(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定速度で走行する車両の走行通路の要所に設置され、自己の位置情報を含む信号を一定周期で繰り返し送信する光ビーコン送信機と、車両に搭載されて前記光ビーコン送信機から送信される信号を受信する光ビーコン受信機とを有し、該光ビーコン受信機での受信情報に基づき前記車両の走行位置を検知する車両位置検知装置において、
前記光ビーコン送信機から送信された信号の受信エリアを前記車両が通過する際の、前記光ビーコン受信機による前記信号の受信回数を計数する計数手段と、
該計数手段で計数された受信回数に基づき、前記車両の走行位置に関連する詳細情報を取得する詳細情報取得手段とを備え、
前記受信エリアはその車両進行方向の長さが車幅方向の位置で異なるように設定されており、前記詳細情報取得手段は前記受信回数に基づき前記車両の車幅方向の位置を前記詳細情報として取得することを特徴とする車両位置検知装置。
【請求項２】
車両の走行通路の要所に設置され、自己の位置情報を含む信号を一定周期で繰り返し送信する光ビーコン送信機と、車両に搭載されて前記光ビーコン送信機から送信される信号を受信する光ビーコン受信機とを有し、該光ビーコン受信機での受信情報に基づき前記車両の走行位置を検知する車両位置検知装置において、
前記光ビーコン送信機から送信された信号の受信エリアを前記車両が通過する際の、前記光ビーコン受信機による前記信号の受信回数を計数する計数手段と、
該計数手段で計数された受信回数に基づき、前記車両の走行位置に関連する詳細情報を取得する詳細情報取得手段とを備え、
前記受信エリアはその車両進行方向に複数の領域に分割され、該複数の領域の車両進行方向の長さが互いに異なるように設定されており、前記詳細情報取得手段は前記受信回数に基づき前記車両の走行向きを前記詳細情報として取得することを特徴とする車両位置検知装置。
【請求項３】
一定速度で走行する車両の走行通路の要所に設置され、自己の位置情報を含む信号を一定周期で繰り返し送信する光ビーコン送信機と、車両に搭載されて前記光ビーコン送信機から送信される信号を受信する光ビーコン受信機とを有し、該光ビーコン受信機での受信情報に基づき前記車両の走行位置を検知する車両位置検知装置において、
前記光ビーコン送信機から送信された信号の受信エリアを前記車両が通過する際の、前記光ビーコン受信機による前記信号の受信回数を計数する計数手段と、
該計数手段で計数された受信回数に基づき、前記車両の走行位置に関連する詳細情報を取得する詳細情報取得手段とを備え、
前記受信エリアはその車両進行方向に複数の領域に分割され、該複数の領域の車両進行方向の長さが互いに異なり、かつ、該複数の領域のそれぞれにおける車両進行方向の長さが車幅方向の位置で異なるように設定されており、前記詳細情報取得手段は前記受信回数に基づき前記車両の走行向き及び車幅方向位置を前記詳細情報として取得することを特徴とする車両位置検知装置。
【請求項４】
前記光ビーコン送信機による信号の送信周期が、車両の速度と、必要な位置検知精度とに基づき設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両位置検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビーコンを使用して車両の位置を検知する車両位置検知装置に係り、更に詳しくは、車両の位置検知精度を向上するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場等のような構内で荷役・運搬用の車両の走行位置を検知するための方法としては、例えば特公平７−２０８３９号公報等に記載されているように、車両の走行通路の床面上に磁気テープを設置し、その磁気を車両側で検知することで、その車両の走行位置を比較的正確に把握しようとしたものが知られている。
【０００３】
一方、一般道路等における自動車のナビゲーションシステムに利用される位置検知方法としては、例えば特許第２５０５９３４号公報等に記載されているように、道路の要所に電波ビーコン送信機を設置し、そこから一定時間間隔で送信される信号（設置位置情報）を自動車側で受信することで、その自動車の走行位置をより正確に把握しようとしたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した前者の検知方法（磁気テープを用いる方法）では、固定された軌道に沿って車両が走行する場合には、その軌道上に磁気テープを設置できるので、比較的高い位置検知精度が得られる。しかし、車両が無軌道で走行する場合は、その走行通路の横幅が相当に広く設定されているため、その広い範囲を磁気テープでカバーするのが難しいという問題があった。
【０００５】
一方、上述した後者の検知方法（電波ビーコンを用いる方法）では、車両の走行通路上に比較的広い受信エリア（受信エリアとは、ビーコン送信機から送信された信号をビーコン受信機で受信可能な領域のことをいう）を形成できるので、車両が無軌道で走行する場合であっても、走行通路幅のほとんどの範囲をカバーすることができる。しかしながら、電波ビーコンでは、そこから送信される電波の性質やアンテナの指向性等から、どうしても、その受信エリアのエッジ（境界線、輪郭）をシャープに形成することができないため、位置検知の精度はせいぜい１ｍ程度くらいにしかならず、それ以上の精度を出すことが困難であった。
【０００６】
本発明の課題は、上記従来の問題点に鑑み、車両の走行通路幅の範囲を十分にカバーでき、かつ、位置検知精度の大幅な向上を可能にする車両位置検知装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下のように構成する。
すなわち、本発明は、車両の走行通路の要所に設置され、自己の位置情報を含む信号を一定周期で繰り返し送信する光ビーコン送信機と、車両に搭載されて上記光ビーコン送信機から送信される信号を受信する光ビーコン受信機とを有し、この光ビーコン受信機での受信情報に基づき車両の走行位置を検知する車両位置検知装置に適用されるものであり、以下のような特徴を有している。
【０００８】
まず、上記光ビーコン送信機から送信された信号の受信エリアを車両が通過する際における、上記光ビーコン受信機による上記信号の受信回数を計数する計数手段を備えると共に、この計数手段で計数された受信回数に基づき、車両の走行位置に関連する詳細情報を取得する詳細情報取得手段を備えている。
【０００９】
ここで、車両の走行位置に関連する詳細情報とは、車両の位置検知を補助しうる、より詳細な情報であって、その位置検知精度の一層の向上を可能にする各種情報であり、例えば、車両の進行方向のより正確な位置、車両の車幅方向の位置、車両の走行向き（走行通路上をどちらの方向に走行しているのか）等である。上記詳細情報取得手段は、これらの情報のうち１つだけを取得しうるものであってもよく、複数の情報を取得しうるものであってもよい。
【００１０】
光ビーコン送信機は、車両の走行通路上に比較的広い受信エリアを形成できるので、走行通路幅のほとんどの範囲をカバーすることが可能である。しかも、電波ビーコン送信機と異なり、その受信エリアのエッジを極めてシャープに出すことも可能である。
【００１１】
しかも、光ビーコン送信機からは、自己の位置情報（光ビーコン送信機自身の設置位置を示すＩＤ情報）を含む信号が一定周期で繰り返し送信されるので、本発明では、上記のように計数手段と詳細情報取得手段とを更に備えることで、受信エリアを車両が通過する際における光ビーコン受信機での信号受信回数に基づき、上記の「詳細情報」を取得しうるようにしている。
【００１２】
すなわち、信号が一定時間周期で送信されており、かつ、車両が受信エリアを一気に通過する場合その通過時の速度はほぼ一定とみなすことができるので、その通過時に計数された信号受信回数は、受信エリアにおける車両の通過した箇所での車両進行方向の長さに対応することになる。すなわち、受信エリアが車両進行方向に長いほど、信号の受信回数も多くなり、逆に、受信エリアが車両進行方向に短いほど、信号の受信回数も少なくなる。よって、受信エリアのエッジが極めてシャープであることとも相まって、信号受信回数に基づき車両進行方向の一層正確な位置を算出したり、或いは、以下のように受信エリアの形状を適宜工夫することで、車両の車幅方向の位置や車両の走行向き等をも知ることが可能となる。
【００１３】
１つの例として、請求項１記載の発明では、車両が一定速度で走行するものとし、受信エリアを、その車両進行方向の長さが車幅方向の位置で異なるように（例えば台形状に）設定しておく。このようにすれば、受信エリアにおける車幅方向のどの位置を車両が通過したかで信号受信回数が異なってくるので、その受信回数に基づき車両の車幅方向の位置を取得することが可能である。
【００１４】
もう１つの例として、請求項２記載の発明では、受信エリアを、その車両進行方向に複数（例えば２つ）の領域に分割し、これら複数の領域の車両進行方向の長さが互いに異なるように設定しておく。このようにすれば、車両は上記複数の領域を順次通過することになるので、例えば２つの領域に分割されている場合に、車両進行方向に長い方の領域から短い方の領域へ向けて車両が走行したとすると、長い方の領域で計数される受信回数の方が短い方の領域で計数される受信回数よりも多くなることから、車両が受信エリアをどちらの向きに走行したか（すなわち車両の走行向き）を取得することが可能である。
【００１５】
その他の例として、請求項３記載の発明では、上記の２つの例を組み合わせている。すなわち、車両が一定速度で走行するものとし、受信エリアを、その車両進行方向に複数の領域に分割すると共に、これら複数の領域の車両進行方向の長さを互いに異ならせ、かつ、これら複数の領域のそれぞれにおける車両進行方向の長さが車幅方向の位置で異なるように設定しておく。このようにすることで、車両の走行向きと車幅方向位置の両方を取得することが可能となる。
【００１６】
勿論、信号受信回数を計数することで、車両の車幅方向位置や走行向きだけでなく、車両進行方向の一層正確な位置を取得するようにすることも可能である。
なお、光ビーコン送信機による信号の送信周期は、車両の速度と、必要な位置検知精度とに基づき設定することが望ましい。例えば、必要な位置検知精度を車両速度で除算して得られる値よりも小さな値（例えば二分の一程度）を送信周期として設定することが考えられる。ここで、除算値よりも小さな値としたのは、受信信号の処理タイミングの遅れを考慮したものである。
【００１７】
以上のように、本発明では、エッジの極めてシャープな受信エリアによって車両の走行通路幅の範囲を十分にカバーした位置検知が可能になるだけでなく、車両の走行位置に関連する詳細情報をも取得しうるようにしたことで、位置検知精度の大幅な向上が可能になる。
【００１８】
なお、本発明は、光ビーコンを利用した車両位置検知装置に適用されるものであるが、その位置検知の対象となる車両自体は、構内で使用される荷役・運搬用の車両であってもよく、一般道路を走行する通常の自動車であってもよい。そのような車両位置検知装置は、検知対象が構内車両の場合は、有人車両の運行経路を管理するためのシステムや、無人車両の自動走行（自動運転）システム等において利用され得るものであり、また、検知対象が一般車両の場合は、道路交通網上での自動車用ナビゲーションシステム等において利用され得るものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜本発明の第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る車両位置検知装置を説明する図であり、同図（ａ）及び（ｂ）は光ビーコン送信機の設置された車両走行通路の側面図及び平面図である。なお、この実施の形態は、構内を走行する荷役・運搬用の車両の走行位置を検知する装置に適用された例である。
【００２０】
図１に示すように、車両１の走行通路２に沿った要所（例えば１００ｍ毎）に、光ビーコン送信機３が設置されている。その設置場所は、工場や倉庫等における高所（例えば天井、梁等）であってもよく、或いは、走行通路２の側方に立設された柱等であってもよい。
【００２１】
一方、車両１には、光ビーコン送信機３から送信される光信号Ｌを受信する光ビーコン受信機４が搭載されている。その搭載箇所は、例えば車両１の前方上部等、光信号Ｌを効率良く受信可能な箇所が望ましい。
光ビーコン送信機３は、それ自身の位置情報（ＩＤ情報）を含む面状の光信号（例えば赤外光や可視光の信号）Ｌを走行通路２上へ一定周期で繰り返し照射しており、走行通路２上には、図１（ｂ）に示すように所定形状の受信エリアＡが形成される。この受信エリアＡを車両１が通過する際、光ビーコン受信機４が光ビーコン送信機３からの光信号Ｌを受信する。光ビーコン送信機３によって形成される受信エリアＡは、車両の走行通路幅の範囲を十分にカバーしうるものであり、また、電波ビーコンによるものと比べて、そのエッジを極めてシャープに形成することができる。
【００２２】
ここで、光ビーコン送信機３について、図２及び図３を用いて、より詳細に説明する。なお、図２は光ビーコン送信機３の概略構成を示す図であり、図３は光ビーコン送信機３の回路部分を示す図である。
光ビーコン送信機３は、図２（ａ）に示すように、遮光されたケース１１内に、光信号Ｌを外部へ向けて照射するための複数のＬＥＤ（発光ダイオード）１２を備えており、これら複数のＬＥＤ１２が基板１３上に適宜配列された状態で搭載されている。
【００２３】
この基板１３に搭載された回路部分についてより詳しく説明すれば、図３に示すように、ＬＥＤ１２と電流制限抵抗１４とを直列接続してなる回路が複数組（例えば８組）並列接続されており、これらが、送信機ＩＣ１５から出力される送信信号によりオン・オフ駆動されるスイッチング素子１６と直流電源１７との間に接続されることで、上記複数のＬＥＤ１２からは光信号Ｌが上記送信信号に従って出力される。ここで、光信号Ｌは、例えば図４（ａ）に示すように、信号の同期をとるためのヘッダ部Ｌ１  、光ビーコン送信機３のＩＤ情報等を含むデータ部Ｌ２ 、次に続く信号までの間を一定期間あけるためのアイドリング部Ｌ３ 等からなる一連のコードを１サイクルとするデータシーケンスで構成され、この１サイクル分のコードが一定周期で繰り返し出力される。なお、光信号Ｌの波形は、送信機ＩＣ１５から出力される上記送信信号と実質的に同一波形であり、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、キャリアをデジタルデータ（ＩＤ情報等）に従って振幅変調して得られる信号である。
【００２４】
このように並列接続された複数のＬＥＤ１２を光源として使用することで、光信号Ｌの光量が増し、その結果、受信エリアＡをそのエッジをシャープに維持したままで十分広く確保することが可能となる。なお、図２（ａ）中には示されていないが、上記の電流制限抵抗１４、送信機ＩＣ１５、スイッチング素子１６等も、基板１３上に搭載されている。
【００２５】
ケース１１には、ＬＥＤ１２からの光信号Ｌの照射端側に、光信号Ｌを所定方向に向けてその領域を絞りながら出射するためのホーン１８が設けられている。ケース１１の内部とホーン１８の内部はいずれも黒く塗られており、これによりケース１１やホーン１８の内部での光信号Ｌの乱反射を防止して、受信エリアＡのエッジの一層のシャープ化を図っている。なお、予め各ＬＥＤ１２の位置に対応して個々に穿設された穴を有するアルミニウム製ブロックを基板１３上に搭載し、上記個々の穴に上記複数のＬＥＤ１２をそれぞれ挿入配置して、各ＬＥＤ１２の光軸を揃えることで、受信エリアＡのエッジを更にシャープにすることも可能である。
【００２６】
ホーン１８の出射端には、面状の光信号Ｌの断面形状を所定形状に規制するための遮光板１９が設けられている。この遮光板１９は、図２（ｂ）に示すように、光信号Ｌを遮断可能な遮光部１９ａの中に、光信号Ｌの透過可能な所定形状の透明窓１９ｂを配置した構成である。この透明窓１９ｂの形状は、受信エリアＡに要求される形状に基づいて設定されており、受信エリアＡは透明窓１９ｂとほぼ相似な形状に形成される。なお、互いに異なる形状の透明窓１９ｂを有する様々な遮光板１９を用意しておき、受信エリアＡの形状を変更したい場合に、その形状に対応する形状の透明窓１９ｂを有する遮光板１９を取り付けるようにすることも可能である。また、受信エリアＡの形状が固定的に使用される場合は、ホーン１８の出射端の形状を受信エリアＡの形状に等しく形成することで、遮光板１９を省略することも可能である。
【００２７】
続いて、光ビーコン受信機４について、図５及び図６を用いて、より詳細に説明する。なお、図５は光ビーコン受信機４の概略構成を示す図であり、図６は光ビーコン受信機４の回路部分を示す図である。
光ビーコン受信機４は、図５に示すように、遮光されたケース２１内に、光信号Ｌを受光可能なフォトダイオード２２を備えており、このフォトダイオード２２が基板２３上に搭載されている。
【００２８】
この基板２３に搭載された回路部分についてより詳しく説明すれば、図６に示すように、光ビーコン送信機３からの光信号Ｌをフォトダイオード２２で受光して得られた電気信号がプリアンプＩＣ２４でゲイン調整されて出力され、それが受信機ＩＣ２５に送られる。この受信機ＩＣ２５は、典型的にはマイコン等で構成されており、受信信号に含まれるＩＤ情報を読み出す処理や、後にフローチャートを用いて詳しく説明するが、信号受信回数（図４（ａ）に示したデータシーケンスにおける何サイクル分を受信したか）に基づき車両１の車幅方向の位置を検出する処理等を実行する。なお、図５中には示されていないが、上記のプリアンプＩＣ２４や受信機ＩＣ２５も、基板２３上に搭載されている。
【００２９】
光ビーコン受信機４は、一般に真上を向いているので、太陽光や外乱光の影響を受けやすく、よって、これらを低減するための工夫が施されている。まず、図５に示すように、フォトダイオード２２からケース２１の光入射窓にかけて筒状の遮光スリーブ２６を取り付けることで、横方向や斜め方向からフォトダイオード２２へ入射しようとする外乱光を遮断するようにしている。また、ケース２１の光入射窓に、光信号Ｌのみを主に透過させる光透過フィルタ２７を取り付けることで、太陽光や照明光の影響を低減するようにしている。
【００３０】
次に、図６に示した受信機ＩＣ２５により行われる処理について、図７〜図９を用いて詳細に説明する。なお、図７は各用途に応じた受信エリアＡの各種形状を示す図であり、図８は車両の位置検知処理を示す主フローチャートであり、図９は図８の位置検知処理へのタイマ割込処理を示すフローチャートである。
【００３１】
この第１の実施の形態では、図７（ａ）に示す形状の受信エリアＡが採用されている。すなわち、この受信エリアＡは、その車両進行方向の長さが車幅方向位置で異なるように、もっと具体的には、右方向へ行くほど車両進行方向の長さが短くなるような略台形状に設定されている。なお、図７に示した各受信エリアＡには、車両進行方向に一定間隔で横線が描いてあるが、これら横線の間隔Ｄは、車両１が或る一定速度で受信エリアＡを通過する際における、データシーケンスの１サイクル分の時間（データ周期）で進行する距離に相当する。
【００３２】
上述のような形状の受信エリアＡを車両１が通過する際の、光ビーコン受信機４による光信号Ｌの受信回数（データシーケンスの何サイクル分を受信したか）に基づき、車両１の車幅方向位置を検出する処理を実行する。この処理について、図８を用いて以下に具体的に説明する。
【００３３】
まず、光ビーコン受信機４の受信信号中に含まれるヘッダ（図４（ａ）のヘッダ部Ｌ１  ）の検出を常に行っており（ステップａ１）、車両１が受信エリアＡ内に進入することでヘッダが検出された場合は、そのヘッダに続いて受信されるデータ（図４（ａ）のデータ部Ｌ２ ）を読み取る（ステップａ２）。
【００３４】
そして、上記の読み取られたデータが正常か否かを判断し（ステップａ３）、正常である場合は、同一データが連続しているか否かを判断することで（ステップａ４）、車両１が確実に受信エリアＡ内を進行中であるかどうかを認識する。更に、受信回数（データシーケンスの何サイクル分を受信したか）をカウントするカウンタ機能を備えており、上記ステップａ４で同一データの連続受信が確認された場合は、カウンタを１つカウントアップする（ステップａ５）。よって、例えば図７（ａ）において、車両１が受信エリアＡ内の横線を１つ横切る毎に、カウンタに１が加算されていくことになる。なお、上記のステップａ３でデータに異常があると判断された場合や、ステップａ４で同一データの連続受信が確認されない場合（すなわち、車両１が受信エリアＡの外へ抜け出た場合）は、カウンタをゼロにリセットする（ステップａ６、ａ７）。
【００３５】
また、ここではカウンタ機能の他にタイマ機能も備えており、上記ステップａ５におけるカウンタのカウントアップ処理に続いて、タイマを起動させて（ステップａ８）、以下に示すタイマ割込処理（図９）に移行する。ここで、タイマの起動から停止までの時間であるタイマ時間は、データ周期（データシーケンスにおける１サイクル分の時間）よりも少し長い時間に設定されている。例えば、データ周期が１００ｍｓｅｃだとすれば、タイマ時間は１１０〜１２０ｍｓｅｃ程度に設定される。ステップａ５のカウントアップ処理は、次のデータが受信される毎に（すなわちデータ周期で）行われ、それに続いてステップａ８でタイマが再起動されるので、車両１が受信エリアＡ内を進行している間は、タイマ時間が完全に終了する前にタイマが再起動されることになり、よって、その間はタイマ割込処理が無効になる。一方、車両１が受信エリアＡの外へ抜け出た場合は、ステップａ１でＮｏとなるため、ステップａ８でタイマが再起動されず、よって、タイマ割込処理が有効になる。この場合、カウンタには、最終的なカウンタ値（すなわち、車両１が受信エリアＡの外へ抜け出る直前のカウンタ値）が記憶されている。
【００３６】
そこで次は、図９を用いて、タイマ割込処理について説明する。
まず、上述した最終的なカウンタ値を車幅方向位置に対応付ける処理を行う（ステップｂ１）。例えば図７（ａ）を見れば明らかなように、車両１が受信エリアＡにおけるどの車幅方向位置を走行するかで、横切る横線の数が異なり、この数は上記最終的なカウンタ値に相当する。よって、最終的なカウンタ値がわかれば、車両１が受信エリアＡにおける車幅方向のどの位置を走行したのかがわかり、すなわち、カウンタ値を車幅方向位置に１対１に対応付けることが可能である。
【００３７】
続いて、図８のステップａ２で読み取られたデータ（特にはＩＤ情報）と、上記ステップｂ１で得られた車幅方向位置とを、外部のコントローラ等に出力する（ステップｂ２）。上記ＩＤ情報に基づき車両１のほぼ正確な走行位置（すなわち、車両１がどの光ビーコン送信機の下を通過中か）を知ることができ、それに加えて、車両１の車幅方向位置をもほぼ正確に知ることができる。
【００３８】
その後、カウンタをゼロにリセットする（ステップｂ３）。そして、所定のタイマ時間が経過した時点でタイマが停止し（ステップｂ４）、タイマ処理が終了する。
以上に述べたように、本発明の第１の実施の形態によれば、単に光ビーコン送信機３から送信されるＩＤ情報に基づいて車両１の走行位置を検知するだけでなく、信号受信回数（カウンタ値）に基づき車両１の車幅方向位置をも知ることができるので、位置検知精度を大幅に向上させることができる。
＜本発明の第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る車両位置検知装置について説明する。この第２の実施の形態では、図７（ｂ）に示す形状の受信エリアＡを採用することで、車両１の走行向き（走行通路をどちらの向きに走行しているのか）をも検知できるようにしたものである。光ビーコンの構成・配置位置や光信号Ｌのフォーマット等は第１の実施の形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３９】
図７（ｂ）に示す受信エリアＡは、その車両進行方向に２つの領域Ａ１  、Ａ２ に分割され、これら２つの領域Ａ１  、Ａ２の車両進行方向の長さが互いに異なるように、もっと具体的には、領域Ａ１  の方が領域Ａ２ よりも長くなるように設定されている。また、２つの領域Ａ１  、Ａ２は、いずれも長方形状である。このような形状の受信エリアＡを形成するには、例えば、図２（ｂ）に示した遮光板１９の透明窓１９ｂとして、台形状のものの代わりに、図７（ｂ）に示した形状とほぼ相似な形状のものを採用すればよい。この場合、２つの領域Ａ１  、Ａ２で受信されるデータは同一のものとなる。
【００４０】
このような２つの領域Ａ１  、Ａ２ からなる受信エリアＡを車両１が順次通過する際の、光ビーコン受信機４による光信号Ｌのそれぞれの受信回数（データシーケンスの何サイクル分を受信したか）に基づき、車両１の走行向きを検出する処理を実行する。この処理について、図１０を用いて以下に具体的に説明する。
【００４１】
この第２の実施の形態においても、まず図８のフローチャートと同一の処理を実行し、カウンタが最終的にカウントアップされた後に、図１０に示すタイマ割込処理へと移行する。この場合、受信エリアＡが２つの領域Ａ１  、Ａ２ に分割されていることから、車両１が各領域を通過し終わる毎に、それぞれの最終的なカウンタ値が得られる。
【００４２】
このタイマ割込処理においては、まず、前回のデータと今回のデータとが同じものかどうかを判断する（ステップｃ１）。同じであれば、車両１が２つの領域Ａ１  、Ａ２ を連続して通過した直後であると判断できるので、前回の最終的なカウンタ値と今回の最終的なカウンタ値とから車両１の走行向きを判断する（ステップｃ２）。すなわち、もし車両１が領域Ａ２ を通過後に領域Ａ１  を通過したのであれば、前回のカウンタ値よりも今回のカウンタ値の方が大きく、一方、車両１が領域Ａ１  を通過後に領域Ａ２ を通過したのであれば、前回のカウンタ値よりも今回のカウンタ値の方が小さくなるので、それらカウンタ値の大小関係から車両１の走行向きを判断することができる。
【００４３】
続いて、図８のステップａ２で読み取られたデータ（特にはＩＤ情報）と、上記ステップｃ２で得られた走行向きとを出力する（ステップｃ３）。上記ＩＤ情報に基づき車両１のほぼ正確な走行位置を知ることができ、それに加えて、車両１の走行向きをも正確に知ることができる。
【００４４】
その後、カウンタをゼロにリセットする（ステップｃ４）。そして、所定のタイマ時間が経過した時点でタイマが停止し（ステップｃ５）、タイマ処理が終了する。
なお、上記ステップｃ１において、前回のデータと今回のデータとが異なると判断された場合は、今回受信した信号が前回とは異なる光ビーコン送信機からのものであると判断できる。よって、今回と次回のデータ及びカウンタ値に基づく走行向きの判断処理に備えて、今回のデータを前回のデータとして記憶し、かつ、今回のカウンタ値を前回のカウンタ値として記憶してから（ステップｃ６）、タイマ処理を終了する。
【００４５】
以上に述べたように、本発明の第２の実施の形態によれば、単に光ビーコン送信機３から送信されるＩＤ情報に基づいて車両１の走行位置を検知するだけでなく、信号受信回数（カウンタ値）に基づき車両１の走行向きをも知ることができるので、位置検知精度を大幅に向上させることができる。
＜本発明の第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る車両位置検知装置について説明する。この第３の実施の形態では、図７（ｃ）に示す形状の受信エリアＡを採用することで、車両１の車幅方向位置と走行向きの両方を検知できるようにしたものである。光ビーコンの構成・配置位置や光信号Ｌのフォーマット等は第１の実施の形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４６】
図７（ｃ）に示す受信エリアＡは、その車両進行方向に２つの領域Ａ１  、Ａ２ に分割され、これら２つの領域Ａ１  、Ａ２の車両進行方向の長さが互いに異なるように、もっと具体的には、領域Ａ１  の方が領域Ａ２ よりも長くなるように設定されている。しかも、２つの領域Ａ１  、Ａ２は、いずれも、その車両進行方向の長さが車幅方向位置で異なるように、もっと具体的には、右方向へ行くほど車両進行方向の長さが短くなるような略台形状に設定されている。このような形状の受信エリアＡを形成するには、例えば、図２（ｂ）に示した遮光板１９の透明窓１９ｂとして、図７（ｃ）に示した形状とほぼ相似な形状のものを採用すればよい。この場合、２つの領域Ａ１  、Ａ２で受信されるデータは同一のものとなる。
【００４７】
このような２つの領域Ａ１  、Ａ２ からなる受信エリアＡを車両１が順次通過する際の、光ビーコン受信機４による光信号Ｌのそれぞれの受信回数（データシーケンスの何サイクル分を受信したか）に基づき、車両１の車幅方向位置と走行向きとを検出する処理を実行する。この処理について、図１１を用いて以下に具体的に説明する。
【００４８】
この第２の実施の形態においても、まず図８のフローチャートと同一の処理を実行し、カウンタが最終的にカウントアップされた後に、図１１に示すタイマ割込処理へと移行する。この場合、受信エリアＡが２つの領域Ａ１  、Ａ２ に分割されていることから、車両１が各領域を通過し終わる毎に、それぞれの最終的なカウンタ値が得られる。
【００４９】
このタイマ割込処理においては、まず、前回のデータと今回のデータとが同じものかどうかを判断する（ステップｄ１）。同じであれば、車両１が２つの領域Ａ１  、Ａ２ を連続して通過した直後であると判断できるので、前回の最終的なカウンタ値と今回の最終的なカウンタ値とから車両１の走行向きを判断する（ステップｄ２）。この処理は、図１０のステップｃ２の処理と同じである。
【００５０】
続いて、前回の最終的なカウンタ値と今回の最終的なカウンタ値とを、それぞれ車幅方向位置に対応付ける処理を行う（ステップｄ３）。そのそれぞれの対応付けの処理は、図９のステップｂ１の処理と同じである。
そして、図８のステップａ２で読み取られたデータ（特にはＩＤ情報）と、上記ステップｄ２で得られた走行向きと、上記ステップｄ３で得られた車幅方向位置とを出力する（ステップｄ４）。上記ＩＤ情報に基づき車両１のほぼ正確な走行位置を知ることができ、それに加えて、車両１の走行向きと車幅方向位置をも正確に知ることができる。
【００５１】
その後、カウンタをゼロにリセットする（ステップｄ５）。そして、所定のタイマ時間が経過した時点でタイマが停止し（ステップｄ６）、タイマ処理が終了する。
なお、上記ステップｄ１において、前回のデータと今回のデータとが異なると判断された場合は、今回受信した信号が前回とは異なる光ビーコン送信機からのものであると判断できる。よってこの場合は、今回のデータを前回のデータとして記憶し、かつ、今回のカウンタ値を前回のカウンタ値として記憶してから（ステップｄ７）、タイマ処理を終了する。
【００５２】
以上に述べたように、本発明の第３の実施の形態によれば、単に光ビーコン送信機３から送信されるＩＤ情報に基づいて車両１の走行位置を検知するだけでなく、信号受信回数（カウンタ値）に基づき車両１の走行向き及び車幅方向位置をも知ることができるので、位置検知精度を一層大幅に向上させることができる。
＜その他の実施の形態＞
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内において、種々の構成を採用可能である。例えば、以下のような構成変更も可能である。
【００５３】
（１）以上に述べた実施の形態では、車両の走行位置に関連する詳細情報として、車両の車幅方向位置や走行向きを取得するようにしたが、その他にも、例えば車両の進行方向のより正確な位置を取得するようにすることもできる。その場合は、例えば図７（ｄ）に示すような単純な長方形状の受信エリアＡを使用するだけでよく、上記の実施の形態と同様、車両１が受信エリアＡを通過する際の信号受信回数をカウンタでカウントすれば、そのカウンタ値は受信エリアＡ上における車両１の進行方向位置に対応することになる。よって、受信エリアＡのエッジが非常にシャープであることとも相まって、受信エリアＡ上における車両１の進行方向のより正確な位置を知ることができる。具体的には、以下のような手法を採用可能である。
【００５４】
通常、光信号Ｌに含まれるＩＤ情報は、受信エリアＡ内の特定位置の座標を示している。このことから、例えばＩＤ情報が受信エリアＡの車両進行方向の中央位置Ｐを示しているような場合は、最終的なカウンタ値が得られた時点（すなわち、車両１（光ビーコン受信機４）が受信エリアＡの進行方向のエッジに位置する時点）で、このカウンタ値の半分の値に相当する距離ｄを上記中央位置Ｐの座標に加えたものが、車両１の現在の進行方向位置（上記エッジの位置）に相当することになる。よって、このようにすれば、単にＩＤ情報に基づいて位置検知を行う場合と比べ、車両１の進行方向位置を極めて正確に検出することができる。このような進行方向位置の検知は、車幅方向位置の検知や走行向きの検知と組み合わせることも可能である。
【００５５】
また、図７（ｄ）のような長方形状の受信エリアＡの場合、その車両進行方向の長さが車幅方向のどの位置でも同じであるので、或る車速における最終的なカウンタ値も常に同じであり、これを予め知ることができる。よって、例えばＩＤ情報が受信エリアＡの車両進行方向の中央位置Ｐを示しているような場合は、カウンタが最終的なカウンタ値の半分の値をカウントした時点での車両１の進行方向位置が、ＩＤ情報で示された位置（受信エリアＡの車両進行方向の中央位置Ｐ）に相当する。このようにして、車両１が受信エリアＡの中央位置に到達したことを正確に検知することも可能である。
【００５６】
なお、車両１の進行方向位置の検知に所望の精度を持たせたい場合は、光ビーコン送信機３による信号の送信周期（データ周期）を、車両１の速度と、所望の位置検知精度とに基づき設定するようにする。例えば、所望の位置検知精度を車両速度で除算して得られる値よりも小さな値（例えば二分の一程度）を送信周期として設定することが考えられる。具体例をあげれば、車両速度が３ｍ／ｓｅｃで、所望の位置検知精度が０．１ｍ（＝１０ｃｍ）である場合の送信周期は、例えば以下の計算式から、１５ｍｓｅｃ程度に設定すればよい。すなわち、１サイクルが１５ｍｓｅｃ程度のデータシーケンスとすればよい。
【００５７】
｛０．１ｍ／（３ｍ／ｓｅｃ）｝×１／２≒１５ｍｓｅｃ
ここで、所望の位置検知精度を車両速度で除算して得られる値をそのまま送信周期とせずに、それよりも小さい値を使用するのは、一般に光ビーコン送信機３と光ビーコン受信機４とが完全に同期しておらず、光ビーコン送信機３から出力された光信号Ｌのヘッダ部が光ビーコン受信機４で受信された時点で初めて位置検知の処理が開始されるため（図８を参照）である。このような設定を行うことで、受光エリアＡのエッジがシャープであることとも相まって、例えば１０〜３０ｃｍ程度の高い位置検知精度を実現できる。
【００５８】
（２）図７（ａ）〜（ｄ）に示した各受信エリアＡの形状はほんの一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、同図（ａ）の受信エリアＡは車幅方向位置を検知するためのものであるが、その位置検知精度が或る程度おおまか（例えば段階的）であってもよいのであれば、例えば図７（ｅ）に示すように、エッジを滑らかなスロープ状ではなく階段状に設定してもよい。
【００５９】
また、同図（ｂ）、（ｃ）の受信エリアＡは２つの領域Ａ１  、Ａ２ に分割されているが、３つ以上に分割されていてもよい。
更に、同図（ｃ）の受信エリアＡを構成する２つの領域Ａ１  、Ａ２ はどちらも台形状であるが、例えば同図（ｆ）に示すように２つの領域Ａ１  、Ａ２ のうちのどちらかを長方形状にしても、同様な作用が得られる。ただし、その場合、車幅方向のどの位置においても、一方の領域における車両進行方向の長さが他方の領域のものよりも長くなるように設定する。
【００６０】
（３）図２に示した光ビーコン送信機３の構成や、図５に示した光ビーコン受信機４の構成は、いずれも望ましい一例ではあるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、光ビーコンを利用することで、エッジの極めてシャープな受信エリアによって車両の走行通路幅の範囲を十分にカバーした位置検知が可能になるだけでなく、ビーコン信号の受信回数に基づいて車両の走行位置に関連する詳細情報（例えば、車両の進行方向のより正確な位置、車両の車幅方向の位置、車両の走行向き等）をも取得しうるようにしたことで、位置検知精度を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両位置検知装置を説明する図であり、（ａ）は光ビーコン送信機の設置された車両走行通路の側面図、（ｂ）はその平面図である。
【図２】光ビーコン送信機３の概略構成を示す図である。
【図３】光ビーコン送信機３の回路部分を示す図である。
【図４】光信号Ｌの説明図であり、（ａ）は光信号Ｌのフォーマットの一例を示す図、（ｂ）はデジタルデータ波形を示す図、（ｃ）はキャリア波形を示す図である。
【図５】光ビーコン受信機４の概略構成を示す図である。
【図６】光ビーコン受信機４の回路部分を示す図である。
【図７】各用途に応じた受信エリアＡの各種形状を示す図である。
【図８】車両の位置検知処理を示す主フローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるタイマ割込処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるタイマ割込処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるタイマ割込処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  車両
２  走行通路
３  光ビーコン送信機
４  光ビーコン受信機
１１  ケース
１２  ＬＥＤ
１３  基板
１４  電流制限抵抗
１５  送信機ＩＣ
１６  スイッチング素子
１８  ホーン
１９  遮光板
２１  ケース
２２  フォトダイオード
２３  基板
２４  プリアンプＩＣ
２５  送信機ＩＣ
２６  スリーブ
２７  光透過フィルタ
Ｌ  光信号
Ａ  受信エリア
【図１】
0003972607.tif 000002
【図２】
0003972607.tif 000003
【図３】
0003972607.tif 000004
【図４】
0003972607.tif 000005
【図５】
0003972607.tif 000006
【図６】
0003972607.tif 000007
【図７】
0003972607.tif 000008
【図８】
0003972607.tif 000009
【図９】
0003972607.tif 000010
【図１０】
0003972607.tif 000011
【図１１】
0003972607.tif 000012