(57)【要約】【課題】発光部から雨滴検出のための光信号を定期的に発光している状態で自動車が光ビーコンの光信号を受信して路側情報の送受信処理を行う領域に進入したとき、雨滴検出のための光信号と光ビーコンから放射される路側情報を表す光信号を同時に受光する場合が考えられ、２種類の信号同士が干渉し合うため正常な路側情報信号が受信できなくなる。【解決手段】雨滴検出信号の変調レートを光ビーコンのダウンリンク変調レートと異なった値に設定すると共に、受光アンプ信号から雨滴検出用の信号を除去した信号をビーコン信号処理部に伝送し、受光アンプ信号から光ビーコンのダウンリンク信号を除去した信号を降雨量判定部に伝送するようにした。【効果】２種類の信号同士が干渉し合う事がなく、信号干渉による誤動作等が低減されるため高品質の雨滴検出及び路側情報通信が可能となるものである。【選択図】　図１
2004106763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビーコンからのダウンリンク光信号を受信すると共に光ビーコンへのアップリンク信号を送信する機能と、車両のフロントガラスから反射された降雨検出用の光信号を前記ダウンリンク光信号検出用の受光部で受光してフロントガラスに付着した雨滴を検出する機能を有する車載端末装置において、
雨滴検出用の光信号の変調レートを光ビーコンのダウンリンク光信号の変調レートと異なった値に設定すると共に、受光アンプ信号から雨滴検出用の信号を除去した信号をビーコン信号処理部に伝送し、受光アンプ信号から光ビーコンのダウンリンク信号を除去した信号を降雨量判定部に伝送するようにしたことを特徴とする車載端末装置の信号処理方法。
【請求項２】
請求項１において、ワイパー，イルミネーション信号，車両の走行方向または車両の車速信号のいずれかの情報により、アップリンクの発光レベルを調節することを特徴とする車載情報端末装置の信号処理方法。
【請求項３】
請求項１において、フロントガラスの水滴付着検出結果によりアップリンクの発光レベルを調整することを特徴とする車載情報端末装置の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は路側に設置された発信器から発信される気象情報や交通情報等の路側情報信号を受信してこれを車載の表示装置に表示するビーコン車載機に係り、特に、フロントガラスに付着した雨滴を検出する雨滴検出手段を有し、かつ光によって路側情報を送受信する光ビーコン車載機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、路側に設置されたビーコンからそのビーコンの設置位置特有の気象情報や交通情報等（以下、路側情報と総称する。）を送信し、走行中の車両がこれを受信してその情報を車載の表示装置に表示し、運転者が容易に降雨情報や渋滞情報等を知ることができるビーコンシステムが実用化されている。
【０００３】
このビーコンシステムには、電波の双方向通信を利用して路側情報を提供する電波ビーコンシステムと、赤外線等の光信号の双方向通信を利用して路側情報を提供する光ビーコンシステムに分けられる。
【０００４】
このなかで、光ビーコンシステムは８５０ｎｍ程度の遠赤外線信号を利用して、路側に設置された光学式車両送受信装置から車両への送信を行い、また車両から光学式車両送受信装置への送信を行って路側情報を運転者に提供するものである。
【０００５】
一方、自動車のフロントガラスに付着した雨滴を検出する装置（以下レインセンサという。）としてフロントガラスからの光学的な反射量を検出するタイプ，雨滴による抵抗値の変化量を検出するタイプ，ガラスの静電容量を検出するタイプ、更にはＣＣＤカメラを利用するタイプなど様々な技術が提案されている。
【特許文献１】
特開２００１−３１９２９３号公報
【０００６】
このなかでも光学的な反射量を検出するタイプが有望視されており、この原理を利用したレインセンサ機能を備えた光ビーコン車載機として実現する技術については、特許文献１にあるように、路側情報の処理を行っていないときに光ビーコン車載機の発光部からパルス状の光信号を定期的にフロントガラスに向けて発光し、このフロントガラスからの反射光を光ビーコン車載機の受光部にて受光して雨滴を検出する技術が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術ではフロントガラスからの反射光を検出する受光部と、光ビーコン車載機の受光部が一つの受信アンプで増幅される構成となっているため、以下に述べる不具合が発生する恐れがある。
【０００８】
つまり、光ビーコン車載機の発光部から雨滴検出のための光信号を定期的に発光している状態で自動車が光ビーコンの光信号を受信して路側情報の送受信処理を行う領域に進入したときには、雨滴検出のための光信号と光ビーコンから放射される路側情報を表す光信号を同時に受光する場合が考えられ、２種類の信号同士が干渉し合うため正常な路側情報信号が受信できなくなるという恐れが考えられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は雨滴検出信号の変調レートを光ビーコンのダウンリンク変調レートと異なった値に設定すると共に、受光アンプ信号から雨滴検出用の信号を除去した信号をビーコン信号処理部に伝送し、受光アンプ信号から光ビーコンのダウンリンク信号を除去した信号を降雨量判定部に伝送するようにしたものである。
【００１０】
このような構成によれば、雨滴検出のための光信号と光ビーコンの光信号を同時に受光した場合でも、受光アンプ信号から雨滴検出用の信号を除去した信号をビーコン信号処理部に伝送し、受光アンプ信号から光ビーコンのダウンリンク信号を除去した信号を降雨量判定部に伝送するので２種類の信号同士が干渉し合う事がなく、信号干渉による誤動作等が低減されるため高品質の雨滴検出および路側情報通信が可能となるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に従い本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施例に係わる車載端末装置のブロック構成図であり、１はパルス状の雨滴検出用光信号及び光ビーコンへのアップリンク光信号の両方の光信号を発光する発光部であり、駆動部４によって発光が制御される。雨滴検出用光信号の変調レート（周波数）は光ビーコンのダウンリンク光信号の変調レート（周波数）と異なった値に設定されている。
【００１３】
駆動部４は制御部８を構成する信号処理部７によって生成される制御パルスによって駆動され、信号処理部７はこれも制御部８を構成するＣＰＵ８Ａによってその信号発生時期等が制御される構成となっている。
【００１４】
また、発光部１にある発光レベル切替部は発光レベルの大きさ、即ち強弱を切り替えるもので、これは段階的或いは連続的に切り替える機能を有しており、この切り替えは制御部８からの信号によって切り替えられる。
【００１５】
発光部１から発光されてフロントガラス１１で反射した雨滴検出用光信号及びフロントガラス１１を透過してきた光ビーコンからのダウンリンク光信号は受光部２で受光され、この光信号は受光部２で電気信号に変換され受光アンプ５によって増幅される。
【００１６】
受光アンプ５を通過した信号はフィルタ１５及びフィルタ１６に送られ、夫々のフィルタを通過した信号は制御部８の信号処理部７Ａ及びＡ／Ｄ変換部１０に送られる。
【００１７】
フィルタ１６は受光アンプ信号から雨滴検出用の信号を除去した信号を制御部８の信号処理部７Ａに伝送し、フィルタ１５は受光アンプ信号から光ビーコンのダウンリンク信号を除去した信号をＡ／Ｄ変換部１０に送る機能を有している。
【００１８】
また、制御部８の信号処理部７Ａはメモリ部６に必要な情報を格納し、ＣＰＵ８Ａにはナビ装置９と通信を行い必要な情報を双方向で通信可能としている。
【００１９】
更に、ＣＰＵ８Ａには１２は車両のイルミネーション信号１２，車両の車速信号１３及び車両のワイパー制御部１４からのワイパー作動状態信号が入力され、一方ワイパー制御部１４にワイパー作動信号が出力されるように構成されている。
【００２０】
図２は発光部１及び受光部２の構造を示したものであり、筐体２０は光ビーコンへのアップリンクのための発光用の窓２１と受光用の窓２２及びこれらの間にある雨滴検出用の窓２３を有しており、それぞれの窓はフロントガラス１１に対向するように取り付けられる。
【００２１】
発光用の窓２１と対向する筐体２０の内部にはＬＥＤ等の発光素子２４が配置され、同様に受光用の窓２２と対向する筐体２０の内部には受光素子２５が配置されている。
【００２２】
また、雨滴検出用の窓２３の両側にはレンズ保持部２６，２７が形成され、このレンズ保持部２６，２７には夫々レンズ２８，２９が取り付けられている。
【００２３】
そして、光ビーコンからのダウンリンク光信号は受光用の窓２２から受光素子２５にて受光され、一方発光素子２４からの雨滴検出用光信号はレンズ２８を通り、フロントガラス１１で反射された後にレンズ２９を通り受光素子２５で受光される構成となっている。
【００２４】
以上のような構成の車載端末装置において、通常では図３に示すフローチャートに示すように光ビーコンからの交通情報を受信しない場合はステップＳ１０でダウンリンクを待っている状態であり、この状態でステップＳ２０において一定の待時間の間にダウンリンク受信を確認すると、ステップＳ４０に進みステップＳ４０でダウンリンク受信処理のルーチンにジャンプして所定のダウンリンク受信処理が行われる。
【００２５】
一方、一定の待ち時間の間にダウンリンクが検出されない場合、ステップＳ３０に進んで雨滴検出信号のための光信号が発光され、この処理は繰り返し行われる。
【００２６】
そして、雨滴検出処理は一定間隔の時間で行われ、信号処理部７からはこの間隔に合わせて雨滴検出用の光パルス信号が発せられる。
【００２７】
このパルス信号は光ビーコンのダウンリンク光信号に比べてパルス周波数が十分に離れており、信号処理部７Ａから駆動部４へ送られる。
【００２８】
駆動部４では発光部１のＬＥＤを駆動させて赤外光を発光させ、この発光信号はフロントガラス１１で反射されるわけであるが、フロントガラス１１が乾いているときには赤外光が車室内側に完全に反射され、フロントガラス１１が水滴で濡れているとフロントガラス１１の表面を赤外光が通過してしまうためガラス表面で反射する赤外光が減少するようになる。
【００２９】
この赤外光の増減を受光部２で検出することでフロントガラス１１の水滴を検出することが可能となり、フロントガラス１１で反射された赤外光は受光部２で電気信号に変換された後、受光アンプ５で増幅されてフィルタ１５を介してＡ／Ｄ変換部１０に送られる。このフィルタ１５は先に述べたように受光アンプ信号から光ビーコンのダウンリンク信号を除去した信号を生成するものである。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換部１０では受光アンプ信号をＡ／Ｄ変換することによりフロントガラス１１からの反射赤外光をデジタル値に変換し、デジタル化された信号を
ＣＰＵ８Ａに入力してＣＵＰ８Ａでフロントガラス１１の水滴有無を判断するものである。この判断はＣＰＵ８Ａのプログラム等によって雨滴判定機能として実現される。
【００３１】
次に光ビーコンの交通情報受信時の動作について説明する。
【００３２】
自動車等の車両が光ビーコンの光感知エリアに進入してくると光ビーコンから車両へダウンリンク信号が送られ、このダウンリンク信号は受光部２で電気信号に変換された後に受光アンプ５で増幅され、更にフィルタ１６を介して信号処理部７Ａへ送られる。このフィルタ１６は先に述べたように受光アンプ信号から雨滴検出用の信号を除去した信号を生成するものである。
【００３３】
ここで、信号処理部７ＡはＣＵＰ８Ａやメモリ部６とバスで接続されており、これらと共にダウンリンク信号のマンチェスタ符号処理など一連の処理を行ってＣＰＵ８Ａに送るように作動する。
【００３４】
ＣＰＵ８Ａはこれらの情報から光ビーコンの感知エリアに入ったことを認識し、アップリンク信号を生成して駆動部４へ送り発光部１のＬＥＤを駆動する。
【００３５】
この時、ＣＰＵ８Ａはワイパー制御部１４からのワイパー作動状態信号，車速信号１３およびイルミネーション信号１２等によって発光部１に内蔵された発光レベルの強弱を調整するレベル切替部３を制御することにより、最適な発光レベルに設定したアップリンク信号を光ビーコンに向かって送信することができる。
【００３６】
光ビーコンは車両からのアップリンク信号を受け取ったことにより車両が通信エリアにいると判断し、交通情報や気象情報等の路側情報を改めてダウンリンク通信により車両へ提供するように作動する。ここで、ＣＰＵ８Ａからワイパー制御部１４にワイパー制御信号を出力しているが、これは光ビーコンとの通信時にワイパーの払拭動作を調整することにより、ワイパーによる通信妨害を低減することが可能とするものであり、これによって通信品質を向上することができる。
【００３７】
図４は発光レベルを調整するロジックの一実施例を説明する図である。
（１）．ワイパーがフロントガラスを払拭している状態
ワイパーのフロントガラス払拭動作は光ビーコンと車載端末装置間の通信経路を途中で遮ることになるためワイパーが動作している場合（ワイパーＯＮ）にはワイパーＯＮ信号３０をオアロジック機能３１に与え発光レベルを挙げる信号
３２を発生し、発光レベルを上げるように調節する。
（２）．車両が南向きに進行している状態
車両から光ビーコンを見上げた方向に太陽が重なる場合、強い太陽光が光ビーコンの通信を妨害することがある。この対策として、まずイルミネーション信号がＯＦＦであるイルミネーションＯＦＦ信号３３、ナビ装置から検出される車両の走行方向が日付，時間から計算された太陽と同じ向きである南走行信号３４、ワイパーがＯＦＦであるワイパーＯＦＦ信号３５をアンドロジック機能３６に与え発光レベルを挙げる信号３２を発生し、発光レベルを上げるように調節する。
（３）．高速走行している状態
一定以上の高速で走行している場合は光ビーコンと車両間の通信時間が短くなるため、車速センサより車両の走行速度を読み取り、所定以上の速度であれば車両の走行速度信号３７をオアロジック機能３１に与え発光レベルを挙げる信号
３２を発生し、発光レベルを上げるように調節する。
【００３８】
通常のアップリンク発光レベルを出来るだけ低いレベルに設定し、光ビーコン通信の妨害する動作が行われた場合のみ発光レベルを上げることにより、低消費電力で安定した通信品質を確保することができる。
【００３９】
図５は本発明の他の実施例に係わる車載端末装置のブロック図であり、図１と異なる点はフィルタ１６がコンパレータ１７に置き換わったことである。フィルタ１６の替わりに雨滴検出パルスより大きく光ビーコンダウンリンク信号より小さいレベルのヒステリシスを持ったコンパレータを設けることにより、雨滴検出パルスはコンパレータにより遮断されるためフィルタと同じ働きとなり、図１に示す実施例と同じ効果を得ることができる。
【００４０】
このように、本実施例によれば雨滴検出のための光信号と光ビーコンのダウンリンク光信号を同時に受光した場合でも、雨滴検出用信号を除去するフィルタ及び光ビーコンのダウンリンク信号を除去するフィルタによってそれぞれの信号が分離されることになり２種類の信号同士が干渉しあうことがない。
【００４１】
よって、信号干渉による誤動作などが低減されるため高品質の雨滴検出及び路側情報受信が可能となるものである。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、雨滴検出信号と光ビーコンのダウンリンク信号が干渉することなく高品質の雨滴検出及び路側情報の受信が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係わる車載端末装置のブロック構成図である。
【図２】発光部及び受光部を収納した筐体の断面図である。
【図３】雨滴検出と光ビーコン受信の切換処理手順を示すフローチャートである。
【図４】発光レベルの調節ロジックを示す図である。
【図５】本発明の第二実施例に係わる車載端末装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
１…発光部、２…受光部、３…レベル切替部、４…駆動部、５…受光アンプ、６…メモリ部、７…信号処理部、８…制御部、９…ナビ装置、１０…Ａ／Ｄ変換部、１１…フロントガラス、１２…イルミネーション信号、１３…車速信号、
１４…ワイパー制御部、１５，１６…フィルタ、１７…コンパレータ。
【図１】
2004106763.tif 000003
【図２】
2004106763.tif 000004
【図３】
2004106763.tif 000005
【図４】
2004106763.tif 000006
【図５】
2004106763.tif 000007