JP2004272797A - 光学式地点マーカ装置及び車両用受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設置が容易で、信頼性の高い通信を行う光学式地点マーカ装置を提供すること。
【解決手段】地点マーカ13は、駆動信号を生成する送信回路20と、前記駆動信号に基づき点灯駆動されて第1,第2赤外線信号を送信する第1,第2赤外線LED21,22とを備えて、道路12に埋設される。そして、地点マーカ13は、地点マーカ13の設置位置を通過する車両11に前記第1,第2赤外線信号を送信することで、該車両11に該設置位置から所定距離離れた位置の道路情報を提供する。
【選択図】 図1
【解決手段】地点マーカ13は、駆動信号を生成する送信回路20と、前記駆動信号に基づき点灯駆動されて第1,第2赤外線信号を送信する第1,第2赤外線LED21,22とを備えて、道路12に埋設される。そして、地点マーカ13は、地点マーカ13の設置位置を通過する車両11に前記第1,第2赤外線信号を送信することで、該車両11に該設置位置から所定距離離れた位置の道路情報を提供する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式地点マーカ装置及び車両用受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、交差点での衝突事故を防止するため、交差点の存在をある程度離れた位置から車両の乗員に知らせる方法として、夜間に発光する発光ダイオードを備えた信号装置を交差点中央の路面に埋設する方法が多用されている(例えば、特許文献1)。この方法においては、乗員はその発光を目視することにより交差点の存在を知ることになるが、昼間では有効でなく、また、そもそも乗員が十分な注意を払っていない場合や交差点に接近するまでに十分な減速がされていない場合には、十分な効果が得られない。
【0003】
そこで、従来、車両に搭載した受信装置に信号機又は路上等の交差点付近に設置された送信装置から発せられる信号を受信させ、その信号に基づいて車両の乗員に対して各種道路情報等を提供する方法が提案されている(例えば、特許文献2,3)。
【0004】
さらに、この方法を発展させて、車両の動作を制御する制御部や警報装置などが、道路情報等を取得する受信装置からの指示に基づいて、車両の動作を制御する方法や警報音を発生する方法等が提案されている(例えば、特許文献4,5)。
【0005】
【特許文献1】
実開昭56−171806号公報(第1頁)
【特許文献2】
特開2000−82194号公報
【特許文献3】
特開2001−67585号公報
【特許文献4】
特開平7−168993号公報(第4―7頁、第2図)
【特許文献5】
特開2002−163788号公報(第3―4頁、第2図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の方法では、車両に対し道路情報を提供するにあたって、電波を使用して無線通信を行っていたので、設置コストや検出性能に問題があった。
【0007】
また、電波を広範囲に渡って送信するために、例えば支柱などを立設するなどして送信装置を支持させたりする必要があった。このため、信号機等のない場所においては、信号機の代わりに支柱等を道路又は道路脇等に設置し、その上に送信装置を備えなくてはならず、手間及び設置コストがさらに大きくなっていた。
【0008】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両への情報提供にあたって設置が容易で、信頼性の高い通信を行うことができる光学式地点マーカ装置及び車両用受信装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、駆動信号を生成する信号生成手段と、前記駆動信号に基づき点灯駆動されて光信号を送信する発光素子とを備えて道路に埋設され、設置位置を通過する車両に前記光信号を送信することで、該車両に該設置位置から所定距離離れた位置の道路情報を提供することを要旨とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、前記発光素子は複数であって、互いに異なる方向に前記光信号を送信することを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、前記発光素子は、前記道路の延設方向の一方及び他方にそれぞれ前記光信号を送信する対をなし、前記信号生成手段は、前記対をなす発光素子が互いに異なる光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを要旨とする。
【0011】
請求項4に記載の発明は、前記信号生成手段は、前記対をなす発光素子が互いに異なる周波数変調で光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを要旨とする。
【0012】
請求項5に記載の発明は、前記信号生成手段は、前記対をなる発光素子の少なくとも一方が、前記設置位置から所定距離離れた位置の付帯情報を変調した光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを要旨とする。
【0013】
請求項6に記載の発明は、前記発光素子が光信号を送信する方向を指し示す矢印が標示されていることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、車両に搭載され、請求項1〜6のいずれかに記載の光学式地点マーカ装置の設置位置を通過することで、前記発光素子が送信する光信号を受信し、該設置位置から該車両の進行方向に所定距離離れた位置の道路情報を取得することを要旨とする。
【0014】
(作用)
請求項1又は2に記載の発明によれば、設置位置を通過する車両に対し該設置位置から所定距離離れた位置の道路情報を提供するにあたって、発光素子により送信される光信号を採用したことで耐久性に優れた信頼性の高い通信が実現される。また、設置にあたっては、道路に埋設すればよいため、例えば支柱などを立設するなどしてこれに支持させたりする場合に比べて設置コストの増大も抑制される。また、発光素子を使用したので、電波等により信号を送信する方式に比べ、小型で且つ受信エリアを限定し易くなる。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、対をなす発光素子が道路の延設方向の一方及び他方に互いに異なる光信号を送信することで、設置位置を通過してこれらを順次受信する車両に対し、光信号の切り替わりに基づき精度高く当該設置位置を検出させることができる。そして、当該車両に対し、情報提供の位置(設置位置から所定距離離れた位置)を正確に把握させることができる。
【0016】
請求項4に記載の発明によれば、設置位置を通過してこれらを順次受信する車両に対し、光信号の周波数の相違に基づき容易にこれらの識別をさせることができる。
【0017】
請求項5に記載の発明によれば、設置位置を通過してこれらを順次受信する車両に対し、一方の光信号に含まれる付帯情報に基づき容易にこれらの識別をさせることができる。また、当該車両に対し上記付帯情報を提供することで、当該位置についてより豊富な情報を把握させることができる。
【0018】
請求項6に記載の発明によれば、矢印が指し示す方向を視認することで光学式地点マーカ装置の設置方向を容易に理解することができる。
請求項7に記載の発明によれば、車両では、設置が容易で、信頼性の高い通信を行うことができる光学式地点マーカ装置により道路情報が取得される。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第一実施形態)
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図面に従って説明する。
【0020】
図1は、道路情報通信システムの概略構成図である。
車両11が通行する道路12には、赤外線を照射することによって光信号を送信する光学式地点マーカ装置としての地点マーカ13が埋設されており、車両11の先端には、地点マーカ13から送信された光信号を受信する車両用受信装置としての受信装置14が備えられている。受信装置14は、車両11に備えられた警報装置15、車速計測装置16等と接続されている。
【0021】
まず、地点マーカ13について説明する。
この道路情報通信システムにおいて、地点マーカ13は、情報提供に係る位置から道路12の延設方向に一定距離離れた位置に埋設されるようになっている。具体的には、図2に示すように、情報提供に係る位置が一時停止線17であるとして地点マーカ13は、この一時停止線17から道路12の延設方向に一定距離D離れた位置に埋設される。いうまでもなく、この地点マーカ13の設置位置は、一時停止線17によって規制される道路12の車線において手前側の位置となる。また、この地点マーカ13の設置位置は、一時停止線17によって規制される道路12の車線において横幅方向略中央の位置に埋設される。尚、第一実施形態においては、距離Dは固定値であり、どの道路12に地点マーカ13を設置する場合でも、一時停止線17から一定距離Dはなれた位置に地点マーカ13が埋設される。
【0022】
この地点マーカ13は、図3,4に示すように、電力を供給する電源19と、該電源19から電力の供給を受けて駆動する信号生成手段としての送信回路20と、該送信回路20から入力される駆動信号に基づいて赤外線を照射する発光素子としての第1,第2赤外線LED(発光ダイオード)21,22等を備えている。尚、図3に示すように、送信回路20及び電源19は道路12の中に埋設された部分に配置され、第1,第2赤外線LED21,22は道路12より上部に光を照射するように配置されている。そして、第1,第2赤外線LED21,22は、光透過性を有する蓋体18によって覆われている。
【0023】
電源19は、送信回路20と接続されており、該送信回路20に対して常に電力を供給する。
図4に示すように、送信回路20は、送信クロックを発生する発振回路23、送信クロックを所定の周波数に変調する第1,第2分周回路24,25、入力された周波数に基づいて第1,第2赤外線LED21,22を発光させる第1,第2ドライブ回路26,27から構成されている。
【0024】
発振回路23は、電源19と接続されており、該電源19から電力が供給されることで、送信クロックを発生する。発振回路23は、第1,第2分周回路24,25と接続されており、発生した送信クロックを第1,第2分周回路24,25にそれぞれ入力する。
【0025】
第1分周回路24は、第1ドライブ回路26と接続されており、入力された送信クロックを所定の周波数f1の電気信号に変調し、該第1ドライブ回路26に入力する。
【0026】
第1ドライブ回路26は、第1分周回路24から入力された周波数f1の電気信号に基づいて、第1の駆動信号を作成する。第1ドライブ回路26は、第1赤外線LED21と接続されており、該第1の駆動信号を第1赤外線LED21に入力する。
【0027】
第2分周回路25も第1分周回路24と同様に、第2ドライブ回路27と接続されており、入力された送信クロックを第1分周回路24が変調した周波数f1と異なる所定の周波数f2の電気信号に変調し、該第2ドライブ回路27に入力する。
【0028】
第2ドライブ回路27は、第2分周回路25から入力された周波数f2の電気信号に基づいて、第2の駆動信号を作成する。第2ドライブ回路27は、第2の発光素子としての第2赤外線LED22と接続されており、該第2の駆動信号を第2赤外線LED22に入力する。
【0029】
次に、第1,第2赤外線LED21,22について説明する。
第1赤外線LED21は、送信回路20から第1の駆動信号が入力されると、該第1の駆動信号に基づいて赤外線を照射し、第1の光信号としての第1赤外線信号を送信する。同様に、第2赤外線LED22は、送信回路20から第2の駆動信号が入力されると、該第2の駆動信号に基づいて赤外線を照射し、第2の光信号としての第2赤外線信号を送信する。
【0030】
ここで、第1,第2赤外線LED21,22が第1,第2赤外線信号を送信することができる範囲について説明する。
第1赤外線LED21は、第1の照射範囲29において一定レベルの振幅を有した赤外線を照射する様に、単体又は複数のLEDによるアレー構造で、必要な放射指向性を実現する。この第1の照射範囲29は、設置位置を通過する車両11の受信装置14が第1赤外線信号を受信(認識)することが可能な範囲である。図1に示すように、第1赤外線LED21は、車両11の進行方向後方、つまり、地点マーカ13から一時停止線17に向かう方向とは反対方向に向かって赤外線を照射しており、第1の照射範囲29は、地点マーカ13の設置位置より反一時停止線17側に形成されている。
【0031】
同様に、第2赤外線LED22は、第2の照射範囲30において一定レベルの振幅を有した赤外線を照射する様に、単体又は複数のLEDによるアレー構造で、必要な放射指向性を実現する。この第2の照射範囲30は、設置位置を通過する車両11の受信装置14が第2赤外線信号を受信(認識)することが可能な範囲である。図1に示すように、第2赤外線LED22は、車両11の進行方向前方、つまり、地点マーカ13から一時停止線17側に向かって赤外線を照射しており、第2の照射範囲30は、地点マーカ13の設置位置より一時停止線17側に形成されている。
【0032】
また、第1の照射範囲29は、地点マーカ13の設置位置を中心として、第2の照射範囲30と対称となる範囲である。さらに、第1の照射範囲29と、第2の照射範囲30とは重複する範囲が無く、車両11が道路12に沿って進行している限り、受信装置14は、第1赤外線LED21が送信する第1赤外線信号と、第2赤外線LED22が送信する第2赤外線信号を個別に受信する。
【0033】
従って、車両11が一時停止線17方向に進行する場合には、例えば、受信装置14は、第1の照射範囲29を通過してから第1,第2赤外線LED21,22から送信された第1,第2赤外線信号が共に受信できない(認識できない)範囲を通過し、その後、第2の照射範囲30を通過する。このとき、車両11は、第1,第2赤外線LED21,22から送信された第1,第2赤外線信号が共に受信できない範囲を通過する間に地点マーカ13の設置位置を通過することになる。逆に、車両11が交差点から離れる方向に進行する場合、つまり、一時停止線17から地点マーカ13方向に進行する場合には、第2の照射範囲30を通過してから第1,第2赤外線LED21,22から送信された第1,第2赤外線信号が共に受信できない範囲を通過し、その後、第1の照射範囲29を通過する。
【0034】
また、第1,第2赤外線LED21,22は、車両11に備えられる受信装置14において第1,第2赤外線信号が受信しやすくなるように、道路12から鋭角αをもって上方に赤外線を照射している。さらに、図6に示すように、第1,第2赤外線LED21,22は、道路12の車線内における車両11の横ずれを考慮して、道路12の横幅方向に広がるように第1,第2赤外線信号を送信する。詳しくは、第1,第2赤外線LED21,22の前面には、レンズが備えられており、第1,第2赤外線LED21,22が該レンズを通して赤外線を照射することにより道路の横幅方向に照射範囲を広げている。
【0035】
尚、図5に示すように、地点マーカ13の蓋体18上面には地点マーカ13の設置方向を指し示す印としての矢印18aが標示されている。地点マーカ13の設置にあたっては、車両11の進行方向に合わせて矢印18aの先端を一時停止線17に向けることで、一時停止線17に近い位置には第2赤外線LED22が、一時停止線17に遠い位置には第1赤外線LED21が配置されるように方向合わせができるようになっている。つまり、道路の延設方向に沿って矢印18aの先端を一時停止線17に向けるように地点マーカ13を埋設すると、第1赤外線LED21は反一時停止線17側に向かって、第2赤外線LED22は一時停止線17側に向かって、赤外線を照射する。
【0036】
次に、車両11に備えられた各種装置について説明する。図1に示すように、車両11は、第1,第2赤外線信号を受信し、処理する受信装置14、該受信装置14から入力された制御信号に基づいて音声出力を行い乗員に対して報知する警報装置15、該受信装置14に対して車速を入力する車速計測装置16等が備えられている。
【0037】
まず、警報装置15及び車速計測装置16について説明する。
警報装置15は、受信装置14に接続されており、該受信装置14から制御信号が入力される。また、警報装置15は、所定の音声データのパターンを複数記憶しており、受信装置14から入力された制御信号に基づいて、音声データのパターンを組み合わせて合成音声を作成し、該合成音声を音声出力する。
【0038】
車速計測装置16は、車輪の回転数を計測しており、該回転数から車速を算出する。また、該車速計測装置16は、受信装置14に接続されており、該算出した車速を受信装置14に入力する。
【0039】
次に、車両11に備えられた受信装置14について説明する。
受信装置14は、図7に示す受信部31と図8に示す制御部32とから構成される。
【0040】
受信部31について説明する。図7に示すように、受信部31は、赤外線透過フィルタ板33、フォトデテクター34、増幅器35、第1,第2帯域通過フィルタ36,37、第1,第2レベル判定回路38,39によって構成される。
【0041】
赤外線透過フィルタ板33は、フォトデテクター34に装着されており、車両11に対して照射された光の中から主に赤外線特有の波長を持つ光を通過させて該フォトデテクター34に入力する。従って、赤外線透過フィルタ板33は、地点マーカ13からの第1,第2赤外線信号を通過させてフォトデテクター34に入力する。
【0042】
フォトデテクター34は、入力された光信号を検出し、電気信号に変換する機能が備えられている。該フォトデテクター34は、増幅器35に接続されており、該増幅器35に変換した電気信号を入力する。従って、フォトデテクター34は、第1赤外線信号が入力されると、該第1赤外線信号を周波数f1の電気信号に変換して、増幅器35に入力する。同様に、フォトデテクター34は、第2赤外線信号が入力されると、該第2赤外線信号を周波数f2の電気信号に変換して、増幅器35に入力する。
【0043】
増幅器35は、入力された電気信号を増幅する機能が備えられている。該増幅器35は、第1帯域通過フィルタ36及び第2帯域通過フィルタ37と接続されており、増幅した電気信号を第1帯域通過フィルタ36及び第2帯域通過フィルタ37に入力する。
【0044】
第1帯域通過フィルタ36は、第1レベル判定回路38に接続されており、増幅器35から入力された電気信号の中から予め決められた周波数帯域の電気信号を通過させて該第1レベル判定回路38に入力する。具体的には、第1帯域通過フィルタ36は、周波数f1周辺の狭帯域の電気信号を通過させる。従って、第1レベル判定回路38には、周波数f1周辺の狭帯域の電気信号が入力される。
【0045】
同様に、第2帯域通過フィルタ37は、第2レベル判定回路39に接続されており、増幅器35から入力された電気信号の中から予め決められた周波数帯域の電気信号を通過させて該第2レベル判定回路39に入力する。具体的には、第2帯域通過フィルタ37は、周波数f2周辺の狭帯域の電気信号を通過させる。従って、第2レベル判定回路39には、周波数f2周辺の狭帯域の電気信号が入力される。いうまでもなく、第1帯域通過フィルタ36及び第2帯域通過フィルタ37を通過する電気信号の各周波数帯域は、互いに異なる帯域である。
【0046】
第1レベル判定回路38は、制御部32に接続されており、所定の値以上の振幅を有する電気信号が入力されることでレベルが切り替わる第1出力信号を該制御部32に入力する。この第1出力信号は、所定の値以上の振幅を有する電気信号が入力されることでLレベルからHレベルに切り替わるようになっている(図9参照)。尚、本実施形態においては、第1レベル判定回路38は、第1帯域通過フィルタ36を介して電気信号が入力されるので、所定の値以上の振幅を有する電気信号はほぼ確実に周波数f1の電気信号である。
【0047】
同様に、第2レベル判定回路39は、制御部32に接続されており、所定の値以上の振幅を有する電気信号が入力されることでレベルが切り替わる第2出力信号を該制御部32に入力する。この第2出力信号は、所定の値以上の振幅を有する電気信号が入力されることでLレベルからHレベルに切り替わるようになっている(図9参照)。尚、本実施形態においては、第2レベル判定回路39は、第2帯域通過フィルタ37を介して電気信号が入力されるので、所定の値以上の振幅を有する電気信号はほぼ確実に周波数f2の電気信号である。
【0048】
次に、受信部31が、第1,第2赤外線信号を受信し、制御部32に第1,第2出力信号を入力するまでの流れについて説明する。
地点マーカ13から送信された第1,第2赤外線信号は、赤外線透過フィルタ板33を通過し、フォトデテクター34によって検出される。フォトデテクター34は、検出した第1,第2赤外線信号をそれぞれ周波数f1,f2の電気信号に変換して増幅器35に入力する。
【0049】
増幅器35は、入力された電気信号を増幅し、該第1帯域通過フィルタ36を介して第1レベル判定回路38に入力する。ここで、第1帯域通過フィルタ36は、周波数f1周辺の狭帯域の電気信号を通過させるので、第1レベル判定回路38に入力される電気信号で、所定の値以上の振幅を有する電気信号は、周波数f1の電気信号である。つまり、増幅器35から周波数f1の電気信号が入力されると、第1レベル判定回路38は、第1出力信号を制御部32に入力する。
【0050】
また、増幅器35は、入力された電気信号を増幅し、該第2帯域通過フィルタ37を介して第2レベル判定回路39に入力する。第2帯域通過フィルタ37は、周波数f2周辺の狭帯域の電気信号を通過させて第2レベル判定回路39に入力する。そして、第2レベル判定回路39は、所定の値以上の振幅を有した電気信号(即ち、周波数f2の電気信号)が入力されると、第2出力信号を制御部32に入力する。
【0051】
従って、受信部31は、第1赤外線信号を受信すると、制御部32に第1出力信号を入力し、第2赤外線信号を受信すると、制御部32に第2出力信号を入力する。
【0052】
次に、受信装置14の制御部32について説明する。制御部32は、受信部31から受信した第1,第2出力信号及び車速計測装置16からの車速信号に基づいて各種演算を行うとともに、制御部32に接続されている警報装置15を制御する。
【0053】
図8に示すように、制御部32には、各種プログラムや各種情報が記憶されている記憶手段としてのROM(Read Only Memory)40が備えられている。また、制御部32には、プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)41と、CPU41がプログラムを実行するために利用する一時記憶手段としてのレジスタ42が備えられている。
【0054】
CPU41は、受信部31と接続されており、該受信部31から別の入力経路を介して第1出力信号及び第2出力信号が個別に入力される。そして、CPU41は、入力された第1出力信号及び第2出力信号を区別して検知する。具体的には、図9に示すように第1赤外線信号の受信により第1出力信号がLレベルからHレベルに立ち上がると、制御部32のCPU41は、第1出力信号の入力が開始されたことを検知する。また、同様に、第2赤外線信号の受信により第2出力信号がLレベルからHレベルに立ち上がると、制御部32のCPU41は、第2出力信号の入力が開始されたことを検知する。
【0055】
ROM40には、警報装置15を制御するためのマーカ受信処理、交差点通過判定処理、交差点支援処理等に関するプログラム及び該プログラムを処理するために必要な初期データ(地点マーカ13から一時停止線17までの距離D等)が記憶されている。
【0056】
まず、図10のフローチャートに基づきマーカ受信処理について説明する。この処理は、車両11の進行方向を判断し、地点マーカ13の設置位置の通過時点及び現時点での一時停止線17までの残存距離を取得する処理である。
【0057】
図9に示すように、この処理は、少なくとも第1出力信号がHレベルからLレベルに切り替わり、且つ、第2出力信号がLレベルからHレベルに立ち上がることで起動される。これにより、制御部32のCPU41はROM40からマーカ受信処理に関するプログラムを読み出し、該プログラムを実行する。なお、これら第1及び第2出力信号の推移は、CPU41により別のプログラムにて定期的に監視されている。そして、CPU41は、第1出力信号がHレベルからLレベルに切り替わることで当該時点を第1出力信号の入力終了時T1としてレジスタ42に記憶するようになっている。また、同様に、CPU41は、第2出力信号がLレベルからHレベルに立ち上がることで当該時点を第2出力信号の入力開始時T2としてレジスタ42に記憶するようになっている。
【0058】
まず、CPU41は、マーカ受信処理に関するプログラムに基づいて、レジスタ42から入力終了時T1及び入力開始時T2を読み込む(ステップ101)。次に、CPU41は、第1出力信号の入力終了時T1と、第2出力信号の入力開始時T2とを比較する(ステップ102)。そして、CPU41は、第1出力信号の入力終了時T1が第2出力信号の入力開始時T2よりも遅ければ、第2出力信号が入力されてから第1出力信号が入力されたと判断する。即ち、CPU41は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17から離れていく方向に進行していると判断する。そして、CPU41は、マーカ受信処理を終了する。
【0059】
CPU41は、第1出力信号の入力終了時T1が第2出力信号の入力開始時T2よりも早ければ、第1出力信号が入力されてから第2出力信号が入力されたと判断する。即ち、CPU41は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17に向かって進行していると判断する。
【0060】
そして、CPU41は、第1出力信号の入力終了時T1と第2出力信号の入力開始時T2との中間時点を演算し、該中間時点を車両11が地点マーカ13の設置位置を通過した通過時点T0とする。
【0061】
ここで、第1出力信号の入力終了時T1と第2出力信号の入力開始時T2との中間時点を通過時点T0とするのは、第1の照射範囲29は、地点マーカ13の設置位置を中心として第2の照射範囲30と対称の範囲であるからである。さらに、付け加えると、車両11が、第1の照射範囲29を通過してから第2の照射範囲30に到達するまでにかかる時間は、車速が変化するにはほんの僅かな時間であるので、車速がほぼ一定とみなすことができるからである。従って、CPU41は、第1の照射範囲29を通過してから第2の照射範囲30に到達する間の中間時点を車両11が地点マーカ13の設置位置を通過した通過時点T0としている。
【0062】
そして、CPU41は、ROM40に記憶されている地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dを読み出す。そして、そのときにおける車速を車速計測装置16から取得し、該車速と通過時点T0から現時点までの経過時間とを積算した補正値Pを算出する。そして、該距離Dから補正値Pを減算した数値を現時点における車両11から一時停止線17までの残存距離Lとしてレジスタ42に記憶する(ステップ103)。
【0063】
尚、残存距離Lを算出するにあたって、車両11が第1の照射範囲29を通過してから第2の照射範囲30に到達するまでの間は、ほんの僅かな時間が経過するだけであるので、通過時点T0における車速と、現時点(即ち、補正値Pを算出している時点)における車速とではほとんど変化しない。従って、現時点における車速を通過時点T0から現時点までの平均速度として取り扱い、地点マーカ13の設置位置から現時点まで車両11が進行した距離、即ち、補正値Pを算出し、該補正値Pを地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dから減算した数値を一時停止線17までの残存距離Lとしている。
【0064】
また、CPU41は、これから車両11が地点マーカ13から一時停止線17に向かって進行することを示す交差点フラグをオンにする。尚、交差点フラグの状態は、レジスタ42に記憶されている。さらに、CPU41は、レジスタ42に記憶される支援レベルを0レベルとして記憶する(ステップ103)。そして、マーカ受信処理を終了する。
【0065】
次に、交差点通過判定処理について説明する。図11は、交差点通過判定処理を示すフローチャートである。
交差点通過判定処理は、地点マーカ13の設置位置を通過してから一時停止線17を通過するまでの間で、現在車両11がどの地点にいるか判断するための処理であり、CPU41が所定時間ごと(本実施形態においては、0.1秒ごと)に交差点通過判定処理に関するプログラムを実行することで処理される。
【0066】
詳述すると、制御部32のCPU41は、交差点通過判定処理に関するプログラムを実行すると、まず、交差点フラグがオンであるか否か判断する(ステップ201)。
【0067】
交差点フラグがオフである場合、CPU41は、交差点通過判定処理に基づいて、車両11は地点マーカ13を通過していないか、あるいは一時停止線17に向かう方向に進んでいないと判断し、交差点通過判定処理を終了する。
【0068】
交差点フラグがオンである場合、CPU41は、交差点通過判定処理に基づいて、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過して一時停止線17に向かう方向に進行していると判断する。
【0069】
そして、CPU41は、レジスタ42に記憶される前回交差点通過判定処理を実行した時点から今回交差点通過判定処理を呼び出した時点までの間(具体的には、0.1秒間)における車両11の走行距離Mを取得する。
【0070】
この走行距離Mは、車速計測装置16から取得した車速から算出した数値である。詳しくは、CPU41は、前回交差点通過判定処理を実行した時点から今回交差点通過判定処理を呼び出した時点までの間における車速及び経過時間を積算して走行距離Mを取得する。
【0071】
車両11の走行距離Mを取得した後、CPU41は、レジスタ42に記憶されている残存距離Lから走行距離Mを減算した数値を現時点における残存距離Lとしてレジスタ42に更新記憶し、それとともに、レジスタ42に記憶されている走行距離Mを0にする(ステップ202)。
【0072】
そして、CPU41は、現時点における残存距離Lを所定値と比較し、支援レベルを変更する(ステップ203〜208)。
具体的には、まず、CPU41は、残存距離Lが一時停止線17の存在を知らせるために必要だと思われる距離である所定値L1(0<L1)未満か否か判断する(ステップ203)。所定値L1未満でなければ(ステップ203においてNO)、CPU41は、支援レベルを変更せずに、即ち、支援レベルを0レベルにしたまま、交差点通過判定処理を終了する。
【0073】
残存距離Lが所定値L1未満であれば(ステップ203においてYES)、CPU41は、レジスタ42に記憶されている支援レベルを1レベルに変更する(ステップ204)。
【0074】
支援レベルを1レベルに変更した後、CPU41は、残存距離Lが一時停止線17の直前であることを示す距離である所定値L2(0<L2<L1)未満か否か判断する(ステップ205)。残存距離Lが所定値L2未満でなければ(ステップ205においてNO)、CPU41は、支援レベルを変更せずに、即ち、支援レベルを1レベルにしたまま、交差点通過判定処理を終了する。
【0075】
残存距離Lが所定値L2未満であれば(ステップ205においてYES)、CPU41は、レジスタ42に記憶されている支援レベルを2レベルに変更する(ステップ206)。
【0076】
支援レベルを2レベルに変更した後、さらに、CPU41は、残存距離Lが、車両11が一時停止線17を通過したことを示す距離である所定値L3(L3<0)未満か否か判断する(ステップ207)。
【0077】
残存距離Lが所定値L3未満でないならば(ステップ207においてNO)、CPU41は、支援レベルを変更せずに、即ち、支援レベルを2レベルにしたまま、交差点通過判定処理を終了する。
【0078】
残存距離Lが所定値L3未満であれば(ステップ207においてYES)、CPU41は、レジスタ42に記憶されている支援レベルを0レベルに変更し、交差点フラグレジスタをオフにする(ステップ208)。即ち、残存距離Lが所定値L3未満である場合、制御部32は、車両11が交差点を通過したと判断する。
【0079】
次に、交差点支援処理について説明する。図12は、交差点支援処理を示すフローチャートである。
交差点支援処理は、支援レベルに基づいて乗員に対してメッセージを出力するように警報装置15を制御する処理であり、CPU41が交差点支援処理に関するプログラムを所定時間(本実施形態においては、0.1秒)ごとに実行することで処理される。
【0080】
CPU41は、交差点支援処理に関するプログラムを実行すると、まず、レジスタ42に記憶されている支援レベルを読み出し、さらに、車速計測装置16から現在の車両11の速度を取得する。
【0081】
次に、CPU41は、支援レベルが1レベルであり、かつ、車速がV1を超えるか否か判断する(ステップ301)。
CPU41は、支援レベルが1レベルであり、かつ、車速がV1を超えると判断すると(ステップ301においてYES)、警報装置15に対して「一時停止です」等の情報提供メッセージを音声出力するように制御信号を入力する(ステップ302)。警報装置15は、制御部32からの制御信号を受けて、記憶されている音声データのパターンを組み合わせ、「一時停止です」等の情報提供メッセージを音声出力し、乗員に対して道路12の情報を提供する。その後、CPU41は、交差点支援処理を終了する。
【0082】
CPU41は、支援レベルが1レベルでない、又は車速がV1を超えないと判断すると(ステップ301においてNO)、次に、支援レベルが2レベルであり、かつ、車速がV2(V2<V1)を超えるか否か判断する(ステップ303)。
【0083】
CPU41は、支援レベルが2レベルであり、かつ、車速がV2を超えると判断すると(ステップ303においてYES)、警報装置15に対して「徐行して左右に注意してください」等の注意メッセージを音声出力するように制御信号を入力する(ステップ304)。警報装置15は、制御部32からの制御信号を受けて、記憶されている音声データのパターンを組み合わせ、「徐行して左右に注意してください」等の注意メッセージを音声出力し、乗員に対して注意を促す。その後、制御部32は、交差点支援処理を終了する。
【0084】
CPU41は、支援レベルが2レベルでない、又は車速がV2を超えないと判断すると(ステップ303においてNO)、そのまま交差点支援処理を終了する。
【0085】
次に、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過してから音声メッセージが発生するまでの流れについて説明する。
車両11が第1の照射範囲29を通過し、第2の照射範囲30を通過すると、車両11の受信装置14の受信部31は、第1赤外線LED21から第1赤外線信号を受信してから第2赤外線LED22から第2赤外線信号を受信する。それに伴い、受信部31は、第1出力信号を入力してから第2出力信号を制御部32に入力する。
【0086】
制御部32は、第1出力信号が入力されてから第2出力信号が入力されると、マーカ受信処理に関するプログラムに基づいて、車両11がこれから一時停止線17に向かって進行すると判断する。そして、制御部32は、第1出力信号の入力が開始されてから第2出力信号の入力が終了するまでの間で、第1出力信号又は第2出力信号のどちらも検出しなかった期間の中間時点を算出する。そして、制御部32は、該中間時点を車両11が地点マーカ13の設置位置を通過した通過時点として取り扱う。
【0087】
次に、制御部32は、交差点通過判定処理に関するプログラムに基づいて、一時停止線17までの車両11の位置を、車速により導き出した車両11の走行距離M等を予め決められた地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dから減算することで算出する。
【0088】
そして、制御部32は、交差点支援処理に関するプログラムに従って、一時停止線17までの車両11の位置と車速から、警報装置15を制御してメッセージを音声出力し、乗員に対して注意を促す。
【0089】
以上詳述したように第一実施形態は、以下の特徴を有する。
(1)地点マーカ13に光信号である第1,第2赤外線信号を送信する第1,第2赤外線LED21,22を備えた。そして、地点マーカ13は、車両11に対して第1,第2赤外線信号を送信することで、車両11に対してその設置位置から進行方向に距離Dのところに一時停止線17が存在することの道路情報を提供した。このため、指向性を限定しやすく、小型で低価格な赤外線LEDによる光通信にて情報提供を行うことが可能となる。さらに、地点マーカ13を道路12に埋設したので、地点マーカ13を設置するために柱を立てる必要がなく、設置コストを低減することができる。また、信号機や電柱がない交差点や曲がり角などにも容易に設置することができる。
【0090】
(2)地点マーカ13に第1赤外線信号を送信する第1赤外線LED21と、該第1赤外線信号と異なる周波数の第2赤外線信号を送信する第2赤外線LED22を備えた。そして、車両11が該地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17に進行する際には、該第1赤外線信号を受信した後に、第2赤外線信号を受信するように第1赤外線LED21及び第2赤外線LED22を地点マーカ13に配置した。このため、第1,第2赤外線信号の切り替わりを調べる、つまり、第1,第2赤外線信号を受信した時点の順番を調べることで、車両11が地点マーカ13を通過して、一時停止線17に向かって進行しつつあるか否か、即ち、車両11の進行方向を判断することができる。このため、地点マーカ13は、車両11の進行方向に対応した信頼性の高い道路情報を提供することができる。
【0091】
また、第1,第2赤外線LED21,22は、地点マーカ13の設置位置を中心として赤外線を照射する範囲が対称となるように地点マーカ13に配置されているので、第1赤外線信号と第2赤外線信号とを受信する順序から車両11が地点マーカ13を通過した方向を求めることができる。そして、地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dは予め決められている。このため、受信装置14は、第1,第2赤外線信号から判断した車両11の進行方向及び地点マーカ13の通過時点T0と車速計測装置16から受信した車速とから一時停止線17まで車両11がどのくらい離れているかを精度よく計測し、それに基づいて警報装置15を制御することが可能となる。
【0092】
従って、道路12上に地点マーカ13を一箇所だけ設置しても、車両11に備えられた受信装置14は、車両11が一時停止線17に進行しているか否か、及び、車両11から該一時停止線17までの残存距離Lを判断することが可能となり、地点マーカ13の設置数を少なくすることができる。これに伴い、多数の道路12に地点マーカ13を設置する場合には、地点マーカ13の設置する手間や地点マーカ13を維持するコストを全体として少なくすることができる。
【0093】
(3)電波でなく赤外線を使用したので、電波を発生させるアンテナを必要としない。このため、地点マーカ13に電波を発生させるアンテナを備えるために必要な大きさを確保する必要が無く、埋設する際にはアンテナを必要とする地点マーカ13と比べて、道路12に小さな穴を設けるだけで本実施形態の地点マーカ13を埋設できるので、地点マーカ13の設置が容易になる。
【0094】
(4)地点マーカ13の蓋体18上面に地点マーカ13の設置方向、つまり、第1,第2赤外線LED21,22が赤外線を照射する方向を指し示す矢印18aを標示した。このため、該矢印18aが指し示す先を一時停止線17に向ければ、第2赤外線LED22は一時停止線17側に向かって赤外線を照射し、第1赤外線LED21は、一時停止線17側に向かう方向と反対側に向かって赤外線を照射する。このため、地点マーカ13の蓋体18上面に標示された矢印18aを視認するだけで、地点マーカ13を設置する向きが理解でき、地点マーカ13の設置が容易になる。あるいは、誤った方向での設置が防止できる。
【0095】
(5)地点マーカ13を道路12に埋設する場合には車両11と地点マーカ13との距離が柱に設置する場合等と比較して短くなる。従って、信号を送信する範囲を広くする必要がないので、信号を送信するために必要とする消費電力が少なくなる。このため、電池等を頻繁に交換しなくても長期間地点マーカ13は第1,第2赤外線信号を送信することが可能となる。また、消費電力が少ないので、大きな電池を必要とせず、地点マーカ13を小型化できる。そして、小型化した地点マーカ13を設置する際には小さな穴を設ければよいので、地点マーカ13の設置が容易になる。
【0096】
(第二実施形態)
以下、本発明を具体化した第二実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同じ符号を付して、その詳細な説明及び図面を省略する。
【0097】
図13は、第二実施形態における地点マーカ13のブロック図である。
地点マーカ13には、外部と有線通信するための通信端子51が備えられており、該通信端子51は、送信回路52と接続されている。この通信端子51は、例えば設置時や整備時において専用ツールが接続されることで該ツールからのデータを送信回路52へと入力するための外部端子である。
【0098】
第二実施形態の信号生成手段としての送信回路52は、発振回路23、送信データ生成回路53、第1ドライブ回路26、第2ドライブ回路27、データ記憶回路54及び書き換え回路55から構成されている。
【0099】
書き換え回路55は、通信端子51と接続されており、該通信端子51からデータが送信されるようになっている。書き換え回路55は、データ記憶回路54とも接続されており、通信端子51から受信したデータに基づいて、該データ記憶回路54に記憶されている情報データを書き換える。
【0100】
データ記憶回路54には、付帯情報としての情報データが記憶されている。従って、書き換え回路55は、通信端子51からデータを受信すると、この情報データを書き換えることになる。こうした情報データとしては、例えば情報提供に係る位置(ここでは、一時停止線17)までの距離D等がある。あるいは情報提供に係る位置が交差点であるとして、当該位置までの距離、道路線形、一時停止位置、車線情報、交差点の形状、方位、歩道の情報といった静的な情報などであってもよい。
【0101】
また、データ記憶回路54は、送信データ生成回路53と接続されており、記憶されている情報データを該送信データ生成回路53に逐次入力している。
発振回路23は、送信データ生成回路53と接続されており、電源19から電圧を受けて生成した送信クロックを該送信データ生成回路53に入力する。
【0102】
送信データ生成回路53には、データ記憶回路54から入力された情報データに、所定のデータを付加して所定の形式の送信データを2種類生成する機能が備えられている。つまり、送信データ生成回路53は、第1ドライブ回路26及び第2ドライブ回路27と接続されており、それぞれの入力先に対応した送信データを生成する。具体的には、送信データ生成回路53は、情報データに、同期検出用のアイドル信号、実際のデータが開始する旨を通知するヘッダ、第1赤外線LED21から送信された第1赤外線信号であることを示す識別データ、エラー検出用データ等を付加して、第1ドライブ回路26に入力する第1送信データを生成する。同様に、送信データ生成回路53は、情報データに、アイドル信号、ヘッダ、第2赤外線LED22から送信された第2赤外線信号であること示す識別データ、エラー検出用データ等を付加して、第2ドライブ回路27に入力する第2送信データを生成する。なお、識別データは、情報提供に係る位置と車両の進行方向との関係を明確にするためのものである。
【0103】
そして、送信データ生成回路53は、発振回路23から入力された送信クロックに基づいて、第1送信データを例えばマンチェスタ符号の規定にて符号化した第1シリアル信号を第1ドライブ回路26に対して入力する。第1ドライブ回路26は、入力された第1シリアル信号に基づいて、第1の駆動信号を生成し、第1赤外線LED21に入力する。第1赤外線LED21は、入力された第1の駆動信号に基づいて、赤外線を照射し、第1赤外線信号を送信する。
【0104】
また、送信データ生成回路53は、発振回路23から入力された送信クロックに基づいて、第2送信データをマンチェスタ符号等の規定にて符号化した第2シリアル信号を第2ドライブ回路27に入力する。第2ドライブ回路27は、入力された第2シリアル信号に基づいて、第2の駆動信号を生成し、第2赤外線LED22に入力する。第2赤外線LED22は、入力された第2の駆動信号に基づいて、赤外線を照射し、第2赤外線信号を送信する。
【0105】
次に、車両11に備えられる各種装置について説明する。車両11には、受信装置14、警報装置15、車速計測装置16等が備えられる。警報装置15及び車速計測装置16については、第一実施形態と同様の構成なので、その詳細な説明を省略する。
【0106】
受信装置14について説明する。
図14に示すように、受信装置14の受信部31は、赤外線透過フィルタ板33、フォトデテクター34、増幅器35、レベル判定回路56から構成される。
【0107】
赤外線透過フィルタ板33を通過した赤外線は、フォトデテクター34によって検出されて電気信号に変換され、増幅器35に入力される。増幅器35に入力された電気信号はその振幅が増幅されてレベル判定回路56に入力される。レベル判定回路56に入力された電気信号は、レベル判定回路56により2値化されることにより、第1,第2シリアル信号に変換され、制御部32に入力される。なお、図15に示すように、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過することでその前後において第1,第2シリアル信号57,58がぞれぞれ複数回入力されるようになっている。換言すると、これら第1,第2シリアル信号57,58の入力回数は、受信装置14が対応する照射範囲29,30を通過する時間によって異なる。
【0108】
第1,第2シリアル信号57,58の入力により制御部32のCPU41は、第1,第2シリアル信号57,58をマンチェスタ符号の規定にて復号化して送信データ(情報データ)を取得する。そして、CPU41は、送信データを解析して、エラー検出等を行った後、これをレジスタ42に逐次記憶する。なお、CPU41は、該送信データに含まれる識別データから受信装置14に入力された光信号が第1赤外線信号であるか又は第2赤外線信号であるかを判断する。これは、第1シリアル信号57と第2シリアル信号58とは、受信部31から同じ経路で制御部32に入力されるので、第1,第2シリアル信号57,58のデータ内容から受信装置14が受信した信号が第1赤外線信号であるか第2赤外線信号であるかを区別してレジスタ42に記憶するためである。
【0109】
以下、第二実施形態において制御部32のCPU41により実行される各種処理について説明する。
第二実施形態におけるマーカ受信処理は、第1,第2シリアル信号(送信データ)を解析して、車両11の進行方向を判断し、情報提供に係る位置(ここでは、一時停止線17)の情報を抽出するとともに、地点マーカ13の設置位置の通過時点及び現時点での当該位置までの残存距離を取得するための処理である。
【0110】
図15に示すように、この処理は、少なくとも一連の第1シリアル信号57の入力終了と、一連の第2シリアル信号58の入力開始によって起動される。これにより、制御部32のCPU41はROM40からマーカ受信処理に関するプログラムを読み出し、該プログラムを実行する。なお、これら第1,第2シリアル信号57,58の推移は、CPU41により別のプログラムにて定期的に監視されている。そして、CPU41は、一連の第1シリアル信号57の最終的な入力終了時点を第1シリアル信号57の入力終了時S1としてレジスタ42に記憶するようになっている。また、同様に、CPU41は、一連の第2シリアル信号58の最初の入力開始時点を第2シリアル信号58の入力開始時S2としてレジスタ42に記憶するようになっている。CPU41は、第1,第2シリアル信号57,58の入力によってこれらに含まれる情報データをレジスタ42に記憶するのは既述のとおりである。
【0111】
まず、CPU41は、図16に示すように、マーカ受信処理に関するプログラムに基づいて、レジスタ42から入力終了時S1及び入力開始時S2を読み込む(ステップ401)。
【0112】
次に、CPU41は、レジスタ42に記憶されてい第1シリアル信号57の入力終了時S1と第2シリアル信号58の入力開始時S2を比較する(ステップ402)。
【0113】
そして、第1シリアル信号57の入力終了時S1が第2シリアル信号58の入力開始時S2よりも遅ければ、CPU41は、受信装置14は第2赤外線信号を受信してから第1赤外線信号を受信したと判断する。即ち、CPU41は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17から離れていく方向に進行していると判断する。そして、CPU41は、マーカ受信処理を終了する。
【0114】
CPU41は、第1シリアル信号57の入力終了時S1が第2シリアル信号58の入力開始時S2よりも早ければ、受信装置14は第1赤外線信号を受信してから第2赤外線信号を受信したと判断する。即ち、CPU41は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17に向かって進行していると判断する。
【0115】
そして、CPU41は、入力終了時S1と入力開始時S2の中間時点を算出し、該中間時点を通過時点S0とする。
また、同時にCPU41は、レジスタ42に記憶した情報データを読み込む。そして、CPU41は、該情報データを解析して、一時停止線17までの距離Dを抽出する。
【0116】
次に、CPU41は、抽出した地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dから、通過時点S0から現時点まで車両11が進行した距離としての補正値Pを減算する。そして、減算することで求められた数値を残存距離Lとしてレジスタ42に記憶する。同時に、CPU41は、交差点フラグをオンにする。さらに、CPU41は、レジスタ42に記憶される支援レベルを0レベルとして記憶する(403)。そして、マーカ受信処理を終了する。
【0117】
交差点通過判定処理は、第一実施形態における交差点通過判定処理(ステップ201〜208)と同じであり、また、交差点支援処理も第一実施形態における交差点支援処理(ステップ301〜304)と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【0118】
以上詳述したように第二実施形態は、以下の特徴を有する。
(1)地点マーカ13が送信する第1,第2赤外線信号に地点マーカ13の設置位置から一時停止線17までの距離Dに関する情報を含ませ、受信装置14は、該第1,第2赤外線信号から距離Dに関する情報を抽出して、車両11から一時停止線17までの残存距離Lを算出する。このため、地点マーカ13のデータ記憶回路54に記憶されている距離Dに関する情報を書き換えれば、地点マーカ13を道路12の任意の位置に埋設することができる。従って、道路12の形状、道路12の長さ等の様々な制約によって一時停止線17から一律に同じ距離離れた位置に地点マーカ13を設置できない場合でも、道路状況に柔軟に対応して地点マーカ13を設置することができる。
【0119】
(2)受信装置14は、第1,第2赤外線信号に含まれる識別データを解析することにより、第1赤外線信号と第2赤外線信号とを区別することができる。従って、受信装置14は、第1赤外線信号と第2赤外線信号との入力された順番を判断することができる。このため、受信装置14は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過して一時停止線17に進行しているか否か判断することが可能である。このように、地点マーカ13を一つ道路12に埋設するだけで、車両11の進行方向が判断することができるので、進行方向を判断するために複数の地点マーカ13を設置する必要が無くなる。
【0120】
(3)地点マーカ13は通信端子51を備え、外部の専用ツールからデータを受信することで道路情報を書き換えることが可能なようにした。このため、情報データを書き換えるために地点マーカ13を分解する必要が無くなり、容易に地点マーカ13の送信回路52が第1,第2赤外線LED21,22に入力する駆動信号を変更することが可能となる。
【0121】
なお、上記以外に次の形態にて具体化できる。
○上記実施形態では、第1の照射範囲29は、地点マーカ13の設置位置を中心として第2の照射範囲30と対称となる範囲とし、第1の照射範囲29を通過した時点と第2の照射範囲30に到達する時点との中間時点を車両11が地点マーカ13を通過した通過時点とした。この別例として、受信装置14が第1赤外線信号受信する時点と異なる時点で第2赤外線信号を受信し、第1赤外線信号を受信した時点と第2赤外線信号を受信した時点から車両11が地点マーカ13を通過して時点を求めることができるならば、第1の照射範囲29は、第2の照射範囲30と対称でなくても良い。
【0122】
○上記実施形態では、第1の照射範囲29は、第2の照射範囲30と重複する範囲が無かったが、車両11が進行する方向において、少なくとも一部が重複していなければ、第1の照射範囲29は、第2の照射範囲30と重複する範囲があっても良い。即ち、受信装置14が、第1赤外線信号受信する時点と異なる時点で第2赤外線信号を受信し、どちらを先に受信したかについて区別することができれば、第1の照射範囲29が第2の照射範囲30と重複してもよい。
【0123】
○上記実施形態において、車両11に、車両11の速度や進行方向を制御するような制動装置を備え、受信装置14から入力される指示に基づいて車両11の動きを制御させるようにしてもよい。
【0124】
○上記実施形態では、補正値Pを算出したが、補正値Pは通常、地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dと比べて遙かに短い距離であるため、算出しなくても良い。
【0125】
○上記実施形態では、交差点通過判定処理及び交差点支援処理は、0.1秒間隔で実行されていたが、この間隔に限られない。
○上記実施形態では、地点マーカ13から所定距離離れた位置の道路状況を一時停止線17としたが、踏切、料金所、高速道路進入口、通行止め、事故現場等にしても良い。
【0126】
○上記実施形態では、地点マーカの道路から突出する箇所(蓋体18)に、地点マーカの設置方向を指し示す矢印が標示されていたが、設置する際に該矢印を視認することができるならば、地点マーカの道路から突出する箇所に限らず、地点マーカの表面に標示しても良い。
【0127】
○上記第二実施形態では、地点マーカ13は通信端子と接続される書き換え回路55が備え、該書き換え回路55によりデータ記憶回路54のデータを書き換えることが可能になっていたが、道路情報を書き換える必要がなければ、書き換え回路55を備えなくても良い。
【0128】
○上記実施形態では、地点マーカ13に電源19を備えたが、電源ケーブルと地点マーカ13とを接続し、該電源ケーブルから電力が供給されるならば、電源19を備えなくてもよい。このように、電源ケーブルを接続することで外部から電力が供給されるため、地点マーカに電源19を内蔵する必要が無く、小型にすることができる。また、電源19を交換するために地点マーカ13を道路12から取り外す必要が無くなる。
【0129】
○上記第二実施形態において、第1,第2赤外線信号に含まれる情報データには、地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dに関する付帯情報が含まれるだけであったが、警報装置15に出力させるメッセージに関する音声データや、地点マーカ13から所定距離離れた道路12の状況等を含ませても良い。
【0130】
○上記第二実施形態において、第1,第2赤外線信号に地点マーカ13の緯度経度などの情報を含ませてもよい。このようにすれば、例えば、緯度経度などの情報を使用して、車両11に備えられたカーナビゲーションシステム等のGIS(Geographical Information System)における地図データ上の車両11の位置を補正することが可能となる。
【0131】
以上に記載した別例及び実施形態から得ることができる技術的思想について開示する。
(イ)前記信号生成手段は、外部からデータを受信し、該データに基づいて前記付帯情報を書き換えることを特徴とする請求項5に記載の光学式地点マーカ装置。
【0132】
(ロ)給電ケーブルを介して外部から電力が供給されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学式地点マーカ装置。
(ハ)前記付帯情報には、少なくとも前記設置位置から所定距離離れた位置までの距離が含まれることを特徴とする請求項5に記載の光学式地点マーカ装置。
【0133】
(ニ)前記付帯情報には、少なくとも前記設置位置から所定距離離れた位置の道路の状況が含まれることを特徴とする請求項5に記載の光学式地点マーカ装置。
【0134】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、車両への情報提供にあたって設置が容易で、信頼性の高い通信を行う光学式地点マーカ装置及び車両用受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】道路情報通信システムの概略構成図。
【図2】地点マーカが設置された道路の斜視図。
【図3】地点マーカの回路の配置を説明するための説明図。
【図4】地点マーカのブロック図。
【図5】地点マーカの上面図。
【図6】第2赤外線LEDの第2の照射範囲を示す斜視図。
【図7】受信装置の受信部のブロック図。
【図8】受信装置の制御部のブロック図。
【図9】第1,第2出力信号の入力動作を示すタイミングチャート。
【図10】マーカ受信処理の流れを示すフローチャート。
【図11】交差点通過判定処理の流れを示すフローチャート。
【図12】交差点支援処理の流れを示すフローチャート。
【図13】第二実施形態における地点マーカのブロック図。
【図14】第二実施形態における受信装置の受信部のブロック図。
【図15】第1,第2シリアル信号の入力動作を示すタイミングチャート。
【図16】第二実施形態におけるマーカ受信処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
11…車両、12…道路、13…地点マーカ、14…受信装置、15…警報装置、17…一時停止線、18a…矢印、20…送信回路、21…第1赤外線LED、22…第2赤外線LED、31…受信部、32…制御部、53…送信データ生成回路、54…データ記憶回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式地点マーカ装置及び車両用受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、交差点での衝突事故を防止するため、交差点の存在をある程度離れた位置から車両の乗員に知らせる方法として、夜間に発光する発光ダイオードを備えた信号装置を交差点中央の路面に埋設する方法が多用されている(例えば、特許文献1)。この方法においては、乗員はその発光を目視することにより交差点の存在を知ることになるが、昼間では有効でなく、また、そもそも乗員が十分な注意を払っていない場合や交差点に接近するまでに十分な減速がされていない場合には、十分な効果が得られない。
【0003】
そこで、従来、車両に搭載した受信装置に信号機又は路上等の交差点付近に設置された送信装置から発せられる信号を受信させ、その信号に基づいて車両の乗員に対して各種道路情報等を提供する方法が提案されている(例えば、特許文献2,3)。
【0004】
さらに、この方法を発展させて、車両の動作を制御する制御部や警報装置などが、道路情報等を取得する受信装置からの指示に基づいて、車両の動作を制御する方法や警報音を発生する方法等が提案されている(例えば、特許文献4,5)。
【0005】
【特許文献1】
実開昭56−171806号公報(第1頁)
【特許文献2】
特開2000−82194号公報
【特許文献3】
特開2001−67585号公報
【特許文献4】
特開平7−168993号公報(第4―7頁、第2図)
【特許文献5】
特開2002−163788号公報(第3―4頁、第2図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の方法では、車両に対し道路情報を提供するにあたって、電波を使用して無線通信を行っていたので、設置コストや検出性能に問題があった。
【0007】
また、電波を広範囲に渡って送信するために、例えば支柱などを立設するなどして送信装置を支持させたりする必要があった。このため、信号機等のない場所においては、信号機の代わりに支柱等を道路又は道路脇等に設置し、その上に送信装置を備えなくてはならず、手間及び設置コストがさらに大きくなっていた。
【0008】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両への情報提供にあたって設置が容易で、信頼性の高い通信を行うことができる光学式地点マーカ装置及び車両用受信装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、駆動信号を生成する信号生成手段と、前記駆動信号に基づき点灯駆動されて光信号を送信する発光素子とを備えて道路に埋設され、設置位置を通過する車両に前記光信号を送信することで、該車両に該設置位置から所定距離離れた位置の道路情報を提供することを要旨とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、前記発光素子は複数であって、互いに異なる方向に前記光信号を送信することを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、前記発光素子は、前記道路の延設方向の一方及び他方にそれぞれ前記光信号を送信する対をなし、前記信号生成手段は、前記対をなす発光素子が互いに異なる光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを要旨とする。
【0011】
請求項4に記載の発明は、前記信号生成手段は、前記対をなす発光素子が互いに異なる周波数変調で光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを要旨とする。
【0012】
請求項5に記載の発明は、前記信号生成手段は、前記対をなる発光素子の少なくとも一方が、前記設置位置から所定距離離れた位置の付帯情報を変調した光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを要旨とする。
【0013】
請求項6に記載の発明は、前記発光素子が光信号を送信する方向を指し示す矢印が標示されていることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、車両に搭載され、請求項1〜6のいずれかに記載の光学式地点マーカ装置の設置位置を通過することで、前記発光素子が送信する光信号を受信し、該設置位置から該車両の進行方向に所定距離離れた位置の道路情報を取得することを要旨とする。
【0014】
(作用)
請求項1又は2に記載の発明によれば、設置位置を通過する車両に対し該設置位置から所定距離離れた位置の道路情報を提供するにあたって、発光素子により送信される光信号を採用したことで耐久性に優れた信頼性の高い通信が実現される。また、設置にあたっては、道路に埋設すればよいため、例えば支柱などを立設するなどしてこれに支持させたりする場合に比べて設置コストの増大も抑制される。また、発光素子を使用したので、電波等により信号を送信する方式に比べ、小型で且つ受信エリアを限定し易くなる。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、対をなす発光素子が道路の延設方向の一方及び他方に互いに異なる光信号を送信することで、設置位置を通過してこれらを順次受信する車両に対し、光信号の切り替わりに基づき精度高く当該設置位置を検出させることができる。そして、当該車両に対し、情報提供の位置(設置位置から所定距離離れた位置)を正確に把握させることができる。
【0016】
請求項4に記載の発明によれば、設置位置を通過してこれらを順次受信する車両に対し、光信号の周波数の相違に基づき容易にこれらの識別をさせることができる。
【0017】
請求項5に記載の発明によれば、設置位置を通過してこれらを順次受信する車両に対し、一方の光信号に含まれる付帯情報に基づき容易にこれらの識別をさせることができる。また、当該車両に対し上記付帯情報を提供することで、当該位置についてより豊富な情報を把握させることができる。
【0018】
請求項6に記載の発明によれば、矢印が指し示す方向を視認することで光学式地点マーカ装置の設置方向を容易に理解することができる。
請求項7に記載の発明によれば、車両では、設置が容易で、信頼性の高い通信を行うことができる光学式地点マーカ装置により道路情報が取得される。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第一実施形態)
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図面に従って説明する。
【0020】
図1は、道路情報通信システムの概略構成図である。
車両11が通行する道路12には、赤外線を照射することによって光信号を送信する光学式地点マーカ装置としての地点マーカ13が埋設されており、車両11の先端には、地点マーカ13から送信された光信号を受信する車両用受信装置としての受信装置14が備えられている。受信装置14は、車両11に備えられた警報装置15、車速計測装置16等と接続されている。
【0021】
まず、地点マーカ13について説明する。
この道路情報通信システムにおいて、地点マーカ13は、情報提供に係る位置から道路12の延設方向に一定距離離れた位置に埋設されるようになっている。具体的には、図2に示すように、情報提供に係る位置が一時停止線17であるとして地点マーカ13は、この一時停止線17から道路12の延設方向に一定距離D離れた位置に埋設される。いうまでもなく、この地点マーカ13の設置位置は、一時停止線17によって規制される道路12の車線において手前側の位置となる。また、この地点マーカ13の設置位置は、一時停止線17によって規制される道路12の車線において横幅方向略中央の位置に埋設される。尚、第一実施形態においては、距離Dは固定値であり、どの道路12に地点マーカ13を設置する場合でも、一時停止線17から一定距離Dはなれた位置に地点マーカ13が埋設される。
【0022】
この地点マーカ13は、図3,4に示すように、電力を供給する電源19と、該電源19から電力の供給を受けて駆動する信号生成手段としての送信回路20と、該送信回路20から入力される駆動信号に基づいて赤外線を照射する発光素子としての第1,第2赤外線LED(発光ダイオード)21,22等を備えている。尚、図3に示すように、送信回路20及び電源19は道路12の中に埋設された部分に配置され、第1,第2赤外線LED21,22は道路12より上部に光を照射するように配置されている。そして、第1,第2赤外線LED21,22は、光透過性を有する蓋体18によって覆われている。
【0023】
電源19は、送信回路20と接続されており、該送信回路20に対して常に電力を供給する。
図4に示すように、送信回路20は、送信クロックを発生する発振回路23、送信クロックを所定の周波数に変調する第1,第2分周回路24,25、入力された周波数に基づいて第1,第2赤外線LED21,22を発光させる第1,第2ドライブ回路26,27から構成されている。
【0024】
発振回路23は、電源19と接続されており、該電源19から電力が供給されることで、送信クロックを発生する。発振回路23は、第1,第2分周回路24,25と接続されており、発生した送信クロックを第1,第2分周回路24,25にそれぞれ入力する。
【0025】
第1分周回路24は、第1ドライブ回路26と接続されており、入力された送信クロックを所定の周波数f1の電気信号に変調し、該第1ドライブ回路26に入力する。
【0026】
第1ドライブ回路26は、第1分周回路24から入力された周波数f1の電気信号に基づいて、第1の駆動信号を作成する。第1ドライブ回路26は、第1赤外線LED21と接続されており、該第1の駆動信号を第1赤外線LED21に入力する。
【0027】
第2分周回路25も第1分周回路24と同様に、第2ドライブ回路27と接続されており、入力された送信クロックを第1分周回路24が変調した周波数f1と異なる所定の周波数f2の電気信号に変調し、該第2ドライブ回路27に入力する。
【0028】
第2ドライブ回路27は、第2分周回路25から入力された周波数f2の電気信号に基づいて、第2の駆動信号を作成する。第2ドライブ回路27は、第2の発光素子としての第2赤外線LED22と接続されており、該第2の駆動信号を第2赤外線LED22に入力する。
【0029】
次に、第1,第2赤外線LED21,22について説明する。
第1赤外線LED21は、送信回路20から第1の駆動信号が入力されると、該第1の駆動信号に基づいて赤外線を照射し、第1の光信号としての第1赤外線信号を送信する。同様に、第2赤外線LED22は、送信回路20から第2の駆動信号が入力されると、該第2の駆動信号に基づいて赤外線を照射し、第2の光信号としての第2赤外線信号を送信する。
【0030】
ここで、第1,第2赤外線LED21,22が第1,第2赤外線信号を送信することができる範囲について説明する。
第1赤外線LED21は、第1の照射範囲29において一定レベルの振幅を有した赤外線を照射する様に、単体又は複数のLEDによるアレー構造で、必要な放射指向性を実現する。この第1の照射範囲29は、設置位置を通過する車両11の受信装置14が第1赤外線信号を受信(認識)することが可能な範囲である。図1に示すように、第1赤外線LED21は、車両11の進行方向後方、つまり、地点マーカ13から一時停止線17に向かう方向とは反対方向に向かって赤外線を照射しており、第1の照射範囲29は、地点マーカ13の設置位置より反一時停止線17側に形成されている。
【0031】
同様に、第2赤外線LED22は、第2の照射範囲30において一定レベルの振幅を有した赤外線を照射する様に、単体又は複数のLEDによるアレー構造で、必要な放射指向性を実現する。この第2の照射範囲30は、設置位置を通過する車両11の受信装置14が第2赤外線信号を受信(認識)することが可能な範囲である。図1に示すように、第2赤外線LED22は、車両11の進行方向前方、つまり、地点マーカ13から一時停止線17側に向かって赤外線を照射しており、第2の照射範囲30は、地点マーカ13の設置位置より一時停止線17側に形成されている。
【0032】
また、第1の照射範囲29は、地点マーカ13の設置位置を中心として、第2の照射範囲30と対称となる範囲である。さらに、第1の照射範囲29と、第2の照射範囲30とは重複する範囲が無く、車両11が道路12に沿って進行している限り、受信装置14は、第1赤外線LED21が送信する第1赤外線信号と、第2赤外線LED22が送信する第2赤外線信号を個別に受信する。
【0033】
従って、車両11が一時停止線17方向に進行する場合には、例えば、受信装置14は、第1の照射範囲29を通過してから第1,第2赤外線LED21,22から送信された第1,第2赤外線信号が共に受信できない(認識できない)範囲を通過し、その後、第2の照射範囲30を通過する。このとき、車両11は、第1,第2赤外線LED21,22から送信された第1,第2赤外線信号が共に受信できない範囲を通過する間に地点マーカ13の設置位置を通過することになる。逆に、車両11が交差点から離れる方向に進行する場合、つまり、一時停止線17から地点マーカ13方向に進行する場合には、第2の照射範囲30を通過してから第1,第2赤外線LED21,22から送信された第1,第2赤外線信号が共に受信できない範囲を通過し、その後、第1の照射範囲29を通過する。
【0034】
また、第1,第2赤外線LED21,22は、車両11に備えられる受信装置14において第1,第2赤外線信号が受信しやすくなるように、道路12から鋭角αをもって上方に赤外線を照射している。さらに、図6に示すように、第1,第2赤外線LED21,22は、道路12の車線内における車両11の横ずれを考慮して、道路12の横幅方向に広がるように第1,第2赤外線信号を送信する。詳しくは、第1,第2赤外線LED21,22の前面には、レンズが備えられており、第1,第2赤外線LED21,22が該レンズを通して赤外線を照射することにより道路の横幅方向に照射範囲を広げている。
【0035】
尚、図5に示すように、地点マーカ13の蓋体18上面には地点マーカ13の設置方向を指し示す印としての矢印18aが標示されている。地点マーカ13の設置にあたっては、車両11の進行方向に合わせて矢印18aの先端を一時停止線17に向けることで、一時停止線17に近い位置には第2赤外線LED22が、一時停止線17に遠い位置には第1赤外線LED21が配置されるように方向合わせができるようになっている。つまり、道路の延設方向に沿って矢印18aの先端を一時停止線17に向けるように地点マーカ13を埋設すると、第1赤外線LED21は反一時停止線17側に向かって、第2赤外線LED22は一時停止線17側に向かって、赤外線を照射する。
【0036】
次に、車両11に備えられた各種装置について説明する。図1に示すように、車両11は、第1,第2赤外線信号を受信し、処理する受信装置14、該受信装置14から入力された制御信号に基づいて音声出力を行い乗員に対して報知する警報装置15、該受信装置14に対して車速を入力する車速計測装置16等が備えられている。
【0037】
まず、警報装置15及び車速計測装置16について説明する。
警報装置15は、受信装置14に接続されており、該受信装置14から制御信号が入力される。また、警報装置15は、所定の音声データのパターンを複数記憶しており、受信装置14から入力された制御信号に基づいて、音声データのパターンを組み合わせて合成音声を作成し、該合成音声を音声出力する。
【0038】
車速計測装置16は、車輪の回転数を計測しており、該回転数から車速を算出する。また、該車速計測装置16は、受信装置14に接続されており、該算出した車速を受信装置14に入力する。
【0039】
次に、車両11に備えられた受信装置14について説明する。
受信装置14は、図7に示す受信部31と図8に示す制御部32とから構成される。
【0040】
受信部31について説明する。図7に示すように、受信部31は、赤外線透過フィルタ板33、フォトデテクター34、増幅器35、第1,第2帯域通過フィルタ36,37、第1,第2レベル判定回路38,39によって構成される。
【0041】
赤外線透過フィルタ板33は、フォトデテクター34に装着されており、車両11に対して照射された光の中から主に赤外線特有の波長を持つ光を通過させて該フォトデテクター34に入力する。従って、赤外線透過フィルタ板33は、地点マーカ13からの第1,第2赤外線信号を通過させてフォトデテクター34に入力する。
【0042】
フォトデテクター34は、入力された光信号を検出し、電気信号に変換する機能が備えられている。該フォトデテクター34は、増幅器35に接続されており、該増幅器35に変換した電気信号を入力する。従って、フォトデテクター34は、第1赤外線信号が入力されると、該第1赤外線信号を周波数f1の電気信号に変換して、増幅器35に入力する。同様に、フォトデテクター34は、第2赤外線信号が入力されると、該第2赤外線信号を周波数f2の電気信号に変換して、増幅器35に入力する。
【0043】
増幅器35は、入力された電気信号を増幅する機能が備えられている。該増幅器35は、第1帯域通過フィルタ36及び第2帯域通過フィルタ37と接続されており、増幅した電気信号を第1帯域通過フィルタ36及び第2帯域通過フィルタ37に入力する。
【0044】
第1帯域通過フィルタ36は、第1レベル判定回路38に接続されており、増幅器35から入力された電気信号の中から予め決められた周波数帯域の電気信号を通過させて該第1レベル判定回路38に入力する。具体的には、第1帯域通過フィルタ36は、周波数f1周辺の狭帯域の電気信号を通過させる。従って、第1レベル判定回路38には、周波数f1周辺の狭帯域の電気信号が入力される。
【0045】
同様に、第2帯域通過フィルタ37は、第2レベル判定回路39に接続されており、増幅器35から入力された電気信号の中から予め決められた周波数帯域の電気信号を通過させて該第2レベル判定回路39に入力する。具体的には、第2帯域通過フィルタ37は、周波数f2周辺の狭帯域の電気信号を通過させる。従って、第2レベル判定回路39には、周波数f2周辺の狭帯域の電気信号が入力される。いうまでもなく、第1帯域通過フィルタ36及び第2帯域通過フィルタ37を通過する電気信号の各周波数帯域は、互いに異なる帯域である。
【0046】
第1レベル判定回路38は、制御部32に接続されており、所定の値以上の振幅を有する電気信号が入力されることでレベルが切り替わる第1出力信号を該制御部32に入力する。この第1出力信号は、所定の値以上の振幅を有する電気信号が入力されることでLレベルからHレベルに切り替わるようになっている(図9参照)。尚、本実施形態においては、第1レベル判定回路38は、第1帯域通過フィルタ36を介して電気信号が入力されるので、所定の値以上の振幅を有する電気信号はほぼ確実に周波数f1の電気信号である。
【0047】
同様に、第2レベル判定回路39は、制御部32に接続されており、所定の値以上の振幅を有する電気信号が入力されることでレベルが切り替わる第2出力信号を該制御部32に入力する。この第2出力信号は、所定の値以上の振幅を有する電気信号が入力されることでLレベルからHレベルに切り替わるようになっている(図9参照)。尚、本実施形態においては、第2レベル判定回路39は、第2帯域通過フィルタ37を介して電気信号が入力されるので、所定の値以上の振幅を有する電気信号はほぼ確実に周波数f2の電気信号である。
【0048】
次に、受信部31が、第1,第2赤外線信号を受信し、制御部32に第1,第2出力信号を入力するまでの流れについて説明する。
地点マーカ13から送信された第1,第2赤外線信号は、赤外線透過フィルタ板33を通過し、フォトデテクター34によって検出される。フォトデテクター34は、検出した第1,第2赤外線信号をそれぞれ周波数f1,f2の電気信号に変換して増幅器35に入力する。
【0049】
増幅器35は、入力された電気信号を増幅し、該第1帯域通過フィルタ36を介して第1レベル判定回路38に入力する。ここで、第1帯域通過フィルタ36は、周波数f1周辺の狭帯域の電気信号を通過させるので、第1レベル判定回路38に入力される電気信号で、所定の値以上の振幅を有する電気信号は、周波数f1の電気信号である。つまり、増幅器35から周波数f1の電気信号が入力されると、第1レベル判定回路38は、第1出力信号を制御部32に入力する。
【0050】
また、増幅器35は、入力された電気信号を増幅し、該第2帯域通過フィルタ37を介して第2レベル判定回路39に入力する。第2帯域通過フィルタ37は、周波数f2周辺の狭帯域の電気信号を通過させて第2レベル判定回路39に入力する。そして、第2レベル判定回路39は、所定の値以上の振幅を有した電気信号(即ち、周波数f2の電気信号)が入力されると、第2出力信号を制御部32に入力する。
【0051】
従って、受信部31は、第1赤外線信号を受信すると、制御部32に第1出力信号を入力し、第2赤外線信号を受信すると、制御部32に第2出力信号を入力する。
【0052】
次に、受信装置14の制御部32について説明する。制御部32は、受信部31から受信した第1,第2出力信号及び車速計測装置16からの車速信号に基づいて各種演算を行うとともに、制御部32に接続されている警報装置15を制御する。
【0053】
図8に示すように、制御部32には、各種プログラムや各種情報が記憶されている記憶手段としてのROM(Read Only Memory)40が備えられている。また、制御部32には、プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)41と、CPU41がプログラムを実行するために利用する一時記憶手段としてのレジスタ42が備えられている。
【0054】
CPU41は、受信部31と接続されており、該受信部31から別の入力経路を介して第1出力信号及び第2出力信号が個別に入力される。そして、CPU41は、入力された第1出力信号及び第2出力信号を区別して検知する。具体的には、図9に示すように第1赤外線信号の受信により第1出力信号がLレベルからHレベルに立ち上がると、制御部32のCPU41は、第1出力信号の入力が開始されたことを検知する。また、同様に、第2赤外線信号の受信により第2出力信号がLレベルからHレベルに立ち上がると、制御部32のCPU41は、第2出力信号の入力が開始されたことを検知する。
【0055】
ROM40には、警報装置15を制御するためのマーカ受信処理、交差点通過判定処理、交差点支援処理等に関するプログラム及び該プログラムを処理するために必要な初期データ(地点マーカ13から一時停止線17までの距離D等)が記憶されている。
【0056】
まず、図10のフローチャートに基づきマーカ受信処理について説明する。この処理は、車両11の進行方向を判断し、地点マーカ13の設置位置の通過時点及び現時点での一時停止線17までの残存距離を取得する処理である。
【0057】
図9に示すように、この処理は、少なくとも第1出力信号がHレベルからLレベルに切り替わり、且つ、第2出力信号がLレベルからHレベルに立ち上がることで起動される。これにより、制御部32のCPU41はROM40からマーカ受信処理に関するプログラムを読み出し、該プログラムを実行する。なお、これら第1及び第2出力信号の推移は、CPU41により別のプログラムにて定期的に監視されている。そして、CPU41は、第1出力信号がHレベルからLレベルに切り替わることで当該時点を第1出力信号の入力終了時T1としてレジスタ42に記憶するようになっている。また、同様に、CPU41は、第2出力信号がLレベルからHレベルに立ち上がることで当該時点を第2出力信号の入力開始時T2としてレジスタ42に記憶するようになっている。
【0058】
まず、CPU41は、マーカ受信処理に関するプログラムに基づいて、レジスタ42から入力終了時T1及び入力開始時T2を読み込む(ステップ101)。次に、CPU41は、第1出力信号の入力終了時T1と、第2出力信号の入力開始時T2とを比較する(ステップ102)。そして、CPU41は、第1出力信号の入力終了時T1が第2出力信号の入力開始時T2よりも遅ければ、第2出力信号が入力されてから第1出力信号が入力されたと判断する。即ち、CPU41は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17から離れていく方向に進行していると判断する。そして、CPU41は、マーカ受信処理を終了する。
【0059】
CPU41は、第1出力信号の入力終了時T1が第2出力信号の入力開始時T2よりも早ければ、第1出力信号が入力されてから第2出力信号が入力されたと判断する。即ち、CPU41は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17に向かって進行していると判断する。
【0060】
そして、CPU41は、第1出力信号の入力終了時T1と第2出力信号の入力開始時T2との中間時点を演算し、該中間時点を車両11が地点マーカ13の設置位置を通過した通過時点T0とする。
【0061】
ここで、第1出力信号の入力終了時T1と第2出力信号の入力開始時T2との中間時点を通過時点T0とするのは、第1の照射範囲29は、地点マーカ13の設置位置を中心として第2の照射範囲30と対称の範囲であるからである。さらに、付け加えると、車両11が、第1の照射範囲29を通過してから第2の照射範囲30に到達するまでにかかる時間は、車速が変化するにはほんの僅かな時間であるので、車速がほぼ一定とみなすことができるからである。従って、CPU41は、第1の照射範囲29を通過してから第2の照射範囲30に到達する間の中間時点を車両11が地点マーカ13の設置位置を通過した通過時点T0としている。
【0062】
そして、CPU41は、ROM40に記憶されている地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dを読み出す。そして、そのときにおける車速を車速計測装置16から取得し、該車速と通過時点T0から現時点までの経過時間とを積算した補正値Pを算出する。そして、該距離Dから補正値Pを減算した数値を現時点における車両11から一時停止線17までの残存距離Lとしてレジスタ42に記憶する(ステップ103)。
【0063】
尚、残存距離Lを算出するにあたって、車両11が第1の照射範囲29を通過してから第2の照射範囲30に到達するまでの間は、ほんの僅かな時間が経過するだけであるので、通過時点T0における車速と、現時点(即ち、補正値Pを算出している時点)における車速とではほとんど変化しない。従って、現時点における車速を通過時点T0から現時点までの平均速度として取り扱い、地点マーカ13の設置位置から現時点まで車両11が進行した距離、即ち、補正値Pを算出し、該補正値Pを地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dから減算した数値を一時停止線17までの残存距離Lとしている。
【0064】
また、CPU41は、これから車両11が地点マーカ13から一時停止線17に向かって進行することを示す交差点フラグをオンにする。尚、交差点フラグの状態は、レジスタ42に記憶されている。さらに、CPU41は、レジスタ42に記憶される支援レベルを0レベルとして記憶する(ステップ103)。そして、マーカ受信処理を終了する。
【0065】
次に、交差点通過判定処理について説明する。図11は、交差点通過判定処理を示すフローチャートである。
交差点通過判定処理は、地点マーカ13の設置位置を通過してから一時停止線17を通過するまでの間で、現在車両11がどの地点にいるか判断するための処理であり、CPU41が所定時間ごと(本実施形態においては、0.1秒ごと)に交差点通過判定処理に関するプログラムを実行することで処理される。
【0066】
詳述すると、制御部32のCPU41は、交差点通過判定処理に関するプログラムを実行すると、まず、交差点フラグがオンであるか否か判断する(ステップ201)。
【0067】
交差点フラグがオフである場合、CPU41は、交差点通過判定処理に基づいて、車両11は地点マーカ13を通過していないか、あるいは一時停止線17に向かう方向に進んでいないと判断し、交差点通過判定処理を終了する。
【0068】
交差点フラグがオンである場合、CPU41は、交差点通過判定処理に基づいて、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過して一時停止線17に向かう方向に進行していると判断する。
【0069】
そして、CPU41は、レジスタ42に記憶される前回交差点通過判定処理を実行した時点から今回交差点通過判定処理を呼び出した時点までの間(具体的には、0.1秒間)における車両11の走行距離Mを取得する。
【0070】
この走行距離Mは、車速計測装置16から取得した車速から算出した数値である。詳しくは、CPU41は、前回交差点通過判定処理を実行した時点から今回交差点通過判定処理を呼び出した時点までの間における車速及び経過時間を積算して走行距離Mを取得する。
【0071】
車両11の走行距離Mを取得した後、CPU41は、レジスタ42に記憶されている残存距離Lから走行距離Mを減算した数値を現時点における残存距離Lとしてレジスタ42に更新記憶し、それとともに、レジスタ42に記憶されている走行距離Mを0にする(ステップ202)。
【0072】
そして、CPU41は、現時点における残存距離Lを所定値と比較し、支援レベルを変更する(ステップ203〜208)。
具体的には、まず、CPU41は、残存距離Lが一時停止線17の存在を知らせるために必要だと思われる距離である所定値L1(0<L1)未満か否か判断する(ステップ203)。所定値L1未満でなければ(ステップ203においてNO)、CPU41は、支援レベルを変更せずに、即ち、支援レベルを0レベルにしたまま、交差点通過判定処理を終了する。
【0073】
残存距離Lが所定値L1未満であれば(ステップ203においてYES)、CPU41は、レジスタ42に記憶されている支援レベルを1レベルに変更する(ステップ204)。
【0074】
支援レベルを1レベルに変更した後、CPU41は、残存距離Lが一時停止線17の直前であることを示す距離である所定値L2(0<L2<L1)未満か否か判断する(ステップ205)。残存距離Lが所定値L2未満でなければ(ステップ205においてNO)、CPU41は、支援レベルを変更せずに、即ち、支援レベルを1レベルにしたまま、交差点通過判定処理を終了する。
【0075】
残存距離Lが所定値L2未満であれば(ステップ205においてYES)、CPU41は、レジスタ42に記憶されている支援レベルを2レベルに変更する(ステップ206)。
【0076】
支援レベルを2レベルに変更した後、さらに、CPU41は、残存距離Lが、車両11が一時停止線17を通過したことを示す距離である所定値L3(L3<0)未満か否か判断する(ステップ207)。
【0077】
残存距離Lが所定値L3未満でないならば(ステップ207においてNO)、CPU41は、支援レベルを変更せずに、即ち、支援レベルを2レベルにしたまま、交差点通過判定処理を終了する。
【0078】
残存距離Lが所定値L3未満であれば(ステップ207においてYES)、CPU41は、レジスタ42に記憶されている支援レベルを0レベルに変更し、交差点フラグレジスタをオフにする(ステップ208)。即ち、残存距離Lが所定値L3未満である場合、制御部32は、車両11が交差点を通過したと判断する。
【0079】
次に、交差点支援処理について説明する。図12は、交差点支援処理を示すフローチャートである。
交差点支援処理は、支援レベルに基づいて乗員に対してメッセージを出力するように警報装置15を制御する処理であり、CPU41が交差点支援処理に関するプログラムを所定時間(本実施形態においては、0.1秒)ごとに実行することで処理される。
【0080】
CPU41は、交差点支援処理に関するプログラムを実行すると、まず、レジスタ42に記憶されている支援レベルを読み出し、さらに、車速計測装置16から現在の車両11の速度を取得する。
【0081】
次に、CPU41は、支援レベルが1レベルであり、かつ、車速がV1を超えるか否か判断する(ステップ301)。
CPU41は、支援レベルが1レベルであり、かつ、車速がV1を超えると判断すると(ステップ301においてYES)、警報装置15に対して「一時停止です」等の情報提供メッセージを音声出力するように制御信号を入力する(ステップ302)。警報装置15は、制御部32からの制御信号を受けて、記憶されている音声データのパターンを組み合わせ、「一時停止です」等の情報提供メッセージを音声出力し、乗員に対して道路12の情報を提供する。その後、CPU41は、交差点支援処理を終了する。
【0082】
CPU41は、支援レベルが1レベルでない、又は車速がV1を超えないと判断すると(ステップ301においてNO)、次に、支援レベルが2レベルであり、かつ、車速がV2(V2<V1)を超えるか否か判断する(ステップ303)。
【0083】
CPU41は、支援レベルが2レベルであり、かつ、車速がV2を超えると判断すると(ステップ303においてYES)、警報装置15に対して「徐行して左右に注意してください」等の注意メッセージを音声出力するように制御信号を入力する(ステップ304)。警報装置15は、制御部32からの制御信号を受けて、記憶されている音声データのパターンを組み合わせ、「徐行して左右に注意してください」等の注意メッセージを音声出力し、乗員に対して注意を促す。その後、制御部32は、交差点支援処理を終了する。
【0084】
CPU41は、支援レベルが2レベルでない、又は車速がV2を超えないと判断すると(ステップ303においてNO)、そのまま交差点支援処理を終了する。
【0085】
次に、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過してから音声メッセージが発生するまでの流れについて説明する。
車両11が第1の照射範囲29を通過し、第2の照射範囲30を通過すると、車両11の受信装置14の受信部31は、第1赤外線LED21から第1赤外線信号を受信してから第2赤外線LED22から第2赤外線信号を受信する。それに伴い、受信部31は、第1出力信号を入力してから第2出力信号を制御部32に入力する。
【0086】
制御部32は、第1出力信号が入力されてから第2出力信号が入力されると、マーカ受信処理に関するプログラムに基づいて、車両11がこれから一時停止線17に向かって進行すると判断する。そして、制御部32は、第1出力信号の入力が開始されてから第2出力信号の入力が終了するまでの間で、第1出力信号又は第2出力信号のどちらも検出しなかった期間の中間時点を算出する。そして、制御部32は、該中間時点を車両11が地点マーカ13の設置位置を通過した通過時点として取り扱う。
【0087】
次に、制御部32は、交差点通過判定処理に関するプログラムに基づいて、一時停止線17までの車両11の位置を、車速により導き出した車両11の走行距離M等を予め決められた地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dから減算することで算出する。
【0088】
そして、制御部32は、交差点支援処理に関するプログラムに従って、一時停止線17までの車両11の位置と車速から、警報装置15を制御してメッセージを音声出力し、乗員に対して注意を促す。
【0089】
以上詳述したように第一実施形態は、以下の特徴を有する。
(1)地点マーカ13に光信号である第1,第2赤外線信号を送信する第1,第2赤外線LED21,22を備えた。そして、地点マーカ13は、車両11に対して第1,第2赤外線信号を送信することで、車両11に対してその設置位置から進行方向に距離Dのところに一時停止線17が存在することの道路情報を提供した。このため、指向性を限定しやすく、小型で低価格な赤外線LEDによる光通信にて情報提供を行うことが可能となる。さらに、地点マーカ13を道路12に埋設したので、地点マーカ13を設置するために柱を立てる必要がなく、設置コストを低減することができる。また、信号機や電柱がない交差点や曲がり角などにも容易に設置することができる。
【0090】
(2)地点マーカ13に第1赤外線信号を送信する第1赤外線LED21と、該第1赤外線信号と異なる周波数の第2赤外線信号を送信する第2赤外線LED22を備えた。そして、車両11が該地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17に進行する際には、該第1赤外線信号を受信した後に、第2赤外線信号を受信するように第1赤外線LED21及び第2赤外線LED22を地点マーカ13に配置した。このため、第1,第2赤外線信号の切り替わりを調べる、つまり、第1,第2赤外線信号を受信した時点の順番を調べることで、車両11が地点マーカ13を通過して、一時停止線17に向かって進行しつつあるか否か、即ち、車両11の進行方向を判断することができる。このため、地点マーカ13は、車両11の進行方向に対応した信頼性の高い道路情報を提供することができる。
【0091】
また、第1,第2赤外線LED21,22は、地点マーカ13の設置位置を中心として赤外線を照射する範囲が対称となるように地点マーカ13に配置されているので、第1赤外線信号と第2赤外線信号とを受信する順序から車両11が地点マーカ13を通過した方向を求めることができる。そして、地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dは予め決められている。このため、受信装置14は、第1,第2赤外線信号から判断した車両11の進行方向及び地点マーカ13の通過時点T0と車速計測装置16から受信した車速とから一時停止線17まで車両11がどのくらい離れているかを精度よく計測し、それに基づいて警報装置15を制御することが可能となる。
【0092】
従って、道路12上に地点マーカ13を一箇所だけ設置しても、車両11に備えられた受信装置14は、車両11が一時停止線17に進行しているか否か、及び、車両11から該一時停止線17までの残存距離Lを判断することが可能となり、地点マーカ13の設置数を少なくすることができる。これに伴い、多数の道路12に地点マーカ13を設置する場合には、地点マーカ13の設置する手間や地点マーカ13を維持するコストを全体として少なくすることができる。
【0093】
(3)電波でなく赤外線を使用したので、電波を発生させるアンテナを必要としない。このため、地点マーカ13に電波を発生させるアンテナを備えるために必要な大きさを確保する必要が無く、埋設する際にはアンテナを必要とする地点マーカ13と比べて、道路12に小さな穴を設けるだけで本実施形態の地点マーカ13を埋設できるので、地点マーカ13の設置が容易になる。
【0094】
(4)地点マーカ13の蓋体18上面に地点マーカ13の設置方向、つまり、第1,第2赤外線LED21,22が赤外線を照射する方向を指し示す矢印18aを標示した。このため、該矢印18aが指し示す先を一時停止線17に向ければ、第2赤外線LED22は一時停止線17側に向かって赤外線を照射し、第1赤外線LED21は、一時停止線17側に向かう方向と反対側に向かって赤外線を照射する。このため、地点マーカ13の蓋体18上面に標示された矢印18aを視認するだけで、地点マーカ13を設置する向きが理解でき、地点マーカ13の設置が容易になる。あるいは、誤った方向での設置が防止できる。
【0095】
(5)地点マーカ13を道路12に埋設する場合には車両11と地点マーカ13との距離が柱に設置する場合等と比較して短くなる。従って、信号を送信する範囲を広くする必要がないので、信号を送信するために必要とする消費電力が少なくなる。このため、電池等を頻繁に交換しなくても長期間地点マーカ13は第1,第2赤外線信号を送信することが可能となる。また、消費電力が少ないので、大きな電池を必要とせず、地点マーカ13を小型化できる。そして、小型化した地点マーカ13を設置する際には小さな穴を設ければよいので、地点マーカ13の設置が容易になる。
【0096】
(第二実施形態)
以下、本発明を具体化した第二実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同じ符号を付して、その詳細な説明及び図面を省略する。
【0097】
図13は、第二実施形態における地点マーカ13のブロック図である。
地点マーカ13には、外部と有線通信するための通信端子51が備えられており、該通信端子51は、送信回路52と接続されている。この通信端子51は、例えば設置時や整備時において専用ツールが接続されることで該ツールからのデータを送信回路52へと入力するための外部端子である。
【0098】
第二実施形態の信号生成手段としての送信回路52は、発振回路23、送信データ生成回路53、第1ドライブ回路26、第2ドライブ回路27、データ記憶回路54及び書き換え回路55から構成されている。
【0099】
書き換え回路55は、通信端子51と接続されており、該通信端子51からデータが送信されるようになっている。書き換え回路55は、データ記憶回路54とも接続されており、通信端子51から受信したデータに基づいて、該データ記憶回路54に記憶されている情報データを書き換える。
【0100】
データ記憶回路54には、付帯情報としての情報データが記憶されている。従って、書き換え回路55は、通信端子51からデータを受信すると、この情報データを書き換えることになる。こうした情報データとしては、例えば情報提供に係る位置(ここでは、一時停止線17)までの距離D等がある。あるいは情報提供に係る位置が交差点であるとして、当該位置までの距離、道路線形、一時停止位置、車線情報、交差点の形状、方位、歩道の情報といった静的な情報などであってもよい。
【0101】
また、データ記憶回路54は、送信データ生成回路53と接続されており、記憶されている情報データを該送信データ生成回路53に逐次入力している。
発振回路23は、送信データ生成回路53と接続されており、電源19から電圧を受けて生成した送信クロックを該送信データ生成回路53に入力する。
【0102】
送信データ生成回路53には、データ記憶回路54から入力された情報データに、所定のデータを付加して所定の形式の送信データを2種類生成する機能が備えられている。つまり、送信データ生成回路53は、第1ドライブ回路26及び第2ドライブ回路27と接続されており、それぞれの入力先に対応した送信データを生成する。具体的には、送信データ生成回路53は、情報データに、同期検出用のアイドル信号、実際のデータが開始する旨を通知するヘッダ、第1赤外線LED21から送信された第1赤外線信号であることを示す識別データ、エラー検出用データ等を付加して、第1ドライブ回路26に入力する第1送信データを生成する。同様に、送信データ生成回路53は、情報データに、アイドル信号、ヘッダ、第2赤外線LED22から送信された第2赤外線信号であること示す識別データ、エラー検出用データ等を付加して、第2ドライブ回路27に入力する第2送信データを生成する。なお、識別データは、情報提供に係る位置と車両の進行方向との関係を明確にするためのものである。
【0103】
そして、送信データ生成回路53は、発振回路23から入力された送信クロックに基づいて、第1送信データを例えばマンチェスタ符号の規定にて符号化した第1シリアル信号を第1ドライブ回路26に対して入力する。第1ドライブ回路26は、入力された第1シリアル信号に基づいて、第1の駆動信号を生成し、第1赤外線LED21に入力する。第1赤外線LED21は、入力された第1の駆動信号に基づいて、赤外線を照射し、第1赤外線信号を送信する。
【0104】
また、送信データ生成回路53は、発振回路23から入力された送信クロックに基づいて、第2送信データをマンチェスタ符号等の規定にて符号化した第2シリアル信号を第2ドライブ回路27に入力する。第2ドライブ回路27は、入力された第2シリアル信号に基づいて、第2の駆動信号を生成し、第2赤外線LED22に入力する。第2赤外線LED22は、入力された第2の駆動信号に基づいて、赤外線を照射し、第2赤外線信号を送信する。
【0105】
次に、車両11に備えられる各種装置について説明する。車両11には、受信装置14、警報装置15、車速計測装置16等が備えられる。警報装置15及び車速計測装置16については、第一実施形態と同様の構成なので、その詳細な説明を省略する。
【0106】
受信装置14について説明する。
図14に示すように、受信装置14の受信部31は、赤外線透過フィルタ板33、フォトデテクター34、増幅器35、レベル判定回路56から構成される。
【0107】
赤外線透過フィルタ板33を通過した赤外線は、フォトデテクター34によって検出されて電気信号に変換され、増幅器35に入力される。増幅器35に入力された電気信号はその振幅が増幅されてレベル判定回路56に入力される。レベル判定回路56に入力された電気信号は、レベル判定回路56により2値化されることにより、第1,第2シリアル信号に変換され、制御部32に入力される。なお、図15に示すように、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過することでその前後において第1,第2シリアル信号57,58がぞれぞれ複数回入力されるようになっている。換言すると、これら第1,第2シリアル信号57,58の入力回数は、受信装置14が対応する照射範囲29,30を通過する時間によって異なる。
【0108】
第1,第2シリアル信号57,58の入力により制御部32のCPU41は、第1,第2シリアル信号57,58をマンチェスタ符号の規定にて復号化して送信データ(情報データ)を取得する。そして、CPU41は、送信データを解析して、エラー検出等を行った後、これをレジスタ42に逐次記憶する。なお、CPU41は、該送信データに含まれる識別データから受信装置14に入力された光信号が第1赤外線信号であるか又は第2赤外線信号であるかを判断する。これは、第1シリアル信号57と第2シリアル信号58とは、受信部31から同じ経路で制御部32に入力されるので、第1,第2シリアル信号57,58のデータ内容から受信装置14が受信した信号が第1赤外線信号であるか第2赤外線信号であるかを区別してレジスタ42に記憶するためである。
【0109】
以下、第二実施形態において制御部32のCPU41により実行される各種処理について説明する。
第二実施形態におけるマーカ受信処理は、第1,第2シリアル信号(送信データ)を解析して、車両11の進行方向を判断し、情報提供に係る位置(ここでは、一時停止線17)の情報を抽出するとともに、地点マーカ13の設置位置の通過時点及び現時点での当該位置までの残存距離を取得するための処理である。
【0110】
図15に示すように、この処理は、少なくとも一連の第1シリアル信号57の入力終了と、一連の第2シリアル信号58の入力開始によって起動される。これにより、制御部32のCPU41はROM40からマーカ受信処理に関するプログラムを読み出し、該プログラムを実行する。なお、これら第1,第2シリアル信号57,58の推移は、CPU41により別のプログラムにて定期的に監視されている。そして、CPU41は、一連の第1シリアル信号57の最終的な入力終了時点を第1シリアル信号57の入力終了時S1としてレジスタ42に記憶するようになっている。また、同様に、CPU41は、一連の第2シリアル信号58の最初の入力開始時点を第2シリアル信号58の入力開始時S2としてレジスタ42に記憶するようになっている。CPU41は、第1,第2シリアル信号57,58の入力によってこれらに含まれる情報データをレジスタ42に記憶するのは既述のとおりである。
【0111】
まず、CPU41は、図16に示すように、マーカ受信処理に関するプログラムに基づいて、レジスタ42から入力終了時S1及び入力開始時S2を読み込む(ステップ401)。
【0112】
次に、CPU41は、レジスタ42に記憶されてい第1シリアル信号57の入力終了時S1と第2シリアル信号58の入力開始時S2を比較する(ステップ402)。
【0113】
そして、第1シリアル信号57の入力終了時S1が第2シリアル信号58の入力開始時S2よりも遅ければ、CPU41は、受信装置14は第2赤外線信号を受信してから第1赤外線信号を受信したと判断する。即ち、CPU41は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17から離れていく方向に進行していると判断する。そして、CPU41は、マーカ受信処理を終了する。
【0114】
CPU41は、第1シリアル信号57の入力終了時S1が第2シリアル信号58の入力開始時S2よりも早ければ、受信装置14は第1赤外線信号を受信してから第2赤外線信号を受信したと判断する。即ち、CPU41は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過し、一時停止線17に向かって進行していると判断する。
【0115】
そして、CPU41は、入力終了時S1と入力開始時S2の中間時点を算出し、該中間時点を通過時点S0とする。
また、同時にCPU41は、レジスタ42に記憶した情報データを読み込む。そして、CPU41は、該情報データを解析して、一時停止線17までの距離Dを抽出する。
【0116】
次に、CPU41は、抽出した地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dから、通過時点S0から現時点まで車両11が進行した距離としての補正値Pを減算する。そして、減算することで求められた数値を残存距離Lとしてレジスタ42に記憶する。同時に、CPU41は、交差点フラグをオンにする。さらに、CPU41は、レジスタ42に記憶される支援レベルを0レベルとして記憶する(403)。そして、マーカ受信処理を終了する。
【0117】
交差点通過判定処理は、第一実施形態における交差点通過判定処理(ステップ201〜208)と同じであり、また、交差点支援処理も第一実施形態における交差点支援処理(ステップ301〜304)と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【0118】
以上詳述したように第二実施形態は、以下の特徴を有する。
(1)地点マーカ13が送信する第1,第2赤外線信号に地点マーカ13の設置位置から一時停止線17までの距離Dに関する情報を含ませ、受信装置14は、該第1,第2赤外線信号から距離Dに関する情報を抽出して、車両11から一時停止線17までの残存距離Lを算出する。このため、地点マーカ13のデータ記憶回路54に記憶されている距離Dに関する情報を書き換えれば、地点マーカ13を道路12の任意の位置に埋設することができる。従って、道路12の形状、道路12の長さ等の様々な制約によって一時停止線17から一律に同じ距離離れた位置に地点マーカ13を設置できない場合でも、道路状況に柔軟に対応して地点マーカ13を設置することができる。
【0119】
(2)受信装置14は、第1,第2赤外線信号に含まれる識別データを解析することにより、第1赤外線信号と第2赤外線信号とを区別することができる。従って、受信装置14は、第1赤外線信号と第2赤外線信号との入力された順番を判断することができる。このため、受信装置14は、車両11が地点マーカ13の設置位置を通過して一時停止線17に進行しているか否か判断することが可能である。このように、地点マーカ13を一つ道路12に埋設するだけで、車両11の進行方向が判断することができるので、進行方向を判断するために複数の地点マーカ13を設置する必要が無くなる。
【0120】
(3)地点マーカ13は通信端子51を備え、外部の専用ツールからデータを受信することで道路情報を書き換えることが可能なようにした。このため、情報データを書き換えるために地点マーカ13を分解する必要が無くなり、容易に地点マーカ13の送信回路52が第1,第2赤外線LED21,22に入力する駆動信号を変更することが可能となる。
【0121】
なお、上記以外に次の形態にて具体化できる。
○上記実施形態では、第1の照射範囲29は、地点マーカ13の設置位置を中心として第2の照射範囲30と対称となる範囲とし、第1の照射範囲29を通過した時点と第2の照射範囲30に到達する時点との中間時点を車両11が地点マーカ13を通過した通過時点とした。この別例として、受信装置14が第1赤外線信号受信する時点と異なる時点で第2赤外線信号を受信し、第1赤外線信号を受信した時点と第2赤外線信号を受信した時点から車両11が地点マーカ13を通過して時点を求めることができるならば、第1の照射範囲29は、第2の照射範囲30と対称でなくても良い。
【0122】
○上記実施形態では、第1の照射範囲29は、第2の照射範囲30と重複する範囲が無かったが、車両11が進行する方向において、少なくとも一部が重複していなければ、第1の照射範囲29は、第2の照射範囲30と重複する範囲があっても良い。即ち、受信装置14が、第1赤外線信号受信する時点と異なる時点で第2赤外線信号を受信し、どちらを先に受信したかについて区別することができれば、第1の照射範囲29が第2の照射範囲30と重複してもよい。
【0123】
○上記実施形態において、車両11に、車両11の速度や進行方向を制御するような制動装置を備え、受信装置14から入力される指示に基づいて車両11の動きを制御させるようにしてもよい。
【0124】
○上記実施形態では、補正値Pを算出したが、補正値Pは通常、地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dと比べて遙かに短い距離であるため、算出しなくても良い。
【0125】
○上記実施形態では、交差点通過判定処理及び交差点支援処理は、0.1秒間隔で実行されていたが、この間隔に限られない。
○上記実施形態では、地点マーカ13から所定距離離れた位置の道路状況を一時停止線17としたが、踏切、料金所、高速道路進入口、通行止め、事故現場等にしても良い。
【0126】
○上記実施形態では、地点マーカの道路から突出する箇所(蓋体18)に、地点マーカの設置方向を指し示す矢印が標示されていたが、設置する際に該矢印を視認することができるならば、地点マーカの道路から突出する箇所に限らず、地点マーカの表面に標示しても良い。
【0127】
○上記第二実施形態では、地点マーカ13は通信端子と接続される書き換え回路55が備え、該書き換え回路55によりデータ記憶回路54のデータを書き換えることが可能になっていたが、道路情報を書き換える必要がなければ、書き換え回路55を備えなくても良い。
【0128】
○上記実施形態では、地点マーカ13に電源19を備えたが、電源ケーブルと地点マーカ13とを接続し、該電源ケーブルから電力が供給されるならば、電源19を備えなくてもよい。このように、電源ケーブルを接続することで外部から電力が供給されるため、地点マーカに電源19を内蔵する必要が無く、小型にすることができる。また、電源19を交換するために地点マーカ13を道路12から取り外す必要が無くなる。
【0129】
○上記第二実施形態において、第1,第2赤外線信号に含まれる情報データには、地点マーカ13から一時停止線17までの距離Dに関する付帯情報が含まれるだけであったが、警報装置15に出力させるメッセージに関する音声データや、地点マーカ13から所定距離離れた道路12の状況等を含ませても良い。
【0130】
○上記第二実施形態において、第1,第2赤外線信号に地点マーカ13の緯度経度などの情報を含ませてもよい。このようにすれば、例えば、緯度経度などの情報を使用して、車両11に備えられたカーナビゲーションシステム等のGIS(Geographical Information System)における地図データ上の車両11の位置を補正することが可能となる。
【0131】
以上に記載した別例及び実施形態から得ることができる技術的思想について開示する。
(イ)前記信号生成手段は、外部からデータを受信し、該データに基づいて前記付帯情報を書き換えることを特徴とする請求項5に記載の光学式地点マーカ装置。
【0132】
(ロ)給電ケーブルを介して外部から電力が供給されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学式地点マーカ装置。
(ハ)前記付帯情報には、少なくとも前記設置位置から所定距離離れた位置までの距離が含まれることを特徴とする請求項5に記載の光学式地点マーカ装置。
【0133】
(ニ)前記付帯情報には、少なくとも前記設置位置から所定距離離れた位置の道路の状況が含まれることを特徴とする請求項5に記載の光学式地点マーカ装置。
【0134】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、車両への情報提供にあたって設置が容易で、信頼性の高い通信を行う光学式地点マーカ装置及び車両用受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】道路情報通信システムの概略構成図。
【図2】地点マーカが設置された道路の斜視図。
【図3】地点マーカの回路の配置を説明するための説明図。
【図4】地点マーカのブロック図。
【図5】地点マーカの上面図。
【図6】第2赤外線LEDの第2の照射範囲を示す斜視図。
【図7】受信装置の受信部のブロック図。
【図8】受信装置の制御部のブロック図。
【図9】第1,第2出力信号の入力動作を示すタイミングチャート。
【図10】マーカ受信処理の流れを示すフローチャート。
【図11】交差点通過判定処理の流れを示すフローチャート。
【図12】交差点支援処理の流れを示すフローチャート。
【図13】第二実施形態における地点マーカのブロック図。
【図14】第二実施形態における受信装置の受信部のブロック図。
【図15】第1,第2シリアル信号の入力動作を示すタイミングチャート。
【図16】第二実施形態におけるマーカ受信処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
11…車両、12…道路、13…地点マーカ、14…受信装置、15…警報装置、17…一時停止線、18a…矢印、20…送信回路、21…第1赤外線LED、22…第2赤外線LED、31…受信部、32…制御部、53…送信データ生成回路、54…データ記憶回路。
Claims (7)
- 駆動信号を生成する信号生成手段と、
前記駆動信号に基づき点灯駆動されて光信号を送信する発光素子とを備えて道路に埋設され、
設置位置を通過する車両に前記光信号を送信することで、該車両に該設置位置から所定距離離れた位置の道路情報を提供することを特徴とする光学式地点マーカ装置。 - 前記発光素子は複数であって、互いに異なる方向に前記光信号を送信することを特徴とする請求項1に記載の光学式地点マーカ装置。
- 前記発光素子は、前記道路の延設方向の一方及び他方にそれぞれ前記光信号を送信する対をなし、
前記信号生成手段は、前記対をなす発光素子が互いに異なる光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項1記載の光学式地点マーカ装置。 - 前記信号生成手段は、前記対をなす発光素子が互いに異なる周波数変調で光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項3に記載の光学式地点マーカ装置。
- 前記信号生成手段は、前記対をなる発光素子の少なくとも一方が、前記設置位置から所定距離離れた位置の付帯情報を変調した光信号を送信するように前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項3に記載の光学式地点マーカ装置。
- 前記発光素子が光信号を送信する方向を指し示す矢印が標示されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学式地点マーカ装置。
- 車両に搭載され、請求項1〜6のいずれかに記載の光学式地点マーカ装置の設置位置を通過することで、前記発光素子が送信する光信号を受信し、該設置位置から該車両の進行方向に所定距離離れた位置の道路情報を取得することを特徴とする車両用受信装置。
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