JP2012084072A - Optical beacon and identification method of uplink reception position using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 PD分割タイプの光ビーコン4において、最終分割領域UA1におけるアップリンク受信位置の位置標定精度を向上する。
【解決手段】 本発明の光ビーコン4は、各PDiに生じる受光レベルに基づいてAjのうちのいずれかの代表点を、当該Ajにおけるアップリンク受信位置として特定する位置特定部50と、PD1の受光レベルが、UAiの境界位置における全PDiの受光レベルの合計値に所定係数をかけた値と等しくなる、Anの下流端位置を予め記憶する記憶部48と、を備える。位置特定部50は、前回特定されたアップリンク受信位置がUAiの境界位置からAn−1までの範囲にある場合に、An用の閾値を、前回のアップリンク情報受信時の全PDiの受光レベルの合計値に前記所定係数をかけた値に更新し、今回のアップリンク受信位置がAnに含まれ、今回のアップリンク情報受信時のPD1の受光レベルが更新された閾値以上である場合に、記憶された下流端位置をAnの代表点とする。
【選択図】 図7PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the positioning accuracy of an uplink reception position in a final division area UA1 in a PD division type optical beacon 4.
An optical beacon 4 according to the present invention includes a position specifying unit 50 that specifies any representative point of A j as an uplink reception position in A j based on a light reception level generated in each PD i. comprises light receiving level of PD1 becomes equal to the value obtained by multiplying a predetermined coefficient to the sum of light receiving level of the total PD i at the boundary position of the UA i, a storage unit 48 for storing in advance a downstream end position of the a n, the . Position specifying unit 50, when the uplink reception position the previously identified is in the range from the boundary position of the UA i to A n-1, A threshold for n, the total PD during reception previous uplink information i is updated to a value obtained by multiplying the total value of the light reception levels of i by the predetermined coefficient, the current uplink reception position is included in An, and the light reception level of PD1 at the time of reception of the current uplink information is equal to or greater than the updated threshold value. If it is, the stored downstream end position and the representative point of a n.
[Selection] Figure 7
Description
本発明は、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、道路側に設置された光ビーコンが、車載機からのアップリンク受信位置を特定する方法に関するものである。 The present invention relates to a method in which an optical beacon installed on a road side performs bidirectional communication using an optical signal with an in-vehicle device mounted on a vehicle, and specifies an uplink reception position from the in-vehicle device. .
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:(財)道路交通情報通信システムセンターの登録商標)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、車載機との双方向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-to-vehicle communication system, so-called VICS (Vehicle Information and Communication System: registered trademark of Road Traffic Information Communication System Center) using optical beacons, radio beacons or FM multiplex broadcasting has already been developed. ing.
Among these, the optical beacon employs optical communication using near infrared as a communication medium, and bidirectional communication with the in-vehicle device is possible. 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).
かかる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)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(例えば、信号機の手前に設けられた停止線)までの「距離情報」を第2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により、当該距離情報を利用して、停止線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、特許文献2及び3参照)。
With a road-to-vehicle communication system using such an optical beacon, for example, a specific position in the communication area (for example, the upstream end in the vehicle traveling direction) is regarded as the position of the vehicle (on-vehicle device), and a predetermined position downstream from the specific position. The “distance information” up to (for example, the stop line provided in front of the traffic light) is included in the second downlink information, and the distance information is received by the in-vehicle device that has received this distance information. In some cases, the vehicle is braked so as to be forcibly stopped before the stop line, or the driver is instructed to stop or decelerate to provide safe driving assistance to the driver (for example,
しかし、車載機からのアップリンク情報をより確実に受信するために、実際に運用されている光ビーコンでは、通信領域(特にアップリンク領域)が規格で規定された正式な範囲よりも広くなっていることが多い。
このように通信領域が広範であると、上記「距離情報」の始点となる通信領域内の特定位置と、車両が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る可能性が高く、距離情報の精度が低下する。
However, in order to receive uplink information from onboard devices more reliably, in optical beacons that are actually operated, the communication area (especially the uplink area) becomes wider than the official range defined in the standard. There are many.
Thus, if the communication area is wide, there is a high possibility that the difference between the specific position in the communication area that is the starting point of the “distance information” and the actual position at the time when the vehicle receives the distance information is increased. The accuracy of distance information is reduced.
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様に低下し、例えば、安全運転支援制御によって、停止線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。
そこで、本出願人は、アップリンク領域を車両進行方向に分割した複数の分割領域として定義し、この車両進行方向に並ぶ複数の分割領域にそれぞれに対応してアップリンク情報を受信する複数の受光部を投受光器に設けた光ビーコンを既に提案している(例えば、特許文献4参照)。
For this reason, the accuracy of the safe driving support using this distance information is similarly reduced.For example, the vehicle is braked to stop before the stop line by the safe driving support control, but the stop line is exceeded. As a result, the vehicle may stop.
Therefore, the present applicant defines the uplink region as a plurality of divided regions divided in the vehicle traveling direction, and receives a plurality of light receptions corresponding to each of the plurality of divided regions arranged in the vehicle traveling direction. An optical beacon in which a light emitting / receiving unit is provided has already been proposed (see, for example, Patent Document 4).
各分割領域に対応する複数の受光部を有する光ビーコン(以下、「PD分割タイプ」(PDはPhotodiodeの略)と称することがある。)を使用すれば、アップリンク領域が車両進行方向に比較的広く設定されていても、アップリンク領域を複数の分割領域に区分することで、個々の分割領域それぞれを車両進行方向に狭く設定することができる。
このため、各分割領域それぞれに「距離情報」の始点となる特定の代表点を精度よく設定することが可能となる。
If an optical beacon having a plurality of light receiving portions corresponding to each divided area (hereinafter, “PD divided type” (PD may be abbreviated as “Photodiode”)) is used, the uplink area is compared with the vehicle traveling direction. Even if it is set to be wide enough, by dividing the uplink area into a plurality of divided areas, each of the divided areas can be set narrow in the vehicle traveling direction.
For this reason, it becomes possible to accurately set a specific representative point as a starting point of the “distance information” in each divided region.
上記PD分割タイプの光ビーコンにおいて、例えば、1つのアップリンク光によって発生する互いに隣接する分割領域の受光部(PD)の受光レベルの比率を算出すれば、アップリンク送信位置をより詳しく特定することができる(特許文献4の段落0065〜0066参照)。
このように、PD分割タイプの光ビーコンにおいて、隣接する分割領域の受光部に生じる受光レベルの比率を利用すれば、車両進行方向の位置標定精度を分割領域の長さ未満に抑えることができる。
In the PD split type optical beacon, for example, the uplink transmission position can be specified in more detail by calculating the ratio of the light receiving levels of the light receiving units (PD) in the adjacent divided areas generated by one uplink light. (See paragraphs 0065 to 0066 of Patent Document 4).
As described above, in the PD split type optical beacon, if the ratio of the received light levels generated in the light receiving portions of the adjacent divided areas is used, the position determination accuracy in the vehicle traveling direction can be suppressed to be less than the length of the divided areas.
しかし、車両進行方向に並ぶ複数の分割領域のうち、最も下流側の分割領域(図3のUA1:以下、「最終分割領域」ということがある。)の場合には、これより下流側に他の分割領域が存在しないので、最終分割領域の下流側端部の細分エリア(図7のA10:以下、「最終エリア」ということがある。)については、隣接する分割領域に対応する受光レベルとの比率を利用したエリアの細分化を行うことができない。
そこで、従来では、かかる最終エリアについては、最終分割領域の受光部の受光レベルがその閾値を下回る位置を最終エリアの代表点(図7のL0)として定義し、最終エリアで生じたアップリンク光の受光レベルがその閾値を下回った場合に、記憶した代表点を最終エリアのアップリンク受信位置として特定していた。
However, among the plurality of divided areas arranged in the vehicle traveling direction, in the case of the most downstream divided area (UA1: in FIG. 3, hereinafter referred to as “final divided area”), there are others on the downstream side. Therefore, for the subdivision area at the downstream end of the final divided area (A10 in FIG. 7; hereinafter, sometimes referred to as “final area”), the received light level corresponding to the adjacent divided area is It is not possible to subdivide the area using the ratio.
Therefore, conventionally, for such a final area, a position where the light receiving level of the light receiving unit of the final divided region is lower than the threshold is defined as a representative point of the final area (L0 in FIG. 7), and the uplink light generated in the final area When the received light level falls below the threshold, the stored representative point is specified as the uplink reception position of the final area.
しかしながら、このような従来の位置特定方法では、次のような問題が生じることが判明した。
すなわち、車両から送信されるアップリンク光は、車載機自体の性能やフロントガラスの汚れ具合等によって強度がまちまちであるから、最終分割領域におけるアップリンク光の検出精度を維持するためには、その最終分割領域に対応する受光部の閾値(固定値)を比較的小さめに設定する必要がある。
However, it has been found that such a conventional position identification method has the following problems.
That is, the intensity of the uplink light transmitted from the vehicle varies depending on the performance of the in-vehicle device itself, the degree of dirt on the windshield, etc., so in order to maintain the detection accuracy of the uplink light in the final divided area, It is necessary to set the threshold value (fixed value) of the light receiving unit corresponding to the final divided region to be relatively small.
ところが、車両進行方向を横軸とした受光レベルの分布は、例えば図7に示すように、裾野が広がった左右対称のほぼ山型になるので、最終分割領域に対応する受光部の閾値を小さくするほど、最終エリアの代表点が下流側に移動する。
このため、アップリンク光の検出精度を維持すべく、最終分割領域に対応する受光部のための閾値を低めに設定すると最終エリアが下流側に広くなり過ぎ、当該最終エリアについて所望の位置標定精度が得られなくなる場合があった。
However, the distribution of the received light level with the vehicle advancing direction as the horizontal axis is, as shown in FIG. 7, for example, a substantially symmetrical left and right mountain shape with a wide base, so the threshold of the light receiving unit corresponding to the final divided region is reduced. The representative point of the final area moves to the downstream side as it goes.
For this reason, in order to maintain the detection accuracy of uplink light, if the threshold for the light receiving unit corresponding to the final divided region is set low, the final area becomes too wide on the downstream side, and the desired position location accuracy for the final area is reached. May not be obtained.
本発明は、このような実情に鑑み、PD分割タイプの光ビーコンにおいて、最終分割領域におけるアップリンク受信位置の位置標定精度を向上することを目的とする。 In view of such a situation, an object of the present invention is to improve the positioning accuracy of an uplink reception position in a final division area in a PD division type optical beacon.
以下、本欄において本発明の光ビーコンの技術的特徴を述べるが、本明細書では、複数の分割領域、受光部及び細分エリアを、必要に応じてそれぞれ次のように記述する。
分割領域 :UAi(ただし、iは下流側から順に1,2……m)
受光部 :PDi(iは分割領域の場合と対応。)
細分エリア:Aj(ただし、jは上流側から順に1,2……n)
また、本明細書では、上記添え字i,jに実際の数字を入れて分割領域、受光部及び細分エリアを記述する場合には、識別しやすいように通常の全角文字を使用し、例えば「UA1」、「PD1」、「A1」のように表示する。その他の添え字付き符号(ViやLk等)についても同様である。
Hereinafter, although the technical feature of the optical beacon of the present invention will be described in this column, in the present specification, a plurality of divided regions, light receiving portions, and subdivided areas are described as follows as necessary.
Divided area: UA i (where i is 1, 2,... M in order from the downstream side)
Light receiving part: PD i (i corresponds to the case of the divided area)
Subdivision area: A j (where j is 1, 2, ... n in order from the upstream side)
Further, in this specification, when a divided area, a light receiving unit, and a subdivision area are described by putting actual numbers in the subscripts i and j, normal full-width characters are used for easy identification, for example, “ It is displayed as “UA1”, “PD1”, “A1”. The same applies to the other subscript signed (V i and L k, etc.).
(1) 本発明の光ビーコンは、車両進行方向に並ぶ複数のUAiにそれぞれ対応する複数のPDiと、車両からのアップリンク情報受信時に各PDiに生じる受光レベルに基づいて、各UAiを車両進行方向に細分化したAjのうちのいずれかの代表点を、当該Ajにおけるアップリンク受信位置として特定する位置特定部と、PD1の受光レベルが、UAiの境界位置における全PDiの受光レベルの合計値に所定係数をかけた値と等しくなる、Anの下流端位置を予め記憶する記憶部と、を備えている。 (1) The optical beacon of the present invention is based on a plurality of PD i respectively corresponding to a plurality of UA i arranged in the vehicle traveling direction and a light reception level generated in each PD i when uplink information is received from the vehicle. one of the representative points of the subdivided a j in the vehicle traveling direction i, and the a j position specifying unit that specifies as the uplink receiving position in, the PD1 of the light-receiving level, the total at the boundary position of the UA i equal to the value obtained by multiplying a predetermined coefficient to the sum of light receiving level of PD i, and a, a storage unit for previously storing a downstream end position of the a n.
その上で、本発明の光ビーコンでは、前記位置特定部が、前回特定されたアップリンク受信位置が前記境界位置からAn−1までの範囲にある場合に、An用の閾値を、前回のアップリンク情報受信時の全PDiの受光レベルの合計値に前記所定係数をかけた値に更新し、今回のアップリンク受信位置がAnに含まれている場合に、今回のアップリンク情報受信時のPD1の受光レベルが更新された前記閾値以上であることを条件として、記憶された前記下流端位置を当該Anの代表点として採用することを特徴とする。 On top of that, the light beacon of the present invention, the position specifying unit, when the uplink reception position the previously identified is in the range from the boundary position up to A n-1, the threshold value for A n, previous the updated to a value obtained by multiplying a predetermined coefficient, when the current uplink receiving position is contained in a n, the current uplink information to the total value of the light receiving levels of all PD i of the uplink information when receiving The stored downstream end position is adopted as a representative point of the An on condition that the received light level of the PD1 at the time of reception is equal to or higher than the updated threshold value.
本発明の光ビーコンによれば、PD1の受光レベルが、UAiの境界位置における全PDiの受光レベルの合計値に所定係数をかけた値と等しくなる位置を、最終エリアであるAnの下流端位置としたので、その所定係数の値に応じて、Anの下流端位置を通常よりも上流側に設定することができる。
また、本発明の光ビーコンによれば、位置特定部が、An用の閾値を、前回のアップリンク情報受信時の全PDiの受光レベルの合計値に所定係数をかけた値に更新するので、上記のようにAnの下流端位置を通常よりも上流側に設定しても、アップリンク情報の発光強度に関係なく、その受信位置がAnに含まれているか否かを判定することができる。
According to the optical beacon of the present invention, the light receiving level of the PD1, the value and equal position multiplied by the predetermined coefficient to the sum of light receiving level of the total PD i at the boundary position of the UA i, of A n is the last area since the downstream end position, can be according to the value of the predetermined coefficient sets downstream end position of the a n on the upstream side of the normal.
Further, according to the optical beacon of the present invention, the position specifying unit, a threshold value for A n, is updated to a value obtained by multiplying a predetermined coefficient to the sum of light receiving level of the total PD i upon receiving the last uplink information since, also set on the upstream side of the normal to the downstream end position of a n as described above, regardless of the emission intensity of the uplink information, determines whether the received position is contained in a n be able to.
このように、本発明の光ビーコンによれば、Anの下流端位置を通常よりも上流側に設定しても、アップリンク受信位置がAnに含まれているか否かを判定できるので、UA1におけるアップリンク受信位置の位置標定精度を向上することができる。 Thus, according to the optical beacon of the present invention, setting the downstream end position of the A n on the upstream side of the normal, since the uplink receiving position can be determined whether or not contained in A n, The positioning accuracy of the uplink reception position in UA1 can be improved.
なお、本発明における「UAiの境界位置における全PDiの受光レベルの合計値」とは、UAiとこれに対応するPDiが3つ以上(m≧3)ある場合において、その境界位置での受光レベルがほぼゼロとなるPDiが含まれる場合には、かかるPDiの受光レベルを始めから除外して合計値を算出する場合も含む意味である。
すなわち、例えば、PDiが4つある場合(m=4)に、互いに隣接する2つのUA1とUA2の境界位置L2において、当該2つのUA1とUA2に対応するPD1とPD2の受光レベルV1,V2しか値を示さず、その境界位置において他のPD3とPD4の受光レベルがほぼゼロとなるような場合(図8参照)には、必ずしも4つのPD1〜PD4の受光レベルV1〜V4の値を合計する必要はなく、PD1とPD2の受光レベルV1,V2の合計値で代用することにしてもよい。
The “total value of the received light levels of all PD i at the boundary position of UA i ” in the present invention is the boundary position when there are three or more (m ≧ 3) PD i corresponding to UA i. In the case of including PD i in which the light reception level at 0 is almost zero, it means that the total value is calculated by excluding the light reception level of PD i from the beginning.
That is, for example, when there are four PD i (m = 4), the light receiving levels V1, V2 of PD1 and PD2 corresponding to the two UA1 and UA2 at the boundary position L2 between the two UA1 and UA2 adjacent to each other. However, when the light receiving levels of the other PD3 and PD4 are almost zero at the boundary position (see FIG. 8), the values of the light receiving levels V1 to V4 of the four PD1 to PD4 are not necessarily added. There is no need to do this, and the total value of the light receiving levels V1 and V2 of PD1 and PD2 may be substituted.
(2) 本発明の光ビーコンにおいて、UAiの境界位置が複数ある場合は、前記記憶部は、複数の前記境界位置にそれぞれ対応するAnの下流端位置を記憶しており、前記位置特定部は、前回のアップリンク受信位置が複数のAjのうちのいずれに含まれているかに基づいて、複数の前記下流端位置のうちのいずれをAnの代表点として採用するかを決定することが好ましい。 (2) In the optical beacon of the present invention, if the boundary position of the UA i have multiple, the storage unit may store a downstream end position of the A n corresponding to a plurality of the boundary position, the localization parts, based on whether the previous uplink receiving position is included in any of the plurality of a j, determining whether to adopt any of a plurality of said downstream end position as the representative point a n It is preferable.
この場合、前回のアップリンク受信位置に基づいて複数の下流端位置の中から適切なものを選択できるので、アップリンク情報の発光強度が車両ごとに変化しても、そのアップリンク情報の強度に対応した適切な精度で、Anについてのアップリンク受信位置を特定することができる。
(3) 具体的には、前記位置特定部において、前回のアップリンク受信位置の上流側のUAiの境界位置における、全PDiの受光レベルに前記所定係数をかけた値と等しくなるAnの下流端位置を、当該Anの代表点として採用すればよい。
In this case, since an appropriate one can be selected from a plurality of downstream end positions based on the previous uplink reception position, even if the emission intensity of the uplink information changes for each vehicle, the intensity of the uplink information is increased. in the corresponding appropriate precision, it is possible to identify the uplink reception position for a n.
(3) More specifically, in the position specifying portion, equal at the boundary position of the UA i upstream of the previous uplink receiving position, a value obtained by multiplying the predetermined coefficient to the received light level of all the PD i A n of the downstream end position, it may be employed as the representative point of the a n.
(4) 本発明の光ビーコンにおいて、前記所定係数は、0.5以上であることが好ましい。その理由は、所定係数が0.5を下回ると、Anの下流端位置が通常と余り変わらなくなり、UA1での位置標定精度をさほど向上できなくなるからである。
なお、所定係数を0.5に設定すれば、Anの下流端位置を正確に実測できるので、正確な下流端位置を記憶部に記憶させることができるという利点がある。
(4) In the optical beacon of the present invention, the predetermined coefficient is preferably 0.5 or more. This is because when a predetermined coefficient is below 0.5, the downstream end position of the A n is not much different from the normal, it can not be less improved position location accuracy at UA1.
Incidentally, by setting the predetermined coefficient to 0.5, since it measured accurately downstream end position of the A n, there is an advantage that it is possible to store an accurate downstream end position in the storage unit.
(5) また、本発明の光ビーコンにおいて、前記所定係数は、隣接するUAiについての両PDiの受光レベルの比率の最大値以下の値であることが好ましい。その理由は、所定係数が上記比率の最大値を上回ると、動的に更新する閾値の値が大きくなり過ぎ、UA1でのアップリンク受信位置の検出精度が低下するからである。
この場合、所定係数を上記比率の最大値に近い値(例えば、α=0.8)に設定すれば、Anの下流端位置の実測値としての精度は落ちるが、Anの下流端位置をより上流側に設定できるので、UA1での位置標定精度を向上することができる。
(5) Moreover, in the optical beacon of the present invention, it is preferable that the predetermined coefficient is a value equal to or less than a maximum value of a ratio of light reception levels of both PD i for adjacent UA i . The reason is that when the predetermined coefficient exceeds the maximum value of the ratio, the threshold value to be dynamically updated becomes too large, and the detection accuracy of the uplink reception position at UA1 is lowered.
In this case, near the predetermined coefficient to the maximum value of the ratio value (e.g., alpha = 0.8) is set to, the accuracy falls as actual measurement value of the downstream end position of the A n, a downstream end position of the A n Can be set on the more upstream side, so that the positioning accuracy at UA1 can be improved.
(6) 本発明の光ビーコンは、ダウンリンク情報を送信する送信部と、アップリンク情報を受信した後に送信する前記ダウンリンク情報に、前記位置特定部が特定したアップリンク受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める通信制御部と、を更に備えていることが好ましい。
この場合、通信制御部が、位置特定部が特定したアップリンク受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ダウンリンク情報に含めるので、Anに関して正確にアップリンク受信位置を車両側に通知することができる。
(6) The optical beacon of the present invention includes a transmitter that transmits downlink information, and the downlink information that is transmitted after receiving the uplink information, and the downstream side from the uplink reception position that is specified by the position specifying unit. It is preferable to further include a communication control unit including distance information regarding the distance to the predetermined position.
In this case, the communication control unit, so include the distance information on the distance from the uplink reception position position specifying unit has identified to a predetermined position on the downstream side in the down-link information, the vehicle accurately uplink receiving position with respect to A n Can be notified.
(7) 本発明のアップリンク受信位置の特定方法は、本発明の光ビーコンが行う特定方法に関するものであり、本発明の光ビーコンと同じ作用効果を奏する。 (7) The method for specifying the uplink reception position of the present invention relates to the specifying method performed by the optical beacon of the present invention, and has the same effects as the optical beacon of the present invention.
以上の通り、本発明によれば、最終エリアの下流端位置を通常よりも上流側に設定できるので、最終分割領域におけるアップリンク受信位置の位置標定精度を向上することができる。 As described above, according to the present invention, since the downstream end position of the final area can be set upstream of the normal area, it is possible to improve the positioning accuracy of the uplink reception position in the final divided area.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔システムの全体構成〕
図1は、本発明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、本実施形態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を走行する車両C(図3参照)に搭載された車載機2とを備えている。
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a road-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the road-to-vehicle communication system of the present embodiment includes an infrastructure-side
The
〔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、フォトダイオード(PD)により構成される複数の受光部9と、発光ダイオード(LED)により構成される投光部10とを有し、これらは筐体の内部に収納されている(図3参照)。
[Configuration of optical beacon]
The
Each
上記投光部10は、近赤外線よりなるダウンリンク光DO(ダウンリンク情報34,36を構成する光信号)を後述する通信領域Aに投光(送信)する。
また、複数の受光部9は、車載機2からの近赤外線よりなるアップリンク光UO(アップリンク情報35を構成する光信号)を受光するものであり、それぞれ、後述するアップリンク領域UAの各分割領域UA1〜UA4に対応して設けられている。
The
The plurality of
図2は、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に対応して設けられた複数のビーコンヘッド8と、これらビーコンヘッド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。
FIG. 2 is a plan view of the
As shown in FIG. 2, the
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(図1参照)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49としての機能を有する。
なお、このビーコン制御機7と車載コンピュータ26とによる路車間通信の内容(図6)については後述する。
The
The contents of road-to-vehicle communication between the
ビーコン制御機7は、所定の各機能を実行するコンピュータプログラムを自己の記憶装置48(図5参照)に格納している。このプログラムが実行する機能部分には、路車間通信に関する上記通信制御部49と、車載機2からのアップリンク光UOを受光した瞬間の車載機2の位置(以下、「アップリンク受信位置」という。)を特定するための位置特定部50とが含まれている(図1、図2及び図4参照)。
なお、上記位置特定部50が行う処理内容についても後述する。
The
The processing content performed by the
ビーコン制御機7は、道路脇に立設した支柱13に設置されている。各ビーコンヘッド8は、支柱13から道路R側に水平に架設した架設バー14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の投光部10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が当該ヘッド8の上流側に設定されている。
The
The
〔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、車載機2の投受光器である車載ヘッド27がダウンリンク情報を受信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が車載ヘッド27からのアップリンク情報を受信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
As shown in FIG. 3, the communication area A of the
図3において、ダウンリンク領域DAは、ビーコンヘッド8の投受光位置d、道路面から1.0mレベルの位置a及びcを頂点とする△dacで示された範囲であり、アップリンク領域UAは、投受光位置d、道路面から1.0mレベルの位置b及びcを頂点とする△dbcで示された範囲である。
従って、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。
In FIG. 3, the downlink area DA is a range indicated by Δdac with the projecting / receiving position d of the
Accordingly, 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。
一般道向けの光ビーコン4の場合には、アップリンク領域UAの上流端cは、路面から1mの高さ位置においてヘッド直下から約6.04mとされ、アップリンク領域UAの下流端bは、同高さ位置に置いてヘッド直下から3.4mとされている。従って、正式な通信領域Aの車両進行方向の全長(bc間の長さ)は約3.6mとなる。
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 the case of the
本実施形態のアップリンク領域UAは、当該領域UAを車両進行方向に複数(図例では4つ)に分割してなる分割領域UA1〜UA4よりなる。
ビーコンヘッド8に設けられた4つの受光部9(PD1〜PD4)は、それぞれアップリンク領域UAの各分割領域UA1〜UA4を受光領域としている。従って、例えば、最も上流側に位置する分割領域UA4内で車載ヘッド27から送信されたアップリンク光UOは、主として分割領域UA4に対応するPD4によって受光される。
The uplink area UA of the present embodiment is composed of divided areas UA1 to UA4 obtained by dividing the area UA into a plurality (four in the illustrated example) in the vehicle traveling direction.
The four light receiving units 9 (PD1 to PD4) provided in the
〔車載機及び車両の構成〕
図4は、光ビーコン4と路車間通信する車載機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4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。
[Configuration of in-vehicle device and vehicle]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an in-
As shown in FIG. 4, the vehicle C includes a
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。
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。
The
The in-
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)からなる投光部とフォトダイオードからなる受光部とを備えている(図示せず)。
投光部は、近赤外線よりなるアップリンク光UO(アップリンク情報35)を送信し、受光部は、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光DO(ダウンリンク情報34,36)を受光する。
The vehicle-mounted
The light projecting unit transmits uplink light UO (uplink information 35) made of near infrared rays, and the light receiving unit is downlink light DO (downlink
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-
The in-
〔ビーコン制御機等の回路構成〕
図5は、光ビーコン4の光受信部とビーコン制御機7の回路構成の一例を示すブロック図である。
図5において、4つの受光部9(PD1〜PD4)は、それぞれが互いに独立して機能するフォトダイオードを近接させてビーコンヘッド8に配置され、各受光部9はそれぞれ路側の分割領域UA1〜UA4に対応している。
[Circuit configuration of beacon controller, etc.]
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of the optical receiver of the
In FIG. 5, four light receiving portions 9 (PD1 to PD4) are arranged in the
4つの受光部9(PD1〜PD4)のうち、PD1は、通信領域A中の最も下流側の分割領域(最終分割領域)UA1に対応しており、PD2〜PD4は、それぞれ、下流側から2番目、3番目及び4番目の分割領域UA2〜UA4に対応している。
なお、PD1〜PD4は、独立した基板からなるフォトダイオードを複数並べて配置したものであってもよいし、単一の基板上に、互いに独立して機能する素子を複数並べて配置したものであってもよい。
Among the four light receiving units 9 (PD1 to PD4), PD1 corresponds to the most downstream divided area (final divided area) UA1 in the communication area A, and PD2 to PD4 are respectively 2 from the downstream side. This corresponds to the third, fourth and fourth divided areas UA2 to UA4.
PD1 to PD4 may be arranged by arranging a plurality of photodiodes made of independent substrates, or arranged by arranging a plurality of elements that function independently from each other on a single substrate. Also good.
光ビーコン4の光受信部は、上記PD1〜PD4と、これらの出力電圧を増幅する複数の増幅回路42と、この増幅回路42の後段側の加算器43と、コンパレータ44及び検波回路46とを備えており、これらの回路又は素子は、各車線R1〜R4に対応する複数のビーコンヘッド8にそれぞれ搭載されている。
増幅回路42は、n型MOSFET等よりなる増幅素子や、この素子の出力電圧を更に増幅する複数のオペアンプ等を含み、PD1〜PD4の出力電圧を例えば1万〜10万倍オーダで増幅する。
The optical receiver of the
The amplifying
増幅回路42の出力側は単一の加算器43に接続され、この加算器43の出力側にはコンパレータ44が接続されている。
各増幅回路42からの出力電圧は、加算器43で1つのアナログ信号に重畳される。さらに、加算器43から出力される前記アナログ信号は、コンパレータ44によってデジタル信号に変換されてビーコン制御機7のプロセッサ45に送られる。プロセッサ(CPU)45は、コンパレータ44から送られるデジタル信号からアップリンク情報35に含まれるデータ信号や通信制御信号を抽出する。
The output side of the
The output voltage from each
また、各増幅回路42の出力側にはそれぞれ検波回路46に接続されており、これら検波回路46の出力側はビーコン制御機7内のA/Dコンバータ47に接続されている。
各増幅回路42の出力電圧は、検波回路46で平滑化されてから後段のA/Dコンバータ47でデジタル信号に変換され、ビーコン制御機7のプロセッサ45に送られる。
The output side of each
The output voltage of each
プロセッサ45は、A/Dコンバータ47のデジタル信号からPD1〜PD4それぞれの受光レベルV1〜V4を取得し、これらの受光レベルV1〜V4を所定の閾値と比較した結果と受光レベルV1〜V4間の比率とに基づいて、アップリンク光UOをアップリンク領域UA内のどの位置で受光したかを特定することができる。
従って、プロセッサ45は、記憶装置48に格納されたコンピュータプログラムを実行することで、路車間通信の際の通信制御機能だけでなく、受光レベルに基づくアップリンク受信位置の特定機能の機能実現手段となる。
The
Therefore, the
記憶装置48には、上記各機能に関するコンピュータプログラムが格納されているとともに、PD1〜PD4がアップリンク光UOを受光しているか否かを判定するための閾値Th1〜Th4等を記憶している。
つまり、プロセッサ45及び記憶装置48は、PD1〜PD4の受光レベルに基づいてアップリンク受信位置を特定する前記位置特定部50(図1、図2及び図4参照)を構成している。
The
That is, the
なお、プロセッサ45は、アップリンク情報35に含まれるデータ信号や、特定した車載機2からのアップリンク受信位置に関する情報、通信部6を介して中央装置3から与えられる情報等に基づいて、車載機2に送信すべき情報を生成することができる。
The
〔路車間通信の内容(通信制御部の処理内容)〕
図6は、通信領域Aにおいて、ビーコンヘッド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6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。
[Contents of road-to-vehicle communication (processing contents of communication control unit)]
FIG. 6 shows a two-way road-to-vehicle communication procedure performed between the
まず、光ビーコン4のビーコン制御機7(通信制御部49)は、各車線R1〜R4に対応するビーコンヘッド8から、ダウンリンクの切り替え前の第1情報として、車線通知情報を含む第1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。
First, the beacon controller 7 (communication control unit 49) of the
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1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をビーコンヘッド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 in-
At this time, the in-
車載コンピュータ26は、車両Cの特定の車両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-
The in-
一方、光ビーコン4のビーコンヘッド8がアップリンク情報35受信すると(図6のF4)、ビーコン制御機7(通信制御部49)は、ダウンリンクの切り替えを行い、第2情報として、車両ID情報を有する車線通知情報を含む第2のダウンリンク情報36の送信を開始し(図6のF5)、この第2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
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-
第2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、位置特定部50が特定したアップリンク光UOの受信位置に基づく、アップリンク領域UAからその下流側の所定位置(例えば、図7に示す停止線40)までの距離に関する「距離情報」が含まれている。
The
The support information includes signal information that is timing information for changing the lamp color of the traffic light downstream from the
図6に示すように、第2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2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
According to the standard, the
最小フレーム37の送信周期は約1msである。従って、例えば、3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2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
The in-
〔安全運転支援の内容〕
上記距離情報を含む第2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(図4参照)は、そのダウンリンク情報36のフレームに含まれている距離情報(図7のL−LEN(k))を、自車から停止線40までの距離として認識する。なお、図7に示すように、「L」は基準位置Prから停止線40までの距離であり、「LEN(k)」は基準位置Prから各代表点L0〜L9までの補正距離である。
[Contents of safe driving support]
When the in-
車載コンピュータ26の支援制御部32は、距離認識部30が認識した距離情報を利用してドライバに対する安全運転支援を行う。
例えば、支援制御部32は、光ビーコン4から通知された停止線40までの距離と、現時点の車両Cの走行速度とから、その停止線40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40の手前で自動停止させることができる。
The
For example, the
The
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40までの距離(L−LEN(k))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
For example, the distance to the stop line 40 (L-LEN (k)) may be displayed on the
また、支援制御部32は、第2のダウンリンク情報36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。
Further, the
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40までの距離と車両Cの走行速度等から、停止線40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40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40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
For example, if 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
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4)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。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 order to brake the vehicle C or maintain the speed, the
Further, the
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
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。
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.
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。
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-
〔細分エリアとその代表点〕
図7は、車両進行方向を横軸とした場合の各受光部9(PD1〜PD4)の受光レベルV1〜V4の分布図である。
まず、図7における各記号の意味を説明すると、次の通りである。
V1:PD1の受光レベル(検波されたPD電圧:mV)
V2:PD2の受光レベル(検波されたPD電圧:mV)
V3:PD3の受光レベル(検波されたPD電圧:mV)
V4:PD4の受光レベル(検波されたPD電圧:mV)
[Subdivision area and its representative points]
FIG. 7 is a distribution diagram of the light reception levels V1 to V4 of the light receiving units 9 (PD1 to PD4) when the vehicle traveling direction is taken as the horizontal axis.
First, the meaning of each symbol in FIG. 7 will be described as follows.
V1: PD1 light reception level (detected PD voltage: mV)
V2: PD2 light receiving level (detected PD voltage: mV)
V3: PD3 light reception level (detected PD voltage: mV)
V4: PD4 light reception level (detected PD voltage: mV)
Th1:PD1用の閾値(mV)
Th2:PD2用の閾値(mV)
Th3:PD3用の閾値(mV)
Th4:PD4用の閾値(mV)
なお、本実施形態では、Th1=Vdf=100mV、Th2=100mV、Th3=85mV、Th4=70mVに設定されている。もっとも、閾値の固定値はこれらの値に限定されるものではない。
Th1: PD1 threshold (mV)
Th2: PD2 threshold (mV)
Th3: PD3 threshold (mV)
Th4: PD4 threshold (mV)
In the present embodiment, Th1 = Vdf = 100 mV, Th2 = 100 mV, Th3 = 85 mV, and Th4 = 70 mV are set. However, the fixed value of the threshold is not limited to these values.
Pr:道路R上の基準位置(ヘッド直下位置Hから上流側に5m)
P0:ビーコン下流側の所定位置(停止線40の位置)
L :PrからP0までの道程距離
Aj:各UAi(i=1〜4)を細分した細分エリア(j=1,2……10)
Lk:各Ajに定義した代表点(k=0,2……9)
Pr: Reference position on the road R (5m upstream from the position H immediately below the head)
P0: a predetermined position on the downstream side of the beacon (position of the stop line 40)
L: Path distance from Pr to P0 A j : Subdivision area obtained by subdividing each UA i (i = 1 to 4) (j = 1, 2,... 10)
L k : representative point defined for each A j (k = 0, 2,... 9)
ここで、図7に示すように、ビーコンヘッド8に実装されたPD1〜PD4の受光レベルV1〜V4(PD電圧:mV)は、車両進行方向を横軸とすると、裾野が広がった左右対称のほぼ山型の分布になり、隣接するPDi同士では、最大幅の約半分の範囲で互いに重複するようになる。
また、ビーコンヘッド8が傾いていない場合(すなわち、水平に設置されている場合)には、ビーコンヘッド8から遠いほどアップリンク光UOの強度が低下するので、下流側ほどPD電圧が高く、V1〜V4の順でPD電圧の振幅が次第に小さくなる。
Here, as shown in FIG. 7, the light receiving levels V1 to V4 (PD voltage: mV) of PD1 to PD4 mounted on the
Further, when the
そこで、本実施形態では、受光レベルV1〜V4の上記分布特性を利用して、UAiの境界位置と、各境界位置間の距離を所定の細分数Nで細分した細分エリアAjを新たに定義し、各PDiの受光レベルV1〜V4によって特定可能な位置標定の分解能を増大させている。
すなわち、各分割領域の「境界位置」をVi=Vi+1となる位置(図7のL2,L5,L8)とし、この境界位置間の距離を更に分割した細分エリアAjを定義している。
Therefore, in this embodiment, by utilizing the above distribution characteristic of the light receiving levels V1-V4, and the boundary position of the UA i, the subdivision area A j of the distance obtained by dividing a predetermined subdivision number N between the boundary positions newly The resolution of the position location that can be specified by the light reception levels V1 to V4 of each PD i is increased.
That is, the “boundary position” of each divided region is set to a position where V i = V i + 1 (L2, L5, L8 in FIG. 7), and a subdivision area A j is further defined by further dividing the distance between the boundary positions. .
具体的には、分割領域が隣接関係にあるPDi,PDi+1の受光レベルVi,Vi+1が一定の比率m1/m2又はその逆数m2/m1となる中間位置を定義し、これらの中間位置を境界として各分割領域を細分している。
例えば、図7の例では、上記の比率m1/m2が例えば9/1になっており、V4/V3=9となる中間位置がL9となっている。最も上流側の分割領域であるUA4は、この中間位置L9を境界として、A1とA2の2つのエリアに細分されている。
Specifically, intermediate positions where the light reception levels V i and V i + 1 of PD i and PD i + 1 whose divided areas are adjacent to each other have a constant ratio m1 / m2 or the inverse m2 / m1 are defined, and these intermediate positions are defined. Each of the divided areas is subdivided by using as a boundary.
For example, in the example of FIG. 7, the ratio m1 / m2 is 9/1, for example, and the intermediate position where V4 / V3 = 9 is L9. The most upstream divided area UA4 is subdivided into two areas A1 and A2 with the intermediate position L9 as a boundary.
また、V4/V3=1/9となる中間位置がL7であり、V3/V2=9となる中間位置がL6となっている。上流側から2番目の分割領域であるUA3は、これら2つの中間位置L7,L6を境界として、A3〜A5までの3つのエリアに細分されている。
同様に、V3/V2=1/9となる中間位置がL4であり、V2/V1=9となる中間位置がL3となっている。上流側から3番目の分割領域であるUA2は、これら2つの中間位置L4,L3を境界として、A6〜A8までの3つのエリアに細分されている。
The intermediate position where V4 / V3 = 1/9 is L7, and the intermediate position where V3 / V2 = 9 is L6. UA3 which is the second divided area from the upstream side is subdivided into three areas A3 to A5 with these two intermediate positions L7 and L6 as a boundary.
Similarly, the intermediate position where V3 / V2 = 1/9 is L4, and the intermediate position where V2 / V1 = 9 is L3. UA2, which is the third divided region from the upstream side, is subdivided into three areas A6 to A8 with these two intermediate positions L4, L3 as a boundary.
更に、V2/V1=1/9となる中間位置がL1となっている。最も下流側の分割領域であるUA1は、この中間位置L1を境界として、A9とA10の2つのエリアに細分されている。
このように、隣接する分割領域に対応する受光レベルVi,Vi+1の比率を利用すれば、分割領域の長さ未満の細分エリアAjを各分割領域内に定義することができ、分割領域を更に細かい長さのエリアに細分することができる。
Furthermore, the intermediate position where V2 / V1 = 1/9 is L1. UA1, which is the most downstream divided region, is subdivided into two areas A9 and A10 with this intermediate position L1 as a boundary.
As described above, if the ratio of the light receiving levels V i and V i + 1 corresponding to the adjacent divided areas is used, a subdivision area A j less than the length of the divided area can be defined in each divided area. Can be subdivided into areas of finer length.
また、本実施形態では、各Aj(j=1,2……10)の下流端位置を当該エリアの代表点と定義している。すなわち、図7の例で説明すると、A1の代表点はL9、A2の代表点はL8、A3の代表点はL7、…(中略)…A10の代表点はL0である。
本実施形態のビーコン制御機7は、上記各代表点L0〜L9の位置(具体的には、基準位置Prから各代表点L0〜L9までの補正距離LEN(k):k=0,1……9)を予め記憶装置48に記憶している。
In the present embodiment, the downstream end position of each A j (j = 1, 2,... 10) is defined as the representative point of the area. That is, in the example of FIG. 7, the representative point of A1 is L9, the representative point of A2 is L8, the representative point of A3 is L7,.
The
なお、ビーコン制御機7の記憶装置48に、補正距離LEN(k)を記憶させるデータ入力作業は、例えば次のようにして行われる。
1) 受光レベルV1〜V4をモニタリングしなら、一定レベルのアップリンク光UOを発光する模擬車載機2を搭載した台車を、基準位置Prよりも上流側の地点からビーコン直下点Hに向かってゆっくり走行させる。
2) V4がTh4を超えた状態で、V3/V4=1/9となる位置L9を探索し、この位置L9からPrまでの補正距離LEN(9)を記憶装置48に入力する。
The data input operation for storing the correction distance LEN (k) in the
1) If the light reception levels V1 to V4 are monitored, the vehicle equipped with the simulated vehicle-mounted
2) In a state where V4 exceeds Th4, a position L9 where V3 / V4 = 1/9 is searched, and a correction distance LEN (9) from this position L9 to Pr is input to the
3) V4がTh4を超えた状態で、V3/V4=1となる位置L8を探索し、この位置L8からPrまでの補正距離LEN(8)を記憶装置48に入力する。
4) V3がTh3を超えた状態で、V3/V4=9となる位置L7を探索し、この位置L7からPrまでの補正距離LEN(7)を記憶装置48に入力する。
以下同様に、隣接するPDi間の受光レベルの比率に基づいて残りの位置L6〜L9を探索し、これら位置L6〜L9からPrまでの補正距離LEN(k)(k=6,5……9)を、それぞれ記憶装置48に入力する。
5) V1は最下流側に位置するUA1に対応するPD1の受光レベルであり、受光レベルの比率を利用した位置L0の特定ができないので、V1がTh1(=Vdf)と同値になる位置L0を探索し、この位置L0からPrまでの補正距離LEN(0)を記憶装置48に入力する。
3) In a state where V4 exceeds Th4, a position L8 where V3 / V4 = 1 is searched, and a correction distance LEN (8) from this position L8 to Pr is input to the
4) In a state where V3 exceeds Th3, a position L7 where V3 / V4 = 9 is searched, and a correction distance LEN (7) from this position L7 to Pr is input to the
Similarly, the remaining positions L6 to L9 are searched based on the ratio of the received light levels between the adjacent PD i , and the correction distance LEN (k) (k = 6, 5...) From these positions L6 to L9 to Pr. 9) are input to the
5) V1 is the light reception level of PD1 corresponding to UA1 located on the most downstream side, and since position L0 cannot be specified using the ratio of the light reception levels, position L0 where V1 is equal to Th1 (= Vdf) Search is performed, and the correction distance LEN (0) from the position L0 to Pr is input to the
〔距離の補正処理と車両への通知〕
ビーコン制御機7の位置特定部50は、後述する代表点Lkの選択処理(図9)によって補正距離LEN(k)が判明すると、道程距離Lからその補正距離LEN(k)を減算した実距離(=L−LEN(k))を演算し、この実距離をビーコン制御機7に通知する。
ビーコン制御機7は、通知された実距離(=L−LEN(k))を、距離情報として第2のダウンリンク情報36の送信フレームに格納し、この送信フレームをビーコンヘッド8から繰り返し送出する。
[Distance correction processing and notification to the vehicle]
The
例えば、図7に示すように、実際のアップリンク光UOがA4で送信されたとすると、位置特定部50は、道程距離Lから補正距離LEN(6)を減算した(L−LEN(6))の値を出力し、通信制御部49はその値を第2のダウンリンク情報36に格納する。
なお、この場合、A4の代表点L6と実際のアップリンク受信位置との間には、最大でA4のエリア長さに相当する誤差βが含まれる。
For example, as shown in FIG. 7, when the actual uplink optical UO is transmitted at A4, the
In this case, an error β corresponding to the area length of A4 at the maximum is included between the representative point L6 of A4 and the actual uplink reception position.
しかし、本実施形態では、UA3を3等分することによってA4のエリア長さを約30cm程度まで短縮しているので、誤差βの大きさ自体に特に問題はないし、A4の代表点として当該A4の下流端位置L6を採用しているので、車両C側には、必ず真の距離よりもやや短めの、安全側に若干シフトした距離情報が通知される。
このため、上記の実距離に基づいて車載機2が安全運転支援を行っても、車両Cが停止線40をオーバーランする等の支障が発生することはない。
However, in the present embodiment, the area length of A4 is shortened to about 30 cm by dividing UA3 into three equal parts, so there is no particular problem in the magnitude of error β itself, and A4 is a representative point of A4. Since the downstream end position L6 is employed, the vehicle C side is always notified of distance information that is slightly shorter than the true distance and slightly shifted to the safe side.
For this reason, even if the vehicle-mounted
また、本実施形態において、ビーコン4側では距離の補正演算を行わず、道程距離Lと補正距離LEN(k)の双方をダウンリンク情報36に格納し、実距離を演算する補正処理を車両C側で行わせることにしてもよい。
或いは、車両Cが道程距離Lを予め記憶している場合には、補正距離LEN(k)だけをダウンリンク情報36に格納し、実距離を演算する補正処理を車両C側で行わせることにしてもよい。
Further, in this embodiment, the
Alternatively, when the vehicle C previously stores the travel distance L, only the correction distance LEN (k) is stored in the
〔最終エリアに生じる問題点〕
ところで、図7に示すように、複数の分割領域のうち、最も下流側のUA1(最終分割領域)の場合には、これより下流側に他の分割領域が存在しないので、UA1の下流側端部を構成するA10については、隣接する分割領域に対応する受光レベルとの比率を利用したエリアの細分化を行うことができない。
[Problems in the final area]
By the way, as shown in FIG. 7, in the case of the most downstream UA1 (final divided region) among the plurality of divided regions, there is no other divided region downstream from this, so the downstream end of UA1 As for A10 constituting the part, the area cannot be subdivided using the ratio with the light reception level corresponding to the adjacent divided region.
その一方で、車両Cから送信されるアップリンク光UOは、車載機2自体の性能やフロントガラスの汚れ具合等によって強度がまちまちであるから、UA1におけるアップリンク光UOの検出精度を維持するためには、そのUA1に対応するPD1の閾値Th1を比較的小さめに設定しておく必要がある。
ところが、車両進行方向を横軸とした受光レベルの分布は、図7に示すように、裾野が広がった左右対称のほぼ山型になることから、UA1に対応するPD1の閾値Th1(=Vdf)を小さくするほど、A10の代表点L0が下流側に移動する。
On the other hand, since the intensity of the uplink light UO transmitted from the vehicle C varies depending on the performance of the vehicle-mounted
However, as shown in FIG. 7, the distribution of the received light level with the vehicle traveling direction as the horizontal axis is a substantially symmetrical left-and-right mountain shape with a wide base, so that the threshold Th1 (= Vdf) of PD1 corresponding to UA1. As A becomes smaller, the representative point L0 of A10 moves to the downstream side.
従って、アップリンク光UOの検出精度を維持すべく、UA1用の閾値を低めに設定すると、A10が下流側に広くなり過ぎ、当該A10において所望の位置標定精度が得られなくなることがある。
そこで、本実施形態では、Th1の通常の固定値Vdfよりも高い閾値Vb,Vc,Vdに対応するA10の下流端位置「L0’’’」,「L0’」,「L0’’」(図8参照)を実測して記憶装置48に記憶させておき、この位置「L0’’’」,「L0’」,「L0’’」のうちのどれをA10の代表点とするかを、前回受光分のアップリンク光UOを用いて動的に判定することにより、アップリンク光UOの検出精度の維持と、最終エリア(A10)の短縮化による位置標定精度の向上を両立させることとした。
Therefore, if the threshold value for UA1 is set low to maintain the detection accuracy of the uplink optical UO, A10 becomes too wide on the downstream side, and the desired position location accuracy may not be obtained in A10.
Therefore, in the present embodiment, the downstream end positions “L0 ′ ″”, “L0 ′”, “L0 ″” of A10 corresponding to the threshold values Vb, Vc, Vd higher than the normal fixed value Vdf of Th1 (FIG. 8) is measured and stored in the
〔最終エリアの下流端位置の実測方法〕
図8は、最終エリア(A10)の下流端位置の実測方法を示すための、図7に対応する分布図である。以下、この図8を参照しつつ、その実測方法と、実測された下流端位置の選択条件について説明する。
前記した通り、PD1〜PD4の受光レベルV1〜V4は、隣接するPDi同士において最大幅の約半分の範囲で互いに重複し、V1〜V4の順でPD電圧の振幅が次第に小さくなる。
[Measurement method of downstream end position of final area]
FIG. 8 is a distribution diagram corresponding to FIG. 7 for illustrating a method of actually measuring the downstream end position of the final area (A10). Hereinafter, with reference to FIG. 8, the actual measurement method and the conditions for selecting the actually measured downstream end position will be described.
As described above, the light receiving level V1-V4 of PD1~PD4 are overlapped with each other in a range of about half of the maximum width in PD i adjacent to each other, the amplitude of the PD voltage gradually decreases in the order of V1-V4.
そこで、全PDiの受光レベルの合計値Vsum(=V1+V2+V3+V4)に着目し、このVsumに所定係数α(本実施形態では、α=0.9)をかけた特性曲線CLを描くと、図8に示すように、その特性曲線CLは、ほぼA2からA9に至るまで下流側ほど高くなるように単調増加する曲線になる。
また、各PDiの受光レベルV1〜V4の分布は、アップリンク光UOの強度が変化すると、縦軸方向の振幅が伸縮するだけで横軸方向の位相は殆ど変化しないので、特性曲線CLと各分布との車両進行方向の相対位置はアップリンク光UOの強度に関係なく殆ど変化しない。
Accordingly, paying attention to the total value Vsum (= V1 + V2 + V3 + V4) of the light receiving levels of all PD i , when a characteristic curve CL is drawn by multiplying this Vsum by a predetermined coefficient α (α = 0.9 in this embodiment), FIG. As shown in FIG. 4, the characteristic curve CL is a curve that monotonously increases so as to increase toward the downstream side from approximately A2 to A9.
In addition, the distribution of the light reception levels V1 to V4 of each PD i is such that when the intensity of the uplink light UO changes, the amplitude in the vertical axis only expands and contracts, and the phase in the horizontal axis hardly changes. The relative position of each distribution in the vehicle traveling direction hardly changes regardless of the intensity of the uplink light UO.
そこで、A10以外のエリアA1〜A9の下流端位置(代表点)L1〜L9を現地で実測する際に、Vsum×αの値を同時にモニタリングしておき、分割領域の境界位置L2,L5,L8におけるVsum×αの値Vb,Vc,Vdが最終分割領域の受光レベルV1と交差する下流側の位置L0’’’,L0’,L0’’を実測する。
そして、これらの位置L0’’’,L0’,L0’’ (具体的には基準位置Prからの距離値)を、A10の代表点となり得る下流端位置の候補として、それぞれ記憶装置48に予め記憶させておく。
Therefore, when the downstream end positions (representative points) L1 to L9 of the areas A1 to A9 other than A10 are actually measured locally, the value of Vsum × α is monitored at the same time, and the boundary positions L2, L5, L8 of the divided regions are monitored. Measure the downstream positions L0 ′ ″, L0 ′, L0 ″ where the values Vb, Vc, Vd of Vsum × α intersect the light receiving level V1 of the final divided area.
These positions L0 ′ ″, L0 ′, L0 ″ (specifically, distance values from the reference position Pr) are stored in advance in the
なお、分割領域の境界位置L2,L5,L8では、隣接するPDiの受光レベルが同じ値になるので、Vsum×αの電圧値Vb,Vc,Vdを別の表現で定義すると、次の通りである。
Vb:V1=V2のときの、Vsum×αの値
Vc:V2=V3のときの、Vsum×αの値
Vd:V3=V4のときの、Vsum×αの値
At the boundary positions L2, L5, and L8 of the divided areas, the light reception levels of adjacent PD i are the same value. Therefore, if the voltage values Vb, Vc, and Vd of Vsum × α are defined in different expressions, It is.
Vb: Value of Vsum × α when V1 = V2 Vc: Value of Vsum × α when V2 = V3 Vd: Value of Vsum × α when V3 = V4
図8に示すように、上記の下流端位置L0’’’,L0’,L0’’は、いずれも、Th1のデフォルト値Vdf(=100mV)に対応する下流端位置L0よりも上流側に現れる。
このため、A10の代表点として、これらの下流端位置L0’’’,L0’,L0’’のうちのいずれを用いても、A10の代表点をL0だけで運用する従来の場合に比べて、A10のエリア長さを短縮でき、A10についての位置標定精度を高めることができる。
As shown in FIG. 8, the downstream end positions L0 ′ ″, L0 ′, and L0 ″ all appear upstream from the downstream end position L0 corresponding to the default value Vdf (= 100 mV) of Th1. .
For this reason, any one of these downstream end positions L0 ′ ″, L0 ′, and L0 ″ is used as the representative point of A10 as compared to the conventional case where the representative point of A10 is operated only by L0. The area length of A10 can be shortened, and the positioning accuracy for A10 can be increased.
なお、図8に例示する受光レベルの分布の場合、V1=V2の境界位置L2では、PD3とPD4の受光レベルV3,V4がほぼゼロとなるので、この境界位置L2のVsumを求める場合には、受光レベルV3,V4を除外して、Vsum=V1+V2としてVbを求めることにしてもよい。
また、V2=V3の境界位置L5では、PD1とPD4の受光レベルV1,V4がほぼゼロとなるので、この境界位置L5のVsumを求める場合には、受光レベルV1,V4を除外して、Vsum=V2+V3としてVcを求めることにしてもよい。
In the case of the distribution of the received light level illustrated in FIG. 8, the received light levels V3 and V4 of PD3 and PD4 are almost zero at the boundary position L2 where V1 = V2, so when obtaining Vsum of this boundary position L2. The light reception levels V3 and V4 may be excluded, and Vb may be obtained as Vsum = V1 + V2.
At the boundary position L5 where V2 = V3, the light receiving levels V1 and V4 of PD1 and PD4 are substantially zero. Therefore, when Vsum at the boundary position L5 is obtained, the light receiving levels V1 and V4 are excluded, and Vsum Vc may be obtained as = V2 + V3.
同様に、V3=V4の境界位置L8では、PD1とPD2の受光レベルV1,V2がほぼゼロとなるので、この境界位置L8のVsumを求める場合には、受光レベルV1,V2を除外して、Vsum=V3+V4としてVdを求めることにしてもよい。
このように、ある境界位置L2,L5,L8での受光レベルがほぼゼロとなるPDiが含まれる場合には、かかるPDiの受光レベルを始めから除外してVsumを求めることにしてもよい。
Similarly, at the boundary position L8 where V3 = V4, the light reception levels V1 and V2 of PD1 and PD2 are substantially zero. Therefore, when obtaining Vsum at this boundary position L8, the light reception levels V1 and V2 are excluded, Vd may be obtained as Vsum = V3 + V4.
As described above, when PD i in which the light receiving level at certain boundary positions L2, L5, and L8 is almost zero is included, Vsum may be obtained by excluding the light receiving level of PD i from the beginning. .
〔最終エリアについての代表点の選択基準〕
そこで、光ビーコン4の運用時において、如何なる条件の場合に、L0以外のどの下流端位置L0’’’,L0’,L0’’を選択すべきかが問題となる。
この点、A3〜A9の範囲では、特性曲線CLが下流側ほど高レベルになる特性を有するから、仮に、車両Cから送信された前回のアップリンク光UOがA3〜A5の範囲内であり、同じ車両Cから送信された今回のアップリンク光UOがA10の範囲であった場合には、今回のアップリンク光UOによって生じるPD1の受光レベルV1は、前回のアップリンク光UOによって生じるVsum×αの値より高いと考えられる。
[Criteria for selecting representative points for the final area]
Therefore, when the
In this respect, in the range of A3 to A9, since the characteristic curve CL has a characteristic of becoming higher at the downstream side, the previous uplink light UO transmitted from the vehicle C is temporarily within the range of A3 to A5. When the current uplink light UO transmitted from the same vehicle C is in the range of A10, the light reception level V1 of PD1 generated by the current uplink light UO is Vsum × α generated by the previous uplink light UO. It is considered to be higher than the value of.
従って、通信領域Aを走行中の車両Cによる前回のアップリンク送信位置がA3〜A5であった場合に、その前回のアップリンク光UOによって生じるVsum×αの値をA10用の閾値として一時的に記憶しておけば、同じ車両Cからの今回のアップリンク光UOによってPD1に生じた受光レベルV1が当該閾値を超えた場合に、その今回のアップリンク受信位置は、予め実測しておいたVdに対応する「L0’’」よりも必ず上流側であったとみなすことができる。 Accordingly, when the previous uplink transmission position by the vehicle C traveling in the communication area A is A3 to A5, the value of Vsum × α generated by the previous uplink light UO is temporarily used as a threshold for A10. If the received light level V1 generated in PD1 by the current uplink light UO from the same vehicle C exceeds the threshold value, the current uplink reception position has been measured in advance. It can be considered that it is always upstream of “L0 ″” corresponding to Vd.
また、上記と同様に、車両Cから送信された前回のアップリンク光UOがA6〜A8の範囲内であり、同じ車両Cから送信された今回のアップリンク光UOがA10の範囲であった場合においても、今回のアップリンク光UOによって生じるPD1の受光レベルV1は、前回のアップリンク光UOによって生じるVsum×αの値よりも高いと考えられる。 Similarly, the previous uplink light UO transmitted from the vehicle C is in the range of A6 to A8, and the current uplink light UO transmitted from the same vehicle C is in the range of A10. In this case, the light receiving level V1 of PD1 generated by the current uplink light UO is considered to be higher than the value of Vsum × α generated by the previous uplink light UO.
従って、通信領域Aを走行中の車両Cによる前回のアップリンク送信位置がA6〜A8であった場合に、その前回のアップリンク光UOによって生じるVsum×αの値をA10用の閾値として一時的に記憶しておけば、同じ車両Cからの今回のアップリンク光UOによってPD1に生じた受光レベルV1が当該閾値を超えた場合に、その今回のアップリンク受信位置は、予め実測しておいたVcに対応する「L0’」よりも上流側であったとみなすことができる。 Therefore, when the previous uplink transmission position by the vehicle C traveling in the communication area A is A6 to A8, the value of Vsum × α generated by the previous uplink light UO is temporarily used as a threshold for A10. If the received light level V1 generated in PD1 by the current uplink light UO from the same vehicle C exceeds the threshold value, the current uplink reception position has been measured in advance. It can be considered that it was upstream from “L0 ′” corresponding to Vc.
更に、上記と同様に、車両Cから送信された前回のアップリンク光UOがA9の範囲内であり、同じ車両Cから送信された今回のアップリンク光UOがA10の範囲であった場合においても、今回のアップリンク光UOによって生じるPD1の受光レベルV1は、前回のアップリンク光UOによって生じるVsum×αの値よりも高いと考えられる。 Further, similarly to the above, even when the previous uplink light UO transmitted from the vehicle C is within the range of A9, and the current uplink light UO transmitted from the same vehicle C is within the range of A10. The light reception level V1 of PD1 generated by the current uplink light UO is considered to be higher than the value of Vsum × α generated by the previous uplink light UO.
従って、通信領域Aを走行中の車両Cによる前回のアップリンク送信位置がA9であった場合に、その前回のアップリンク光UOによって生じるVsum×αの値をA10用の閾値として一時的に記憶しておけば、同じ車両Cからの今回のアップリンク光UOによってPD1に生じた受光レベルV1が当該閾値を超えた場合に、その今回のアップリンク受信位置は、予め実測しておいたVcに対応する「L0’’’」よりも上流側であったとみなすことができる。 Therefore, when the previous uplink transmission position by the vehicle C traveling in the communication area A is A9, the value of Vsum × α generated by the previous uplink light UO is temporarily stored as a threshold for A10. If the received light level V1 generated in PD1 by the current uplink light UO from the same vehicle C exceeds the threshold, the current uplink reception position is Vc that has been measured in advance. It can be considered that it was upstream from the corresponding “L0 ′ ″”.
〔アップリンク受信位置の特定方法〕
図9は、位置特定部50によるアップリンク受信位置の特定方法を示す表である。ビーコン制御機7の位置特定部50は、この表に示す判定基準に基づいていずれか1つのAjの代表点Lkを選択し、選択した代表点Lkを、車両Cから通信領域Aでアップリンク光UOを受信した位置(アップリンク受信位置)として特定する。
[Method of identifying uplink reception position]
FIG. 9 is a table showing a method for specifying the uplink reception position by the
具体的には、V4≧Th4でかつm1/m2≦V4/V3の場合には、アップリンク受信位置がA1の範囲にあると見なせるので、位置特定部50は、A1の代表点L9をアップリンク受信位置として特定する。
また、V4≧Th4でかつ1≦V4/V3<m1/m2である場合には、アップリンク受信位置がA2の範囲にあると見なせるので、位置特定部50は、A2の代表点L8をアップリンク受信位置として特定する。
Specifically, when V4 ≧ Th4 and m1 / m2 ≦ V4 / V3, the uplink reception position can be regarded as being in the range of A1, so the
Further, when V4 ≧ Th4 and 1 ≦ V4 / V3 <m1 / m2, the uplink reception position can be regarded as being in the range of A2, so the
更に、V3≧Th3でかつm2/m1≦V4/V3<1である場合には、アップリンク受信位置がA3の範囲にあると見なせるので、位置特定部50は、A3の代表点L7をアップリンク受信位置として特定する。
位置特定部50は、以下同様にして、A10を除くA9までの細分エリアについては、V1〜V4が図9に記載の各判定基準を満たす場合に、そのAjに対応する1つの代表点Lkをアップリンク受信位置として特定する。
Further, when V3 ≧ Th3 and m2 / m1 ≦ V4 / V3 <1, the uplink reception position can be regarded as being in the range of A3, and therefore the
一方、最終の細分エリアA10についてのアップリンク受信位置を特定する場合には、位置特定部50は、「前回エリア」が何処であったかに基づいて、複数の代表点L0,L0’’,L0’,L0’’’のうちのいずれかを選択し、その選択した代表点をアップリンク位置として特定する。
なお、この「前回エリア」とは、前回のアップリンク光UOについて特定されたアップリンク受信位置を含む細分エリアのことをいう。
On the other hand, when specifying the uplink reception position for the final subdivision area A10, the
The “previous area” refers to a subdivision area including the uplink reception position specified for the previous uplink optical UO.
具体的には、位置特定部50は、前回エリアがない(最初の特定エリアがA10)、または前回エリアがA1〜A2の場合には、閾値Th1としてそのデフォルト値Vdfを採用し、今回のアップリンク光UOの受光レベルV1がその閾値Th1以上である場合に、A10の代表点としてL0を選択する。
また、位置特定部50は、前回エリアがA3〜A5の場合には、前回のアップリンク光UOについて求めたVsum×αを閾値Th1として採用し、今回のアップリンク光UOの受光レベルV1がその閾値Th1以上である場合に、A10の代表点としてL0’’を選択する。
Specifically, if there is no previous area (the first specific area is A10) or the previous area is A1 to A2, the
Further, when the previous area is A3 to A5, the
同様に、位置特定部50は、前回エリアがA6〜A8の場合も、前回のアップリンク光UOについて求めたVsum×αを閾値Th1として採用し、今回のアップリンク光UOの受光レベルV1がその閾値Th1以上である場合に、A10の代表点としてL0’を選択する。
更に、位置特定部50は、前回エリアがA9の場合も、前回のアップリンク光UOについて求めたVsum×αを閾値Th1として採用し、今回のアップリンク光UOの受光レベルV1がその閾値Th1以上である場合に、A10の代表点としてL0’を選択する。
Similarly, when the previous area is A6 to A8, the
Further, even when the previous area is A9, the
このように、位置特定部50は、前回エリアがA3〜A9の場合には、前回のアップリンク光UOのVsum×αを閾値Th1とし、前回エリアがA3〜A5、A6〜A8又はA9のうちのどの範囲であったかにより、L0’’,L0’,L0’’’のうちのいずれかを選択する。
Thus, when the previous area is A3 to A9, the
〔最終エリアの代表点の選択処理〕
図10は、位置特定部50が行う、最終エリアについての代表点の選択処理を示すフローチャートである。以下、この図10を参照しつつ、最終エリアの代表点の選択方法をより詳細に説明する。
なお、図10のフローチャートにおいて、「RN」は、今回のアップリンク受信位置の特定結果を表す変数であり、「RA」は、前回のアップリンク受信位置の特定結果を表す変数である(ステップST1)。
[Process of selecting representative points for the final area]
FIG. 10 is a flowchart showing representative point selection processing for the final area, which is performed by the
In the flowchart of FIG. 10, “RN” is a variable that represents the identification result of the current uplink reception position, and “RA” is a variable that represents the identification result of the previous uplink reception position (step ST1). ).
まず、位置特定部50は、RNがA1〜A2である場合(ステップST2でYes)には、Th1をデフォルト値Vdfに初期化した上で(ステップST3)、RNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
なお、図10では省略しているが、位置特定部50は、前回の判定がなく、今回いきなりA10で受光した場合に備えて、前回の判定から今回の判定までに所定時間(例えば1秒:車両Cがアップリンク領域を通過するのに要する時間は比較的低速の場合でも1秒より大幅に短いので、1秒以上空きがあれば別車両と判断できる。)以上の空きがある場合にも、Th1をデフォルト値Vdfに初期化する。
また、位置特定部50は、RNがA1〜A2でない場合(ステップST2でNo)であり、かつ、RNがA3〜A9である場合(ステップST4でYes)には、Vsum×αの値にTh1を更新した上で(ステップST5)、RNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
First, when the RN is A1 to A2 (Yes in Step ST2), the
Although omitted in FIG. 10, the
In addition, when the RN is not A1 to A2 (No in Step ST2) and the RN is A3 to A9 (Yes in Step ST4), the
なお、ステップST5における「Vsum×αの値にTh1を更新」とは、前回のアップリンク光UOによって生じるVsum×αの値を、A10用の閾値Th1として一時的に記憶しておくことを意味する。
一方、ステップST4の判定結果がNoの場合には、RNがA1〜A9の範囲にないので、RNがA10の範囲内にある可能性がある。そこで、位置特定部50は、ステップST4がNoの場合以降の処理として、前回のアップリンク受信位置(=RA)に基づくA10の下流端位置「L0’’」,「L0’」,「L0’’’」の選択処理を行う。
Note that “update Th1 to the value of Vsum × α” in step ST5 means that the value of Vsum × α generated by the previous uplink optical UO is temporarily stored as the threshold Th1 for A10. To do.
On the other hand, when the determination result in step ST4 is No, RN is not in the range of A1 to A9, so RN may be in the range of A10. Therefore, the
すなわち、位置特定部50は、ステップST4の判定結果がNoであり、かつ、RAがA1〜A2である場合(ステップST6でYes)には、RNを「特定不可」にした上で(ステップST7)、RNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
That is, when the determination result in step ST4 is No and RA is A1 to A2 (Yes in step ST6), the
また、位置特定部50は、RAがA1〜A2でない場合(ステップST6でNo)において、RAがA3〜A5である場合(ステップST8でYes)には、PD1の受光レベルV1が閾値Th1以上であるか否かを判定する(ステップST9)。
位置特定部50は、V1≧Th1である場合には、RNを「L0’’」に置き換え(ステップST10)、V1≧Th1でない場合には、RNを「ULエリアオーバー」に置き換えて(ステップST11)、そのRNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
Further, when RA is not A1 to A2 (No in step ST6) and RA is A3 to A5 (Yes in step ST8), the
The
なお、この場合の「ULエリアオーバー」とは、車載機2が最終エリアA10よりも下流側でアップリンクを送信したため、光ビーコン4がアップリンクを受信できなかったことを意味する。
Note that “UL area over” in this case means that the
更に、位置特定部50は、RAがA3〜A5でない場合(ステップST8でNo)において、RAがA6〜A8である場合(ステップST12でYes)にも、PD1の受光レベルV1が閾値Th1以上であるか否かを判定する(ステップST13)。
位置特定部50は、V1≧Th1である場合には、RNを「L0’」に置き換え(ステップST14)、V1≧Th1でない場合には、RNを「ULエリアオーバー」に置き換えて(ステップST15)、そのRNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
Furthermore, when RA is not A3 to A5 (No in Step ST8) and RA is A6 to A8 (Yes in Step ST12), the
The
同様に、位置特定部50は、RAがA6〜A8でない場合(ステップST12でNo)において、RAがA9である場合(ステップST16でYes)にも、PD1の受光レベルV1が閾値Th1以上であるか否かを判定する(ステップST17)。
位置特定部50は、V1≧Th1である場合には、RNを「L0’’’」に置き換え(ステップST18)、V1≧Th1でない場合には、RNを「ULエリアオーバー」に置き換えて(ステップST19)、そのRNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
Similarly, when RA is not A6 to A8 (No in step ST12) and RA is A9 (Yes in step ST16),
The
また、位置特定部50は、RAがA9でない場合(ステップST16でNo)において、RAが「L0’’’」である場合(ステップST20でYes)にも、PD1の受光レベルV1が閾値Th1以上であるか否かを判定する(ステップST21)。
位置特定部50は、V1≧Th1である場合には、RNを「L0’’’」に置き換え(ステップST22)、V1≧Th1でない場合には、RNを「ULエリアオーバー」に置き換えて(ステップST23)、そのRNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
Further, when RA is not A9 (No in Step ST16) and RA is “L0 ′ ″” (Yes in Step ST20), the
The
位置特定部50は、RAが「L0’’’」でない場合(ステップST20でNo)において、RAが「L0’」である場合(ステップST24でYes)にも、PD1の受光レベルV1が閾値Th1以上であるか否かを判定する(ステップST25)。
位置特定部50は、V1≧Th1である場合には、RNを「L0’」に置き換え(ステップST26)、V1≧Th1でない場合には、RNを「ULエリアオーバー」に置き換えて(ステップST27)、そのRNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
When the RA is not “L0 ′ ″” (No in Step ST20) and the RA is “L0 ′” (Yes in Step ST24), the
The
同様に、位置特定部50は、RAが「L0’」でない場合(ステップST24でNo)において、RAが「L0’’」である場合(ステップST28でYes)にも、PD1の受光レベルV1が閾値Th1以上であるか否かを判定する(ステップST29)。
位置特定部50は、V1≧Th1である場合には、RNを「L0’’」に置き換え(ステップST30)、V1≧Th1でない場合には、RNを「ULエリアオーバー」に置き換えて(ステップST31)、そのRNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
Similarly, when the RA is not “L0 ′” (No in step ST24) and the RA is “L0 ″” (Yes in step ST28), the
The
そして、位置特定部50は、RAが「L0’’」でない場合(ステップST28でNo)は、前回の特定結果であるRAが「ULエリアオーバー」であるか否かを判定する(ステップST32)。
位置特定部50は、RAが「ULエリアオーバー」である場合には、RNを「ULエリアオーバー」に置き換え(ステップST33)、RAが「ULエリアオーバー」でない場合には、RNを「特定不可」に置き換えて(ステップST34)、そのRNをRAとして保存し(ステップSR1)、RNを出力する(ステップSR2)。
If the RA is not “L0 ″” (No in step ST28), the
When RA is “UL area over”, the
〔光ビーコンの効果〕
以上の通り、本実施形態の光ビーコン4によれば、PD1の受光レベルV1が、UAiの境界位置L2,L5,L8における全PDiの受光レベルの合計値Vsumに所定係数α(本実施形態では、α=0.9)をかけた値と等しくなる位置「L0’’’」,「L0’」,「L0’’」を、最終エリアであるA10の下流端位置としたので、そのA10の下流端位置を通常よりも上流側に設定することができる。
[Effect of light beacon]
As described above, according to the
また、本実施形態の光ビーコン4によれば、位置特定部50が、A10用の閾値Th1を、前回のアップリンク光UOについての全PDiの受光レベルの合計値Vsumに所定係数αをかけた値に更新するので、上記のようにAnの下流端位置「L0’’’」,「L0’」,「L0’’」を通常よりも上流側に設定しても、アップリンク光UOの強度に関係なく、アップリンク受信位置がA10に含まれているか否かを特定することができる。
Further, according to the
このように、本実施形態の光ビーコン4によれば、A10の下流端位置「L0’’’」,「L0’」,「L0’’」を通常よりも上流側に設定しても、アップリンク受信位置がA10に含まれているか否かを正確に特定できるので、最終分割領域であるUA1におけるアップリンク受信位置の位置標定精度を向上することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の光ビーコン4によれば、ビーコン制御機7の記憶装置48に、複数の境界位置L2,L5,L8にそれぞれ対応するA10の下流端位置「L0’’’」,「L0’」,「L0’’」が記憶され、位置特定部50が、前回のアップリンク受信位置が複数のAjのうちのいずれに含まれているかに基づいて、その複数の下流端位置「L0’’’」,「L0’」,「L0’’」うちのいずれをA10の代表点として採用するかを決定する。 このため、前回のアップリンク受信位置に基づいて適切なA10の代表点を選択することができるので、アップリンク光UOの強度が車両Cごとに変化しても、そのアップリンク光UOの強度に対応した適切な精度で、A10についてのアップリンク受信位置を特定することができる。
Moreover, according to the
図12及び図13は、ビーコンヘッド8が道路Rの所定位置に取り付けられたPD分割タイプの光ビーコン4に対して、PD1〜PD4の受光レベルを実際に実測した場合の分布図である。
なお、この分布図は、車線中央、かつ光ビーコン4真下から下流に4.5mの位置での受信強度が1.0μW/cm2 になるように発光強度を調整した車載機2を路面から1.0m高さとなるように台車に載せ、この台車を道路Rに沿って下流側にゆっくり走行させた場合の測定結果である。
12 and 13 are distribution diagrams when the light reception levels of PD1 to PD4 are actually measured with respect to the PD split type
This distribution map shows the vehicle-mounted
ここで、図12及び図13における横軸の値は、ヘッド直下点H(図7参照)を原点としてそこから上流側の距離の値である。また、図12では、α=0.8の特性曲線CLが描かれており、図13では、α=0.5の特性曲線CLが描かれている。
図12に示すように、Vsumに乗算する所定係数αを0.8とした場合には、A9の下流端位置からL0’’までの距離が0.66mとなり、L0’までの距離が0.55mとなった。これに対して、図13に示すように、Vsumに乗算する所定係数αを0.5とした場合には、A9の下流端位置からL0’’までの距離が0.73mとなり、L0’までの距離が0.64mとなった。
Here, the value on the horizontal axis in FIGS. 12 and 13 is the value of the distance upstream from the head direct point H (see FIG. 7) as the origin. In FIG. 12, a characteristic curve CL with α = 0.8 is drawn, and in FIG. 13, a characteristic curve CL with α = 0.5 is drawn.
As shown in FIG. 12, when the predetermined coefficient α multiplied by Vsum is 0.8, the distance from the downstream end position of A9 to L0 ″ is 0.66 m, and the distance to L0 ′ is 0. It became 55m. On the other hand, as shown in FIG. 13, when the predetermined coefficient α multiplied by Vsum is 0.5, the distance from the downstream end position of A9 to L0 ″ is 0.73 m, up to L0 ′. The distance was 0.64m.
上記の実測結果から判るように、最終エリアであるA10のエリア長さを短縮するためには、Vsumに乗算する所定係数αをできるだけ大きい値に設定することが好ましい。
もっとも、所定係数αを、隣接するUAiについての両PDiの受光レベルの比率の最大値m1/m2(本実施形態では0.9)を超える値に設定しても、前回のアップリンク光UOの受信レベルで更新する閾値(=Vsum×α)の値が大きくなり過ぎて、UA1でのアップリンク光UOの検出ができなくなる恐れがある。このため、m1/m2を所定係数αの上限値とするのが好ましい。
As can be seen from the actual measurement results, in order to shorten the area length of the final area A10, it is preferable to set the predetermined coefficient α multiplied by Vsum as large as possible.
However, a predetermined coefficient alpha, be set to a value greater than (0.9 in this embodiment) the maximum value m1 / m @ 2 of the ratio of the light receiving level of both PD i of the neighboring UA i, the previous uplink optical There is a possibility that the value of the threshold value (= Vsum × α) to be updated at the reception level of UO becomes too large, and it becomes impossible to detect the uplink optical UO at UA1. For this reason, it is preferable that m1 / m2 be the upper limit value of the predetermined coefficient α.
また、所定係数αは、0.5以上であることが好ましい。その理由は、所定係数αが0.5を下回ると、特性曲線CLが図13の場合よりも更に低くなるので、Vc,Vdに対応するA10の下流端位置L0’,L0’’が通常位置L0と余り変わらなくなり、UA1での位置標定精度をさほど向上できなくなるからである。
なお、所定係数αを0.5に設定すれば、所定係数αをそれより大き目に設定する場合(例えば、α=0.8や0.9の場合)に比べて、A10の下流端位置L0’,L0’’,L0’’’をより正確に実測できるので、正確な下流端位置を記憶装置48に記憶させることができるという利点がある。
The predetermined coefficient α is preferably 0.5 or more. The reason is that when the predetermined coefficient α is less than 0.5, the characteristic curve CL becomes lower than that in the case of FIG. 13, and therefore the downstream end positions L0 ′ and L0 ″ of A10 corresponding to Vc and Vd are the normal positions. This is because the positioning accuracy at UA1 cannot be improved so much as L0.
If the predetermined coefficient α is set to 0.5, the downstream end position L0 of A10 is smaller than when the predetermined coefficient α is set larger (for example, α = 0.8 or 0.9). Since ', L0 ″, L0 ′ ″ can be measured more accurately, there is an advantage that the accurate downstream end position can be stored in the
もっとも、α=0.5に設定すると、Vsum×αの曲線が隣接するPDiの受光レベルが交わる点に一致するので、A10の下流端位置L0’、L0’’、L0’’’が車載機2により殆ど変化することがない一方で、L9〜L0’、L0’’、L0’’’の距離、すなわち、アップリンク受信位置の誤差が大きくなる。
これに対して、α=0.9(或いは0.8)に設定すると、Vsum×αの曲線が隣接するPDiの受光レベルが9/1(或いは8/2)の比率になる点に一致するので、A10の下流端位置L0’、L0’’、L0’’’が車載機2によって多少変動する(α=0.5の場合に比べて変動する)一方で、L9〜L0’、L0’’、L0’’’の距離、すなわち、アップリンク受信位置の誤差は小さくなる。
However, if α = 0.5 is set, the Vsum × α curve coincides with the point where the light receiving levels of adjacent PD i intersect, so that the downstream end positions L0 ′, L0 ″, L0 ′ ″ of A10 are mounted on the vehicle. While there is almost no change depending on the
On the other hand, when α = 0.9 (or 0.8) is set, the Vsum × α curve coincides with the point that the light reception level of the adjacent PD i becomes a ratio of 9/1 (or 8/2). Therefore, the downstream end positions L0 ′, L0 ″, L0 ′ ″ of A10 slightly vary depending on the vehicle-mounted device 2 (varies compared to the case where α = 0.5), while L9 to L0 ′, L0. The distance of '', L0 ''', that is, the error of the uplink reception position becomes small.
〔その他の変形例〕
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上記実施形態ではなく、特許請求の範囲と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態では、アップリンク領域UAを4つの分割領域UA1〜UA4で構成したが、アップリンク領域UAを構成する分割領域UA1〜UA4の数(フォトダイオードPD1〜PD4の数)は、2つ、3つ或いは5つ以上としてもよい。
[Other variations]
The embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of right of the present invention is not the above-described embodiment, but includes all modifications within the scope equivalent to the scope of claims.
For example, in the above embodiment, the uplink area UA is configured by the four divided areas UA1 to UA4. However, the number of the divided areas UA1 to UA4 (the number of photodiodes PD1 to PD4) constituting the uplink area UA is 2. It may be three, three or more.
また、上記実施形態では、上流側と下流側の双方で他の分割領域に隣接する分割領域(分割領域の総数が4の場合は、UA2とUA3)を細分する場合の細分数Nを「3」に設定しているが、N=2であってもよいし、N≧4であってもよい。
更に、道程距離Lの終端となる下流端については、停止線40のほか、信号機の設置位置や車両感知器の位置としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the subdivision number N for subdividing the divided areas adjacent to the other divided areas on both the upstream side and the downstream side (UA2 and UA3 when the total number of divided areas is 4) is “3”. However, N = 2 may be set or N ≧ 4 may be set.
Further, the downstream end that is the end of the path distance L may be a
また、本実施形態における距離情報は、所定位置P0までの距離の値を直接格納する形式に限られず、所定位置P0までの距離を一意に決定しうる情報であれば、どのような形式であってもよい。
例えば、基準位置Prからその下流側の所定位置P0までの間に1又は複数のノードを設定し、これらのノードに応じた複数の距離値群によって距離情報を構成することもできる。すなわち、基準位置Prからその直近のノードまでの距離、各ノード間の距離、及び、所定位置P0直近のノードから所定位置P0までの距離によって距離情報を構成することができる。
In addition, the distance information in the present embodiment is not limited to a format that directly stores a distance value to the predetermined position P0, and any format may be used as long as the information can uniquely determine the distance to the predetermined position P0. May be.
For example, one or a plurality of nodes may be set between the reference position Pr and a predetermined position P0 on the downstream side, and the distance information may be configured by a plurality of distance value groups corresponding to these nodes. That is, the distance information can be constituted by the distance from the reference position Pr to the nearest node, the distance between the nodes, and the distance from the node nearest to the predetermined position P0 to the predetermined position P0.
この場合、上記距離情報を受信した車両Cの車載コンピュータ26は、各距離の合計値を求めることで、所定位置P0までの距離を認識することができる。
また、光ビーコン4が送信する情報は、距離そのものの値ではなく、当該距離の始点と終点との絶対位置(緯度・経度や宇宙空間上の任意の点を原点とする3次元空間の座標値等)を示す情報とすることができる。
In this case, the in-
Also, the information transmitted by the
例えば、距離情報を、所定位置P0の座標と、位置特定部50が特定したアップリンク受信位置L0〜L9の座標とで構成し、これらの座標(絶対位置でも相対位置でもよい。)に基づいて車載機2の距離認識部30が自身で距離を算出してもよい。
この場合、車載機2側で所定位置P0の座標を記憶している場合には、光ビーコン4側からは、アップリンク受信位置L0〜L9のみを送信すれば足りる。
For example, the distance information is composed of the coordinates of the predetermined position P0 and the coordinates of the uplink reception positions L0 to L9 specified by the
In this case, if the coordinates of the predetermined position P0 are stored on the in-
1 交通管制システム(路車間通信システム)
2 車載機
4 光ビーコン
7 ビーコン制御機
8 ビーコンヘッド
9 フォトダイオード(受光部)
10 発光ダイオード(投光部:送信部)
45 プロセッサ
48 記憶装置(記憶部)
49 通信制御部
50 位置特定部
A 通信領域
C 車両
R 道路
UA アップリンク領域
DA ダウンリンク領域
UAi アップリンク領域の分割領域
PDi 分割領域に対応する受光部(フォトダイオード)
Aj 細分エリア
UO アップリンク光
DO ダウンリンク光
1 Traffic control system (road-to-vehicle communication system)
2 In-
10 Light-emitting diode (emitter: transmitter)
45
49
A j Subdivision area UO Uplink light DO Downlink light
Claims (7)
車両からのアップリンク情報受信時に各PDiに生じる受光レベルに基づいて、各UAiを車両進行方向に細分化した複数の細分エリア(以下、「Aj」という。jは上流側から順に1,2……n)のうちのいずれかの代表点を、当該Ajにおけるアップリンク受信位置として特定する位置特定部と、
PD1の受光レベルが、UAiの境界位置における全PDiの受光レベルの合計値に所定係数をかけた値と等しくなる、Anの下流端位置を予め記憶する記憶部と、を備えており、
前記位置特定部は、前回特定されたアップリンク受信位置が前記境界位置からAn−1までの範囲にある場合に、An用の閾値を、前回のアップリンク情報受信時の全PDiの受光レベルの合計値に前記所定係数をかけた値に更新し、
今回のアップリンク受信位置がAnに含まれている場合に、今回のアップリンク情報受信時のPD1の受光レベルが更新された前記閾値以上であることを条件として、記憶された前記下流端位置を当該Anの代表点として採用することを特徴とする光ビーコン。 A plurality of light receiving portions (hereinafter referred to as “PD i ”) respectively corresponding to a plurality of divided regions (hereinafter referred to as “UA i ”, i being 1, 2,... M in order from the downstream side) arranged in the vehicle traveling direction. ,
Based on the light reception level generated in each PD i when receiving uplink information from the vehicle, each UA i is divided into a plurality of subdivision areas (hereinafter referred to as “A j ”. J is 1 in order from the upstream side. , 2... N), a position specifying unit that specifies the representative point as an uplink reception position in A j ,
PD1 of the light-receiving level is equal to the value obtained by multiplying a predetermined coefficient to the sum of light receiving level of the total PD i at the boundary position of the UA i, provided with a storage unit for previously storing a downstream end position of the A n ,
The position specifying unit, when the uplink reception position the previously identified is in the range from the boundary position up to A n-1, the threshold value for A n, for all PD i upon receiving the last uplink information Update to a value obtained by multiplying the total value of the received light level by the predetermined coefficient,
If the current up-link receiver position is contained in A n, the condition that the current uplink information received during the PD1 of the light-receiving level is equal to or greater than the updated threshold value, the stored said downstream end position the optical beacon, characterized by employing as the representative point of the a n.
前記記憶部は、複数の前記境界位置にそれぞれ対応するAnの下流端位置を記憶しており、
前記位置特定部は、前回のアップリンク受信位置が複数のAjのうちのいずれに含まれているかに基づいて、複数の前記下流端位置のうちのいずれをAnの代表点として採用するかを決定する請求項1に記載の光ビーコン。 When there are multiple boundary positions of UA i ,
The storage unit stores a downstream end position of the A n corresponding to a plurality of the boundary position,
Or the position specifying unit, based on whether the previous uplink receiving position is included in any of the plurality of A j, employing any of a plurality of said downstream end position as the representative point A n The optical beacon according to claim 1, wherein:
アップリンク情報を受信した後に送信する前記ダウンリンク情報に、前記位置特定部が特定したアップリンク受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める通信制御部と、を更に備えている請求項1〜5のいずれか1項に記載の光ビーコン。 A transmitter for transmitting downlink information;
A communication control unit including, in the downlink information transmitted after receiving the uplink information, distance information related to a distance from the uplink reception position specified by the position specifying unit to a predetermined position downstream thereof; The optical beacon according to any one of claims 1 to 5.
PD1の受光レベルが、UAiの境界位置における全PDiの受光レベルの合計値に所定係数をかけた値と等しくなる、Anの下流端位置を予め記憶装置に記憶させるステップと、
前回特定されたアップリンク受信位置が前記境界位置からAn−1までの範囲にある場合に、An用の閾値を、前回のアップリンク情報受信時の全PDiの受光レベルの合計値に前記所定係数をかけた値に更新するステップと、
今回のアップリンク受信位置がAnに含まれている場合に、今回のアップリンク情報受信時のPD1の受光レベルが更新された前記閾値以上であることを条件として、記憶された前記下流端位置を当該Anの代表点として採用するステップと、
を含むことを特徴とするアップリンク受信位置の特定方法。 Based on the light reception level generated in each PD i when uplink information is received from the vehicle, any one of a plurality of A j obtained by subdividing each UA i in the vehicle traveling direction is specified as an uplink reception position. A method,
PD1 of the light-receiving level, the steps of storing the entire PD i becomes equal to the value obtained by multiplying a predetermined coefficient to the sum of light receiving level of prestored device downstream end position of the A n at the boundary position of the UA i,
If the last identified uplink receiving position is in the range from the boundary position up to A n-1, the threshold value for A n, the sum of the light receiving levels of all PD i upon receiving the last uplink information Updating to a value multiplied by the predetermined coefficient;
If the current up-link receiver position is contained in A n, the condition that the current uplink information received during the PD1 of the light-receiving level is equal to or greater than the updated threshold value, the stored said downstream end position a method employed as the representative point of the a n a,
A method for identifying an uplink reception position.
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