier circuit according to a first embodiment. 第2実施形態に係る増幅回路の内部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the internal structure of the amplifier circuit which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る増幅回路の内部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the internal structure of the amplifier circuit which concerns on 3rd Embodiment. 光ビーコンにおける従来の光受信部の回路構成を概略的に示す図であり、(a)は平常時の回路動作、(b)は高強度光が入射した場合の回路動作を示す。It is a figure which shows schematically the circuit structure of the conventional optical receiving part in an optical beacon, (a) shows circuit operation in normal time, (b) shows circuit operation in case high intensity light injects.

符号の説明Explanation of symbols

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
10 発光ダイオード
11 フォトダイオード
16 光受信回路
17 光受信部
18 デジタル処理部
19 増幅回路
28 前段増幅器
29 後段増幅器
30 除去回路
32 差動出力回路
33 アナログ積分器(検出回路)
42 ローパスフィルタ(検出回路)
46 デジタル回路(検出回路)
C 車両
A 通信領域
UA アップリンク領域
DA ダウンリンク領域
UO アップリンク光
DO ダウンリンク光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Vehicle equipment 4 Optical beacon 7 Beacon controller 8 Beacon head 10 Light emitting diode 11 Photodiode 16 Optical receiving circuit 17 Optical receiving part 18 Digital processing part 19 Amplifying circuit 28 Previous stage amplifier 29 Rear stage amplifier 30 Removal circuit 32 Differential output circuit 33 Analog Integrator (detection circuit)
42 Low-pass filter (detection circuit)
46 Digital circuit (detection circuit)
C Vehicle A Communication area UA Uplink area DA Downlink area UO Uplink light DO Downlink light

Claims (8)

無線通信のための光信号を受光して電気信号に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードの出力を増幅する1つ又は複数の増幅器と、
太陽光に由来する高強度光によって生じる出力レベルの変動を前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力から除去する除去回路と、
を備えていることを特徴とする光受信回路。
A photodiode that receives an optical signal for wireless communication and converts it into an electrical signal;
One or more amplifiers for amplifying the output of the photodiode;
A removal circuit for removing fluctuations in the output level caused by high-intensity light derived from sunlight from the output of the photodiode or the amplifier;
An optical receiver circuit comprising:
前記出力レベルの変動には、次の(a)又は(b)のいずれかの場合若しくはこれらの双方の場合が含まれる請求項1に記載の光受信回路。
(a) 定常的に低い出力レベルが高強度光によって急激に上昇する場合
(b) 高強度光の受光で生じていた定常的に高い出力レベルが急激に減少する場合
The optical receiving circuit according to claim 1, wherein the fluctuation of the output level includes one of the following cases (a) and (b) or both cases.
(A) When a constantly low output level suddenly increases due to high-intensity light (b) When a constantly high output level suddenly decreases due to reception of high-intensity light
前記除去回路は、前記高強度光によって生じる出力成分を検出して出力する検出回路と、1対の入力端子とこの端子間の差分又はこの差分を増幅した信号を出力する出力端子とを有する差動出力回路とからなり、
この差動出力回路の一方の入力端子に前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力が入力され、他方の入力端子に前記検出回路の出力が入力されている請求項1又は2に記載の光受信回路。
The removal circuit includes a detection circuit that detects and outputs an output component generated by the high-intensity light, and a difference having a pair of input terminals and an output terminal that outputs a difference between the terminals or a signal obtained by amplifying the difference. Dynamic output circuit,
The optical receiver circuit according to claim 1, wherein an output of the photodiode or the amplifier is input to one input terminal of the differential output circuit, and an output of the detection circuit is input to the other input terminal.
前記検出回路は、前記差動出力回路の出力端子と他方の入力端子にフィードバック接続されたアナログ積分器よりなる請求項3に記載の光受信回路。   4. The optical receiver circuit according to claim 3, wherein the detection circuit includes an analog integrator that is feedback-connected to an output terminal of the differential output circuit and the other input terminal. 5. 前記検出回路は、前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力から必要出力成分をカットして前記高強度光によって生じる出力成分を取り出し、取り出した当該出力成分を前記差動出力回路の他方の入力端子に入力するローパスフィルタよりなる請求項3に記載の光受信回路。   The detection circuit cuts out a required output component from the output of the photodiode or the amplifier to extract an output component generated by the high-intensity light, and inputs the extracted output component to the other input terminal of the differential output circuit The optical receiver circuit according to claim 3, comprising a low-pass filter. 前記検出回路は、前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力をデジタル変換したデジタル信号に基づいて前記高強度光によって生じる出力成分を検出し、検出した当該出力成分を前記差動出力回路の他方の入力端子に入力するデジタル回路よりなる請求項3に記載の光受信回路。   The detection circuit detects an output component generated by the high-intensity light based on a digital signal obtained by digitally converting the output of the photodiode or the amplifier, and detects the detected output component on the other input terminal of the differential output circuit 4. The optical receiver circuit according to claim 3, further comprising a digital circuit that inputs to the optical circuit. 道路の所定範囲に設定された通信領域において、車両に搭載された車載機と光信号による路車間通信を行う光ビーコンであって、
前記通信領域に含まれるアップリンク領域で前記車載機が発光したアップリンク光を受信する光受信回路を備えており、
前記光受信回路が、前記アップリンク光を受光して電気信号に変換するフォトダイオードと、このフォトダイオードの出力を増幅する1つ又は複数の増幅器と、太陽光に由来する高強度光によって生じる出力レベルの変動を前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力から除去するための除去回路と、を有することを特徴とする光ビーコン。
In a communication area set in a predetermined range of a road, an optical beacon that performs road-to-vehicle communication with an in-vehicle device mounted on a vehicle and an optical signal,
An optical receiving circuit that receives the uplink light emitted by the in-vehicle device in the uplink region included in the communication region;
The optical receiver circuit receives the uplink light and converts it into an electrical signal, one or more amplifiers that amplify the output of the photodiode, and an output generated by high-intensity light derived from sunlight An optical beacon comprising: a removal circuit for removing level fluctuations from the output of the photodiode or the amplifier.
道路の所定範囲に設定された通信領域において、路側に設置された光ビーコンのビーコンヘッドと光信号による路車間通信を行う、車両に搭載された車載機であって、
前記通信領域に含まれるダウンリンク領域に向かって前記ビーコンヘッドが発光したダウンリンク光を受信する光受信回路を備えており、
前記光受信回路が、前記ダウンリンク光を受光して電気信号に変換するフォトダイオードと、このフォトダイオードの出力を増幅する1つ又は複数の増幅器と、太陽光に由来する高強度光によって生じる出力レベルの変動を前記フォトダイオード又は前記増幅器の出力から除去するための除去回路と、を有することを特徴とする車載機。
In a communication area set in a predetermined range of a road, an in-vehicle device mounted on a vehicle that performs road-to-vehicle communication using an optical signal with a beacon head of an optical beacon installed on a road side,
An optical receiving circuit that receives downlink light emitted by the beacon head toward a downlink area included in the communication area;
A photodiode that receives the downlink light and converts it into an electrical signal, one or a plurality of amplifiers that amplify the output of the photodiode, and an output generated by high-intensity light derived from sunlight An in-vehicle device comprising: a removal circuit for removing level fluctuation from the output of the photodiode or the amplifier.
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