JP2000182190A - 通信装置および通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車線ごとに異なるデータを送信することがで
きる光ビーコンにおいて隣接する車線におけるダウンリ
ンク光の干渉を防止する。 【解決手段】 全車線において共通する共通情報をすべ
ての車線へ伝送した後、第１車線および第３車線のみデ
ータを伝送し、第２車線および第４車線ではデータの伝
送を停止させる。次に、第２車線および第４車線でデー
タを伝送し、第１車線および第３車線ではデータの伝送
を停止させる。このような制御を行なうことで、隣り合
う車線のダウンリンク光が干渉し合うことが防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は通信装置および通
信システムに関し、特に２以上の車線を有する道路に設
置され、車両との間で交通情報の通信を行なう通信装置
および通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より道路に設置され、通行する車両
に対して交通情報などを送信する光ビーコン（通信装置
の一種）が知られている。

【０００３】図１２は、従来の光ビーコンの正面図であ
る。図を参照して、光ビーコンは、交通情報を登録する
中央装置１００と、中央装置１００からの情報を受けて
光ビーコンの制御を行なう光ビーコン制御部１０２と、
ＬＥＤを用いてそれぞれの車線へ信号（データ）を送信
するためのヘッドＨ１〜Ｈ４とから構成される。ヘッド
Ｈ１〜Ｈ４は各々第１〜第４車線へ信号を送信する。信
号の送信には近赤外線が用いられる。車両Ｖに搭載され
た通信装置１０４は、ヘッドＨ１〜Ｈ４のいずれかから
の信号を受信する。このヘッドＨ１〜Ｈ４から通信装置
１０４への光を「ダウンリンク光」という。

【０００４】図１３および図１４は、ヘッドＨ１〜Ｈ４
の１つのダウンリンク光が通信装置に届く範囲を示した
図であり、図１３は正面図（図１２と同じ方向から見た
図）、図１４は側面図である。ヘッドＨ１〜Ｈ４は、路
面から５．５ｍ（図１２参照）の高さに取付けられてい
る。車両Ｖに搭載された通信装置１０４が路面から約１
ｍの高さに取付けられることを考慮して、図１３および
図１４にはヘッドＨ１〜Ｈ４の下４．５ｍまでの範囲が
示されている。図示される三角形の範囲内での光が一定
パワー以上となるように通信は行なわれる。

【０００５】図１５は、ヘッドＨ１〜Ｈ４による信号
（データ）の伝送方式を説明するための図である。光ビ
ーコンでは、符号化形式としてマンチェスター方式が採
用されている。マンチェスター方式とは、「０」と
「１」とを位相変化の方向により区別する方式である。
マンチェスター方式のデータの中にはクロック成分が含
まれる。この光ビーコンでは、滅灯→点灯により「０」
を表し、点灯→滅灯により「１」を表している。このよ
うに光ビーコンは、光の点灯および滅灯によりデータを
伝送するため、異なるデータを送信するためのダウンリ
ンク光同士が重なると干渉によりデータエラーが生じ
る。

【０００６】図１６は、ダウンリンク光同士の干渉を説
明するための図である。図において横軸は車線の幅員方
向の位置を、縦軸はダウンリンク光のパワーを示してい
る。

【０００７】車線の幅員方向の位置が０ｍである場所
は、第１車線に設けられたヘッドＨ１の真下の場所を示
している。ヘッドＨ１によるダウンリンク光のパワーが
実線で示され、ヘッドＨ２によるダウンリンク光のパワ
ーが点線で示されている。

【０００８】もしも、ヘッドＨ１とヘッドＨ２とで異な
るデータを伝送した場合、車線幅員方向の位置がａ〜ｂ
ｍである領域においてデータの干渉が生じる。この領域
を「通信不可領域」という。

【０００９】通信不可領域を車両が走行した場合、デー
タの通信ができないため、サービスの低下につながるこ
ととなる。そのような問題を防ぐために、ヘッドＨ１〜
Ｈ４のすべてにおいて同一のデータを送り、データの干
渉をなくすことで通信不可領域をなくすことが行なわれ
ている。

【００１０】図１７は、通信不可領域をなくすことがで
きる光ビーコンのヘッドが送信するデータを示す図であ
る。図を参照して、第１〜第４車線のすべてにおいて、
同一時刻に同一のデータの伝送が行なわれている。すな
わち、同じタイミングでヘッドＨ１〜Ｈ４のそれぞれか
ら共通情報、データＡ、データＢ、データＣおよびデー
タＤが順に送信される。

【００１１】ここに共通情報とは、周辺道路の渋滞、事
故、工事などの全車線に共通な情報である。

【００１２】データＡ〜Ｄはそれぞれ第１〜第４車線用
のデータであり、これらのデータは車線別情報とも呼
ぶ。車線別情報として以下のような情報がある。

【００１３】（１） 車両からのリクエストに対するレ
スポンスデータ。 たとえば、目的地への経路情報、公共車両にのみ送信す
る情報など、車両からの信号を受信する受信装置を光ビ
ーコンに設け、受信された情報に応答して送られるデー
タである。

【００１４】（２） 走行している車線に固有の情報。 たとえば、右折車線へ右折後の道路状況をより詳細に送
信するためのデータである。このようなデータは直進車
線や左折車線には必要ないからである。同様に、直進、
左折車線にはそれらの車線用のデータが車線別情報とし
て送られる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ビーコンは、ダウンリンク領域の制限により、走行し
ている車両へ送信できるデータ量は１０ｋｂｙｔｅ以下
とする必要があるという問題点があった。

【００１６】したがって、図１７の共通情報からデータ
Ｄまでのデータ量を１０ｋｂｙｔｅとし、共通情報から
データＤまでの５つのデータのサイズを等しくすると、
１つのデータ量は２ｋｂｙｔｅとなってしまう。

【００１７】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたものであり、伝送できるデータの量を増やすこ
とができる通信装置および通信システムを提供すること
を目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明のある局面に従うと、通信装置は、第１の車線
へ信号を送信するための第１の送信機と、第１の車線の
隣の第２の車線へ信号を送信するための第２の送信機
と、第１の送信機による送信が行なわれているときに第
２の送信機による送信を停止させる停止手段とを備え
る。

【００１９】この発明の他の局面に従うと通信システム
は、上述の通信装置と、車両に搭載され通信装置からの
信号を受信する受信装置とを備える。

【００２０】これらの発明に従うと、第１の送信機によ
る送信が行なわれているときに第２の送信機による送信
を停止させるため、データの干渉をなくすことができ、
かつ伝送するデータの量を増やすことができる。

【００２１】この発明のさらに他の局面に従うと、通信
装置は、第１の車線へ信号を送信するための第１の送信
機と、第１の車線の隣の第２の車線へ信号を送信するた
めの第２の送信機と、第１の車線からの信号を受信する
第１の受信機と、第２の車線からの信号を受信する第２
の受信機と、第１の受信機による信号の受信に応答して
第１の送信機を用いた送信が行なわれるように第１の送
信機を制御する制御手段であって、第２の受信機の受信
状態に応じて第１の送信機による送信の方法が変化する
ように制御を行なう制御手段とを備える。

【００２２】この発明のさらに他の局面に従うと、通信
システムは、上記通信装置と、車両に搭載され、通信装
置へ信号を送信し、通信装置からの信号を受信する車載
機とを備える。

【００２３】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］第１の実施
の形態における光ビーコンは、データの干渉をなくすた
め車線別情報を流している間は隣接する車線へのデータ
送信を停止させることを特徴としている。

【００２４】本実施の形態における光ビーコンの装置構
成は、図１２に示される光ビーコンと同じであるため、
ここでの説明を繰返さない。光ビーコン制御部１０２
は、図１に示されるように、ヘッドＨ１〜Ｈ４によるデ
ータ伝送を行なう。すなわちデータ伝送は、以下のステ
ップにより行なわれる。

【００２５】（１） まずすべての車線において共通情
報を送信する。 （２） 次に、第１および第３車線においてそれぞれの
車線別情報（データＡおよびデータＣ）を送信する。そ
の間、第２および第４車線では通信を停止させる。

【００２６】（３） 次に第２および第４車線において
それぞれの車線別情報（データＢおよびデータＤ）が伝
送される。その際、第１および第３車線において通信は
行なわれない。

【００２７】以上のように、光ビーコン制御部１０２に
より、１つのヘッドによるデータの送信が行なわれてい
る間に、そのヘッドの隣にあるヘッドによる送信が停止
させられる。このような方法をとることにより、従来の
方法に比べ各車線において車線別情報を２倍の量送信す
ることが可能となる。

【００２８】［第２の実施の形態］図２は、第２の実施
の形態における光ビーコンの正面図である。この光ビー
コンは、図１２の光ビーコンと比較して、それぞれの車
線に存在する車両からの信号を受信する受信部Ｓ１〜Ｓ
４をさらに備える。

【００２９】受信部Ｓ1 〜Ｓ４は、光ビーコン制御部１
０２に接続される。受信部Ｓ１〜Ｓ４は、各々第１〜第
４車線からの信号を受信する。

【００３０】車両Ｖには、通信機能を有する車載機２０
０が搭載される。図３は、車載機２００の構成を示すブ
ロック図である。図を参照して、車載機は光ビーコンの
受信部Ｓ１〜Ｓ４に対して送信を行なう送信装置２０３
と、光ビーコンのヘッドＨ１〜Ｈ４からの信号を受信す
る受信装置２０５と、ＧＰＳ（グローバルポジショニン
グシステム）装置２０７と、受信装置２０５により受信
された交通情報などを考慮した地図を表示するディスプ
レイ２０９と、装置全体の制御を行なうＣＰＵ２０１
と、目的地などの入力を行なう入力装置２１１と、地図
データなどを記憶するＣＤ−ＲＯＭ２１３と、ナビゲー
ションのためのプログラムを記憶するＲＯＭ２１５と、
プログラム実行の際のワークエリアなどを構成するＲＡ
Ｍ２１７とから構成される。

【００３１】図４は、光ビーコンと車載機２００との間
で行なわれる通信を示すフローチャートである。図を参
照して、ステップＳ１０１で光ビーコンはヘッドＨ１〜
Ｈ４を用いて常に共通情報を送信し続ける。

【００３２】ステップＳ１０３で車載機２００の受信装
置２０５が共通情報を受信したのであれば、ステップＳ
１０５で送信装置２０３を用いたアップリンク送信が行
なわれる。アップリンクとは、車載機２００から光ビー
コンへ送られる信号であり、車両のＩＤ番号や、車両の
目的地の情報や、データ（ダウンリンク光）を要求する
信号などが含まれる。

【００３３】ステップＳ１０７において光ビーコンでア
ップリンクの受信が行なわれる。ステップＳ１０９で、
受信部Ｓ１〜Ｓ４のうちどの受信部でアップリンクの受
信が行なわれたかが判定され、これにより車両の存在す
る車線が識別される。

【００３４】ステップＳ１１１で、アップリンクに対し
て送信すべきデータ（リクエストデータ）の送信準備が
行なわれる。

【００３５】ステップＳ１１３で、車両が存在すると識
別された車線の隣の車線の受信部がアップリンクを受信
しているかが判定される。

【００３６】ステップＳ１１５でリクエストデータの送
信が行なわれる。このとき、車両が存在すると識別され
た車線の隣の車線の受信機がアップリンクを受信してい
るのであれば、ダウンリンク光を車線別に時間差で送信
する。このダウンリンク光は車線別情報である。

【００３７】一方、車両が存在すると識別された車線の
隣の車線の受信機がアップリンクを受信していないので
あれば、アップリンクを受信していない受信機の車線に
おけるダウンリンク光の送信を中止する。これにより車
両が存在すると識別された車線においては、ダウンリン
ク光の干渉が起きないため車線別情報を長時間にわたり
送信することが可能となる。

【００３８】ステップＳ１１７で車載機２００において
リクエストデータの受信が行なわれる。

【００３９】ステップＳ１１９で、一定時間経過後にリ
クエストデータの送信が停止される。

【００４０】図５は、車両が存在すると識別された車線
の隣の車線の受信機がアップリンクを受信している場合
における、ダウンリンク光の送信タイミングを示す図で
ある。

【００４１】まず、ヘッドＨ１〜Ｈ４のすべてが用いら
れて共通情報が送信される。その後、受信部Ｓ１、Ｓ２
およびＳ３によるアップリンクの受信が行なわれた場
合、第１車線〜第３車線のすべてにおいて隣の車線の受
信部でアップリンクが受信されたこととなるため、ダウ
ンリンク光が車線別に時間差で送信される。すなわち、
車線別情報を送信する期間がＴ１〜Ｔ２の２つに分割さ
れ、Ｔ１でデータＡおよびデータＣが、Ｔ２でデータＢ
のみが、それぞれの車線で送信される。

【００４２】図６を参照して、受信部Ｓ１、Ｓ２および
Ｓ４によりアップリンクの受信が行なわれたのであれ
ば、第１車線および第２車線では車線別情報を送信する
期間がＴ４とＴ５の２つに分割され、それぞれの期間で
データＡおよびデータＢの送信が行なわれる。

【００４３】一方、第４車線では隣の受信部Ｓ３でアッ
プリンクの受信が行なわれていないため、車線別情報送
信期間のすべてにおいてデータＤの受信が行なわれる。

【００４４】図７を参照して、受信部Ｓ２のみによりア
ップリンクの受信が行なわれたのであれば、ヘッドＨ２
により車線別情報送信期間中、データＢの送信が行なわ
れる。

【００４５】このようにして、本実施の形態において
は、隣り合う車線同士でのダウンリンク光の干渉が防止
される。また、アップリンクの受信が行なわれない車線
があれば、車線別情報を送信する期間を長くすることが
できる。

【００４６】また、図５では車線別情報送信期間を２分
割することとしたが、図８に示されるように、４分割す
ることによりデータの送信を行なうようにしてもよい。

【００４７】［第３の実施の形態］第３の実施の形態に
おける光ビーコンのハードウェア構成は第２の実施の形
態におけるそれと同一であるのでここでの説明を繰返さ
ない。

【００４８】図９は、本実施の形態における光ビーコン
と車載機２００との間で行なわれる通信を示すフローチ
ャートである。このフローチャートにおいては、図４の
ステップＳ１１５の代わりにステップＳ１１５ａが実行
される。

【００４９】ステップＳ１１５ａでは、リクエストデー
タの送信が行なわれる。このとき、車両が存在すると識
別された車線の隣の車線の受信部がアップリンクを受信
しているのであれば、そのままリクエストデータが各車
線で送信される。

【００５０】一方、識別された車線の隣の車線の受信部
がアップリンクを受信していないのであれば、アップリ
ンクを受信していない受信機の車線におけるダウンリン
ク光の送信を中止する。

【００５１】本実施の形態においては、たとえばすべて
の車線においてアップリンクが受信されたのであれば、
図１０に示されるように共通情報の後に、各車線で別々
のデータＡ〜Ｄが送信されることになる。このような場
合においては、通信不可領域が発生することを避けるこ
とはできない。

【００５２】しかしながら、図１１を参照して、たとえ
ば第３車線でアップリンクが受信されなかったのであれ
ば、第１、第２および第４車線においてデータＡ、Ｂお
よびＤが送信される。このとき、第１車線と第２車線と
の間ではダウンリンク光の干渉を防ぐことはできない
が、第２車線と第３車線の間および第３車線と第４車線
の間ではダウンリンク光の干渉を防ぐことができる。こ
のようにして、本実施の形態においてもダウンリンク光
の干渉による悪影響を少なくしながら、車線別情報の送
信時間を長くすることができる。

【００５３】なお、上述の実施の形態においては第１〜
第４車線が存在する道路を例にとって説明したが、車線
の数はこれに限られるものではなく、２車線以上の道路
であれば本発明を実施することができる。

【００５４】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説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よ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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における光ビーコン
の制御方法を説明するための図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態における光ビーコン
の正面図である。

【図３】車載機２００の構成を示すブロック図である。

【図４】第２の実施の形態における光ビーコンと車載機
との間で行なわれる通信を説明するためのフローチャー
トである。

【図５】第１〜第３車線でアップリンクが受信されたと
きの処理を示す図である。

【図６】第１、第２および第４車線でアップリンクが受
信されたときの状態を示す図である。

【図７】第２車線のみでアップリンクが受信された状態
を示す図である。

【図８】第２の実施の形態における変形例を示す図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施の形態における光ビーコン
と車載機との間で行なわれる通信を示すフローチャート
である。

【図１０】第３の実施の形態における光ビーコンの動作
を説明するための第１の図である。

【図１１】第３の実施の形態における光ビーコンの動作
を説明するための第２の図である。

【図１２】光ビーコンの具体例を示す正面図である。

【図１３】ダウンリンク光の到達する範囲の例を示す正
面図である。

【図１４】ダウンリンク光の到達する範囲の例を示す側
面図である。

【図１５】光ビーコンが送信するデータを説明するため
の図である。

【図１６】通信不可領域について説明するための図であ
る。

【図１７】従来の光ビーコンで送信されるデータを説明
するための図である。

【符号の説明】

１００ 中央装置 １０２ 光ビーコン制御部 ２００ 通信装置 ２０３ 送信装置 ２０５ 受信装置 Ｈ１〜Ｈ４ ヘッド Ｓ１〜Ｓ４ 受信部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の車線へ信号を送信するための第１
   の送信機と、 前記第１の車線の隣の第２の車線へ信号を送信するため
   の第２の送信機と、 前記第１の送信機による送信が行なわれているときに、
   前記第２の送信機による送信を停止させる停止手段とを
   備えた、通信装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の通信装置と、 車両に搭載され、前記通信装置からの信号を受信する受
   信装置とを備えた、通信システム。
3. 【請求項３】 第１の車線へ信号を送信するための第１
   の送信機と、 前記第１の車線の隣の第２の車線へ信号を送信するため
   の第２の送信機と、 前記第１の車線からの信号を受信する第１の受信機と、 前記第２の車線からの信号を受信する第２の受信機と、 前記第１の受信機による信号の受信に応答して前記第１
   の送信機を用いた送信が行なわれるように前記第１の送
   信機を制御する制御手段であって、前記第２の受信機の
   受信状態に応じて前記第１の送信機による送信の方法が
   変化するように制御を行なう制御手段とを備えた、通信
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の通信装置と、 車両に搭載され前記通信装置へ信号を送信し、前記通信
   装置からの信号を受信する車載機とを備えた、通信シス
   テム。