(57)【要約】【課題】  移動体に搭載される被指向体を、固定側の所定位置に向けて自動的に精度良く指向させる。【解決手段】  車両側光通信装置１１と地上側光通信装置１２との間で、光空間伝送を行う。車両に搭載された旋回台１３は、車両を基準とした光通信装置１１及びテレビカメラ１４の指向方向を調節する。カメラ１４は、光通信装置１２の受発光部１２ａの像を含む像を撮像する。処理・制御部１５は、カメラ１４で撮像された画像を処理して、光通信装置１１の受発光部１１ａから光通信装置１２の受発光部１２ａへ向かう車両を基準とした方向に対する、車両を基準とした光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向のずれを得る。処理・制御部１５は、このずれに基づいて、光通信装置１１の受発光部１１ａが光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて指向するように、旋回台１３を制御する。【選択図】  図１
2005348003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載される被指向体を固定側の所定位置に向けて自動的に指向させる指向装置であって、
前記移動体に搭載され前記移動体を基準とした前記被指向体の指向方向を調節する指向方向調節手段と、
実質的に前記被指向体から前記所定位置へ向かう前記移動体を基準とした第１の方向、あるいは、前記移動体を基準とした前記被指向体の指向方向の前記第１の方向に対するずれを、順次検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記第１の方向又は前記ずれに基づいて、前記被指向体が前記所定位置に向けて指向するように、前記指向方向調節手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記所定位置の付近に設けられた指標を含む画像を撮像し前記移動体に搭載される撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像を処理して前記第１の方向又は前記ずれを得る処理手段と、を含むことを特徴とする指向装置。
【請求項２】
前記指向方向調節手段は、前記移動体を基準とした前記被指向体の指向方向と一緒に、前記移動体を基準とした前記撮像手段の指向方向を調節することを特徴とする請求項１記載の指向装置。
【請求項３】
前記移動体の位置を示す位置情報に基づいて、前記所定位置を基準として予め設定されたエリア内に前記移動体が位置するか否かを判定するエリア判定手段を備え、
前記制御手段は、前記エリア判定手段により前記移動体が前記エリア内に位置すると最初に判定された場合に、前記エリアに対応して予め設定された向きに前記被指向体が指向するように、前記指向方向調節手段を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の指向装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記エリア判定手段により前記移動体が前記エリア内に位置しないと判定された場合に、前記被指向体を当該エリアに対応する前記所定位置に向けて指向させる制御を停止することを特徴とする請求項３記載の指向装置。
【請求項５】
前記処理手段は、前記指標に対応するテンプレートを用いて、前記撮像手段により撮像された画像において前記指標に相当する像をサーチするサーチ手段を有し、該サーチ手段により見出された前記指標に相当する像の位置に基づいて、前記第１の方向又は前記ずれを得ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の指向装置。
【請求項６】
前記サーチ手段は、前記移動体の位置を示す位置情報に基づいた縮小率又は拡大率で、前記テンプレート及び前記撮像された画像のうちの一方を縮小又は拡大した上で、前記サーチを行うことを特徴とする請求項５記載の指向装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記サーチ手段により見出された前記指標に相当する像に基づいて、前記サーチ手段が当該指標に相当する像を次回以降にサーチする際に用いる前記テンプレートを更新する手段を含むことを特徴とする請求項５又は６記載の指向装置。
【請求項８】
前記移動体が鉄道車両又は道路を走行する車両であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の指向装置。
【請求項９】
前記被指向体が第１の光通信装置の受発光部、発光部又は受光部であり、
前記所定位置が第２の光通信装置の受発光部、受光部又は発光部が配置された位置であり、
前記第１の光通信装置と前記第２の光通信装置との間で双方向又は一方向に光空間伝送が行われ、
前記指標が前記第２の光通信装置の受発光部、受光部又は発光部あるいはその付近に設けられた他の指標であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の指向装置。
【請求項１０】
移動体に搭載される第１の光通信装置と、固定側に配置される第２の光通信装置とを有し、前記第１の光通信装置と前記第２の光通信装置との間で双方向又は一方向に光空間伝送を行う光空間伝送装置であって、
請求項１乃至８のいずれかに記載の指向装置を備え、
前記被指向体が前記第１の光通信装置の受発光部、発光部又は受光部であり、
前記所定位置が前記第２の光通信装置の受発光部、受光部又は発光部が配置された位置であり、
前記指標が前記第２の光通信装置の受発光部、受光部又は発光部あるいはその付近に設けられた他の指標であることを特徴とする光空間伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に搭載される被指向体を固定側の所定位置に向けて自動的に指向させる指向装置、及びこれを用いた光空間伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つの光通信装置を有し両者の間で一方向又は双方向に光空間伝送を行う光空間伝送装置では、発光光量を増大させることなく安定した通信を行うため、少なくとも、一方の光通信装置の受発光部（あるいは、発光部又は受光部）を他方の光通信装置の受発光部（あるいは、受光部又は発光部）の位置に指向させることで、前記一方の光通信装置の受発光部等の光軸を前記他方の光通信装置の受発光部等へ向かう方向に一致させることが好ましい。
【０００３】
そこで、下記の特許文献１に開示された光空間伝送装置では、固定側にそれぞれ配置される２つの光通信装置の各々について、当該光通信装置の受発光部を雲台に搭載し、雲台を動かして当該受発光部の指向方向を変化させるスキャンを行いつつ、各指向方向での当該受発光部の受光信号レベルをそれぞれサンプリングすることで、受光信号レベルが最大となる指向方向を見つけた後、その見つけた指向方向となるように前記雲台を動かして停止させる。
【０００４】
また、下記の特許文献２の請求項２及び第４図に開示された光空間伝送装置では、車両（移動体）に搭載される光通信装置と地上側（固定側）に配置される光通信装置との間で地上側から車両側へ一方向に光空間伝送を行うものであるが、特許文献１に開示された光空間伝送装置と同様に、車両側の光通信装置の受光部の受光信号レベルが最大となるように、当該受光部の方向を車両側の方向制御器（前記雲台に相当）で変える。特許文献２には直接的には記載されていないが、特許文献２の第４図にこの車両側の方向制御器に車両側の光通信装置の受光部からの受光信号が入力されている点が示されていることから、この車両側の方向制御器は、特許文献１の場合と同様に、車両側の光通信装置の受光部の指向方向を変化させるスキャンを行いつつ、各指向方向での当該受発光部の受光信号レベルをそれぞれサンプリングすることで、受光信号レベルが最大となる指向方向を見つけた後、その見つけた指向方向となるように車両側の光通信装置の受光部の方向を制御するものと、考えられる。
【特許文献１】特開平７−２３１３０１号公報
【特許文献２】特開平２−６８２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に開示された光空間伝送装置や前記特許文献２の請求項２及び第４図に開示された光空間伝送装置では、受光信号レベルに基づいて雲台等を制御しているので、前述したように、受光信号レベルが最大となる指向方向を見つけるために、光通信装置の受発光部又は受光部の指向方向を変化させるスキャンを行いつつ各指向方向で受光レベルをそれぞれサンプリングしなければならない。このように機械的な移動（すなわち、指向方向の変化）を伴うスキャン動作が不可欠であるが、このスキャン動作には時間を要する。
【０００６】
したがって、前記特許文献１の開示された光空間伝送装置のように２つの光通信装置が固定側に配置される場合には、一旦配置された後には両者の位置関係が変化しないため、特に問題は生じないが、特許文献２の請求項２及び第４図に開示された光空間伝送装置のように、一方の光通信装置が車両等の移動体に搭載され他方の光通信装置が固定側に配置される場合には、両者の位置関係が時々刻々変化し得るため、移動体側の光通信装置の受発光部等を固定側の光通信装置の受発光部等に向けて精度良く指向させることは困難であった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、移動体に搭載される被指向体を固定側の所定位置に向けて自動的に精度良く指向させることができる指向装置、及び、この指向装置を用いることにより、発光光量を増大させることなく移動体側と固定側との間でより安定した通信を行うことができる光空間伝送装置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】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による指向装置は、移動体に搭載される被指向体を固定側の所定位置に向けて自動的に指向させる指向装置であって、前記移動体に搭載され前記移動体を基準とした前記被指向体の指向方向を調節する指向方向調節手段と、実質的に前記被指向体から前記所定位置へ向かう前記移動体を基準とした第１の方向、あるいは、前記移動体を基準とした前記被指向体の指向方向の前記第１の方向に対するずれを、順次検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記第１の方向又は前記ずれに基づいて、前記被指向体が前記所定位置に向けて指向するように、前記指向方向調節手段を制御する制御手段と、を備え、前記検出手段は、前記所定位置の付近に設けられた指標を含む画像を撮像し前記移動体に搭載される撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像を処理して前記第１の方向又は前記ずれを得る処理手段と、を含むものである。
【０００９】
この第１の態様では、固定側の前記指標を含む画像を撮像し、この撮像された画像を処理して前記第１の方向又は前記ずれを取得し、これに基づいて指向方向調節手段を制御することで、移動体に搭載される被指向体を固定側の所定位置に向けて自動的に指向させる。この第１の態様によれば、このように画像を利用して前記第１の方向又は前記ずれを取得するので、前述した従来技術のように機械的な移動を伴うスキャン動作が不要となる。よって、前記第１の態様によれば、移動体側の被指向体を迅速に前記所定位置に向けて指向させることができるので、前記被指向体を固定側の所定位置に向けて精度良く指向させることができる。
【００１０】
本発明の第２の態様による指向装置は、前記第１の態様において、前記指向方向調節手段は、前記移動体を基準とした前記被指向体の指向方向と一緒に、前記移動体を基準とした前記撮像手段の指向方向を調節するものである。
【００１１】
この第２の態様によれば、指向方向調節手段によって被指向体のみならず撮像手段も一緒にそれらの指向方向が調節されるので、撮像手段として比較的画角の狭いレンズを有するものを用いることができる。したがって、撮像手段により撮像された画像において前記指標に相当する像をサーチする精度を高めることができ、ひいては、前記被指向体を固定側の所定位置に向けてより精度良く指向させることができる。もっとも、前記第１の態様では、前記撮像手段は、移動体に対して固定し、移動体を基準とした当該撮像手段の指向方向が変化しないようにしてもよい。この場合であっても、前記撮像手段として画角の広いレンズを有するものを用いることで、前記撮像手段の視野内に前記指標が入るようにすることができる。
【００１２】
本発明の第３の態様による指向装置は、前記第１又は第２の態様において、前記移動体の位置を示す位置情報に基づいて、前記所定位置を基準として予め設定されたエリア内に前記移動体が位置するか否かを判定するエリア判定手段を備え、前記制御手段は、前記エリア判定手段により前記移動体が前記エリア内に位置すると最初に判定された場合に、前記エリアに対応して予め設定された向きに前記被指向体が指向するように、前記指向方向調節手段を制御するものである。
【００１３】
この第３の態様によれば、移動体が前記エリア内に最初に入ったときに、前記被指向体の指向方向が当該エリアに対応して予め設定された向きに初期的にセットされる。したがって、例えば、指向方向調節手段によって被指向体のみならず撮像手段も一緒にそれらの指向方向が調節されるようにする場合であっても、移動体が前記エリア内に入った当初から、撮像手段によって前記指標の像を含む像を確実に撮像することができる。また、万一、気象条件等の影響で前記撮像手段により撮像された画像から前記第１の方向や前記ずれを全く得ることができないような状況となっても、前記エリア内では被指向体の指向方向を前記所定位置に向かう指向方向にある程度近い状態にすることができる。
【００１４】
本発明の第４の態様による指向装置は、前記第３の態様において、前記制御手段は、前記エリア判定手段により前記移動体が前記エリア内に位置しないと判定された場合に、前記被指向体を当該エリアに対応する前記所定位置に向けて指向させる制御を停止するものである。
【００１５】
この第４の態様によれば、移動体が前記エリア内に位置しない場合には、前記制御手段による制御が停止されることから、無駄な制御動作が防止されので、好ましい。
【００１６】
本発明の第５の態様による指向装置は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記処理手段は、前記指標に対応するテンプレートを用いて、前記撮像手段により撮像された画像において前記指標に相当する像をサーチするサーチ手段を有し、該サーチ手段により見出された前記指標に相当する像の位置に基づいて、前記第１の方向又は前記ずれを得るものである。この第５の態様は、前記処理手段の具体例を挙げたものである。
【００１７】
本発明の第６の態様による指向装置は、前記第５の態様において、前記サーチ手段は、前記移動体の位置を示す位置情報に基づいた縮小率又は拡大率で、前記テンプレート及び前記撮像された画像のうちの一方を縮小又は拡大した上で、前記サーチを行うものである。
【００１８】
前記撮像手段の画角が固定されている場合、移動体に搭載された撮像手段が前記指標に近づくほど、撮像手段において撮像された画像における前記指標の像の大きさは大きくなる。したがって、前記第６の態様のようにしてサーチを行うと、サーチの処理量を低減しつつサーチの精度を高めることができ、ひいては、被指向体を固定側の所定位置に向けてより精度良く指向させることができる。
【００１９】
本発明の第７の態様による指向装置は、前記第５又は第６の態様において、前記処理手段は、前記サーチ手段により見出された前記指標に相当する像に基づいて、前記サーチ手段が当該指標に相当する像を次回以降にサーチする際に用いる前記テンプレートを更新する手段を含むものである。
【００２０】
この第７の態様のようにテンプレートを更新すると、サーチの精度を高めることができ、ひいては、被指向体を固定側の所定位置に向けてより精度良く指向させることができる。
【００２１】
本発明の第８の態様による指向装置は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、前記移動体が鉄道車両又は道路を走行する車両であるものである。この第８の態様は移動体の例を挙げたものであるが、前記第１乃至第７の態様では、移動体はこの例に限定されるものではない。
【００２２】
本発明の第９の態様による指向装置は、前記第１乃至第８のいずれかの態様において、前記被指向体が第１の光通信装置の受発光部、発光部又は受光部であり、前記所定位置が第２の光通信装置の受発光部、受光部又は発光部が配置された位置であり、前記第１の光通信装置と前記第２の光通信装置との間で双方向又は一方向に光空間伝送が行われ、前記指標が前記第２の光通信装置の受発光部、受光部又は発光部あるいはその付近に設けられた他の指標であるものである。
【００２３】
この第９の態様は、前記第１乃至第８の態様による指向装置を空間伝送装置に用いる例を挙げたものであるが、前記第１乃至第８の態様による指向装置は他の種々の用途に用いることができる。
【００２４】
本発明の第１０の態様による光空間伝送装置は、移動体に搭載される第１の光通信装置と、固定側に配置される第２の光通信装置とを有し、前記第１の光通信装置と前記第２の光通信装置との間で双方向又は一方向に光空間伝送を行う光空間伝送装置であって、前記第１乃至第８のいずれかの態様による指向装置を備え、前記被指向体が前記第１の光通信装置の受発光部、発光部又は受光部であり、前記所定位置が前記第２の光通信装置の受発光部、受光部又は発光部が配置された位置であり、前記指標が前記第２の光通信装置の受発光部、受光部又は発光部あるいはその付近に設けられた他の指標であるものである。
【００２５】
この第１０の態様による光空間伝送装置では、前記第１乃至第８のいずれかの態様による指向装置が用いられている。したがって、移動体に搭載される第１の光通信装置の受発光部等を、固定側の光通信装置の受発光部等に向けて精度良く指向させることができる。よって、発光光量を増大させることなく移動体側と固定側との間でより安定した通信を行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、移動体に搭載される被指向体を固定側の所定位置に向けて自動的に精度良く指向させることができる指向装置、及び、この指向装置を用いることにより、発光光量を増大させることなく移動体側と固定側との間でより安定した通信を行うことができる光空間伝送装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明による装置について、図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施の形態による光空間伝送装置を示す概略ブロック図である。図２は、図１に示す光空間伝送装置の一部の構成要素の配置例を模式的に示す概略平面図である。図３は、図１中の光通信装置１１、テレビカメラ１４及び旋回台１３を模式的に示す概略正面図である。図４は、図１中の光通信装置１１、テレビカメラ１４及び旋回台１３を模式的に示す概略側面図である。
【００２９】
図２において、１は軌道としての線路、２は線路１上を矢印Ｘで示す進行方向に走行する移動体としての鉄道車両（本実施の形態では、列車の先頭車両）である。
【００３０】
本実施の形態による光空間伝送装置は、図１及び図２に示すように、車両２に搭載される光通信装置１１と、地上側（固定側）に配置される光通信装置１２とを備えている。
【００３１】
地上側の光通信装置１２は、線路１の脇に支柱等で支持されて配置され、その送受信可能な光ビームの範囲は、例えば図２中の想像線で示すような範囲に設定されている。光通信装置１２の配向や送受信可能な光ビームの範囲は、線路１の直線・カーブ、勾配の状況や、所望の通信エリアなどに応じて、適宜設定される。
【００３２】
図２は、１つの通信エリアの付近の様子を示しているが、本実施の形態では、複数の通信エリアは異なる複数の箇所に設定されており、当該各通信エリアに対応して地上側の光通信装置１２が１つずつ配置されている。車両２が各通信エリアに入る度に、当該通信エリアに対応して配置された地上側の光通信装置１２と車両２側の光通信装置１１との間で光空間伝送による通信を行う。もっとも、通信エリアを１つのみとし、光通信装置１２を１つだけ配置するようにしてもよい。
【００３３】
図２に示すように、１つの地上側の光通信装置１２に対応して、制御実行エリアが設定されている。この制御実行エリアは、当該光通信装置１２に対応する通信エリアを包含するエリアとして設定されている。制御実行エリアは、通信エリアと一致していてもよいが、通信エリアよりやや広く設定しておくことが好ましい。
【００３４】
本実施の形態では、光通信装置１１，１２間で双方向に光空間伝送を行うようになっており、図１に示すように、光通信装置１１は互いに近接して配置された受光部及び発光部からなる受発光部１１ａを有し、光通信装置１２は互いに近接して配置された受光部及び発光部からなる受発光部１２ａを有している。もっとも、光通信装置１１，１２間で一方向に光空間伝送を行う場合には、光通信装置１１は受光部及び発光部のうちの一方のみを有し、光通信装置１２は受光部及び発光部のうちの他方のみを有していればよい。
【００３５】
本実施の形態による光空間伝送装置は、被指向体としての車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａの位置に向けて自動的に指向させる指向装置を備えている。この指向装置は、車両２に搭載されており、図１に示すように、指向方向調節手段としての旋回台（雲台等と呼ばれる場合もある。）１３と、撮像手段としてのテレビカメラ（ＣＣＤカメラ）１４と、例えばコンピュータ等を用いて構成された処理・制御部１５とから構成されている。なお、本発明では、撮像手段は必ずしもテレビカメラに限定されるものではない。
【００３６】
旋回台１３は、図１、図３及び図４に示すように、車両２に固定される基台２１と、搭載台２２と、パン用駆動モータ２３ａを含むパン調節機構２３と、チルト用駆動モータ２４ａを含むチルト調節機構２４と、パン用駆動モータ２３ａを駆動するパン用駆動回路２５と、チルト用駆動モータ２４ａを駆動するチルト用駆動回路２６とを備えている。なお、駆動回路２５，２６を旋回台１３の外部に配置してもよいことは、言うまでもない。本実施の形態では、駆動モータ２３ａ，２４ａとしてパルスモータが用いられ、オープンループ制御によって駆動モータ２３ａ，２４ａの位置決め制御、すなわち、パン及びチルトの位置決め制御を行うことができるようになっている。もっとも、旋回台１３にパン検出器及びチルト検出器を設けて、フィードバック制御によってパン及びチルトの位置決め制御を行うようにしてもよい。
【００３７】
説明の便宜上、図３及び図４に示すように、基台２３を基準とした互いに直交するｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を定義する。旋回台１３は、パン調節機構２３によってｚ軸方向と平行な軸Ｏ１回りの搭載台２２の回転位置（パン）が調整され、チルト調節機構２３によってｘｙ平面と平行な平面に含まれる軸Ｏ２回りの搭載台２２の回転位置（チルト）が調整されるようになっている。なお、パンに応じて、軸Ｏ２のｘｙ平面と平行な平面内での向きが変わる。本実施の形態では、ｘｙ平面が略々水平面となるように基台２３が車両２に固定されているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３８】
本実施の形態では、図３及び図４に示すように、光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向及びテレビカメラ１４の指向方向が略平行となる（すなわち、光通信装置１１の受発光部１１ａの光軸の方向及びテレビカメラ１４の撮像レンズ１４ａの光軸の方向が略平行となる）ように、搭載台２２上に搭載されている。これにより、車両２側の光通信装置１１の受発光部１１ａが地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａ又はこの付近に向けて指向したときに、テレビカメラ１４の視野内に地上側の光通信装置１２が入るようになっている。もっとも、両者の指向方向は必ずしも略平行にする必要はない。なお、本実施の形態では、光通信装置１１の全体が搭載台２２上に搭載されているが、光通信装置１１における受発光部１１ａ以外の部分は、必ずしも搭載台２２上に搭載する必要はなく、車両２に固定してもよい。
【００３９】
このように光通信装置１１及びテレビカメラ１４が旋回台１３の搭載台２２上に搭載されることで、旋回台１３は、車両２を基準とした光通信装置１１の受発光部１２ａの指向方向を調節するとともに、これと一緒に、車両２を基準としたテレビカメラ１４の指向方向を調節することになる。
【００４０】
処理・制御部１５は、テレビカメラ１４からの画像信号、自車両２の速度情報及び自車両２の位置情報を受け、これらに基づいて旋回台１３の各駆動回路２５，２６にそれぞれ制御信号を与えることで、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａの位置に向けて自動的に指向させる。なお、自車両２の速度情報は、車両２に搭載されている図示しない速度検出器から得られる。鉄道車両等は自車両２の位置を検出する検出器を通常有しているので、前記自車両２の位置情報として当該検出装置からの位置検出信号を用いてもよい。また、例えば、ＧＰＳ位置検出器等の他の位置検出器を車両２に特別に設け、前記自車両２の位置情報として当該位置検出器からの位置検出信号を用いてもよい。
【００４１】
この処理・制御部１５の動作について、図５及び図６を参照して具体的に説明する。図５及び図６は、処理・制御部１５の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【００４２】
処理・制御部１５は、自車両２がいずれかの前記制御実行エリア（図２参照）に到達する前に動作を開始し、まず、前記位置検出器から自車両２の位置情報を取得する（ステップＳ１）。
【００４３】
次いで、処理・制御部１５は、ステップＳ１で取得した自車両２の位置情報に基づいて、自車両２が次の制御実行エリア内にいるか否かを判定する（ステップＳ２）。なお、各制御実行エリアの位置を示す情報は、処理・制御部１５の図示しないメモリに予め格納されている。自車両２が制御実行エリア内にいないと判定された場合は、ステップＳ１へ戻り、自車両２が次の制御実行エリア内に入るのを待つ。一方、自車両２が制御実行エリア内にいると判定されると、ステップＳ３へ移行する。
【００４４】
ステップＳ３において、処理・制御部１５は、旋回台１３の駆動回路２５，２６にそれぞれ制御信号を与えて、自車両２を基準とした光通信装置１２の受発光部１２ａの指向方向が、プリセットされた向き（この情報は、当該制御実行エリアに対応して処理・制御部１５のメモリに予め格納しておく。）となるように旋回台１３のパンとチルトを制御する。ここで、前記プリセットされた向きは、自車両２が当該制御実行エリアの開始位置Ｋ（図２参照）に位置する時に、光通信装置１１の受発光部１１ａが当該制御実行エリアに対応して配置された光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて指向する向きである。このステップＳ３の時点では、自車両２が当該制御実行エリアの開始位置Ｋに実質的に位置すると見なせるので、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａが地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて指向することになる。また、テレビカメラ１４の撮像レンズ１４ａの画角が比較的狭くても、このステップＳ３によって、テレビカメラ１４の視野内に地上側の光通信装置１２が確実に入ることになる。
【００４５】
次に、処理・制御部１５は、当該制御実行エリアに対応する地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａ（本実施の形態では、光通信装置１２の受発光部１２ａの位置を示す指標として、光通信装置１２の受発光部１２ａ自身を用いる。）の像をテレビカメラ１４で撮像された画像からサーチする際に最初に用いるものとして、処理・制御部１５のメモリに予め格納されたテンプレート（以下、「当該制御実行エリアに対応する初期テンプレート」という。）を、次回のサーチの際に用いるテンプレートＴとして設定する（ステップＳ４）。地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａの像に相当するこの初期テンプレートの一例を、図７に模式的に示す。本実施の形態では、初期テンプレートの大きさは、自車両２が当該制御実行エリアの開始位置Ｋに位置している際にテレビカメラ１４により撮像された画像における光通信装置１２の受発光部１２ａの像の大きさと同じ大きさとされている。
【００４６】
なお、本発明では、本実施の形態では、光通信装置１２の受発光部１２ａの位置を示す指標として、光通信装置１２の受発光部１２ａ自身を用いる代わりに、光通信装置１２の受発光部１２ａの付近に設けた他の指標（例えば、他から容易に識別してパターン認識し得る図形等を表記した表示板）を用いてもよい。この場合、当該指標に応じたテンプレートが用いられることは、言うまでもない。
【００４７】
次いで、処理・制御部１５は、自身のメモリ内に記憶されるカウント値ｎを１に設定する。このカウント値ｎは、基本的に、当該制御実行エリア内における何回目のサンプリングに関連するものであるかを示す値であり、このカウント値ｎに関連づけて、後述するステップＳ６〜Ｓ９，Ｓ１５〜Ｓ１８で取り込まれる値や画像等が記憶される。
【００４８】
その後、処理・制御部１５は、自身のメモリ内に現在の自車速度Ｖｎを取り込み（ステップＳ６）、前記メモリ内に現在の時刻ｔｎを取り込み（ステップＳ７）、更に、前記メモリ内にテレビカメラ１４から最新に得られた画像Ｉｎを取り込む（ステップＳ８）。この画像Ｉｎの一例を図８に模式的に示す。図８中のハッチングを付した部分３０が、サーチの対象となる地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａの像（ターゲット）である。また、図８において、３１は線路１の像である。なお、テレビカメラ１４は、所定周期で視野内の画像を順次撮像する。
【００４９】
次に、処理・制御部１５は、現在設定されているテンプレートＴ（ここでは、ステップＳ４で設定された初期テンプレート）を用いて、ステップＳ８で取り込んだ画像Ｉｎの全体からターゲット（本実施の形態では、地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａの像）をサーチする（ステップＳ９）。このサーチの手法としては、例えば、正規化相互相関などを利用する一般的な手法を採用することができる。
【００５０】
引き続いて、処理・制御部１５は、ステップＳ９のサーチによってターゲットが発見されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。ターゲットが発見されなければステップＳ１４へ移行し、ターゲットが発見されればステップＳ１１へ移行する。
【００５１】
ステップＳ１１において、処理・制御部１５は、ステップＳ１０で発見されたターゲットの像の、画像Ｉｎ上の位置Ａｎ（ｉｎ，ｊｎ）を取得し、この位置Ａｎ（ｉｎ，ｊｎ）に基づいて、車両２を基準とした光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向の、光通信装置１１の受発光部１１ａから地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａへ向かう車両２を基準とした方向に対する現在のずれを、パンのずれΔθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎとして算出する。なお、ターゲットの像の位置Ａｎ（ｉｎ，ｊｎ）としては、例えば、ターゲットの像の中心位置を採用すればよい。
【００５２】
このステップＳ１１について、図９乃至図１１を参照して説明する。図９は、画像Ｉｎ上のターゲットの像の位置Ａｎ（ｉｎ，ｊｎ）を示す図であり、図９中の座標は、テレビカメラ１４の結像面を基準とし、テレビカメラ１４の光軸Ｏを原点とするＸＹ座標としている。図９には、画像Ｉｎ上の後述する理想の位置Ａ０（ｉ０，ｊ０）も示している。また、図１０及び図１１では、図９と同じＸ軸及びＹ軸の他、光軸ＯをＺ軸としている。図１０は、Ｙ軸方向から見た、位置Ａｎ，Ａ０及び光通信装置１２の受発光部１２ａの現在の位置Ｂｎ並びに後述する理想方向の関係を示している。図１１は、Ｘ軸方向から見た、位置Ａｎ，Ａ０及び光通信装置１２の受発光部１２ａの現在の位置Ｂｎ並びに後述する理想方向の関係を示している。図１０及び図１１において、Ｅはテレビカメラ１４の撮像レンズ１４ａの中心、ｆは撮像レンズ１４ａの焦点距離を示している。
【００５３】
ここでは、説明を簡単にするため、図９乃至図１１中のＹ軸が図３及び図４中のパンの軸Ｏ１に対してさほど大きく傾いていないものとするとともに、図９乃至図１１中のＸ軸が図３及び図４中のチルトの軸Ｏ２と平行となっているものとする。ただし、本発明ではこれらに限定されるものではない。
【００５４】
今、図１０及び図１１に示すように、テレビカメラ１４の撮像レンズ１４ａの光軸Ｏに対してＹ軸回りに角度θｘ０をなすとともにＸ軸回りに角度θｙ０をなしかつＥ点を通る方向（理想方向と呼ぶ）に、光通信装置１２の受発光部１２ａがあるときに、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａが地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて指向するように、旋回台１３の搭載台２２上に搭載する際に光通信装置１１とテレビカメラ１４との間の位置関係が設定されているものとする。光通信装置１２の受発光部１２ａが前記理想方向にあるときの、当該受発光部１２ａの像の画像Ｉｎ上の位置（理想の位置と呼ぶ。）Ａ０（ｉ０，ｊ０）は、図９乃至図１１に示す通りとなる。
【００５５】
これに対し、ステップＳ１０で発見されたターゲットの、画像Ｉｎ上の位置Ａｎ（ｉｎ，ｊｎ）は、画像Ｉｎ上の理想の位置Ａ０（ｉ０，ｊ０）からずれている。これは、図１０及び図１１に示すように、光通信装置１２の受発光部１２ａの現在の位置Ｂｎが、前記理想方向からずれた方向にあるためである。位置Ｂｎは、図１０及び図１１に示すように、テレビカメラ１４の撮像レンズ１４ａの光軸Ｏに対してＹ軸回りに角度θｘｎをなすとともにＸ軸回りに角度θｙｎをなしかつＥ点を通る方向（前記理想方向からＹ軸回りに角度ΔθｘｎずれるとともにＸ軸回りに角度Δθｙｎずれた方向）にある。
【００５６】
角度Δθｘｎは、車両２を基準とした光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向の、光通信装置１１の受発光部１１ａから地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａへ向かう車両２を基準とした方向に対する現在のＹ軸回りのずれに、相当している。角度Δθｙｎは、車両２を基準とした光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向の、光通信装置１１の受発光部１１ａから地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａへ向かう車両２を基準とした方向に対する現在のＸ軸回りのずれに、相当している。図９乃至図１１中のＹ軸が図３及び図４中のパンの軸Ｏ１に対してさほど大きく傾いていないので、角度Δθｘｎはパンのずれであると見なせる。また、図９乃至図１１中のＸ軸が図３及び図４中のチルトの軸Ｏ２と平行となっているので、角度Δθｙｎは、チルトのずれである。
【００５７】
このパンのずれΔθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎは、図１０及び図１１からわかるように、それぞれ下記の数１及び数２で表される。
【００５８】
【数１】
2005348003.tif 000003
【００５９】
【数２】
2005348003.tif 000004
【００６０】
ステップＳ１１において、処理・制御部１５は、位置Ａｎ（ｉｎ，ｊｎ）及び理想位置Ａ０（ｉ０，ｊ０）から、数１及び数２に従って、パンのずれΔθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎを算出する。なお、理想位置Ａ０（ｉ０，ｊ０）は、旋回台１３の搭載台２２上にテレビカメラ１４及び光通信装置１１を搭載したときに、両者の位置関係に従って、処理・制御部１５のメモリに予め格納しておく。
【００６１】
その後、処理・制御部１５は、ステップＳ１１で算出したパンのずれΔθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎに基づいて、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａが地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて指向するように、旋回台１３の駆動回路２５，２６にそれぞれ制御信号を与える（ステップＳ１２）。具体的には、処理・制御部１５は、旋回台１３の搭載台２２のパンがΔθｘｎだけ回転するとともに、旋回台１３の搭載台２２のチルトがΔθｙｎだけ回転するように、旋回台１３の駆動回路２５，２６にそれぞれ制御信号を与える。これにより、図１０及び図１１において、テレビカメラ１４の光軸Ｏと一緒に理想方向のパン及びチルトがそれぞれ回転して、当該理想方向が位置Ｂｎに向かう方向と実質的に一致することになる。
【００６２】
次に、処理・制御部１５は、次回のサーチの際に用いるテンプレートＴとして現在設定されているテンプレートを、ステップＳ９のサーチで発見された画像Ｉｎ中のターゲットの像に更新し、このターゲットの像を次回のサーチの際に用いるテンプレートＴとして設定する（ステップＳ１３）。
【００６３】
引き続いて、処理・制御部１５は、カウント値ｎを２に設定した（ステップＳ１４）後、自身のメモリ内に現在の自車速度Ｖｎを取り込み（ステップＳ１５）、前記メモリ内に現在の時刻ｔｎを取り込み（ステップＳ１６）、更に、前記メモリ内にテレビカメラ１４から最新に得られた画像Ｉｎを取り込む（ステップＳ１７）。
【００６４】
次に、処理・制御部１５は、現在の自車両２の位置を取得する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、ステップＳ１と同様に前記位置検出器から自車両２の位置情報を取得してもよいし、あるいは、自車両２が等加速度直線運動をしていると仮定して、下記の数３及び数４を用いて自車両２が移動した距離Ｄｎ及び自車両２からターゲット（地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａ）までの距離ｚｎを算出し、これを自車両２の位置として用いてもよい。ここで、数４中のｚ０は、図２に示すように、当該制御実行エリアの開始位置Ｋからターゲットまでの距離である。
【００６５】
【数３】
2005348003.tif 000005
【００６６】
【数４】
2005348003.tif 000006
【００６７】
その後、処理・制御部１５は、ステップＳ１５で取得した自車両２の位置情報に基づいて、自車両２が当該制御実行エリア内にいるか否かを判定する（ステップＳ１９）。自車両２が当該制御実行エリア内にいると判定された場合は、ステップＳ２０へ移行し、自車両２が当該制御実行エリアから外れたと判定された場合は、当該制御実行エリアでの動作を停止してステップＳ２８へ移行する。
【００６８】
ステップＳ２８において、処理・制御部１５は、次の制御実行エリアが存在するか否かを判定する。この判定は、ステップＳ１５で取得した自車両２の位置情報と、処理・制御部１５のメモリに予め格納された各制御実行エリアの情報とに基づいて、行うことができる。次の制御実行エリアが存在すればステップＳ１へ戻り、次の制御実行エリアが存在しなければ、処理・制御部１５は動作を終了する。
【００６９】
ステップＳ２０において、処理・制御部１５は、下記の数５によって、今回ステップＳ１７で取り込まれた画像Ｉｎにおけるターゲットの像の大きさを前回取り込まれた画像Ｉｎ−１におけるターゲットの像の大きさに縮小して一致させるための、画像Ｉｎの縮小率Ｓｎを、算出する。図５中のｚｎについては、ステップＳ１８の場合と同様に、前記位置検出器から取り込んだ位置情報に基づいて算出してもよい。
【００７０】
【数５】
2005348003.tif 000007
【００７１】
自車両２が図２中の進行方向Ｘに動いているとき、テレビカメラ１４から順次取り込まれる画像は徐々に大きくなっていくことから、当該画像中のターゲットの像（地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａの像）は大きくなっていく。よって、サーチの処理量を低減しつつサーチの精度を高めるため、テンプレートＴの大きさと画像中のターゲットの像の大きさとが一致していることが好ましい。そこで、本実施の形態では、ステップＳ２０において、縮小率Ｓｎを算出しているのである。
【００７２】
図１２は、ターゲット（地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａ）の位置の実像Ｔｎ’と、この実像Ｔｎ’によりテレビカメラ１４の結像面Ｐに形成される像Ｔｎとの関係を示している。既に説明したように、図１２において、距離ｚｎは自車両２からターゲット（地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａ）までの距離、Ｅはテレビカメラ１４の撮像レンズ１４ａの中心、ｆは撮像レンズ１４ａの焦点距離である。図１２からわかるように、この場合の像Ｔｎの倍率は、ｆ／（ｚｎ−ｆ）となる。よって、前述した縮小率Ｓｎが数５により得られることがわかる。
【００７３】
ステップＳ２０の後、処理・制御部１５は、ステップＳ１７で取り込まれた画像ＩｎをステップＳ２０で算出した縮小率Ｓｎで縮小することで、縮小画像Ｉｎ’を作成する（ステップＳ２１）。
【００７４】
次に、処理・制御部１５は、現在設定されているテンプレートＴを用いて、ステップＳ２１で作成した縮小画像Ｉｎ’の全体からターゲット（本実施の形態では、地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａの像）をサーチする（ステップＳ２２）。このサーチの手法としては、ステップＳ９と同様に、一般的な手法を採用することができる。
【００７５】
引き続いて、処理・制御部１５は、ステップＳ２２のサーチによってターゲットが発見されたか否かを判定する（ステップＳ２３）。ターゲットが発見されなければステップＳ１５へ戻り、ターゲットが発見されればステップＳ２４へ移行する。
【００７６】
ステップＳ２４において、処理・制御部１５は、ステップＳ２３で発見されたターゲットの像の、縮小画像Ｉｎ’上の位置Ａｎ’（ｉｎ’，ｊｎ’）を取得し、この位置Ａｎ’（ｉｎ’，ｊｎ’）に基づいて、車両２を基準とした光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向の、光通信装置１１の受発光部１１ａから地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａへ向かう車両２を基準とした方向に対する現在のずれを、パンのずれΔθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎとして算出する。なお、ターゲットの位置Ａｎ’（ｉｎ’，ｊｎ’）としては、例えば、ターゲットの中心位置を採用すればよい。
【００７７】
具体的には、処理・制御部１５は、ステップＳ２４において、ステップＳ１１と同様に、数１及び数２に従って、パンのずれθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎを算出する。ただし、縮小画像Ｉｎ’上の位置Ａｎ’（ｉｎ’，ｊｎ’）を縮小前の画像上の位置に換算するため、数１に下記の数６を代入した式、及び、数２に下記の数７を代入した式を用いて、パンのずれθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎを算出する。
【００７８】
【数６】
2005348003.tif 000008
【００７９】
【数７】
2005348003.tif 000009
【００８０】
その後、処理・制御部１５は、ステップＳ２４で算出したパンのずれΔθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎに基づいて、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａが地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて指向するように、旋回台１３の駆動回路２５，２６にそれぞれ制御信号を与える（ステップＳ２５）。具体的には、処理・制御部１５は、旋回台１３の搭載台２２のパンがΔθｘｎだけ回転するとともに、旋回台１３の搭載台２２のチルトがΔθｙｎだけ回転するように、旋回台１３の駆動回路２５，２６にそれぞれ制御信号を与える。これにより、図１０及び図１１において、テレビカメラ１４の光軸Ｏと一緒に理想方向のパン及びチルトがそれぞれ回転して、当該理想方向が位置Ｂｎに向かう方向と実質的に一致することになる。
【００８１】
次に、処理・制御部１５は、ステップＳ２２のサーチで発見された縮小画像Ｉｎ’中のターゲットの像のエリアを縮小率Ｓｎで縮小する前の画像Ｉｎ上のエリアに換算し、画像Ｉｎにおける当該エリアの像を、次回のサーチの際に用いるテンプレートＴとして設定することによって、次回のサーチの際に用いるテンプレートＴとして現在設定されているテンプレートを、画像Ｉｎにおける当該エリアの像に更新する（ステップＳ２６）。
【００８２】
次いで、カウント値ｎを１だけインクリメントし（ステップＳ２７）、その後、ステップＳ１５へ戻る。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態では、固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａを含む画像を撮像し（ステップＳ８，Ｓ１７）、この撮像された画像を処理して、車両２を基準とした光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向の、光通信装置１１の受発光部１１ａから地上側の光通信装置１２の受発光部１２ａへ向かう車両２を基準とした方向に対する現在のずれを、パンのずれΔθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎとして取得し（ステップＳ１１，Ｓ２４）、これに基づいて旋回台１３を制御することで、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて自動的に指向させる。
【００８４】
本実施の形態によれば、このように画像を利用して前記ずれを取得するので、前述した従来技術のように機械的な移動を伴うスキャン動作が不要となる。よって、本実施の形態によれば、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを迅速に固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて指向させることができるので、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて精度良く指向させることができる。このため、本実施の形態によれば、発光光量を増大させることなく移動体側と固定側との間でより安定した通信を行うことができる。
【００８５】
また、本実施の形態によれば、光通信装置１１のみならずテレビカメラ１４も旋回台１３の搭載台２２に搭載され、旋回台１３によって光通信装置１１のみならずテレビカメラ１４も一緒にそれらの指向方向が調節されるので、テレビカメラ１４として比較的画角の狭いレンズ１４ａを有するものを用いることができる。したがって、テレビカメラ１４により撮像された画像において固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに相当する像をサーチする精度を高めることができ、ひいては、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けてより精度良く指向させることができる。
【００８６】
もっとも、本発明では、テレビカメラ１４は、車両２に対して固定し、車両２を基準としたテレビカメラ１４の指向方向が変化しないようにしてもよい。この場合であっても、前記テレビカメラ１４として画角の広いレンズ１４ａを有するものを用いることで、テレビカメラ１４の視野内に光通信装置１２の受発光部１２ａが入るようにすることができる。テレビカメラ１４を車両２に対して固定した場合には、テレビカメラ１４で撮像された画像における、固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａの像の位置に基づいて、実質的に車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａから固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａへ向かう車両２を基準とした方向を得ることができる。よって、この方向と、現在の光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向とのずれを求めることができ、これに基づいて旋回台１３を制御することで、本実施の形態と同様に、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けて自動的に指向させることができる。
【００８７】
さらに、本実施の形態では、車両２が前記制御実行エリア内に最初に入ったときに、自車両２を基準とした光通信装置１２の受発光部１２ａの指向方向が、前述したプリセットされた向きとなるように旋回台１３のパンとチルトが制御される。したがって、テレビカメラ１４も旋回台１３の搭載台２２上に搭載されているにも拘わらず、車両２が前記制御実行エリア内に入った当初から、テレビカメラ１４によって固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａの像を含む像を確実に撮像することができる。また、万一、気象条件等の影響でテレビカメラ１４により撮像された画像からパンのずれΔθｘｎ及びチルトのずれΔθｙｎを全く得ることができないような状況となっても、前記制御実行エリア内では車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａの指向方向を固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向かう指向方向にある程度近い状態にすることができる。
【００８８】
さらにまた、本実施の形態によれば、車両２が制御実行エリア内に位置しない場合には、ステップＳ２でＮＯの場合にステップＳ１へ戻るとともに、ステップＳ１９でＮＯの場合にステップＳ２８へ移行し、画像処理やその他の旋回台１３の制御動作が停止されることから、無駄な制御動作が防止されので、好ましい。
【００８９】
また、本実施の形態によれば、ステップＳ２０で縮小率Ｓｎを算出してステップＳ２２で縮小画像Ｉｎ’を作成し、ステップＳ２２で縮小画像Ｉｎ’をテンプレートＴを用いてサーチするので、サーチの処理量を低減しつつサーチの精度を高めることができ、ひいては、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けてより精度良く指向させることができる。本実施の形態では、テンプレートＴを拡大せずに画像Ｉｎを縮小したが、逆に、テンプレートＴを拡大して画像Ｉｎを縮小しなくても、同様の効果が得られる。
【００９０】
さらに、本実施の形態によれば、ステップＳ１３，Ｓ２６が更新されるので、サーチの精度を高めることができ、ひいては、車両側の光通信装置１１の受発光部１１ａを固定側の光通信装置１２の受発光部１２ａに向けてより精度良く指向させることができる。
【００９１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００９２】
例えば、前記実施の形態は鉄道車両と固定側との間で光空間伝送を行う光空間伝送装置に適用した例であったが、本発明は、例えば、道路を走行する車両などの他の移動体と固定側との間で光空間伝送を行う光空間伝送装置にも適用することができる。
【００９３】
また、本発明による指向装置は、光空間伝送装置のみならず、他の種々用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施の形態による光空間伝送装置を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示す光空間伝送装置の一部の構成要素の配置例を模式的に示す概略平面図である。
【図３】図１中の光通信装置、テレビカメラ及び旋回台を模式的に示す概略正面図である。
【図４】図１中の光通信装置、テレビカメラ及び旋回台を模式的に示す概略側面図である。
【図５】図１中の処理・制御部の動作の一部を示す概略フローチャートである。
【図６】図１中の処理・制御部の動作の他の一部を示す概略フローチャートである。
【図７】初期テンプレートの一例を模式的に示す図である。
【図８】撮像された画像の一例を模式的に示す図である。
【図９】画像上のターゲットの像の位置等を示す図である。
【図１０】Ｙ軸方向から見た各位置及び理想方向の関係を示す図である。
【図１１】Ｘ軸方向から見た各位置及び理想方向の関係を示す図である。
【図１２】テレビカメラにより撮像された像の倍率を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  線路
２  車両
１１，１２  光通信装置
１１ａ，１２ａ  受発光部
１３  旋回台
１４  テレビカメラ
１５  処理・制御部
【図１】
2005348003.tif 000010
【図２】
2005348003.tif 000011
【図３】
2005348003.tif 000012
【図４】
2005348003.tif 000013
【図５】
2005348003.tif 000014
【図６】
2005348003.tif 000015
【図７】
2005348003.tif 000016
【図８】
2005348003.tif 000017
【図９】
2005348003.tif 000018
【図１０】
2005348003.tif 000019
【図１１】
2005348003.tif 000020
【図１２】
2005348003.tif 000021