JP2008090604A - 路車間通信システム及び方法とこれに用いる光ビーコン - Google Patents

Abstract

【課題】 投受光器の経年劣化を抑制することができる路車間通信システムを提供する。
【解決手段】 本発明の路車間通信システムは、道路Ｒを走行する車両Ｃの車載機２と、道路Ｒの所定範囲にダウンリンク領域ＤＡが設定された投受光器８を有する光ビーコン４とを備えており、車載機２と光ビーコン４の投受光器８との間で光信号による双方向通信を行う。このシステムにおいて、投受光器８のダウンリンク領域ＤＡよりも上流側を走行する車両を感知する車両感知器５が設けられ、車両感知器５からの車両感知信号ｆ１に基づいてダウンリンク情報２８の送信を開始する通信制御部７が光ビーコン４に設けられている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、路側に設置した光ビーコンと車両に搭載された車載機との間で光信号による双方向通信を行う、路車間通信システム及び方法とこれに用いる光ビーコン関するものである。

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）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）。

上記光ビーコンは、車載機の間で双方向通信を行う投受光器（ビーコンヘッド）を備えており、この投受光器は、ダウンリンク情報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情報を受信するフォトセンサとを備えている。そして、かかる光ビーコンは、設置後、少なくとも１０年以上の長期間に渡って使用される。
特開２００５−２６８９２５号公報

上記光ビーコンは、管制室の中央装置から送信される渋滞情報等を含むダウンリンク情報のフレームを作成し、その情報を投受光器のＬＥＤで光信号に変換して、車載機に送信するようになっている。
このさい、従来では、投受光器の情報送信用のＬＥＤが、車両が実際に通信領域に存在するか否かに関わらず、常に光信号を発光し続けている。このように、常時ダウンリンク情報を送信し続けるのは、車両に対してアップリンク情報の送信を促す必要があるためである。

すなわち、光ビーコンを用いた路車間通信システムでは、車載機がダウンリンク情報を受信することで自身が通信領域に進入したことを検知し、この検知に基づいてアップリンク情報を送信する仕組みになっているため、光ビーコンはダウンリンク情報を常に送信し続ける必要があった。
そのため、光ビーコンの投受光器を構成するＬＥＤが時間の経過とともに劣化し、これによって通信領域が年々狭くなっていくことがあるとともに、光量の低下によって通信が不可能となる恐れがあるという問題があった。

そこで、本発明は、投受光器の経年劣化を抑制することができる路車間通信システム及び方法とこれに用いる光ビーコンを提供することを目的とする。

本発明の路車間通信システムは、道路を走行する車両の車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記車載機と前記光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信システムであって、前記投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を走行する前記車両を感知する車両感知器が設けられ、前記車両感知器からの車両感知信号に基づいてダウンリンク情報の送信を開始する通信制御部が前記光ビーコンに設けられていることを特徴とする。

この路車間通信システムによれば、車両感知器が投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を走行する車両を感知し、光ビーコンの通信制御部が、車両感知器からの車両感知信号に基づいてダウンリンク情報の送信を開始するので、車両感知器が車両を感知ない限りダウンリンク情報が送信されず、投受光器のＬＥＤを常時発光させる必要がない。
このため、例えば車両の交通量が少ない時間帯においては、投受光器のＬＥＤの発光時間が大幅に小さくなり、これにより、投受光器の経年劣化を抑制することができる。

本発明の路車間通信システムにおいて、ＬＥＤの発光時間を短縮するには、ダウンリンク情報の送信を開始した後でその送信を停止させる必要がある。
そこで、前記通信制御部は、次のいずれかの時に前記ダウンリンク情報の送信を停止する機能を有するものを採用することが好ましい。
（１）車両感知信号の受信時、車載機からのアップリンク情報の受信時、ダウンリンク情報の切り替え時、又は、車載機に対応する車両ＩＤの送出を開始した時から所定時間だけ経過した時
（２）車両ＩＤの送信終了時
この場合、ダウンリンク情報の送信停止を上記（１）の各基準時からの所定時間の経過、或いは、上記（２）の車両ＩＤの送信終了によって行うので、ダウンリンク情報の送信を停止するタイミングを検出するために、後述の第二の車両感知器を別途設置する必要がなく、システムを安価に構成できる利点がある。

もっとも、前記投受光器のダウンリンク領域よりも下流側を走行する前記車両を感知する第二の車両感知器が設けられている場合には、前記通信制御部において、前記第二の車両感知器からの車両感知信号に基づいてダウンリンク情報の送信を停止するシステム構成とすることもできる。
また、本発明の路車間通信システムにおいて、ダウンリンク領域の上流側において前記車両を感知する前記車両感知器としては、例えば、超音波感知方式のもの（特開昭６０−７８３７３号公報参照）や、検知対象が発する赤外線をパッシブに検出して車両を感知する赤外線感知方式のもの（特許第３７１９４３８号公報）を採用することができる。

この点、前者の超音波感知方式の場合には、車両を斜め方向から検出できないため、車両のほぼ真上に設置する必要があり、センサがアクティブあるため消費電力が大きいという欠点がある。
これに対して、後者の赤外線感知方式の場合には、車両を斜め方向からでも検出できるため（上記特許公報の図１９及び図２２参照）、設置場所の制約が少なく、センサがパッシブであるため消費電力が小さいという利点がある。

上記のように、赤外線感知方式の車両感知器の場合には、車両を斜め方向からでも検出できることから、その車両感知器の感知センサを、前記道路の上方に配置された前記投受光器の筐体に収納させることもできる。
この場合、車両感知器の感知センサと投受光器の投受光センサ（ＬＥＤやフォトダイオード）を一つの筐体に纏めて収納できるので、車両感知器の感知センサを設置するための専用の支柱や梁を設ける必要がなく、システムを安価に構成できるという利点がある。

本発明の光ビーコンは、道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器を有する光ビーコンであって、前記投受光器と車両の車載機との間で光信号による双方向通信を行う、路車間通信に使用する光ビーコンにおいて、前記投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を走行する前記車両を感知する車両感知器からの車両感知信号に基づいてダウンリンク情報の送信を開始する通信制御部を有していることを特徴とする。

この光ビーコンによれば、通信制御部が、投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を走行する車両を感知する車両感知器からの車両感知信号に基づいてダウンリンク情報の送信を開始するので、車両感知器が車両を感知ない限りダウンリンク情報が送信されず、投受光器のＬＥＤを発光させる必要がない。
このため、例えば車両の交通量が少ない時間帯においては、投受光器のＬＥＤの発光時間が大幅に小さくなり、これにより、投受光器の経年劣化を抑制することができる。

また、上記の光ビーコンにおいては、前述の理由により、ダウンリンク領域の上流側を走行する前記車両を感知する車両感知器として、検知対象が発する赤外線をパッシブに検出して車両を感知する赤外線感知方式のものを採用し、この方式の感知センサを前記道路の上方に配置された前記投受光器の筐体に収納することが好ましい。

本発明の路車間通信方法は、道路を走行する車両の車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信方法であって、前記投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を前記車両が走行したことを感知し、この車両感知信号に基づいて前記光ビーコンがダウンリンク情報の送信を開始することを特徴とする。

この路車間通信方法によれば、投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を車両が走行したことを感知し、この車両感知信号に基づいて光ビーコンがダウンリンク情報の送信を開始するので、車両が感知されない限りダウンリンク情報が送信されず、投受光器のＬＥＤを発光させる必要がない。
このため、例えば車両の交通量が少ない時間帯においては、投受光器のＬＥＤの発光時間が大幅に小さくなり、これにより、投受光器の経年劣化を抑制することができる。

以上の通り、本発明によれば、光ビーコンの投受光器の経年劣化を抑制することができるので、光ビーコンの路車間通信の品質を長期間高いレベルに維持することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１〜図４は、本発明の第一実施形態の路車間通信システムを示している。
〔システムの全体構成〕
図１は、光ビーコンを含む路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。
図１に示すように、この路車間通信システムは、インフラ側の交通管制システム１と、道路Ｒを走行する各車両Ｃに搭載された車載機２とから構成されている。

交通管制システム１は、管制室に設けられた中央装置３と、道路Ｒの各所に多数設置された光ビーコン（光学式車両感知器）４と、道路Ｒにおける光ビーコン４の上流側に配置された車両感知器５とから構成されている。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。

〔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３Ａ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、筐体９の内部に発光ダイオード（ＬＥＤ）１０、フォトセンサ１１及び感知センサ１２を収納して構成されている（図３参照）。このうち、ＬＥＤ１０は、近赤外線よりなるダウンリンク情報を後述する通信領域Ａに発光し、フォトセンサ１１は、車載機２からの近赤外線よりなるアップリンク情報を受光する。

図２は、上記光ビーコン４及び車両感知器５の平面図である。
図２に示すように、本実施形態の光ビーコン４は、同じ方向の複数（図例では４つ）の車線Ｒ１〜Ｒ４を有する道路Ｒに設置されており、各車線Ｒ１〜Ｒ４に対応して設けられた前記複数のビーコンヘッド８と、これらのヘッド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。
上記ビーコン制御機７は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）及び記憶装置（ＲＯＭ）を有するプログラマブルなマイコンよりなり、通信部６による中央装置３との双方向通信と、ビーコンヘッド８による車載機２との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有する。なお、このビーコン制御機７による路車間通信の内容については後述する。

ビーコン制御機７は、道路脇に立設した支柱１４に設置されており、各ビーコンヘッド８は、支柱１４から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー１５に取り付けられ、道路Ｒの各車線Ｒ１〜Ｒ４の直上に配置されている。
各ビーコンヘッド８のＬＥＤ１０は、各車線Ｒ１〜Ｒ４の直下よりも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（図３参照）。

また、各ビーコンヘッド８の感知センサ１２は、超音波を路面に向けて間欠的に発射する超音波送受器よりなり、車両Ｃからの反射波と路面からの反射波を比較して、車両Ｃの存在を感知するものである。この感知センサ１２は、各車線Ｒ１〜Ｒ４の直下に向けて超音波を送出しており、これにより、上記通信領域Ａの下流側でかつこの通信領域Ａからやや離れた位置に、当該感知センサ１２の感知領域Ｋ２が配置されている（図３参照）。
車線Ｒ１〜Ｒ４ごとに設けられた各ビーコンヘッド８の感知センサ１２は、車線Ｒ１〜Ｒ４に対応する感知領域Ｋ２を車両Ｃが通過することで当該車両Ｃの存在を感知し、その感知信号ｆ２をビーコン制御機７に送信する。

〔車両感知器の構成〕
前記車両感知器５は、通信領域Ａの上流側で車両Ｃの存在を感知して、その感知信号ｆ１をビーコン制御機７に送信するものである。
なお、この車両感知器５は、通信領域Ａの上流側を走行する車両Ｃを感知する点で、本実施形態の路車間通信システムの第一の車両感知器を構成し、光ビーコン４の感知センサ１２とビーコン制御機７は、通信領域Ａの下流側の車両Ｃを感知する点で、当該システムの第二の車両感知器を構成する。
上記第一の車両感知器５は、各車線Ｒ１〜Ｒ４に対応して設けられた複数の感知センサ１７と、これらのセンサ１７を一括制御する制御部である一台のセンサ制御機１８とを備えている。

センサ制御機１８は、道路脇でかつ通信領域Ａよりも下流側の位置に立設した支柱１９に設置されており、各感知センサ１７は、支柱１９から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー２０に取り付けられ、道路Ｒの各車線Ｒ１〜Ｒ４の直上に配置されている。
車両感知器５の感知センサ１７は、ビーコンヘッド８の場合と同様に、超音波を路面に向けて間欠的に発射する超音波送受器よりなり、車両Ｃからの反射波と路面からの反射波を比較して、車両Ｃの存在を感知するものである。

この感知センサ１７は、各車線Ｒ１〜Ｒ４の直下に向けて超音波を送出しており、これにより、前記通信領域Ａの上流側でかつこの通信領域Ａからやや離れた位置に、当該感知センサ１７の感知領域Ｋ１が配置されている（図３参照）。
車線Ｒ１〜Ｒ４ごとに設けられた各感知センサ１２は、車線Ｒ１〜Ｒ４に対応する感知領域Ｋ１を車両Ｃが通過することで当該車両Ｃの存在を感知し、その感知信号をセンサ制御機１８に送信する。

図１を参照して、上記センサ制御機１８は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）及び記憶装置（ＲＯＭ）を有するプログラマブルなマイコンよりなり、光ビーコン４のビーコン制御機７と通信線２１を介して信号伝送可能に接続されている。もっとも、センサ制御機１８はビーコン制御機７に対して無線方式で信号を送信するものであってもよい。
このセンサ制御機１８は、感知センサ１７から、感知センサ１７の直下に車両Ｃが存在する場合にＯＮの信号（以下、感知信号ｆ１という。）をビーコン制御機７に送信し、存在しない場合にはＯＦＦの信号を送信する。
この場合、複数の感知センサ１７のうちいずれか１つが車両Ｃを感知すると、センサ制御機１８が感知信号ｆ１を送信するようにしてもよいし、車線Ｒ１〜Ｒ４ごとにそれぞれ感知信号ｆ１を送信するようにしてもよい。

〔通信領域と感知領域〕
図３は、光ビーコン４の通信領域Ａと各感知領域Ｋ１，Ｋ２の位置関係を示す側面図である。
図３に示すように、光ビーコン４の通信領域Ａは、車載機２の投受光器（図示せず）がダウンリンク情報を受信することができるダウンリンク領域（図３において実線のハッチングを設けた領域）ＤＡと、光ビーコン４のビーコンヘッド８がアップリンク情報を受信することができるアップリンク領域（図３において破線のハッチングを設けた領域）ＵＡとからなる。

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」では、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）と重複しており、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端ｃは互いに一致している。
従って、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向長さは通信領域Ａ全体の同方向長さと一致する。

また、上記規格では、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、投受光器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、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。この場合、通信領域Ａの車両進行方向の全長は３．７ｍとなる。
もっとも、各領域ＤＡ，ＵＡの車両進行方向長さは上記各数値に限定されない。また、図３に仮想線で示すように、ダウンリンク領域ＤＡの上流端ｃ’をアップリンク領域の上流端ｃよりも更に上流側（図３の右側）に位置させる場合もある。

そして、本実施形態では、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡとからなる通信領域Ａの上流側に、車両感知器５の感知センサ１７の感知領域Ｋ１が配置され、その通信領域Ａの下流側に、ビーコンヘッド８に設けた感知センサ１２の感知領域Ｋ２が配置されている。

〔車載機の構成〕
車両Ｃに搭載された車載機２は、車載コンピュータと、このコンピュータのセンサ用インタフェースに接続された投受光器（車載ヘッド）とを備えている（図示せず）。
この車載機２の投受光器も、光ビーコンのビーコンヘッド８と同様に、発光ダイオード（ＬＥＤ）とフォトセンサを備えている。このうち、ＬＥＤは、近赤外線よりなるアップリンク情報を発光し、フォトセンサは、通信領域Ａに発光された近赤外線よりなるダウンリンク情報を受光する。また、車載機２の車載コンピュータは、車載の投受光器による光ビーコン４との路車間通信の制御処理を行う。

〔路車間通信〕
図４は、通信領域Ａにおいて光ビーコン４のヘッド８と車載機２の投受光器との間で行われる双方向での路車間通信の手順を示している。以下、図４を参照しつつ、この路車間通信の内容を説明する。
まず、光ビーコン４のビーコン制御機７は、上流側の車両感知器５が車両Ｃを感知しない通常時（デフォルト状態）においては、ビーコンヘッド８のＬＥＤ１０を発光させていない。

すなわち、上流側の感知領域Ｋ１に車両Ｃが進入すると、車両感知器５のセンサ制御機１８が感知信号ｆ１を送信し、ビーコン制御機７は、この感知信号ｆ１を受信した時点（図４のＦ０）で、後述する第一のダウンリンク情報２８を送信すべくＬＥＤ１０を発光させる。
ビーコン制御機７は、上記感知信号ｆ１を受信すると、各車線Ｒ１〜Ｒ４に対応する各ヘッド８から、ダウンリンクの切り替え前の第一情報として、車線通知情報を含む第一のダウンリンク情報２８を、各車線Ｒ１〜Ｒ４のダウンリンク領域ＤＡに所定の送信周期で送信する（図４のＦ１）。なお、この段階では、車線通知情報には未だ車両ＩＤは格納されていない。

車載機２を搭載した車両Ｃがダウンリンク領域ＤＡの上流側部分に進入すると、車載機２の投受光器が車線通知情報（車両ＩＤ無し）を含む第一のダウンリンク情報２８を受信する。このさい、車載機２の車載コンピュータは、当該車両Ｃが通信領域Ａ内に存在していることを認識する。その後、車載コンピュータはアップリンク情報２９の送信を開始し（図４のＦ２）、このアップリンク情報２９を光ビーコン４のヘッド８に対して所定の送信周期で送信する（図４のＦ３）。

車載機２の車載コンピュータは、アップリンク情報２９の送信をアップリンク領域ＵＡ（図３参照）において行い、そのアップリンク情報２９に当該車両Ｃに特定の車両ＩＤを格納して当該アップリンク情報２９を送信する。
なお、車載コンピュータは、ビーコン間の旅行時間情報を有している場合には、この情報もアップリング情報２９に含ませる。また、車載コンピュータは、光ビーコン４のビーコン制御機７がダウンリンクの切り替えを行ったことを認識するまで、当該アップリンク情報２９を送信し続ける。

一方、ビーコンヘッド８がアップリンク情報２９を受信すると（図４のＦ４）、ビーコン制御機７は、ダウンリンクの切り替え後の第二情報として、上記車両ＩＤ情報を有する車載機２のための車線通知情報を含む第二のダウンリンク情報３０の送信を開始し（図４のＦ５）、このダウンリンク情報３０の送信を所定時間内において可能な限り繰り返す（図４のＦ６）。
上記車線通知情報には、車線Ｒ１〜Ｒ４ごとに車両ＩＤを格納するフィールドがあり、各車両ＩＤに対して車線番号を付与することができる。このため、異なる車線Ｒ１〜Ｒ４を走行する各車両Ｃの車載コンピュータは、その格納フィールド内のいずれに自車両の車両ＩＤが含まれるかを判断することにより、自車両がどの車線Ｒ１〜Ｒ４を走行しているかを認識できる。

第二のダウンリンク情報３０には、車両ＩＤを含む車線通知情報の他に、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報、及び、ドライバに対する安全運転支援のための支援情報等が含まれている。
この支援情報には、光ビーコン４の下流側の信号が変わるタイミング情報である信号情報や、ダウンリンク領域ＤＡから光ビーコン４の下流側の所定位置（例えば、停止線）までの長さ情報である距離情報等を含めることができる。

図４に示すように、第二のダウンリンク情報３０は、単一又は複数の最小フレーム３１で構成されている。前記「近赤外線式インタフェース規格」によれば、この最小フレーム３１のデータ量は合計１２８バイトと規定され、ヘッダ部３２に５バイト、実データ部３３に１２３バイトが割り当てられている。
上記規格によれば、第二のダウンリンク情報３０は、１〜８０個の最小フレーム３１で構成することができ、送信可能時間は２５０ｍｓに設定されている。また、このダウンリンク情報３０は送信すべき情報量に対応した任意数の最小フレーム３１で構成され、上記送信可能時間の範囲内で繰り返し送信される。

最小フレーム３１の送信周期は約１ｍｓである。従って、例えば、三つの最小フレーム３１で一つのダウンリンク情報３０を構成する場合には、ダウンリンク情報３０の送信周期は約３ｍｓになるので、当該ダウンリンク情報３０は所定の送信可能時間（２５０ｍ）の間に約８０回繰り返して送信されることになる。
車載機２の車載コンピュータは、第二のダウンリンク情報３０を受信した時点（図６のＦ７）で光ビーコン４でのダウンリンクの切り替えを認識し、この時点でアップリンク情報２９の送信を停止する。

その後、車両Ｃが下流側の感知領域Ｋ２を通過すると、ビーコンヘッド８の感知センサ１２が感知信号ｆ２をビーコン制御機７に送信する。
ビーコン制御機７は、この感知センサ１２からの感知信号ｆ２を受信した時点（図４のＦ８）でダウンリンク情報３０の送信を停止し、その後は、ＬＥＤ１０を発光させないデフォルト状態に戻る。

このように、本実施形態の路車間通信システムによれば、車両感知器５がビーコンヘッド８のダウンリンク領域よりも上流側を走行する車両Ｃを感知し、光ビーコン４のビーコン制御機７が、車両感知器５からの車両感知信号ｆ１に基づいてダウンリンク情報２８の送信を開始するので、車両感知器５が車両Ｃを感知ない限りダウンリンク情報２８を送信せず、ビーコンヘッド８のＬＥＤ１０を常時発光させていない。
このため、例えば車両Ｃの交通量が少ない時間帯においては、ビーコンヘッド８のＬＥＤ１０の発光時間が大幅に小さくなり、これにより、ビーコンヘッド８の経年劣化を抑制することができる。

〔第二実施形態〕
図５は、本発明の第二実施形態の路車間通信システムを示している。
本実施形態のシステムが第一実施形態（図１〜図４）のシステムと異なる点は、ダウンリンク領域の上流側において車両Ｃを感知する車両感知器５として、赤外線感知方式のものが採用されている点にある。
また、本実施形態では、車両感知器５を構成する感知センサ３５が、ビーコンヘッド８の筐体９に収納されているとともに、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ている。

上記赤外線感知方式の感知センサ３５は、検知対象が発する赤外線をパッシブに検出して車両Ｃを感知するものであり、具体的にはサーモパイル素子より構成されている（特許第３７１９４３８号公報参照）。
このサーモパイル素子は、放射温度計測に使用する赤外線検出素子の一種であり、原理は熱電対と同じであり、入射する赤外線に応じて温接点と冷接点の間に生じる温度差により定常的な出力電圧を自発的に発生させる。このため、自己消費電流がなく、小型化及び低消費電力化に適するという特徴があり、太陽電池で駆動することができる。

また、上記赤外線検知方式の感知センサ３５の場合には、車両Ｃを斜め方向からでも検出できるため（上記特許公報の図１９及び図２２参照）、設置場所の制約が少ない。
このため、本実施形態では、ＬＥＤ１０やフォトセンサ１１とともにビーコンヘッド８の筐体９内に感知センサ３５を収納し、この状態で、感知領域Ｋ１が通信領域Ａよりも上流側となるように、当該感知センサ３５の向きを設定している。
従って、本実施形態では、車両感知器５の感知センサ３５を設置するための専用の支柱や梁（図２の支柱１９及び架設バー２０）を設ける必要がなく、システムを安価に構成することができる。

本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記各実施形態では、通信領域Ａの下流側を走行する車両Ｃを感知する感知センサ１２をビーコンヘッド８の筐体９内に設けているが、この感知センサ１２を省略することにしてもよい。
この場合、任意に設定した特定の基準時から所定時間だけ経過したときや、車両ＩＤの送信が終了したときに、ダウンリンク情報３０の送信を停止する機能をビーコン制御機７に付与しておけばよい。

このように、ダウンリンク情報３０の送信停止を特定の基準時からの所定時間の経過や車両ＩＤの送信の終了によって行うようにすれば、ダウンリンク情報３０の送信を停止するタイミングを検出するための第二の車両感知器（ビーコンヘッド８の感知センサ１２）が不要になり、システムを安価に構成することができる。
なお、この場合の特定の基準時としては、例えば、上流側の車両感知器５からの感知信号ｆ１の受信時（図４のＦ０）や、車載機２からのアップリンク情報の受信時（図４のＦ４）、ダウンリンクの切り替え時（図４のＴ０）、或いは、車載機２に対応する車両ＩＤの送出を開始した時等に設定することができる。

また、前記したように各感知センサ１７からの感知信号ｆ１をセンサ制御機１８が車線Ｒ１〜Ｒ４ごとに送信する場合には、車線Ｒ１〜Ｒ４ごとに発光の開始及び停止の制御を行うこともできる。

第一実施形態の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。 光ビーコン及び車両感知器の平面図である。 光ビーコンの通信領域と各感知領域の位置関係を示す側面図である。 通信領域で行われる路車間通信の手順とデータ内容を示す概念図である。 第二実施形態の路車間通信システムの側面図である。

符号の説明

１ 交通管制システム
２ 車載機
４ 光ビーコン
５ 車両感知器
７ ビーコン制御機（通信制御部）
８ ビーコンヘッド（投受光器）
９ 筐体
１０ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
１１ フォトセンサ
１２ 感知センサ
１７ 感知センサ
２８ 第一のダウンリンク情報
２９ アップリンク情報
３０ 第二のダウンリンク情報
３５ 感知センサ
Ａ 通信領域
Ｃ 車両
Ｒ 道路
ＤＡ ダウンリンク領域
ＵＡ アップリンク領域
Ｋ１ 感知領域
Ｋ２ 感知領域

Claims (8)

1. 道路を走行する車両の車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器を有する光ビーコンとを備え、前記車載機と前記光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信システムであって、
   前記投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を走行する前記車両を感知する車両感知器が設けられ、
   前記車両感知器からの車両感知信号に基づいてダウンリンク情報の送信を開始する通信制御部が前記光ビーコンに設けられていることを特徴とする路車間通信システム。
2. 前記通信制御部は、車両感知信号の受信時、前記車載機からのアップリンク情報の受信時、ダウンリンク情報の切り替え時又は前記車載機に対応する車両ＩＤの送出を開始した時から所定時間だけ経過した時、或いは、前記車両ＩＤの送信終了時に前記ダウンリンク情報の送信を停止する請求項１に記載の路車間通信システム。
3. 前記投受光器のダウンリンク領域よりも下流側を走行する前記車両を感知する第二の車両感知器が設けられ、
   前記通信制御部は、前記第二の車両感知器からの車両感知信号に基づいてダウンリンク情報の送信を停止する請求項１に記載の路車間通信システム。
4. ダウンリンク領域の上流側において前記車両を感知する前記車両感知器は、検知対象が発する赤外線をパッシブに検出して車両を感知する赤外線感知方式のものである請求項１〜３のいずれか１項に記載に路車間通信システム。
5. 前記赤外線感知方式の車両感知器の感知センサが、前記道路の上方に配置された前記投受光器の筐体に収納されている請求項４に記載の路車間通信システム。
6. 道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された投受光器を有する光ビーコンであって、前記投受光器と車両の車載機との間で光信号による双方向通信を行う、路車間通信に使用する光ビーコンにおいて、
   前記投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を走行する前記車両を感知する車両感知器からの車両感知信号に基づいてダウンリンク情報の送信を開始する通信制御部を有していることを特徴とする光ビーコン。
7. ダウンリンク領域の上流側を走行する前記車両を感知する車両感知器は、検知対象が発する赤外線をパッシブに検出して車両を感知する赤外線感知方式のものであり、この方式の感知センサが前記道路の上方に配置された前記投受光器の筐体に収納されている請求項６に記載の光ビーコン。
8. 道路を走行する車両の車載機と、前記道路の所定範囲にダウンリンク領域が設定された光ビーコンの投受光器との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信方法であって、
   前記投受光器のダウンリンク領域よりも上流側を前記車両が走行したことを感知し、この車両感知信号に基づいて前記光ビーコンがダウンリンク情報の送信を開始することを特徴とする路車間通信方法。

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