JPH08149081A - 光学式車載通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アップリンクデータの連続送信を防止した光
学式車載通信装置を提供する。 【構成】 光学式車両感知器から投光された光信号を受
光してこの受光した受信データをデータ処理手段１２０
に送出する受信手段と、このデータ処理手段１２０から
の送信指令に基づき光学式車両感知器に送信データを送
信する送信手段１１７、１１８とを備え、受信データに
基づき送信手段１１７、１１８に送信指令を送出して、
送信手段１１７、１１８が送信データを送信した後、送
信データに対応するデータを受信手段が受信しなかった
場合に、車両の移動距離を検出する距離検出手段１３０
からの検出値が第１の所定値に達するまでは送信手段１
１７、１１８に送信指令を送出しないようにデータ処理
手段１２０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車載通信装置に係わ
り、特に、道路上に設置された光学式車両感知器と双方
向通信を行う光学式車載通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、道路上を走行する車両の個々の動
きを正確に把握して、車両を運転する運転者に対してリ
アルタイムに迂回、誘導等の交通情報を提供するととも
に、旅客、物流等の輸送の効率化を進めて、交通の流れ
を積極的に管理する新交通管制システムが提案されてい
る。この新交通管制システムを構築するために光学式車
両感知器が実用化しつつある。例えば、特開平５−３１
２９４９号公報および特開平６−９６３８７号公報にお
いて、走行車両の存在を検出する機能を有するととも
に、走行車両のＩＤが収集でき、かつ走行車両に対して
交通情報等を送信できる光学式車両感知器が提案されて
いる。

【０００３】図３は、この種の光学式車両感知器を用い
た双方向通信システムの構成例を示す図である。図３に
おいて、道路Ａ上に光学式車両感知器制御部２１０と光
学式車両感知器投受光部２４０とからなる光学式車両感
知器が設置されている。光学式車両感知器制御部２１０
は、道路Ａ上に設置された支柱２２０に取り付けられて
いる。また、光学式車両感知器投受光部２４０は、支柱
２２０の上部（例えば、地上高５．５ｍの位置）に支持
され支柱２２０より車線中央部まで張り出したアーム２
３０の中間部に取り付けられている。

【０００４】光学式車両感知器投受光部２４０は道路Ａ
上に光信号を投光する。この投光された光信号は、通行
する車両台数を計測するための車両感知エリアＸと光学
式車載通信装置１１０と通信するための通信エリア（投
光エリア）Ｙとを形成する。通信エリア（投光エリア）
Ｙ内には、このエリアＹに進入した車両１００に搭載さ
れた光学式車載通信装置１１０が光学式車両感知器投受
光部２４０に向けて送信する送信エリアＺが存在する。
ここで、図３に示されるように、光学式車載通信装置１
１０を搭載した車両１００が通信エリア（投光エリア）
Ｙに進入すると、光学式車載通信装置１１０は車両１０
０の情報、例えば、車種、車番等の車両ＩＤや目的地等
の情報からなる数十〜数百バイトのデータを伝送速度６
４ｋｂｐｓでアップリンクデータとして送信する。

【０００５】一方、光学式車両感知器投受光部２４０
は、このアップリンクデータを受信すると、このデータ
を光学式車両感知器制御部２１０に伝送する。光学式車
両感知器制御部２１０がアップリンクデータを受信する
と、アップリンクデータに対応した、例えば、道路交通
情報、規制情報、ルートガイダンス情報等の情報からな
る数ｋバイトのデータを伝送速度１０２４ｋｂｐｓでダ
ウンリンクデータとして光学式車両感知器投受光部２４
０を介して光学式車載通信装置１１０に送信する。

【０００６】光学式車載通信装置１１０は、この受信し
たダウンリンクデータが先に送信したアップリンクデー
タに対応した情報であるか否かの判定を行い、正常の場
合は、即ち、アップリンクデータに対応した情報を受信
した場合は、車両１００に搭載されたナビゲーション装
置に受信したダウンリンクデータを伝送して双方向通信
は完了したこととなる。異常の場合は、即ち、アップリ
ンクデータに対応した情報を受信できなかった場合は、
再度、アップリンクデータを送信し、以上の交信を繰り
返すこととなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように構成した光学式車載通信装置１１０においては、
光学式車両感知器投受光部２４０からの投光強度が強か
った場合（受光信号が図４（ａ）の点線の場合）に、あ
るいは、光学式車載通信装置のレベル検出器の設定レベ
ルが低く設定されている場合（キャリア検出レベルが図
４（ａ）の一点鎖線の場合）に、車両１００が図３のＱ
点に達したときに図４（ｃ）に示されるように、異常な
キャリア検出信号（ＣＤ′）となり、アップリンクデー
タを通信エリア端Ｒより手前のＱ点で送信することとな
る。この場合、光学式車両感知器投受光部２４０は、こ
の通信エリア端Ｒより手前のＱ点で送信されたアップリ
ンクデータを受信することができない。

【０００８】その結果、光学式車両感知器投受光部２４
０は、ダウンリンクデータを送信することができなく、
車両１００が、低速で走行したりあるいは停車した場合
には、光学式車載通信装置１１０はアップリンクデータ
を長時間に亘って繰り返して送信することとなる。その
ため、光学式車載通信装置１１０の発光体であるＬＥＤ
素子の寿命が短くなるという問題を生じる。また、長時
間に亘ってアップリンクデータの送信を繰り返すと、こ
のアップリンクデータは隣接車線を走行する車両に対し
ては妨害信号になるという問題を生じる。そこで、本発
明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、アップリ
ンクデータの連続送信を防止した光学式車載通信装置を
提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両に搭載さ
れ、道路上に設置された光学式車両感知器から投光され
た光信号を受光して各種の交通情報を受信する光学式車
載通信装置であって、本発明の構成上の第１の特徴は、
光学式車両感知器から投光された光信号を受光してこの
受光した受信データをデータ処理手段に送出する受信手
段と、データ処理手段からの送信指令に基づき光学式車
両感知器に送信データを送信する送信手段とを備えてお
り、受信データに基づき送信手段に送信指令を送出し
て、送信手段が送信データを送信した後、送信データに
対応するデータを受信しなかった場合に、車両に搭載さ
れ、当該車両の移動距離を検出する距離検出手段からの
検出値が第１の所定値に達するまでは送信手段に送信指
令を送出しないように前記データ処理手段を構成したこ
とにある。

【００１０】また、本発明の構成上の第２の特徴は、上
述のデータ処理手段に、送信手段によりデータを送信し
た後、送信データに対応するデータを受信すると受信を
ロックする受信ロック手段と、この受信ロック手段によ
り受信をロックした後、距離検出手段からの検出値が第
２の所定値に達すると受信ロック手段による受信ロック
を解除する受信ロック解除手段とを付加したことにあ
る。

【００１１】さらに、本発明の構成上の第３の特徴は、
上述のデータ処理手段は、車両が光学式車両感知器から
投光された光信号を受光できる通信エリアに到達したか
否かを判定するとともに、通信エリアに到達した場合に
送信手段に送信指令を送出する通信エリア判定手段と、
通信エリア判定手段からの送信指令に基づき送信手段が
送信した送信データに対応するデータを受信手段が受信
したか否かを判定するとともに、受信手段が受信したデ
ータが送信データに対応するデータである場合は受信ロ
ック手段に受信ロック指令を送出する通信完了判定手段
と、この通信完了判定手段が受信したデータが送信デー
タに対応しない別のデータであると判定した場合は距離
検出手段からの検出値が第１の所定値に達したか否かを
判定するとともに、この検出値が第１の所定値に達した
場合に送信手段に送信指令を送出する第１の距離判定手
段と、受信ロック手段により受信をロックした後、距離
検出手段からの検出値が第２の所定値に達したか否かを
判定するとともに、この検出値が第２の所定値に達した
場合に受信ロック解除手段に受信ロック解除指令を送出
する第２の距離判定手段とを備えたことにある。

【００１２】

【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、車両に搭載された距離センサからの距離信号に
基づいて光学式車載通信装置から送信するアップリンク
データの送信タイミングを制御するので、アップリンク
データに対応したダウンリンクデータを受信できなくて
も光学式車載通信装置は連続してアップリンクデータを
送信することがなくなる。また、一旦、双方向通信が完
結すると、当該車両が一定距離走行しないと光学式車載
通信装置は再受信できないように受信をロックさせるた
め、正規の光学式車両感知器投受光部以外の光学式車両
感知器投受光部から投光された光信号や外来光ノイズ等
の光信号による光学式車載通信装置の誤動作も防止でき
るようになるという格別の効果を生じる。さらに、光学
式車載通信装置は連続してアップリンクデータを送信す
ることがなくなるので、光学式車載通信装置の発光体で
あるＬＥＤ素子の寿命が長寿命になるとともに隣接車線
を走行する車両に対する妨害を低減させることができる
ようになるという格別の効果を生じる。

【００１３】

【実施例】ついで、本発明の一実施例を図に基づいて説
明する。図１は本発明の光学式車両感知器を用いた双方
向通信システムの車両に搭載された光学式車載通信装置
の一実施例の全体構成を示す図である。図１において、
光学式車載通信装置１１０は、光学式車両感知器投受光
部（図３参照）から投光された光信号を受光して、この
受光した光信号を電気信号に変換する受光部１１１と、
この受光部１１１にて変換された電気信号を増幅する増
幅部１１２と、増幅された電気信号をＡＭ変調して送信
時のスプリットフェーズ符号（あるいはマンチェスター
符号、バイフェーズ符号ともいう）に復調するデータ復
調部１１３と、この復調されたスプリットフェーズ符号
から安定したクロック信号（ＣＫ）を再生し、この再生
されたクロック信号（ＣＫ）を処理部１２０に出力する
クロック再生部１１５とを備えている。

【００１４】また、光学式車載通信装置１１０は、デー
タ復調部１１３により復調されたスプリットフェーズ符
号を、クロック再生部１１５により再生されたクロック
信号（ＣＫ）にてサンプリングしてＮＲＺ符号に変換し
て受信データ信号（ＲＤ）として処理部１２０に出力す
る符号変換部１１４と、増幅部１１２により増幅されて
投光レベルに対応したレベルにされた受光信号のレベル
と、所定のレベルに設定されたキャリア検出レベルとを
比較して、受光信号のレベルが設定されたキャリア検出
レベル以上となったときキャリア検出信号（ＣＤ）（図
４参照）を処理部１２０に送出するレベル検出部１１６
とを備えている。

【００１５】さらに、光学式車載通信装置１１０は、ア
ップリンクデータである送信データ信号（ＳＤ）を処理
部１２０から入力され、この送信データ信号（ＳＤ）を
投光部１１８に出力して、送信データ信号（ＳＤ）を光
信号に変換する投光部１１８の発光素子であるＬＥＤを
駆動する駆動回路１１７と、この駆動回路１１７により
駆動される発光素子であるＬＥＤを備えた投光部１１８
と、距離センサ１３０より出力された検出信号の波形を
整形して距離信号（ＳＰ）を処理部に出力する波形整形
部１１９とを備えている。なお、発光素子であるＬＥＤ
としては、８５０ｎｍまたは９５０ｎｍの波長の近赤外
光を発光する素子を用いる。

【００１６】処理部１２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ
等からなる周知のマイクロコンピュータにより構成され
ており、符号変換部１１４より出力された受信データ信
号（ＲＤ）と、クロック再生部１１５より出力されたク
ロック信号（ＣＫ）と、レベル検出部１１６より出力さ
れたキャリヤ検出信号（ＣＤ）と、波形整形部１１９よ
り出力された距離信号（ＳＰ）とが入力されて各種のデ
ータ処理を行い、送信データ信号（ＳＤ）を駆動回路１
１７に出力する。このデータ処理のプログラムはＲＯＭ
に予め記憶さている。図２は、処理部１２０のデータ処
理のプログラムを実行するフローチャートである。図２
のステップ３００において、この処理プログラムの実行
を開始する。

【００１７】ついで、ステップ３０２に進み、このステ
ップ３０２において、レベル検出部１１６よりキャリヤ
検出信号（ＣＤ）（図４（ｂ）参照）が出力されたか否
かを判定し、「ＹＥＳ」と判定された場合は、即ち、受
光部１１１で受光した受光信号のレベルが設定されたキ
ャリア検出レベル以上となって光学式車両感知器投受光
部２４０（図３参照）に対して通信可能になったと判定
された場合は、次のステップ３０４に進む。ステップ３
０２において、「ＮＯ」と判定された場合は、即ち、受
光部１１１で受光した受光信号のレベルが設定されたキ
ャリア検出レベルより低い場合は、当該車両は送信エリ
アＺ（図３参照）に到達していないので、以上の処理を
繰り返す。

【００１８】ステップ３０４に進むと、このステップ３
０４において、送信データ信号（ＳＤ）を駆動回路部１
１７に送出し、この駆動回路部１１７によって投光部１
１８のＬＥＤが駆動されて、アップリンクデータとして
光学式車両感知器投受光部２４０（図３参照）に向けて
光信号を送信する。

【００１９】送信データ信号（ＳＤ）を送信すると、ス
テップ３０６に進み、ステップ３０４において送信デー
タ信号（ＳＤ）を送信した後、所定時間（例えば数ｍ
ｓ）後に、光学式車両感知器投受光部２４０（図３参
照）から送信されて受信した信号のダウンリンクデータ
であるか否かを判定する。即ち、受光部１１１が受光し
て受信データ信号（ＲＤ）とされた信号は、送信データ
信号（ＳＤ）に対応するデータ信号であるか否かを判定
する。

【００２０】このステップ３０６の判定において「Ｎ
Ｏ」と判定されると、即ち、無応答であったりあるいは
受信データ信号（ＲＤ）のデータが不完全であって、受
信データ信号（ＲＤ）は送信データ信号（ＳＤ）に対応
するデータ信号でない場合は、ステップ３０８に進む。
ステップ３０８においては、上述のステップ３０２と同
様な処理を行う。

【００２１】ステップ３０８において、レベル検出部１
１６よりキャリヤ検出信号（ＣＤ）（図４（ｂ）参照）
が出力されたか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定された
場合は、即ち、受光部１１１で受光した受光信号のレベ
ルが設定されたキャリア検出レベル以上となって光学式
車両感知器投受光部２４０（図３参照）に対して通信可
能になったと判定された場合は、次のステップ３１０に
進む。ステップ３０８において、「ＮＯ」と判定された
場合は、即ち、受光部１１１で受光した受光信号のレベ
ルが設定されたキャリア検出レベルより低い場合は、当
該車両は送信エリアＺ（図３参照）に到達していないの
で、ステップ３０２に戻り、上述のステップ３０２〜ス
テップ３０８の処理を繰り返す。

【００２２】ステップ３１０に進むと、このステップ３
１０において、距離センサ１３０より出力され波形整形
部１１９において波形整形された距離信号（ＳＰ）に基
づいて、車両１００が所定の距離Ｌ₁（例えば０．２〜
０．４ｍ）を走行したか否かの判定を行う。ステップ３
１０において「ＹＥＳ」と判定された場合、即ち、車両
１００が所定の距離Ｌ₁（例えば０．２〜０．４ｍ）を
走行した場合は次のステップ３０４に進み、ステップ３
１０において「ＮＯ」と判定された場合は、車両１００
が所定の距離Ｌ₁（例えば０．２〜０．４ｍ）を走行す
るまでこの処理を繰り返す。このように、車両１００が
所定の距離Ｌ₁（例えば０．２〜０．４ｍ）を走行する
までは、次のステップ３０４に進むことができないこと
となるので、投光部１１８より無駄な送信をすることが
なくなる。

【００２３】一方、上述のステップ３０６の判定におい
て「ＹＥＳ」と判定されると、即ち、受信データ信号
（ＲＤ）が送信データ信号（ＳＤ）に対応するデータ信
号である場合は、双方向通信が完了したものとする。

【００２４】双方向通信が完了すると、次のステップ３
１２に進み、これ以後に受信した受信データ信号（Ｒ
Ｄ）が処理部１２０に入力されても、受信データ信号
（ＲＤ）の処理操作を無効とする受信ロックを行う。つ
いで、ステップ３１４に進み、受信データ信号（ＲＤ）
をナビゲーション装置１４０に伝送する。ついで、次の
ステップ３１６に進み、距離センサ１３０より出力され
波形整形部１１９において波形整形された距離信号（Ｓ
Ｐ）に基づいて、ナビゲーション装置１４０に受信デー
タ信号（ＲＤ）を伝送した後、車両１００が所定の距離
Ｌ₂（例えば２０〜３０ｍ）を走行したか否かの判定を
行う。

【００２５】この理由は、例えば図５に示されるよう
に、Ｂ₁車線、Ｂ₂車線、Ｂ₃車線、Ｂ₄車線およびＢ₅車
線というように、多くの車線を有する道路Ｂにおいて、
これらの車線の上部に複数の光学式車両感知器が設置さ
れたアームＣ₁、Ｃ₂等が道路Ｂに沿って所定間隔Ｌ
₃（例えば２０〜３０ｍ）毎に設置されている場合、車
両２００がＢ₃車線とＢ₄車線とを跨いで走行すると、車
両２００に搭載された光学式車載通信装置（図示せず）
は、通信エリアαと通信エリアβとの２箇所で通信する
こととなる。このとき、通信エリアαにおいて受信した
ダウンリンクデータが直進に関するデータであり、通信
エリアβにおいて受信したダウンリンクデータが右折に
関するデータであった場合に、ナビゲーション装置より
このデータを入手した運転者が混乱する不具合を回避す
るためである。

【００２６】ステップ３１６において「ＹＥＳ」と判定
された場合、即ち、車両１００が所定の距離Ｌ₂（例え
ば２０〜３０ｍ）を走行した場合は次のステップ３１８
に進み、ステップ３１６において「ＮＯ」と判定された
場合は、車両１００が所定の距離Ｌ₂（例えば２０〜３
０ｍ）を走行するまでこの処理を繰り返す。ついで、ス
テップ３１８において、ステップ３１２にて実行した受
信ロックを解除し、上述のステップ３０２〜ステップ３
１８までの処理を繰り返す。

【００２７】以上のように構成した本実施例において
は、車両１００に搭載された距離センサ１３０からの距
離信号（ＳＰ）に基づいて光学式車載通信装置１１０か
ら送信するアップリンクデータの送信タイミングを制御
するので、換言すると、距離センサ１３０からの距離信
号（ＳＰ）に基づいて、車両１００が所定の距離Ｌ
₁（例えば０．２〜０．４ｍ）を走行するまでは、ダウ
ンリンクデータを受信しなくても光学式車載通信装置１
１０は連続してアップリンクデータを送信することがな
くなる。

【００２８】また、一旦、双方向通信が完結すると、当
該車両１００が一定距離Ｌ₂（例えば２０〜３０ｍ）を
走行しないと光学式車載通信装置１１０は再受信できな
いように受信をロックさせるため、正規の光学式車両感
知器投受光部２４０以外の光学式車両感知器投受光部か
ら投光された光信号や外来光ノイズ等の光信号による光
学式車載通信装置１１０の誤動作も防止できるようにな
るという格別の効果を生じる。

【００２９】さらに、光学式車載通信装置１１０は連続
してアップリンクデータを送信することがなくなるの
で、光学式車載通信装置１１０の投光部１１８の発光体
であるＬＥＤ素子の寿命が長寿命になるとともに隣接車
線を走行する車両に対する妨害を低減させることができ
るようになるという格別の効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学式車載通信装置の一実施例の全体
構成を示すブロック図である。

【図２】図１の光学式車載通信装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図３】光学式車両感知器を用いた双方向通信システム
の構成例を示す図である。

【図４】（ａ）は光学式車載通信装置の受信位置と光学
式車載通信装置の受光レベルとの関係および光学式車載
通信装置の受信位置と光学式車載通信装置のキャリア検
出レベルとの関係を示す図であり、（ｂ）は正常なキャ
リア検出信号を示す図であり、（ｃ）は異常なキャリア
検出信号を示す図である。

【図５】図３の光学式車両感知器が多車線の道路上に所
定の間隔をおいて設置された例を示す図である。

【符号の説明】

１１０…光学式車載通信装置、１２０…処理部（データ
処理手段）、１３０…距離センサ（距離検出手段）、１
４０…ナビゲーション装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年３月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】光学式車載通信装置の受信位置と光学式車載通
信装置の受光レベルとの関係および光学式車載通信装置
の受信位置と光学式車載通信装置のキャリア検出レベル
との関係（ａ）、正常なキャリア検出信号（ｂ）、異常
なキャリア検出信号（ｃ）を示す図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｆ (72)発明者 加藤 浩二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載され、道路上に設置された光
   学式車両感知器から投光された光信号を受光して各種の
   交通情報を受信する光学式車載通信装置であって、 前記光学式車両感知器から投光された光信号を受光して
   この受光した受信データをデータ処理手段に送出する受
   信手段と、 前記データ処理手段からの送信指令に基づき前記光学式
   車両感知器に送信データを送信する送信手段とを備え、 前記受信データに基づき前記送信手段に送信指令を送出
   して、前記送信手段が送信データを送信した後、前記送
   信データに対応するデータを受信しなかった場合に、前
   記車両に搭載され、当該車両の移動距離を検出する距離
   検出手段からの検出値が第１の所定値に達するまでは前
   記送信手段に送信指令を送出しないように前記データ処
   理手段を構成したことを特徴とする光学式車載通信装
   置。
2. 【請求項２】 前記データ処理手段に、 前記送信手段によりデータを送信した後、送信データに
   対応するデータを受信すると受信をロックする受信ロッ
   ク手段と、 前記受信ロック手段により受信をロックした後、前記距
   離検出手段からの検出値が第２の所定値に達すると前記
   受信ロック手段による受信ロックを解除する受信ロック
   解除手段と、を付加したことを特徴とする請求項１に記
   載の光学式車載通信装置。
3. 【請求項３】 前記データ処理手段は、 前記車両が前記光学式車両感知器から投光された光信号
   を受光できる通信エリアに到達したか否かを判定すると
   ともに、前記通信エリアに到達した場合に前記送信手段
   に送信指令を送出する通信エリア判定手段と、 前記通信エリア判定手段からの送信指令に基づき前記送
   信手段が送信した送信データに対応するデータを前記受
   信手段が受信したか否かを判定するとともに、前記受信
   手段が受信したデータが送信データに対応するデータで
   ある場合は前記受信ロック手段に受信ロック指令を送出
   する通信完了判定手段と、 前記通信完了判定手段が前記受信手段が受信したデータ
   は送信データに対応しない別のデータであると判定した
   場合は前記距離検出手段からの検出値が第１の所定値に
   達したか否かを判定するとともに、前記検出値が第１の
   所定値に達した場合に前記送信手段に送信指令を送出す
   る第１の距離判定手段と、 前記受信ロック手段により受信をロックした後、前記距
   離検出手段からの検出値が第２の所定値に達したか否か
   を判定するとともに、前記検出値が第２の所定値に達し
   た場合に前記受信ロック解除手段に受信ロック解除指令
   を送出する第２の距離判定手段と、を備えたことを特徴
   とする請求項１または２に記載の光学式車載通信装置。