(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両から送信されたアップリンク情報を構成する光信号であるアップリンク光を受光すると共にノイズ光も受光する受光部と、この受光部から出力された出力信号を処理する制御部と、を備えた光ビーコンであって、
前記制御部は、
前記アップリンク光と前記ノイズ光とのうち、前記アップリンク光による前記出力信号からは前記アップリンク情報を取得可能である通信処理部と、
前記出力信号に基づいて車両の位置特定用の位置情報を求め、当該位置情報の読み込み要求を前記通信処理部に対して行うサブ処理部と、
前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報、及び、前記アップリンク情報に基づいてダウンリンク情報を生成するメイン処理部と、
を備え、
前記通信処理部は、前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を前記メイン処理部に取得させるための割り込み処理を、当該メイン処理部に対して行うことができ、
前記通信処理部は、前記アップリンク情報を取得する時間内にされた前記読み込み要求に応じた前記位置情報を読み込み、読み込んだ当該位置情報又は当該位置情報に基づく情報を前記メイン処理部に取得させるための前記割り込み処理を行う、
を特徴とする光ビーコン。
【請求項２】
前記アップリンク情報、及び、前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記通信処理部は、前記アップリンク情報を取得すると、当該アップリンク情報と、前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報とを、前記記憶部に記憶させる請求項１に記載の光ビーコン。
【請求項３】
前記メイン処理部は、前記割り込み処理がされると、前記記憶部に記憶されている前記アップリンク情報と、前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報とを、１回のアクセスで、読み込む請求項２に記載の光ビーコン。
【請求項４】
前記通信処理部は、前記読み込み要求に応じて読み込んだ複数の前記位置情報に基づいて代表的な一つの位置情報を生成し、この代表的な一つの位置情報を前記位置情報に基づく情報として前記メイン処理部に取得させるための前記割り込み処理を行う請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ビーコン。
【請求項５】
前記サブ処理部によって求められる前記位置特定用の位置情報は、道路上での車両の位置を特定した結果の情報である請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ビーコン。
【請求項６】
前記サブ処理部によって求められる前記位置特定用の位置情報は、道路上での車両の位置を前記通信処理部によって特定させるための情報であり、
前記通信処理部は、前記サブ処理部による前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報を、前記道路上での車両の位置を特定した位置情報に変換し、この変換した位置情報又はこの変換した位置情報に基づく情報を前記メイン処理部に取得させるための前記割り込み処理を行う請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ビーコン。
【請求項７】
前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記通信処理部は、前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報及び前記アップリンク情報を、前記記憶部の既定の記憶領域に記憶させ、
前記メイン処理部は、前記通信処理部によって前記割り込み処理がされると、前記規定の記憶領域に記憶されている前記情報を１回のアクセスで読み込む請求項１〜６のいずれか一項に記載の光ビーコン。
【請求項８】
前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記通信処理部は、前記出力信号に基づいてアップリンク情報の受信中であるか否かを判定すると共に、受信中であると判定すると、当該受信中にのみ前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を、前記記憶部に記憶させ、
前記メイン処理部は、前記通信処理部によって前記割り込み処理がされると、前記記憶部に記憶させた前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を読み込む請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ビーコン。
【請求項９】
前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報を記憶させる記憶領域を有している記憶部を更に備え、
前記通信処理部は、前記アップリンク情報を取得し、前記メイン処理部における割り込み処理が行われると、前記記憶領域の情報をクリアする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光ビーコン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビーコンに関するものであり、特に、車両から送信されたアップリンク光から、その車両の位置を特定する機能を備えている光ビーコンに関するものである。
【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、光ビーコンが既に展開されている。この光ビーコンは、近赤外線を通信媒体とした光通信を採用しており、車両（車載機）との双方向通信が可能である。具体的には、車両が有する旅行時間情報等を含むアップリンク情報が、車両から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、光ビーコンから車両に送信される。
【０００３】
かかる光ビーコンを用いた路車間通信システムでは、光ビーコンが車両の位置を特定し、その特定した位置から下流側の所定位置（例えば、交差点の手前に設けられた停止線）までの「距離情報」を生成し、この情報をダウンリンク情報に含ませ、この情報を受信した車両は、前記距離情報を利用して、停止線の手前で停止するように制動制御したり、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制御を行うことができる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
このような安全運転支援を行うためには、光ビーコンは、走行する車両の位置を精度よく特定する必要がある。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それぞれに対応してアップリンク光を受光する複数の受光部（フォトダイオード）を備えた光ビーコンを提案している（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
このような、複数の分割領域に対応する複数の受光部を備えた光ビーコンの制御機によれば、例えば、１つのアップリンク光を受光した複数の受光部の受光レベルの比率等を算出することにより、そのアップリンク光が送信された瞬間の車両の位置、つまり、アップリンク送信位置を特定することが可能となる。なお、このように光ビーコンによる車両の位置の特定を、位置標定ともいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９３６６０号公報
【特許文献２】特開２００７−３１７１６６号公報
【特許文献３】特開２００８−１８６３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図７は、従来の光ビーコンが有している制御機８１のブロック図である。この制御機８１は、メイン処理装置８２（以下、「メインＣＰＵ８２」と称する。ＣＰＵはCentral Processing Unit）、サブ処理装置８３（以下、「サブＣＰＵ８３」と称する）、プログラマブルロジックデバイス８４（以下、「ＰＬＤ８４」と称する）及び通信制御用回路部８５を備えている。
【０００８】
前記のような光ビーコンによる位置標定は、サブＣＰＵ８３によって行われ、サブＣＰＵ８３が位置標定の結果を得ると、その結果を、ＰＬＤ８４を経由してメインＣＰＵ８２に通知している。
サブＣＰＵ８３は位置標定の結果を取得する毎に、その結果をメインＣＰＵ８２に対して通知するが、このためには、サブＣＰＵ８３からＰＬＤ８４を通じてメインＣＰＵ８２へ割り込みを行う必要がある。この割り込み周期は、サブＣＰＵ８３の作動条件によって変動するが、２００〜３００マイクロ秒程度となる。
【０００９】
一方、メインＣＰＵ８２は、路車間通信のための処理として、受光したアップリンク光からアップリンク情報を取得する処理や、ダウンリンクの切り替え処理等を行う。
メインＣＰＵ８２は、アップリンク情報及びサブＣＰＵ８３から取得した位置標定の結果の情報等を用いて、ダウンリンク情報を生成し、通信制御用回路部８５及びビーコンヘッド８６を通じて、その情報を車両８７に対して送信する。
【００１０】
前記のとおり、メインＣＰＵ８２はダウンリンクの切り替え処理を行うが、この切り替え時間について、光学式車両感知器（光ビーコン）の「近赤外線式インタフェース規格」によれば、８±２ミリ秒という条件を満たすことが必要とされている。
このようなダウンリンクの切り替え処理を所定の処理時間内に行う必要がある上に、前記のようなサブＣＰＵ８３からの割り込みが、例えば、２００〜３００マイクロ秒の周期で頻繁に発生すると、メインＣＰＵ８２の処理に遅延が生じ、前記条件を満たすことが困難となる。
【００１１】
さらに、車両８７から正規のアップリンク光が送信されていない場合であっても、ビーコンヘッド８６の受光部は、反射光等のノイズ光を受光することが考えられる。この場合、このノイズ光に基づく信号が受光部から出力され、サブＣＰＵ８３がこの出力信号の処理を行い、前記のような割り込みをメインＣＰＵ８２に対して行うと、メインＣＰＵ８２における負荷がさらに増し、メインＣＰＵ８２が本来行うべき必要な処理が遅延するという問題点がある。なお、反射光としては、太陽光による反射光や、光ビーコンのダウンリンク光による反射光等が考えられる。
【００１２】
そこで、本発明は、メインＣＰＵへの負荷をできるだけ軽減して、必要な情報をメインＣＰＵに通知することが可能となる光ビーコンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）本発明は、車両から送信されたアップリンク情報を構成する光信号であるアップリンク光を受光すると共にノイズ光も受光する受光部と、この受光部から出力された出力信号を処理する制御部とを備えた光ビーコンであって、前記制御部は、前記アップリンク光と前記ノイズ光とのうち、前記アップリンク光による前記出力信号からは前記アップリンク情報を取得可能である通信処理部と、前記出力信号に基づいて車両の位置特定用の位置情報を求め、当該位置情報の読み込み要求を前記通信処理部に対して行うサブ処理部と、前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報、及び、前記アップリンク情報に基づいてダウンリンク情報を生成するメイン処理部とを備え、前記通信処理部は、前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を前記メイン処理部に取得させるための割り込み処理を、当該メイン処理部に対して行うことができ、前記通信処理部は、前記アップリンク情報を取得する時間内にされた前記読み込み要求に応じた前記位置情報を読み込み、読み込んだ当該位置情報又は当該位置情報に基づく情報を前記メイン処理部に取得させるための前記割り込み処理を行う。
【００１４】
本発明によれば、通信処理部は、アップリンク情報の取得中に読み込み要求に応じて読み込んだ位置情報又はこの位置情報に基づく情報を、メイン処理部に取得させるための割り込み処理を、メイン処理部に対して行うので、アップリンク光以外の光に基づくメイン処理部への割り込みを無くすことができ、メイン処理部の負荷を従来に比べて軽減することが可能となる。
例えば、受光部がアップリンク光以外の光としてノイズ光を受け、この受光部からの出力信号に基づいてサブ処理部が何らかの情報を求め、その情報の読み込み要求を通信処理部に対して行ったとしても、通信処理部は、そのノイズ光からはアップリンク情報を取得することができないことから、このノイズ光により求められた情報をメイン処理部に取得させるための割り込み処理を、メイン処理部に対して行わない。この結果、メイン処理部の負荷を従来に比べて軽減することが可能となる。
なお、前記「位置情報に基づく情報」としては、例えば、代表的な位置情報がある。
【００１５】
（２）また、光ビーコンは、前記アップリンク情報、及び、前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を記憶する記憶部を更に備え、前記通信処理部は、前記アップリンク情報を取得すると、当該アップリンク情報と、前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報とを、前記記憶部に記憶させるのが好ましい。
この場合、メイン処理部に対して１回の割り込み処理がされると、メイン処理部は、アップリンク情報と、位置情報又はこの位置情報に基づく情報とを、１回のアクセスで、又は、２回のアクセスで読み込み、メイン処理部に対する割り込み処理の回数を減らすことができ、メイン処理部の負荷を軽減することが可能となる。
（３）このように１回又は２回のアクセスで読み込むことができるが、前記メイン処理部は、前記割り込み処理がされると、前記記憶部に記憶されている前記アップリンク情報と、前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報とを、１回のアクセスで、読み込むのが特に好ましく、これにより、メイン処理部の負荷をより一層軽減することが可能となる。
【００１６】
（４）また、通信処理部は、アップリンク情報の取得中に、サブ処理部によって複数回にわたって読み込み要求がされることが考えられる。
そこで、前記通信処理部は、前記読み込み要求に応じて読み込んだ複数の前記位置情報に基づいて代表的な一つの位置情報を生成し、この代表的な一つの位置情報を前記位置情報に基づく情報として前記メイン処理部に取得させるための前記割り込み処理を行うのが好ましい。
この場合、通信処理部によって代表的な一つの位置情報が生成され、この代表的な一つの位置情報をメイン処理部に取得させるための割り込み処理が行われるので、メイン処理部は、全ての位置情報を読むのではなく、この代表的な一つの位置情報を読めば良い。
【００１７】
（５）また、前記サブ処理部によって求められる前記位置特定用の位置情報を、道路上での車両の位置を特定した結果の情報とすることができ、この場合、道路上における車両の位置を特定した結果の情報は、サブ処理部によって求められ、メイン処理部が、その情報を求める必要が無く、メイン処理部の負担を軽減することが可能となる。
【００１８】
（６）または、前記サブ処理部によって求められる前記位置特定用の位置情報は、道路上での車両の位置を前記通信処理部によって特定させるための情報であり、前記通信処理部は、前記サブ処理部による前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報を、前記道路上での車両の位置を特定した位置情報に変換し、この変換した位置情報又はこの変換した位置情報に基づく情報を前記メイン処理部に取得させるための前記割り込み処理を行うことができる。
この場合、道路上における車両の位置を特定した結果の情報は、通信処理部によって求められ、メイン処理部が、その情報を求める必要が無く、メイン処理部の負担を軽減することが可能となる。
【００１９】
（７）また、光ビーコンは、前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を記憶する記憶部を更に備え、前記通信処理部は、前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報及び前記アップリンク情報を、前記記憶部の既定の記憶領域に記憶させ、前記メイン処理部は、前記通信処理部によって前記割り込み処理がされると、前記規定の記憶領域に記憶されている前記情報を１回のアクセスで読み込むのが好ましい。
この場合、メイン処理部は、割り込み要求を受けると、既定の記憶領域に格納されている情報を読み込むことで、アップリンク情報と位置情報とを１回のアクセスで取得することが可能となる。
【００２０】
（８）また、光ビーコンは、前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を記憶する記憶部を更に備え、前記通信処理部は、前記出力信号に基づいてアップリンク情報の受信中であるか否かを判定すると共に、受信中であると判定すると、当該受信中にのみ前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を、前記記憶部に記憶させ、前記メイン処理部は、前記通信処理部によって前記割り込み処理がされると、前記記憶部に記憶させた前記位置情報又はこの位置情報に基づく情報を読み込むのが好ましい。
この場合、ノイズ光に基づいてサブ処理部が生成した情報は、記憶部に記憶されることがない。
【００２１】
（９）また、光ビーコンが、前記読み込み要求に応じて読み込んだ前記位置情報を記憶させる記憶領域を有している記憶部を更に備えている場合、この記憶領域は有限であることから、前記通信処理部は、前記アップリンク情報を取得し、前記メイン処理部における割り込み処理が行われると、前記記憶領域の情報をクリアするのが好ましい。
この場合、新たに求められる位置情報のための記憶領域を確保することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、通信処理部は、アップリンク情報の取得中に読み込み要求に応じて読み込んだ位置情報又はこの位置情報に基づく情報を、メイン処理部に取得させるための割り込み処理を、メイン処理部に対して行うので、アップリンク光以外の光に基づくメイン処理部への割り込みを無くすことができ、メイン処理部の負荷を従来に比べて軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の光ビーコン及びその通信領域を示す側面図である。
【図２】光ビーコンの受光部及び制御機の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】通信処理部が処理する信号の説明図である。
【図４】メインＣＰＵから見た場合の記憶装置における記憶情報の説明図である。
【図５】メインＣＰＵから見た場合の記憶装置における記憶情報の説明図である。
【図６】車両進行方向を横軸とした場合の受光部の受光レベルの分布図である。
【図７】従来の光ビーコンが有している制御機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
〔光ビーコンの全体構成〕
図１は、本発明の光ビーコン及びその通信領域を示す側面図である。光ビーコン１は、ビーコンヘッド（投受光器）２と、このビーコンヘッド２に接続された制御機３とを備えている。
ビーコンヘッド２は、フォトダイオード（ＰＤ）による構成される複数の受光部４と、発光ダイオード（ＬＥＤ）により構成される投光部５とを有しており、これらは筐体６の内部に収納されている。なお、本実施形態では、４つの受光部４が設けられており、これら受光部４をＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４とする。
【００２５】
投光部５は、近赤外線よりなるダウンリンク光ＤＯ（ダウンリンク情報を構成する光信号）を通信領域に投光（送信）する。
また、複数の受光部４（ＰＤ１〜ＰＤ４）それぞれは、車両８（車載機９）から送信された近赤外線よりなるアップリンク光ＵＯ（アップリンク情報を構成する光信号）を受光するものであり、アップリンク領域ＵＡの分割領域ＵＡ１〜ＵＡ４に対応して設けられている。また、受光部４は、集光レンズを有しており、車載機９からのアップリンク光ＵＯは、この集光レンズによって集光され、複数の受光部４（ＰＤ１〜ＰＤ４）の受光面の一部分にスポット光として照射される。
【００２６】
制御機３は、プロセッサ部７及び記憶装置１４を有するマイコンからなり、アップリンク光ＵＯを受けた受光部４（ＰＤ１〜ＰＤ４）から出力される出力信号を処理し、また、生成したダウンリンク情報をダウンリンク光ＤＯとして投光部５から送信する処理を行う。なお、記憶装置１４は、プロセッサ部７（後述の通信処理部１３）が有する内部メモリや、ＳＤＲＡＭ、ＳＲＡＭとすることができる。
このように、制御機３は、ビーコンヘッド２を通じた車載機９との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有している。さらに、制御機３は、車載機９からのアップリンク光ＵＯを受光部４が受光した瞬間の車載機９（車両８）の位置（アップリンク受信位置ともいう）を特定するための位置特定機能も有している。これら機能は、制御機３の記憶装置に格納させたコンピュータプログラムをプロセッサ部７が実行することにより、実現される。
【００２７】
４つの受光部４（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。例えば、最も上流側に位置する分割領域ＵＡ４内で車載機９から送信されたアップリンク光ＵＯ（前記スポット光）は、主として、この分割領域ＵＡ４に対応する受光部ＰＤ４によって受光される。したがって、アップリンク光ＵＯを受光した受光部４（ＰＤ１〜ＰＤ４）それぞれの出力信号を、プロセッサ部７が演算処理することで、そのアップリンク光ＵＯを受光した瞬間の車載機９の位置を特定することが可能となる。
なお、このような車両の位置特定の手法は、様々な手法が採用可能であり、例えば、前記特許文献３（特開２００８−１８６３４９号）に記載されている手法、又は、特開２０１２−８４０７２号公報に記載されている手法によることが可能である。
なお、受光部４及び制御器３の構成を説明すると共に、特開２０１２−８４０７２号公報に記載されている手法を簡単に説明する。
【００２８】
図２は、受光部４及び制御機３の構成の一例を示すブロック図である。４つの受光部４（ＰＤ１〜ＰＤ４）それぞれは、互いに独立して機能するフォトダイオードからなり、これらＰＤ１〜ＰＤ４を近接させてビーコンヘッド２内に配置されており、ＰＤ１〜ＰＤ４はそれぞれ道路側の分割領域ＵＡ１〜ＵＡ４（図１参照）に対応している。
図１において、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。
【００２９】
ＰＤ１〜ＰＤ４それぞれは、アップリンク光ＵＯを受光するとその受光レベルに応じた信号を出力する。また、ビーコンヘッド２は、ＰＤ１〜ＰＤ４それぞれから出力された信号（電圧）を増幅する増幅回路及びこれら信号を加算する加算回路等を有している。
ＰＤ１〜ＰＤ４それぞれの受光レベルをＶ１〜Ｖ４とする。図６は、車両進行方向を横軸とした場合のＰＤ１〜ＰＤ４の受光レベルの分布図である。Ａｊは、分割領域ＵＡ１〜ＵＡ４それぞれを細分化した細分エリアを示す（ｊ＝１〜１０）。Ｌｋは、各Ａｊに定義した代表点である。図６に示すように、受光レベルＶ１〜Ｖ４それぞれは、裾野が広がった山型の分布となり、隣接するＰＤｉ，ＰＤｉ＋１同士では、最大幅の約半分の領域で互いに重複するようになる。
そこで、この分布特性を利用し、分割領域それぞれの境界位置と、各境界位置間の距離を細分した細分エリアＡｊを定義している。例えば、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分割領域を細分している。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の比率を利用することにより、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る。そして、本実施形態では、各細分エリアＡｊの下流端位置をその細分エリアの代表点Ｌｋ（ｋ＝０〜９）と定義している。本実施形態では、１０の細分エリアに分割されており、１０の代表点が定義されている。なお、代表点Ｌｋは、各細分エリアＡｊの下流端位置以外の位置であってもよく、上流側端位置であってもよい（ｋ＝１〜１０）。
【００３０】
このように定義された分割領域（細分エリアＡｊ）における、アップリンク光の受信位置（つまり、車載機９の位置）の特定方法は、次のようにして行われる。制御機３は、既定の判定基準に基づいて１つのＡｊの代表点Ｌｋを、車両からのアップリンク光の受信位置として特定する。例えば、制御機３において、受光レベルＶ３，Ｖ４が取得され、この比Ｖ４／Ｖ３が、比率ｍ１／ｍ２以上である場合（ｍ１／ｍ２≦Ｖ４／Ｖ３）、アップリンク光の受信位置をＡ１の範囲とみなし、このＡ１の代表点Ｌ９を車両の位置として特定する。
以上のように、アップリンク光ＵＯを受光した受光部４（ＰＤ１〜ＰＤ４）それぞれの出力信号（受光レベル）を、プロセッサ部７が演算処理することで、そのアップリンク光ＵＯを受光した時点の車載機９の位置を特定することが可能となる。
【００３１】
プロセッサ部７は、メイン処理部１１、サブ処理部１２及び通信処理部１３を備えている。メイン処理部１１及びサブ処理部１２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）からなり、通信処理部１３は、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）からなる。以下では、メイン処理部１１をメインＣＰＵ１１と称し、サブ処理部１２をサブＣＰＵ１２と称する。
【００３２】
ＰＤ１〜ＰＤ４から出力された信号は、デジタル信号に変換されてからプロセッサ部７の通信処理部１３に入力される。
また、ＰＤ１〜ＰＤ４それぞれから出力された信号（電圧）は、デジタル信号に変換されてからプロセッサ部７のサブＣＰＵ１２にも入力される。
【００３３】
ここで、アップリンク光によるアップリンク情報について説明する。アップリンク情報は、光学式車両感知器（光ビーコン）の「近赤外線式インタフェース規格」にしたがってフレーミングされており、この規格によればアップリンク情報のフレームの先頭と末尾に、所定の同期バイト、つまり、０ｘ７Ｅ＝０ｂ０１１１１１１０というデータ列の同期バイトが付される。
したがって、図３に示す左側の「７Ｅ」が、アップリンク情報のフレームの先頭を示す同期バイトであり、右側の「７Ｅ」が、アップリンク情報のフレームの末尾を示す同期バイトである。なお、アップリンク情報の伝送に要する時間（アップリンク情報の受信時間）は、実データ部の内容に依存するが、３ミリ秒程度である。
【００３４】
そこで、受光部４（ＰＤ１〜ＰＤ４）から出力された出力信号が通信処理部１３に入力されると、この通信処理部１３は、この出力信号に基づいて、アップリンク情報のフレームの先頭と末尾とを検出し、アップリンク情報を取得（抽出）することができる。また、通信処理部１３は、前記同期バイトを見つけることにより、アップリンク情報を受信状態（受信中）であるか否かの判定を行うことができる。
【００３５】
つまり、通信処理部１３が行う処理であるアップリンク情報の取得は、正規のアップリンク光に基づく受光部４の出力信号から、路車間通信において光ビーコン１側に与える有用な情報を抽出することをいう。したがって、受光部４はノイズ光を受光することで信号を出力し、これを通信処理部１３が受けるが、このノイズ光からはアップリンク情報を取得（抽出）することはない。
【００３６】
さらに、通信処理部１３は、後にも説明するが、サブＣＰＵ１２が求めた位置情報、又は、この位置情報に基づく情報（後述する代表的な位置情報）を、メインＣＰＵ１１に取得させるための「割り込み処理」を、メインＣＰＵ１１に対して行う機能を有している。
【００３７】
この通信処理部１３における前記各処理とは独立して、サブＣＰＵ１２は、アップリンク光ＵＯを受光したＰＤ１〜ＰＤ４それぞれの受光レベル（電圧値Ｖ１〜Ｖ４）を取得し、これらの受光レベル（Ｖ１〜Ｖ４）に基づいて、このアップリンク光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ための情報を得ることができる。
つまり、ＰＤ１〜ＰＤ４からの出力信号がサブＣＰＵ１２に入力されると、サブＣＰＵ１２は、この出力信号に基づいて、アップリンク光ＵＯを送信した車両８の位置特定用の位置情報を求めることができる。
なお、この位置特定用の位置情報の例としては、車両がアップリンク光ＵＯを送信した瞬間の道路上における位置を表す情報であり、本実施形態に係る位置情報は、位置特定（位置標定）した結果の情報である。
この情報により、サブＣＰＵ１２は、アップリンク光ＵＯが送信された瞬間の車両８の位置を特定することができる。
【００３８】
そして、サブＣＰＵ１２は、求めた位置情報の「読み込み要求」を、通信処理部１３に対して行う。
なお、サブＣＰＵ１２は、所定の周期で出力信号のサンプリングを行って位置情報を生成する。例えば、２００〜３００マイクロ秒の周期でサンプリングを行い、位置情報を生成し、生成する毎に「読み込み要求」を通信処理部１３に対して行う。このサンプリング周期は、図３に示すように、アップリンク情報の伝送に要する時間（３ミリ秒）よりも、充分に小さい。サンプリング周期を例えば３００マイクロ秒とし、アップリンク情報の伝送時間を３ミリ秒とすると、通信処理部１３では、アップリンク情報の受信時間内に、１０回程度の「読み込み要求」を受けることとなる。
【００３９】
そして、通信処理部１３は、この「読み込み要求」に応じて読み込んだ位置情報を、記憶装置１４に記憶させる。
本実施形態では、この「読み込み要求」に応じた通信処理部１３は、後にも説明するが、サブＣＰＵ１２から読み込んだ位置情報、及び、この位置情報に基づいて生成した情報を、記憶装置１４の所定の記憶領域（図４又は図５の記憶領域Ｍ１，Ｍ２）に書き込む。このため、サブＣＰＵ１２による前記「読み込み要求」は、記憶装置１４への書き込み要求とも言える。
なお、サブＣＰＵ１２が求めた位置情報に基づいて生成した情報とは、通信処理部１３がアップリンク情報の受信中に「読み込み要求」に応じて通信処理部１３が読み込んだ位置情報から算出された「代表的な位置情報」である。
【００４０】
また、図４と図５とは、それぞれ、メインＣＰＵ１１から見た場合の記憶装置１４における記憶情報の説明図である。この記憶装置１４は、「読み込み要求」に応じて読み込んだ位置情報、及び、この位置情報に基づいて生成した情報（代表的な位置情報）を記憶させる記憶領域Ｍ１，Ｍ２を有している。
【００４１】
メインＣＰＵ１１は、サブＣＰＵ１２が求めた位置情報（本実施形態では、この位置情報に基づく情報）、及び、通信処理部１３が取得したアップリンク情報に基づいて、ダウンリンク情報を生成する。
【００４２】
〔車両位置を特定するためのプロセッサ部７による処理〕
以上の構成を備えた光ビーコン１（制御機３）において行われる車両位置を特定するためのプロセッサ部７による処理について説明する。
図２において、受光部４は、正規のアップリンク光ＵＯ以外にノイズ光も受光し、信号を出力する。しかし、前記のとおり（図３参照）、通信処理部１３は正規のアップリンク光ＵＯからアップリンク情報を取得（抽出）可能であるが、ノイズ光からはアップリンク情報を取得不可能であることから、アップリンク光とノイズ光とを区別することができる。
また、サブＣＰＵ１２は、受光部４からの出力信号に基づいて、所定のサンプリング周期で位置情報を求めて通信処理部１３に対して「読み込み要求」を行う。
【００４３】
そして、通信処理部１３は、アップリンク情報の取得中にサブＣＰＵ１２からの「読み込み要求」に応じて読み込んだ位置情報を読み込み、その読み込んだ位置情報に基づく情報を、メインＣＰＵ１１に取得させるための「割り込み処理」を、メインＣＰＵ１１に対して行う。なお、この「割り込み処理」は、アップリンク情報の受信が完了すると、実行される。
【００４４】
つまり、前記のとおり、図３において、受光部４からの出力信号に基づいて、通信処理部１３は同期バイト（７Ｅ）を見つけることにより、アップリンク情報を認識する。また、この図３の矢印Ｐは、サブＣＰＵ１２による「読み込み要求」のタイミングを示しており、サンプリング周期（３００マイクロ秒）毎に「読み込み要求」がされる。本実施形態では、サンプリング周期を３００マイクロ秒としていることから、アップリンク情報の受信中（３ミリ秒の間）に、複数（約１０回）の位置情報が求められ、複数回の「読み込み要求」がされる。なお、サンプリング周期が長い場合などには、求められる位置情報は一つであり、「読み込み要求」も１回となることがある。
【００４５】
また、受光部４はノイズ光等も受けることから、「読み込み要求」は、アップリンク情報の受信中（３ミリ秒）以外の時間帯においても行われる。
しかし、通信処理部１３は、ダウンリンク情報の受信中の時間帯のみに「読み込み要求」がされた位置情報を読み込み、この位置情報を記憶装置１４の所定領域（図４又は図５の領域Ｍ１）に記憶させる。つまり、通信処理部１３は、出力信号に基づいてアップリンク情報の受信状態であるか否かを判定し、受信状態であると判定すると、このアップリンク情報の受信中にのみ「読み込み要求」に応じて読み込んだ位置情報を、記憶装置１４の所定領域に記憶させる。また、通信処理部１３は、受信したダウンリンク情報についても、記憶装置１４の所定領域に記憶させる（図４又は図５参照）。
【００４６】
特に本実施形態では、通信処理部１３は、アップリンク情報を取得すると、このアップリンク情報と、「読み込み要求」に応じて読み込んだ位置情報と、この位置情報に基づいて生成した情報（代表的な位置情報）とを、記憶装置１４に記憶させる。そして、メインＣＰＵ１１は、通信処理部１３によって「割り込み処理」がされると、この記憶装置１４に記憶させたアップリンク情報と、代表的な位置情報とを読み込む。そして、メインＣＰＵ１１は、これらの情報等を用いて、ダウンリンク情報を生成する。
このように、メインＣＰＵ１１に対して１回の「割り込み処理」がされることで、メインＣＰＵ１１は、アップリンク情報と位置情報（代表値）とを読み込むことが可能となり、メインＣＰＵ１１に対する割り込み処理の回数を減らすことができ、メインＣＰＵ１１の負荷を軽減することが可能となる。
【００４７】
特に、本実施形態では、通信処理部１３は、「読み込み要求」に応じて読み込んだ複数（又は１つ）の位置情報に基づいて、代表的な位置情報を生成している。つまり、本実施形態（図３）では、通信処理部１３は、アップリンク情報の受信中に、１０回の「読み込み要求」により位置情報を読み込み、これら位置情報を記憶装置１４の記憶領域Ｍ１（図４又は図５）に記憶させる。そして、通信処理部１３は、この記憶領域Ｍ１に記憶させた位置情報に基づいて、一つの代表的な位置情報を生成する。この代表的な位置情報は、記憶領域Ｍ１に記憶させた複数の位置情報の平均値等とすることができる。
【００４８】
そして、通信処理部１３は、この代表的な位置情報を、記憶装置１４の既定の記憶領域に記憶させる。例えば、図４の場合、アドレス「Ａ０００」の領域に、代表的な位置情報を記憶させる。そして、通信処理部１３は、この代表的な位置情報をメインＣＰＵ１１に取得させるための「割り込み処理」を行う。
なお、メインＣＰＵ１１にとって、この領域「Ａ０００」に代表的な位置情報が記憶されていることが予め定められていることから、メインＣＰＵ１１は、１回の割り込み処理を通信処理部１３から受けると、アップリンク情報が格納されている規定の領域「００００」のアドレスと、この領域「Ａ０００」のアドレスとを参照することで、つまり、２回のアクセスで、アップリンク情報と位置情報（代表値）とを取得することが可能となる。
【００４９】
図５は他の例を示しており、この図５の場合、通信処理部１３は、代表的な位置情報と、アップリンク情報とを、記憶装置１４の既定の記憶領域に記憶させている。すなわち、規定の記憶領域とは、アドレスが連続する領域であり、アップリンク情報と代表的な位置情報とを連続して記憶させている。この場合、メインＣＰＵ１１は、１回の割り込み処理を通信処理部１３から受けると、アップリンク情報が格納されている領域「００００」と、これに連続する領域「００１０」とを、１回のアクセスにより連続して読むことができる。つまり、図５の場合、図４の場合のように、２つのアドレスを読む必要がなく、１回のアクセスによりアップリンク情報と位置情報（代表値）とをまとめて取得することが可能となる。
【００５０】
このように、通信処理部１３は、アップリンク情報を取得すると、このアップリンク情報と、「読み込み要求」に応じて読み込んだ位置情報（代表値）とを、記憶装置１４部の既定の記憶領域Ｍ２（図４、図５参照）に記憶させる。
これにより、メインＣＰＵ１１は「割り込み要求」を受けると、記憶装置１４に格納されている情報を、２回（図４の場合）又は１回（図５の場合）のアクセスにより、読み込むことで、アップリンク情報と位置情報（代表値）とを取得することが可能となる。
【００５１】
また、通信処理部１３が位置情報（代表値）を生成することから、メインＣＰＵ１１が、この位置情報（代表値）を求めないで済み、さらに、メインＣＰＵ１１は、記憶装置１４の領域Ｍ１に記憶されている複数の位置情報ではなく、代表的な位置情報を読めばよい。このため、メインＣＰＵ１１の負担は軽減される。
【００５２】
なお、本実施形態では、サブＣＰＵ１２によって求められる、車両の位置特定用の位置情報（代表値）は、道路上での車両の位置を特定した結果の情報であり、具体的には、基準位置から車両（車載機９）の位置までの距離の情報である。基準位置は、例えば、アップリンク領域ＵＡの上流端の位置であり、車両（車載機９）の位置は、図６により説明したとおり、ＰＤ１〜ＰＤ４による受光レベルに基づいて特定された位置である。
なお、光ビーコン１が生成し送信するダウンリンク情報には、この車両の位置特定用の位置情報（基準位置から車両の位置までの距離の情報）の他に、基準位置から前方の交差点の停止線等の各種ノードまでの距離の情報が含まれており、アップリンク光を送信しこのダウンリンク情報を取得した車載機９は、停止線等の各種ノードから車両の位置までの距離を求めることが可能となる。
このような車両の位置特定用の位置情報（代表値）が、サブＣＰＵ１２によって求められることから、メインＣＰＵ１１は、位置情報（代表値）を求める必要がなく、メインＣＰＵ１１の処理の負担は軽減される。そして、通信処理部１３は、この位置情報をメインＣＰＵ１１に取得させるための「割り込み処理」を行う。
【００５３】
これに対して、他の例として、サブＣＰＵ１２によって求められる、車両の位置特定用の位置情報は、道路上での車両の位置を通信処理部１３によって特定させるための情報であってもよい。つまり、サブＣＰＵ１２によって求められる位置情報は、車両の位置を特定した結果の情報ではなく、例えば、ＰＤ１〜ＰＤ４それぞれの受光レベル（受光レベルの比）の情報であってもよい。この場合、通信処理部１３は、サブＣＰＵ１２による「読み込み要求」に応じて読み込んだ位置特定用の位置情報（ＰＤ１〜ＰＤ４それぞれの受光レベルの情報）を、道路上での車両の位置を特定した位置情報へと変換する。つまり、この変換の処理が、図６により説明したとおり、受光レベルの比に基づいて、アップリンク光ＵＯを受光した時点の車載機９の位置を求め、基準位置からこの車載機９の位置までの距離を求める処理であり、通信処理部１３により変換して得られる位置情報が、基準位置から車両（車載機９）の位置までの距離の情報となる。
そして、通信処理部１３は、この変換した位置情報をメインＣＰＵ１１に取得させるための「割り込み処理」を行う。
【００５４】
以上の本実施形態に係る光ビーコン１によれば、仮に、受光部４がノイズ光を受け、サブＣＰＵ１２からの「読み込み要求」が、例えば３００マイクロ秒のサンプリング周期で頻繁に発生しても、通信処理部１３は、そのノイズ光からはアップリンク情報を取得することができないことから、このノイズ光により求められた情報をメインＣＰＵ１１に取得させるための「割り込み処理」を、メインＣＰＵ１１に対して行わない。つまり、アップリンク光以外の光に基づくメインＣＰＵ１１への割り込みを無くすことができる。この結果、メインＣＰＵ１１の負荷を軽減することが可能となり、メインＣＰＵ１１は、路車間通信のための処理として、ダウンリンクの切り替え処理を規定の時間（８±２ミリ秒）内に行うことが可能となり、本来行うべき必要な処理が遅延するのを防ぐことが可能となる。
【００５５】
そして、通信処理部１３は、アップリンク情報を取得し、メインＣＰＵ１１における「割り込み処理」が行われると、記憶装置１４の記憶領域Ｍ１（図４、図５参照）に記憶されている位置情報をクリアし（消去し）、新たに求められる位置情報のための記憶領域を確保する。
【００５６】
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、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、前記実施形態では、メインＣＰＵ１１は、割り込み処理がされると、代表的な位置情報を読み込む場合を説明したが、メインＣＰＵ１１は、サブＣＰＵ１２が求めた位置情報そのものを読み込んでもよい。
【００５７】
また、前記実施形態では、受光部４を、ビーコンヘッド２に並べて設けた４つのフォトダイオード（ＰＤ１〜ＰＤ４）からなる場合を説明したが、受光部４は他の形態であってもよい。
例えば、受光部４は、１個の検出器でアップリンク光（スポット光）の入射位置を検出する位置検出素子（Position Sensitive Detector）により構成されたものであってもよく、この位置検出素子（ＰＳＤ）は、フォトダイオードの表面抵抗を利用した非分割型の受光素子である。この位置検出素子は、図示しないが、矩形であり、位置検出素子の長手方向を、車両の走行方向に対応させて、ビーコンヘッドに装着する。すると、車両がアップリンク光を送信した位置に応じて、スポット光の入射位置が位置検出素子の長手方向で変化し、これにより、位置検出素子から出力される出力信号も変化する。この特性を用いて、サブＣＰＵ１２は、この位置検出素子からの出力信号に基づいて、車両位置の特定用の位置情報を求めることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１：光ビーコン    ３：制御機（制御部）    ４：受光部    ８：車両    １１：メインＣＰＵ（メイン処理部）    １２：サブＣＰＵ（サブ処理部）    １３：通信処理部    １４：記憶装置（記憶部）    Ｍ１：記憶領域    Ｍ２：記憶領域    ＵＯ：アップリンク光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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