(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上部に設けられた光ビーコン送受光部との間で光学的な信号の送受を行う送光部及び受光部と、
一定の時間間隔を繰り返し測定するタイマと、
ワイパ位置を検出するワイパ位置検出手段と、
前記タイマの測定による一定時間経過後に前記ワイパ位置検出手段によって検出されたワイパ位置を考慮した所定のタイミングで、データ送信を要求する所定のデータリクエスト信号を前記送光部から送出するリクエスト送出手段と、
前記データリクエスト信号に応じて前記光ビーコン送受光部から送られて来るデータを受信するデータ受信手段と、
を備えることを特徴とする光ビーコン受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が通行する道路の上部空間に設置された光ビーコン装置からのデータを受信する車載用の光ビーコン受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に対して現在地や行先案内、駐車場案内、渋滞、通行規制、ニュース、天気予報等の各種情報を、準マイクロ波ビーコンや光ビーコン、ＦＭ多重放送の無線通信で提供することにより、運転者が各種情報を総合判断しながら目的地に的確な経路で走行できるようにした道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ）が実用化されている。この中で光ビーコンは、赤外線を媒体とした通信方法を採っており、一般道路の上部空間に間隔を置いて光学式車両感知器と光信号の送受光部とを有する光ビーコン装置が設置されている。通行車両が車両感知器の通信領域に差し掛かったときに、この光ビーコン装置の送受光部から車載の光ビーコン受信機の受光部に対して各種の情報を送るダウンリンクを行っている。このダウンリンクにより得られる各種情報としては、約３０ｋｍ先から後方約１ｋｍまでの範囲に含まれる渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報、駐車場情報等が含まれる。また、走行車両から光ビーコン装置に対して、車両のＩＤ番号を含むデータリクエスト信号を送ってアップリンクを行うことにより、精度の高いリンク旅行時間の計測を行うことも可能となっており、これにより、車載のナビゲーション装置による動的経路誘導に必要な渋滞時間情報を受信することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車載の光ビーコン受信機の送光部および受光部は、フロントガラスの内側のダッシュボード上に設置されることが多く、フロントガラスを通してデータリクエスト信号や各種データの送受が行われている。そのため、降雨時にワイパ装置を動作させた状態でアップリンクのためのデータリクエスト信号を上述した送光部から送出しようとすると、このデータリクエスト信号が動作中のワイパアームによって遮断されて光ビーコン装置の送受光部に到達しない場合が生じる。また、車内の受光部で受信するデータについても同様であり、ダウンリンクのデータがワイパアームによって遮断されて、車内の受光部に到達しない場合が生じる。
【０００４】
一般に、車載の光ビーコン受信機は、約３．５ｍの通信領域を通過するわずかな時間内に、ダウンリンクによるデータを少なくとも２回受信できるように設計されているが、ワイパアームによるデータリクエスト信号あるいはデータの送受信の遮断が重なれば、車両が上述した通信領域を通過する間にデータを受信できない場合も考えられる。また、ワイパアームのみならず、フロントガラス表面に付着する雨滴が多い場合にも、送受される光信号が散乱によって妨害されることになり、高い通信品質を維持するためには好ましくない。このように、降雨時にはワイパアームによる信号遮断のみならず、フロントガラスに付着する雨滴によっても通信状態が悪化する。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は降雨時の通信状態を向上させることができる光ビーコン受信機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の光ビーコン受信機は、車両のワイパ位置をワイパ位置検出手段によって検出し、この検出したワイパ位置を考慮したタイミングで、データリクエスト信号の送信とこれに応じたデータの受信を行っているため、ワイパ装置が作動した場合であっても送受される光信号を遮断することがなく、降雨時の通信状態を向上させることができる。
【０００７】
具体的には、上述したリクエスト信号は、受光部に到達する光強度が所定値以上になった後、すなわち光ビーコン装置の通信領域に車両が進入したときに、ワイパ位置を考慮したタイミングで送出するのが望ましい。あるいは、一定の時間間隔毎に、ワイパ位置を考慮したタイミングで送出するのが望ましい。これらのタイミングでデータリクエスト信号を送出することにより、ワイパ装置が作動していないときは従来と同じようにデータ等の送受が可能となり、ワイパ装置が作動しているときは動いているワイパアームを避けるようにしてデータ等の送受が可能となる。
【０００８】
特に、データリクエスト信号送信は、ワイパ位置が光信号の送受領域を通過したことを検出したときに送出するようにすれば、ワイパ装置によって雨滴を拭き取った状態でデータ等の送受を行うことができるため、降雨時の通信状態をさらに向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した光ビーコン受信機は、ワイパアームの位置を検出するワイパポジションセンサを備えており、これによって検出したワイパアームの位置がデータ等の送受を遮断しないようなタイミングでデータリクエスト信号を送出することに特徴がある。以下、一実施形態の光ビーコン受信機について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明を適用した一実施形態の光ビーコン受信機の構成を示す図である。同図に示す光ビーコン受信機１は、所定の通信プロトコルにしたがって道路上のサインポストから所望の各種情報を受信するためのものであり、送光部１０、受光部１２、ワイパポジションセンサ１４、タイマ１６、コントローラ１８を含んで構成されている。
【００１１】
送光部１０は、図２に示すように車両のフロントガラス２０の内側のダッシュボード上に設置されており、道路の上部空間に設けられたサインポスト３０に向けて光信号を送出する。このサインポスト３０は、光学式車両感知器と光信号の送受光部を含んだ光ビーコン装置であって、車両が図２に示す通信領域Ａに進入したときに車両に備わった送光部１０および受光部１２との間で光信号の送受が行われるものであり、図示しないＶＩＣＳセンタから送られる各情報を車両に送信する。受光部１２は、送光部１０と同様に、車両のフロントガラス２０の内側のダッシュボード上に設置されており、サインポスト３０から送出される光信号を受信する。
【００１２】
ワイパポジションセンサ１４は、フロントガラス２０の外側に設けられたワイパ装置のワイパ位置、具体的にはワイパアームの位置を検出する。例えば、図３に示すように、回転中心から延びたワイパアーム２２の位置を検出する。このワイパアーム２２の位置検出は、機械的にオンオフされる電気接点をワイパアーム２２自体あるいはこれを駆動するリンク機構等に取り付けることにより行うことができる。あるいは、光学的検出装置を用いて、例えばホトカプラの発光部と受光部間をワイパアーム２２自体あるいはこれと連動する部材が遮ったことを検出することにより、ワイパアーム２２の位置を検出するようにしてもよい。タイマ１６は、送光部１０から一定時間毎にデータリクエスト信号を送出する場合に、この一定時間を計測する。
【００１３】
コントローラ１８は、アップリンクのために送光部１０からデータリクエスト信号を送出するとともに、ダウンリンクによって受光部１２に送られてくる各種のデータを受信するための制御を行っている。データリクエスト信号に応じて受信した各種のデータはナビゲーション装置２に送られ、ナビゲーション装置２では、各種データを表示部（図示せず）から表示したり、この各種データに含まれる渋滞旅行時間情報を抽出して動的経路誘導処理に利用するといった各種の処理を行う。
【００１４】
上述したワイパポジションセンサ１４がワイパ位置検出手段に、コントローラ１８がリクエスト送出手段、データ受信手段、光強度検出手段にそれぞれ対応している。
【００１５】
本実施形態の光ビーコン受信機１はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。図４は、光ビーコン受信機１の動作手順を示す流れ図であり、一例として走行してきた車両が図２に示す通信領域Ａに進入して、受光部１２で受光する光信号強度が一定値以上になったときにデータリクエスト信号を出力する場合の動作が示されている。
【００１６】
コントローラ１８は、受光部１２によって受信される光信号の強度が一定値以上であるか否かを常時監視している（ステップ４００）。サインポスト３０からはダウンリンクによって渋滞情報等の一般情報が送出されるため、道路を走行中の車両が図２に示す通信領域Ａに進入すると、車両内の受光部１２によって受光される光信号の強度が大きくなる。このようにして光信号強度が一定値以上になると、次にコントローラ１８は、ワイパ装置が作動中か否かを調べ（ステップ４０１）、作動中である場合にはワイパポジションセンサ１４の出力に基づいてワイパアーム２２の位置を検出する（ステップ４０２）。ワイパ装置が作動中であるか否かは運転者によって操作されるワイパスイッチ（図示せず）の状態を調べることによって判断でき、ワイパスイッチが低速動作位置、高速動作位置あるいは間欠動作位置のいずれかにある場合には動作中であると判断される。
【００１７】
次に、コントローラ１８は、検出したワイパアーム２２の位置が通信可能位置にあるか否かを調べる（ステップ４０３）。図２に示すように車両が道路上を進行していって本実施形態の光ビーコン受信機１とサインポスト３０との間で通信を行う場合に、車両が図２に示す通信領域Ａを通過する際に光信号が送受される可能性のある領域を図３に示す領域Ｃ（光信号の送受領域）とすると、この送受領域Ｃを遮らない位置にワイパアーム２２があるかどうかが判断される。
【００１８】
ワイパアーム２２の位置が通信可能位置にある場合、あるいはワイパ装置が作動中でない場合（ステップ４０１で否定判断した場合）には、次にコントローラ１８は、送光部１０からサインポスト３０に向けて、自車のＩＤ番号を含むデータリクエスト信号を送出してアップリンクを行い（ステップ４０４）、ダウンリンクによって送られてくるデータ受信待ちの状態となる（ステップ４０５）。その後、データリクエスト信号に応じて送られてくる各種情報を含むデータを受信し（ステップ４０６）、アップリンクに対応した各種情報の受信が終了する。
【００１９】
このように、本実施形態の光ビーコン受信機１は、走行中の車両がサインポスト３０の通信領域に進入して、受信する光信号の強度が一定値以上になったときに、ワイパ装置が作動中でない場合には直ちにデータリクエスト信号を送出し、ワイパ装置が作動中の場合にはワイパアーム２２が送受される光信号を遮断しない位置にあるときにデータリクエスト信号を送出する。したがって、降雨時にワイパ装置が作動している場合であっても、送光部１０および受光部１２とサインポスト３０との間で送受される光信号（データリクエスト信号やこれに応じて送られてくるデータ）が、動いているワイパアーム２２によって遮断されることはなく、降雨時の通信状態を向上させることができる。
【００２０】
図５は、光ビーコン受信機１の他の動作手順を示す流れ図であり、一例として車両が一定時間毎にデータリクエスト信号を送出して、これに応じたデータが送られてきたときにこれを受信する場合の動作が示されている。
【００２１】
コントローラ１８は、タイマ１６を監視しており、前回データリクエスト信号を送出してから一定時間が経過したか否かを判定する（ステップ５００）。例えばタイマ１６からは一定時間毎にタイムアップ信号が出力され、このタイムアップ信号を検出すると、次にコントローラ１８は、ワイパ装置が作動中か否かを調べ（ステップ５０１）、作動中である場合にはワイパポジションセンサ１４の出力に基づいてワイパアーム２２の位置を検出し（ステップ５０２）、ワイパアーム２２が通信可能位置にあるか否かを調べる（ステップ５０３）。上述したように、例えば図２に示す領域Ｃを遮らない位置にワイパアーム２２があるかどうかが判断される。
【００２２】
ワイパアーム２２の位置が通信可能位置にある場合、あるいはワイパ装置が作動中でない場合（ステップ５０１で否定判断した場合）には、次にコントローラ１８は、送光部１０からサインポスト３０に向けて、自車のＩＤ番号を含むデータリクエスト信号を送出してアップリンクを行い（ステップ５０４）、このデータリクエスト信号に対する応答があるか否かを監視する（ステップ５０５）。走行中の車両が図２に示す通信領域Ａの範囲にいない場合には、当然ながらサインポスト３０からの応答がないため、ステップ５００（一定時間経過したか否かの判定）に戻って処理が繰り返される。また、走行中の車両が図２に示す通信領域Ａに進入すると、ステップ５０４で送出したデータリクエスト信号に対する応答があるため、送られてくる各種情報を含むデータを受信して（ステップ５０６）、アップリンクに応じた各種情報の受信が終了する。
【００２３】
このように、本実施形態の光ビーコン受信機１は、走行中の車両が一定時間間隔毎に、ワイパ装置が作動中でない場合には直ちにデータリクエスト信号を送出し、ワイパ装置が作動中の場合にはワイパアーム２２が送受される光信号を遮断しない位置にあるときにデータリクエスト信号を送出する。したがって、降雨時にワイパ装置が作動している場合であっても、送光部１０および受光部１２とサインポスト３０との間で送受される光信号がワイパアーム２２によって遮断されることはなく、降雨時の通信状態を向上させることができる。
【００２４】
次に、データリクエスト信号やこれに対応する各種情報を含むデータの送受を遮断しないワイパアーム２２の位置について具体例をあげて説明する。図６は、ワイパアーム２２が光信号の送受領域Ｃを通過した位置にある状態を示す図である。図６（Ａ）は、待機位置で停止していたワイパアーム２２が作動して、送受領域Ｃを通過した直後のワイパアーム２２の位置を示している。コントローラ１８は、ワイパポジションセンサ１４によってワイパアーム２２がこの位置に達したことを検出し、このときに上述したステップ４０３あるいは５０３において、通信可能位置にワイパアーム２２があるものとして判断する。このように、ワイパアーム２２が通過した直後のタイミングで、データリクエスト信号の送出とこれに対応したデータの受信を行うようにすれば、フロントガラス２０の表面に付着した雨滴の量が最も少ないときにデータ等の送受を行うことができるため、雨滴によって生じる光の散乱を低減することができ、降雨時の通信状態をさらに向上させることができる。
【００２５】
また、図６（Ｂ）は、作動中のワイパアーム２２が待機位置に戻るために、送受領域Ｃを通過した直後のワイパアーム２２の位置を示している。フロントガラス２０の表面に付着した雨滴の量が最も少ないときにデータ等の送受を行うことができる点は図６（Ａ）に示した場合と同様であり、降雨時の通信状態をさらに向上させることができる。
【００２６】
ところで、図６（Ａ）あるいは（Ｂ）に示したように、ワイパアーム２２が送受領域Ｃを通過した直後の位置にあることを検出しようとすると、ワイパアーム２２の移動方向も検出する必要があるため、コントローラ１８の処理の負担が重くなる。このため、図６（Ａ）に示すように送受領域Ｃを通過した直後の位置を検出する代わりに、ワイパアーム２２が上端部（待機位置から最も遠い位置）に達したことを検出するようにしてもよい。ワイパアーム２２が上端位置にあるか否かを検出する場合にはワイパアーム２２の移動方向を考慮する必要がないため、コントローラ１８の処理の負担が軽減される。あるいは、図６（Ｂ）に示すように待機位置に戻るために送受領域Ｃを通過した直後の位置を検出する代わりに、ワイパアーム２２が待機位置に戻ったことを検出するようにしてもよい。この場合にもワイパアーム２２の移動方向を考慮する必要がないため、コントローラ１８の処理の負担を軽減することができる。しかも、ワイパアーム２２が待機位置にある場合にはワイパ装置が作動していない状態も含まれるため、上述したステップ４０１、５０１の処理（ワイパ作動中か否かの判定処理）を省くことができる。
【００２７】
また、上述したように、ワイパアーム２２が特定の位置にあるときに通信が可能であると判断してデータリクエスト信号を送出する場合の他に、送受される光信号を遮断する領域にワイパアーム２２がないことを検出したときにデータリクエスト信号を送出するようにしてもよい。すなわち、ワイパアーム２２が部分的に送受領域Ｃと重なっていないことを検出したときに、正確にはデータリクエスト信号を送信してから所望のデータ受信が終了するまでの時間を考慮して、送受領域Ｃを含む一回り広い領域とワイパアーム２２が部分的に重なっていないことを検出したときに、データリクエスト信号を送出するようにしてもよい。特に、ワイパ装置に間欠動作をさせる場合には、ワイパアーム２２が待機位置以外の所定位置にあることを検出しようとすると、データリクエスト信号を送出するまでに数秒間待たなければならない場合も生じるため、データリクエスト信号を送出しない領域を設定して、ワイパアーム２２がこの領域にないときにデータリクエスト信号を送出することが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、車両のワイパ位置を検出し、この検出したワイパ位置を考慮したタイミングでデータリクエスト信号の送信とこれに応じたデータの受信を行っているため、ワイパ装置が作動した場合であっても送受される光信号が遮断されることはなく、降雨時の通信状態を向上させることができる。
【００２９】
特に、ワイパ位置が光信号の送受領域を通過して雨滴を拭き取った状態でデータリクエスト信号を送出するようにすれば、雨滴による光信号の散乱を低減することが可能となり、降雨時の通信状態をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施形態の光ビーコン受信機の構成を示す図である。
【図２】車両に設置された送光部および受光部とサインポストとの位置関係を示す図である。
【図３】ワイパアームと光信号の送受領域の関係を示す図である。
【図４】本実施形態の光ビーコン受信機の動作手順を示す流れ図である。
【図５】本実施形態の光ビーコン受信機の他の動作手順を示す流れ図である。
【図６】ワイパアームが光信号の送受領域を通過した状態を示す図である。
【符号の説明】
１  光ビーコン受信機
２  ナビゲーション装置
１０  送光部
１２  受光部
１４  ワイパポジションセンサ
１６  タイマ
１８  コントローラ
２２  ワイパアーム
３０  サインポスト
【図１】
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【図２】
0003581771.tif 000003
【図３】
0003581771.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003581771.tif 000006
【図６】
0003581771.tif 000007