(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ビーコン基地局および複数の電波ビーコン基地局からのビーコン信号をそれぞれ受信して、これら信号に含まれる情報を得るビーコン端末装置において、前記光ビーコン信号を受信する光信号受信部と、前記電波ビーコン信号を受信する電波信号受信部と、前記それぞれの受信部からの信号を受け、該信号を取捨選択する制御部とを備える一方、前記制御部は、時間計測手段を有し、前記光ビーコン信号又は電波ビーコン信号のいずれか一方のモードで受信している状態において、該一方の受信モードを選択してから該選択したモードのビーコン通過が予め定めた所定時間ない状態が経過したことを前記時間計測手段によって判別した場合に、受信するビーコン種類を光ビーコン信号および電波ビーコン信号の両方に変更することを特徴とするビーコン端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光あるいは電波を用いて、画像、音声、あるいは文字等の情報を伝達するビーコン送受信システム、および当該システムに用いられるビーコン端末装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
現在の交通事情において、慢性的な交通渋滞など道路状況の悪化が社会問題となっており、これを解消する手段としてＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）が提案され、１９９６年４月に実用化された。このシステムは光ビーコン、電波ビーコン、ＦＭ多重の３つの通信メディアからなっている。これによって、ユーザーは渋滞を避けたルートを自分で判断して通ることができ、安全かつ円滑に目的地に到達することが可能となる。
【０００３】
そして、このようなビーコン送受信システムにおいて、光ビーコンと電波ビーコンを同時に受信可能としているＶＩＣＳ端末装置では、光および電波の通信エリアが重複する場合、特開平７−２８７７９９号に記載のように、道路上に設置されているインフラ側の光および電波ビーコン基地局が、地図上で同じ位置に設置された場合は、ある選択基準を設けて、その選択基準をもとに通信メディアを選択して利用することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなビーコン送受信システムにおいては、両方のメディアの選択のために常時、光ビーコン、電波ビーコンの両方を受信していなければならず、その結果、ビーコン端末装置の情報処理速度が遅くなったり、誤った信号を受信してしまう事がある。
【０００５】
そこで、本発明は、処理速度が早く、かつ正確な情報のみを受信できるビーコン送受信システムおよびビーコン端末装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の光ビーコン基地局および複数の電波ビーコン基地局からのビーコン信号をそれぞれ受信して、これら信号に含まれる情報を得るビーコン端末装置において、前記光ビーコン信号を受信する光信号受信部と、前記電波ビーコン信号を受信する電波信号受信部と、前記それぞれの受信部からの信号を受け、該信号を取捨選択する制御部とを備える一方、前記制御部は、時間計測手段を有し、前記光ビーコン信号又は電波ビーコン信号のいずれか一方のモードで受信している状態において、該一方の受信モードを選択してから該選択したモードのビーコン通過が予め定めた所定時間ない状態が経過したことを前記時間計測手段によって判別した場合に、受信するビーコン種類を光ビーコン信号および電波ビーコン信号の両方に変更することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。最初に、本発明を適用したビーコン送受信システムの一実施形態を説明する。図１に、本実施形態の構成ブロック図を示す。本実施形態は、外部通信路１に接続された光ビーコン基地局３と、外部通信路２に接続された電波ビーコン基地局４と、移動体１１を含む。ここで、ビーコン基地局とは路上、または道路付近に設置された電波、光の各々のビーコン送受信機のことを指す。光ビーコン基地局３は、制御部７と、送受信部８と、受発光素子５を含む。電波ビーコン基地局４は制御部９と、送信部１０と、送信アンテナ６を含む。光、電波各ビーコン基地局は、外部通信路１、２から送信されてきた渋滞、交通規制等の動的情報と、各ビーコン番号、道路情報等の固定情報を受発光素子５、送信アンテナ６を通じて移動体１１に送信する。
【００１１】
移動体の内部処理構成の一例を図２を用いて説明する。図１に示す移動体１１は、移動体１１内に備えた受発光素子１２で光信号を受け、光信号送受信部１５を通じて制御部１４に送る。また、移動体１１内に備えた受信アンテナ１３で電波信号を受け、電波信号受信部１６を通じて制御部１４に送る。制御部１４では、信号を選択して取り込む。制御部１４と各受信部の間には、切換部２０を配し、情報の取捨選択を制御部１４からの信号で行う。制御部１４は、さらに、光信号送受信部１５や電波信号受信部１６からの信号を基に得た情報のみならず、車速パルスなどの信号、または渋滞情報などの外部装置２２からの情報を受け、その信号情報をもとに切換部２０を制御し、光信号送受信部１５と電波信号受信部１６との電源ＯＮ−ＯＦＦなどを行う。
【００１２】
現在、日本の道路に設定されているインフラ側のビーコン基地局は、高速道路上では、電波ビーコン基地局のみで、一般道では光ビーコン基地局のみである。そこで、光ビーコンしか受信しない一般道上でも、ビーコン端末装置が電波ビーコン信号を受信可能な場合、または電波ビーコンしか受信しない高速道路上でも、ビーコン端末装置が光ビーコン信号を受信可能な場合、他方の通信メディアの情報は受信しないようにすることが必要である。なせならば、現在の走行道路情報が各ビーコン信号内に含まれているため、間違った走行情報を得る可能性があるからである。
【００１３】
ここで、移動体が電波ビーコン受信や光ビーコン受信の切換を行うため、本発明のビーコン送受信システムでは、例えば以下の方法により、移動体が走行道路の種類を認識する道路情報取得手段を制御部１４内に有することにより、切換部２０を制御する。
【００１４】
第１は、ビーコン基地局より提供された走行道路情報に基づいて、認識する方法である。例えば、”現在位置は一般道上、現在位置以降は高速道路上”という情報を含んだ電波を高速道路の入口のビーコン基地局で移動体側のビーコン端末装置に送る。高速道路上では、光ビーコンは存在せず、電波ビーコンのみなので高速道路入口のビーコン通過後は移動体側のビーコン端末装置では電波ビーコンのみを受信する。そして、高速の出口に設置された電波ビーコンからは”現在位置は高速道路上、現在位置以降は一般道上”という情報を含んだ電波を移動体側のビーコン端末装置に送るようにする。高速道路には必ず入口と出口が存在するので、上記の方法によって移動体が現在どこを走行しているか認識することが可能となる。また、高速道路の入口、出口のみにではなく他の場所にあるビーコンや１つのみならず幾つかの付近のビーコンの位置や種類などの情報を取得することにより、現在の走行道路を認識することも可能である。
【００１５】
第２は走行道路情報の提供先として、移動体のビーコンの本体に限らず、外部装置を用いるなどにより、他のメディアからの情報を取得して、走行道路情報を認識する方法である。他のメディアとは、例えばミニＦＭ局や現在交通情報などを提供しているＡＭラジオ（１６２０ＫＨｚ）等のことである。ミニＦＭ局の発する電波や、交通情報ラジオの電波に走行道路の情報を含ませて高速道路、一般道路上の移動体に向けて送信する方法である。
【００１６】
第３は、移動体が移動体自身から得た情報によって移動体の走行道路を認識する方法である。この方法では、移動体の車速パルスなどから得られる走行情報（速度、加速度）によって移動体の走行道路情報を認識する。例えば、高速走行中の移動体は、加速度が非常に小さい状態で走行している。一般道では、信号機や急な曲がり角が点在するため、高速走行していることは少ない。また、高速道路では制限速度が一般道よりも高いことが特徴であるので、走行速度を基準に認識することも可能である。しかしながら、高速道路走行中の渋滞の際は、走行速度が極端に落ちる。そのような場合でも、ビーコン端末装置が直前に受けた位置情報や渋滞情報から、渋滞の中に移動体自身が入っているかどうかを判断できる。
【００１７】
第４は、外部装置として、ＧＰＳシステムを備えることにより、ＧＰＳ情報から情報を取得し、認識する方法である。現在の位置を正確に知ることのできるＧＰＳ（例えば、ディファレンシャルＧＰＳ）が実現した場合、この認識の方法も効果的である。
【００１８】
次に、図２に示す光信号送受信部１５と電波信号受信部１６について、詳しく説明する。光信号送受信部１５（図２中）は、例えば、図３に示すような構成を有する。すなわち、光信号送受信部１５は、光ビーコン信号を受け入れる受光素子を備える受光部１０１と、受光した光信号を増幅する増幅部１０２と、受光部１０１からの信号の直流成分を通さないハイパスフィルタ１０３と、ハイパスフィルタ１０３を通過した光信号を増幅する増幅部１０４と、増幅した信号の波形を成形して受信データとして制御部１４（図２中）へ出力する波形成形部１０５と、受信された光信号の強度が予め定めたレベルに達しているかどうか検出して、その結果を制御部１４へ出力するレベル検出部１０６とを有する。ここで、レベル検出部１０６は、車両が光ビーコン情報を受信可能な領域にいるかどうかの判断のために設けられる。
【００１９】
光信号送受信部１５は、さらに光ビーコン信号を送出する発光素子を備える投光部１１２と、制御部１４から入力される送信データに基づいて投光部１１２を駆動して、光ビーコン信号を発生させる駆動部１１１と、投光部１１２からの投光量を検出してフィードバック制御により、光信号出力の調整を行う光出力調整部１１３とを有する。ここで、駆動部１１１は、例えば投光部１１２がＬＥＤである場合、このＬＥＤを発光させるためのスイッチング素子である。
【００２０】
電波信号受信部１６（図２中）は、例えば、図４に示すような構成を有する。すなわち、電波信号受信部１６は、電波ビーコン信号の受信アンテナ１３と、アンテナ１３に接続され受信周波数以外の周波数を通過させないバンドパスフィルタ３０２と、受信された電波信号を増幅させる増幅部３０３と、増幅された電波信号の周波数を中間周波数に変換する周波数変換部３０４と、局部発振器３１３と、周波数変換された電波信号を増幅する増幅部３０５とを有する。
【００２１】
電波信号受信部１６は、さらに増幅部３０５で増幅された信号を受け入れてＡＭ復調を行うＡＭ復調部３０６と、ＡＭ復調された信号の不必要な周波数を通さないバンドパスフィルタ３０７と、フィルタ３０７を通過した信号波形を成形してＡＭ受信データとして制御部１４へ出力する波形成形部３０８と、フィルタ３０７からの信号を受け入れ、この信号に基づいて、ＡＭ信号を安定に受信するための利得調整電圧を発生して増幅器３０５へ出力すると共に、この電圧信号をキャリア検出信号として制御部１４へ出力する振幅調整部３０９とを有する。
【００２２】
電波信号受信部１６は、さらに増幅部３０５から出力される信号を受け入れて、その信号のＦＭ復調を行うＦＭ復調部３１０と、ＦＭ復調された信号に含まれる中間周波数成分を通さないためのローパスフィルタ３１１と、フィルタ３１１を通過した信号波形を成形して受信データとして制御部１４へ出力する波形成形部３１２とを有する。
【００２３】
次に、本発明によるビーコン送受信システムによる、メイン処理の一実施形態について、図５のフローチャートを用いて説明する。本実施形態のシステムでは、電源ＯＮ時には、光、電波両メディア受信モード（ステップ（以下、Ｓと略す）１００１）で待機している。ここで、本装置が制御部１４内に備えた道路情報取得手段（Ｓ１００２）によって、移動体がこれから走行する前方道路種類情報を取得（Ｓ１００３）する。前方道路種類情報が一般道であるか、高速道であるかを判定（Ｓ１００４）し、道路種類が一般道であった場合（Ｓ１００４で一般道）、制御部１４より切換部２０に送られた信号により、光ビーコン受信モード（Ｓ１００５）に入り、電波ビーコン受信モードは電源ＯＦＦ状態にする。この後、再び情報取得手段（Ｓ１００２）に戻って待機状態に入る。このように、片方の受信モードの電力供給を止めることにより、ビーコンの誤動作を防止でき、消費電力の低減をも行うことができる。
【００２４】
また、取得した前方道路種類が高速道であった場合（Ｓ１００４で高速道）、制御部１４から切換部２０に送られた信号により、そこから電波ビーコン受信モード（Ｓ１００６）に入り、光ビーコン受信モードは電源ＯＦＦ状態にする。この後、再び情報取得手段（Ｓ１００２）に戻って待機状態に入る。
【００２５】
図５に示す上記実施形態の中で、走行道路を認識するための道路情報取得手段としては、前記第１から第４に示すような方法が考えられるが、その中でも、本願のビーコン送受信システムに最適な実施形態である、道路情報取得手段としてビーコンを用いた処理例を図６のフローチャートを用いて説明する。
【００２６】
このフローでは、電源ＯＮ時には、光、電波両メディア受信モード（Ｓ１１０１）で待機している。ここで、本装置が光、または電波ビーコンを通過し（Ｓ１１０２）、ビーコンから本実施形態を搭載した移動体がこれから走行する前方道路種類情報を取得（Ｓ１１０３）する。前方道路の種類が一般道であるか、  高速道であるかを判定（Ｓ１１０４）し、道路種類が一般道であったとき（Ｓ１１０４で一般道）は、本装置は、光ビーコン受信モード（Ｓ１１０５）に入る。この後、新たなビーコンを通過するまで光ビーコン受信モードを継続する。取得した前方道路種類が高速道であった場合（Ｓ１１０４で高速道）は、そこから電波ビーコン受信モード（Ｓ１１０６）に入り、この後、新たなビーコンを通過するまで電波ビーコン受信モードを継続する。
【００２７】
このほか、例えば、“高速道路走行中は電波ビーコンのみ受信、一般道走行中は両メディア受信可能”、といった具合に両メディア受信可能なビーコンシステムがインフラ側で整備された場合、高速道、一般道のどちらか一方を走行中は、両メディア受信モードにし、他方を走行中は片メディア受信モードにすることも考えられる。この内、高速道路走行中のみ片メディア受信（電波受信モード）、一般道走行中は両メディア受信モードという場合のフローチャートを図７に示す。  図７では、電源ＯＮ時には、光、電波両メディア受信モード（Ｓ１２０１）で待機している。ここで、本装置が光、または電波ビーコンを通過し（Ｓ１２０２）、ビーコンから本実施形態を搭載した移動体がこれから走行する前方道路種類情報を取得（Ｓ１２０３）する。前方道路の種類が一般道であるか、高速道であるかを判定（Ｓ１２０４）し、前方道路種類が高速道であったとき（Ｓ１２０４で一般道）は、本装置は、電波ビーコン受信モード（Ｓ１２０５）に入る。この後、新たなビーコンを通過するまで電波ビーコン受信モードに入る。新たなビーコンを通過（Ｓ１２０６）して、そこで路上ビーコンから送られた前方道路情報が一般道であった場合（Ｓ１２０７でｙ）は光、電波受信モード（Ｓ１２０１）に進み、前方が高速道路であった場合（Ｓ１２０７でｎ）、その後も電波ビーコン受信モード（Ｓ１２０５）を続け、待機状態に入る。このような処理をすることにより、インフラ側の整備状況に応じたビーコン受信モードの切換も可能となり、しかも片モード受信の場合、受信しないモードの電力供給を止めることにより、消費電力の低減も図ることが可能となる。
【００２８】
次に、道路情報取得手段として、車速パルス等から得られる移動体の速度、加速度等の走行情報を用い、その情報から高速道か一般道かを認識して、受信メディアを決定する方法の一実施形態を、図８〜図９の処理フローを用いて説明する。図８において、電源ＯＮ時には、光、電波両メディア受信モード（Ｓ１３０１）で待機状態にある。移動体が移動を開始すると、車速パルス等から移動体の速度、加速度等を取得（Ｓ１３０２）し、取得した速度、加速度等の走行情報から走行道路種類を判断（Ｓ１３０３）し、判断結果が一般道であった場合は光受信モード（Ｓ１３０４）、高速道であった場合は電波受信モード（Ｓ１３０５）へ移る。その後、再びＳ１３０２の、速度、加速度取得の段階に戻り、処理ループを繰り返す。
【００２９】
図９について説明する。電源ＯＮ時には、光、電波両メディア受信モード（Ｓ１４０１）で待機状態にある。移動体が移動を開始すると、車速パルス等から移動体の速度、加速度等を取得（Ｓ１４０２）し、取得した速度、加速度等の走行情報から走行道路種類を判断（Ｓ１４０３）し、判断結果が一般道であった場合は光、電波受信モード（Ｓ１４０１）、高速道であった場合は電波受信モード（Ｓ１４０４）へ移る。その後、再びＳ１４０２の、速度、加速度取得の段階に移り、ループを繰り返す。上記図８や図９に示すような処理を行うことにより、移動体自身から得た情報により、走行道路情報を簡単に取得でき、その情報により受信メディアモードの選択が可能となる。
【００３０】
次に、光、電波ビーコン受信モードの切換において、制御部１４内の道路情報取得手段により切換部２０を制御するのではなく、制御部１４内の時間計測手段により切換部２０を制御する実施形態について、図１０の処理フローを用いて説明する。図１０において、ビーコン通過までは図５と同じである。ビーコンを通過（Ｓ１５０２）した後、通過したビーコンの種類が光ビーコンの場合（Ｓ１５０３で光ビーコンと判断）は、光受信モード（Ｓ１５０４）に入る。その後、光ビーコンを通過（Ｓ１５０６）したかどうかを予め設定した時間が経過（Ｓ１５０８）するまで続ける。一定時間が経過すると、今度は光、電波両受信モード（Ｓ１５０１）に戻る。Ｓ１５０６で、一定時間内に新たなビーコンを通過（Ｓ１５０６でｙ）した場合は、通過したビーコン種類の判別（Ｓ１５０３）に戻る。
【００３１】
ビーコン種類判別（Ｓ１５０３）でそのビーコンが電波ビーコンと判別されたときは電波受信モード（Ｓ１５０５）に入る。その後、電波ビーコンを通過（Ｓ１５０７）したかどうかを予め設定した時間が経過（Ｓ１５０９）するまで続ける。一定時間が経過すると、今度は光、電波両受信モード（Ｓ１５０１）に戻る。Ｓ１５０７で、一定時間内に新たなビーコンを通過（Ｓ１５０７でｙ）した場合は、通過したビーコン種類の判別（Ｓ１５０３）に戻る。ここで、Ｓ１５０６、Ｓ１５０７は無くても構わない。予め設定した一定時間経過まではしばらく同じモードで待機するという方法である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、不必要な情報を得ないことにより、誤った道路情報を受信することのないビーコン端末装置が実現可能となる。
【００３３】
また、本発明によれば、不必要なメディアの情報を得ないことにより、処理速度の早いビーコン端末装置が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビーコン基地局およびビーコン端末装置の構成概略図である。
【図２】ビーコン端末装置のブロック構成図である。
【図３】図２の実施形態における光信号送受信部の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図２の実施形態における電波信号受信部の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】実施形態におけるメイン処理を示すフローチャートである。
【図６】道路情報取得手段としてビーコンを用いた場合の処理を示すフローチャートである。
【図７】他の実施形態における処理を示すフローチャートである。
【図８】道路情報取得手段として移動体から情報を用いた場合の処理を示すフローチャートである。
【図９】道路情報取得手段として移動体から情報を用いた場合の他の実施形態の処理を示すフローチャートである。
【図１０】時間計測手段を用いた場合の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１、２    外部通信路
３    光ビーコン基地局
４    電波ビーコン基地局
５、１２    受発光素子
６    送信アンテナ
７、９、１４    制御部
８    送受信部
１０    送信部
１１    移動体
１３    受信アンテナ
１５    光信号送受信部
１６    電波信号受信部
１７    ビーコン端末装置
２０    切換部
２２    外部装置
１０１    受光部
１０２、１０４、３０３、３０５    増幅部
１０３、３０２、３０７、３１１    フィルタ
１０５、３０８、３１２    波形成形部
１０６    レベル検出部
１１１    駆動部
１１２    投光部
１１３    光出力調整
３０４    周波数変換部
３０６    ＡＭ復調部
３０９    振幅調整部
３１０    ＦＭ復調部
３１３    局部発振器
【図１】
0003732140.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003732140.tif 000008
【図８】
0003732140.tif 000009
【図９】
0003732140.tif 000010
【図１０】
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