(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の向きと進行方向を併せて判定する車両状態検知システムを提供する。【解決手段】車両１００と地上装置１１０を含む車両状態検知システムであって、地上装置１１０は、ビーコンを電波で送信し、車両１００は、ビーコンをそれぞれ受信し、受信されたビーコンの受信電波強度をそれぞれ通知する複数の通信装置１０１、１０２と、複数の通信装置１０１、１０２それぞれから通知された受信電波強度と順番に基づいて、車両１００の向きと進行方向を判定する演算装置１０３と、を備える。【選択図】図１
2018075992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と地上装置を含む車両状態検知システムであって、
前記地上装置は、
ビーコンを電波で送信し、
前記車両は、
ビーコンをそれぞれ受信し、受信されたビーコンの受信電波強度をそれぞれ通知する複数の通信装置と、
複数の前記通信装置それぞれから通知された受信電波強度と順番に基づいて、車両の向きと進行方向を判定する演算装置と、を備えたこと
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両状態検知システムであって、
前後左右を有する前記車両は、二つの方向を有する通路にそって移動し、
前記車両の進行方向は、前記通路の二つの方向のいずれかであり、
前記車両の向きは、進行方向が前記車両の前方向か後方向のいずれかであり、
複数の前記通信装置の少なくとも一つは、車両の前、かつ左右のいずれかの第一の側に偏った位置に設置されており、
複数の前記通信装置の他の少なくとも一つは、車両の後、かつ左右の第一の側とは異なる第二の側に偏った位置に設置されており、
前記地上装置は、前記通路の一つの方向に対して前記通路の左右のいずれかに偏った位置に設置されていること
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項３】
請求項２に記載の車両状態検知システムであって、
前記地上装置は、
ビーコンを電波で定期的に送信し、
複数の前記通信装置のそれぞれは、
ビーコンを複数回受信し、受信されたビーコンの受信電波強度を複数回通知し、
前記演算装置は、
複数の前記通信装置のそれぞれから複数回通知された受信電波強度と複数回の通知時刻を記録し、通知されなくなると車両の向きと進行方向を判定すること
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項４】
請求項３に記載の車両状態検知システムであって、
前記車両が進行方向へ移動することにより、前記地上装置へ接近して近傍を通過し、
複数の前記通信装置のそれぞれは、
前記ビーコンの受信を開始すると、受信されたビーコンの受信電波強度の通知を開始し、
前記演算装置は、
二つの前記通信装置が通知を開始した順番に基づいて、前記車両の向きを判定すること
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項５】
請求項４に記載の車両状態検知システムであって、
前記演算装置は、
二つの前記通信装置から通知された受信電波強度の最大値の差に基づいて、前記車両の進行方向を判定すること
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項６】
車両と複数の地上装置を含む車両状態検知システムであって、
複数の前記地上装置のそれぞれは、
ビーコンを電波で送信し、
前記車両は、
複数のビーコンを受信し、受信されたビーコンそれぞれの受信電波強度を通知する通信装置と、
前記通信装置から通知された受信電波強度と順番に基づいて、車両の向きと進行方向を判定する演算装置と、を備えたこと
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項７】
請求項６に記載の車両状態検知システムであって、
前後左右を有する前記車両は、二つの方向を有する通路にそって移動し、
前記車両の進行方向は、前記通路の二つの方向のいずれかであり、
前記車両の向きは、進行方向が前記車両の前方向か後方向のいずれかであり、
前記通信装置は、車両の左右のいずれかに偏った位置に設置されており、
複数の前記地上装置の少なくとも一つは、前記通路の一つの方向に対して前記通路の左右のいずれかの第一の側に偏った第一の位置に設置されており、
複数の前記地上装置の他の少なくとも一つは、前記通路の一つの方向に対して第一の位置から離れるとともに、前記通路の左右の第一の側とは異なる第二の側に偏った第二の位置に設置されていること
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項８】
請求項７に記載の車両状態検知システムであって、
複数の前記地上装置のそれぞれは、
ビーコンを電波で定期的に送信し、
前記通信装置は、
ビーコンを複数回受信し、受信されたビーコンの受信電波強度を複数回通知し、
前記演算装置は、
前記通信装置から複数回通知された受信電波強度と複数回の通知時刻を記録し、通知されなくなると車両の向きと進行方向を判定すること
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項９】
請求項８に記載の車両状態検知システムであって、
複数の前記地上装置の少なくとも二つは、
前記車両が進行方向へ移動することにより、接近されて近傍を通過され、
前記地上装置それぞれの識別情報を含むビーコンを電波で定期的に送信し、
前記通信装置は、
前記ビーコンの受信を開始すると、受信されたビーコンの受信電波強度と識別情報の通知を開始し、
前記演算装置は、
二つの異なる識別情報の通知が開始された順番に基づいて、前記車両の進行方向を判定すること
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両状態検知システムであって、
前記演算装置は、
二つの異なる識別情報とともに通知された受信電波強度の最大値の差に基づいて、前記車両の向きを判定すること
を特徴とする車両状態検知システム。
【請求項１１】
車両状態を検知する車両であって、
ビーコンを電波でそれぞれ受信し、受信されたビーコンの受信電波強度をそれぞれ通知する複数の通信装置と、
複数の前記通信装置それぞれから通知された受信電波強度と順番に基づいて、車両の向きと進行方向を判定する演算装置と、を備えたこと
を特徴とする車両。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車両であって、
前後左右を有する前記車両は、二つの方向を有する通路にそって移動し、
前記車両の進行方向は、前記通路の二つの方向のいずれかであり、
前記車両の向きは、進行方向が前記車両の前方向か後方向のいずれかであり、
複数の前記通信装置の少なくとも一つは、車両の前、かつ左右のいずれかの第一の側に偏った位置に設置されており、
複数の前記通信装置の他の少なくとも一つは、車両の後、かつ左右の第一の側とは異なる第二の側に偏った位置に設置されていること
を特徴とする車両。
【請求項１３】
請求項１２に記載の車両であって、
複数の前記通信装置のそれぞれは、
ビーコンを複数回受信し、受信されたビーコンの受信電波強度を複数回通知し、
前記演算装置は、
複数の前記通信装置のそれぞれから複数回通知された受信電波強度と複数回の通知時刻を記録し、通知されなくなると車両の向きと進行方向を判定すること
を特徴とする車両。
【請求項１４】
請求項１３に記載の車両であって、
ビーコンの送信元へ接近して通過する進行方向へ前記車両は移動し、
複数の前記通信装置のそれぞれは、
前記ビーコンの受信を開始すると、受信されたビーコンの受信電波強度の通知を開始し、
前記演算装置は、
二つの前記通信装置が通知を開始した順番に基づいて、前記車両の向きを判定すること
を特徴とする車両。
【請求項１５】
請求項１４に記載の車両であって、
前記演算装置は、
二つの前記通信装置から通知された受信電波強度の最大値の差に基づいて、前記車両の進行方向を判定すること
を特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両状態検知システム及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の進行方向を判定する技術として、特許文献１には、「列車１１に２つの応答器１２、１３を間隔を設けて取付け、地上側に１つの質問器を設け、応答器１２，１３の間隔を、一方が質問器の通信範囲を抜けた時に他方が通信範囲に進入するように設定する。質問器地点を列車１１が通過する際に、質問器側で受信された応答器１２，１３の順序で列車進行方向を判定し、応答器１２と１３の間の領域か否かを、相関値のピーク監視で判断する」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４８８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、車両の進行方向を判定する技術は記載されているものの、車両の向きを判定する技術に関する記載は見当たらない。例えば、車両の後方に台車を連結して走行する場合、ある地点を北向きに前進で通過すると、車両、台車の順に通過することになる。一方で、同じ地点を北向きに後進で通過すると、台車、車両の順に通過することになる。そのため、車両の走行時において壁や他の車両等に対する安全の余裕を確保するには、車両の進行方向に加えて車両の向きも判定する必要があるという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明では、車両の向きと進行方向を併せて判定可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。車両と地上装置を含む車両状態検知システムであって、前記地上装置は、ビーコンを電波で送信し、前記車両は、ビーコンをそれぞれ受信し、受信されたビーコンの受信電波強度をそれぞれ通知する複数の通信装置と、複数の前記通信装置それぞれから通知された受信電波強度と順番に基づいて、車両の向きと進行方向を判定する演算装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の向きと進行方向を併せて判定可能な技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における車両状態検知システムの例である。
【図２】実施例１における通信と判定のシーケンスの例である。
【図３】実施例１における受信電波強度の例である。
【図４】実施例１における車両の向きと進行方向を判定するフローチャートの例である。
【図５】実施例２における車両状態検知システムの例である。
【図６】実施例２における通信と判定のシーケンスの例である。
【図７】実施例２における受信電波強度の例である。
【図８】実施例２における車両の向きと進行方向を判定するフローチャートの例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１に係る車両状態検知システムの例を示す図である。この車両状態検知システムは、例えば、少なくとも一つの車両１００と、少なくとも一つの地上装置１１０から構成される。図１では、車両１００の斜め後方から見た状態と、車両の上方から見た状態を対応させて例示し、これらの二つの状態で同じ物には同じ符号を付している。
【００１１】
車両１００は、例えばＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、自動車、電車等である。車両１００には、前１２２と後１２３を有することが望ましい。前１２２は、例えば一般的な自動車の運転手が向く方向あるいは部分であり、後１２３は、例えば自動車の移動可能な方向において前１２２と反対の方向あるいは部分である。
【００１２】
ただし、前１２２と後１２３は、これに限定されるものではなく、車両１００の何らかの構造から決まるものであってもよいし、設計等において定義されたものであってもよい。そして、車両１００の移動において、前１２２の方向への移動が前進であり、後ろ１２３の方向への移動が後進であって、前進と後進が車両１００の向きである。なお、後１２３から前１２２へ向かう方向に対する左右が、車両１００の左右である。
【００１３】
通路１３０は、例えばＡＧＶのガイド、自動車の道路、電車の軌道（線路）等である。通路１３０には、車両１００が移動可能な二つの方向であって、車両が実際にどちらの方向へ移動するかとは関わりなく、通路１３０固有の方向として方向Ａ１２０と方向Ｂ１２１がある。そして、車両１００が方向Ａ１２０か方向Ｂ１２１に向かって移動するとき、その向かう方向Ａ１２０あるいは方向Ｂ１２１が、車両１００の進行方向となる。
【００１４】
通路１３０の幅は、図１に示した例に限定されるものではないが、通路１３０を車両１００が移動する際に通路１３０の幅方向と略平行になる車両１００の幅に近いことが望ましい。このため、通路１３０が複数車線の道路の場合は、複数車線内のそれぞれ一車線であることが望ましい。
【００１５】
車両１００と通路１３０は、以上の例に限定されるものではなく。車両１００が通路１３０に沿って移動するという関係にあるものであれば、どのような物であってもよい。そして、図１に示した車両１００は、通路１３０上を方向Ａ１２０あるいは方向Ｂ１２１へ、前進あるいは後進で移動する。特に図１の例では、進行方向１０５へ移動するため、車両１００の前１２２が方向Ａ１２０へ進むので、方向Ａ１２０へ前進で進行している。
【００１６】
なお、車両１００の進行方向が、図１に示す進行方向１０５とは逆の方向Ｂ１２１の場合、車両１００は、地上装置１１０よりも方向Ａ１２０の側から方向Ｂ１２１へ向けて、地上装置１１０の上を前進または後進で通過する。
【００１７】
車両１００は、少なくとも二つの通信装置（通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２）と、演算装置１０３と、画面装置１０４とを備える。通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２は、通路１３０上に設置された地上装置１１０と電波を用いた無線で通信するための通信装置である。通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２は、車両１００の底面の離れた場所に設置される。
【００１８】
図１の例では、通信装置Ａ１０１は車両の左前方の底面に設置され、通信装置Ｂ１０２は車両の右後方の底面に設置され、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２と地上装置１１０の電波送受信は無指向性であり、送信出力は一定である。これにより、各通信装置が地上装置１１０と通信する際の受信電波強度に差を生じさせ、通信を開始するタイミングに差を生じさせることができる。
【００１９】
ここで、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２の理想的な設置間隔は、想定される車両１００の移動速度に応じて異なる。具体的には、車両１００が高速で移動する場合ほど、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２の設置間隔を広くすることで、各通信装置が地上装置１１０と通信を行うタイミングに明確に差を生じさせることができる。
【００２０】
演算装置１０３は、通信装置Ａ１０１及び通信装置Ｂ１０２が地上装置１１０と通信した結果から、車両１００の向きと進行方向の判定処理を行う。車両１００の向きと進行方向の判定処理の詳細は後述する。画面装置１０４は、演算装置１０３の判定結果を表示する。表示される情報としては、例えば、車両１００の向きと進行方向、各通信装置と通信を行った地上装置１１０のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）等がある。画面装置１０４は、例えばディスプレイ装置等である。
【００２１】
画面装置１０４以外に、各装置に指示を与えるための情報入力装置が車両１００に設けられてもよい。情報の出力及び情報の入力を行うための装置は、通信ネットワークまたは通信ケーブル等を介して、車両１００の外部から接続される構成であってもよい。さらに、演算装置１０３は、一つのコンピュータから構成されてもよいし、複数のコンピュータから構成されてもよい。
【００２２】
地上装置１１０は、無線で定期的にビーコンを送信する。地上装置１１０の送信するビーコンには、少なくとも地上装置１１０を識別するためのＩＤが含まれる。あるいは、各通信装置からビーコンを送信して、地上装置１１０が地上装置１１０のＩＤ情報を含む応答を返信する問合／応答型の通信プロトコルが用いられてもよい。
【００２３】
問合／応答型の通信プロトコルの場合には、通信装置Ａ１０１の送信するビーコンと、通信装置Ｂ１０２の送信するビーコンの無線干渉を回避するために、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２の設置間隔を広くすることが望ましい。そして、車両１００の速度に応じて各通信装置からのビーコンの送信間隔が制御されてもよい。
【００２４】
地上装置１１０は、通路１３０上において、通路１３０の中央１３１に対してどちらか一方に偏った場所に設置される。図１の例では、地上装置１１０は、方向Ａ１２０に向かって右側に偏った場所に設置されている。これにより、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２も車両１００の左側と右側に偏って設置されているため、各通信装置が地上装置１１０と通信を行った際の受信電波強度の最大値に差を生じさせることができる。
【００２５】
図２は、図１に示した車両１００が地上装置１１０と無線通信を行い、車両１００の向きと進行方向を判定するシーケンスの例を示す図である。まず、地上装置１１０は定期的にビーコンを送信する（ステップ２００）。しなしながら、各通信装置と地上装置１１０が離れた場所に存在する場合、無線通信を行うことができない。
【００２６】
ここで、地上装置１１０は外部からの何らかの信号に応じて、ビーコンの定期的な送信を開始してもよい。例えば車両１００のおおよその位置が外部で検出されており、その位置に基づく信号に応じて送信が開始されてもよい。また、地上装置１１０が時計を有し、予め設定された時刻に応じて送信が開始されてもよい。
【００２７】
図１の例では、車両１００は進行方向１０５に移動しているため、通信装置Ａ１０１が地上装置１１０と通信可能な範囲２７１に入り、通信装置Ａ１０１と地上装置１１０の無線通信が先に開始される。すなわち、地上装置１１０がビーコンを送信し（ステップ２１０）、送信されたビーコンを通信装置Ａ１０１は受信し（ステップ２１１）、通信装置Ａ１０１は通信結果を演算装置１０３に通知する（ステップ２１２）。
【００２８】
この通信結果には、少なくとも地上装置１１０のＩＤと、ビーコンを受信した際の受信電波強度に関する情報が含まれる。通信結果を受信した演算装置１０３は、通信結果の送信元である通信装置Ａ１０１のＩＤと、通信結果を受信した時刻（通知された時刻）と、地上装置１１０のＩＤと、受信電波強度に関する情報を記録する（ステップ２１３）。
【００２９】
車両１００の移動に伴い、通信装置Ｂ１０２も地上装置１１０と通信可能な範囲２７２に入り、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２の両方が地上装置１１０と通信可能である場合がある。この場合には、地上装置１１０がビーコンを送信すると（ステップ２２０）、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２の両方がビーコンを受信する（ステップ２２１、２２５）。
【００３０】
そして、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２は、通信結果を演算装置１０３にそれぞれ通知し（ステップ２２２、２２６）、演算装置１０３は、通信結果の送信元である各通信装置のＩＤと、通信結果を受信した時刻と、地上装置１１０のＩＤと、受信電波強度に関する情報をそれぞれ記録する（ステップ２２３、２２７）。
【００３１】
さらに車両１００が移動しても、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２の両方が地上装置１１０の通信可能な範囲内に存在する場合がある。この場合のステップ２３０〜２３７は、ステップ２２０〜２２７で説明した動作となる。
【００３２】
さらに車両１００が移動すると、通信装置Ａ１０１が地上装置１１０の通信可能な範囲２７１の外へ出てしまい、通信装置Ｂ１０２が地上装置１１０と通信可能な範囲２７２の中に存在する場合がある。この場合には、地上装置１１０がビーコンを送信すると（ステップ２４０）、通信装置Ｂ１０２はビーコンを受信し（ステップ２４１）、通信装置Ｂ１０２は通信結果を演算装置１０３に通知する（ステップ２４２）。
【００３３】
通信結果を受信した演算装置１０３は、通信結果の送信元である通信装置Ｂ１０２のＩＤと、通信結果を受信した時刻と、地上装置１１０のＩＤと、受信電波強度に関する情報を記録する（ステップ２４３）。通信装置Ｂ１０２が地上装置１１０と通信可能な範囲２７２の外へ出た後、地上装置１１０はビーコンを送信してもよいし（ステップ２６０）、予め設定された時間の経過、予め設定された回数のビーコンの送信、予め設定された時刻等を検出して、ビーコンの送信を終了してもよい。
【００３４】
演算装置１０３は、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２の両方から通信結果が通知されなくなると、例えば予め設定された時間を経ても通知されないことを検出すると、車両１００の向きと進行方向の判定処理を行う（ステップ２５０）。この車両１００の向きと進行方向の判定処理の詳細は後述する。演算装置１０３は、判定結果を画面装置１０４に通知し（ステップ２５１）、画面装置１０４は、判定結果を受信すると（ステップ２５２）、判定結果を表示する（ステップ２５３）。
【００３５】
なお、以上の説明では、車両１００に画面装置１０４が搭載されている場合について説明したが、演算装置１０３がスマートフォンやタブレット端末と無線または有線で通信を行い、それらの装置に判定結果に関する情報等を表示してもよい。また、判定結果の出力には、画面装置１０４に加えて音声出力装置が用いられてもよい。
【００３６】
図３は、演算装置１０３が記録している各通信装置と地上装置１１０の通信結果、及び時刻に関する情報を基に、受信電波強度をグラフ化した例を示す図である。このグラフ中の破線３００は通信装置Ａ１０１と地上装置１１０の通信結果であり、一点鎖線３１０は通信装置Ｂ１０２と地上装置１１０の通信結果を示している。なお、地上装置１１０によるビーコンの送信は定期的であるが、便宜的にこのグラフは、離散的な時刻と受信電波強度の関係を結ぶ折れ線で表現している。
【００３７】
図３に示す破線３００の通り、図１の例では車両１００の進行方向１０５に通信装置Ａ１０１が設置されているため、通信装置Ａ１０１の受信電波強度が先に発生し（時刻３０２）、通信装置Ａ１０１と地上装置１１０の無線通信が先に開始される。
【００３８】
なお、地上装置１１０の送信するビーコンは電波であるため、通信装置Ａ１０１における電波の電界強度は徐々に強くなり、所定の電界強度に達すると、ビーコンに含まれる情報が抽出可能となって、通信装置Ａ１０１での検出可能な受信電波強度が発生する。これにより、時刻３０２において、通信装置Ａ１０１と地上装置１１０は無線通信が可能になる。
【００３９】
車両１００（通信装置Ａ１０１）が地上装置１１０に近づくにしたがって受信電波強度は大きくなり、車両１００の前１２２に地上装置１１０が到達すると、時刻３０３から時刻３０４までのように受信電波強度が最大値３０１となる。その後は通信装置Ａ１０１と地上装置１１０が離れるにしたがって受信電波強度が小さくなり、無線通信が可能な電界強度が得られなくなる（時刻３０５）。ここで、時刻３０２から時刻３０５までが、図２に示した範囲２７１である。
【００４０】
一方、通信装置Ｂ１０２も、ビーコンの電波が所定の電界強度に達すると、受信電波強度が発生し（時刻３１２）、通信装置Ｂ１０２と地上装置１１０の無線通信が開始される。通信装置Ｂ１０２が地上装置１１０に近づくにしたがって受信電波強度は大きくなり、通信装置Ｂ１０２が地上装置１１０の真上付近に到達すると、時刻３１３から時刻３１４までのように受信電波強度が最大値３１１となる。
【００４１】
通信装置Ｂ１０２が地上装置１１０の真上付近を通過する際に、通信装置Ａ１０１よりもさらに地上装置１１０に近い場所で無線通信を行うことになるため、受信電波強度の最大値３１１は最大値３０１より大きくなる。その後は通信装置Ｂ１０２と地上装置１１０が離れるにしたがって受信電波強度が小さくなり、無線通信が可能な電界強度が得られなくなる（時刻３１５）。ここで、時刻３１２から時刻３１５までが、図２に示した範囲２７２である。
【００４２】
後述するように、最大値３０１と最大値３１１を比較するために、地上装置１１０によるビーコンの送信間隔は、時刻３０３から時刻３０４までと時刻３１３から時刻３１４までの両方で少なくとも１回は送信される間隔が設定される。例えば、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２の間の距離であって、進行方向１０５に平行な成分の距離を、車両１００あるいは通路１３０に設定された最高速度で除算し、除算結果を半分にした時間が間隔であってもよい。また、この時間より短い間隔であってもよいし、図３に示すグラフを再現できる不定期な間隔であってもよい。
【００４３】
図４は、車両１００の向きと進行方向の判定処理のフローチャートの例を示す図である。この判定処理は、図２に示したステップ２５０に対応し、演算装置１０３によって実行される。演算装置１０３は、ステップ２２３とステップ２２７等で記録された地上装置１１０のＩＤが同じＩＤであるかを判定する（ステップ４００）。地上装置１１０が複数存在し、他の地上装置の送信するビーコン等を混信して受信していた場合は、異なるＩＤであると判定されて、判定処理を終了する（ステップ４０８）。
【００４４】
図１、２の例では地上装置１１０が一つであるので、同じＩＤであると判定されてステップ４０１へ進み、演算装置１０３は、地上装置１１０と先に通信を開始した通信装置が通信装置Ａ１０１であるか通信装置Ｂ１０２であるかを判定する（ステップ４０１）。図１〜３に示すようにこの例では、ステップ２１３で通信装置Ａ１０１からの通知の時刻が先の時刻として記録されているため、通信装置Ａ１０１の方が先に無線通信を開始していると判定してステップ４０２へ進む。
【００４５】
演算装置１０３は、各通信装置が地上装置１１０と無線通信を行った際の受信電波強度の最大値を比較する（ステップ４０２）。図３に示すようにこの例では、通信装置Ｂ１０２の方がより大きな受信電波強度で無線通信を行っていたと判定してステップ４０４へ進む。そして、車両１００は“前進”で“方向Ａ１２０”へ進行していることを判定結果として（ステップ４０４）、判定処理を終了する（ステップ４０８）。
【００４６】
演算装置１０３は、ステップ４０２において、通信装置Ａ１０１の方がより大きな受信電波強度で無線通信を行っていたと判定した場合、ステップ４０３へ進み、車両１００は“前進”で“方向Ｂ１２１”へ進行していることを判定結果として、判定処理を終了する（ステップ４０８）。
【００４７】
一方、演算装置１０３は、ステップ４０１において、通信装置Ｂ１０２の方が先に無線通信を開始したと判定した場合、ステップ４０５へ進み、ステップ４０２と同じように、各通信装置が地上装置１１０と無線通信を行った際の受信電波強度の最大値を比較する。
【００４８】
演算装置１０３は、ステップ４０５において、通信装置Ａ１０１の方がより大きな受信電波強度で無線通信を行っていたと判定した場合、ステップ４０６へ進み、車両１００は“後進”で“方向Ａ１２０”へ進行していることを判定結果として、判定処理を終了する（ステップ４０８）。
【００４９】
また、演算装置１０３は、ステップ４０５において、通信装置Ｂ１０２の方がより大きな受信電波強度で無線通信を行っていたと判定した場合、ステップ４０７へ進み、車両１００は“後進”で“方向Ｂ１２１”へ進行していることを判定結果として、判定処理を終了する（ステップ４０８）。
【００５０】
なお、以上の説明では、通信装置Ａ１０１が車両１００の左前方に、通信装置Ｂ１０２が車両１００の右後方に、地上装置１１０が通路１３０上の方向Ａ１２０に向かって右側に設置された場合において、車両１００の向きと進行方向を判定する例を説明したが、本実施例はそれに限定されるものではない。
【００５１】
例えば、通信装置Ａ１０１が車両１００の左後方に、通信装置Ｂ１０２が車両１００の右前方に設置されてもよい。さらに言えば、各通信装置は、車両１００の前後、左右の組合せにおいて対角の位置に設置されていればよい。また、地上装置１１０は、通路１３０上の中央１３１ではなく、方向Ａ１２０に向かって左右のどちらかに偏って設置されていればよい。
【００５２】
この様に各通信装置と地上装置１１０が設置されている場合には、車両１００の向きと進行方向の判定処理（ステップ２５０）と同様の判定処理を行うことにより、車両１００の向きと進行方向を一意に判定することができる。
【実施例２】
【００５３】
実施例１では一つの地上装置に対して複数の通信装置を備えるシステムの例を説明したが、実施例２では一つの通信装置に対して複数の地上装置を備えるシステムの例を説明する。図５は、実施例２に係る車両状態検知システムの例を示す図である。この車両状態検知システムは、例えば、少なくとも一つの車両５００と、少なくとも二つの地上装置Ａ５１０、地上装置Ｂ５１１から構成される。
【００５４】
図５に示す構成は、図１に示した構成に対応し、図５に示す車両５００、進行方向５０５、方向Ａ５２０、方向Ｂ５２１、前５２２、後５２３、通路５３０、中央５３１のそれぞれは、図１に示す車両１００、進行方向１０５、方向Ａ１２０、方向Ｂ１２１、前１２２、後１２３、通路１３０、中央１３１に相当するため、これらに関する説明は省略し、以下では図１に示した車両状態検知システムと異なる部分を中心に説明する。
【００５５】
通信装置５０１は、車両５００の底面の中央ではなく、左右のどちらかに偏った場所に設置される。図５の例では、通信装置５０１は車両の左前方の底面に設置されている。これにより、通信装置５０１が各地上装置と通信を行った際の受信電波強度に差を生じさせることができる。
【００５６】
演算装置５０３は、通信装置５０１が地上装置Ａ５１０及び地上装置Ｂ５１１と通信した結果から、車両５００の向きと進行方向の判定処理を行う。車両５００の向きと進行方向の判定処理の詳細は後述するが、演算装置５０３はＩＤペアテーブル５０６を含む。ＩＤペアテーブル５０６は、例えば地上装置Ａ５１０のＩＤと地上装置Ｂ５１１のＩＤとがペアとして予め登録されたテーブルである。
【００５７】
演算装置５０３は、ＩＤペアテーブル５０６の情報を参照することにより、地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１以外に地上装置が存在する場合でも、地上装置Ａ５１０からのビーコンに関する情報を特定でき、地上装置Ｂ５１１からのビーコンに関する情報を特定でき、さらに、それらの情報が判定処理の対象であることを特定できる。
【００５８】
画面装置５０４は、演算装置５０３の判定結果を表示する。表示される情報としては、例えば、車両５００の向きと進行方向、通信装置５０１と通信を行った各地上装置のＩＤ等がある。画面装置５０４は、例えばディスプレイ装置等である。
【００５９】
画面装置５０４以外に、各装置に指示を与えるための情報入力装置が車両５００に設けられてもよく、ＩＤペアテーブル５０６の情報が設定されてもよい。情報の出力及び情報の入力を行うための装置は、通信ネットワークまたは通信ケーブル等を介して、車両５００の外部から接続される構成であってもよい。さらに、演算装置５０３は、一つのコンピュータから構成されてもよいし、複数のコンピュータから構成されてもよい。
【００６０】
地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１は、通路５３０上において、通路５３０の中央５３１に対して各々が左右別方向に偏った場所に設置される。図５の例では、地上装置Ａ５１０は、方向Ａ５２０に向かって右側に偏った場所に設置されている。また、地上装置Ｂ５１１は、方向Ａ５２０に向かって左側（地上装置Ａ５１０とは反対側）に偏った場所に設置されている。これにより、通信装置５０１が各地上装置と無線通信を行った際の受信電波強度の最大値に差を生じさせることができる。
【００６１】
加えて、地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１は、進行方向５０５に対しても異なる場所に設置される。図５の例では、地上装置Ａ５１０は方向Ｂ５２１に寄った側に、地上装置Ｂ５１１は方向Ａ５２０に寄った側に設置されている。これにより、通信装置５０１が各地上装置と無線通信を開始するタイミングに差を生じさせることができる。
【００６２】
また、地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１の理想的な設置間隔は、想定される各地上装置の通信可能範囲に応じて異なる。具体的には、各地上装置の通信可能範囲が広いほど地上装置間の無線干渉の影響が大きくなるため、各地上装置の設置間隔も広くすることが望ましい。一方、送信タイミング制御や拡散符号等の既存の技術を用いることで、各地上装置間の無線干渉の影響を低減し、各地上装置の設置間隔を短くしてもよい。
【００６３】
地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１のそれぞれは、無線で定期的にビーコンを送信する。各地上装置の送信するビーコンには、少なくとも各地上装置を識別するためのＩＤが含まれる。あるいは、通信装置５０１からビーコンを送信して、各地上装置が自身のＩＤ情報を含む応答を返信する問合／応答型の通信プロトコルが用いられてもよい。
【００６４】
図６は、図５に示した車両５００が各地上装置と無線通信を行い、車両５００の向きと進行方向を判定するシーケンスの例を示す図である。まず、地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１は定期的にビーコンを送信する（ステップ６１０、６１１）。しなしながら、通信装置５０１と各地上装置が離れた場所に存在する場合、無線通信を行うことができない。
【００６５】
ここで、地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１は、外部からの何らかの信号に応じて、ビーコンの定期的な送信を開始してもよい。例えば車両５００のおおよその位置が外部で検出されており、その位置に基づく信号に応じて送信が開始されてもよい。また、地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１が時計を有し、予め設定された時刻に応じて送信が開始されてもよい。
【００６６】
図５の例では、車両５００は進行方向５０５に移動しているため、通信装置５０１が地上装置Ａ５１０と通信可能な範囲６９２に入り、通信装置５０１と地上装置Ａ５１０の無線通信が先に開始される。すなわち、地上装置Ａ５１０がビーコンを送信し（ステップ６２０）、送信されたビーコンを通信装置５０１は受信し（ステップ６２１）、通信装置５０１は通信結果を演算装置５０３に通知する（ステップ６２２）。
【００６７】
この通信結果には、少なくとも地上装置Ａ５１０のＩＤと、ビーコンを受信した際の受信電波強度に関する情報が含まれる。通信結果を受信し演算装置５０３は、通信結果を受信した時刻（通知された時刻）と、地上装置Ａ５１０のＩＤと、受信電波強度に関する情報を記録する（ステップ６２３）。
【００６８】
ここで、地上装置Ｂ５１１もビーコンを送信するが（ステップ６１１）、通信可能な範囲ではないため、通信装置５０１へは届かない。そして、車両５００がさらに移動し、ステップ６２０からステップ６２４までと同じシーケンスを、ステップ６３０からステップ６３４までと、ステップ６４０からステップ６４４までで繰り返す。例えばステップ６３０のビーコンの送信が、通信装置５０１と地上装置Ａ５１０の最も接近した時点で行われると、ステップ６３３では受信電波強度の最大値に関する情報が記録されることになる。
【００６９】
車両５００の移動に伴い、通信装置５０１が地上装置Ａ５１０の通信可能な範囲６９２から出て、通信装置５０１と地上装置Ａ５１０の無線通信が途絶え、それに代わって、通信装置５０１が地上装置Ｂ５１１と通信可能な範囲６９３に入る場合がある。この場合には、地上装置Ａ５１０がビーコンを送信しても（ステップ６５０）、通信装置５０１へは届かない。
【００７０】
そして、地上装置Ｂ５１１がビーコンを送信し（ステップ６５４）、送信されたビーコンを通信装置５０１は受信し（ステップ６５１）、通信装置５０１は通信結果を演算装置５０３に通知する（ステップ６５２）。この通信結果には、少なくとも地上装置Ｂ５１１のＩＤと、ビーコンを受信した際の受信電波強度に関する情報が含まれる。
【００７１】
通信結果を受信し演算装置５０３は、通信結果を受信した時刻（通知された時刻）と、地上装置Ｂ５１１のＩＤと、受信電波強度に関する情報を記録する（ステップ６５３）。車両５００がさらに移動し、ステップ６５０からステップ６５４までと同じシーケンスを、ステップ６６０からステップ６６４までと、ステップ６７０からステップ６７４までで繰り返す。
【００７２】
例えばステップ６６４のビーコンの送信が、通信装置５０１と地上装置Ｂ５１１の最も接近した時点で行われると、ステップ６６３では受信電波強度の最大値に関する情報が記録されることになる。その後、通信装置５０１が地上装置Ｂ５１１の通信可能な範囲６９３から出て、通信装置５０１と地上装置Ｂ５１１の無線通信も途絶える。
【００７３】
演算装置５０３は、通信装置５０１から各地上装置との通信結果が通知されなくなると、例えば予め設定された時間を経ても通知されないことを検出すると、車両５００の向きと進行方向の判定処理を行う（ステップ６８０）。この車両５００の向きと進行方向の判定処理の詳細は後述する。演算装置５０３は、判定結果を画面装置５０４に通知し（ステップ６８１）、画面装置５０４は、判定結果を受信すると（ステップ６８２）、判定結果を表示する（ステップ６８３）。
【００７４】
なお、以上の説明では、車両５００に画面装置５０４が搭載されている場合について説明したが、演算装置５０３がスマートフォンやタブレット端末と無線または有線で通信を行い、それらの装置に判定結果に関する情報等を表示してもよい。また、判定結果の出力には、画面装置５０４に加えて音声出力装置が用いられてもよい。
【００７５】
図７は、演算装置５０３が記録している通信装置５０１と各地上装置の通信結果、及び時刻に関する情報を基に、受信電波強度をグラフ化した例を示す図である。このグラフ中の破線７００は通信装置５０１と地上装置Ａ５１０の通信結果であり、一点鎖線７１０は通信装置５０１と地上装置Ｂ５１１の通信結果を示している。なお、地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１によるビーコンの送信は定期的であるが、便宜的にこのグラフは、離散的な時刻と受信電波強度の関係を結ぶ折れ線で表現している。
【００７６】
図７に示す破線７００の通り、図５の例では車両５００の進行方向５０５上の車両５００に近い側に地上装置Ａ５１０が設置されているため、地上装置Ａ５１０の受信電波強度が先に発生し（時刻７０２）、通信装置５０１と地上装置Ａ５１０の無線通信が先に開始される。
【００７７】
なお、地上装置Ａ５１０の送信するビーコンは電波であるため、通信装置５０１における電波の電界強度は徐々に強くなり、所定の電界強度に達すると、ビーコンに含まれる情報が抽出可能となって、通信装置５０１での検出可能な受信電波強度が発生する。これにより、時刻７０２において、地上装置Ａ５１０と通信装置５０１は無線通信が可能になる。
【００７８】
車両５００（通信装置５０１）が地上装置Ａ５１０に近づくにしたがって受信電波強度は大きくなり、車両５００の前５２２に地上装置１１０が到達すると、時刻７０３から時刻７０４までのように受信電波強度が最大値７０１となる。その後は通信装置５０１と地上装置Ａ５１０が離れるにしたがって受信電波強度が小さくなり、無線通信が可能な電界強度が得られなくなる（時刻７０５）。ここで、時刻７０２から時刻７０５までが、図６に示した範囲６９２である。
【００７９】
一方、地上装置Ｂ５１１も、通信装置５０１に近づくにしたがい電界強度が強くなるが、ビーコンの電波が所定の電界強度に達して、受信電波強度が発生するのは時刻７１２である。通信装置５０１が地上装置Ｂ５１１に近づくにしたがって受信電波強度は大きくなり、通信装置５０１が地上装置Ｂ５１１の真上付近に到達すると、時刻７１３から時刻７１４までのように受信電波強度が最大値７１１となる。
【００８０】
通信装置５０１が地上装置Ｂ５１１の真上付近を通過する際に、地上装置Ａ５１０よりもさらに通信装置５０１に近い場所で無線通信を行うことになるため、受信電波強度の最大値７１１は最大値７０１より大きくなる。その後は通信装置５０１と地上装置Ｂ５１１が離れるにしたがって受信電波強度が小さくなり、無線通信が可能な電界強度が得られなくなる（時刻７１５）。ここで、時刻７１２から時刻７１５までが、図６に示した範囲６９３である。
【００８１】
後述するように、最大値７０１と最大値７１１を比較するために、地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１によるビーコンの送信間隔は、時刻７０３から時刻７０４までと時刻７１３から時刻７１４までの両方で少なくとも１回は送信される間隔が設定される。また、図７に示すグラフを再現できる不定期な間隔であってもよい。
【００８２】
図８は、車両５００の向きと進行方向の判定処理のフローチャートの例を示す図である。この判定処理は、図６に示したステップ６８０に対応し、演算装置５０３によって実行される。演算装置５０３は、ステップ６２３とステップ６５３等で記録された地上装置Ａ５１０のＩＤと地上装置Ｂ５１１のＩＤの組み合わせが、ＩＤペアテーブル５０６に既に登録されたＩＤペアであるかを判定する（ステップ８００）。
【００８３】
地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１以外に地上装置が存在し、他の地上装置の送信するビーコン等を混信して受信していた場合は、未登録のＩＤペアであると判定されて、判定処理を終了する（ステップ８０８）。図５、６の例では地上装置Ａ５１０のＩＤと地上装置Ｂ５１１のＩＤの組み合わせが登録されたＩＤペアであるので、既に登録されたＩＤペアであると判定されてステップ８０１へ進む。
【００８４】
演算装置５０３は、通信装置５０１と先に通信を開始した地上装置が地上装置Ａ５１０であるか地上装置Ｂ５１１であるかを判定する（ステップ８０１）。図５〜７に示すようにこの例では、ステップ６２３で地上装置Ａ５１０に関する通知の時刻が先の時刻として記録されているため、地上装置Ａ５１０の方が先に無線通信を開始していると判定してステップ８０２へ進む。
【００８５】
演算装置５０３は、各地上装置が通信装置５０１と無線通信を行った際の受信電波強度の最大値を比較する（ステップ８０２）。図７に示すようにこの例では、地上装置Ｂ５１１の方がより大きな受信電波強度で無線通信を行っていたと判定してステップ８０４へ進む。そして、車両５００は“前進”で“方向Ａ５２０”へ進行していることを判定結果として（ステップ８０４）、判定処理を終了する（ステップ８０８）。
【００８６】
演算装置５０３は、ステップ８０２において、地上装置Ａ５１０の方がより大きな受信電波強度で無線通信を行っていたと判定した場合、ステップ８０３へ進み、車両５００は“後進”で“方向Ａ５２０”へ進行していることを判定結果として、判定処理を終了する（ステップ８０８）。
【００８７】
一方、演算装置５０３は、ステップ８０１において、地上装置Ｂ５１１の方が先に無線通信を開始したと判定した場合、ステップ８０５へ進み、ステップ８０２と同じように、各地上装置が通信装置５０１と無線通信を行った際の受信電波強度の最大値を比較する。
【００８８】
演算装置５０３は、ステップ８０５において、地上装置Ａ５１０の方がより大きな受信電波強度で無線通信を行っていたと判定した場合、ステップ８０６へ進み、車両１００は“前進”で“方向Ｂ５２１”へ進行していることを判定結果として、判定処理を終了する（ステップ８０８）。
【００８９】
また、演算装置５０３は、ステップ８０５において、地上装置Ｂ５１１の方がより大きな受信電波強度で無線通信を行っていたと判定した場合、ステップ８０７へ進み、車両５００は“後進”で“方向Ｂ１２１”へ進行していることを判定結果として、判定処理を終了する（ステップ８０８）。
【００９０】
なお、以上の説明では、通信装置５０１が車両５００の左前方に設置され、地上装置Ａ５１０が通路５３０上の方向Ａ５２０に向かって右側、かつ、方向Ｂ５２１寄りに設置され、地上装置Ｂ５１１が通路５３０上の方向Ａ５２０に向かって左側、かつ、方向Ａ５２０寄りに設置された場合において、車両５００の向きと進行方向を判定する例を説明したが、本実施例はそれに限定されるものではない。
【００９１】
例えば、通信装置５０１が車両５００の右側に設置されてもよい。また、地上装置Ａ５１０は、通路５３０上の中央５３１ではなく、方向Ａ５２０に向かって左右のどちらかに偏って設置されていればよく、地上装置Ｂ５１１は地上装置Ａ５１０とは左右で反対側に設置されていればよい。また、地上装置Ａ５１０か地上装置Ｂ５１１のいずれが方向Ａ５２０寄りに設置されていてもよい。
【００９２】
この様に通信装置５０１と各地上装置が設置されている場合には、車両５００の向きと進行方向の判定処理（ステップ６８０）と同様の判定処理を行うことにより、車両５００の向きと進行方向を一意に判定することができる。
【００９３】
また、以上の説明では、実施例１と実施例２に分けて説明したが、それぞれが独立したものに限定されるものではない。各実施例の間で一部を交換してもよいし、実施例の一部を他の実施例に加えてもよい。また、通路の一部が地上装置１１０を含む通路１３０であり、同じ通路の別の部分が地上装置Ａ５１０と地上装置Ｂ５１１を含む通路５３０であるなど、通路１３０と通路５３０が組み合わされてもよい。
【００９４】
また、通信装置Ａ１０１と通信装置Ｂ１０２を備えた車両１００において、通信装置Ａ１０１か通信装置Ｂ１０２のいずれかを通信装置５０１とし、演算装置１０３がＩＤペアテーブルを有して、ステップ６８０の判定処理を実行してもよい。さらに、複数台が連結された車両において、その１台あるいは複数台が、車両１００あるいは車両５００であってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１００、５００：車両
１０１：通信装置Ａ
１０２：通信装置Ｂ
１１０：地上装置
１３０、５３０：通路
５０１：通信装置
５１０：地上装置Ａ
５１１：地上装置Ｂ
【図１】
2018075992.tif 000003
【図２】
2018075992.tif 000004
【図３】
2018075992.tif 000005
【図４】
2018075992.tif 000006
【図５】
2018075992.tif 000007
【図６】
2018075992.tif 000008
【図７】
2018075992.tif 000009
【図８】
2018075992.tif 000010