(57)【要約】【課題】車両の位置を精度よく検出する。【解決手段】車両がダウンリンクゾーンに進入したと判定した後（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、車両がダウンリンクゾーンから退出したか否かを判定し（Ｓ１０６）、退出したと判定すると、車両がダウンリンクゾーンから退出した旨の位置確定通知を出力する（Ｓ１０７）。このようにすることで、車両がダウンリンクゾーンから退出したタイミングを把握することができ、これにより、光ビーコンと車両との相対位置を把握することができる。この結果、車両の位置を精度よく検出することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された状態で用いられる位置検出装置であって、
路上機から赤外線を用いて送信される情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信される情報に基づき、前記路上機からの情報を受信可能な受信ゾーンから前記車両が退出したタイミングを検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記受信手段は、前記路上機としての光ビーコンから情報を受信するように構成されていること
を特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記受信手段により異常な情報が所定数連続して受信された場合に前記受信ゾーンから前記車両が退出したと判定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
車両に搭載された状態で用いられ、路上機から赤外線を用いて送信される情報を受信する受信手段を備えたコンピュータを、
前記受信手段により受信される情報に基づき、前記路上機からの情報を受信可能な受信ゾーンから前記車両が退出したタイミングを検出する検出手段として機能させることを特徴とする位置検出プログラム。
【請求項５】
車両の位置を検出する位置検出方法であって、
路上機から赤外線を用いて送信される情報を受信し、受信した情報に基づき、前記路上機からの情報を受信可能な受信ゾーンから前記車両が退出したタイミングを検出すること
を特徴とする位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビーコン等のインフラを利用した車両の位置検出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、センタで処理された道路交通情報をリアルタイムに送信し、ナビゲーション装置などの車載装置に表示するシステムであるＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。ＶＩＣＳでは、車両の走行路に設置された光ビーコンにより、車両との間で赤外線を用いた双方向通信を行い、車両に対して道路交通情報を提供する。
【０００３】
なお、特許文献１には、光ビーコンを利用して案内対象交差点までの経路上に存在する信号数を検出する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３４６６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、安全走行支援情報提供サービスとして、路側センサで収集した緊急情報等を即時的に車両に提供し、ドライバや歩行者の安全走行を支援する検討が各方面で行われている。例えば、光ビーコンを利用するサービスとして安全運転支援システム（ＤＳＳＳ：Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が検討されている。
【０００５】
このような流れにより、車両の位置に基づきドライバへの情報表示のタイミングを制御したり、車両の位置を制動タイミングに利用したりすることなどが考えられ、従来のＶＩＣＳではあまり考慮されていなかった車両の位置検出の精度が重要視される傾向にある。
【０００６】
なお、上記特許文献１に記載の構成は、案内対象交差点までの経路上に存在する信号数を検出するものにすぎず、車両の位置を精度よく検出することはできない。
本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、車両の位置を精度よく検出することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の請求項１に記載の位置検出装置は、車両に搭載された状態で用いられるものであり、受信手段と、検出手段とを備えている。
本発明の位置検出装置において、受信手段は、路上機から赤外線を用いて送信される情報を受信する。そして、検出手段は、受信手段により受信される情報に基づき、路上機からの情報を受信可能な受信ゾーンから車両が退出したタイミングを検出する。
【０００８】
このような構成の位置検出装置によれば、車両の位置を精度よく検出することができる。
すなわち、赤外線を用いた情報の送信（赤外線通信）は電波を用いた情報の送信に比べて指向性が高く、情報を受信可能なエリアである受信ゾーンが比較的正確に形成される。また、一般に、赤外線通信を行う路車間システムでは、路上機の情報送信部は車両の上方に配置され、車両が路上機を通過する手前の位置で車両に情報を送信する。つまり、受信ゾーンは、車両の進行方向を基準として路上機よりも手前に位置することとなる。
【０００９】
このため、車両が受信ゾーンから退出するタイミングは、車両が受信ゾーンへ進入するタイミングに比べ、車両側から見た路上機の情報送信部の仰角が大きくなるとともに、車両と路上機の情報送信部との距離が短くなる。
【００１０】
このように車両側から見た路上機の情報送信部の仰角が大きくなることで、車両側の情報受信位置（上下方向の位置）のばらつきが車両の進行方向に沿った位置に与える影響を小さくすることができる。また、車両と路上機の情報送信部との距離が短くなることにより、車両のガラスの透過率の違いや光軸の向きのばらつきなどによる影響も小さくすることができる。
【００１１】
したがって、本発明の位置検出装置によれば、車両が受信ゾーンから退出するタイミング、換言すれば、路上機に対する車両の相対位置を比較的正確に検出することができる。この結果、車両の位置の検出を精度よく行うことができる。
【００１２】
ここで、路上機としては、例えば請求項２に記載のように、光ビーコンが実用化されており、本発明は、光ビーコンを用いた路車間システムを利用して構成することができる。
ところで、受信ゾーンから車両が退出したタイミングは、例えば、路上機から送信される情報を受信できる状態から受信できない状態へ変化したタイミングとすることが考えられる。ただし、実際には、正常な情報を受信できる状態から情報が全く受信できない状態へ瞬時に変化するのではなく、正常な情報を受信できる状態から正常でない（異常な）情報が受信される状態を経て、情報が全く受信できない状態へ移行する。
【００１３】
そこで、請求項３に記載の位置検出装置では、検出手段は、受信手段により異常な情報が所定数連続して受信された場合に受信ゾーンから車両が退出したと判定する。このようにすれば、正常な情報が受信できる状態から正常な情報が受信できない状態へ移行したタイミングを検出することができる。
【００１４】
特に、異常な情報が所定数連続して受信されたことを条件としているため、受信ゾーンから車両が退出していないにもかかわらず退出したと誤判定してしまうことを防ぐことも可能となる。すなわち、例えばワイパーの影響等により、受信ゾーンに車両が存在しているにもかかわらず異常な情報が受信されることも考えられるため、このような場合に受信ゾーンから車両が退出したと誤判定しないように所定数を設定することが可能となる。
【００１５】
次に、請求項４に記載の位置検出プログラムは、車両に搭載された状態で用いられ、路上機から赤外線を用いて送信される情報を受信する受信手段を備えたコンピュータを、検出手段として機能させるものである。ここで、検出手段とは、受信手段により受信される情報に基づき、路上機からの情報を受信可能な受信ゾーンから車両が退出したタイミングを検出する手段である。
【００１６】
このような位置検出プログラムによれば、コンピュータを用いて請求項１に記載の位置検出装置を構築することができ、これにより前述した効果を得ることができる。特に、プログラムはネットワーク等を利用して流通させることも可能である上、プログラムの入れ替えは部品の入れ替えに比較して容易であるため、位置検出装置の機能向上等を容易に行うことができる。
【００１７】
次に、請求項５に記載の位置検出方法は、車両の位置を検出する位置検出方法であって、路上機から赤外線を用いて送信される情報を受信し、受信した情報に基づき、路上機からの情報を受信可能な受信ゾーンから車両が退出したタイミングを検出するものである。
【００１８】
このような位置検出方法によれば、前述した理由により、車両の位置を精度よく検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．全体構成］
図１は、実施形態の位置検出装置としての車載装置１０の構成を示すブロック図である。
【００２０】
車載装置１０は、車両に搭載された状態で用いられるものであって、車両の走行路に設置された路上機としての光ビーコンとの間で赤外線（具体的には近赤外線）を用いた双方向通信を行うためのものである。そして、図１に示すように、車載装置１０は、光ビーコンアンテナ（通信端末）２０と、ナビゲーションＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３０とを備えており、これらは、送信、受信の各信号線１１，１２を介して接続されている。なお、本実施形態では、車載装置１０をナビゲーション装置に内蔵されているものとして説明するが、ナビゲーション装置とは別体に外付けした構成の車載装置１０であっても構わない。
【００２１】
光ビーコンアンテナ２０は、送信用の発光素子であるＬＥＤ２１と、受信用の受光素子であるフォトダイオード（ＰＤ）２２と、夫々のインタフェース回路２３，２４とで構成されている。そして、この光ビーコンアンテナ２０は、光ビーコンとの間で双方向通信を行いやすくするため、車両のダッシュボード上に設置されている。なお、光ビーコンアンテナ２０の設置位置はこれに限定されるものではない。
【００２２】
ナビゲーションＥＣＵ３０は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等で構成される光ビーコン送受信処理回路４０とＣＰＵ５０とを中心として構成されている。光ビーコン送受信処理回路４０は、光ビーコンアンテナ２０のＬＥＤ２１にアップリンクデータを出力するための送信ポート４１と、ＰＤ２２が受信したダウンリンクデータを入力するための受信ポート４２とを備えている。
【００２３】
送信ポート４１から出力されるアップリンクデータは、インタフェース回路６１により変換され、送信信号線１１を介して光ビーコンアンテナ２０に伝送される。一方、光ビーコンアンテナ２０によって受信されたダウンリンクデータは、受信信号線１２を介してナビゲーションＥＣＵ３０に伝送され、インタフェース回路６２により変換されて光ビーコン送受信処理回路４０の受信ポート４２に入力される。
【００２４】
ＣＰＵ５０は、ナビゲーションＥＣＵ３０において地図表示機能や経路探索機能を実現するための各種演算処理を実行する。また、ＣＰＵ５０は、プログラムがインストールされているＳＲＡＭ７０に対し、必要に応じてデータを書き込んで記録させる機能も有する。
【００２５】
［２．光ビーコンの通信ゾーン］
次に、光ビーコンの投受光器８０により形成される通信ゾーンについて、図２を用いて説明する。
【００２６】
光ビーコンの投受光器８０は、車両の走行路の真上に設置され、走行路上に形成した通信ゾーンに存在する車両（車載装置１０）との間で近赤外線を用いた双方向通信を行うように構成されている。具体的には、車両から投受光器８０へ情報を送信可能なアップリンク（ＵＬ）ゾーンと、投受光器８０から車両へ情報を送信可能なダウンリンク（ＤＬ）ゾーンとを形成する。アップリンクゾーンは、ダウンリンクゾーンに比べて狭く形成され、光ビーコンアンテナ２０は、車両の走行に伴い、アップリンクゾーンかつダウンリンクゾーンの区域に進入し、アップリンクゾーンから退出した後、ダウンリンクゾーンから退出することとなる。また、アップリンクゾーン及びダウンリンクゾーンは、いずれも、車両の進行方向を基準として投受光器８０よりも手前の位置に形成される。
【００２７】
本実施形態の車載装置１０は、投受光器８０と通信ゾーン（具体的にはダウンリンクゾーン）との位置関係に着目し、車両が通信ゾーンから退出するタイミングに基づいて高精度の位置評定を実現するものである。
【００２８】
［３．位置評定処理］
次に、ナビゲーションＥＣＵ３０のＣＰＵ５０が実行する位置評定処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、本位置評定処理は、所定の周期で（例えば数十ミリ秒間隔で）実行される。
【００２９】
この位置評定処理が開始されると、まず、Ｓ１０１で、車両がダウンリンクゾーンに進入したか否かを判定する。具体的には、光ビーコンから正常な情報（フレーム）が受信された時点で、車両がダウンリンクゾーンに進入したと判定する。
【００３０】
そして、Ｓ１０１で、車両がダウンリンクゾーンに進入していないと判定した場合には、本位置評定処理を終了する。
一方、Ｓ１０１で、車両がダウンリンクゾーンに進入したと判定した場合には、Ｓ１０２へ移行し、車両から光ビーコンへ車両ＩＤ（車両に固有の識別情報）等の情報を送信する処理（アップリンク）を行う。
【００３１】
続いて、Ｓ１０３では、アップリンクに成功したか否かを判定する。具体的には、Ｓ１０２で送信した情報に対する応答の情報（送信した車両ＩＤが含まれている情報）が受信された場合に、アップリンクに成功したと判定する。
【００３２】
そして、Ｓ１０３で、アップリンクに成功していないと判定した場合には、Ｓ１０４へ移行し、アップリンクを規定回数（予め設定されている回数）行ったか否かを判定する。
そして、Ｓ１０４で、アップリンクを規定回数行っていないと判定した場合には、Ｓ１０２へ戻り、アップリングを行う。
【００３３】
一方、Ｓ１０４で、アップリンクを規定回数行ったと判定した場合には、Ｓ１０６へ移行する。
また、Ｓ１０３で、アップリンクに成功したと判定した場合には、Ｓ１０５へ移行し、アップリンクに対する応答情報を受信する処理を行う。その後、Ｓ１０６へ移行する。
【００３４】
Ｓ１０６では、車両がダウンリンクゾーンから退出したか否かを判定し、退出したと判定した場合にＳ１０７へ移行する。具体的には、正常でない情報（異常なＤＬフレーム）を所定数（本実施形態では３つ）連続して受信した時点で、車両がダウンリンクゾーンから退出したと判定する。
【００３５】
Ｓ１０７では、車両がダウンリンクゾーンから退出した旨の位置確定通知を行い、本位置評定処理を終了する。本実施形態では、車両の位置を検出するためのアプリケーションへ位置確定通知を行う。このようにすることで、車両がダウンリンクゾーンから退出したタイミングを把握することができ、これにより、光ビーコンと車両との相対位置を把握することができる。このため、光ビーコンからその位置情報を取得し、車両がダウンリンクゾーンから退出したタイミングで位置確定通知を行えば、位置確定通知を受けた側で車両の位置を精度よく検出することができる。
【００３６】
［４．実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の車載装置１０は、光ビーコンから近赤外線を用いて送信される情報に基づき、車両がダウンリンクゾーンから退出したタイミングを検出する。ここで、光ビーコンの通信ゾーンは比較的正確に形成されるため、車両がダウンリンクゾーンから退出したタイミングに基づき、光ビーコンと車両との相対位置を比較的正確に把握することができる。この結果、車両の位置（例えば交差点までの距離）を精度よく検出することができる。
【００３７】
特に、本実施形態の車載装置では、ダウンリンクゾーンから退出したタイミングを検出するようにしているため、車両の位置を精度よく検出することができる。すなわち、検出可能なタイミングとしては、ダウンリンクゾーンから退出するタイミング以外にも、ダウンリンクゾーンに進入するタイミング、アップリンクゾーンに進入するタイミング、アップリンクゾーンから退出するタイミングが考えられる。このうち、ダウンリングゾーンから退出する位置は、光ビーコンアンテナ２０から見た投受光器８０の仰角が最も大きくなる位置である。換言すれば、光ビーコンアンテナ２０の上下方向の位置の違いによる車両の進行方向に沿った位置への影響が最も小さくなる。したがって、大型車と小型車とで光ビーコンアンテナ２０の設置高さが異なっても、それによる位置検出精度への影響を小さくすることができる。加えて、ダウンリンクゾーンから退出する位置は、光ビーコンアンテナ２０と投受光器８０との距離が最も短くなる位置である。したがって、車両のフロントガラスの透過率（近赤外線の透過率）の違いによる影響を小さくすることができる。また、光ビーコンアンテナ２０の取り付け角度（光軸の向き）の違いによる影響も小さくすることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態の車載装置１０では、異常な情報を所定数連続して受信した時点で、車両がダウンリンクゾーンから退出したと判定する。このため、ダウンリンクゾーンから車両が退出していないにもかかわらず退出したと誤判定してしまうことを防ぐことができる。
【００３９】
［５．特許請求の範囲との対応］
なお、本実施形態の車載装置１０では、光ビーコンアンテナ２０が、本発明の受信手段に相当し、位置評定処理（図３）におけるＳ１０６の処理を実行するナビゲーションＥＣＵ３０（具体的にはＣＰＵ５０）が、本発明の検出手段に相当する。
【００４０】
［６．他の形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００４１】
すなわち、上記実施形態の車載装置１０では、異常な情報を所定数連続して受信した時点で、車両がダウンリンクゾーンから退出したと判定するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、光ビーコンアンテナ２０の情報が受信されなくなった時点で、車両がダウンリンクゾーンから退出したと判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態の車載装置の構成を示すブロック図である。
【図２】光ビーコンの投受光器により形成される通信ゾーンの説明図である。
【図３】位置評定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１０…車載装置、１１…送信信号線、１２…受信信号線、２０…光ビーコンアンテナ、２１…ＬＥＤ、２２…フォトダイオード、２３，２４…インタフェース回路、３０…ナビゲーションＥＣＵ、４０…光ビーコン送受信処理回路、４１…送信ポート、４２…受信ポート、６１，６２…インタフェース回路
【図１】
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【図２】
2008046767.tif 000004
【図３】
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