JP4983454B2 - Road-to-vehicle communication system, optical beacon, in-vehicle device, and vehicle - Google Patents

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本発明は、道路側に設置された光ビーコンと車両に搭載された車載機との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信システム、及び、この路車間通信システムに用いることができる光ビーコン、車載機、及び車両に関するものである。   The present invention relates to a road-to-vehicle communication system that performs bidirectional communication using an optical signal between an optical beacon installed on a road side and an in-vehicle device mounted on a vehicle, and light that can be used in the road-to-vehicle communication system. The present invention relates to a beacon, an in-vehicle device, and a vehicle.

路車間通信システムを利用した交通情報サービスとして、光ビーコン、電波ビーコン又はFM多重放送を用いたいわゆるVICS(Vehicle Information and Communication System)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)。
As a traffic information service using a road-vehicle communication system, so-called VICS (Vehicle Information and Communication System) using an optical beacon, a radio beacon, or FM multiplex broadcasting has already been developed. Among these, the optical beacon employs optical communication using near infrared rays as a communication medium, and enables two-way communication with the in-vehicle device.
Specifically, uplink information including travel time information between beacons held by the vehicle is transmitted from the in-vehicle device to the optical beacon on the infrastructure side, and conversely, traffic jam information, section travel time information, event regulation information, and lanes Downlink information including notification information and the like is transmitted from the optical beacon to the vehicle-mounted device (see, for example, Patent Document 1).

上記光ビーコンは、車載機との間で双方向通信を行う投受光器を備えており、この投受光器は、ダウンリンク情報を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光するフォトセンサとを備えている。
例えば図10に示すように、光ビーコン104の投受光器(投受光器)108は、その直下よりも上流側よりに通信領域Aが設定されている。光ビーコン(光学式車両感知器)104の「近赤外線式インタフェース規格」によれば、アップリンク領域UAは、ダウンリンク領域DAの車両進行方向の上流部分(図10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の上流端は互いに一致するものとされている。また、実際に、現在設定されているダウンリンク領域DAの上流端は、アップリンク領域UAの上流端cよりも上流側(例えば、図10のc′)に設定されている場合が多い。
The optical beacon includes a light emitter / receiver that performs bidirectional communication with an in-vehicle device. The light emitter / receiver includes a light emitting diode (LED) that transmits downlink information and uplink information from the in-vehicle device. And a photo sensor for receiving light.
For example, as shown in FIG. 10, in the light projector / receiver (projector / receiver) 108 of the optical beacon 104, the communication area A is set on the upstream side from immediately below. According to the “near-infrared interface standard” of the optical beacon (optical vehicle sensor) 104, the uplink area UA overlaps with the upstream part (right part in FIG. 10) of the downlink area DA in the vehicle traveling direction. The upstream ends of the downlink area DA and the uplink area UA are made to coincide with each other. In practice, the currently set upstream end of the downlink area DA is often set upstream (for example, c ′ in FIG. 10) from the upstream end c of the uplink area UA.

従って、ダウンリンク領域DAの車両進行方向長さは通信領域A全体の同方向長さと一致する。また、上記規格によれば、一般道向けの光ビーコン104の場合で、ダウンリンク領域DAの下流端aは、投受光器108の直下の1.0〜1.3m上流側に位置し、ダウンリンク領域DAの下流端aからアップリンク領域UAの下流端bまでの距離は2.1mと規定され、アップリンク領域UAの下流端bから同領域UAの上流端cまでの距離は1.6mと規定されている。従って、この場合、通信領域Aの車両進行方向の全長は3.7mとなる。
特開2005−268925号公報
Therefore, the vehicle traveling direction length of the downlink area DA matches the same direction length of the entire communication area A. In addition, according to the above standard, in the case of the optical beacon 104 for general roads, the downstream end a of the downlink area DA is located 1.0 to 1.3 m upstream immediately below the projector / receiver 108 and The distance from the downstream end a of the link area DA to the downstream end b of the uplink area UA is defined as 2.1 m, and the distance from the downstream end b of the uplink area UA to the upstream end c of the area UA is 1.6 m. It is prescribed. Accordingly, in this case, the total length of the communication area A in the vehicle traveling direction is 3.7 m.
JP 2005-268925 A

上記路車間通信システムでは、光ビーコン104と車載機102との間で次のような通信が行われる。まず、光ビーコン104は、最初に、車線通知情報(車両ID無し)を含む第一のダウンリンク情報を道路のダウンリンク領域DAに所定の送信周期で常時送信する。
このダウンリンク領域DAに車両が進入することで、その車両に搭載された車載機102の投受光器(車載ヘッド)が第一のダウンリンク情報を受信すると、当該車載機102は、自己の車両IDを格納した車線通知情報を含むアップリンク情報の送信を開始する。
そして、上記アップリンク情報を光ビーコン104の投受光器108が受信すると、光ビーコン104は、ダウンリンクの切り替えを行い、車載機102に対して上記車両IDを有する車線通知情報を含む第二のダウンリンク情報の送信を開始する。この第二のダウンリンク情報は、所定時間内において可能な限り繰り返し送信され、車載機102において受信される。
In the road-to-vehicle communication system, the following communication is performed between the optical beacon 104 and the vehicle-mounted device 102. First, the optical beacon 104 first always transmits the first downlink information including the lane notification information (no vehicle ID) to the downlink area DA of the road at a predetermined transmission cycle.
When the vehicle enters the downlink area DA and the projector / receiver (vehicle-mounted head) of the vehicle-mounted device 102 mounted on the vehicle receives the first downlink information, the vehicle-mounted device 102 receives the own vehicle. Transmission of uplink information including lane notification information storing the ID is started.
Then, when the projector / receiver 108 of the optical beacon 104 receives the uplink information, the optical beacon 104 performs downlink switching, and includes a second lane notification information having the vehicle ID with respect to the in-vehicle device 102. Start sending downlink information. This second downlink information is repeatedly transmitted as much as possible within a predetermined time and is received by the in-vehicle device 102.

このような光ビーコンを用いた路車間通信システムにより、例えば、通信領域A内の特定位置(例えば車両進行方向の上流端)を車両(車載機102)の位置と見立て、当該特定位置からその下流側の所定位置としての停止線P0までの「距離情報」を第二のダウンリンク情報に含ませておき、この距離情報を受信した車載機102により、当該距離情報を利用して、停止線P0の手前で強制停止するように車両を制動させたり、ドライバに停止や減速を促す報知を行ったりして、ドライバに対して安全運転支援を行う場合がある(例えば、本願出願人が提案した特願2006−121692号及び特願2006−121700号)。   By such a road-to-vehicle communication system using an optical beacon, for example, a specific position in the communication area A (for example, the upstream end in the vehicle traveling direction) is regarded as the position of the vehicle (onboard unit 102), and the downstream from the specific position. The “distance information” up to the stop line P0 as the predetermined position on the side is included in the second downlink information, and the in-vehicle device 102 that has received this distance information uses the distance information to use the stop line P0. In some cases, the vehicle is braked so that it is forcibly stopped before the vehicle is stopped, or the driver is instructed to stop or decelerate to provide safe driving assistance to the driver (for example, a special feature proposed by the applicant of the present application). Application No. 2006-121692 and Japanese Patent Application No. 2006-121700).

しかし、このような安全運転支援を行う場合、次のような問題がある。
現在、実際に運用されている光ビーコン104の通信領域A、特にアップリンク領域UAは、車載機102からのアップリンク情報をより確実に受信するため、例えば図10に仮想線で示すように、前記規格で規定された正式な領域よりもかなり広い領域(例えば、△db′c′で示す領域)になっていることが多い。同様に、ダウンリンク領域DAについても前記規格の領域よりも広く設定されている場合が多い。
このように通信領域Aが正式な領域よりも広範であると、「距離情報」の始点となる通信領域A内の特定位置と、車両が前記距離情報を受信した時点における実際の位置との差が大きくなってしまう可能性が高く、距離情報の精度が低下する。このため、この距離情報を利用した安全運転支援の精度も同じように低下することになり、例えば、安全運転支援機能によって、停止線40の手前に停止させるように車両を制動したにも関わらず、停止線40をオーバーして車両が停止するといった事態が起こりうる。
However, when such safe driving support is performed, there are the following problems.
Currently, the communication area A of the optical beacon 104 that is actually operated, particularly the uplink area UA, receives the uplink information from the in-vehicle device 102 more reliably. For example, as shown by a virtual line in FIG. In many cases, the area is considerably wider than the official area defined by the standard (for example, an area indicated by Δdb′c ′). Similarly, the downlink area DA is often set wider than the standard area.
Thus, if the communication area A is wider than the official area, the difference between the specific position in the communication area A that is the starting point of the “distance information” and the actual position when the vehicle receives the distance information Is likely to increase, and the accuracy of the distance information decreases. For this reason, the accuracy of the safe driving support using the distance information is similarly reduced. For example, although the vehicle is braked so as to stop before the stop line 40 by the safe driving support function, A situation may occur in which the vehicle stops after the stop line 40 is exceeded.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アップリンク領域の車両進行方向への広狭に関わらず、車載機において所定位置までの正確な距離を認識させることができ、ドライバに対する安全運転支援を精度よく行うことができる路車間通信システム、光ビーコン、車載機、及び車両を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and allows the vehicle-mounted device to recognize an accurate distance to a predetermined position regardless of whether the uplink region is wide or narrow in the vehicle traveling direction. An object of the present invention is to provide a road-to-vehicle communication system, an optical beacon, an in-vehicle device, and a vehicle that can accurately perform driving support.

上記目的を達成するための本発明は、アップリンク情報を受光可能なアップリンク領域とダウンリンク情報を送信可能なダウンリンク領域とからなる通信領域を道路の所定範囲に設定する投受光器を有する光ビーコンと、車両に搭載されるとともに、前記通信領域において前記投受光器との間で前記アップリンク情報及び前記ダウンリンク情報の送受信を行う車載機と、を備えている路車間通信システムであって、前記投受光器は、前記アップリンク情報を受光する受光面を有する受光部を備え、この受光部は、前記受光面を前記道路上に投影するように前記アップリンク領域を設定するとともに、前記受光面における前記アップリンク情報を受光した受光位置に関する受光位置情報を出力するものであり、前記光ビーコンは、前記受光部が出力する前記受光位置情報に基づいて、前記アップリンク領域において前記車載機が前記アップリンク情報を送信した送信位置を示す車載機位置情報を生成し、この車載機位置情報を含んだ前記ダウンリンク情報を前記投受光器に送信させる制御部を備え、前記車載機位置情報は、前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含んでいるとともに、前記アップリンク領域の上流端から前記所定位置までの距離についての第一の距離情報と、前記送信位置から前記アップリンク領域の上流端までの距離についての第二の距離情報と、を前記距離情報として含んでいることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention includes a projector / receiver that sets a communication area including an uplink area capable of receiving uplink information and a downlink area capable of transmitting downlink information within a predetermined range of the road. A road-to-vehicle communication system comprising: an optical beacon; and an in-vehicle device that is mounted on a vehicle and transmits / receives the uplink information and the downlink information to / from the projector / receiver in the communication area. The light emitter / receiver includes a light receiving unit having a light receiving surface for receiving the uplink information, and the light receiving unit sets the uplink region so as to project the light receiving surface onto the road, The light receiving position information on the light receiving position at which the uplink information is received on the light receiving surface is output, and the light beacon is received by the light receiving unit. Based on the received light receiving position information, the on-vehicle device generates position information indicating the transmission position at which the on-vehicle device transmits the uplink information in the uplink region, and the downlink information including the on-vehicle device position information. The vehicle-mounted device position information includes distance information regarding the distance from the transmission position to a predetermined position downstream thereof, and from the upstream end of the uplink region. The distance information includes first distance information about a distance to the predetermined position and second distance information about a distance from the transmission position to the upstream end of the uplink region, as the distance information. Yes.

上記のように構成された路車間通信システム及び光ビーコンによれば、投受光器の受光部が受光面を道路上に投影するようにアップリンク領域を設定するものであり、この受光部が出力する受光位置情報に基づいて送信位置を示す車載機位置情報を生成するとともに、この車載機位置情報を含んだダウンリンク情報を投受光器に送信させる制御部を有しているので、光ビーコンは、アップリンク領域の広狭に関わらず、アップリンク領域において前記車載機がアップリンク情報を送信した送信位置を認識できるとともに、この送信位置を車載機に認識させることができる。   According to the road-to-vehicle communication system and the optical beacon configured as described above, the light receiving unit of the projector / receiver sets the uplink region so that the light receiving surface is projected onto the road, and the light receiving unit outputs Since the vehicle-mounted device position information indicating the transmission position is generated based on the received light-receiving position information and the control unit that transmits the downlink information including the vehicle-mounted device position information to the projector / receiver, the optical beacon is Regardless of whether the uplink area is wide or narrow, it is possible to recognize the transmission position at which the in-vehicle device has transmitted the uplink information in the uplink region, and to make the in-vehicle device recognize the transmission position.

また、前記車載機位置情報が、前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含んでいるので、車載機に所定位置までの正確な距離を認識させることができ、安全運転支援を精度よく行うことができる。 Further, the vehicle-mounted device location information, because it contains the distance information on the distance to a predetermined position on the downstream side from the transmission position, it is possible to know the exact distance to the predetermined position in the vehicle device, safe driving Support can be performed with high accuracy.

ダウンリンク情報に含まれる距離情報は、前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離そのものとしてもよいし、アップリンク領域の上流端から所定位置までの距離についての第一の距離情報と、前記送信位置からアップリンク領域の上流端までの距離についての第二の距離情報としてもよい。   The distance information included in the downlink information may be the distance itself from the transmission position to a predetermined position downstream thereof, or the first distance information about the distance from the upstream end of the uplink region to the predetermined position; It is good also as 2nd distance information about the distance from the said transmission position to the upstream end of an uplink area | region.

後者の場合、車載機には、前記第一の距離情報と前記第二の距離情報とから、前記送信位置から前記所定位置までの距離を求める距離認識部を備えていることが好ましい。   In the latter case, the in-vehicle device preferably includes a distance recognition unit that obtains a distance from the transmission position to the predetermined position from the first distance information and the second distance information.

どちらの場合においても、アップリンク領域において前記車載機が前記アップリンク情報を送信した位置からその下流側の所定位置までの距離を正確に認識することができる。   In either case, in the uplink region, the distance from the position where the in-vehicle device transmits the uplink information to the predetermined position downstream thereof can be accurately recognized.

また、前記路車間通信システム及び光ビーコンにおいて、前記制御部は、前記受光位置情報に基づいて、前記受光面を車両進行方向に対応する方向に並ぶ複数の受光領域に区分けすることで、前記アップリンク領域を車両進行方向に並ぶ複数の分割領域に分割し、前記複数の受光領域のいずれで受光したかを前記受光位置情報に基づいて特定することで、この特定した前記受光領域に対応する分割領域の位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含む前記車載機位置情報を生成するものであってもよい。
この場合、制御部は、分割領域の位置から所定位置までの距離に関する距離情報を、複数の分割領域それぞれについて予め用意しておくことで、選択的に距離情報を取得することができる。
Further, in the road-to-vehicle communication system and the optical beacon, the control unit divides the light-receiving surface into a plurality of light-receiving regions arranged in a direction corresponding to a vehicle traveling direction based on the light-receiving position information. The link area is divided into a plurality of divided areas arranged in the vehicle traveling direction, and the division corresponding to the identified light receiving area is determined by identifying which of the plurality of light receiving areas has received light based on the light receiving position information. The vehicle-mounted device position information including distance information related to the distance from the position of the region to a predetermined position on the downstream side may be generated.
In this case, the control unit can selectively acquire the distance information by preparing in advance distance information regarding the distance from the position of the divided area to the predetermined position for each of the plurality of divided areas.

前記車載機は、前記所定のダウンリンク情報に基づいて前記所定位置までの距離を認識する距離認識部を有していることが好ましい。また、前記車載機は、車両進行方向下流側に設定された信号機の表示予定に関する信号情報を受信する信号情報受信部と、この信号情報と前記距離情報とに基づいて運転支援に関する制御を行う支援制御部とを有していることが好ましい。
この場合、例えば、信号機手前の停止線位置までの距離についての距離情報と、その信号機の灯色についての信号情報とから、車両が停止線に到着するときに信号機の灯色が何色であるか、ということを予測し、この予測に基づいた運転支援を行うことが可能となる。
It is preferable that the in-vehicle device has a distance recognition unit that recognizes a distance to the predetermined position based on the predetermined downlink information. In addition, the vehicle-mounted device is a signal information receiving unit that receives signal information related to a display schedule of a traffic light set downstream in the vehicle traveling direction, and support that performs control related to driving support based on the signal information and the distance information It is preferable to have a control unit.
In this case, for example, from the distance information about the distance to the stop line position in front of the traffic light and the signal information about the light color of the traffic light, what is the color of the traffic light when the vehicle arrives at the stop line It is possible to predict driving and perform driving support based on this prediction.

この支援制御部は、運転支援として車両を制動するための制御を行うことができる。これによって、例えば、車両が停止線に到着するときに信号灯色が赤色や黄色であると予測された場合に、車両を停止線で停止させることが可能となる。
また、支援制御部は、運転支援として、車両の搭乗者に対する報知情報を生成する機能を有していることが好ましい。これによって、例えば、車両が停止線に到着するときに信号灯色が赤色や黄色であると予測された場合に、車両を停止線で停止させる必要があることを搭乗者に認識させることができる。
The assistance control unit can perform control for braking the vehicle as driving assistance. Thus, for example, when the signal light color is predicted to be red or yellow when the vehicle arrives at the stop line, the vehicle can be stopped at the stop line.
Moreover, it is preferable that a support control part has a function which produces | generates the alerting | reporting information with respect to the passenger of a vehicle as driving assistance. Accordingly, for example, when the signal light color is predicted to be red or yellow when the vehicle arrives at the stop line, the passenger can be recognized that the vehicle needs to be stopped at the stop line.

本発明によれば、アップリンク領域の車両進行方向への広狭に関わらず、車載機において所定位置までの正確な距離を認識させることができ、ドライバに対する安全運転支援を精度よく行うことができる。   According to the present invention, an accurate distance to a predetermined position can be recognized in an in-vehicle device regardless of whether the uplink region is wide or narrow in the vehicle traveling direction, and safe driving support for a driver can be accurately performed.

〔第一の実施形態〕
〔システムの全体構成〕
図1は、第一の実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。
図1に示すように、この路車間通信システムは、インフラ側の交通管制システム1と、道路Rを走行する各車両Cに搭載された車載機2とを備えて構成されている。
交通管制システム1は、管制室に設けられた中央装置3と、道路Rの各所に多数設置された光ビーコン(光学式車両感知器)4と、を有している。光ビーコン4は、近赤外線を通信媒体とした光通信によって車載機2との間で双方向通信を行う。なお、中央装置3は交通管制室に設けられている。
[First embodiment]
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the road-vehicle communication system according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the road-to-vehicle communication system includes an infrastructure-side traffic control system 1 and an in-vehicle device 2 mounted on each vehicle C traveling on a road R.
The traffic control system 1 includes a central device 3 provided in a control room, and a large number of optical beacons (optical vehicle detectors) 4 installed at various locations on the road R. The optical beacon 4 performs bidirectional communication with the in-vehicle device 2 by optical communication using near infrared rays as a communication medium. 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)の投受光器8とを備えている。
図2は、上記光ビーコン4の平面図である。図2に示すように、本実施形態の光ビーコン4は、同じ方向の複数(図例では4つ)の車線R1〜R4を有する道路Rに設置されており、各車線R1〜R4に対応して前記複数の投受光器8が設けられている。
各投受光器8は、道路脇に立設した支柱9から道路R側に水平に架設した架設バー10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。
[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 of (four in the illustrated example) projector / receiver 8 connected to the sensor interface.
FIG. 2 is a plan view of the optical beacon 4. As shown in FIG. 2, the optical beacon 4 of this embodiment is installed on a road R having a plurality of lanes R1 to R4 (four in the illustrated example) in the same direction, and corresponds to each lane R1 to R4. The plurality of light emitters / receivers 8 are provided.
Each projector / receiver 8 is attached to an erection bar 10 installed horizontally on the road R side from a column 9 erected on the side of the road, and is disposed immediately above each lane R1 to R4 of the road R.

ビーコン制御機7は、投受光器8を一括制御する制御部しての機能を有しており、支柱9に設置されている。このビーコン制御機7は、CPU、メモリ(RAM)及び記憶装置(ROM)を有するプログラマブルなマイコンよりなり、通信部6(図1)による中央装置3との双方向通信と、投受光器8による車載機2との路車間通信を行う機能、及び、後述する車載機位置情報を生成する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によるこれらの機能については後述する。   The beacon controller 7 has a function as a control unit that collectively controls the light emitter / receiver 8, and is installed on the column 9. The beacon controller 7 includes a programmable microcomputer having a CPU, a memory (RAM), and a storage device (ROM). The beacon controller 7 includes a bidirectional communication with the central device 3 through the communication unit 6 (FIG. 1), and a projector / receiver 8. It has a function of performing road-to-vehicle communication with the vehicle-mounted device 2 and a function as a control unit that generates vehicle-mounted device position information described later. Note that these functions of the beacon controller 7 will be described later.

各投受光器8は、筐体の内部に発光ダイオード(LED)11、受光部12を収納して構成されている(図3参照)。このうち、LED11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、受光部12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。
各投受光器8のLED11は、各車線R1〜R4の直下よりも車両進行方向の上流側に向けて近赤外線を発光しており、これにより、車載機2との間で路車間通信を行うための通信領域Aが投受光器8の上流側に設定されている。
Each projector / receiver 8 is configured by housing a light emitting diode (LED) 11 and a light receiving unit 12 in a housing (see FIG. 3). Among these, LED11 light-emits the downlink information which consists of near infrared rays to the communication area A mentioned later, and the light-receiving part 12 light-receives the uplink information which consists of near infrared rays from the vehicle equipment 2. FIG.
The LED 11 of each light emitter / receiver 8 emits near infrared rays toward the upstream side in the vehicle traveling direction from directly below each lane R1 to R4, thereby performing road-to-vehicle communication with the in-vehicle device 2. A communication area A is set on the upstream side of the light emitter / receiver 8.

〔通信領域について〕
図3は、光ビーコン4の通信領域Aを示す側面図である。
図3に示すように、光ビーコン4の通信領域Aは、後述する車載機2の投受光器である車載ヘッド27(図4参照)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の投受光器8が車載ヘッド27からのアップリンク情報を受信(受光)することができるアップリンク領域(図3において破線のハッチングを設けた領域)UAとからなる。
[About communication area]
FIG. 3 is a side view showing the communication area A of the optical beacon 4.
As shown in FIG. 3, the communication area A of the optical beacon 4 is a downlink area (see FIG. 4) in which the in-vehicle head 27 (see FIG. 4), which is a projector / receiver of the in-vehicle device 2 described later, can receive downlink information. 3 in which the solid line hatching is provided) DA and an uplink area in which the light emitter / receiver 8 of the optical beacon 4 can receive (receive light) the uplink information from the in-vehicle head 27 (broken line hatching in FIG. 3). Provided area) UA.

ダウンリンク領域DAは、投受光器8の投受光位置d、道路R上の位置a及びcを頂点とする△dacで示された範囲に設定されている。また、アップリンク領域UAは、前記位置dと、道路R上の位置b及びcを頂点とする△dbcで示された範囲に設定されている。したがって、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 to a range indicated by Δdac with the light projecting / receiving position d of the light projecting / receiving device 8 and the positions a and c on the road R as apexes. The uplink area UA is set in the range indicated by Δdbc with the position d and the positions b and c on the road R as vertices. Therefore, 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、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。したがって、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。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。   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 light emitter / receiver 8, and the downlink area DA The distance from the downstream 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. Therefore, the total length (the length between ac) of the official communication area A in the vehicle traveling direction is 3.7 m. However, the vehicle traveling direction lengths of the areas DA and UA are not limited to the above numerical values.

〔投受光器の受光部の構成〕
図4(a)は、受光部12と、道路R上に設定されるアップリンク領域UAとの幾何学的な位置関係を示した側面図である。
投受光器8の受光部12は、図4(a)に示すように、投受光器8の内部に配置された基板13上に実装された受光素子14と、この受光素子14に対して所定の寸法をおいて対向配置された集光レンズ15とを備えている。
受光素子14は、フォトダイオードチップ等よりなり、集光レンズ15を通過したアップリンク情報を受光面14aで受光すると光電変換によって、アップリンク情報に含まれる情報を電気信号として出力する。
[Configuration of the light receiving section of the emitter / receiver]
FIG. 4A is a side view showing a geometric positional relationship between the light receiving unit 12 and the uplink area UA set on the road R. FIG.
As shown in FIG. 4A, the light receiving unit 12 of the light projecting / receiving device 8 includes a light receiving element 14 mounted on a substrate 13 disposed inside the light projecting / receiving device 8 and a predetermined amount with respect to the light receiving element 14. And a condensing lens 15 arranged opposite to each other.
The light receiving element 14 is formed of a photodiode chip or the like. When the uplink information that has passed through the condenser lens 15 is received by the light receiving surface 14a, the information contained in the uplink information is output as an electrical signal by photoelectric conversion.

受光部12の集光レンズ15は、焦点FPが、当該集光レンズ15の斜め下方側に位置するように設定されており、車載機2から送信される赤外線光としてのアップリンク情報が通過すると、そのアップリンク情報を受光素子14の受光面14aに対して直交して照射するように集光、屈折させる。受光素子14は、集光レンズ15を通過して受光面14aに照射されたアップリンク情報を受光する。すなわち、受光素子14がアップリンク情報を受光することができるアップリンク領域UAは、受光素子14の受光面14aの輪郭形状を道路R上に、上下、左右両方向を180°反転させた形状で投影するように設定される。つまり、図4(a)において、受光面14aの上端縁14a1が、アップリンク領域UAの下流端である位置bに対応するとともに、下端縁14a2が、アップリンク領域UAの上流端である位置cに対応することとなる。
従って、例えば、車両Cが、アップリンク領域UA内の所定位置からアップリンク情報を送信したとすると、この送信されたアップリンク情報は、受光部12の受光面14a上において、幾何学的に定まる所定位置に照射されることとなる。
The condensing lens 15 of the light receiving unit 12 is set so that the focal point FP is positioned obliquely below the condensing lens 15, and uplink information as infrared light transmitted from the in-vehicle device 2 passes. The uplink information is condensed and refracted so as to irradiate perpendicularly to the light receiving surface 14a of the light receiving element 14. The light receiving element 14 receives the uplink information that passes through the condenser lens 15 and is irradiated on the light receiving surface 14a. That is, the uplink area UA in which the light receiving element 14 can receive the uplink information is projected on the road R with the contour shape of the light receiving surface 14a of the light receiving element 14 reversed in 180 ° in both the vertical and horizontal directions. Set to do. That is, in FIG. 4A, the upper end edge 14a1 of the light receiving surface 14a corresponds to the position b that is the downstream end of the uplink area UA, and the lower end edge 14a2 is the position c that is the upstream end of the uplink area UA. It will correspond to.
Therefore, for example, if the vehicle C transmits uplink information from a predetermined position in the uplink area UA, the transmitted uplink information is geometrically determined on the light receiving surface 14a of the light receiving unit 12. A predetermined position is irradiated.

図4(b)は、受光素子14の受光面14aを正面視したときの図である。なお、図において、車両進行方向に対応する紙面上下方向をx方向、道路Rの幅方向に対応する紙面左右方向をy方向とする。
図に示すように、受光面14aは、その輪郭形状が矩形とされている。車載機2のアップリンク情報は、集光レンズ15によって集光され、受光面14aにスポット的に照射されるので、受光素子14は、この受光面14aの範囲内の一部でアップリンク情報を受光する。
受光部12は、受光素子14とビーコン制御機7(図1)との間に介在して接続された制御部16をさらに有しており、受光素子14は、アップリンク情報を受光すると、アップリンク情報に格納された各種情報を電気信号として制御部16に対して出力する。制御部16は、この電気信号をビーコン制御機7へ出力する。
FIG. 4B is a diagram when the light receiving surface 14a of the light receiving element 14 is viewed from the front. In the drawing, the vertical direction of the paper corresponding to the vehicle traveling direction is the x direction, and the horizontal direction of the paper corresponding to the width direction of the road R is the y direction.
As shown in the figure, the light receiving surface 14a has a rectangular outline shape. The uplink information of the in-vehicle device 2 is condensed by the condensing lens 15 and is spot-irradiated on the light receiving surface 14a, so that the light receiving element 14 displays the uplink information in a part of the range of the light receiving surface 14a. Receive light.
The light receiving unit 12 further includes a control unit 16 interposed between and connected to the light receiving element 14 and the beacon controller 7 (FIG. 1). Various information stored in the link information is output to the control unit 16 as an electrical signal. The control unit 16 outputs this electric signal to the beacon controller 7.

さらに、この受光部12は、アップリンク情報に含まれる各種情報を電気信号として出力すると同時に、受光面14aのx方向におけるアップリンク情報を受光した受光位置に関する受光位置情報を出力することができる。
受光素子14は、受光面14aの上端縁14a1及び下端縁14a2に沿ってそれぞれ設けられた第一の出力電極17及び第二の出力電極18を有しており、これら両電極17,18、及び図示しない受光素子14全体としての共通電極が制御部16に対して接続されている。受光素子14は、これら各電極から、上述の各種情報を含んだ電気信号を制御部16に対して出力する。
Further, the light receiving unit 12 can output various kinds of information included in the uplink information as electric signals, and at the same time, can output light receiving position information related to the light receiving position where the uplink information in the x direction of the light receiving surface 14a is received.
The light receiving element 14 includes a first output electrode 17 and a second output electrode 18 provided along the upper edge 14a1 and the lower edge 14a2 of the light receiving surface 14a, respectively. A common electrode as a whole of the light receiving element 14 (not shown) is connected to the control unit 16. The light receiving element 14 outputs an electric signal including the above-described various information to the control unit 16 from these electrodes.

ここで、例えば、受光素子14がアップリンク情報を図中破線Qで示す範囲で受光したとすると、この受光位置から第一の出力電極17までの距離q1と、受光位置から第二の出力電極18までの距離q2とは、相違することとなる。このとき、受光素子14が出力する電気信号の電荷は、その距離に逆比例して分割され両出力電極17,18から出力される。電極に到達するまでの距離が相対的に長くなればその抵抗値も相対的に大きくなるからである。制御部16は、これら両出力電極17,18から出力される電流値の差を取得することで、受光面14aのx方向における受光位置を把握することができる。
なお、この受光素子14は、両側方側に出力電極が配置されていないので、y方向における受光位置を把握することはできない。
Here, for example, if the light receiving element 14 receives the uplink information in the range indicated by the broken line Q in the figure, the distance q1 from the light receiving position to the first output electrode 17 and the second output electrode from the light receiving position. This is different from the distance q2 up to 18. At this time, the electric signal charge output from the light receiving element 14 is divided in inverse proportion to the distance and output from both output electrodes 17 and 18. This is because if the distance to reach the electrode is relatively long, the resistance value is also relatively large. The control unit 16 can grasp the light receiving position in the x direction of the light receiving surface 14a by acquiring the difference between the current values output from the output electrodes 17 and 18.
Since the light receiving element 14 has no output electrode on both sides, the light receiving position in the y direction cannot be grasped.

制御部16は、受光面14aのx方向における受光位置に関する受光位置情報を、例えば、図中、基準線Sを基準としたx方向の座標値t1として出力するように構成されている。なお、この座標値t1は、基準線S上の値が0であり、紙面上方側でプラス、下方側でマイナスの値を採るように出力される。
制御部16は、上記アップリンク情報に格納された各種情報を含む電気信号とともに、この受光位置情報をビーコン制御機7に出力する。
The control unit 16 is configured to output the light receiving position information regarding the light receiving position in the x direction of the light receiving surface 14a, for example, as a coordinate value t1 in the x direction with reference to the reference line S in the drawing. The coordinate value t1 is output so that the value on the reference line S is 0 and takes a positive value on the upper side of the paper and a negative value on the lower side.
The control unit 16 outputs the light receiving position information to the beacon controller 7 together with the electric signal including various information stored in the uplink information.

〔車載機がアップリンク情報を送信した送信位置の把握について〕
ビーコン制御機7は、受光部12の制御部16から出力される受光位置情報に基づいて車載機2がアップリンク領域UA内でアップリンク情報を送信した送信位置を把握することができる。
すなわち、図4(a)にて示したように、受光面14aの上端縁14a1が、アップリンク領域UAの下流端である位置bに対応するとともに、下端縁14a2が、アップリンク領域UAの上流端である位置cに対応しており、車載機2が、アップリンク領域UA内の所定の位置からアップリンク情報を送信したとすると、この送信されたアップリンク情報は、受光部12の受光面14a上において、幾何学的に定まる所定の位置に照射、受光される。
例えば、図4(a)中の点eから車載機2がアップリンク情報を送信し、この送信したアップリンク情報が、図4(b)中、受光面14a上の破線Qの部分で受光されたとした場合、位置cから位置eまでの距離D(図4(a))と、受光面14aにおける、距離Dに対応する距離q2(図4(b))との間には、下記式(1)に示すような関係が成立する。
D / L1 = (T / q2)× Z ・・・・(1)
[Understanding the transmission position where the in-vehicle device sent the uplink information]
The beacon controller 7 can grasp the transmission position where the in-vehicle device 2 transmits the uplink information in the uplink area UA based on the light receiving position information output from the control unit 16 of the light receiving unit 12.
That is, as shown in FIG. 4A, the upper end edge 14a1 of the light receiving surface 14a corresponds to the position b which is the downstream end of the uplink area UA, and the lower end edge 14a2 is upstream of the uplink area UA. If the in-vehicle device 2 corresponds to the position c, which is the end, and the uplink information is transmitted from a predetermined position in the uplink area UA, the transmitted uplink information is transmitted to the light receiving surface of the light receiving unit 12. On 14a, a predetermined position determined geometrically is irradiated and received.
For example, the in-vehicle device 2 transmits uplink information from a point e in FIG. 4A, and the transmitted uplink information is received at a portion indicated by a broken line Q on the light receiving surface 14a in FIG. 4B. Assuming that the distance D from the position c to the position e (FIG. 4 (a)) and the distance q2 (FIG. 4 (b)) corresponding to the distance D on the light receiving surface 14a, the following formula ( The relationship shown in 1) is established.
D / L1 = (T / q2) × Z (1)

なお、上記式(1)中のTは受光面14aのx方向の幅寸法であり、L1はアップリンク領域UAの車両進行方向の距離である。また、Zは補正パラメータであり、受光面14aと、道路Rとは、図4(a)に示すように平行な関係ではないので、距離Dと距離q2との値の関係を補正するために乗じている。
また、距離q2は、座標値t1に基づいて下記式(2)によって求められる。なお、座標値t1は、上述のように、検出部12によって、受光位置情報として出力される。
q2 = (1/2)T + t1 ・・・・(2)
In the above formula (1), T is the width dimension in the x direction of the light receiving surface 14a, and L1 is the distance in the vehicle traveling direction of the uplink area UA. Z is a correction parameter, and the light receiving surface 14a and the road R are not in a parallel relationship as shown in FIG. 4A, so that the relationship between the values of the distance D and the distance q2 is corrected. Multiply.
Moreover, the distance q2 is calculated | required by following formula (2) based on coordinate value t1. The coordinate value t1 is output as light receiving position information by the detection unit 12 as described above.
q2 = (1/2) T + t1 (2)

以上のように、光ビーコン4を設置する際に、アップリンク領域UAの車両進行方向の距離L1、及び受光面14aの幅寸法Tを把握しておくことで、上記式(1)、(2)に基づいて、距離Dを求めることができる。   As described above, when the optical beacon 4 is installed, the above formulas (1) and (2) are obtained by grasping the distance L1 in the vehicle traveling direction of the uplink area UA and the width dimension T of the light receiving surface 14a. ) To obtain the distance D.

ビーコン制御機7は、受光部12から出力される受光位置情報(座標値t1)を受け取ると、上記式(1)、(2)に基づいて演算し、車載機2がアップリンク領域UA内でアップリンク情報を送信した送信位置を、アップリンク領域UAの上流端である位置cを基準とした距離Dとして把握することができる。
ビーコン制御機7は、上記送信位置としての距離Dに基づいて車載機位置情報を生成し、これを第二のダウンリンク情報に格納して車載機2に送信する。
When the beacon controller 7 receives the light receiving position information (coordinate value t1) output from the light receiving unit 12, the beacon controller 7 calculates based on the above formulas (1) and (2), and the in-vehicle device 2 operates in the uplink area UA. The transmission position where the uplink information is transmitted can be grasped as the distance D with reference to the position c which is the upstream end of the uplink area UA.
The beacon controller 7 generates vehicle-mounted device position information based on the distance D as the transmission position, stores this in the second downlink information, and transmits it to the vehicle-mounted device 2.

〔車載機及び車両の構成〕
図5は、光ビーコン4と路車間通信する前記車載機2と、この車載機2が搭載された車両Cの概略構成図である。
図5に示すように、この車両Cは、ドライバの搭乗席(図示せず)を有する車体21と、この車体21に搭載された前記車載機2と、車両Cの各部を統合制御する電子制御装置(ECU)22と、車体21を駆動するエンジン23と、車体21を制動するブレーキ装置24と、車両Cの現時の速度を常時検出している速度検出器25とを備えている。ECU22は、ドライバのアクセル操作に基づくエンジン23の駆動制御や、ブレーキ操作に基づく制動制御等、車両Cに対する各種の制御を行う。
[Configuration of in-vehicle device and vehicle]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the in-vehicle device 2 that performs road-to-vehicle communication with the optical beacon 4 and a vehicle C in which the in-vehicle device 2 is mounted.
As shown in FIG. 5, the vehicle C includes a vehicle body 21 having a driver's boarding seat (not shown), the vehicle-mounted device 2 mounted on the vehicle body 21, and electronic control that integrally controls each part of the vehicle C. An apparatus (ECU) 22, an engine 23 that drives the vehicle body 21, a brake device 24 that brakes the vehicle body 21, and a speed detector 25 that constantly detects the current speed of the vehicle C are provided. The ECU 22 performs various controls on the vehicle C, such as drive control of the engine 23 based on the accelerator operation of the driver and braking control based on the brake operation.

車載機2は、車載コンピュータ26と、このコンピュータ26のセンサ用インタフェースに接続された車載ヘッド(投受光器)27と、搭乗席のドライバに対するヒューマンインタフェースとしてのディスプレイ28及びスピーカ装置29とを備えている。
上記車載ヘッド27は、光ビーコンの投受光器8と同様に、発光ダイオード(LED)とフォトセンサを備えている(図示せず)。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。
The in-vehicle device 2 includes an in-vehicle computer 26, an in-vehicle head (projector / receiver) 27 connected to the sensor interface of the computer 26, a display 28 and a speaker device 29 as a human interface for the driver of the passenger seat. Yes.
The vehicle-mounted head 27 includes a light emitting diode (LED) and a photosensor (not shown), similar to the light beacon projector / receiver 8. Among these, the LED emits uplink information composed of near infrared rays, and the photosensor receives downlink information composed of near infrared rays emitted to the communication area A.

車載コンピュータ26は、CPU、メモリ(RAM)及び記憶装置(ROM)を有するプログラマブルなマイコンよりなり、車載ヘッド27による光ビーコン4との路車間通信の制御処理を行う。
また、車載コンピュータ26は、所定の各機能を実行するプログラムを記憶装置に格納しており、このプログラムが実行する機能部として、距離認識部30及び支援制御部32を備えている。なお、これらの各機能部30,32の処理内容については後述する。
The in-vehicle computer 26 includes a programmable microcomputer having a CPU, a memory (RAM), and a storage device (ROM), and performs control processing for road-to-vehicle communication with the optical beacon 4 by the in-vehicle head 27.
The in-vehicle computer 26 stores a program for executing each predetermined function in a storage device, and includes a distance recognition unit 30 and a support control unit 32 as functional units executed by the program. The processing contents of these functional units 30 and 32 will be described later.

〔路車間通信の内容〕
図6は、通信領域Aにおいて、投受光器8と車載ヘッド27との間で行われる双方向での路車間通信の手順を示している。以下、図5を参照しつつ、本実施形態の路車間通信の内容を説明する。
まず、光ビーコン4のビーコン制御機7は、各車線R1〜R4に対応する投受光器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34を、各車線R1〜R4のダウンリンク領域DAに所定の送信周期で常に送信し続けている(図6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。
[Contents of road-to-vehicle communication]
FIG. 6 shows a bidirectional road-to-vehicle communication procedure performed between the projector / receiver 8 and the in-vehicle head 27 in the communication area A. Hereinafter, the contents of the road-to-vehicle communication of the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, the beacon controller 7 of the optical beacon 4 sends the first downlink information 34 including the lane notification information as the first information before switching the downlink from the projector / receiver 8 corresponding to each lane R1 to R4. , The transmission continues to the downlink area DA of each lane R1 to R4 at a predetermined transmission cycle (F1 in FIG. 6). At this stage, the vehicle ID is not yet stored in the lane notification information.

車載機2を搭載した車両Cが実際のダウンリンク領域DAに進入すると、車載機2の車載ヘッド27が車線通知情報(車両ID無し)を含む第一のダウンリンク情報34を受信する。
この際、車載機2の車載コンピュータ26は、当該車両Cが実際の通信領域A内に存在していることを認識する。その後、車載コンピュータ26は、アップリンク情報35の送信を開始し(図6のF2)、このアップリンク情報35を投受光器8に対して所定の送信周期(アップリンク送信周期)で送信する(図6のF3)。
When the vehicle C equipped with the vehicle-mounted device 2 enters the actual downlink area DA, the vehicle-mounted head 27 of the vehicle-mounted device 2 receives the first downlink information 34 including lane notification information (no vehicle ID).
At this time, the in-vehicle computer 26 of the in-vehicle device 2 recognizes that the vehicle C exists in the actual communication area A. Thereafter, the in-vehicle computer 26 starts transmission of the uplink information 35 (F2 in FIG. 6), and transmits this uplink information 35 to the projector / receiver 8 at a predetermined transmission cycle (uplink transmission cycle) ( F3 in FIG. 6).

車載コンピュータ26は、車両Cに特定の車両IDを上記アップリンク情報35に格納して当該アップリンク情報35を送信し、ビーコン間の旅行時間情報を有している場合には、この情報もアップリンク情報35に含ませる。また、車載コンピュータ26は、光ビーコン4のビーコン制御機7がダウンリンクの切り替えを行ったことを認識するまで、当該アップリンク情報35を送信し続ける。   The in-vehicle computer 26 stores a specific vehicle ID for the vehicle C in the uplink information 35 and transmits the uplink information 35. If the in-vehicle computer 26 has travel time information between beacons, this information is also uploaded. It is included in the link information 35. The in-vehicle computer 26 continues to transmit the uplink information 35 until it recognizes that the beacon controller 7 of the optical beacon 4 has switched the downlink.

一方、光ビーコン4の投受光器8がアップリンク情報35受光すると(図6のF4)、ビーコン制御機7は、ダウンリンクの切り替えを行い、第二情報として、車両ID情報を有する車線通知情報を含む第二のダウンリンク情報36の送信を開始し(図6のF5)、この第二のダウンリンク情報36の送信を所定時間内において可能な限り繰り返す(図6のF6)。   On the other hand, when the projector / receiver 8 of the optical beacon 4 receives the uplink information 35 (F4 in FIG. 6), the beacon controller 7 performs downlink switching, and lane notification information having vehicle ID information as the second information. Is started (F5 in FIG. 6), and the transmission of the second downlink information 36 is repeated as much as possible within a predetermined time (F6 in FIG. 6).

上記車線通知情報には、車線R1〜R4(図2)ごとに車両IDを格納するフィールドがあり、各車両IDに対して車線番号を付与することができる。このため、異なる車線R1〜R4を走行する各車両Cの車載コンピュータ26は、その格納フィールド内のいずれに自車両の車両IDが含まれるかを判断することにより、自車両がどの車線R1〜R4を走行しているかを認識できる。   The lane notification information includes a field for storing a vehicle ID for each lane R1 to R4 (FIG. 2), and a lane number can be assigned to each vehicle ID. For this reason, the in-vehicle computer 26 of each vehicle C traveling in different lanes R1 to R4 determines which lane R1 to R4 the host vehicle is in by determining which of the storage fields includes the vehicle ID of the host vehicle. Can recognize if you are driving.

第二のダウンリンク情報36には、車両IDを含む車線通知情報の他に、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報、及び、ドライバに対する安全運転支援のための支援情報等が含まれている。
この支援情報には、光ビーコン4より下流側の信号機の灯色が変わるタイミング情報である信号情報の他、後述する車載機位置情報等が含まれている。
In addition to the lane notification information including the vehicle ID, the second downlink information 36 includes traffic information, section travel time information, event regulation information, and support information for safe driving support for the driver. Yes.
This support information includes signal information that is timing information for changing the lamp color of the traffic light downstream from the optical beacon 4 and vehicle-mounted device position information that will be described later.

図6に示すように、第二のダウンリンク情報36は、単一又は複数の最小フレーム37で構成されている。前記「近赤外線式インタフェース規格」によれば、この最小フレーム37のデータ量は合計128バイトと規定され、ヘッダ部38に5バイト、実データ部39に123バイトが割り当てられている。
前記規格によれば、第二のダウンリンク情報36は、1〜80個の最小フレーム37で構成することができ、送信可能時間は250msに設定されている。また、このダウンリンク情報36は送信すべき情報量に対応した任意数の最小フレーム37で構成され、上記送信可能時間の範囲内で繰り返し送信される。
As shown in FIG. 6, the second downlink information 36 includes a single or a plurality of minimum frames 37. According to the “near infrared interface standard”, the data amount of the minimum frame 37 is defined as a total of 128 bytes, and 5 bytes are allocated to the header portion 38 and 123 bytes are allocated to the actual data portion 39.
According to the standard, the second downlink information 36 can be composed of 1 to 80 minimum frames 37, and the transmittable time is set to 250 ms. The downlink information 36 includes an arbitrary number of minimum frames 37 corresponding to the amount of information to be transmitted, and is repeatedly transmitted within the range of the transmittable time.

最小フレーム37の送信周期は約1msである。従って、例えば、三つの最小フレーム37で一つのダウンリンク情報36を構成する場合には、ダウンリンク情報36の送信周期は約3msになるので、当該ダウンリンク情報36は所定の送信可能時間(250ms)の間に約80回繰り返して送信されることになる。
車載機2の車載コンピュータ26は、第二のダウンリンク情報36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35の送信を停止する。
The transmission period of the minimum frame 37 is about 1 ms. Therefore, for example, when one downlink information 36 is constituted by three minimum frames 37, the transmission period of the downlink information 36 is about 3 ms. Therefore, the downlink information 36 has a predetermined transmittable time (250 ms). ) Will be repeatedly transmitted about 80 times during this period.
The in-vehicle computer 26 of the in-vehicle device 2 recognizes the downlink switching in the optical beacon 4 at the time of receiving the second downlink information 36 (F7 in FIG. 6), and transmits the uplink information 35 at this time. Stop.

車載機2の車載コンピュータ26は、受信した第二のダウンリンク情報36に含まれる前記支援情報等の各種情報に基づいて、車両Cの現状の位置からその下流側の所定位置としての停止線P0までの距離を認識して位置標定を行い(図6のF8)、これに基づいて、ドライバに対する安全運転支援を行う。
以下、上述の車載機位置情報の内容と、これに基づいて車載機2が行う安全運転支援のための距離認識について説明する。
The in-vehicle computer 26 of the in-vehicle device 2 uses the stop line P0 as a predetermined position downstream from the current position of the vehicle C based on various information such as the support information included in the received second downlink information 36. The position is determined by recognizing the distance (F8 in FIG. 6), and based on this, safe driving support for the driver is performed.
Hereinafter, the content of the above-mentioned in-vehicle device position information and distance recognition for safe driving support performed by the in-vehicle device 2 based on this will be described.

〔車載機位置情報について〕
車載機位置情報は、アップリンク領域UAにおいて車載機2がアップリンク情報を送信した送信位置を示す情報であり、光ビーコン4が車載機2からのアップリンク情報を受光した段階で、ビーコン制御機7によって生成される。
例えば、図3中のアップリンク領域UA内の位置Pに位置する車両C(車載機2)がアップリンク情報35を送信し、光ビーコン4がこれを受光した場合、投受光器8の受光部12は、上述したように、ビーコン制御機7に対して受光位置情報を出力する。これを受け取ったビーコン制御機7は、アップリンク領域UAにおいて車載機2がアップリンク情報を送信した送信位置である位置Pを、アップリンク領域UAの上流端である位置cを基準とした距離Dとして把握する。
[On-vehicle device location information]
The in-vehicle device position information is information indicating a transmission position at which the in-vehicle device 2 transmits the uplink information in the uplink area UA, and the beacon controller is in a stage where the optical beacon 4 receives the uplink information from the in-vehicle device 2. 7 is generated.
For example, when the vehicle C (onboard unit 2) located at the position P in the uplink area UA in FIG. 3 transmits the uplink information 35 and the optical beacon 4 receives this, the light receiving unit of the light projecting / receiving device 8 12 outputs light receiving position information to the beacon controller 7 as described above. Receiving this, the beacon controller 7 uses the position P, which is the transmission position to which the in-vehicle device 2 has transmitted the uplink information, in the uplink area UA as the distance D with reference to the position c that is the upstream end of the uplink area UA. To grasp as.

ビーコン制御機7は、アップリンク領域UAの上流端である位置cから、その下流側の所定位置としての停止線P0までの距離L0、及び道路R上におけるアップリンク領域UAの車両進行方向の距離L1を予め記憶装置に記憶しており、これら距離L0、L1、及び上記距離Dに基づいて、車載機2の位置Pから下流側の停止線P0までの距離L2を距離情報として算出する。
ビーコン制御機7は、算出した前記距離情報を車載機位置情報として、第二のダウンリンク情報に格納して投受光器8に送信させる。
車載機2は、投受光器8から送信された、車載機位置情報を含んだ第二のダウンリンク情報を受信し、車載機位置情報を取得することで、安全運転支援を行う。
The beacon controller 7 determines the distance L0 from the position c, which is the upstream end of the uplink area UA, to the stop line P0 as a predetermined position on the downstream side, and the distance in the vehicle traveling direction of the uplink area UA on the road R. L1 is stored in the storage device in advance, and the distance L2 from the position P of the vehicle-mounted device 2 to the stop line P0 on the downstream side is calculated as distance information based on the distances L0 and L1 and the distance D.
The beacon controller 7 stores the calculated distance information as in-vehicle device position information in the second downlink information and transmits it to the projector / receiver 8.
The in-vehicle device 2 receives the second downlink information including the in-vehicle device position information transmitted from the light projector / receiver 8 and obtains the in-vehicle device position information, thereby providing safe driving support.

このように、ビーコン制御機7は、受光部12が出力する前記受光位置情報に基づいて、前記送信位置である位置Pを示す車載機位置情報を生成し、この車載機位置情報を含んだダウンリンク情報を投受光器8に送信させる制御部を構成している。   As described above, the beacon controller 7 generates on-vehicle device position information indicating the position P that is the transmission position based on the light reception position information output by the light receiving unit 12, and the down-converter includes the on-vehicle device position information. The control part which transmits link information to the light projector / receiver 8 is comprised.

〔距離認識(安全運転支援)の内容〕
図5に示すように、上記車載機位置情報等を含む第二のダウンリンク情報36を車載ヘッド27が受信すると、車載コンピュータ26の距離認識部30は、そのダウンリンク情報36のフレームに含まれている車載機位置情報を取得して、前記距離情報としての距離L2を認識する。
そして、車載コンピュータ26の支援制御部32は距離L2を利用して、ドライバに対する安全運転支援を行う。
なお、ここで、車両Cに搭載された車載機2は、図3に示すように、道路R上から高さ寸法Hを有している。また、車載機2の車載ヘッド27は、通常ダッシュボード上に固定されるので、車載ヘッド27は車両Cの前方端から幅寸法D2だけ後方に配置される。このため、これら高さ寸法H、幅寸法D2によって、上記距離L2に誤差が生じるおそれがあるが、車載コンピュータ26は、これら高さ寸法H、及び幅寸法D2を予め記憶しておくことで、これら寸法に起因する誤差を補正し、より正確な距離L2を取得することができるように構成されている。
[Contents of distance recognition (safe driving support)]
As shown in FIG. 5, when the vehicle-mounted head 27 receives the second downlink information 36 including the vehicle-mounted device position information and the like, the distance recognition unit 30 of the vehicle-mounted computer 26 is included in the frame of the downlink information 36. Vehicle-mounted device position information is acquired, and the distance L2 as the distance information is recognized.
And the assistance control part 32 of the vehicle-mounted computer 26 performs the safe driving assistance with respect to a driver using the distance L2.
Here, the vehicle-mounted device 2 mounted on the vehicle C has a height dimension H from the road R as shown in FIG. Moreover, since the vehicle-mounted head 27 of the vehicle-mounted device 2 is normally fixed on the dashboard, the vehicle-mounted head 27 is disposed rearward from the front end of the vehicle C by the width dimension D2. For this reason, there is a possibility that an error occurs in the distance L2 due to the height dimension H and the width dimension D2, but the in-vehicle computer 26 stores the height dimension H and the width dimension D2 in advance. An error due to these dimensions is corrected, and a more accurate distance L2 can be obtained.

例えば、支援制御部32は、停止線P0までの距離L2と現時点の車両Cの走行速度とから、その停止線P0の手前で停止するための減速度(負の加速度)を算出し、その減速度をECU22に通知する。ECU22は、当該減速度となるようにブレーキ装置24を作動させ、これにより、車両Cを停止線P0の手前で自動停止させることができる。   For example, the support control unit 32 calculates a deceleration (negative acceleration) for stopping before the stop line P0 from the distance L2 to the stop line P0 and the current traveling speed of the vehicle C, and reduces the decrease. The ECU 22 is notified of the speed. The ECU 22 operates the brake device 24 so as to achieve the deceleration, whereby the vehicle C can be automatically stopped before the stop line P0.

また、支援制御部32の安全運転支援としては、ディスプレイ28やスピーカ装置29を用いたドライバに対する注意喚起であってもよい。
例えば、支援制御部32により、停止線P0までの距離L2をディスプレイ28に表示させてもよい。また、現時の車両Cの走行速度が速すぎる場合には、支援制御部32により、停車や減速を促す注意喚起をディスプレイ28に表示させたり、その注意喚起をスピーカ装置29から音声出力させたりしてもよい。
Further, the safe driving support of the support control unit 32 may be alerting the driver using the display 28 or the speaker device 29.
For example, the distance L2 to the stop line P0 may be displayed on the display 28 by the support control unit 32. When the current traveling speed of the vehicle C is too fast, the support control unit 32 displays a warning for stopping or decelerating on the display 28, or outputs the warning from the speaker device 29 as a voice. May be.

また、支援制御部32は、前記車載機位置情報と共に、第二のダウンリンク情報に含まれる信号情報を用いて安全運転支援を行うこともできる。
ここで、信号情報とは、交通信号機が表示する現在又は将来の信号灯色に関する情報を指し、各信号灯色の表示継続予定期間や表示する順序等に関する情報(表示予定情報)等を含む。例えば、「現在灯色が青信号で継続予定時間が5秒であり、次の灯色が黄信号で継続予定時間が8秒であり、その次の灯色が右折青矢印灯で継続予定時間10秒である」といった情報である。
Moreover, the assistance control part 32 can also perform safe driving assistance using the signal information contained in 2nd downlink information with the said vehicle equipment position information.
Here, the signal information refers to information related to the current or future signal lamp color displayed by the traffic signal device, and includes information (display schedule information) regarding the display continuation period of each signal lamp color, the display order, and the like. For example, “the current lamp color is blue and the scheduled duration is 5 seconds, the next lamp color is yellow and the scheduled duration is 8 seconds, and the next lamp color is a right turn blue arrow lamp and the scheduled duration is 10 seconds. It is information such as “second”.

この信号情報を受信した車載コンピュータ27の支援制御部32は、停止線P0までの距離L2(前述の距離情報)と車両Cの走行速度や加速度等から、停止線P0に到着するまでの所要時間を推定した上で、当該所要時間経過後の信号灯色を推定することができる。そして、例えば、現在の信号灯色は青信号であるが、停止線P0に到着する時点で信号灯色が赤信号と予測されるような場合には、安全に停止線P0の手前で停止することができるように、車両Cを制動するための制御を行う。逆に、減速しなければ安全に交差点を通過できると判断できるような場合には、車両Cの速度を維持するための制御を行うことができる。   The support control unit 32 of the in-vehicle computer 27 that has received this signal information takes the time required to arrive at the stop line P0 from the distance L2 to the stop line P0 (the above-mentioned distance information), the traveling speed, acceleration, etc. of the vehicle C. , And the signal lamp color after the required time has elapsed can be estimated. For example, when the current signal lamp color is a blue signal, but the signal lamp color is predicted to be a red signal when arriving at the stop line P0, it can be safely stopped before the stop line P0. Thus, control for braking the vehicle C is performed. Conversely, if it can be determined that the vehicle can safely pass through the intersection unless the vehicle is decelerated, the control for maintaining the speed of the vehicle C can be performed.

車両Cを制動したり速度を維持したりするため、支援制御部32は、車両のブレーキ装置24(図5)やアクセルに対して直接的に制御を行ってもよい。また、支援制御部32では単に制動や速度維持に関する情報を生成し、その情報をECU22に通知することによってECU22でブレーキ装置24やアクセルを制御するものであってもよい。すなわち、支援制御部32は、間接的な制御を行うものであってもよい。   In order to brake the vehicle C and maintain the speed, the support control unit 32 may directly control the brake device 24 (FIG. 5) and the accelerator of the vehicle. Further, the support control unit 32 may simply generate information related to braking and speed maintenance and notify the ECU 22 of the information to control the brake device 24 and the accelerator by the ECU 22. That is, the support control unit 32 may perform indirect control.

また、支援制御部32は、車載装置の主導による制御のみならず、ブレーキアシストなど、ドライバの運転動作を補助する動作をしても良い。   In addition, the support control unit 32 may perform not only control led by the in-vehicle device but also operation for assisting the driving operation of the driver such as brake assist.

支援制御部32は、車両Cの搭乗者に対して、信号灯色の推定の結果を音声や画像情報によって通知するようにしても良い。例えば、「間もなく信号が変わるので停止すべきである」といった内容の音声をスピーカ装置29からドライバに向けて発したり、ヘッドアップディスプレイやナビゲーション装置等のディスプレイ28に文字や図柄で表示したりすることができる。
安全運転の支援については、不適切なタイミングや内容でドライバに情報を通知することのないようなヒューマンインタフェースとするため、例えば低速走行時には音声や画像表示による報知を行わないようにすることができる。
The support control unit 32 may notify the passenger of the vehicle C of the result of the signal lamp color estimation by voice or image information. For example, sound such as “Since the signal changes soon and should be stopped” is emitted from the speaker device 29 to the driver, or displayed on the display 28 such as a head-up display or a navigation device with characters or symbols. Can do.
For safe driving assistance, a human interface that does not notify the driver of information at an inappropriate timing or content, for example, it is possible to prevent notification by voice or image display during low-speed driving .

なお、信号情報は、現在表示している灯色とその継続時間だけとしても良いし、1サイクル分の情報をまとめて提供するようにしても良い。また、これらの情報に加えて、地点感応制御を実施している地点では、当該制御に関するパラメータ情報や制御を実施する時間帯の情報等を含ませても良い。
また、信号情報は、光ビーコンから取得するものであってもよいし、光ビーコン以外のインフラ装置等から取得するものであってもよい。後者の場合、例えば、信号機の信号制御機が無線通信機を備えている場合には、当該無線通信機から取得してもよいし、前記信号情報を取得した先行車両から車々間通信によって取得してもよい。信号情報を受信する信号情報受信部は、車載ヘッド27を用いてもよいし、車載機2に備えた別の受信器であってもよい。
The signal information may be only the currently displayed lamp color and its duration, or information for one cycle may be provided collectively. Further, in addition to these pieces of information, parameter information related to the control, information on a time zone in which the control is performed, and the like may be included at the point where the point sensitive control is performed.
The signal information may be acquired from an optical beacon or may be acquired from an infrastructure device other than the optical beacon. In the latter case, for example, when the signal controller of the traffic signal is equipped with a wireless communication device, it may be acquired from the wireless communication device, or may be acquired by inter-vehicle communication from the preceding vehicle that acquired the signal information. Also good. The signal information receiving unit that receives the signal information may use the in-vehicle head 27 or may be another receiver provided in the in-vehicle device 2.

上記のように構成された路車間通信システム及び光ビーコン4によれば、ビーコン制御機7が、投受光器8の受光部12が出力する受光位置情報に基づいて、送信位置である位置Pを示す車載機位置情報を生成するとともに、この車載機位置情報を含んだ第二のダウンリンク情報を投受光器8に送信させるので、光ビーコン4は、アップリンク領域UAの広狭に関わらず、アップリンク領域UAにおいて車載機2がアップリンク情報を送信した送信位置(位置P)を認識できるとともに、この送信位置を車載機2に認識させることができる。
さらに、本実施形態では、前記車載機位置情報が、前記送信位置からその下流側の停止線P0までの距離L2を距離情報として含んでいるので、車載機2に停止線P0までの正確な距離を認識させることができ、安全運転支援を精度よく行うことができる。
According to the road-to-vehicle communication system and the optical beacon 4 configured as described above, the beacon controller 7 determines the position P, which is the transmission position, based on the light reception position information output by the light receiving unit 12 of the light projecting / receiving device 8. The on-vehicle device position information is generated and the second downlink information including the on-vehicle device position information is transmitted to the projector / receiver 8 so that the optical beacon 4 is up regardless of whether the uplink area UA is wide or narrow. In the link area UA, the in-vehicle device 2 can recognize the transmission position (position P) from which the on-vehicle device 2 has transmitted the uplink information, and the in-vehicle device 2 can recognize this transmission position.
Furthermore, in this embodiment, since the said vehicle equipment position information contains the distance L2 from the said transmission position to the stop line P0 of the downstream as distance information, the exact distance to the vehicle equipment 2 to the stop line P0 is correct. Can be recognized, and safe driving support can be performed with high accuracy.

また、本実施形態において、ビーコン制御機7は、車載機位置情報として、車載機2の送信位置である位置Pから停止線P0までの距離L2を算出したが、例えば、アップリンク領域UAの上流端である位置cから停止線P0までの距離L0を第一の距離情報とし、位置Pと、位置cとの間の距離Dを第二の距離情報とし、これら両距離情報を車載機位置情報として送信してもよい。
この場合、上記車載機位置情報を受信した車載機2の距離認識部30は、距離L0からDを差し引く演算を行い、この演算により求められる、送信位置(位置P)からその下流側の停止線P0までの距離L2を利用することで、上記と同様にドライバに対する安全運転支援を行うことができる。
In the present embodiment, the beacon controller 7 calculates the distance L2 from the position P that is the transmission position of the in-vehicle device 2 to the stop line P0 as the in-vehicle device position information, but for example, upstream of the uplink area UA. The distance L0 from the position c that is the end to the stop line P0 is used as the first distance information, the distance D between the position P and the position c is used as the second distance information, and both these pieces of distance information are used as the in-vehicle device position information. You may send as.
In this case, the distance recognition unit 30 of the vehicle-mounted device 2 that has received the vehicle-mounted device position information performs a calculation of subtracting D from the distance L0, and a stop line downstream from the transmission position (position P) obtained by this calculation. By using the distance L2 to P0, it is possible to perform safe driving support for the driver in the same manner as described above.

〔第二の実施形態〕
図7は、本発明の第二の実施形態の光ビーコン4の通信領域Aを示す側面図である。
本実施形態と第一の実施形態と異なる点は、ビーコン制御機7が、受光部12から出力される受光位置情報について、4つの数値範囲に分け、この数値範囲ごとに車両Cの位置を判断することで、アップリンク領域UAを実質的に4つの領域に分割されている点である。その他の点については、第一の実施形態と同様なので説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a side view showing the communication area A of the optical beacon 4 according to the second embodiment of the present invention.
The difference between this embodiment and the first embodiment is that the beacon controller 7 divides the light receiving position information output from the light receiving unit 12 into four numerical ranges, and determines the position of the vehicle C for each numerical range. Thus, the uplink area UA is substantially divided into four areas. Since other points are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

本実施形態のアップリンク領域UAは、図7に示すように、アップリンク領域UAが、実質的に4つの分割領域UA1〜UA4に分割されており、ビーコン制御機7は、これら分割領域UA1〜UA4のいずれに車両Cが存在しているか否かを特定する。各分割領域UA1〜UA4には、その分割領域に車両Cが存在した場合に、当該車両Cが位置しているとみなされる各位置P1〜P4から停止線P0までのそれぞれの距離L11〜L14が設定され、ビーコン制御機7は、これら距離L0、及び距離L11〜L14を記憶している。   As shown in FIG. 7, the uplink area UA of the present embodiment is substantially divided into four divided areas UA1 to UA4, and the beacon controller 7 includes these divided areas UA1 to UA1. It is specified in which of UA4 the vehicle C exists. In each of the divided areas UA1 to UA4, when the vehicle C exists in the divided area, the distances L11 to L14 from the positions P1 to P4 that the vehicle C is considered to be located to the stop line P0 are set. The beacon controller 7 stores the distance L0 and the distances L11 to L14.

図8は、本実施形態の受光部12の受光面14aを正面視したときの図である。ビーコン制御機7は、上述のように、受光部12から出力される受光位置情報について、4つの数値範囲に分け、この数値範囲ごとに車両Cの位置を判断する。
例えば、図8に示すように、受光面14aをx方向(車両進行方向)に沿って、幅T1ごとに4つの領域19a〜19dとなるように、上記数値範囲は設定される。なお、これら4つの領域19a〜19dは、それぞれ上記分割領域UA1〜UA4と対応している。
ここで、受光位置情報は、基準線Sを基準とした座標値t1として出力されるが、受光面14a上、基準線S上の値が0であり、紙面上方側でプラス、下方側でマイナスの値を採るように出力される。従って、座標値t1の数値範囲は、下記のように定められる。
領域19a : t1 ≦ −T1
領域19b : −T1 < t1 ≦ 0
領域19c : 0< t1 ≦ T1
領域19d : t1 > T1
FIG. 8 is a view of the light receiving surface 14a of the light receiving unit 12 according to the present embodiment when viewed from the front. As described above, the beacon controller 7 divides the light receiving position information output from the light receiving unit 12 into four numerical ranges, and determines the position of the vehicle C for each numerical range.
For example, as shown in FIG. 8, the numerical range is set so that the light receiving surface 14a has four regions 19a to 19d for each width T1 along the x direction (vehicle traveling direction). These four areas 19a to 19d correspond to the divided areas UA1 to UA4, respectively.
Here, the light receiving position information is output as a coordinate value t1 with reference to the reference line S, but the values on the light receiving surface 14a and the reference line S are 0, plus on the upper side of the page and minus on the lower side. Is output to take the value of. Accordingly, the numerical range of the coordinate value t1 is determined as follows.
Region 19a: t1 ≦ −T1
Region 19b: −T1 <t1 ≦ 0
Region 19c: 0 <t1 ≦ T1
Region 19d: t1> T1

ビーコン制御機7は、上記4つの数値範囲を記憶しており、受光部12から出力される受光位置情報が、上記4つの数値範囲の内、どの数値範囲に属するかを特定することで、上記分割領域UA1〜UA4のいずれに車両Cが存在しているか否かを特定する。
以上のようにして、ビーコン制御機7は、受光位置情報の数値に基づいて、受光面14aを車両進行方向に対応する方向に並ぶ4つの領域19a〜19dに、実質的に区分けすることで、アップリンク領域UAを車両進行方向に並ぶ4つの分割領域UA1〜UA4に分割している。
車両Cが存在する分割領域を特定すると、ビーコン制御機7は、その特定された分割領域に対応する距離を上記距離L11〜L14の中から選択し、車載機位置情報として、第二のダウンリンク情報に格納し、車載機2に送信する。
車載機2は、この車載機位置情報を含んだ第二のダウンリンク情報を受信し、車載機位置情報を取得することで、安全運転支援を行うことができる。
The beacon controller 7 stores the above four numerical ranges, and the light receiving position information output from the light receiving unit 12 specifies which numerical range the four numerical ranges belong to. It is specified whether the vehicle C exists in any of the divided areas UA1 to UA4.
As described above, the beacon controller 7 substantially divides the light receiving surface 14a into the four regions 19a to 19d arranged in the direction corresponding to the vehicle traveling direction based on the numerical value of the light receiving position information. The uplink area UA is divided into four divided areas UA1 to UA4 arranged in the vehicle traveling direction.
When the divided area where the vehicle C exists is specified, the beacon controller 7 selects a distance corresponding to the specified divided area from the distances L11 to L14, and uses the second downlink as the in-vehicle apparatus position information. It is stored in information and transmitted to the in-vehicle device 2.
The in-vehicle device 2 can perform safe driving support by receiving the second downlink information including the in-vehicle device position information and acquiring the in-vehicle device position information.

本実施形態においては、ビーコン制御機7は、上記分割領域ごとに対応した距離に関する情報を予め用意しておくことで、選択的に距離情報を取得することができる。
また、アップリンク領域UAを実質的に4つの分割領域UA1〜UA4に分割したので、例えば、設置環境等、外的な要因で、受光部12の受光位置情報に誤差が生じやすい場合においても、各分割領域UA1〜UA4、及び領域19a〜19dには、所定の数値幅を有しているので、その誤差を許容し、正確な距離等の情報を車載機2に提供することができる。
In the present embodiment, the beacon controller 7 can selectively acquire the distance information by preparing information related to the distance corresponding to each divided area in advance.
Further, since the uplink area UA is substantially divided into four divided areas UA1 to UA4, for example, when an error is likely to occur in the light receiving position information of the light receiving unit 12 due to an external factor such as an installation environment, Since each of the divided areas UA1 to UA4 and the areas 19a to 19d has a predetermined numerical value width, an error is allowed and information such as an accurate distance can be provided to the in-vehicle device 2.

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、上記各実施形態における受光素子14は、x方向のみについての受光位置情報を出力するものを用いたが、両側方側にも出力電極が配置され、x方向及びy方向の両方についての受光位置情報を出力することができる受光素子を用いてもよい。
また、受光部12は、受光位置情報を、基準線S(図4(b)参照)を基準とした座標値として出力したが、例えば、アップリンク領域UAの上流端に対応する下端縁14a2を基準とした値として出力するように構成してもよい。なお、この場合、式(1)、(2)等については、これに準じて変更されることは言うまでもない。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, the light receiving element 14 in each of the above embodiments uses an element that outputs light receiving position information only in the x direction. However, output electrodes are also arranged on both sides, and light is received in both the x direction and the y direction. A light receiving element that can output position information may be used.
In addition, the light receiving unit 12 outputs the light receiving position information as a coordinate value with reference to the reference line S (see FIG. 4B). For example, the lower end edge 14a2 corresponding to the upstream end of the uplink area UA is displayed. It may be configured to output as a reference value. In this case, it goes without saying that the formulas (1), (2) and the like are changed according to this.

また、上記実施形態では、ビーコン制御機7が、アップリンク領域UAの上流端である位置cから、その下流側の所定位置としての停止線P0までの距離L0、及び道路R上におけるアップリンク領域UAの車両進行方向の距離L1を予め記憶装置に記憶しておくことで、道路R上の位置としてのアップリンク領域UAと、受光部12の受光面14a上の位置とを、関連づけて車載機位置情報を生成したが、例えば、ビーコン制御機7は、受光部12から受け取る受光位置情報と、それに対応する道路上の緯度経度とを関連づけて生成するように構成してもよい。
この場合、停止線P0までの距離を緯度経度から算出することができる。なお、この場合、必要となる下流側の停止線P0の位置を示す緯度経度は、ビーコン制御機7が記憶しておきダウンリンク情報に含めて送信してもよいし、他の無線通信機から別途送信してもよいし、車載機2の車載コンピュータ26が予め記憶しておいてもよい。
Further, in the above embodiment, the beacon controller 7 has a distance L0 from the position c that is the upstream end of the uplink area UA to the stop line P0 as a predetermined position on the downstream side, and the uplink area on the road R. By storing the distance L1 in the vehicle traveling direction of the UA in the storage device in advance, the uplink area UA as the position on the road R and the position on the light receiving surface 14a of the light receiving unit 12 are associated with each other to be mounted in the vehicle. Although the position information has been generated, for example, the beacon controller 7 may be configured to generate the light receiving position information received from the light receiving unit 12 in association with the corresponding latitude and longitude on the road.
In this case, the distance to the stop line P0 can be calculated from the latitude and longitude. In this case, the latitude and longitude indicating the position of the required downstream stop line P0 may be stored in the beacon controller 7 and transmitted in the downlink information, or may be transmitted from another wireless communication device. You may transmit separately, and the vehicle-mounted computer 26 of the vehicle equipment 2 may memorize | store beforehand.

また、受光部12の受光面14aの輪郭形状は、上記各実施形態においては、矩形状としたが、例えば、図9(a)及び(b)に示すようにアップリンク領域UAの上流端に対応する下端縁14a2側の辺が短い台形状や、さらに短辺をさらに上流側に突出させた五角形状とすることもできる。光ビーコン4の投受光器8は、図4(a)に示したように、上流方向斜め下方に向けてアップリンク領域UAを投射するので、アップリンク領域UAの上流端側が下流端側よりも広がったり、上流側端部が突出したりといったようにその輪郭が変形して投影される場合がある。アップリンク領域UAの輪郭が前記のように変形して投影されると、隣接する車線にアップリンク領域UAが逸脱する等、適切な路車間通信の妨げになるおそれがある。図9に示すような台形状や五角形状とすることで、その変形を補正することができ、より適切な路車間通信を行うことができる。   In addition, the contour shape of the light receiving surface 14a of the light receiving unit 12 is a rectangular shape in each of the above embodiments. For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the contour shape of the light receiving surface 14a is formed at the upstream end of the uplink area UA. A corresponding trapezoidal shape with a short side on the lower end edge 14a2 side or a pentagonal shape with a further short side protruding further to the upstream side can be used. As shown in FIG. 4A, the light projector / receiver 8 of the optical beacon 4 projects the uplink area UA obliquely downward in the upstream direction, so the upstream end side of the uplink area UA is more than the downstream end side. In some cases, the contour is deformed and projected, such as spreading or an upstream end projecting. If the contour of the uplink area UA is deformed and projected as described above, there is a possibility that appropriate road-to-vehicle communication may be hindered, for example, the uplink area UA deviates from an adjacent lane. By using a trapezoidal shape or a pentagonal shape as shown in FIG. 9, the deformation can be corrected, and more appropriate road-to-vehicle communication can be performed.

(a)は、本発明の第一の実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram which shows the whole structure of the road-to-vehicle communication system which concerns on 1st embodiment of this invention. 光ビーコンの平面図である。It is a top view of an optical beacon. 光ビーコンの通信領域Aを示す側面図である。It is a side view which shows the communication area | region A of an optical beacon. (a)は、受光部と、道路上に設定されるアップリンク領域との幾何学的な位置関係を示した側面図であり、(b)は、受光素子の受光面を正面視したときの図である。(A) is the side view which showed the geometric positional relationship of a light-receiving part and the uplink area | region set on a road, (b) is when the light-receiving surface of a light-receiving element is seen from the front FIG. 光ビーコンと路車間通信する前記車載機と、この車載機が搭載された車両の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the in-vehicle device that performs road-to-vehicle communication with an optical beacon and a vehicle in which the in-vehicle device is mounted. 通信領域において、投受光器と車載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た図である。It is the figure which showed the procedure of the two-way road-to-vehicle communication performed between a light projector / receiver and an onboard equipment in a communication area. 本発明の第二の実施形態の光ビーコンの通信領域を示す側面図である。It is a side view which shows the communication area | region of the optical beacon of 2nd embodiment of this invention. 本実施形態の受光部の受光面を正面視したときの図である。It is a figure when the light-receiving surface of the light-receiving part of this embodiment is viewed from the front. (a)及び(b)は、受光部の受光面の輪郭形状について、他の態様を示した図である。(A) And (b) is the figure which showed the other aspect about the outline shape of the light-receiving surface of a light-receiving part. 従来の光ビーコンの通信領域を示す側面図である。It is a side view which shows the communication area | region of the conventional optical beacon.

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(制御部)
8 投受光器
12 受光部
14a 受光面
30 距離認識部
32 支援制御部
A 通信領域
C 車両
R 道路
P0 停止線(所定位置)
DA ダウンリンク領域
UA アップリンク領域
2 In-vehicle device 4 Optical beacon 7 Beacon controller (control unit)
8 Emitter / Receiver 12 Light Receiving Unit 14a Light Receiving Surface 30 Distance Recognition Unit 32 Support Control Unit A Communication Area C Vehicle R Road P0 Stop Line (Predetermined Position)
DA Downlink area UA Uplink area

Claims (8)

アップリンク情報を受光可能なアップリンク領域とダウンリンク情報を送信可能なダウンリンク領域とからなる通信領域を道路の所定範囲に設定する投受光器を有する光ビーコンと、車両に搭載されるとともに、前記通信領域において前記投受光器との間で前記アップリンク情報及び前記ダウンリンク情報の送受信を行う車載機と、を備えている路車間通信システムであって、
前記投受光器は、前記アップリンク情報を受光する受光面を有する受光部を備え、この受光部は、前記受光面を前記道路上に投影するように前記アップリンク領域を設定するとともに、前記受光面における前記アップリンク情報を受光した受光位置に関する受光位置情報を出力するものであり、
前記光ビーコンは、前記受光部が出力する前記受光位置情報に基づいて、前記アップリンク領域において前記車載機が前記アップリンク情報を送信した送信位置を示す車載機位置情報を生成し、この車載機位置情報を含んだ前記ダウンリンク情報を前記投受光器に送信させる制御部を備え
前記車載機位置情報は、前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含んでいるとともに、前記アップリンク領域の上流端から前記所定位置までの距離についての第一の距離情報と、前記送信位置から前記アップリンク領域の上流端までの距離についての第二の距離情報と、を前記距離情報として含んでいることを特徴とする路車間通信システム。
An optical beacon having a light emitter / receiver that sets a communication area composed of an uplink area capable of receiving uplink information and a downlink area capable of transmitting downlink information to a predetermined range of the road, and mounted on a vehicle, A vehicle-to-vehicle communication system comprising: an in-vehicle device that transmits and receives the uplink information and the downlink information to and from the projector and receiver in the communication region,
The light emitter / receiver includes a light receiving unit having a light receiving surface for receiving the uplink information, and the light receiving unit sets the uplink region so as to project the light receiving surface onto the road, and the light receiving unit. The light receiving position information on the light receiving position that received the uplink information on the surface is output,
The optical beacon generates on-vehicle device position information indicating a transmission position at which the in-vehicle device transmits the uplink information in the uplink region based on the light reception position information output from the light receiving unit. A controller that transmits the downlink information including the position information to the projector / receiver ;
The in-vehicle device position information includes distance information related to a distance from the transmission position to a predetermined position downstream thereof, and first distance information about a distance from the upstream end of the uplink region to the predetermined position. And a second distance information about a distance from the transmission position to the upstream end of the uplink region as the distance information .
前記車載機が、前記第一の距離情報と前記第二の距離情報とから、前記送信位置から前記所定位置までの距離を求める距離認識部を有している請求項に記載の路車間通信システム。 The road-to-vehicle communication according to claim 1 , wherein the in-vehicle device has a distance recognition unit that obtains a distance from the transmission position to the predetermined position from the first distance information and the second distance information. system. 道路を走行する車両の車載機からアップリンク情報を受光可能なアップリンク領域と前記車載機にダウンリンク情報を送信可能なダウンリンク領域とからなる通信領域を道路の所定範囲に設定する投受光器を有する光ビーコンであって、
前記投受光器は、前記アップリンク情報を受光する受光面を有する受光部を備え、この受光部は、前記受光面を前記道路上に投影するように前記アップリンク領域を設定するとともに、前記受光面における前記アップリンク情報を受光した受光位置に関する受光位置情報を出力するものであり、
前記光ビーコンは、前記受光部が出力する前記受光位置情報に基づいて、前記アップリンク領域において前記車載機が前記アップリンク情報を送信した送信位置を示す車載機位置情報を生成し、この車載機位置情報を含んだ前記ダウンリンク情報を前記投受光器に送信させる制御部を備え
前記車載機位置情報は、前記送信位置からその下流側の所定位置までの距離に関する距離情報を含んでいるとともに、前記アップリンク領域の上流端から前記所定位置までの距離についての第一の距離情報と、前記送信位置から前記アップリンク領域の上流端までの距離についての第二の距離情報と、を前記距離情報として含んでいることを特徴とする光ビーコン。
Projector / receiver for setting a communication area including an uplink area capable of receiving uplink information from an in-vehicle device of a vehicle traveling on a road and a downlink area capable of transmitting downlink information to the in-vehicle device to a predetermined range of the road An optical beacon having
The light emitter / receiver includes a light receiving unit having a light receiving surface for receiving the uplink information, and the light receiving unit sets the uplink region so as to project the light receiving surface onto the road, and the light receiving unit. The light receiving position information on the light receiving position that received the uplink information on the surface is output,
The optical beacon generates on-vehicle device position information indicating a transmission position at which the in-vehicle device transmits the uplink information in the uplink region based on the light reception position information output from the light receiving unit. A controller that transmits the downlink information including the position information to the projector / receiver ;
The in-vehicle device position information includes distance information related to a distance from the transmission position to a predetermined position downstream thereof, and first distance information about a distance from the upstream end of the uplink region to the predetermined position. And the second distance information about the distance from the transmission position to the upstream end of the uplink region as the distance information .
請求項1又は2のいずれかに記載の路車間通信システムに用いられる車載機であって、
前記所定のダウンリンク情報に含まれる車載機位置情報に基づいて、前記所定位置までの距離を認識する距離認識部を有していることを特徴とする車載機。
An in-vehicle device used in the road-vehicle communication system according to claim 1 ,
An in-vehicle device having a distance recognizing unit that recognizes a distance to the predetermined position based on the in-vehicle device position information included in the predetermined downlink information.
車両進行方向下流側に設定された信号機の表示予定に関する信号情報を受信する信号情報受信部と、この信号情報と前記距離情報とに基づいて運転支援に関する制御を行う支援制御部とを有している請求項4に記載の車載機。 A signal information receiving unit that receives signal information related to a display schedule of a traffic light set downstream in the vehicle traveling direction, and a support control unit that performs control related to driving support based on the signal information and the distance information The in-vehicle device according to claim 4 . 前記支援制御部が、前記車両を制動するための制御を行う請求項5に記載の車載機。 The in-vehicle device according to claim 5, wherein the support control unit performs control for braking the vehicle. 前記支援制御部が、前記車両の搭乗者に対する報知情報を生成する機能を有している請求項又はに記載の車載機。 The in-vehicle device according to claim 5 or 6 , wherein the support control unit has a function of generating notification information for a passenger of the vehicle. 請求項のいずれか1つに記載の車載機を搭載した車両。 A vehicle equipped with the in-vehicle device according to any one of claims 4 to 7 .
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