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技術 光ビーコン装置

出願人 株式会社京三製作所
発明者 菅沼哲英
出願日 2014年3月10日 (6年3ヶ月経過) 出願番号 2014-046459
公開日 2015年9月28日 (4年9ヶ月経過) 公開番号 2015-170273
状態 特許登録済
技術分野 交通制御システム 光通信システム
主要キーワード 各発光回路 近赤外線発光ダイオード 減光モード 指定タイミング 各投受光器 通信精度 投光範囲 投光領域
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

光ビーコン装置における消費電力の低減を図ること。

解決手段

光ビーコン装置10は、所定条件に応じて投受光器30の投光部を調光制御する。例えば、投受光部36が有する光センサによる環境光検出光量が少ない場合に、投光部を減光させる。また、受光部36による受光量が少ない場合に、投光部を減光させる。また、受光部36におけるアップリンク光受光レベルが低い場合に、投光部を減光させる。また、夜間の時間帯に、投光部を減光させる。

概要

背景

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FM多重放送を用いたいわゆるVICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System)が実用化されている。このうち、光ビーコンは、近赤外線通信媒体とした光無線通信により、路側に設置される路上装置車載機との間で双方向通信を行うものである。路上装置自体のことを「光ビーコン装置」或いは「光ビーコン」とも呼称される。以下では、この路上装置のことを「光ビーコン装置」という。

光ビーコンのシステムについて具体的に説明すると、車載機からは、車両が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、光ビーコン装置に送信される。一方、光ビーコン装置からは、渋滞情報区間旅行時間情報事象規制情報車線通知情報等を含むダウンリンク情報が、車載機に送信される。このため、光ビーコン装置は、車載機との間で光信号送受信するための投受光器を備えており、この投受光器は、ダウンリンク光発光する投光部と、アップリンク光受光する受光部とを有している(例えば、特許文献1参照)。

概要

光ビーコン装置における消費電力の低減をること。光ビーコン装置10は、所定条件に応じて投受光器30の投光部を調光制御する。例えば、投受光部36が有する光センサによる環境光検出光量が少ない場合に、投光部を減光させる。また、受光部36による受光量が少ない場合に、投光部を減光させる。また、受光部36におけるアップリンク光の受光レベルが低い場合に、投光部を減光させる。また、夜間の時間帯に、投光部を減光させる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

光通信により車両との間で路車間通信を行う路側に設置された光ビーコン装置であって、前記光通信を行うための投光部及び受光部と、前記投光部を調光制御する調光部と、を具備した光ビーコン装置。

請求項2

前記投光部は、複数の発光ダイオードを有し、光量のみが異なる同一の光信号を発することが可能な発光回路を複数備え、前記調光部は、前記発光回路別に調光制御を行う、請求項1に記載の光ビーコン装置。

請求項3

前記投光部が有する前記発光ダイオードは、各発光回路それぞれの投光範囲が、前記車両が道路の右寄り/中央/左寄りの何れを走行する場合にも通過するように配列されて構成されている請求項2に記載の光ビーコン装置。

請求項4

前記投光部が有する前記発光ダイオードは、発光回路別に、列状、同心円状又は千鳥状に配列されて構成されている請求項2又は3に記載の光ビーコン装置。

請求項5

環境光の光量を検出する光量検出部を更に具備し、前記調光部は、前記光量検出部の検出光量に応じて前記調光制御を行う、請求項1〜4の何れか一項に記載の光ビーコン装置。

請求項6

前記調光部は、前記受光部の受光量に応じて前記調光制御を行う、請求項1〜4の何れか一項に記載の光ビーコン装置。

請求項7

前記受光部の受光レベルに応じて前記路車間通信中であるか否かを判断する判断部を更に具備し、前記調光部は、前記判断部の判断結果に応じて前記調光制御を行う、請求項1〜4の何れか一項に記載の光ビーコン装置。

請求項8

計時部を更に具備し、前記調光部は、前記計時部の計時時刻に応じて前記調光制御を行う、請求項1〜4の何れか一項に記載の光ビーコン装置。

技術分野

0001

本発明は、光通信により車両との路車間通信を行う光ビーコン装置に関する。

背景技術

0002

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FM多重放送を用いたいわゆるVICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System)が実用化されている。このうち、光ビーコンは、近赤外線通信媒体とした光無線通信により、路側に設置される路上装置車載機との間で双方向通信を行うものである。路上装置自体のことを「光ビーコン装置」或いは「光ビーコン」とも呼称される。以下では、この路上装置のことを「光ビーコン装置」という。

0003

光ビーコンのシステムについて具体的に説明すると、車載機からは、車両が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、光ビーコン装置に送信される。一方、光ビーコン装置からは、渋滞情報区間旅行時間情報事象規制情報車線通知情報等を含むダウンリンク情報が、車載機に送信される。このため、光ビーコン装置は、車載機との間で光信号送受信するための投受光器を備えており、この投受光器は、ダウンリンク光発光する投光部と、アップリンク光受光する受光部とを有している(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0004

特開2008−90604号公報

発明が解決しようとする課題

0005

光ビーコン装置に求められる要望の1つとして消費電力の低減がある。光ビーコン装置における消費電力の半分以上は、投受光器の投光部によるものである。投受光器の投光部は、多数(数十個から百個程度)の発光ダイオードにより構成されている。発光ダイオード一つ一つの消費電力は小さいが、多数の発光ダイオードを駆動するため、投受光器全体の消費電力は数十ワットにもなる。

0006

また、光ビーコン装置に求められる他の要望として、長寿命化がある。例えば、投受光器における発熱による部品劣化を抑制するのも、この要望の解決策の1つである。つまり、投光部の発光によって、発光ダイオードそのものや、発光ダイオードに接続される電流制限用抵抗が発熱するが、投光部は多数の発光素子により構成されているため、投光受光器全体の温度上昇が大きくなり、部品劣化につながる。

0007

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光ビーコン装置における消費電力の低減を図ることである。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するための第1の発明は、
光通信により車両との間で路車間通信を行う路側に設置された光ビーコン装置であって、
前記光通信を行うための投光部及び受光部と、
前記投光部を調光制御する調光部と、
具備した光ビーコン装置である。

0009

この第1の発明によれば、光通信により車両との間で路車間通信を行う光ビーコン装置において、光通信を行うための投光部が調光制御される。これにより、例えば投光部を減光するように調光することで、光ビーコン装置における消費電力の低減が図れる。

0010

第2の発明として、第1の発明の光ビーコン装置であって、
前記投光部は、複数の発光ダイオードを有し、光量のみが異なる同一の光信号を発することが可能な発光回路を複数備え、
前記調光部は、前記発光回路別に調光制御を行う、
光ビーコン装置を構成しても良い。

0011

この第2の発明によれば、発光回路別に調光制御を行うことができるため、投光部のうちのどの発光回路を調光制御するかにより、投光範囲別に調光制御を行うことが可能となる。

0012

第3の発明として、第2の発明の光ビーコン装置であって、
前記投光部が有する前記発光ダイオードは、各発光回路それぞれの投光範囲が、前記車両が道路の右寄り/中央/左寄りの何れを走行する場合にも通過するように配列されて構成されている光ビーコン装置を構成しても良い。

0013

この第3の発明によれば、車載機との通信精度を低下させることなく、光ビーコン装置の消費電力の低減を図ることができる。発光回路別に調光制御を行う場合、減光した発光回路に対応する投光範囲における受光量が減少する。しかし、この第3の発明によれば、道路内の何れを走行する場合にも各発光回路それぞれの投光範囲を通過することになるため、道路を走行する位置によって、例えば減光された投光範囲のみを通過するといったことがない。

0014

第4の発明として、第2又は第3の発明の光ビーコン装置であって、
前記投光部が有する前記発光ダイオードは、発光回路別に、列状、同心円状又は千鳥状に配列されて構成されている光ビーコン装置を構成しても良い。

0015

この第4の発明によれば、投光部が有する発光ダイオードは、発光回路別に、列状や同心円状、千鳥状といった形状に配列されて構成される。

0016

第5の発明として、第1〜第4の何れかの発明の光ビーコン装置であって、
環境光の光量を検出する光量検出部を更に具備し、
前記調光部は、前記光量検出部の検出光量に応じて前記調光制御を行う、
光ビーコン装置を構成しても良い。

0017

この第5の発明によれば、環境光の検出光量に応じて、投光部の調光制御が行われる。周囲が暗くなる夜間は、昼間よりも少ない光量で、車両との光通信を行うことが可能である。このため、例えば、夜間等の環境光の光量が少ない場合には減光するように調光することで、車載機との通信精度を低下させることなく、光ビーコン装置の消費電力の低減を図ることができる。

0018

第6の発明として、第1〜第4の何れかの発明の光ビーコン装置であって、
前記調光部は、前記受光部の受光量に応じて前記調光制御を行う、
光ビーコン装置を構成しても良い。

0019

この第6の発明によれば、受光部の受光量に応じて、投光部の調光制御が行われる。受光部の受光量には、環境光の光量も含まれる。また、周囲が暗くなる夜間は、昼間よりも少ない光量で、車両との光通信を行うことが可能である。このため、例えば、夜間等の受光部の受光量が少ない場合には減光するように調光することで、車載機との通信精度を低下させることなく、光ビーコン装置の消費電力の低減を図ることができる。

0020

第7の発目として、第1〜第4の何れかの発明の光ビーコン装置であって、
前記受光部の受光レベルに応じて前記路車間通信中であるか否かを判断する判断部を更に具備し、
前記調光部は、前記判断部の判断結果に応じて前記調光制御を行う、
光ビーコン装置を構成しても良い。

0021

この第7の発明によれば、受光部の受光レベルに応じて、路車間通信中であるか否かが判断され、その判断結果に応じて、投光部の調光制御が行われる。路車間通信中でない場合とは、すなわち通信相手となる車載機が存在しない場合であるので、このような場合には投光部を減光するように調光することで、車載機との通信精度を低下させることなく、光ビーコン装置の消費電力の低減を図ることができる。

0022

また、第8の発明として、第1〜第4の何れかの発明の光ビーコン装置であって、
計時部を更に具備し、
前記調光部は、前記計時部の計時時刻に応じて前記調光制御を行う、
光ビーコン装置を構成しても良い。

0023

この第8の発明によれば、計時時刻に応じて、投光部の調光制御が行われる。周囲が暗くなる夜間は、昼間よりも少ない光量で、車両との光通信を行うことが可能である。このため、例えば、夜間とみなす時間帯には減光するように調光することで、車載機との通信精度を低下させることなく、光ビーコン装置の消費電力の低減を図ることができる。

図面の簡単な説明

0024

路車間通信システムの構成図。
投光領域を説明するための側面図。
投光領域を説明するための俯瞰図
投光部における発光素子の配置説明図。
投光部における発光素子の接続図、
投光領域における受光強度分布の一例。
第1実施例における光ビーコン装置の構成図。
第1実施例における調光制御処理のフローチャート
第2実施例における光ビーコン装置の構成図。
第3実施例における光ビーコン装置の構成図。
第3実施例における受光レベルの判定の説明図。
第4実施例における光ビーコン装置の構成図。
第4実施例における調光制御処理のフローチャート。

実施例

0025

[全体構成]
図1は、本実施形態の路車間通信システム1の全体構成図である。図1に示すように、路車間通信システム1は、光ビーコン装置10と、道路50を走行する車両52に搭載される車載機54とを備え、光ビーコン装置10と車載機54との間で光通信による双方向通信を行う。

0026

光ビーコン装置10は、光ビーコン制御機20と、道路50の各車線通信対象エリアとする複数の投受光器30とを備える。光ビーコン制御機20と各投受光器30とは、有線或いは無線通信によって通信接続されている。

0027

光ビーコン制御機20は、道路50脇に立設された支柱60の下部に設置される。また、光ビーコン制御機20は、電話回線等の通信回線を介して交通管制システム等の中央装置と接続されており、中央装置からダウンリンク情報を取得し、各投受光器30と車載機54との間の通信を制御する。

0028

投受光器30は、支柱60の上部から道路50を横切るように水平方向に架設されたバー62に固定されて、通信対象の車線の直上に設置されている。また、投受光器30は、光通信用の投光部32と、受光部36とを有している。投光部32は、ダウンリンク情報が重畳された近赤外線の光信号であるダウンリンク光を通信対象エリアの車線に向けて発光し、受光部36は、車載機54から送信されるアップリンク情報が重畳された近赤外線の光信号であるアップリンク光を受光する。本実施形態の特徴として、光ビーコン装置10は、所定条件に応じて、投受光器30の投光部32を調光制御する。

0029

図2は、投受光器30による投光領域31を説明するための概略側面図である。図2に示すように、投受光器30内には、投光部32が、その投光面33を通信対象エリアとなる車線に向けるように設けられている。投光部32と通信対象エリアとを結ぶ領域が、投受光器30が発光するダウンリンク光を受光可能な領域である投光領域31となる。

0030

図3は、投受光器30による投光領域31を説明するための俯瞰図であり、道路50の平面図を示している。図3に示すように、投受光器30の投光領域31は、道路50の交通流にとって当該投受光器30の上流側に、通信対象エリアの車線の全幅カバーするように形成される。

0031

図4は、投光部32の投光面33の平面図である。図4に示すように、投光部32の投光面33には、多数の近赤外線発光ダイオードでなる発光素子34が二次元状に配列されて設けられている。これらの発光素子34は、配置位置に応じてグループ分けされている。すなわち、図4中のX軸方向(列方向)に沿った一列を単位として、一列ずつ交互に、2つの「グループA」「グループB」にグループ分けされている。図4では、上から順に奇数列の発光素子34は「グループA」とされ、偶数列の発光素子34は「グループB」とされている。また、X軸方向(列方向)は、道路50の交通流方向を横断する方向であり、Y軸方向(行方向)は、交通流方向である(図6を参照して後述)。

0032

図5は、投光部32の発光素子34を駆動する回路図である。図5に示すように、投光部32は、多数の発光素子34がグループ毎に独立して駆動されるように構成されている。すなわち、各列の発光素子34が直列接続された直列ラインが、一列ずつ交互に、駆動回路35a,35bに並列接続されている。つまり、発光素子34は、一列毎に交互にグループ分けされているため、グループAである奇数列の発光素子34は駆動回路35aに接続され、グループBである偶数列の発光素子34は駆動回路35bに接続されている。駆動回路35a,35bは、商用電源内蔵電池等の内部電源整流することで、発光素子34に供給する駆動電力直流電圧)を生成する。従って、発光素子34は、グループ毎に調光制御を行うことができる。また、各グループが、別々の発光回路を構成しているともいえる。

0033

本実施形態では、調光制御は、投光部32の発光素子34への印加電圧可変することで実現する。また、調光制御は、「通常モード」と、通常モードに比較して発光量を減少させる「減光モード」との2つのモードを切り替えて行う。具体的には、通常モードでは、駆動回路35a,35bそれぞれが、内部電源を全波整流することで駆動電力を生成する。また、減光モードでは、駆動回路35a,35bのうち、一方は、内部電源を全波整流することで駆動電力を生成し、他方は、駆動電力をゼロとする。或いは、内部電源を半波整流することによって駆動電力を生成し、通常モードよりも電力が低い駆動電力とし、投光部32全体の発光量を減少(減光)させる。なお、駆動電力の生成方式は、この方式に限らず、例えば、PWM方式とし、パルス幅を変更することで実現することとしてもよい。または、発光素子34への電流制限用の抵抗を、抵抗値が異なる複数の固定抵抗としてスイッチにより接続を変化させたり、可変抵抗として発光素子34への電流を変化させることで、調光制御を行うこととしても良い。

0034

ところで、投光部32を減光すると、発光されるダウンリンク光の光量が減少するため、車載機54で受光されるダウンリンク光の受光量が減少する。しかし、図4に示したように、投光部32における複数の発光素子34を水平方向であるX軸方向(列方向)に沿って一列毎に交互にグループ分けし、グループ毎に調光を行うことで、投光領域31におけるダウンリンク光の受光に与える影響を抑えている。

0035

図6は、投光領域31におけるダウンリンク光の受信強度の分布を簡略化して示した図であり、道路50の俯瞰図である。図4,5に示した通り、発光素子34のX−Y軸方向の配列は、X軸方向(列方向)が道路50の交通流方向を横断する方向であり、Y軸方向が交通流方向である。従って、投光部32における複数の発光素子34を一列毎に発光量を異ならせた場合、図6に示すように、投光領域31は、投光部32における発光素子34の各列に対応して受光強度が異なる。つまり、車線を走行する車両52は、投光領域31内であれば、通信対象エリアの車線の中央/右寄り/左寄りの何れの位置を走行していたとしても、必ず光量が多い位置(例えば図6黒色帯領域)を通過することになり、トータルとして充分な強度のダウンリンク光を受光可能となっている。

0036

以下、この路車間通信システム1の4つの実施例を説明する。
[第1実施例]
概要
第1実施例では、投受光器30は環境光(周囲の光)を検出する光センサを有し、この光センサによって検出される環境光の光量に応じて投光部32を調光制御する。具体的には、環境光の光量が少ない(周囲が暗い)場合に、投光部32を減光させる(減光モードに切り替える)。

0037

<内部構成>
図7は、第1実施例における光ビーコン装置10Aの構成図である。図7によれば、光ビーコン装置10Aは、光ビーコン制御機20Aと、投受光器30Aとを備える。

0038

投受光器30Aは、投光部32と、受光部36と、光センサ38とを有する。

0039

投光部32は、複数の発光ダイオード等の発光素子を有して構成され、光ビーコン制御機20Aの制御によってダウンリンク光を発光する。各発光素子は、光ビーコン制御機20Aから入力される制御信号に従って駆動制御されて発光する。

0040

受光部36は、フォトセンサ等の受光素子を有して構成され、車載機54からのアップリンク光を受光する。受光された光信号は、電気信号に変換され、LPF等によって直流成分が除去され、増幅された後、データ信号パルス信号)に復元されて光ビーコン制御機20Aに出力される。

0041

光センサ38は、環境光の光量を検出する光量検出部であり、例えばフォトセンサ等の受光素子を有して構成される。検出した光量は、例えば検出光量に応じたレベル検出信号として、光ビーコン制御機20Aに出力される。

0042

光ビーコン制御機20Aは、操作部110と、表示部120と、通信部130と、処理部200Aと、記憶部300Aとを備える。

0043

操作部110は、例えばボタンスイッチやタッチパネル等の入力装置で実現され、路車間通信システム1の管理者の操作に応じた操作信号を処理部200Aに出力する。表示部120は、例えばLCD等の表示装置で実現され、処理部200Aからの表示信号に従った各種表示を行う。なお、操作部110及び表示部120は、光ビーコン制御機20Aの筐体内に収められており、歩行者等の一般人が操作・視認することはできない。

0044

通信部130は、有線或いは無線通信装置で実現され、所与の通信回線を介して外部装置(主に、交通管制システム等の中央装置)との通信を行う。

0045

処理部200Aは、例えばCPU等の演算装置を有して実現され、記憶部300Aに記憶されたプログラムやデータ、投受光器30Aからの入力データ等に基づいて、光ビーコン制御機20Aの全体制御を行う。また、処理部200Aは、路車間通信制御部210と、調光制御部220Aとを有する。

0046

路車間通信制御部210は、各投受光器30Aと車載機54との間の光通信による路車間通信を制御する。具体的には、中央装置から取得したダウンリンク情報を各投受光器30Aから送信させたり、投受光器30Aが車載機54から受信したアップリンク情報のうち、必要な情報の中央装置への送信等を行う。ダウンリンク情報やアップリンク情報といった路車間通信に係る各種情報は、路車間通信制御情報320として記憶される。

0047

調光制御部220Aは、光センサ38によって検出された環境光の光量に応じて、投光部32を調光制御する。具体的には、環境光の光量を、調光閾値情報330Aとして定められている所定の閾値と比較し、閾値以上ならば通常モードとし、閾値未満ならば減光モードとする。

0048

記憶部300Aは、ROMやRAM、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部200Aが光ビーコン制御機20Aを統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部200Aの作業領域として用いられ、処理部200Aが各種プログラムに従って実行した演算結果が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部300Aには、調光制御プログラム310Aと、路車間通信制御情報320と、調光閾値情報330Aとを格納している。

0049

<処理の流れ>
図8は、調光制御処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部200Aが調光制御プログラム310Aに従った処理を実行することで実現される。また、この処理は、複数の投受光器30Aそれぞれに対して並列に行われる。

0050

図8に示すように、調光制御部220Aは、検出された環境光の光量を所定の閾値と比較し、閾値未満ならば(ステップA1:YES)、減光モードとなっているか否かを判断する。減光モードでないならば(ステップA3:NO)、減光モードに移行し、投受光器30の投光部32を減光させる(ステップA5)。その後、ステップA1に戻り、同様の処理を繰り返す。

0051

また、検出された環境光の光量が所定の閾値以上ならば(ステップA1:NO)、通常モードとなっているか否かを判断する。通常モードでないならば(ステップA7:NO)、通常モードに移行し、投受光器30の投光部32の減光を解除する(ステップA9)。その後、ステップA1に戻り、同様の処理を繰り返す。

0052

[第2実施例]
次に、第2実施例を説明する。以下において、上述の第1実施例と同一の構成要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。

0053

<概要>
第2実施例では、路車間通信に用いられる投受光器30Bの受光部36で受光される光量に応じて、投光部32を調光制御する。具体的には、受光量が少ない(周囲が暗い)場合に、投光部32を減光させる(減光モードに切り替える)。

0054

<内部構成>
図9は、第2実施例における光ビーコン装置10Bの構成図である。図9によれば、光ビーコン装置10Bは、光ビーコン制御機20Bと、投受光器30Bとを備える。

0055

投受光器30Bは、投光部32と、受光部36と、光量判定回路部40とを備える。

0056

光量判定回路部40は、LPF41と、増幅部42とを有し、受光部36における受光量を判定する。すなわち、光量判定回路部40は、受光部36によって受光されて電気信号に変換された信号に対して、LPF41が直流成分を除去し、増幅部42が増幅することで、受光部36における受光量に応じたレベルを検出して、光ビーコン制御機20Bに出力する。

0057

光ビーコン制御機20Bは、操作部110と、表示部120と、通信部130と、処理部200Bと、記憶部300Bとを備える。

0058

処理部200Bは、路車間通信制御部210と、調光制御部220Bとを有する。

0059

調光制御部220Bは、投受光器30Bにおける受光部36の受光量に応じて、投光部32を調光制御する。具体的には、光量判定回路部40によって判定された受光部36の受光量を、調光閾値情報330Bとして定められている所定の閾値と比較し、閾値以上ならば通常モードとし、閾値未満ならば減光モードとする。

0060

記憶部300Bには、調光制御プログラム310Bと、路車間通信制御情報320と、調光閾値情報330Bとが記憶される。

0061

<処理の流れ>
第2実施例における調光制御処理は、上述の第1実施例おける調光制御処理(図8参照)と同様に実行することができるため、ここでの説明は省略する。

0062

[第3実施例]
次に、第3実施例を説明する。なお、以下において、上述の第1、第2実施例と同一の構成要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。

0063

<概要>
第3実施例では、投受光器30の受光部36におけるアップリンク光(光信号)の受光有無に応じて、投光部32を調光制御する。具体的には、アップリンク光を受光していない場合に、投光部32を減光させる(減光モードに切り替える)。

0064

<内部構成>
図10は、第3実施例における光ビーコン装置10Cの構成図である。図10によれば、光ビーコン装置10Cは、光ビーコン制御機20Cと、投受光器30Cとを備える。

0065

投受光器30Cは、投光部32と、受光部36と、受光回路部43と、光量判定回路部44とを備える。

0066

受光回路部43は、直流成分除去部43aと、増幅部43bと、HPF43cと、波形成形部43dとを有し、受光部36で受光されたアップリンク光をデータ信号(パルス信号)に復元する。すなわち、受光回路部43は、受光部36によって受光されて電気信号に変換された信号に対して、直流成分除去部43aが直流成分を除去し、増幅部43bが増幅し、HPF43cが低周波成分を除去し、波形成形部43dがパルス波形への波形成形を行うことで、アップリンク光に含まれるデータ信号(パルス信号)に復元して光ビーコン制御機20Cに出力する。

0067

光量判定回路部44は、絶対値回路45と、平滑化回路46とを有し、受光部36におけるアップリンク光の受光レベルを判定する。すなわち、光量判定回路部44は、受光回路部43によって復元されたデータ信号(パルス信号)に対して、絶対値回路45が全波整流し、平滑化回路46が平滑化を行うことで、アップリンク光の受光レベルを検出して、光ビーコン制御機20Cに出力する。

0068

図11は、光量判定回路部44から出力される検出信号の一例を示す図である。図11の左側は、投光部32がアップリンク光を受光していない(受光強度が弱い)場合を示し、右側は、アップリンク光を受光している(受光強度が強い)場合を示している。また、上から順に、光量判定回路部44への入力信号波形、絶対値回路45の出力信号波形、平滑化回路46の出力信号波形、を示している。

0069

図11に示すように、アップリンク光を受光していない場合には、入力信号振幅が非常に小さく(ほぼゼロに近い)、検出信号のレベル(受光レベル)も非常に小さい(ほぼゼロに近い)。一方、アップリンク光を受光している場合には、入力信号の振幅(波高)は充分大きく、検出信号のレベル(受光レベル)も充分大きい。

0070

図10に戻り、光ビーコン制御機20Cは、操作部110と、表示部120と、通信部130と、処理部200Cと、記憶部300Cとを備える。

0071

処理部200Cは、路車間通信制御部210と、調光制御部220Cとを備える。

0072

調光制御部220Cは、投受光器30Cの受光部36における受光レベルに応じて、投光部32を調光制御する。図11に示したように、アップリンク光を受信中であるか否かによって、光量判定回路部44による検出信号のレベル(受光レベル)が異なる。このため、受光レベルを、調光閾値情報330Cとして定められている所定の閾値と比較することでアップリンク光を受光中か否かを判断し、その判断結果に応じて調光制御を行う。すなわち、受光レベルが所定の閾値以上ならば、アップリンク光を受光中と判断して通常モードとし、閾値未満ならば、アップリンク光を受光中でないと判断して減光モードとする。

0073

記憶部300Cには、調光制御プログラム310Cと、路車間通信制御情報320と、調光閾値情報330Cとが記憶される。

0074

<処理の流れ>
第3実施例における調光制御処理は、上述の第1実施例における調光制御処理(図8参照)と同様に実現できるため、ここでの説明は省略する。

0075

[第4実施例]
次に、第4実施例を説明する。なお、以下において、上述の第1〜第3実施例と同一要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。

0076

<概要>
第4実施例では、時間帯に応じて、投光部32を調光制御する。具体的には、周囲が暗い夜間に、投光部32を減光させる(減光モードに切り替える)。

0077

機能構成
図12は、第4実施例における光ビーコン装置10Dの構成図である。図12によれば、光ビーコン装置10Dは、光ビーコン制御機20Dと、投受光器30Dとを備える。

0078

光ビーコン制御機20Dは、操作部110と、表示部120と、通信部130と、時計部140と、処理部200Dと、記憶部300Dとを備えて構成される。

0079

時計部140は、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間を計時し、計時した現在時刻や経過時間を処理部200Dに出力する。

0080

処理部200Dは、路車間通信制御部210と、調光制御部220Dと、時刻修正部230とを有する。

0081

調光制御部220Dは、時間帯に応じて投光部32を調光制御する。具体的には、時計部140で計時される現在時刻が、減光時間帯情報340で定められている減光時間帯に含まれるならば減光モードとし、減光時間帯に含まれないならば通常モードとする。

0082

減光時間帯情報340は、中央装置等から取得した減光時間管理情報に基づいて更新される、減光時間帯は、例えば「何時何分から何時何分まで」といったように時間帯で定められる。更に、複数の時間帯を定め、これらの時間帯それぞれを採用する。例えば「4月1日から6月30日まで」といったような期間を定めることもできる。

0083

時刻修正部230は、中央装置等の外部から取得した時刻修正指令に従って、時計部140によって計時されている現在時刻を修正する。

0084

記憶部300Dには、調光制御プログラム310Dと、路車間通信制御情報320と、減光時間帯情報340とが記憶される。

0085

<処理の流れ>
図13は、調光処理Dの流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部200Dが、調光制御プログラム310Dに従った処理を実行することで実現される。

0086

図13に示すように、調光制御部220Dは、現在時刻が減光時間帯内であるか否かを判断し、減光時間帯ならば(ステップD1:YES)、減光モードとなっているか否かを判断する。減光モードでないならば(ステップD3:NO)、減光モードに移行し、投受光器30の投光部32を減光させる(ステップD5)。一方、現在時刻が減光時間帯でないならば(ステップD1:NO)、通常モードとなっているか否かを判断する。通常モードでないならば(ステップD7:NO)、通常モードに移行し、投受光器30の投光部32の減光を解除する(ステップD9)。

0087

また、中央装置等の外部装置から減光時間管理情報を受信したならば(ステップD11:YES)、受信した減光時間管理情報に従って、減光時間帯情報340を更新する(ステップD13)。また、中央装置等の外部装置から時刻修正指令を受信したならば(ステップD15:YES)、時刻修正部230が、受信した時刻修正指令に従って、時計部140の計時時刻を修正する(ステップD17)。以上の処理を行うと、ステップD1に戻り、同様の処理を繰り返す。

0088

作用効果
このように、本実施形態の光ビーコン装置10によれば、所定条件に応じて投受光器30の投光部32を調光制御することで、消費電力の低減が図れる。具体的には、第1実施例では、投受光器30Aが有する光センサ38による環境光の光量に応じて、投光部32を調光制御する。すなわち、環境光の光量が少なく周囲が暗い場合に、投光部32を減光させる。また、第2実施例では、受光部36における受光量に応じて投光部32を調光制御する。すなわち、受光量が少なく周囲が暗いとみなせる場合に、投光部32を減光させる。また、第3実施例では、受光部36によるアップリンク光の受光レベルに応じて投光部32を調光制御する。すなわち、アップリンク光の受光レベルが低く車載機54との光通信を行っていないとみなせる場合に、投光部32を減光させる。また、第4実施例では、夜間の時間帯に投光部32を減光させるといったように、時間帯に応じて投光部32を調光制御する。

0089

[変形例]
なお、本発明の適用可能な実施形態は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

0090

(A)調光の段階
例えば、上述の実施形態では、調光を二段階(通常モード、減光モード)としたが、三段階以上としても良い。例えば、三段階とする場合、減光モードを、第1減光モード、第2減光モードといった2つのモードを有するようにし、モードに応じて、発光素子34のグループを単位として発光素子34への印加電圧を異ならせることで、投光部32全体の発光量を調整する。すなわち、第1減光モードでは、グループA,Bの一方のみ、発光素子34への印加電力を低くし、第2減光モードでは、グループA,Bの両方について、発光素子34への印加電力を低くすることで、第2減光モードでは、第1減光モードに比較して、投光部32全体の発光量を低下させる。

0091

(B)発光素子34のグループ分け
また、上述の実施形態では、投光部32における複数の発光素子34を、2つのグループA,Bにグループ分けすることとしたが、3つ以上にグループ分けすることにしても良い。更に、グループ分けした発光素子34の配列順序は上述の列状に限らず、これ以外としても良い。例えば、同心円状にグループA,Bを交互に配列するとしても良いし、グループA,Bをブロックとして千鳥状(ブロック状)に配列するとしても良い。何れにせよ、車両52が、投光領域31内の道路の右寄り/中央/左寄りの何れを走行する場合にも、グループA,Bの両方を通過するような配列であればよい。

0092

1路車間通信システム
10光ビーコン装置
20(20A,20B,20C,20D)光ビーコン制御機
110 操作部、120 表示部、130通信部、140時計部
200(200A,200B,200C,200D) 処理部
210路車間通信制御部
220(220A,220B,220C,220D)調光制御部
300(300A,300B,300C,300D) 記憶部
310(310A,310B,310C,310D) 調光制御プログラム
320 路車間通信制御情報
330(330A,330B,330C)調光閾値情報
340減光時間帯情報
30(30A,30B,30C,30D)投受光器
32投光部、33発光面、34発光素子
36受光部、38光センサ
40 光量判定回路、41LPF、42増幅部
43受光回路部
43a直流成分除去部、43b 増幅部、43cHPF、43d波形成形部
44 光量判定回路部、45絶対値回路、46平滑化回路
54 車載機

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