(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載機から送信されたアップリンク光を光ビーコンの受光部によって受光可能な領域であるアップリンク領域を、道路の所定範囲に設定するために用いるアップリンク領域設定用治具であって、
前記受光部に向けて光信号を送信する複数の発光器を、それぞれ前記アップリンク領域の境界線上の所定位置に位置づけるように、当該複数の発光器の互いの相対位置関係を設定する位置設定部材を備えていることを特徴とするアップリンク領域設定用治具。
【請求項２】
前記位置設定部材が、道路に設定すべきアップリンク領域の少なくとも４隅に相当する位置に前記複数の発光器を位置づけるように、当該複数の発光器の相対位置関係を設定する請求項１記載のアップリンク領域設定用治具。
【請求項３】
前記位置設定部材が、前記アップリンク領域の境界線に沿った形状に形成されている請求項１又は２に記載のアップリンク領域設定用治具。
【請求項４】
前記位置設定部材が、前記アップリンク領域の境界線に沿った略長方形状をなすように４つの棒状の部材で構成されており、この４つの部材のうち少なくとも２つにはその部材を折り曲げ可能とする屈曲構造が備えられている請求項３記載のアップリンク領域設定用治具。
【請求項５】
前記位置設定部材が、前記発光器を所定の高さに配置する高さ設定具を備えている請求項１〜４のいずれか１つに記載のアップリンク領域設定用治具。
【請求項６】
前記位置設定部材が、前記アップリンク領域外の位置に他の発光器を位置づける補助設定具を備えている請求項１〜５のいずれか１つに記載のアップリンク領域設定用治具。
【請求項７】
前記補助設定具が、前記他の発光器を前記アップリンク領域内に移設可能とする移設構造を備えている請求項６記載のアップリンク領域設定用治具。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のアップリンク領域設定用治具を用いて、複数の発光器をそれぞれ道路に設定すべきアップリンク領域の境界線上に位置づけ、各発光器から前記受光部に向けて光信号を送信することによって、前記受光部における受光位置を設定することを特徴とするアップリンク領域設定方法。
【請求項９】
車載機から送信されたアップリンク光を光ビーコンの受光部によって受光可能な領域であるアップリンク領域を、道路の所定範囲に設定するために用いるアップリンク領域設定用ツールシステムであって、
前記受光部に向けて光信号を送信する複数の発光器と、
前記複数の発光器を、それぞれアップリンク領域の境界線上の所定位置に位置づけるように、当該複数の発光器の互いの相対位置関係を設定する位置設定部材と、
前記複数の発光器を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数の発光器から送信される光信号にどの発光器からの信号かを識別可能とする識別情報を含ませるとともに、前記複数の発光器から送信される光信号の送信時点が互いに重複しないように前記複数の発光器を制御することを特徴とするアップリンク領域設定用ツールシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路側に設置された光ビーコンと車両に搭載された車載機との間で光信号による双方向通信を行う路車間通信システムにおいて、車載機から発光されたアップリンク光を光ビーコンによって受光可能なアップリンク領域を道路に設定するために用いるアップリンク領域設定用治具、アップリンク領域設定方法、及び、アップリンク領域設定用ツールシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
路車間通信システムを利用した交通情報サービスとして、光ビーコン、電波ビーコン又はＦＭ多重放送を用いたいわゆるＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）が既に展開されている。このうち、光ビーコンは近赤外線を通信媒体とした光通信を採用しており、車載機との双方向通信が可能となっている。
具体的には、車両の保持するビーコン間の旅行時間情報等を含むアップリンク情報（アップリンク光）が車載機からインフラ側の光ビーコンに送信され、逆に、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報及び車線通知情報等を含むダウンリンク情報（ダウンリンク光）が光ビーコンから車載機に送信されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
光ビーコンは、車載機との間で双方向通信を行う投受光器を道路上方の所定位置に備えている。この投受光器は、ダウンリンク情報を送信する発光部と、車載機からのアップリンク情報を受信する受光部とを有する。
例えば図３に示すように、光ビーコン４の投受光器８は、その直下よりも車両進行方向の上流側に通信領域Ａを設定している。この通信領域Ａは、投受光器８がアップリンク情報を受信可能なアップリンク領域ＵＡ（点線のハッチングで示す範囲）と、投受光器８がダウンリンク情報を送信するダウンリンク領域ＤＡ（実線のハッチングで示す範囲）とからなる。このアップリンク領域ＵＡやダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向及び車幅方向の位置や寸法は、光ビーコン（光学式車両感知器）の「近赤外線式インタフェース規格」によって所定に規定されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６８９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなアップリンク領域やダウンリンク領域は、光ビーコンの投受光器８を道路の上方に設置する際に、上記規格で定められた規定寸法に設定される。このうちアップリンク領域ＵＡの設定作業は、従来、次のように行われていた。
まず、高所作業車等を用いて道路Ｒから５〜６メートルの高さに架設された架設バー１０に対して投受光器８を設置する。この際、水準器等を用いることによって投受光器８の姿勢や位置を大まかに設定しておく。
【０００６】
道路Ｒ側では別の作業員がアップリンク光に相当する光信号を発光器を用いて発光し、当該光信号を投受光器８の受光部１１が受信できる範囲を測定することによってアップリンク領域ＵＡの位置を確認する。アップリンク領域ＵＡの位置が規定通りに設定されていない場合、高所作業車上の作業員は投受光器８の傾きや位置を変えることによってアップリンク領域ＵＡの位置を調整する。そして、このようなアップリンク領域ＵＡの確認作業と調整作業とを繰り返し行うことによって、アップリンク領域ＵＡを正確に設定することができる投受光器８の姿勢や位置を特定し、投受光器８が位置ズレしてしまわないように当該投受光器８を架設バー１０に強固に固定する。
【０００７】
このようなアップリンク領域ＵＡの設定作業のうち、発光器から光信号を発光してアップリンク領域ＵＡの位置を確認する作業は、例えば、設定しようとするアップリンク領域の４隅に相当する地点から順番に光信号を発光し、この光信号を投受光器８が適切に受光できるかどうかを確認し、その後、設定しようとするアップリンク領域の外から光信号を発光し、この光信号を投受光器８が受光しないかどうかを確認することによって行われている。
しかし、この作業の際に、発光器が配置されるアップリンク領域ＵＡの４隅や領域外の位置は、作業員が適宜測量等を行うことによって１箇所ずつ定めていたため、非常に手間と時間がかかっていた。また、アップリンク領域の４隅の全てにおいて適切に光信号を受光できるまで発光器を繰り返し移動させなければならないので、作業が極めて煩雑となっていた。
【０００８】
本発明は、道路上にアップリンク領域を効率よく短時間で設定することができるアップリンク領域設定用治具及びアップリンク領域設定方法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】
【０００９】
本発明のアップリンク領域設定用治具は、車載機から送信されたアップリンク光を光ビーコンの受光部によって受光可能な領域であるアップリンク領域を、道路の所定範囲に設定するために用いるアップリンク領域設定用治具であって、
前記受光部に向けて光信号を送信する複数の発光器を、それぞれ前記アップリンク領域の境界線上の所定位置に位置づけるように、当該複数の発光器の互いの相対位置関係を設定する位置設定部材を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のアップリンク領域設定用治具を用いたアップリンク領域の設定作業では、受光部へ向けて光信号を発光する発光器を複数使用する。複数の発光器は、それぞれアップリンク領域の境界線上の所定位置に位置づけられるように位置設定部材によって互いの相対位置関係が設定されるので、複数の発光器のうち、例えば２つの発光器を測量等によってアップリンク領域の境界線上に位置づけると、他の発光器も同時にアップリンク領域の境界線上に位置づけることが可能となる。そのため、発光器が配置される全ての地点を測量等によって定める必要がなくなる。また、複数の発光器を用いることによって、従来のように発光器を１箇所ずつ移動させながら作業を行う必要もなくなる。したがって、効率よく短時間にアップリンク領域の設定作業を行うことができる。
【００１１】
前記位置設定部材は、道路に設定すべきアップリンク領域の少なくとも４隅に相当する位置にそれぞれ前記発光器を位置づけるように、当該発光器の相対位置関係を設定することが好ましい。この場合、４つの発光器から発光された光信号が受光部によって受信されれば、その４点を結ぶ範囲にアップリンク領域が設定されることになるため、設定作業をより簡単に行うことができる。
【００１２】
前記位置設定部材は、前記アップリンク領域の境界線に沿った形状に形成することができる。この場合、設定しようとするアップリンク領域に合わせて位置設定部材自体を設置すれば、各発光器を所望の位置に位置づけることが可能となる。
さらに、前記位置設定部材は、前記アップリンク領域の境界線に沿った略長方形状をなすように４つの棒状の部材で構成されており、この４つの部材のうち少なくとも２つにはその部材を折り曲げ可能とする屈曲構造が備えられていることが好ましい。これによって位置設定部材を折り畳んでコンパクトにすることができ、搬送し易くすることができる。
【００１３】
前記位置設定部材は、前記発光器を所定の高さに配置する高さ設定具を備えていることが好ましい。光ビーコンの「近赤外線式インタフェース規格」によれば、アップリンク領域は、実際に車載機が搭載される高さ（１ｍ又は２ｍ）における長さ寸法及び幅寸法が規定されている。したがって、高さ設定具を備えることによって、直接的に規定の寸法に合わせてアップリンク領域を設定することが可能となる。
【００１４】
前記位置設定部材は、前記アップリンク領域外の位置に他の発光器を位置づける補助設定具を備えていることが好ましい。これによって設定されたアップリンク領域外から発光された光信号が光ビーコンの受信部によって受信されないかどうかを確認することができる。
【００１５】
前記補助設定具は、前記他の発光器を前記アップリンク領域内に移設する移設構造を備えることができる。この場合、補助設定具によって、アップリンク領域外だけでなくアップリンク領域内に前記他の発光器を位置づけ、この発光器から発光された光信号によってアップリンク領域が適切に設定されているかを確認することができる。
【００１６】
本発明のアップリンク領域設定方法は、上記のアップリンク領域設定用治具を用いて、複数の発光器をそれぞれ道路に設定すべきアップリンク領域の境界線上に位置づけ、各発光器から前記受光部に向けて光信号を送信することによって、前記受光部における受光位置を設定することを特徴とする。この方法によって、アップリンク領域を効率よく短時間で設定することが可能となる。
【００１７】
本発明のアップリンク領域設定用ツールシステムは、車載機から送信されたアップリンク光を光ビーコンの受光部によって受光可能な領域であるアップリンク領域を、道路の所定範囲に設定するために用いるアップリンク領域設定用ツールシステムであって、
前記受光部に向けて光信号を送信する複数の発光器と、
前記複数の発光器を、それぞれアップリンク領域の境界線上の所定位置に位置づけるように、当該複数の発光器の互いの相対位置関係を所定に設定する位置設定部材と、
前記複数の発光器を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数の発光器から送信される光信号にどの発光器からの信号かを識別可能とする識別情報を含ませるとともに、前記複数の発光器から送信される光信号の送信時点が互いに重複しないように前記複数の発光器を制御することを特徴とする。
【００１８】
本発明のアップリンク領域設定用ツールシステムを用いたアップリンク領域の設定作業では、受光部へ向けて光信号を発光する発光器を複数使用する。複数の発光器は、それぞれアップリンク領域の境界線上の所定位置に位置づけられるように位置設定部材によって互いの相対位置関係が設定されるので、複数の発光器のうち、例えば２つの発光器を測量等によってアップリンク領域の境界線上に位置づけると、他の発光器も同時にアップリンク領域の境界線上に位置づけることが可能となる。そのため、発光器が配置される全ての地点を測量等によって定める必要がなくなる。また、複数の発光器を用いることによって、従来のように発光器を１箇所ずつ移動させながら作業を行う必要もなくなる。したがって、効率よく短時間にアップリンク領域の設定作業を行うことができる。さらに、複数の発光器から送信される光信号には識別情報が含まれ、複数の発光器は、互いに送信時点が重複しないように制御部によって制御されるので、受光部側では受光した光信号がどの発光器から送信されたものかを正確に判別することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、道路の所定範囲に効率よく短時間にアップリンク領域を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の実施の形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。
図１に示すように、この路車間通信システムは、インフラ側の交通管制システム１と、道路Ｒを走行する各車両Ｃに搭載された車載機２とを備えて構成されている。
交通管制システム１は、管制室に設けられた中央装置３と、道路Ｒの各所に多数設置された光ビーコン（光学式車両感知器）４と、を有している。光ビーコン４は、近赤外線を通信媒体とした光通信によって車載機２との間で双方向通信を行う。なお、中央装置３は交通管制室に設けられている。
【００２１】
〔光ビーコンの構成〕
光ビーコン４は、電話回線等の通信回線５を介して中央装置３と接続された通信インタフェースである通信部６と、この通信部６が接続されたビーコン制御機７と、このビーコン制御機７のセンサ用インタフェースに接続された複数（図例では４つ）の投受光器８とを備えている。
図２は、上記光ビーコン４の平面図である。図２に示すように、本実施の形態の光ビーコン４は、同じ方向の複数（図例では４つ）の車線Ｒ１〜Ｒ４を有する道路Ｒに設置されており、各車線Ｒ１〜Ｒ４に対応して前記複数の投受光器８が設けられている。
各投受光器８は、道路脇に立設した支柱９から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー１０に取り付けられ、道路Ｒの各車線Ｒ１〜Ｒ４の直上に配置されている。
【００２２】
ビーコン制御機７は、投受光器８を一括制御する制御部としての機能を有しており、支柱９に設置されている。このビーコン制御機７は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）及び記憶装置（ＲＯＭ）を有するプログラマブルなマイコンよりなり、通信部６（図１）による中央装置３との双方向通信と、投受光器８による車載機２との路車間通信を行う機能等を有する。
【００２３】
各投受光器８は、筐体の内部に発光部１１、受光部１２等を収納して構成されている（図３参照）。このうち、発光部１１は発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、近赤外線よりなるダウンリンク情報（ダウンリンク光ＤＯ）を後述する通信領域Ａに送信（発光）し、受光部１２は、車載機２からの近赤外線よりなるアップリンク情報（アップリンク光ＵＯ）を受信（受光）する。
各投受光器８のＬＥＤ１１は、各車線Ｒ１〜Ｒ４の直下よりも車両進行方向の上流側に向けて近赤外線を発光しており、これにより、車載機２との間で路車間通信を行うための通信領域Ａが投受光器８の上流側に設定されている。
【００２４】
〔通信領域について〕
図３は、光ビーコン４の通信領域Ａを示す側面図である。
図３に示すように、光ビーコン４の通信領域Ａは、車載機２の投受光器である車載ヘッドがダウンリンク情報を受信することができるダウンリンク領域（図３において実線のハッチングを設けた領域）ＤＡと、光ビーコン４の投受光器８が車載ヘッド２７からのアップリンク情報を受信することができるアップリンク領域（図３において破線のハッチングを設けた領域）ＵＡとからなる。
【００２５】
ダウンリンク領域ＤＡは、投受光器８の投受光位置ｄ、道路Ｒ上の位置ａ及びｃを頂点とする△ｄａｃで示された範囲に設定されている。また、アップリンク領域ＵＡは、前記位置ｄと、道路Ｒ上の位置ｂ及びｃを頂点とする△ｄｂｃで示された範囲に設定されている。したがって、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端ｃは互いに一致し、アップリンク領域ＵＡは、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向の上流部分（図３の右側部分）と重複している。また、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向長さＬ３は通信領域Ａ全体の同方向長さと一致している。
【００２６】
通信領域Ａの寸法は、光ビーコン（光学式車両感知器）４の「近赤外線式インタフェース規格」（以下、単に「規格」という）によって所定に規定されている。具体的に、当該規格には、車載機２の高さに略相当する道路上面から１．０ｍ又は２．０ｍの高さＨにおけるダウンリンク領域ＤＡ及びアップリンク領域ＵＡの平面寸法（車両進行方向寸法及び車幅方向寸法）が所定に規定されている。
【００２７】
〔投受光器の受光部の構成〕
図４（ａ）は、受光部１２と、道路Ｒ上に設定されるアップリンク領域ＵＡとの幾何学的な位置関係を示した側面図である。
投受光器８の受光部１２は、図４（ａ）に示すように、投受光器８の内部に配置された基板１３上に実装された受光素子１４と、この受光素子１４に対して所定の間隔をおいて対向配置された集光レンズ１５とを備えている。
受光素子１４は、フォトダイオードチップ等よりなり、集光レンズ１５を通過したアップリンク情報を受光面１４ａで受光すると、光電変換によってアップリンク情報に含まれる情報を電気信号として出力する。
【００２８】
受光部１２の集光レンズ１５は、焦点ＦＰが、当該集光レンズ１５の斜め下方側に位置するように設定されており、車載機２から送信される赤外線光としてのアップリンク情報が通過すると、そのアップリンク情報を受光素子１４の受光面１４ａに対して直交して照射するように集光、屈折させる。受光素子１４は、集光レンズ１５を通過して受光面１４ａに照射されたアップリンク情報を受光する。すなわち、受光素子１４がアップリンク情報を受光することができる領域は、集光レンズ１５を介して受光素子１４の受光面１４ａの輪郭形状を、上下、左右両方向を１８０°反転させた形状で道路Ｒ上に投影するように設定される。つまり、図４（ａ）において、受光面１４ａの上端縁１４ａ１が、符号ｂ’で示す位置に対応するとともに、下端縁１４ａ２が、符号ｃ’で示す位置に対応することとなる。そして、ＦＰ（焦点），位置ｂ’、及び位置ｃ’で囲まれる長さＬ１の領域内からアップリンク情報が送信されると、このアップリンク情報は、受光部１２の受光面１４ａ上における、幾何学的に定まる所定位置に照射されることとなる。
【００２９】
本実施の形態のアップリンク領域ＵＡは、受光面１４ａの輪郭形状の全体を道路Ｒ上に投影した範囲ではなく、受光面１４ａ内の特定範囲ｕ（図５（ｂ）参照）の輪郭形状を道路Ｒ上に投影した範囲として設定されている。つまり、図４（ａ）において、道路Ｒ上のｃ’位置よりも下流側にあるｃ位置を上流端とし、ｂ’位置よりも上流側にあるｂ位置を下流端とするような長さＬ２の領域にアップリンク領域ＵＡが設定されている。
以下、受光素子１４の詳細な構成と、この受光素子１４の性質を利用したアップリンク領域ＵＡの設定手順について詳細に説明する。
【００３０】
〔受光素子の構成〕
まず、受光素子１４の詳細な構成について説明する。
図４（ｂ）は、受光素子１４の受光面１４ａを正面視したときの図である。なお、図において、車両進行方向に対応する紙面上下方向をｘ方向、道路Ｒの幅方向に対応する紙面左右方向をｙ方向とする。
受光素子１４の受光面１４ａは、その輪郭形状が矩形とされている。受光素子１４は、受光面１４ａの上端縁１４ａ１及び下端縁１４ａ２に沿ってそれぞれ設けられた第一の出力電極１７及び第二の出力電極１８と、右端縁１４ａ３及び左端縁１４ａ４に沿ってそれぞれ設けられた第三の出力電極４７及び第四の出力電極４８とを有している。これら電極１７，１８、４７，４８と図示しない受光素子１４全体としての共通電極とが、投受光器８に備わった制御部１６に対して接続されている。受光素子１４は、これら各電極から制御部１６に対して、アップリンク情報に含まれる各種情報等を含んだ電気信号を出力する。制御部１６は、この電気信号を適宜処理した後にビーコン制御機７に出力する。
【００３１】
受光素子１４が、例えばアップリンク情報を図中破線Ｑで示す位置で受光した場合、この受光位置から第一の出力電極１７までの距離ｑ１と、受光位置から第二の出力電極１８までの距離ｑ２とは相違することとなる。このとき、受光素子１４が出力する電気信号の電荷は、その距離に逆比例して分割され両出力電極１７，１８から出力される。受光位置から各電極１７，１８に到達するまでの距離が相対的に長くなればその抵抗値も相対的に大きくなるからである。したがって、受光素子１４の各出力電極１７，１８が制御部１６へ出力する電気信号は、ｘ方向の受光位置の変化に応じて変化することになる。
【００３２】
同様に、受光位置から第三の出力電極４７までの距離ｒ１と、受光位置から第四の出力電極４８までの距離ｒ２とは相違することとなる。そのため、受光素子１４の各出力電極４７，４８が制御部１６へ出力する電気信号は、ｙ方向の受光位置の変化に応じて変化することになる。
【００３３】
制御部１６は、第一，第二出力電極１７，１８から出力される電流値の差に基づいて、受光面１４ａのｘ方向における受光位置を、例えば基準線Ｓｘを基準としたｘ方向の座標値ｘ１として求める。また、制御部１６は、第三，第四出力電極４７，４８から出力される電流値の差から、ｙ方向における受光位置を基準線Ｓｙを基準としたｙ方向の座標値ｙ１として求める。すなわち、制御部１６は、受光面１４ａにおける受光位置の二次元座標（ｘ１，ｙ１）（受光位置情報）を求め、この座標値によって受光位置を認識するようになっている。
なお、図４（ｂ）に示す例では、座標値ｘ１は、基準線Ｓｘ上の値が０であり、紙面下方側でプラス、上方側でマイナスの値を採る。また、座標値ｙ１は、基準線Ｓｙ上の値が０であり、紙面右方側でプラス、左方側でマイナスの値を採る。
【００３４】
〔アップリンク領域の設定手順〕
アップリンク領域ＵＡは、投受光器８を道路Ｒの上方の所定位置に設置する際に、上記受光素子１４の性質（アップリンク情報の受光位置に応じて出力が変化するという性質）を用いて設定される。
図５（ａ）は、投受光器８が道路Ｒ上に設定するアップリンク領域ＵＡを示す斜視図であり、図５（ｂ）は、受光素子１４の受光面１４ａにおけるアップリンク領域ＵＡに対応する範囲ｕを示す正面図である。図５（ａ）において、点線のハッチングを施した領域が、道路Ｒに設定すべきアップリンク領域ＵＡであり、実線のハッチングを施した領域ＧＡが、受光面１４ａ全体の輪郭形状を道路Ｒに投影した範囲のうちアップリンク領域ＵＡを除いた領域である。なお、アップリンク領域ＵＡは、上記規格において１ｍ又は２ｍの高さにおける平面寸法が規定されているが、本実施の形態では、道路Ｒ上面におけるアップリンク領域ＵＡの位置や寸法を設定し、その結果として、規定の高さで規定の平面寸法を得るものとしている。
【００３５】
投受光器８の設置は、当該投受光器８を道路Ｒ上方に設けられた架設バー１０（図３）に取り付けることにより行う。投受光器８を単に架設バー１０に取り付けた段階では、投受光器８の受光部１２によって道路Ｒ上にアップリンク領域ＵＡは設定されず、受光部１２の受光面１４ａ全体が道路Ｒに投影される範囲（領域ＧＡを外形とする範囲）のみが設定されることになる。
投受光器８を架設バー１０に取り付けた後、作業員が、アップリンク光に相当する光信号を道路Ｒ側から投受光器８に向けて発光する。この光信号を発光する位置は、道路Ｒ上に設定すべきアップリンク領域ＵＡの境界線（外周）Ｋ上の位置、例えば、アップリンク領域ＵＡの４隅のコーナー点の位置Ｅ１〜Ｅ４とする。なお、光信号を発光する発光器は、道路に設置されたアップリンク領域設定用治具３１（図６参照）を用いて所定に位置決めされる。このアップリンク領域設定用治具３１については後述する。
【００３６】
道路Ｒ側から発光された光信号は、受光素子１４の受光面１４ａにおいてスポット的に受光される。受光面１４ａにおける受光位置を図５（ｂ）にＰ１〜Ｐ４で示す。制御部１６（図４）は、受光素子１４の出力信号から各受光位置Ｐ１〜Ｐ４のｘ方向及びｙ方向の座標値（ｘ１，ｙ１）を求め、それをメモリ等の記憶部に記憶する。
【００３７】
この受光位置Ｐ１〜Ｐ４は、アップリンク領域ＵＡの４隅Ｅ１〜Ｅ４に対応するものであるため、各受光位置Ｐ１〜Ｐ４を結ぶ四角形の範囲ｕ（点線のハッチングで示す）が、アップリンク領域ＵＡに対応する受光範囲になる。したがって、制御部１６は、アップリンク領域ＵＡに対応づけられた受光面１４ａ上の受光位置（受光範囲ｕ）を認識できることになる。言い換えると、制御部１６は、アップリンク情報を受光した受光位置（座標値）を求め、その受光位置が範囲ｕ内に含まれるか否かを判断することによって、そのアップリンク情報がアップリンク領域ＵＡから送信されたものであるか、アップリンク領域外の領域ＧＡから送信されたものであるかを判別することができる。つまり、受光面１４ａに上記のような受光範囲ｕを設定することをもって、道路Ｒ上にアップリンク領域ＵＡが設定されることになる。
【００３８】
そのため、道路Ｒの所定範囲にアップリンク領域ＵＡを設定するために、受光素子１４の受光面１４ａの形状や大きさを厳密に設定する必要もなく、また、道路Ｒ上方において架設バー１０に対する投受光器８の取付位置や傾きなどを細かく微調整する必要もなく、道路Ｒの所定範囲に簡単且つ正確にアップリンク領域ＵＡを設定することが可能となる。
【００３９】
ここで、制御部１６は、アップリンク情報が送信された位置に対応づけて受光面１４ａ上の受光位置を認識する受光位置認識部を構成する。また、制御部１６は、受信したアップリンク情報がアップリンク領域ＵＡから送信されたものであるか否かを受光面１４ａにおける受光位置から判別する判別部をも有することになる。
制御部１６は、この判別部の機能により、路車間通信においてアップリンク領域ＵＡから送信されたものと判別されたアップリンク情報をビーコン制御機７へ出力し、同時に受光位置の座標値（ｘ１，ｙ１）を含む受光位置情報をビーコン制御機７に出力する。さらに、アップリンク領域ＵＡ外から送信されたものと判別されたアップリンク情報は、ビーコン制御機７へ出力せずに破棄する。
【００４０】
なお、図４（ａ）に示すように、本実施の形態では、受光面１４ａと道路Ｒとは平行ではなく互いに傾斜した関係にあるため、図５（ａ）に示すように、受光面１４ａの輪郭形状が道路Ｒ上に投影される範囲（ＧＡの外形）は、車両進行方向の上流側ほど広幅な略台形状となる。そのため、道路Ｒ上に矩形状のアップリンク領域ＵＡを設定するためには、受光面１４ａに略台形状の受光範囲ｕが設定されることになる。
【００４１】
また、本実施の形態において、道路Ｒにアップリンク領域ＵＡを設定する際に、アップリンク領域ＵＡの４隅に相当する位置Ｅ１〜Ｅ４から光信号を発光し、受光部１２においてこれらの光信号の受信位置からアップリンク領域ＵＡに対応する受光位置（受光範囲ｕ）を認識しているが、アップリンク領域ＵＡの４隅に加えて、上流端縁、下流端縁、又は左右端縁の１点又は２点以上からも光信号を発光し、受光面１４ａにおける受光位置を認識してもよい。より多くの点で受光位置を認識させることで、アップリンク領域ＵＡをより正確に設定することができる。
【００４２】
〔アップリンク領域設定用治具の構成〕
本実施の形態では、以上のようなアップリンク領域ＵＡの設定作業をアップリンク領域設定用治具３１（以下、単に「設定用治具」という）を用いて行う。以下、この設定用治具３１の構成について説明する。
図６は、設定用治具３１の平面図である。この設定用治具３１は、前後の枠材３２ａと左右の枠材３２ｂとによって平面視矩形枠形状に形成された位置設定部材３２を有している。この位置設定部材３２の各枠材３２ａ，３２ｂは、道路Ｒに設定すべきアップリンク領域ＵＡの境界線Ｋに沿った配置、より具体的には境界線Ｋと略同一寸法の矩形をなすように配置されている。枠材３２ａ，３２ｂは、木製や金属製の棒材によって構成することができる。ただし、運搬等の取り扱いを容易にするためにより軽量な木製の棒材によって構成することが好ましい。
【００４３】
位置設定部材３２の４隅には、受光部１２へ向けて光信号を送信する発光器３３を取り付けるための取付部が設けられている。そして、道路Ｒに設定すべきアップリンク領域ＵＡに合わせて位置設定部材３２を配置することによって、各発光器３３は、アップリンク領域ＵＡの４隅に相当する位置Ｅ１〜Ｅ４（図５（ａ）参照）に配置されるようになっている。言い換えると、各発光器３３は、アップリンク領域ＵＡの４隅に相当する位置Ｅ１〜Ｅ４に対応するように位置設定部材３２によって互いの相対的な位置関係が設定されている。
【００４４】
また、各発光器３３は、配線３４を介して１つの発光制御機３５に接続されている。この発光制御機３５は、各発光器３３の発光動作を制御するものであり、スイッチ操作によって各発光器３３を発光させるか否かを切り換えるように構成されている。また、発光制御機３５は、スイッチ操作によって各発光器３３を所定の順番で所定時間ずつ発光させるように自動的に動作制御する機能を備えていてもよい。
【００４５】
発光制御機３５は、各発光器３３から発光される光信号に、発光した発光器３３を識別可能とする識別情報を含ませてもよい。当該光信号を受光した光ビーコン４が、その位置に配置された発光器３３からの光信号を受光できたのかどうかを瞬時に判断できるようにするためである。特に、複数の発光器３３を所定の順序で自動的に発光させる場合には、どの発光器３３の光信号を受信でき、どの発光器３３の光信号を受信できなかったのか、ということを瞬時に光ビーコンに認識させ、その結果を、ビーコン制御機７に接続したパソコン等の表示画面に表示させるようにすれば、作業者は、その時点における設定の状態が適切か否かを即座に判断することができる。
【００４６】
前述のアップリンク領域ＵＡの設定手順において、設定用治具３１を用いて各発光器３３をアップリンク領域ＵＡの４隅に配置し、発光制御機３５によって各発光器３３を手動又は自動で順番に発光し、受光素子１４の受光面１４ａにおける受光位置を特定することで、アップリンク領域ＵＡを設定することが可能となる。
【００４７】
各発光器３３は、設定用治具３１によって互いの相対的な位置関係が所定に設定されているので、例えば２つの発光器３３を測量等を行うことによってアップリンク領域ＵＡの隅部に位置づければ、他の発光器３３も同時にアップリンク領域ＵＡの他の隅部に位置づけられることになる。したがって、発光器３３の位置決め作業を簡単且つ迅速に行うことができる。
また、従来のように１つの発光器３３をアップリンク領域ＵＡの４隅に順番に移動させながら設定作業を行う必要もないので、設定作業を迅速に行うことができる。
【００４８】
位置設定部材３２は、アップリンク領域ＵＡの境界線Ｋに沿った形状とされているので、この位置設定部材３２を、道路に設定すべきアップリンク領域ＵＡに合わせて配置してやれば、それだけで各発光器３３をアップリンク領域ＵＡの４隅に相当する位置Ｅ１〜Ｅ４に配置することが可能となる。
【００４９】
位置設定部材３２は、各枠材３２ａ，３２ｂの長手方向中央部に補助設定具３７を備えている。補助設定具３７は、各枠材３２ａ，３２ｂから外側へ突出するように設けられ、その突出した部分には発光器３３’が取り付けられている。したがって、この発光器３３’は、アップリンク領域ＵＡ外に配置されることになる。また、この発光器３３’も配線３４を介して発光制御機３５に接続され、発光制御機３５によって動作制御される。
アップリンク領域ＵＡの設定作業において、この発光器３３’から光信号を発光し、この光信号が受光素子１４の受光面１４ａの受光範囲ｕ外で受光されるかを確認することによって、受光範囲ｕが適切に設定されているかどうかを判断することができる。
【００５０】
図７は、補助設定具３７の構造を示す図であり、（ａ）は補助設定具３７の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。補助設定具３７は、枠材３２ａ，３２ｂに取り付けられた基部３８と、この基部３８に上下方向の軸３９を介して連結された本体部４０と、一端部が本体部４０に摺動自在に挿入され、他端部に発光器３３’が取り付けられた取付部４１とを有している。基部３８は、Ｃ型鋼等の型材によって構成され、枠材３２ａ，３２ｂに対して長手方向移動可能に嵌合している。軸３９はリベットやボルト等によって構成されている。
【００５１】
本体部４０は、中空構造とされるとともに、一端部に取付部４１が挿入される開口４０ａを有している。取付部４１は、平板状に形成され、開口４０ａを介して本体部４０に摺動可能に挿入されている。また、取付部４１は、本体部４０に螺合された固定ネジ４２によって所定の摺動位置に位置決めされるようになっている。本体部４０内に配置された取付部４１の一端部には、本体部４０からの抜け止めをなすストッパ４１ａが設けられている。取付部４１の上面には、本体部４０から突出量を示す目盛４１ｂが設けられている。
【００５２】
本体部４０からの取付部４１の突出量を調整してやることによって発光器３３の位置を微調整することができる。また、本体部４０を軸３９回りに回転することによって、発光器３３’を枠材３２ａ，３２ｂの内側、すなわち、アップリンク領域ＵＡ内に配置可能であり、さらに、枠材３２ａ，３２ｂ上、すなわち、アップリンク領域ＵＡの境界上にも配置可能である（これらの形態を図７（ａ）に２点鎖線で示す）。したがって、この発光器３３’を用いて、その光信号が受光素子１４の受光範囲ｕ内で適切に受光されるかどうかも確認することができる。ここで、補助設定具３７を軸３９回りに回転自在にする構造は、アップリンク領域ＵＡ外の位置とアップリンク領域ＵＡ内の位置との間で発光器３３’を移設可能とする移設構造を構成している。
【００５３】
〔設定用治具の他の実施の形態〕
設定用治具３１は、以下のような形態とすることもできる。
図８は、設定用治具３１の他の実施の形態を示す斜視図である。この設定用治具３１の位置設定部材３２は、発光器３３の高さを調整自在に設定する高さ設定具４４を備えている。高さ設定具４４は、位置設定部材３２の４隅の下面に取り付けられ、位置設定部材３２を下から支持する脚（又は柱）として機能している。なお、図８では、補助設定具３７や発光器３３’は省略してある。
【００５４】
前述したように、アップリンク領域ＵＡは規定の高さＨ（１ｍ又は２ｍ）における平面寸法が規格によって規定されている。本実施の形態では、高さ設定具４４によって発光器３３を規定の高さＨに位置づけることができ、それによって、アップリンク領域ＵＡを規定の寸法で直接的に設定することができる。
位置設定部材３２の枠材３２ａ，３２ｂの寸法は、アップリンク領域ＵＡの規定の平面寸法に合わせて設定される。各発光器３３は、規定の平面寸法のアップリンク領域ＵＡの４隅に配置されるように位置設定部材３２の４隅に取り付けられている。
【００５５】
高さ設定具４４は、規定の高さＨである１ｍと２ｍとに切り換えて発光器３３を配置できるように伸縮自在に構成されている。例えば、図９に示すように、筒形状の第１部材４４ａと、この第１部材４４ａの筒内に摺動可能に挿入された第２部材４４ｂと、第２部材４４ｂの位置を固定する固定ネジ４４ｃとから高さ設定具４４を構成することができる。
なお、このような高さ調整の構造は、例えば、傾斜した道路において、各発光器３３を水平の関係に配置するためにも利用することができる。枠材３２ａや枠材３２ｂには、当該枠材３２ａ，３２ｂが水平に設定されているか否かを測定する水平計を設けることもできる。
【００５６】
図１０は、設定用治具３１の更に他の実施の形態を示す平面図である。この実施の形態では、左右の枠材３２ｂの両端部だけでなく、長手方向中間部にも複数（図例では３つ）の発光器３３を取り付けている。したがって、これらの発光器３３から光信号を発光し、受光面１４ａにおける受光位置を認識することによって、アップリンク領域ＵＡをより正確に設定することができる。
【００５７】
また、左右の枠材３２ｂに取り付けられた発光器３３は、車両進行方向に等間隔に取り付けられている。そのため、これら発光器３３から発光された光信号の受光面１４ａにおける受光位置を特定することによって、アップリンク領域ＵＡを、左右に対応する発光器３３を結ぶ線（２点鎖線で示す）ＬＡを境に区分けして認識することが可能となる。アップリンク領域ＵＡを車両進行方向に複数に区分けすると、路車間通信において、車載機２から発光されたアップリンク光が、アップリンク領域ＵＡ内のどの区分から発光されたものであるかを、受光面１４ａの受光位置において認識することが可能となる。したがって、光ビーコン４が車載機２に送信するダウンリンク情報に当該受光位置に応じた車載機位置情報を含めて送信すれば、車載機２に自身が走行している位置を正確に知らしめることが可能となる。なお、アップリンク領域ＵＡを車両進行方向に複数に区分けする路車間通信システムについては、本願出願人が既に提案しており（例えば、特願２００７−２０９１０号、特願２００７−１８８０１９号、特願２００７−２０２９８２号）、このような路車間通信システムを構築する際に、本実施形態の設定用治具３１を用いることによって、アップリンク領域ＵＡを正確且つ効率的に設定することができる。
【００５８】
設定用治具３１は、アップリンク領域ＵＡに境界線に応じて大きい寸法に形成されているため、現場への搬送が問題となる。そのため、位置設定部材３２の枠材３２ａ，３２ｂを分解・組立可能に構成し、分解した状態で搬送し、現場で組み立てて使用するように構成することができる。また、他の実施の形態として、図１１（ａ）に示すように、対向する２本の枠材３２ｂの長手方向中間部に屈曲部（屈曲構造）４５を設け、当該枠材３２ｂを屈曲することによって、搬送時に寸法を小さくする（折りたたむ）ように構成することも可能である。図１１（ｂ）に、枠材３２ｂの屈曲部４５の一例を示しており、枠材３２ｂを長手方向中間で２分割し、各分割枠材３２ｂ１，３２ｂ２を上下のあて板４６で挟持してリベット等の軸ピン４７で連結することによって屈曲可能に構成することができる。この屈曲部４５は、他方の枠材３２ａ側に設けても良いし、双方の枠材３２ａ，３２ｂに設けても良い。また、１つの枠材３２ａ，３２ｂに複数の屈曲部４５を設けることによって、当該枠材３２ａ，３２ｂを複数箇所で屈曲可能に構成してもよい。
【００５９】
枠材３２ａや枠材３２ｂは伸縮可能に構成することもできる。枠材３２ａ，３２ｂを収縮させることによってポータビリティ（可搬性）を向上させることができる。また、枠材３２ａ，３２ｂを伸縮させることによって、位置設定部材３２の大きさを可変とすることができ、車線幅の異なる道路での調整作業に適用することが可能となる。
枠材３２ａ，３２ｂを伸縮可能に構成する構造としては、図９に示した高さ設定具４４のように、入れ子構造（テレスコピック構造）とすることができる。
【００６０】
図１２は、設定用治具３１の更に他の実施の形態を示す平面図である。この実施の形態では、Ｘ字状に配置された２本の枠材３２ｃによって位置設定部材３２が構成され、各枠材３２ｃの両端部に発光器３３が取り付けられている。また、本実施の形態では、各枠材３２ｃが、互いの交差部分で軸ピン４８によって回動可能に連結されており、搬送時に位置設定部材３２を折りたたむことができるようになっている。
【００６１】
なお、図１２に示す構造を採用する場合、発光器３３同士の間隔を道路幅に合うように設定した際に、車両進行方向の下流側の発光器３３同士の間隔がアップリンク領域ＵＡの寸法に合うように２本の枠材３２ｃの寸法を定めておくとよい。また、通常、道路の車線幅は３．５ｍに設定されているが、３ｍに設定されている場合もあるので、枠材３２ｃを入れ子構造等によって伸縮可能に構成し、車線幅に対応できるようにすることが好ましい。枠材３２ｃを伸縮可能に構成することによって、ポータビリティも向上させることができる。
【００６２】
図１３は、補助設定具３７の他の実施の形態を示す側面断面図である。この実施の形態では、補助設定具３７の本体部４０の両端に開口４０ａが形成され、各開口４０ａにそれぞれ取付部４１が摺動可能に挿入され、各取付部４１の一端部に発光器３３’が取り付けられたものである。したがって、この発光器３３’によってアップリンク領域ＵＡの外側と内側とから光信号を発光することができ、それぞれの光信号が受光素子１４の受光範囲ｕの外側と内側とで適切に受光されるか否かを確認することができる。また、本体部４０を軸３９回りに回動させることによって、双方の発光器３３’を同時にアップリンク領域ＵＡの境界線上に配置することも可能である。また、本体部４０の上面中央、すなわち、枠材３２ａ又は３２ｂの上方に位置するように発光器３３’を設けておいても良い。
【００６３】
本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。
ビーコン制御機７には、受光素子１４の受光面１４ａにおけるアップリンク光の受光位置を表示モニタに表示させる表示制御部を備えることもできる。例えば、図５（ｂ）に示すような受光面１４ａの形状を画像として表示モニタに表示させ、各発光器３３から発光された光信号の受信位置を表示モニタ上に表示し（例えば、Ｐ１〜Ｐ４のような点で表示）、目視によって適切に受光範囲ｕが設定されているかを確認できるようにすることができる。また、各発光器３３の光信号にその発光器３３又は発光場所を識別可能な識別情報を含ませておき、その光信号を投受光器８が受信した時点で、ビーコン制御機７が表示モニタ上に当該識別情報に対応する文字や図柄などを共に表示させるようにすれば、さらに作業効率を向上することができる。なお、受光面１４ａの形状を画像として表示モニタに表示させる技術については、本願出願人によって既に提案済みである（例えば特願２００７−２６２１８２号）。
【００６４】
設定用治具３１は、例えば、アップリンク領域ＵＡの車両進行方向の上流端の境界線上の１箇所と、下流端の１箇所とに対応させて発光器３３を取り付け、各発光器３３から発光した光信号を受光素子１４で受光することによって、車両進行方向に対応する方向のみについて受光範囲ｕを認識する構成とすることもできる。この場合、車幅方向に対応する方向については、予めアップリンク領域の車幅方向寸法に応じた寸法に受光面１４ａを形成したり、受光面１４ａの不要な部分をマスクしたりすることによって設定することができる。
【００６５】
受光部１２の受光素子１４は、受光面１４ａにおける受光位置を認識可能に構成したものに限定されない。例えば、予め受光面１４ａをアップリンク領域ＵＡに対応する形状に形成したり、アップリンク領域ＵＡに対応するように受光面１４ａの不要な部分をマスクしたりすることができる。この場合、道路Ｒ上の投受光器８の姿勢や位置を調整することによってアップリンク領域ＵＡを設定することができる。
【００６６】
位置設定部材３２の構造は、図６に示した矩形枠形状、図１２に示したＸ枠形状に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、位置設定部材３２は、格子形状（「田」字状、「日」字状、「井」字状等）に形成することができる。また、位置設定部材３２は、その一部又は全部をロープ等の紐部材によって構成することができる。
【００６７】
各発光器３３には、光ビーコン４の投受光器８から発光される光信号（ダウンリンク光）を受信する受光部が備わっていてもよい。この場合、ダウンリンク光に含まれる送信フレームの受信数や受信した情報の内容などをモニタできるようにすることもできる。なお、上記規格では、アップリンク領域ＵＡとダウンリンク領域ＤＡとは重複して設定されるので、発光器３３に備わった受光部においてダウンリンク光を正常に受信できているか否かを判定させることで、設定作業を一層効率よく行うことが可能となる。
【００６８】
前述の各実施形態では、位置設定部材３２の枠材３２ａ，３２ｂや補助設定具３７等の設定用治具３１の構成部材の多くを断面略四角形状の部材として例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば断面四角形状以外の断面多角形状や断面円形状としてもよい。設定用治具３１の構成部材は、軽量化等のために中空の部材を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】光ビーコンの平面図である。
【図３】光ビーコンの通信領域Ａを示す側面図である。
【図４】（ａ）は、受光部と道路上に設定されるアップリンク領域との幾何学的な位置関係を示した側面図であり、（ｂ）は、受光素子の受光面を正面視したときの図である。
【図５】（ａ）は、アップリンク領域を示す斜視図であり、（ｂ）は、受光面を正面視したときの図である。
【図６】アップリンク領域設定用治具の平面図である。
【図７】（ａ）は補助設定具の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図８】アップリンク領域設定用治具の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図９】高さ設定具の要部の断面図である。
【図１０】アップリンク領域設定用治具の更に他の実施の形態を示す平面図である。
【図１１】（ａ）は、アップリンク領域設定用治具の更に他の実施の形態を示す平面図であり、（ｂ）は、要部の断面図である。
【図１２】アップリンク領域設定用治具の更に他の実施の形態を示す平面図である。
【図１３】補助設定具の他の実施の形態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
２      車載機
４      光ビーコン
７      ビーコン制御機（制御部）
８      投受光器
１２    受光部
３１    アップリンク領域設定用治具
３２    位置設定部材
３３    発光器
３７    補助設定具
４４    高さ設定具
ＵＡ    アップリンク領域
【図１】
0004985317.tif 000002
【図２】
0004985317.tif 000003
【図３】
0004985317.tif 000004
【図４】
0004985317.tif 000005
【図５】
0004985317.tif 000006
【図６】
0004985317.tif 000007
【図７】
0004985317.tif 000008
【図８】
0004985317.tif 000009
【図９】
0004985317.tif 000010
【図１０】
0004985317.tif 000011
【図１１】
0004985317.tif 000012
【図１２】
0004985317.tif 000013
【図１３】
0004985317.tif 000014