位置検出装置及び位置検出方法並びにその装置を有する車両
【課題】道路上での自己位置を正確に検出することができる位置検出装置を提供する。
【解決手段】光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する受光手段３と、この受光手段３からの信号を用いて前記送信部２ａとの道路に沿った方向の相対位置を検出する相対位置検出手段４とを備えている。受光手段３は、赤外線の入射角度に応じて検出レベルに差が生じ得るように複数配置されている受光素子を有している。相対位置検出手段４は、各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出するとともに、この入射角度、並びに、受光素子及び送信部２ｂの高さ情報に基づいて前記送信部２ａとの前記相対位置を検出する。
【解決手段】光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する受光手段３と、この受光手段３からの信号を用いて前記送信部２ａとの道路に沿った方向の相対位置を検出する相対位置検出手段４とを備えている。受光手段３は、赤外線の入射角度に応じて検出レベルに差が生じ得るように複数配置されている受光素子を有している。相対位置検出手段４は、各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出するとともに、この入射角度、並びに、受光素子及び送信部２ｂの高さ情報に基づいて前記送信部２ａとの前記相対位置を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、道路上での位置を検出することができる位置検出装置及び位置検出方法、並びに、この位置検出装置を有する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、道路を走行している車両において現走行位置を検出するために、ＧＰＳを用いたカーナビゲーションシステムが普及している。しかし、ＧＰＳを用いて行う車両位置検出は、位置の検出誤差が１０ｍ程度生じたり、トンネル内やビル群に囲まれた場所で通信衛星との通信ができなくなると位置検出が行えなくなったりするという問題点がある。
そこで従来、車両の車軸の回転により車速パルス信号を出力させ、これを検出することによって進行方向の移動距離を算出し位置補正を行ったり、路側に設けたサインマーカの位置情報を用いて車載器側で位置補正を行ったりし、予め用意されている道路地図情報とのマップマッチングによって、道路上における位置検出の補完を行うことが提案されている（例えば、特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１１４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１に記載されている位置検出装置では、予め道路地図情報を記憶させておく必要がある。また、この位置検出装置では、緯度や経度などの絶対位置の算出は可能であるが、道路地図情報を基準としているため、道路地図情報が間違っていたり、実際の道路が変更されていたりすると、道路と自己との相対的な位置は間違ったものとなるという問題点がある。さらに、特許文献１に記載されている位置検出装置では、ＧＰＳを用いて行う処理の他に、車速パルス信号の処理やサインマーカの認識及びその認識後の処理が必要となるため、位置検出のための処理が複雑になるという問題点がある。
【０００５】
そこで上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、道路上での自己位置を正確に検出することができる位置検出装置及びその方法、並びに、この装置を搭載した車両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】
【０００６】
本発明の位置検出装置は、道路に設けられた光ビーコンの送信部から発せられる赤外線に基づいて、当該送信部との前記道路に沿った方向の相対位置を検出する位置検出装置であって、前記送信部から発せられる赤外線を受光する受光素子を複数有し、これら受光素子が前記赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように設けられている受光手段と、前記各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出するとともに、この入射角度、並びに、当該受光素子及び前記送信部の高さ情報に基づいて前記送信部との前記相対位置を検出する相対位置検出手段とを備えたものである。
【０００７】
そして、この装置によって行われる位置検出方法は、道路に設けられた光ビーコンの送信部から発せられる赤外線を、当該赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように複数設けられている受光素子において受信し、前記各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出し、この入射角度、並びに、前記受光素子及び前記送信部の高さ情報に基づいて、前記送信部との前記道路に沿った方向の相対位置を検出することにより行うことができる。
【０００８】
このような位置検出装置及びその方法によれば、複数の受光素子は、光ビーコンの送信部から発せられた赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように設けられているため、受光素子のそれぞれが前記赤外線を受光し、両受光素子の検出レベルを用いることによって赤外線の入射角度を検出することができる。そして、検出した赤外線の入射角度、及び、送信部の高さと受光素子の高さとについての情報に基づいて、送信部との道路に沿った方向の相対位置を検出することができる。
【０００９】
また、前記位置検出装置において、複数の前記受光素子は所定の折れ角度を有して配設されており、前記相対位置検出手段は、前記折れ角度と、各受光素子における検出レベルとに基づいて前記入射角度を検出する構成とできる。
この構成の場合、複数の受光素子が所定の折れ角度を有して配設されているため、光ビーコンの送信部からの赤外線の入射方向と各受光素子の面との成す角度を、両受光素子において相異させることができる。したがって、これら受光素子において検出レベルに差が生じる構成となる。そして、相対位置検出手段が、両受光素子の折れ角度と各受光素子における検出レベルとに基づいて赤外線の入射角度を検出できる。
【００１０】
また、この場合において、走行方向に平行な直線に直交する路面垂直面に対して傾斜乃至一致するように前記各受光素子は設置され、前記相対位置検出手段は、前記走行方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する構成とできる。
これにより、複数の受光素子は、走行方向の前方または後方から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子において検出レベルに差が生じる。そして、相対位置検出手段は、走行方向に沿った送信部との相対位置を検出できる。なお、前記路面垂直面とは路面に垂直な面をいう。
【００１１】
または、道路の横断方向に平行な直線に直交する路面垂直面に対して傾斜乃至一致するように前記各受光素子は設置され、前記相対位置検出手段は、前記道路の横断方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する構成とできる。
これにより、複数の受光素子は、道路の横断方向の左または右から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子において検出レベルに差が生じる。そして、相対位置検出手段は、横断方向に沿った送信部との相対位置を検出できる。なお、前記路面垂直面とは路面に垂直な面をいう。
【００１２】
また、前記位置検出装置において、複数の前記受光素子の間に当該受光素子に対して前記赤外線を遮ることができる遮蔽部材が立設されており、前記相対位置検出手段は、前記遮蔽部材及び前記受光素子の形状と、各受光素子における検出レベルとに基づいて前記入射角度を検出する構成とできる。
この構成の場合、複数の受光素子の間に遮蔽部材が立設されているため、ある方向から入射した赤外線は、一つの受光素子に対して当該遮蔽部材によって遮断されることとなり、当該一つの受光素子と他の受光素子とにおいて、実際に赤外線が受光している部分の面積（実受光面積）を相異させることができる。したがって、これら受光素子において検出レベルに差が生じる構成となる。そして、この受光素子における実受光面積は、遮蔽部材の形状と受光素子の形状とによって変化することから、相対位置検出手段が、遮蔽部材及び受光素子の形状と、各受光素子における検出レベルとに基づいて赤外線の入射角度を検出できる。なお、前記遮蔽部材の立設は、路面に対して垂直に立設している場合の他に、路面に対して傾斜した状態で立設している場合を含む。
【００１３】
また、この位置検出装置において、複数の前記受光素子は、前記遮蔽部材を走行方向の前後から挟むように設置され、前記相対位置検出手段は、前記走行方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する構成とできる。
これにより、複数の受光素子は、走行方向の前方または後方から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子において検出レベルに差が生じる。そして、相対位置検出手段は、走行方向に沿った送信部との相対位置を検出できる。
【００１４】
または、複数の前記受光素子は、前記遮蔽部材を前記道路の横断方向の左右から挟むように設置され、前記相対位置検出手段は、前記横断方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する構成とできる。
これにより、複数の受光素子は、道路の横断方向の左または右から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子において検出レベルに差が生じる。そして、相対位置検出手段は、横断方向に沿った送信部との相対位置を検出できる。
【００１５】
また、前記位置検出装置において、前記受光手段によって、前記道路の走行方向前方の所定位置から前記送信部までの当該道路に沿った走行方向の距離情報を受信し、この距離情報と、前記相対位置検出手段が検出した前記送信部との前記相対位置とに基づいて前記所定位置までの距離を求める距離算出手段をさらに備えているのが好ましい。
これによれば、前方の所定位置から前記送信部までの道路に沿った走行方向の距離情報を受光手段により受信することによって、距離算出手段は、この受信した距離情報と、相対位置検出手段が検出した送信部との相対位置とに基づいて前方の所定位置までの距離を求めることができる。
【００１６】
また、本発明の車両は、この位置検出装置と、走行速度を検出する速度検出手段と、前記位置検出装置が検出した前記所定位置までの距離と前記速度検出手段により検出した走行速度とに基づいて前記所定位置で所定の速度となるように走行速度を制御する走行制御手段とを備えたものである。
この車両によれば、位置検出手段によって求めた前記所定位置までの距離と、速度検出手段が検出した車両の走行速度とに基づいて、走行制御手段が走行速度を制御することによって、前記所定位置での車両速度を所定の値とすることができる。
【００１７】
また、この車両において、前記位置検出装置は、前記光ビーコンの送信部より送信された前記所定位置における適正走行速度情報を受信し、前記走行制御手段は、前記適正走行速度情報に基づいて前記所定位置で適正走行速度となるように走行速度を制御するのが好ましい。
これによれば、走行制御手段は適正走行速度情報に基づいて走行速度を制御することによって前記所定位置で適正走行速度とすることができる。例えば道路前方に続くカーブ（曲がり道）の始点部を前記所定位置とし、そのカーブを安全に走行するためのカーブ進入速度を適正走行速度と設定しておけば、走行制御手段はカーブの始点部で車両を適正走行速度まで減速させることができ、車両は安全にカーブを通過できる。
【００１８】
さらに、前記走行制御手段は、受信した前記適正走行速度情報を車両特性に応じて補正する補正手段を有し、この走行制御手段は、補正された適正走行速度情報に基づいて走行速度を制御するのが好ましい。
これによれば、車両重心が高く走行安定性が普通車両よりも低いなどといった車両の場合であっても、補正手段はその車両特性に応じて適正走行速度を補正することができ、安全な走行が可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の位置検出装置及びその方法によれば、光ビーコンの送信部から発せられた赤外線を複数の受光素子のそれぞれが受光し、両受光素子の検出レベルを用いることによって赤外線の入射角度を検出することができる。そして、検出した赤外線の入射角度、及び、光ビーコンの送信部の高さ情報に基づいて、当該送信部との道路に沿った方向の相対位置を正確に検出することができる。つまり、道路上での自己位置を正確に検出することができる。また、この位置検出装置を備えた車両によれば、前方の所定位置での走行速度を所定の値に制御することができ、安全な走行が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明に係る位置検出装置及び位置検出方法、並びに、この位置検出装置を備えた車両の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の車両Ｃ及びこの車両Ｃが走行している道路Ｒを横断方向に見た図である。図２はこの車両Ｃに搭載されている位置検出装置１及びその他装置の概略を示すブロック図である。
【００２１】
本発明の位置検出装置１は、道路Ｒに設けられた光ビーコン２の送信部（通信部）２ａから発せられる赤外線に基づいて、この送信部２ａと自己との相対位置を検出するものである。なお、この相対位置は道路Ｒ（路面）に沿った方向における送信部２ａと自己との相対的な位置である。つまり、この位置検出装置１は道路Ｒに沿った方向の送信部２ａとの距離を検出することができる。
図２において、位置検出装置１は、光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光（受信）する受光素子を複数有している受光手段３と、この受光手段３からの検出信号を受け、前記送信部２ａとの前記相対位置を検出する相対位置検出手段４とを備えている。
【００２２】
受光手段３において、複数の受光素子はそれぞれフォトダイオードとされており、各受光素子は、受光した赤外線の強さに比例した信号を出力する。受光素子からの信号は受光手段３の変換部（図示せず）で電圧に変換されアンプ部（図示せず）で増幅され、その電圧はセンシング信号として前記相対位置検出手段４に入力される。さらに、それぞれの受光素子によるセンシング信号は前記アンプ部などで検出レベルが同じ感度となるように校正されている。つまり、各受光素子に同じ強さの赤外線を受光した場合、これら受光素子によって、それぞれ同じ大きさのセンシング信号（同じ電圧）が相対位置検出手段４に入力される。
また、受光手段３から出力される各受光素子によるセンシング信号について、受光手段３が有するアンプ部などで検出レベルが同じ感度となるように校正する手段以外に、各受光素子による検出レベルの感度を予め測定し、その比率を求め、受光手段３の演算部（図示せず）において前記比率を用いて検出レベルの大きさを補正し、同じ感度とする手段を用いることができる。
【００２３】
図３は受光手段３が備えている受光素子の概略構造を示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。この受光手段３は、光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する第一と第二の二つの受光素子７ａ，７ｂを有している。二つの受光素子７ａ，７ｂは、送信部２ａからの赤外線の入射角度（到来角度）θ１（図４参照）に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように配置された構造とされている。
【００２４】
この構造を具体的に説明すると、二つの受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎのそれぞれは、車両Ｃの走行方向（矢印方向）に平行な直線ｅ（図３の二点鎖線）に直交する路面垂直面ｆ（図３の一点鎖線）に対して傾斜するように設置されている。なお、この路面垂直面とは、路面に対して垂直な面である。
すなわち、両受光素子７ａ，７ｂは水平面に対する取り付け角度が相異した状態で設置されており、また、第一の受光素子７ａが車両後方側、第二の受光素子７ｂが車両前方側となるように、二つの受光素子７ａ，７ｂは車両Ｃの走行方向に並んで配設されている。そして、第一の受光素子７ａの受光面ｍの前端と第二の受光素子７ｂの受光面ｎの後端とが上位置で隣接し、これら受光面ｍ，ｎは所定の折れ角度θ０を有して配設され、第一の受光素子７ａの受光面ｍの後端及び第二の受光素子７ｂの受光面ｎの前端が下位置となるように、これら平面状の受光面ｍ，ｎは道路の路面に対して傾斜している。
なお、図示しないが、二つの受光素子７ａ，７ｂのうちの一方の受光面を、前記路面垂直面ｆと一致させてもよい。
【００２５】
このような受光手段３の構造によれば、受光素子７ａ，７ｂはそれぞれにおいて、受光面ｍ，ｎにおける法線方向（法線ベクトル）が走行方向の前方または後方へ向く要素（成分）を有するように設置されることとなる。
図４はこの受光手段３の側面図であり、この図に示しているように、二つの受光素子７ａ，７ｂが所定の折れ角度θ０を有して配設されているため、光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線の入射方向（図４の破線矢印）と受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎのそれぞれの法線方向との成す角度α，βを、両受光素子７ａ，７ｂにおいて相異させることができる。これにより、二つの受光素子７ａ，７ｂは、走行方向の前方または後方から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子７ａ，７ｂにおいて検出レベルに差を生じさせることができる。
さらに、この実施の形態では、受光面ｍ，ｎは道路の路面に対して同じ角度で傾斜している。この場合、これら受光素子７ａ，７ｂの真上から赤外線が入射すると、両受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルは等しくなる。
【００２６】
相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂのそれぞれからの検出レベル（電圧信号）を受け、赤外線の入射角度θ１を検出し、送信部２ａとの相対位置を検出する処理を行う。相対位置検出手段４はマイクロコンピュータにより構成することができる。
相対位置検出手段４の具体的な機能を説明すると、相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂの検出レベルを用いて送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出する入射角度検出機能と、この検出した入射角度θ１並びに受光素子７ａ，７ｂ及び送信部２ａの高さ情報に基づいて当該送信部２ａとの相対位置を検出する位置検出機能とを備えている。
【００２７】
前記入射角度検出機能を説明する。
第一の受光素子７ａによる検出レベルの値を「ａ」とし、第二の受光素子７ｂによる検出レベルの値を「ｂ」とした場合、これら値（比率）と、赤外線の入射角度θ１及び受光素子７ａ，７ｂの折れ角度θ０との関係は以下の式（１）で表される。
【００２８】
【数１】
【００２９】
この関係式により入射角度θ１は以下の式（２）で表される。
【００３０】
【数２】
【００３１】
この式（２）において、折れ角度θ０はこの受光手段３を構成する際に定められている既定値であり、この値は相対位置検出手段４に予め記憶されている。そして、検出レベルの値「ａ」「ｂ」は計測値である。したがって、相対位置検出手段４は、計測した受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルと、前記折れ角度θ０の値とに基づいて、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出することができる。
【００３２】
また、相対位置検出手段４は検出レベルの値「ａ」「ｂ」の大小を判定することにより、車両Ｃの走行方向の前後方向のうちどちらから赤外線が入射したかについての判別をしている。つまり、車両Ｃの走行後方側にある第一の受光素子７ａ側の検出レベル「ａ」が大きい場合、当該第一の受光素子７ａ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらにこのことから、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａ（の直下位置）を通過した後で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００３３】
逆に、車両Ｃの走行前方側にある第二の受光素子７ｂ側の検出レベル「ｂ」が大きい場合、当該第二の受光素子７ｂ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａ（の直下位置）よりも走行方向手前で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
さらに、両検出レベルが等しい時、受光手段３の直上から赤外線を受光していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａの直下位置に存在している状態で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００３４】
図５は、相対位置検出手段４が備えている前記位置検出機能を説明する図である。なお、図５の右から左へ向かう方向を車両Ｃの走行方向として考える。前記入射角度検出機能により赤外線の入射角度θ１を検出することによって、相対位置検出手段４は、受光手段３が赤外線を受光した際における前記送信部２ａとの道路Ｒに沿った方向の相対位置、つまり、送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ１を検出する。
この検出手段を具体的に説明すると、光ビーコン２の送信部２ａ（発光素子）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ１とし、受光手段３（受光素子７ａ，７ｂ）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ２とすると、前記相対距離Ｌ１は以下の式（３）で表される。
【００３５】
【数３】
【００３６】
この式（３）で示されているように、相対位置検出手段４は、赤外線の入射角度θ１を取得し、送信部２ａと受光手段３のそれぞれの高さＨ１，Ｈ２を用いることによって、走行方向に沿った送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ１を検出することができる。
なお、前記高さＨ１，Ｈ２の値は予め設定されたものとすることができ、相対位置検出手段４に予め記憶されている情報とすることができる。つまり、このような光ビーコン２の設置箇所において、送信部２ａの取り付け高さＨ１は一定（ほぼ一定）とされていることから、高さＨ１の値は既定値として相対位置検出手段４に記憶されている。さらに、受光手段３を車両Ｃに搭載する際に、受光手段３の取り付け高さＨ２を設定することができ、この高さＨ２の値を相対位置検出手段４に記憶させればよい。
【００３７】
また、前記高さＨ１の値について、他の手段によって相対位置検出手段４は得ることができる。具体的に説明すると、光ビーコン２は道路Ｒを走行してくる車両Ｃとの間で通信を行うことができる。そこで、この光ビーコン２の送信部２ａから送信されて受光手段３によって受信する情報に、当該送信部２ａの取り付け高さＨ１の値の情報を含ませればよい。そして、相対位置検出手段４がこの位置検出の処理を行う前に、この高さＨ１の値の情報を受信すればよい。なお、この場合であっても、受光手段３の取り付け高さＨ２については、当該受光手段３を車両Ｃに搭載する際に、受光手段３の取り付け高さＨ２の値を相対位置検出手段４に記憶させればよい。これによれば、光ビーコン２の設置箇所において、送信部２ａの取り付け高さＨ１が様々であっても、これに応じた正確な高さＨ１についての情報が得られ、正確な処理が行われる。
【００３８】
以上の実施の形態による位置検出装置１によって行われる位置検出方法は、道路Ｒに設けられた光ビーコン２の送信部２ａ（図１参照）から発せられる赤外線を、当該赤外線の入射角度θ１に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように配置されている一対で一組とされた受光素子７ａ，７ｂにおいて受信する。そして、各受光素子７ａ，７ｂの検出レベルを用いて送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出し、この入射角度θ１並びに受光素子７ａ，７ｂ及び送信部２ａの高さ情報に基づいて、送信部２ａとの道路Ｒに沿った方向の相対位置、つまり相対距離Ｌ１（図５）を検出することで行われる。
【００３９】
図６は、本発明の位置検出装置の他の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す説明図である。なお、図６（ａ）は平面図であり、（ｂ）は受光手段３を走行方向の前方に向かって見た図である。この受光手段３は、前記実施の形態と同様に、光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する第一と第二の二つの受光素子７ａ，７ｂを有している。二つの受光素子７ａ，７ｂは、送信部２ａからの赤外線の入射角度（到来角度）θ２（図４参照）に応じて相互の検出レベルに差が生じ得るように設けられている構造とされている。
【００４０】
この構造を具体的に説明すると、二つの受光素子７ａ，７ｂは、その受光面ｍ，ｎのそれぞれが、道路の横断方向（矢印方向）に平行な直線ｅ（図６の二点鎖線）に直交する路面垂直面ｋ（図６（ｂ）の一点鎖線）に対して傾斜するように設置されている。なお、この路面垂直面とは、路面に対して垂直な面である。
すなわち、両受光素子７ａ，７ｂは水平面に対する取り付け角度が相異した状態で設置されており、また、第一の受光素子７ａが車幅方向の左側、第二の受光素子７ｂが右側となるように、二つの受光素子７ａ，７ｂは車幅方向に並んで配設されている。そして、第一の受光素子７ａの受光面ｍの右端と第二の受光素子７ｂの受光面ｎの左端とが上位置で隣接し、これら受光面ｍ，ｎは所定の折れ角度θ０を有して配設され、第一の受光素子７ａの受光面ｍの左端及び第二の受光素子７ｂの受光面ｎの右端が下位置となるように、これら平面状の受光面ｍ，ｎは道路の路面に対して傾斜している。
なお、図示しないが、二つの受光素子７ａ，７ｂのうちの一方の受光面を、前記路面垂直面ｋと一致させてもよい。
【００４１】
このような受光手段３の構造によれば、受光素子７ａ，７ｂのそれぞれにおいて、受光面ｍ，ｎにおける法線方向（法線ベクトル）が道路の横断方向（車幅方向）の左または右へ向く要素（成分）を有するように設置されることとなる。
そして、この実施の形態において、図４を、受光手段３を走行方向の前方に向かって見た図として説明すると、二つの受光素子７ａ，７ｂが所定の折れ角度θ０を有して配設されているため、光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線の入射方向（図４の破線矢印）と受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎのそれぞれの法線方向との成す角度α，βを、両受光素子７ａ，７ｂにおいて相異させることができる。これにより、二つの受光素子７ａ，７ｂは、道路の横断方向（車幅方向）の左または右から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子７ａ，７ｂにおいて検出レベルに差を生じさせることができる。
さらに、この実施の形態では、受光面ｍ，ｎは道路の路面に対して同じ角度で傾斜している。この場合、これら受光素子７ａ，７ｂの真上から赤外線が入射すると、両受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルは等しくなる。
【００４２】
そして、この実施の形態における位置検出装置１は、図３に示した場合と同様であり、相対位置検出手段４を備えている。この相対位置検出手段４は、図３の場合と同様の入射角度検出機能と、位置検出機能とを備えているが、この実施の形態における入射角検出機能は、道路の横断方向の左または右から入射した赤外線を受光することによって、道路の横断方向の左または右からの赤外線の入射角度を検出するものであり、また、位置検出機能は、道路の横断方向に沿った光ビーコン２の送信部２ａとの相対位置を検出するものである。
【００４３】
前記入射角度検出機能を説明する。
第一の受光素子７ａによる検出レベルの値を「ａ」とし、第二の受光素子７ｂによる検出レベルの値を「ｂ」とした場合、これら値と、赤外線の入射角度θ２及び受光素子７ａ，７ｂの折れ角度θ０との関係は前記の式（１）で表される。そして、この関係式により入射角度θ２は前記の式（２）で表される。
したがって、相対位置検出手段４は、計測した受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルと、既定値である前記折れ角度θ０の値とに基づいて、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ２を検出することができる。
【００４４】
また、相対位置検出手段４は検出レベルの値「ａ」「ｂ」の大小を判定することにより、車幅方向の左右のどちらから赤外線が入射したかについての判別をしている。つまり、車幅方向の左側にある第一の受光素子７ａ側の検出レベル「ａ」が大きい場合、当該第一の受光素子７ａ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらにこの場合、相対位置検出手段４は、走行方向前方に向かって送信部２ａの直下位置よりも右側の位置において受光手段３によって赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００４５】
逆に、車幅方向の右側にある第二の受光素子７ｂ側の検出レベル「ｂ」が大きい場合、当該第二の受光素子７ｂ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらに、相対位置検出手段４は、走行方向前方に向かって送信部２ａの直下位置よりも左側の位置において受光手段３によって赤外線を受光したことの判定が可能となる。
さらに、両検出レベルが等しい時、受光手段３の直上から赤外線を受光していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａの直下位置に存在している状態で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００４６】
相対位置検出手段４が備えている前記位置検出機能について図５を参考にして説明する。なお、図５を車両Ｃの走行方向の前方に向かって見た図として考える。前記入射角度検出機能により赤外線の入射角度θ２を検出することによって、相対位置検出手段４は、受光手段３が赤外線を受光した際における前記送信部２ａとの道路Ｒの横断方向の相対位置、つまり、送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ２を検出する。
この検出手段を具体的に説明すると、光ビーコン２の送信部２ａ（発光素子）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ１とし、受光手段３（受光素子７ａ，７ｂ）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ２とすると、前記相対距離Ｌ２は前記の式（３）で表される。
この式（３）で示されているように、相対位置検出手段４は、赤外線の入射角度θ２を取得し、送信部２ａと受光手段３のそれぞれの高さＨ１，Ｈ２を用いることによって、横断方向に沿った送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ２を検出することができる。
【００４７】
すなわち、この位置検出装置１によれば、送信部２ａを基準とした道路の横断方向の位置の検出が可能となる。さらに、図示しないが、複数の車線から構成された道路において、車線毎に当該車線の横断方向中間位置の真上に送信部２ａを設けた場合、各車線内における横断方向の自己位置を、車両Ｃ側において検出することができる。
なお、相対位置検出手段４における前記高さＨ１，Ｈ２の値の取得手段は前記実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００４８】
また、図１０は、本発明の位置検出装置の別の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す斜視図である。
この受光手段３は三角形とされた受光素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを四つ備えており、これらが斜面とされ全体として四角錐（正四角錐）に構成されている。そして、一方向に対向配置されている一対の受光素子１７ａ，１７ｂ間において、及び、他方向で対向配置されている一対の受光素子１７ｃ，１７ｄ間において、赤外線の入射角度に応じて検出レベルに差が生じ得るように構成されている。この構成によれば、受光素子１７ａ，１７ｂを、光ビーコン２の送信部２ａとの走行方向に沿った位置検出用とし、受光素子１７ｃ，１７ｄを、送信部２ａとの横断方向に沿った位置検出用として構成することができる。すなわち、図３の受光手段３と、図６の受光手段３とを組み合わせて一つの受光手段を構成できる。これにより、送信部２ａに対する道路の走行方向及び横断方向における二次元的な相対位置の検出が可能となる。
【００４９】
図７は、本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す説明図である。なお、図７（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。この受光手段３は図３の実施の形態と同様に、光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する第一と第二の二つの受光素子７ａ，７ｂを有している。二つの受光素子７ａ，７ｂは、送信部２ａからの赤外線の入射角度（到来角度）θ１（図８参照）に応じて相互間で検出レベルに差が生じ得るように設けられた構造とされている。
【００５０】
この受光手段３の構造を具体的に説明すると、受光素子７ａ，７ｂの間に遮蔽部材６が立設されており、この遮蔽部材６はこれら受光素子７ａ，７ｂのいずれか一方に対して光ビーコン２の送信部２ａから発せられた赤外線を遮ることができる（図８参照）。遮蔽部材６は矩形の板部材とされており、鉛直起立状態、すなわち、路面に対して垂直な状態で設けられている。
二つの受光素子７ａ，７ｂは、同じ矩形とされており、また、両者は同一面上に設置され、それぞれの受光面ｍ，ｎが上方向きとされている。これら受光素子７ａ，７ｂは、遮蔽部材６を走行方向の前後から挟むように設置されている。なお、遮蔽部材６の下端と両受光素子７ａ，７ｂの側端とは隙間がない状態とされている。
そして、第一の受光素子７ａが車両後方側、第二の受光素子７ｂが車両前方側となるように、二つの受光素子７ａ，７ｂは車両Ｃの走行方向に並んで配設されている。そして、第一の受光素子７ａの受光面ｍの前端と第二の受光素子７ｂの受光面ｎの後端とが、遮蔽部材６の下端部を挟んで隣接している。なお、二つの受光素子７ａ，７ｂを同一面上に設置する以外に、双方を水平面に対して同じ傾斜角度で設置してもよい。
【００５１】
そして、図８は受光手段３の側面図であり、この図に示しているように、二つの受光素子７ａ，７ｂの間に遮蔽部材６が立設されているため、走行方向の前方または後方からある角度で入射した赤外線（図８の破線矢印）は、遮蔽部材６によって一つの受光素子７ａの受光面ｍに対してその一部が遮断されることとなり、当該一つの受光素子７ａと他の受光素子７ｂとにおいて、実際に赤外線が受光している部分の面積（実受光面積）を相異させることができる。さらに、赤外線の入射角度に応じて遮蔽される面積が変化する。
これにより、二つの受光素子７ａ，７ｂは、走行方向の前方または後方から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子７ａ，７ｂにおいて検出レベルに差を生じさせることができる。
なお、これら受光素子７ａ，７ｂの真上から赤外線が入射した場合、遮蔽部材６は赤外線を両受光素子７ａ，７ｂに対して遮らない状態となり、両受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルは等しくなる。
【００５２】
相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂのそれぞれからの検出レベル（電圧信号）を受け、赤外線の入射角度θ１を検出し、光ビーコン２の送信部２ａとの相対位置を検出する処理を行う。
相対位置検出手段４の具体的な機能を説明すると、相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂの検出レベルを用いて送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出する入射角度検出機能と、この検出した入射角度θ１並びに受光素子７ａ，７ｂ及び送信部２ａの高さ情報に基づいて当該送信部２ａとの相対位置を検出する位置検出機能とを備えている。
【００５３】
前記入射角度検出機能を説明する。
第一の受光素子７ａによる検出レベルの値を「ａ」とし、第二の受光素子７ｂによる検出レベルの値を「ｂ」とし、受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎにおける走行方向の長さを「Ｗ」とし、遮蔽部材６の高さを「ｈ」とした場合、これら値と、赤外線の入射角度θ１との関係は以下の式（４）で表される。なお、遮蔽部材６と受光素子７ａ，７ｂとの車幅方向の長さは同一としている。
【００５４】
【数４】
【００５５】
この関係式により入射角度θ１は以下の式（５）で表される。
【００５６】
【数５】
【００５７】
この式（５）において、受光面ｍ，ｎにおける走行方向の長さＷと、遮蔽部材６の高さｈとはこの受光手段３を構成する際に定められている既定値であり、この値は相対位置検出手段４に予め記憶されている。そして、検出レベルの値「ａ」「ｂ」は計測値である。したがって、相対位置検出手段４は、遮蔽部材６及び受光素子７ａ，７ｂ（受光面ｍ，ｎ）の形状（大きさ）と、受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルの値とに基づいて、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出することができる。
【００５８】
また、相対位置検出手段４は検出レベルの値「ａ」「ｂ」の大小を判定することにより、車両Ｃの走行方向の前後方向のうちどちらから赤外線が入射したかについての判別をしている。つまり、車両Ｃの走行後方側にある第一の受光素子７ａ側の検出レベル「ａ」が大きい場合、つまり、第二の受光素子７ｂ側において赤外線が遮られている場合、当該第一の受光素子７ａ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらにこのことから、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａ（の直下位置）を通過した後で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００５９】
逆に、車両Ｃの走行前方側にある第二の受光素子７ｂ側の検出レベル「ｂ」が大きい場合、つまり、第一の受光素子７ａ側において赤外線が遮られている場合、当該第二の受光素子７ｂ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａ（の直下位置）よりも走行方向手前で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
さらに、両検出レベルが等しい時、受光手段３の直上から赤外線を受光していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａの直下位置に存在している状態で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００６０】
なお、図７と図８に示した受光手段３の別の実施形態として、図示しないが、遮蔽部材が路面に対して所定の傾斜角度で傾斜した状態で立設した構造としてもよい。この場合、前記相対位置検出手段４は、この遮蔽部材６の前記傾斜角度（受光面との成す傾斜角度）、遮蔽部材６及び受光素子７ａ，７ｂ（受光面ｍ，ｎ）の形状（大きさ）、及び、受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルの値を用いることによって、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出することができる。
【００６１】
相対位置検出手段４が備えている前記位置検出機能を図５において説明する。なお、図５の右から左へ向かう方向が車両Ｃの走行方向として考える。前記入射角度検出機能により赤外線の入射角度θ１を検出することによって、相対位置検出手段４は、受光手段３が赤外線を受光した際における前記送信部２ａとの道路Ｒに沿った方向の相対位置、つまり、送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ１を検出する。
この検出手段を具体的に説明すると、光ビーコン２の送信部２ａ（発光素子）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ１とし、受光手段３（受光素子７ａ，７ｂ）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ２とすると、前記相対距離Ｌ１は以下の式（６）で表される。
【００６２】
【数６】
【００６３】
この式（６）に示されているように、相対位置検出手段４は、赤外線の入射角度θ１を取得し、送信部２ａと受光手段３のそれぞれの高さＨ１，Ｈ２を用いることによって、走行方向に沿った送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ１を検出することができる。なお、相対位置検出手段４における前記高さＨ１，Ｈ２の値の取得手段は前記実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００６４】
図９は、本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す説明図である。なお、図９（ａ）は平面図であり、（ｂ）は受光手段３を走行方向の前方に向かって見た図である。この受光手段３は、前記各実施の形態と同様に、光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する第一と第二の二つの受光素子７ａ，７ｂを有している。二つの受光素子７ａ，７ｂは、送信部２ａからの赤外線の入射角度（到来角度）θ２（図８参照）に応じて相互の検出レベルに差が生じ得るように設けられた構造とされている。
【００６５】
この受光手段３の構造を具体的に説明する。受光素子７ａ，７ｂの間に遮蔽部材６が立設されており、この遮蔽部材６はこれら受光素子７ａ，７ｂのいずれか一方に対して光ビーコン２の送信部２ａから発せられた赤外線を遮ることができる（図８参照）。遮蔽部材６は矩形の板部材とされており、この実施の形態では鉛直起立状態で設けられている。
二つの受光素子７ａ，７ｂは同じ矩形とされており、また、両者は同一面上に設置され、それぞれの受光面ｍ，ｎが上方向きとされている。また、これら受光素子７ａ，７ｂは、遮蔽部材６を道路の横断方向（車幅方向）の左右から挟むように設置されている。
すなわち、第一の受光素子７ａが車幅方向の左側、第二の受光素子７ｂが右側となるように、二つの受光素子７ａ，７ｂは車幅方向に並んで配設されている。そして、第一の受光素子７ａの受光面ｍの右端と第二の受光素子７ｂの受光面ｎの左端とが、遮蔽部材６の下端部を挟んで隣接している。
【００６６】
そして、この実施の形態において、図８を、受光手段３を走行方向の前方に向かって見た図として説明すると、二つの受光素子７ａ，７ｂの間に遮蔽部材６が立設されているため、道路の横断方向の左側又は右側からある角度で入射した赤外線（図８の破線矢印）は、一つの受光素子７ａの受光面ｍに対して遮蔽部材６によってその一部が遮断されることとなり、当該一つの受光素子７ａと他の受光素子７ｂとにおいて、実際に赤外線が受光している部分の面積（実受光面積）を相異させることができる。これにより、二つの受光素子７ａ，７ｂは、道路の横断方向（車幅方向）の左または右から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子７ａ，７ｂにおいて検出レベルに差を生じさせることができる。
なお、これら受光素子７ａ，７ｂの真上から赤外線が入射した場合、遮蔽部材６によって両受光素子７ａ，７ｂに対して赤外線は遮られない状態となり、両受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルは等しくなる。
【００６７】
そして、この位置検出装置１は、図７に示した場合と同様に、相対位置検出手段４を備えている。この相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂのそれぞれからの検出レベル（電圧信号）を受け、赤外線の入射角度を検出し、光ビーコン２の送信部２ａとの相対位置を検出する処理を行う。
相対位置検出手段４の具体的な機能は、図７の場合と同様の入射角度検出機能と、位置検出機能とを備えているが、この実施の形態における入射角検出機能は、道路の横断方向の左または右から入射した赤外線を受光することによって、道路の横断方向の左または右からの赤外線の入射角度を検出するものであり、また、位置検出機能は、道路の横断方向に沿った光ビーコン２の送信部２ａとの相対位置を検出するものである。
【００６８】
前記入射角度検出機能を説明する。
第一の受光素子７ａによる検出レベルの値を「ａ」とし、第二の受光素子７ｂによる検出レベルの値を「ｂ」とし、受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎにおける車幅方向の長さを「Ｗ」とし、遮蔽部材６の高さを「ｈ」とした場合、これら値と、赤外線の入射角度θ２との関係は前記の式（４）で表される。そして、この関係式により入射角度θ２は前記の式（５）で表される。なお、遮蔽部材６と受光素子７ａ，７ｂとの走行方向の長さは同一としている。
したがって、相対位置検出手段４は、既定値である遮蔽部材６及び受光素子７ａ，７ｂ（受光面ｍ，ｎ）の形状（大きさ）と、計測した受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルとに基づいて、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ２を検出することができる。
【００６９】
また、相対位置検出手段４は検出レベルの値「ａ」「ｂ」の大小を判定することにより、車幅方向の左右のどちらから赤外線が入射したかについての判別をしている。つまり、車幅方向の左側にある第一の受光素子７ａ側の検出レベル「ａ」が大きい場合、当該第一の受光素子７ａ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらにこのことから、相対位置検出手段４は、走行方向前方に向かって送信部２ａの直下位置よりも右側の位置において受光手段３によって赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００７０】
逆に、車幅方向の右側にある第二の受光素子７ｂ側の検出レベル「ｂ」が大きい場合、当該第二の受光素子７ｂ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、走行方向前方に向かって送信部２ａの直下位置よりも左側の位置において受光手段３によって赤外線を受光したことの判定が可能となる。
さらに、両検出レベルが等しい時、受光手段３の直上から赤外線を受光していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａの直下位置に存在している状態で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００７１】
相対位置検出手段４が備えている前記位置検出機能について図５を参考にして説明する。なお、図５を車両Ｃの走行方向の前方に向かって見た図として考える。前記入射角度検出機能により赤外線の入射角度θ２を検出することによって、相対位置検出手段４は、受光手段３が赤外線を受光した際における前記送信部２ａとの道路Ｒの横断方向の相対位置、つまり、送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ２を検出する。
この検出手段を具体的に説明すると、光ビーコン２の送信部２ａ（発光素子）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ１とし、受光手段３（受光素子７ａ，７ｂ）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ２とすると、前記相対距離Ｌ２は前記の式（６）で表される。
この式（６）で示されているように、相対位置検出手段４は、赤外線の入射角度θ２を取得し、送信部２ａと受光手段３のそれぞれの高さＨ１，Ｈ２を用いることによって、横断方向に沿った送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ２を検出することができる。
【００７２】
すなわち、この位置検出装置１によれば、送信部２ａを基準とした道路の横断方向の位置の検出が可能となる。さらに、図示しないが、複数の車線から構成された道路において、車線毎に当該車線の横断方向中間位置の真上に送信部２ａを設けた場合、各車線内における左右幅方向の自己位置を、車両Ｃ側において検出することができる。
なお、相対位置検出手段４における前記高さＨ１，Ｈ２の値の取得手段は前記実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００７３】
また、図１１は、本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す斜視図である。
この受光手段３は、矩形の受光素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを四つ備えており、これら受光素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは同一平面上に配置されている。そして、走行方向に並んでいる受光素子１７ａ，１７ｂ間、及び、受光素子１７ｃ，１７ｄ間に、第一の遮蔽部材６ａが立設されており、横断方向に並んでいる受光素子１７ａ，１７ｃ間、及び、受光素子１７ｂ，１７ｄ間に、第二の遮蔽部材６ｂが立設されている。つまり、この受光手段３は、図７の受光手段３と、図９の受光手段３とを組み合わせて一つのものとして構成している。これにより、送信部２ａに対する道路の走行方向及び横断方向における二次元的な相対位置の検出が可能となる。
【００７４】
以上の位置検出装置１についての各実施の形態のうち、光ビーコン２の送信部２ａとの走行方向に沿った相対位置（相対距離Ｌ１）を検出できる構成、つまり、図３と図７に示している受光手段３を備えている位置検出装置１を搭載した車両Ｃについて説明する。
図１に示している道路Ｒにおいて、車両Ｃの走行方向前方に交差点Ａが存在しており、前記光ビーコン２の送信部２ａはこの交差点Ａよりも所定の距離Ｍだけ道路Ｒの上流側の位置に設けられており、送信部２ａは道路に立設された支柱１６に取り付けられている。
【００７５】
送信部２ａは車両Ｃが走行する車線の上方位置に設けられており、道路Ｒ上の車両Ｃの走行領域に対して各種情報を送信することができる。そして、図１に示しているように道路Ｒを横断方向に見た場合、車両Ｃは、この道路Ｒにおいて光ビーコン２の送信部２ａの直下位置Ｇを通過する。
【００７６】
この車両Ｃに搭載されている位置検出装置１は、道路Ｒの走行方向前方の所定位置Ｐから送信部２ａまでの当該道路Ｒに沿った走行方向の距離情報を、受光手段３によって受信する。図１において、前記所定位置Ｐは交差点Ａ手前の道路Ｒ上に描かれた停止線とされている。この距離情報は、光ビーコン２側と車両Ｃとの間における通信情報に含まれている。
前記距離情報は、予め光ビーコン２側において記憶されているデータであり、光ビーコン２（送信部２ａ）や停止線Ｐを設ける際に実測されて得られるものである。したがって、この距離情報は正確なものであり、送信部２ａの直下位置Ｇと停止線Ｐとの間の道路Ｒの走行方向に沿った距離Ｍ（図１参照）の情報である。
【００７７】
そして、相対位置検出手段４が前記位置検出の処理を行う前に、位置検出装置１はこの距離情報を受信する。
図２において、この位置検出装置１は、自己位置から前方の停止線Ｐまでの距離Ｎ（図１参照）を求める距離算出手段５をさらに備えている。これによれば、受光手段３により、前記距離情報（距離Ｍの値）を予め受信することによって、距離算出手段５は、この受信した距離情報と、相対位置検出手段４が検出した自己と送信部２ａとの相対距離Ｌ１とに基づいて、前方の停止線Ｐまでの距離Ｎを求めることができる。つまり、図１に示しているように、距離算出手段５は、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した地点から停止線Ｐまでの距離Ｎを、距離Ｍと相対距離Ｌ１との和（Ｎ＝Ｍ＋Ｌ１）によって求めることができる。なお、距離算出手段５はマイクロコンピュータにより構成することができる。
【００７８】
この位置検出装置１が搭載された本発明の車両Ｃについてさらに説明する。
図２において、車両Ｃは、走行速度を検出する速度検出手段８と、走行速度を制御する走行制御手段９とをさらに備えている。速度検出手段８は車速センサを有しており、距離算出手段５と走行制御手段９に対して走行速度についての信号を送信している。これにより距離算出手段５は速度検出手段８からの速度情報に基づいてある地点から走行した距離（累積距離）を算出することができる。さらに、距離算出手段５は、ある地点から前方の所定位置までの距離が判っている場合に当該所定位置までの残距離を算出することができる。
すなわち、距離算出手段５は、前記のとおり、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した地点（自己位置）から停止線Ｐまでの距離Ｎを求めることができるため、距離算出手段５は、停止線Ｐまでの残距離を随時算出することができる。なお、速度検出手段８及び車速センサは従来知られているものを使用することができる。
【００７９】
走行制御手段９は速度検出手段８からの車両Ｃの速度情報に基づいて、所定の速度となるように走行速度を制御することができる。つまり、走行制御手段９は車両Ｃの駆動手段（エンジン）３１及び制動手段（ブレーキ）３２に加速、減速の動作の信号を送信することができる。走行制御手段９はマイクロコンピュータからなり、ＥＣＵとすることもできる。
【００８０】
そして図１の場合、位置検出装置１の距離算出手段５が求めた停止線Ｐまでの距離Ｎと、速度検出手段８が検出した走行速度とに基づいて、走行制御手段９は前方の停止線Ｐで車両Ｃの速度がゼロとなるように走行速度を制御する。つまり、距離算出手段５で求めた停止線Ｐまでの距離Ｎを基にして、距離算出手段５と速度検出手段８と走行制御手段９との相互間の情報通信により、車両Ｃの走行に伴う停止線Ｐまでの残距離を距離算出手段５で随時求めながら、それに対応させて走行制御手段９は停止線Ｐまでの区間で徐々に車両Ｃを減速させ、正確に停止線Ｐで自動停止させる。
このような位置検出装置１が車両Ｃに搭載されていることによって、停止線Ｐまでの距離Ｎを正確に算出することができるため、前方の停止線Ｐで自動停止させるための当該停止線Ｐに対する位置合わせ動作を精度良く行うことができる。
【００８１】
そして、停止線Ｐで車両Ｃを停止させる運転支援動作（停止支援動作）を順に説明したものが図１２である。これについて図１と共に説明する。
位置検出装置１を搭載している車両Ｃが、光ビーコン２の送信部２ａから発せられた赤外線を受信する領域に進入する。そして、送信部２ａより信号が送信され、車両Ｃに搭載された受光手段３がこの情報を受信する（図１２のステップＳ１）。
【００８２】
車両Ｃが受信する信号としては、すでに説明した「光ビーコン２の送信部２ａから停止線Ｐまでの距離情報」と、前方の交差点Ａに設けられた信号機１０の現示に関する情報（以下、「信号現示情報」という）がある。距離算出手段５がこの「信号現示情報」が青であることを判断した場合（図５のステップＳ２において「Ｎｏ」の場合）、位置検出装置１は距離算出の動作を行うことなく、車両Ｃはそのまま交差点Ａを通過する（ステップＳ５）。
【００８３】
「信号現示情報」が赤もしくは黄である場合（ステップＳ２において「Ｙｅｓ」の場合）、位置検出装置１は停止線Ｐまでの距離算出の動作を行う（ステップＳ３）。
つまり、位置検出装置１の距離算出手段５は、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した地点から停止線Ｐまでの距離Ｎを、先に受信した距離情報としての距離Ｍと、相対位置検出手段４が検出した相対距離Ｌ１との和（Ｎ＝Ｍ＋Ｌ１）によって求める。
【００８４】
そして、距離算出手段５が検出した停止線Ｐまでの距離Ｎの値を用いて、走行制御手段９（図２）は車両Ｃを減速させ、交差点Ａ手前の停止線Ｐにしたがって車両Ｃを自動停止させる（図１２のステップＳ４）。
このように、位置検出装置１が、光ビーコン２の送信部２ａからの距離情報の受信と、当該送信部２ａとの相対位置の検出とを行うことにより、当該位置検出装置１は停止線Ｐまでの距離を正確に求めることができる。これにより、この求めた結果に基づいて、速度検出手段８と走行制御手段９との共働きにより車両Ｃを精度良く停止線Ｐにしたがって自動的に停止させることができ、優れた安全運転支援が可能となる。
【００８５】
また、この車両Ｃにおいて行われる運転支援動作の他の実施の形態としては、図１２におけるステップＳ２及びステップＳ５を省略したものとすることができ、前記交差点Ａの信号機１０の現示状態に関わらず距離算出手段１は距離算出の動作を行う。すなわち、図１と図１２を参考にして説明すると、交差点Ａに向かって道路Ｒを走行してくる車両Ｃに搭載した受光手段３が情報を受信する（図１２のステップＳ１）。この場合の受信信号は「光ビーコン２の送信部２ａから停止線Ｐまでの距離情報」である。そして、この情報の受信後において、距離算出手段５が停止線Ｐまでの距離算出の動作を行う（ステップＳ３）。この動作は、前記実施の形態と同様である。そして、距離算出手段５が算出した停止線Ｐまでの距離Ｎの値を用いて、前記の実施の形態と同様に、走行制御手段９は車両Ｃを減速させ、停止線Ｐにしたがって車両Ｃを自動停止させる（ステップＳ４）。
【００８６】
図１及び図１２では、位置検出装置１が交差点Ａ手前の停止線Ｐまでの距離Ｎを求め、走行制御手段９が停止線Ｐで走行速度をゼロとして車両Ｃを自動停止させる機能について説明したが、本発明の車両Ｃはさらに他の機能を備えている。これを図１３と図１４により説明する。この機能は、前記位置検出装置１が求めた前方の所定位置までの距離と、前記速度検出手段８（図２）により検出する走行速度とに基づいて、前記走行制御手段９が前記所定位置で所定の速度となるように走行速度を制御するものである。つまり、車両Ｃがカーブ（曲がり道）を安全に走行できるようにカーブ手前の所定位置で予め自動的に減速させることができる機能である。
【００８７】
具体的に説明すると、図１３において、光ビーコン２の送信部２ａはカーブＢの始点部（前記所定位置）Ｑよりも所定の距離Ｍだけ道路Ｒの上流側の位置に設けられている。
そして、この送信部２ａから各種信号が送信され、カーブＢに向かって道路Ｒを走行してくる車両Ｃに搭載された受光手段３がこの信号を受信する。受信する情報としては、「光ビーコン２の送信部２ａからカーブ手前の始点部Ｑまでの距離情報」と「カーブでの適正走行速度の情報」とがある。このうち、「光ビーコン２の送信部２ａからカーブ手前の始点部Ｑまでの距離情報」については、図１で示した実施の形態の場合と同様に、予め実測された距離に基づいた情報である（ただし図１の停止線Ｐを始点部Ｑに置き換えている）。車両Ｃに搭載されている機器の構成については図２に示したとおりである。
【００８８】
そして、この車両Ｃに搭載されている位置検出装置１の距離算出手段５は前方の所定位置である始点部Ｑまでの距離を求める。また、図２において、車両Ｃは、走行速度を検出する速度検出手段８と、走行速度を制御する走行制御手段９とを備えている。走行制御手段９は、距離算出手段５が求めた始点部Ｑまでの距離Ｎと、前記速度検出手段８により検出した走行速度とに基づいて、始点部Ｑで車両Ｃが所定の速度となるように走行速度を減ずる制御を行う。そして、この「所定の速度」が先に受信した「カーブでの適正走行速度の情報」に含まれている適正走行速度となる。この適正走行速度は各カーブＢよりも上流側に設けられた光ビーコン２側に予め送信情報として記憶されており、その情報を走行してくる車両Ｃへ送信している。適正走行速度はそのカーブＢを安全に走行させるための始点部Ｑにおける進入速度として規定されている。なお、この適正走行速度は普通乗用自動車を基準として設定されたものである。
【００８９】
車両Ｃにおいて行われるこの減速の動作（減速支援動作）を順に説明したものが図１４であり、この方法を図１３と図１４によって説明する。
カーブＢよりも上流側に設けられた光ビーコン２の送信部２ａより前記信号が送信され、道路Ｒを走行してくる車両Ｃに搭載させた受光手段３がこの情報を受信する（図１４のステップＳ１１）。その後、車両Ｃは走行しながら、位置検出装置１はカーブＢ手前の所定位置である始点部Ｑまでの距離を求める動作を行う（ステップＳ１２）。なお、この動作は、前記実施の形態と同様である。
【００９０】
さらに位置検出装置１は「光ビーコン２の送信部２ａからカーブ手前の始点部Ｑまでの距離情報」の他に「カーブＢでの適正走行速度情報」を受信している。そこで、走行制御手段９はこの情報に基づいて始点部Ｑで適正走行速度となるように走行速度を制御する。
また、この走行制御手段９は、前記適正走行速度情報を車両特性に応じて補正する補正手段３０（図２参照）を有している。この補正手段３０は受信した適正走行速度情報の適正走行速度に係数を乗算する機能を有している。係数はこの装置を取り付ける車両Ｃの車種などの車両特性に応じて予め定められた値であり、補正手段３０に記憶されている。係数は、例えば普通乗用自動車の場合が基準値である「１」とされており、車両重心が高く走行安定性が普通乗用自動車よりも低いトラックの場合、この基準値よりも小さい「０．８」とされており、逆に車両重心が低く走行安定性の高いスポーツタイプの自動車の場合、この基準値よりも大きい「１．１」とされている。これにより、例えばあるカーブＢでの適正走行速度（始点部Ｑでの速度）が４０ｋｍ／ｈとされている場合、トラックにおける補正手段３０で算出され補正された適正走行速度は３２ｋｍ／ｈとなり、スポーツタイプの自動車における補正手段３０で補正された適正走行速度は４４ｋｍ／ｈとなる（ステップＳ１３）。このような補正を行うことにより、特にスポーツタイプの自動車において、速度の制御による安全度を確保しながら不要な減速を抑えることができる。
【００９１】
そして、車両Ｃ側において、前記ステップＳ１２で求めた距離Ｎを基にして、距離算出手段５と速度検出手段８と走行制御手段９との相互間の情報通信により、車両Ｃの走行に伴う始点部Ｑまでの残距離を距離算出手段５で随時求めながら、それに対応させて走行制御手段９は適正走行速度情報又は補正された適正走行速度情報に基づいて走行速度を制御する。すなわち、走行制御手段９は、カーブＢ手前の始点部Ｑで車両Ｃの走行速度が適正走行速度又は補正された適正走行速度となるように始点部Ｑまでの区間で徐々に減速させる（ステップＳ１４）。
【００９２】
このように、位置検出装置１がカーブＢ手前の始点部Ｑまでの距離を正確に求めることができるため、この求めた結果に基づいて車両Ｃを始点部Ｑで適正走行速度まで精度良く減速させることができる。これにより安全にカーブＢを通過でき、優れた安全運転支援が可能となる。
以上のように、本発明の車両Ｃによれば、交差点Ａに対しては停止線Ｐで自動停止が可能となり、かつ、カーブＢ手前に対しては自動的に安全な進入速度まで減速することができる。
【００９３】
また、前記各実施の形態に係る位置検出装置１（これを搭載している車両Ｃ）と光ビーコン２とを備えた安全運転支援システムは、図示する形態に限らず、それぞれの機器においてこの発明の範囲内で他の形態のものであっても良い。例えば、図１３において車両Ｃを所定の速度まで減速させる必要のある箇所をカーブＢ手前の始点部Ｑとして説明したが、この箇所はこれに限らず、道路上の他の箇所であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の車両及びこの車両が走行している道路を横断方向に見た図である。
【図２】この車両に搭載されている位置検出装置及びその他装置の概略を示すブロック図である。
【図３】受光手段が備えている受光素子の概略構造を示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図４】受光手段の説明図である。
【図５】相対位置検出手段が備えている位置検出機能を説明する図である。
【図６】本発明の位置検出装置の他の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す説明図である。
【図７】本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す説明図である。
【図８】受光手段の説明図である。
【図９】本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す説明図である。
【図１０】本発明の位置検出装置の別の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す斜視図である。
【図１２】図２の車両において行われる運転支援動作を説明するフロー図である。
【図１３】図２の車両が備えている他の機能を説明する図であり、カーブの上流側の道路を横断方向に見た図である。
【図１４】図２の車両が備えている他の機能を説明するフロー図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ 位置検出装置
２ 光ビーコン
２ａ 送信部
３ 受光手段
４ 相対位置検出手段
５ 距離算出手段
６ 遮蔽部材
７ａ，７ｂ 受光素子
８ 速度検出手段
９ 走行制御手段
３０ 補正手段
θ０ 折れ角度
θ１，θ２ 入射角度
Ｒ 道路
Ｈ１ 送信部の路面からの取り付け高さ
Ｈ２ 受光手段の路面からの取り付け高さ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、道路上での位置を検出することができる位置検出装置及び位置検出方法、並びに、この位置検出装置を有する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、道路を走行している車両において現走行位置を検出するために、ＧＰＳを用いたカーナビゲーションシステムが普及している。しかし、ＧＰＳを用いて行う車両位置検出は、位置の検出誤差が１０ｍ程度生じたり、トンネル内やビル群に囲まれた場所で通信衛星との通信ができなくなると位置検出が行えなくなったりするという問題点がある。
そこで従来、車両の車軸の回転により車速パルス信号を出力させ、これを検出することによって進行方向の移動距離を算出し位置補正を行ったり、路側に設けたサインマーカの位置情報を用いて車載器側で位置補正を行ったりし、予め用意されている道路地図情報とのマップマッチングによって、道路上における位置検出の補完を行うことが提案されている（例えば、特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１１４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１に記載されている位置検出装置では、予め道路地図情報を記憶させておく必要がある。また、この位置検出装置では、緯度や経度などの絶対位置の算出は可能であるが、道路地図情報を基準としているため、道路地図情報が間違っていたり、実際の道路が変更されていたりすると、道路と自己との相対的な位置は間違ったものとなるという問題点がある。さらに、特許文献１に記載されている位置検出装置では、ＧＰＳを用いて行う処理の他に、車速パルス信号の処理やサインマーカの認識及びその認識後の処理が必要となるため、位置検出のための処理が複雑になるという問題点がある。
【０００５】
そこで上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、道路上での自己位置を正確に検出することができる位置検出装置及びその方法、並びに、この装置を搭載した車両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】
【０００６】
本発明の位置検出装置は、道路に設けられた光ビーコンの送信部から発せられる赤外線に基づいて、当該送信部との前記道路に沿った方向の相対位置を検出する位置検出装置であって、前記送信部から発せられる赤外線を受光する受光素子を複数有し、これら受光素子が前記赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように設けられている受光手段と、前記各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出するとともに、この入射角度、並びに、当該受光素子及び前記送信部の高さ情報に基づいて前記送信部との前記相対位置を検出する相対位置検出手段とを備えたものである。
【０００７】
そして、この装置によって行われる位置検出方法は、道路に設けられた光ビーコンの送信部から発せられる赤外線を、当該赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように複数設けられている受光素子において受信し、前記各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出し、この入射角度、並びに、前記受光素子及び前記送信部の高さ情報に基づいて、前記送信部との前記道路に沿った方向の相対位置を検出することにより行うことができる。
【０００８】
このような位置検出装置及びその方法によれば、複数の受光素子は、光ビーコンの送信部から発せられた赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように設けられているため、受光素子のそれぞれが前記赤外線を受光し、両受光素子の検出レベルを用いることによって赤外線の入射角度を検出することができる。そして、検出した赤外線の入射角度、及び、送信部の高さと受光素子の高さとについての情報に基づいて、送信部との道路に沿った方向の相対位置を検出することができる。
【０００９】
また、前記位置検出装置において、複数の前記受光素子は所定の折れ角度を有して配設されており、前記相対位置検出手段は、前記折れ角度と、各受光素子における検出レベルとに基づいて前記入射角度を検出する構成とできる。
この構成の場合、複数の受光素子が所定の折れ角度を有して配設されているため、光ビーコンの送信部からの赤外線の入射方向と各受光素子の面との成す角度を、両受光素子において相異させることができる。したがって、これら受光素子において検出レベルに差が生じる構成となる。そして、相対位置検出手段が、両受光素子の折れ角度と各受光素子における検出レベルとに基づいて赤外線の入射角度を検出できる。
【００１０】
また、この場合において、走行方向に平行な直線に直交する路面垂直面に対して傾斜乃至一致するように前記各受光素子は設置され、前記相対位置検出手段は、前記走行方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する構成とできる。
これにより、複数の受光素子は、走行方向の前方または後方から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子において検出レベルに差が生じる。そして、相対位置検出手段は、走行方向に沿った送信部との相対位置を検出できる。なお、前記路面垂直面とは路面に垂直な面をいう。
【００１１】
または、道路の横断方向に平行な直線に直交する路面垂直面に対して傾斜乃至一致するように前記各受光素子は設置され、前記相対位置検出手段は、前記道路の横断方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する構成とできる。
これにより、複数の受光素子は、道路の横断方向の左または右から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子において検出レベルに差が生じる。そして、相対位置検出手段は、横断方向に沿った送信部との相対位置を検出できる。なお、前記路面垂直面とは路面に垂直な面をいう。
【００１２】
また、前記位置検出装置において、複数の前記受光素子の間に当該受光素子に対して前記赤外線を遮ることができる遮蔽部材が立設されており、前記相対位置検出手段は、前記遮蔽部材及び前記受光素子の形状と、各受光素子における検出レベルとに基づいて前記入射角度を検出する構成とできる。
この構成の場合、複数の受光素子の間に遮蔽部材が立設されているため、ある方向から入射した赤外線は、一つの受光素子に対して当該遮蔽部材によって遮断されることとなり、当該一つの受光素子と他の受光素子とにおいて、実際に赤外線が受光している部分の面積（実受光面積）を相異させることができる。したがって、これら受光素子において検出レベルに差が生じる構成となる。そして、この受光素子における実受光面積は、遮蔽部材の形状と受光素子の形状とによって変化することから、相対位置検出手段が、遮蔽部材及び受光素子の形状と、各受光素子における検出レベルとに基づいて赤外線の入射角度を検出できる。なお、前記遮蔽部材の立設は、路面に対して垂直に立設している場合の他に、路面に対して傾斜した状態で立設している場合を含む。
【００１３】
また、この位置検出装置において、複数の前記受光素子は、前記遮蔽部材を走行方向の前後から挟むように設置され、前記相対位置検出手段は、前記走行方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する構成とできる。
これにより、複数の受光素子は、走行方向の前方または後方から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子において検出レベルに差が生じる。そして、相対位置検出手段は、走行方向に沿った送信部との相対位置を検出できる。
【００１４】
または、複数の前記受光素子は、前記遮蔽部材を前記道路の横断方向の左右から挟むように設置され、前記相対位置検出手段は、前記横断方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する構成とできる。
これにより、複数の受光素子は、道路の横断方向の左または右から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子において検出レベルに差が生じる。そして、相対位置検出手段は、横断方向に沿った送信部との相対位置を検出できる。
【００１５】
また、前記位置検出装置において、前記受光手段によって、前記道路の走行方向前方の所定位置から前記送信部までの当該道路に沿った走行方向の距離情報を受信し、この距離情報と、前記相対位置検出手段が検出した前記送信部との前記相対位置とに基づいて前記所定位置までの距離を求める距離算出手段をさらに備えているのが好ましい。
これによれば、前方の所定位置から前記送信部までの道路に沿った走行方向の距離情報を受光手段により受信することによって、距離算出手段は、この受信した距離情報と、相対位置検出手段が検出した送信部との相対位置とに基づいて前方の所定位置までの距離を求めることができる。
【００１６】
また、本発明の車両は、この位置検出装置と、走行速度を検出する速度検出手段と、前記位置検出装置が検出した前記所定位置までの距離と前記速度検出手段により検出した走行速度とに基づいて前記所定位置で所定の速度となるように走行速度を制御する走行制御手段とを備えたものである。
この車両によれば、位置検出手段によって求めた前記所定位置までの距離と、速度検出手段が検出した車両の走行速度とに基づいて、走行制御手段が走行速度を制御することによって、前記所定位置での車両速度を所定の値とすることができる。
【００１７】
また、この車両において、前記位置検出装置は、前記光ビーコンの送信部より送信された前記所定位置における適正走行速度情報を受信し、前記走行制御手段は、前記適正走行速度情報に基づいて前記所定位置で適正走行速度となるように走行速度を制御するのが好ましい。
これによれば、走行制御手段は適正走行速度情報に基づいて走行速度を制御することによって前記所定位置で適正走行速度とすることができる。例えば道路前方に続くカーブ（曲がり道）の始点部を前記所定位置とし、そのカーブを安全に走行するためのカーブ進入速度を適正走行速度と設定しておけば、走行制御手段はカーブの始点部で車両を適正走行速度まで減速させることができ、車両は安全にカーブを通過できる。
【００１８】
さらに、前記走行制御手段は、受信した前記適正走行速度情報を車両特性に応じて補正する補正手段を有し、この走行制御手段は、補正された適正走行速度情報に基づいて走行速度を制御するのが好ましい。
これによれば、車両重心が高く走行安定性が普通車両よりも低いなどといった車両の場合であっても、補正手段はその車両特性に応じて適正走行速度を補正することができ、安全な走行が可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の位置検出装置及びその方法によれば、光ビーコンの送信部から発せられた赤外線を複数の受光素子のそれぞれが受光し、両受光素子の検出レベルを用いることによって赤外線の入射角度を検出することができる。そして、検出した赤外線の入射角度、及び、光ビーコンの送信部の高さ情報に基づいて、当該送信部との道路に沿った方向の相対位置を正確に検出することができる。つまり、道路上での自己位置を正確に検出することができる。また、この位置検出装置を備えた車両によれば、前方の所定位置での走行速度を所定の値に制御することができ、安全な走行が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明に係る位置検出装置及び位置検出方法、並びに、この位置検出装置を備えた車両の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の車両Ｃ及びこの車両Ｃが走行している道路Ｒを横断方向に見た図である。図２はこの車両Ｃに搭載されている位置検出装置１及びその他装置の概略を示すブロック図である。
【００２１】
本発明の位置検出装置１は、道路Ｒに設けられた光ビーコン２の送信部（通信部）２ａから発せられる赤外線に基づいて、この送信部２ａと自己との相対位置を検出するものである。なお、この相対位置は道路Ｒ（路面）に沿った方向における送信部２ａと自己との相対的な位置である。つまり、この位置検出装置１は道路Ｒに沿った方向の送信部２ａとの距離を検出することができる。
図２において、位置検出装置１は、光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光（受信）する受光素子を複数有している受光手段３と、この受光手段３からの検出信号を受け、前記送信部２ａとの前記相対位置を検出する相対位置検出手段４とを備えている。
【００２２】
受光手段３において、複数の受光素子はそれぞれフォトダイオードとされており、各受光素子は、受光した赤外線の強さに比例した信号を出力する。受光素子からの信号は受光手段３の変換部（図示せず）で電圧に変換されアンプ部（図示せず）で増幅され、その電圧はセンシング信号として前記相対位置検出手段４に入力される。さらに、それぞれの受光素子によるセンシング信号は前記アンプ部などで検出レベルが同じ感度となるように校正されている。つまり、各受光素子に同じ強さの赤外線を受光した場合、これら受光素子によって、それぞれ同じ大きさのセンシング信号（同じ電圧）が相対位置検出手段４に入力される。
また、受光手段３から出力される各受光素子によるセンシング信号について、受光手段３が有するアンプ部などで検出レベルが同じ感度となるように校正する手段以外に、各受光素子による検出レベルの感度を予め測定し、その比率を求め、受光手段３の演算部（図示せず）において前記比率を用いて検出レベルの大きさを補正し、同じ感度とする手段を用いることができる。
【００２３】
図３は受光手段３が備えている受光素子の概略構造を示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。この受光手段３は、光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する第一と第二の二つの受光素子７ａ，７ｂを有している。二つの受光素子７ａ，７ｂは、送信部２ａからの赤外線の入射角度（到来角度）θ１（図４参照）に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように配置された構造とされている。
【００２４】
この構造を具体的に説明すると、二つの受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎのそれぞれは、車両Ｃの走行方向（矢印方向）に平行な直線ｅ（図３の二点鎖線）に直交する路面垂直面ｆ（図３の一点鎖線）に対して傾斜するように設置されている。なお、この路面垂直面とは、路面に対して垂直な面である。
すなわち、両受光素子７ａ，７ｂは水平面に対する取り付け角度が相異した状態で設置されており、また、第一の受光素子７ａが車両後方側、第二の受光素子７ｂが車両前方側となるように、二つの受光素子７ａ，７ｂは車両Ｃの走行方向に並んで配設されている。そして、第一の受光素子７ａの受光面ｍの前端と第二の受光素子７ｂの受光面ｎの後端とが上位置で隣接し、これら受光面ｍ，ｎは所定の折れ角度θ０を有して配設され、第一の受光素子７ａの受光面ｍの後端及び第二の受光素子７ｂの受光面ｎの前端が下位置となるように、これら平面状の受光面ｍ，ｎは道路の路面に対して傾斜している。
なお、図示しないが、二つの受光素子７ａ，７ｂのうちの一方の受光面を、前記路面垂直面ｆと一致させてもよい。
【００２５】
このような受光手段３の構造によれば、受光素子７ａ，７ｂはそれぞれにおいて、受光面ｍ，ｎにおける法線方向（法線ベクトル）が走行方向の前方または後方へ向く要素（成分）を有するように設置されることとなる。
図４はこの受光手段３の側面図であり、この図に示しているように、二つの受光素子７ａ，７ｂが所定の折れ角度θ０を有して配設されているため、光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線の入射方向（図４の破線矢印）と受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎのそれぞれの法線方向との成す角度α，βを、両受光素子７ａ，７ｂにおいて相異させることができる。これにより、二つの受光素子７ａ，７ｂは、走行方向の前方または後方から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子７ａ，７ｂにおいて検出レベルに差を生じさせることができる。
さらに、この実施の形態では、受光面ｍ，ｎは道路の路面に対して同じ角度で傾斜している。この場合、これら受光素子７ａ，７ｂの真上から赤外線が入射すると、両受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルは等しくなる。
【００２６】
相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂのそれぞれからの検出レベル（電圧信号）を受け、赤外線の入射角度θ１を検出し、送信部２ａとの相対位置を検出する処理を行う。相対位置検出手段４はマイクロコンピュータにより構成することができる。
相対位置検出手段４の具体的な機能を説明すると、相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂの検出レベルを用いて送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出する入射角度検出機能と、この検出した入射角度θ１並びに受光素子７ａ，７ｂ及び送信部２ａの高さ情報に基づいて当該送信部２ａとの相対位置を検出する位置検出機能とを備えている。
【００２７】
前記入射角度検出機能を説明する。
第一の受光素子７ａによる検出レベルの値を「ａ」とし、第二の受光素子７ｂによる検出レベルの値を「ｂ」とした場合、これら値（比率）と、赤外線の入射角度θ１及び受光素子７ａ，７ｂの折れ角度θ０との関係は以下の式（１）で表される。
【００２８】
【数１】
【００２９】
この関係式により入射角度θ１は以下の式（２）で表される。
【００３０】
【数２】
【００３１】
この式（２）において、折れ角度θ０はこの受光手段３を構成する際に定められている既定値であり、この値は相対位置検出手段４に予め記憶されている。そして、検出レベルの値「ａ」「ｂ」は計測値である。したがって、相対位置検出手段４は、計測した受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルと、前記折れ角度θ０の値とに基づいて、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出することができる。
【００３２】
また、相対位置検出手段４は検出レベルの値「ａ」「ｂ」の大小を判定することにより、車両Ｃの走行方向の前後方向のうちどちらから赤外線が入射したかについての判別をしている。つまり、車両Ｃの走行後方側にある第一の受光素子７ａ側の検出レベル「ａ」が大きい場合、当該第一の受光素子７ａ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらにこのことから、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａ（の直下位置）を通過した後で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００３３】
逆に、車両Ｃの走行前方側にある第二の受光素子７ｂ側の検出レベル「ｂ」が大きい場合、当該第二の受光素子７ｂ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａ（の直下位置）よりも走行方向手前で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
さらに、両検出レベルが等しい時、受光手段３の直上から赤外線を受光していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａの直下位置に存在している状態で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００３４】
図５は、相対位置検出手段４が備えている前記位置検出機能を説明する図である。なお、図５の右から左へ向かう方向を車両Ｃの走行方向として考える。前記入射角度検出機能により赤外線の入射角度θ１を検出することによって、相対位置検出手段４は、受光手段３が赤外線を受光した際における前記送信部２ａとの道路Ｒに沿った方向の相対位置、つまり、送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ１を検出する。
この検出手段を具体的に説明すると、光ビーコン２の送信部２ａ（発光素子）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ１とし、受光手段３（受光素子７ａ，７ｂ）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ２とすると、前記相対距離Ｌ１は以下の式（３）で表される。
【００３５】
【数３】
【００３６】
この式（３）で示されているように、相対位置検出手段４は、赤外線の入射角度θ１を取得し、送信部２ａと受光手段３のそれぞれの高さＨ１，Ｈ２を用いることによって、走行方向に沿った送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ１を検出することができる。
なお、前記高さＨ１，Ｈ２の値は予め設定されたものとすることができ、相対位置検出手段４に予め記憶されている情報とすることができる。つまり、このような光ビーコン２の設置箇所において、送信部２ａの取り付け高さＨ１は一定（ほぼ一定）とされていることから、高さＨ１の値は既定値として相対位置検出手段４に記憶されている。さらに、受光手段３を車両Ｃに搭載する際に、受光手段３の取り付け高さＨ２を設定することができ、この高さＨ２の値を相対位置検出手段４に記憶させればよい。
【００３７】
また、前記高さＨ１の値について、他の手段によって相対位置検出手段４は得ることができる。具体的に説明すると、光ビーコン２は道路Ｒを走行してくる車両Ｃとの間で通信を行うことができる。そこで、この光ビーコン２の送信部２ａから送信されて受光手段３によって受信する情報に、当該送信部２ａの取り付け高さＨ１の値の情報を含ませればよい。そして、相対位置検出手段４がこの位置検出の処理を行う前に、この高さＨ１の値の情報を受信すればよい。なお、この場合であっても、受光手段３の取り付け高さＨ２については、当該受光手段３を車両Ｃに搭載する際に、受光手段３の取り付け高さＨ２の値を相対位置検出手段４に記憶させればよい。これによれば、光ビーコン２の設置箇所において、送信部２ａの取り付け高さＨ１が様々であっても、これに応じた正確な高さＨ１についての情報が得られ、正確な処理が行われる。
【００３８】
以上の実施の形態による位置検出装置１によって行われる位置検出方法は、道路Ｒに設けられた光ビーコン２の送信部２ａ（図１参照）から発せられる赤外線を、当該赤外線の入射角度θ１に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように配置されている一対で一組とされた受光素子７ａ，７ｂにおいて受信する。そして、各受光素子７ａ，７ｂの検出レベルを用いて送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出し、この入射角度θ１並びに受光素子７ａ，７ｂ及び送信部２ａの高さ情報に基づいて、送信部２ａとの道路Ｒに沿った方向の相対位置、つまり相対距離Ｌ１（図５）を検出することで行われる。
【００３９】
図６は、本発明の位置検出装置の他の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す説明図である。なお、図６（ａ）は平面図であり、（ｂ）は受光手段３を走行方向の前方に向かって見た図である。この受光手段３は、前記実施の形態と同様に、光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する第一と第二の二つの受光素子７ａ，７ｂを有している。二つの受光素子７ａ，７ｂは、送信部２ａからの赤外線の入射角度（到来角度）θ２（図４参照）に応じて相互の検出レベルに差が生じ得るように設けられている構造とされている。
【００４０】
この構造を具体的に説明すると、二つの受光素子７ａ，７ｂは、その受光面ｍ，ｎのそれぞれが、道路の横断方向（矢印方向）に平行な直線ｅ（図６の二点鎖線）に直交する路面垂直面ｋ（図６（ｂ）の一点鎖線）に対して傾斜するように設置されている。なお、この路面垂直面とは、路面に対して垂直な面である。
すなわち、両受光素子７ａ，７ｂは水平面に対する取り付け角度が相異した状態で設置されており、また、第一の受光素子７ａが車幅方向の左側、第二の受光素子７ｂが右側となるように、二つの受光素子７ａ，７ｂは車幅方向に並んで配設されている。そして、第一の受光素子７ａの受光面ｍの右端と第二の受光素子７ｂの受光面ｎの左端とが上位置で隣接し、これら受光面ｍ，ｎは所定の折れ角度θ０を有して配設され、第一の受光素子７ａの受光面ｍの左端及び第二の受光素子７ｂの受光面ｎの右端が下位置となるように、これら平面状の受光面ｍ，ｎは道路の路面に対して傾斜している。
なお、図示しないが、二つの受光素子７ａ，７ｂのうちの一方の受光面を、前記路面垂直面ｋと一致させてもよい。
【００４１】
このような受光手段３の構造によれば、受光素子７ａ，７ｂのそれぞれにおいて、受光面ｍ，ｎにおける法線方向（法線ベクトル）が道路の横断方向（車幅方向）の左または右へ向く要素（成分）を有するように設置されることとなる。
そして、この実施の形態において、図４を、受光手段３を走行方向の前方に向かって見た図として説明すると、二つの受光素子７ａ，７ｂが所定の折れ角度θ０を有して配設されているため、光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線の入射方向（図４の破線矢印）と受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎのそれぞれの法線方向との成す角度α，βを、両受光素子７ａ，７ｂにおいて相異させることができる。これにより、二つの受光素子７ａ，７ｂは、道路の横断方向（車幅方向）の左または右から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子７ａ，７ｂにおいて検出レベルに差を生じさせることができる。
さらに、この実施の形態では、受光面ｍ，ｎは道路の路面に対して同じ角度で傾斜している。この場合、これら受光素子７ａ，７ｂの真上から赤外線が入射すると、両受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルは等しくなる。
【００４２】
そして、この実施の形態における位置検出装置１は、図３に示した場合と同様であり、相対位置検出手段４を備えている。この相対位置検出手段４は、図３の場合と同様の入射角度検出機能と、位置検出機能とを備えているが、この実施の形態における入射角検出機能は、道路の横断方向の左または右から入射した赤外線を受光することによって、道路の横断方向の左または右からの赤外線の入射角度を検出するものであり、また、位置検出機能は、道路の横断方向に沿った光ビーコン２の送信部２ａとの相対位置を検出するものである。
【００４３】
前記入射角度検出機能を説明する。
第一の受光素子７ａによる検出レベルの値を「ａ」とし、第二の受光素子７ｂによる検出レベルの値を「ｂ」とした場合、これら値と、赤外線の入射角度θ２及び受光素子７ａ，７ｂの折れ角度θ０との関係は前記の式（１）で表される。そして、この関係式により入射角度θ２は前記の式（２）で表される。
したがって、相対位置検出手段４は、計測した受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルと、既定値である前記折れ角度θ０の値とに基づいて、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ２を検出することができる。
【００４４】
また、相対位置検出手段４は検出レベルの値「ａ」「ｂ」の大小を判定することにより、車幅方向の左右のどちらから赤外線が入射したかについての判別をしている。つまり、車幅方向の左側にある第一の受光素子７ａ側の検出レベル「ａ」が大きい場合、当該第一の受光素子７ａ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらにこの場合、相対位置検出手段４は、走行方向前方に向かって送信部２ａの直下位置よりも右側の位置において受光手段３によって赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００４５】
逆に、車幅方向の右側にある第二の受光素子７ｂ側の検出レベル「ｂ」が大きい場合、当該第二の受光素子７ｂ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらに、相対位置検出手段４は、走行方向前方に向かって送信部２ａの直下位置よりも左側の位置において受光手段３によって赤外線を受光したことの判定が可能となる。
さらに、両検出レベルが等しい時、受光手段３の直上から赤外線を受光していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａの直下位置に存在している状態で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００４６】
相対位置検出手段４が備えている前記位置検出機能について図５を参考にして説明する。なお、図５を車両Ｃの走行方向の前方に向かって見た図として考える。前記入射角度検出機能により赤外線の入射角度θ２を検出することによって、相対位置検出手段４は、受光手段３が赤外線を受光した際における前記送信部２ａとの道路Ｒの横断方向の相対位置、つまり、送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ２を検出する。
この検出手段を具体的に説明すると、光ビーコン２の送信部２ａ（発光素子）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ１とし、受光手段３（受光素子７ａ，７ｂ）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ２とすると、前記相対距離Ｌ２は前記の式（３）で表される。
この式（３）で示されているように、相対位置検出手段４は、赤外線の入射角度θ２を取得し、送信部２ａと受光手段３のそれぞれの高さＨ１，Ｈ２を用いることによって、横断方向に沿った送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ２を検出することができる。
【００４７】
すなわち、この位置検出装置１によれば、送信部２ａを基準とした道路の横断方向の位置の検出が可能となる。さらに、図示しないが、複数の車線から構成された道路において、車線毎に当該車線の横断方向中間位置の真上に送信部２ａを設けた場合、各車線内における横断方向の自己位置を、車両Ｃ側において検出することができる。
なお、相対位置検出手段４における前記高さＨ１，Ｈ２の値の取得手段は前記実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００４８】
また、図１０は、本発明の位置検出装置の別の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す斜視図である。
この受光手段３は三角形とされた受光素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを四つ備えており、これらが斜面とされ全体として四角錐（正四角錐）に構成されている。そして、一方向に対向配置されている一対の受光素子１７ａ，１７ｂ間において、及び、他方向で対向配置されている一対の受光素子１７ｃ，１７ｄ間において、赤外線の入射角度に応じて検出レベルに差が生じ得るように構成されている。この構成によれば、受光素子１７ａ，１７ｂを、光ビーコン２の送信部２ａとの走行方向に沿った位置検出用とし、受光素子１７ｃ，１７ｄを、送信部２ａとの横断方向に沿った位置検出用として構成することができる。すなわち、図３の受光手段３と、図６の受光手段３とを組み合わせて一つの受光手段を構成できる。これにより、送信部２ａに対する道路の走行方向及び横断方向における二次元的な相対位置の検出が可能となる。
【００４９】
図７は、本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す説明図である。なお、図７（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。この受光手段３は図３の実施の形態と同様に、光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する第一と第二の二つの受光素子７ａ，７ｂを有している。二つの受光素子７ａ，７ｂは、送信部２ａからの赤外線の入射角度（到来角度）θ１（図８参照）に応じて相互間で検出レベルに差が生じ得るように設けられた構造とされている。
【００５０】
この受光手段３の構造を具体的に説明すると、受光素子７ａ，７ｂの間に遮蔽部材６が立設されており、この遮蔽部材６はこれら受光素子７ａ，７ｂのいずれか一方に対して光ビーコン２の送信部２ａから発せられた赤外線を遮ることができる（図８参照）。遮蔽部材６は矩形の板部材とされており、鉛直起立状態、すなわち、路面に対して垂直な状態で設けられている。
二つの受光素子７ａ，７ｂは、同じ矩形とされており、また、両者は同一面上に設置され、それぞれの受光面ｍ，ｎが上方向きとされている。これら受光素子７ａ，７ｂは、遮蔽部材６を走行方向の前後から挟むように設置されている。なお、遮蔽部材６の下端と両受光素子７ａ，７ｂの側端とは隙間がない状態とされている。
そして、第一の受光素子７ａが車両後方側、第二の受光素子７ｂが車両前方側となるように、二つの受光素子７ａ，７ｂは車両Ｃの走行方向に並んで配設されている。そして、第一の受光素子７ａの受光面ｍの前端と第二の受光素子７ｂの受光面ｎの後端とが、遮蔽部材６の下端部を挟んで隣接している。なお、二つの受光素子７ａ，７ｂを同一面上に設置する以外に、双方を水平面に対して同じ傾斜角度で設置してもよい。
【００５１】
そして、図８は受光手段３の側面図であり、この図に示しているように、二つの受光素子７ａ，７ｂの間に遮蔽部材６が立設されているため、走行方向の前方または後方からある角度で入射した赤外線（図８の破線矢印）は、遮蔽部材６によって一つの受光素子７ａの受光面ｍに対してその一部が遮断されることとなり、当該一つの受光素子７ａと他の受光素子７ｂとにおいて、実際に赤外線が受光している部分の面積（実受光面積）を相異させることができる。さらに、赤外線の入射角度に応じて遮蔽される面積が変化する。
これにより、二つの受光素子７ａ，７ｂは、走行方向の前方または後方から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子７ａ，７ｂにおいて検出レベルに差を生じさせることができる。
なお、これら受光素子７ａ，７ｂの真上から赤外線が入射した場合、遮蔽部材６は赤外線を両受光素子７ａ，７ｂに対して遮らない状態となり、両受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルは等しくなる。
【００５２】
相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂのそれぞれからの検出レベル（電圧信号）を受け、赤外線の入射角度θ１を検出し、光ビーコン２の送信部２ａとの相対位置を検出する処理を行う。
相対位置検出手段４の具体的な機能を説明すると、相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂの検出レベルを用いて送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出する入射角度検出機能と、この検出した入射角度θ１並びに受光素子７ａ，７ｂ及び送信部２ａの高さ情報に基づいて当該送信部２ａとの相対位置を検出する位置検出機能とを備えている。
【００５３】
前記入射角度検出機能を説明する。
第一の受光素子７ａによる検出レベルの値を「ａ」とし、第二の受光素子７ｂによる検出レベルの値を「ｂ」とし、受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎにおける走行方向の長さを「Ｗ」とし、遮蔽部材６の高さを「ｈ」とした場合、これら値と、赤外線の入射角度θ１との関係は以下の式（４）で表される。なお、遮蔽部材６と受光素子７ａ，７ｂとの車幅方向の長さは同一としている。
【００５４】
【数４】
【００５５】
この関係式により入射角度θ１は以下の式（５）で表される。
【００５６】
【数５】
【００５７】
この式（５）において、受光面ｍ，ｎにおける走行方向の長さＷと、遮蔽部材６の高さｈとはこの受光手段３を構成する際に定められている既定値であり、この値は相対位置検出手段４に予め記憶されている。そして、検出レベルの値「ａ」「ｂ」は計測値である。したがって、相対位置検出手段４は、遮蔽部材６及び受光素子７ａ，７ｂ（受光面ｍ，ｎ）の形状（大きさ）と、受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルの値とに基づいて、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出することができる。
【００５８】
また、相対位置検出手段４は検出レベルの値「ａ」「ｂ」の大小を判定することにより、車両Ｃの走行方向の前後方向のうちどちらから赤外線が入射したかについての判別をしている。つまり、車両Ｃの走行後方側にある第一の受光素子７ａ側の検出レベル「ａ」が大きい場合、つまり、第二の受光素子７ｂ側において赤外線が遮られている場合、当該第一の受光素子７ａ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらにこのことから、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａ（の直下位置）を通過した後で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００５９】
逆に、車両Ｃの走行前方側にある第二の受光素子７ｂ側の検出レベル「ｂ」が大きい場合、つまり、第一の受光素子７ａ側において赤外線が遮られている場合、当該第二の受光素子７ｂ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａ（の直下位置）よりも走行方向手前で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
さらに、両検出レベルが等しい時、受光手段３の直上から赤外線を受光していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａの直下位置に存在している状態で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００６０】
なお、図７と図８に示した受光手段３の別の実施形態として、図示しないが、遮蔽部材が路面に対して所定の傾斜角度で傾斜した状態で立設した構造としてもよい。この場合、前記相対位置検出手段４は、この遮蔽部材６の前記傾斜角度（受光面との成す傾斜角度）、遮蔽部材６及び受光素子７ａ，７ｂ（受光面ｍ，ｎ）の形状（大きさ）、及び、受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルの値を用いることによって、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ１を検出することができる。
【００６１】
相対位置検出手段４が備えている前記位置検出機能を図５において説明する。なお、図５の右から左へ向かう方向が車両Ｃの走行方向として考える。前記入射角度検出機能により赤外線の入射角度θ１を検出することによって、相対位置検出手段４は、受光手段３が赤外線を受光した際における前記送信部２ａとの道路Ｒに沿った方向の相対位置、つまり、送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ１を検出する。
この検出手段を具体的に説明すると、光ビーコン２の送信部２ａ（発光素子）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ１とし、受光手段３（受光素子７ａ，７ｂ）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ２とすると、前記相対距離Ｌ１は以下の式（６）で表される。
【００６２】
【数６】
【００６３】
この式（６）に示されているように、相対位置検出手段４は、赤外線の入射角度θ１を取得し、送信部２ａと受光手段３のそれぞれの高さＨ１，Ｈ２を用いることによって、走行方向に沿った送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ１を検出することができる。なお、相対位置検出手段４における前記高さＨ１，Ｈ２の値の取得手段は前記実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００６４】
図９は、本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す説明図である。なお、図９（ａ）は平面図であり、（ｂ）は受光手段３を走行方向の前方に向かって見た図である。この受光手段３は、前記各実施の形態と同様に、光ビーコン２の送信部２ａから発せられる赤外線を受光する第一と第二の二つの受光素子７ａ，７ｂを有している。二つの受光素子７ａ，７ｂは、送信部２ａからの赤外線の入射角度（到来角度）θ２（図８参照）に応じて相互の検出レベルに差が生じ得るように設けられた構造とされている。
【００６５】
この受光手段３の構造を具体的に説明する。受光素子７ａ，７ｂの間に遮蔽部材６が立設されており、この遮蔽部材６はこれら受光素子７ａ，７ｂのいずれか一方に対して光ビーコン２の送信部２ａから発せられた赤外線を遮ることができる（図８参照）。遮蔽部材６は矩形の板部材とされており、この実施の形態では鉛直起立状態で設けられている。
二つの受光素子７ａ，７ｂは同じ矩形とされており、また、両者は同一面上に設置され、それぞれの受光面ｍ，ｎが上方向きとされている。また、これら受光素子７ａ，７ｂは、遮蔽部材６を道路の横断方向（車幅方向）の左右から挟むように設置されている。
すなわち、第一の受光素子７ａが車幅方向の左側、第二の受光素子７ｂが右側となるように、二つの受光素子７ａ，７ｂは車幅方向に並んで配設されている。そして、第一の受光素子７ａの受光面ｍの右端と第二の受光素子７ｂの受光面ｎの左端とが、遮蔽部材６の下端部を挟んで隣接している。
【００６６】
そして、この実施の形態において、図８を、受光手段３を走行方向の前方に向かって見た図として説明すると、二つの受光素子７ａ，７ｂの間に遮蔽部材６が立設されているため、道路の横断方向の左側又は右側からある角度で入射した赤外線（図８の破線矢印）は、一つの受光素子７ａの受光面ｍに対して遮蔽部材６によってその一部が遮断されることとなり、当該一つの受光素子７ａと他の受光素子７ｂとにおいて、実際に赤外線が受光している部分の面積（実受光面積）を相異させることができる。これにより、二つの受光素子７ａ，７ｂは、道路の横断方向（車幅方向）の左または右から入射した赤外線を受光することによって、両受光素子７ａ，７ｂにおいて検出レベルに差を生じさせることができる。
なお、これら受光素子７ａ，７ｂの真上から赤外線が入射した場合、遮蔽部材６によって両受光素子７ａ，７ｂに対して赤外線は遮られない状態となり、両受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルは等しくなる。
【００６７】
そして、この位置検出装置１は、図７に示した場合と同様に、相対位置検出手段４を備えている。この相対位置検出手段４は、これら受光素子７ａ，７ｂのそれぞれからの検出レベル（電圧信号）を受け、赤外線の入射角度を検出し、光ビーコン２の送信部２ａとの相対位置を検出する処理を行う。
相対位置検出手段４の具体的な機能は、図７の場合と同様の入射角度検出機能と、位置検出機能とを備えているが、この実施の形態における入射角検出機能は、道路の横断方向の左または右から入射した赤外線を受光することによって、道路の横断方向の左または右からの赤外線の入射角度を検出するものであり、また、位置検出機能は、道路の横断方向に沿った光ビーコン２の送信部２ａとの相対位置を検出するものである。
【００６８】
前記入射角度検出機能を説明する。
第一の受光素子７ａによる検出レベルの値を「ａ」とし、第二の受光素子７ｂによる検出レベルの値を「ｂ」とし、受光素子７ａ，７ｂの受光面ｍ，ｎにおける車幅方向の長さを「Ｗ」とし、遮蔽部材６の高さを「ｈ」とした場合、これら値と、赤外線の入射角度θ２との関係は前記の式（４）で表される。そして、この関係式により入射角度θ２は前記の式（５）で表される。なお、遮蔽部材６と受光素子７ａ，７ｂとの走行方向の長さは同一としている。
したがって、相対位置検出手段４は、既定値である遮蔽部材６及び受光素子７ａ，７ｂ（受光面ｍ，ｎ）の形状（大きさ）と、計測した受光素子７ａ，７ｂにおける検出レベルとに基づいて、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した際における当該送信部２ａからの赤外線の入射角度θ２を検出することができる。
【００６９】
また、相対位置検出手段４は検出レベルの値「ａ」「ｂ」の大小を判定することにより、車幅方向の左右のどちらから赤外線が入射したかについての判別をしている。つまり、車幅方向の左側にある第一の受光素子７ａ側の検出レベル「ａ」が大きい場合、当該第一の受光素子７ａ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。さらにこのことから、相対位置検出手段４は、走行方向前方に向かって送信部２ａの直下位置よりも右側の位置において受光手段３によって赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００７０】
逆に、車幅方向の右側にある第二の受光素子７ｂ側の検出レベル「ｂ」が大きい場合、当該第二の受光素子７ｂ側の斜め上方から赤外線が到来していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、走行方向前方に向かって送信部２ａの直下位置よりも左側の位置において受光手段３によって赤外線を受光したことの判定が可能となる。
さらに、両検出レベルが等しい時、受光手段３の直上から赤外線を受光していることが判る。この場合、相対位置検出手段４は、受光手段３が送信部２ａの直下位置に存在している状態で赤外線を受光したことの判定が可能となる。
【００７１】
相対位置検出手段４が備えている前記位置検出機能について図５を参考にして説明する。なお、図５を車両Ｃの走行方向の前方に向かって見た図として考える。前記入射角度検出機能により赤外線の入射角度θ２を検出することによって、相対位置検出手段４は、受光手段３が赤外線を受光した際における前記送信部２ａとの道路Ｒの横断方向の相対位置、つまり、送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ２を検出する。
この検出手段を具体的に説明すると、光ビーコン２の送信部２ａ（発光素子）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ１とし、受光手段３（受光素子７ａ，７ｂ）の道路Ｒの路面からの取り付け高さをＨ２とすると、前記相対距離Ｌ２は前記の式（６）で表される。
この式（６）で示されているように、相対位置検出手段４は、赤外線の入射角度θ２を取得し、送信部２ａと受光手段３のそれぞれの高さＨ１，Ｈ２を用いることによって、横断方向に沿った送信部２ａと受光手段３との相対距離Ｌ２を検出することができる。
【００７２】
すなわち、この位置検出装置１によれば、送信部２ａを基準とした道路の横断方向の位置の検出が可能となる。さらに、図示しないが、複数の車線から構成された道路において、車線毎に当該車線の横断方向中間位置の真上に送信部２ａを設けた場合、各車線内における左右幅方向の自己位置を、車両Ｃ側において検出することができる。
なお、相対位置検出手段４における前記高さＨ１，Ｈ２の値の取得手段は前記実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００７３】
また、図１１は、本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段３の変形例の概略構造を示す斜視図である。
この受光手段３は、矩形の受光素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを四つ備えており、これら受光素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは同一平面上に配置されている。そして、走行方向に並んでいる受光素子１７ａ，１７ｂ間、及び、受光素子１７ｃ，１７ｄ間に、第一の遮蔽部材６ａが立設されており、横断方向に並んでいる受光素子１７ａ，１７ｃ間、及び、受光素子１７ｂ，１７ｄ間に、第二の遮蔽部材６ｂが立設されている。つまり、この受光手段３は、図７の受光手段３と、図９の受光手段３とを組み合わせて一つのものとして構成している。これにより、送信部２ａに対する道路の走行方向及び横断方向における二次元的な相対位置の検出が可能となる。
【００７４】
以上の位置検出装置１についての各実施の形態のうち、光ビーコン２の送信部２ａとの走行方向に沿った相対位置（相対距離Ｌ１）を検出できる構成、つまり、図３と図７に示している受光手段３を備えている位置検出装置１を搭載した車両Ｃについて説明する。
図１に示している道路Ｒにおいて、車両Ｃの走行方向前方に交差点Ａが存在しており、前記光ビーコン２の送信部２ａはこの交差点Ａよりも所定の距離Ｍだけ道路Ｒの上流側の位置に設けられており、送信部２ａは道路に立設された支柱１６に取り付けられている。
【００７５】
送信部２ａは車両Ｃが走行する車線の上方位置に設けられており、道路Ｒ上の車両Ｃの走行領域に対して各種情報を送信することができる。そして、図１に示しているように道路Ｒを横断方向に見た場合、車両Ｃは、この道路Ｒにおいて光ビーコン２の送信部２ａの直下位置Ｇを通過する。
【００７６】
この車両Ｃに搭載されている位置検出装置１は、道路Ｒの走行方向前方の所定位置Ｐから送信部２ａまでの当該道路Ｒに沿った走行方向の距離情報を、受光手段３によって受信する。図１において、前記所定位置Ｐは交差点Ａ手前の道路Ｒ上に描かれた停止線とされている。この距離情報は、光ビーコン２側と車両Ｃとの間における通信情報に含まれている。
前記距離情報は、予め光ビーコン２側において記憶されているデータであり、光ビーコン２（送信部２ａ）や停止線Ｐを設ける際に実測されて得られるものである。したがって、この距離情報は正確なものであり、送信部２ａの直下位置Ｇと停止線Ｐとの間の道路Ｒの走行方向に沿った距離Ｍ（図１参照）の情報である。
【００７７】
そして、相対位置検出手段４が前記位置検出の処理を行う前に、位置検出装置１はこの距離情報を受信する。
図２において、この位置検出装置１は、自己位置から前方の停止線Ｐまでの距離Ｎ（図１参照）を求める距離算出手段５をさらに備えている。これによれば、受光手段３により、前記距離情報（距離Ｍの値）を予め受信することによって、距離算出手段５は、この受信した距離情報と、相対位置検出手段４が検出した自己と送信部２ａとの相対距離Ｌ１とに基づいて、前方の停止線Ｐまでの距離Ｎを求めることができる。つまり、図１に示しているように、距離算出手段５は、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した地点から停止線Ｐまでの距離Ｎを、距離Ｍと相対距離Ｌ１との和（Ｎ＝Ｍ＋Ｌ１）によって求めることができる。なお、距離算出手段５はマイクロコンピュータにより構成することができる。
【００７８】
この位置検出装置１が搭載された本発明の車両Ｃについてさらに説明する。
図２において、車両Ｃは、走行速度を検出する速度検出手段８と、走行速度を制御する走行制御手段９とをさらに備えている。速度検出手段８は車速センサを有しており、距離算出手段５と走行制御手段９に対して走行速度についての信号を送信している。これにより距離算出手段５は速度検出手段８からの速度情報に基づいてある地点から走行した距離（累積距離）を算出することができる。さらに、距離算出手段５は、ある地点から前方の所定位置までの距離が判っている場合に当該所定位置までの残距離を算出することができる。
すなわち、距離算出手段５は、前記のとおり、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した地点（自己位置）から停止線Ｐまでの距離Ｎを求めることができるため、距離算出手段５は、停止線Ｐまでの残距離を随時算出することができる。なお、速度検出手段８及び車速センサは従来知られているものを使用することができる。
【００７９】
走行制御手段９は速度検出手段８からの車両Ｃの速度情報に基づいて、所定の速度となるように走行速度を制御することができる。つまり、走行制御手段９は車両Ｃの駆動手段（エンジン）３１及び制動手段（ブレーキ）３２に加速、減速の動作の信号を送信することができる。走行制御手段９はマイクロコンピュータからなり、ＥＣＵとすることもできる。
【００８０】
そして図１の場合、位置検出装置１の距離算出手段５が求めた停止線Ｐまでの距離Ｎと、速度検出手段８が検出した走行速度とに基づいて、走行制御手段９は前方の停止線Ｐで車両Ｃの速度がゼロとなるように走行速度を制御する。つまり、距離算出手段５で求めた停止線Ｐまでの距離Ｎを基にして、距離算出手段５と速度検出手段８と走行制御手段９との相互間の情報通信により、車両Ｃの走行に伴う停止線Ｐまでの残距離を距離算出手段５で随時求めながら、それに対応させて走行制御手段９は停止線Ｐまでの区間で徐々に車両Ｃを減速させ、正確に停止線Ｐで自動停止させる。
このような位置検出装置１が車両Ｃに搭載されていることによって、停止線Ｐまでの距離Ｎを正確に算出することができるため、前方の停止線Ｐで自動停止させるための当該停止線Ｐに対する位置合わせ動作を精度良く行うことができる。
【００８１】
そして、停止線Ｐで車両Ｃを停止させる運転支援動作（停止支援動作）を順に説明したものが図１２である。これについて図１と共に説明する。
位置検出装置１を搭載している車両Ｃが、光ビーコン２の送信部２ａから発せられた赤外線を受信する領域に進入する。そして、送信部２ａより信号が送信され、車両Ｃに搭載された受光手段３がこの情報を受信する（図１２のステップＳ１）。
【００８２】
車両Ｃが受信する信号としては、すでに説明した「光ビーコン２の送信部２ａから停止線Ｐまでの距離情報」と、前方の交差点Ａに設けられた信号機１０の現示に関する情報（以下、「信号現示情報」という）がある。距離算出手段５がこの「信号現示情報」が青であることを判断した場合（図５のステップＳ２において「Ｎｏ」の場合）、位置検出装置１は距離算出の動作を行うことなく、車両Ｃはそのまま交差点Ａを通過する（ステップＳ５）。
【００８３】
「信号現示情報」が赤もしくは黄である場合（ステップＳ２において「Ｙｅｓ」の場合）、位置検出装置１は停止線Ｐまでの距離算出の動作を行う（ステップＳ３）。
つまり、位置検出装置１の距離算出手段５は、受光手段３が光ビーコン２の送信部２ａからの赤外線を受光した地点から停止線Ｐまでの距離Ｎを、先に受信した距離情報としての距離Ｍと、相対位置検出手段４が検出した相対距離Ｌ１との和（Ｎ＝Ｍ＋Ｌ１）によって求める。
【００８４】
そして、距離算出手段５が検出した停止線Ｐまでの距離Ｎの値を用いて、走行制御手段９（図２）は車両Ｃを減速させ、交差点Ａ手前の停止線Ｐにしたがって車両Ｃを自動停止させる（図１２のステップＳ４）。
このように、位置検出装置１が、光ビーコン２の送信部２ａからの距離情報の受信と、当該送信部２ａとの相対位置の検出とを行うことにより、当該位置検出装置１は停止線Ｐまでの距離を正確に求めることができる。これにより、この求めた結果に基づいて、速度検出手段８と走行制御手段９との共働きにより車両Ｃを精度良く停止線Ｐにしたがって自動的に停止させることができ、優れた安全運転支援が可能となる。
【００８５】
また、この車両Ｃにおいて行われる運転支援動作の他の実施の形態としては、図１２におけるステップＳ２及びステップＳ５を省略したものとすることができ、前記交差点Ａの信号機１０の現示状態に関わらず距離算出手段１は距離算出の動作を行う。すなわち、図１と図１２を参考にして説明すると、交差点Ａに向かって道路Ｒを走行してくる車両Ｃに搭載した受光手段３が情報を受信する（図１２のステップＳ１）。この場合の受信信号は「光ビーコン２の送信部２ａから停止線Ｐまでの距離情報」である。そして、この情報の受信後において、距離算出手段５が停止線Ｐまでの距離算出の動作を行う（ステップＳ３）。この動作は、前記実施の形態と同様である。そして、距離算出手段５が算出した停止線Ｐまでの距離Ｎの値を用いて、前記の実施の形態と同様に、走行制御手段９は車両Ｃを減速させ、停止線Ｐにしたがって車両Ｃを自動停止させる（ステップＳ４）。
【００８６】
図１及び図１２では、位置検出装置１が交差点Ａ手前の停止線Ｐまでの距離Ｎを求め、走行制御手段９が停止線Ｐで走行速度をゼロとして車両Ｃを自動停止させる機能について説明したが、本発明の車両Ｃはさらに他の機能を備えている。これを図１３と図１４により説明する。この機能は、前記位置検出装置１が求めた前方の所定位置までの距離と、前記速度検出手段８（図２）により検出する走行速度とに基づいて、前記走行制御手段９が前記所定位置で所定の速度となるように走行速度を制御するものである。つまり、車両Ｃがカーブ（曲がり道）を安全に走行できるようにカーブ手前の所定位置で予め自動的に減速させることができる機能である。
【００８７】
具体的に説明すると、図１３において、光ビーコン２の送信部２ａはカーブＢの始点部（前記所定位置）Ｑよりも所定の距離Ｍだけ道路Ｒの上流側の位置に設けられている。
そして、この送信部２ａから各種信号が送信され、カーブＢに向かって道路Ｒを走行してくる車両Ｃに搭載された受光手段３がこの信号を受信する。受信する情報としては、「光ビーコン２の送信部２ａからカーブ手前の始点部Ｑまでの距離情報」と「カーブでの適正走行速度の情報」とがある。このうち、「光ビーコン２の送信部２ａからカーブ手前の始点部Ｑまでの距離情報」については、図１で示した実施の形態の場合と同様に、予め実測された距離に基づいた情報である（ただし図１の停止線Ｐを始点部Ｑに置き換えている）。車両Ｃに搭載されている機器の構成については図２に示したとおりである。
【００８８】
そして、この車両Ｃに搭載されている位置検出装置１の距離算出手段５は前方の所定位置である始点部Ｑまでの距離を求める。また、図２において、車両Ｃは、走行速度を検出する速度検出手段８と、走行速度を制御する走行制御手段９とを備えている。走行制御手段９は、距離算出手段５が求めた始点部Ｑまでの距離Ｎと、前記速度検出手段８により検出した走行速度とに基づいて、始点部Ｑで車両Ｃが所定の速度となるように走行速度を減ずる制御を行う。そして、この「所定の速度」が先に受信した「カーブでの適正走行速度の情報」に含まれている適正走行速度となる。この適正走行速度は各カーブＢよりも上流側に設けられた光ビーコン２側に予め送信情報として記憶されており、その情報を走行してくる車両Ｃへ送信している。適正走行速度はそのカーブＢを安全に走行させるための始点部Ｑにおける進入速度として規定されている。なお、この適正走行速度は普通乗用自動車を基準として設定されたものである。
【００８９】
車両Ｃにおいて行われるこの減速の動作（減速支援動作）を順に説明したものが図１４であり、この方法を図１３と図１４によって説明する。
カーブＢよりも上流側に設けられた光ビーコン２の送信部２ａより前記信号が送信され、道路Ｒを走行してくる車両Ｃに搭載させた受光手段３がこの情報を受信する（図１４のステップＳ１１）。その後、車両Ｃは走行しながら、位置検出装置１はカーブＢ手前の所定位置である始点部Ｑまでの距離を求める動作を行う（ステップＳ１２）。なお、この動作は、前記実施の形態と同様である。
【００９０】
さらに位置検出装置１は「光ビーコン２の送信部２ａからカーブ手前の始点部Ｑまでの距離情報」の他に「カーブＢでの適正走行速度情報」を受信している。そこで、走行制御手段９はこの情報に基づいて始点部Ｑで適正走行速度となるように走行速度を制御する。
また、この走行制御手段９は、前記適正走行速度情報を車両特性に応じて補正する補正手段３０（図２参照）を有している。この補正手段３０は受信した適正走行速度情報の適正走行速度に係数を乗算する機能を有している。係数はこの装置を取り付ける車両Ｃの車種などの車両特性に応じて予め定められた値であり、補正手段３０に記憶されている。係数は、例えば普通乗用自動車の場合が基準値である「１」とされており、車両重心が高く走行安定性が普通乗用自動車よりも低いトラックの場合、この基準値よりも小さい「０．８」とされており、逆に車両重心が低く走行安定性の高いスポーツタイプの自動車の場合、この基準値よりも大きい「１．１」とされている。これにより、例えばあるカーブＢでの適正走行速度（始点部Ｑでの速度）が４０ｋｍ／ｈとされている場合、トラックにおける補正手段３０で算出され補正された適正走行速度は３２ｋｍ／ｈとなり、スポーツタイプの自動車における補正手段３０で補正された適正走行速度は４４ｋｍ／ｈとなる（ステップＳ１３）。このような補正を行うことにより、特にスポーツタイプの自動車において、速度の制御による安全度を確保しながら不要な減速を抑えることができる。
【００９１】
そして、車両Ｃ側において、前記ステップＳ１２で求めた距離Ｎを基にして、距離算出手段５と速度検出手段８と走行制御手段９との相互間の情報通信により、車両Ｃの走行に伴う始点部Ｑまでの残距離を距離算出手段５で随時求めながら、それに対応させて走行制御手段９は適正走行速度情報又は補正された適正走行速度情報に基づいて走行速度を制御する。すなわち、走行制御手段９は、カーブＢ手前の始点部Ｑで車両Ｃの走行速度が適正走行速度又は補正された適正走行速度となるように始点部Ｑまでの区間で徐々に減速させる（ステップＳ１４）。
【００９２】
このように、位置検出装置１がカーブＢ手前の始点部Ｑまでの距離を正確に求めることができるため、この求めた結果に基づいて車両Ｃを始点部Ｑで適正走行速度まで精度良く減速させることができる。これにより安全にカーブＢを通過でき、優れた安全運転支援が可能となる。
以上のように、本発明の車両Ｃによれば、交差点Ａに対しては停止線Ｐで自動停止が可能となり、かつ、カーブＢ手前に対しては自動的に安全な進入速度まで減速することができる。
【００９３】
また、前記各実施の形態に係る位置検出装置１（これを搭載している車両Ｃ）と光ビーコン２とを備えた安全運転支援システムは、図示する形態に限らず、それぞれの機器においてこの発明の範囲内で他の形態のものであっても良い。例えば、図１３において車両Ｃを所定の速度まで減速させる必要のある箇所をカーブＢ手前の始点部Ｑとして説明したが、この箇所はこれに限らず、道路上の他の箇所であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の車両及びこの車両が走行している道路を横断方向に見た図である。
【図２】この車両に搭載されている位置検出装置及びその他装置の概略を示すブロック図である。
【図３】受光手段が備えている受光素子の概略構造を示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図４】受光手段の説明図である。
【図５】相対位置検出手段が備えている位置検出機能を説明する図である。
【図６】本発明の位置検出装置の他の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す説明図である。
【図７】本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す説明図である。
【図８】受光手段の説明図である。
【図９】本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す説明図である。
【図１０】本発明の位置検出装置の別の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の位置検出装置のさらに別の実施の形態に係るものであり、受光手段の変形例の概略構造を示す斜視図である。
【図１２】図２の車両において行われる運転支援動作を説明するフロー図である。
【図１３】図２の車両が備えている他の機能を説明する図であり、カーブの上流側の道路を横断方向に見た図である。
【図１４】図２の車両が備えている他の機能を説明するフロー図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ 位置検出装置
２ 光ビーコン
２ａ 送信部
３ 受光手段
４ 相対位置検出手段
５ 距離算出手段
６ 遮蔽部材
７ａ，７ｂ 受光素子
８ 速度検出手段
９ 走行制御手段
３０ 補正手段
θ０ 折れ角度
θ１，θ２ 入射角度
Ｒ 道路
Ｈ１ 送信部の路面からの取り付け高さ
Ｈ２ 受光手段の路面からの取り付け高さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に設けられた光ビーコンの送信部から発せられる赤外線に基づいて、当該送信部との前記道路に沿った方向の相対位置を検出する位置検出装置であって、
前記送信部から発せられる赤外線を受光する受光素子を複数有し、これら受光素子が前記赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように設けられている受光手段と、
前記各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出するとともに、この入射角度、並びに、当該受光素子及び前記送信部の高さ情報に基づいて前記送信部との前記相対位置を検出する相対位置検出手段と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
複数の前記受光素子は所定の折れ角度を有して配設されており、
前記相対位置検出手段は、前記折れ角度と、各受光素子における検出レベルとに基づいて前記入射角度を検出する請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
走行方向に平行な直線に直交する路面垂直面に対して傾斜乃至一致するように前記各受光素子は設置され、
前記相対位置検出手段は、前記走行方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
道路の横断方向に平行な直線に直交する路面垂直面に対して傾斜乃至一致するように前記各受光素子は設置され、
前記相対位置検出手段は、前記道路の横断方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項５】
複数の前記受光素子の間に当該受光素子に対して前記赤外線を遮ることができる遮蔽部材が立設されており、
前記相対位置検出手段は、前記遮蔽部材及び前記受光素子の形状と、各受光素子における検出レベルとに基づいて前記入射角度を検出する請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項６】
複数の前記受光素子は、前記遮蔽部材を走行方向の前後から挟むように設置され、
前記相対位置検出手段は、前記走行方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
複数の前記受光素子は、前記遮蔽部材を前記道路の横断方向の左右から挟むように設置され、
前記相対位置検出手段は、前記横断方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記受光手段によって、前記道路の走行方向前方の所定位置から前記送信部までの当該道路に沿った走行方向の距離情報を受信し、
この距離情報と、前記相対位置検出手段が検出した前記送信部との前記相対位置とに基づいて前記所定位置までの距離を求める距離算出手段をさらに備えている請求項３または６に記載の位置検出装置。
【請求項９】
道路に設けられた光ビーコンの送信部から発せられる赤外線を、当該赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように複数設けられている受光素子において受信し、
前記各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出し、この入射角度及び前記受光素子と前記送信部との高さ情報に基づいて、前記送信部との前記道路に沿った方向の相対位置を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の位置検出装置と、
走行速度を検出する速度検出手段と、
前記位置検出装置が検出した前記所定位置までの距離と前記速度検出手段により検出した走行速度とに基づいて前記所定位置で所定の速度となるように走行速度を制御する走行制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両。
【請求項１１】
前記位置検出装置は、前記光ビーコンの送信部より送信された前記所定位置における適正走行速度情報を受信し、
前記走行制御手段は、前記適正走行速度情報に基づいて前記所定位置で適正走行速度となるように走行速度を制御する請求項１０に記載の車両。
【請求項１２】
前記走行制御手段は、受信した前記適正走行速度情報を車両特性に応じて補正する補正手段を有し、この走行制御手段は、補正された適正走行速度情報に基づいて走行速度を制御する請求項１１に記載の車両。
【請求項１】
道路に設けられた光ビーコンの送信部から発せられる赤外線に基づいて、当該送信部との前記道路に沿った方向の相対位置を検出する位置検出装置であって、
前記送信部から発せられる赤外線を受光する受光素子を複数有し、これら受光素子が前記赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように設けられている受光手段と、
前記各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出するとともに、この入射角度、並びに、当該受光素子及び前記送信部の高さ情報に基づいて前記送信部との前記相対位置を検出する相対位置検出手段と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
複数の前記受光素子は所定の折れ角度を有して配設されており、
前記相対位置検出手段は、前記折れ角度と、各受光素子における検出レベルとに基づいて前記入射角度を検出する請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
走行方向に平行な直線に直交する路面垂直面に対して傾斜乃至一致するように前記各受光素子は設置され、
前記相対位置検出手段は、前記走行方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
道路の横断方向に平行な直線に直交する路面垂直面に対して傾斜乃至一致するように前記各受光素子は設置され、
前記相対位置検出手段は、前記道路の横断方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項５】
複数の前記受光素子の間に当該受光素子に対して前記赤外線を遮ることができる遮蔽部材が立設されており、
前記相対位置検出手段は、前記遮蔽部材及び前記受光素子の形状と、各受光素子における検出レベルとに基づいて前記入射角度を検出する請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項６】
複数の前記受光素子は、前記遮蔽部材を走行方向の前後から挟むように設置され、
前記相対位置検出手段は、前記走行方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
複数の前記受光素子は、前記遮蔽部材を前記道路の横断方向の左右から挟むように設置され、
前記相対位置検出手段は、前記横断方向に沿った前記送信部との相対位置を検出する請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記受光手段によって、前記道路の走行方向前方の所定位置から前記送信部までの当該道路に沿った走行方向の距離情報を受信し、
この距離情報と、前記相対位置検出手段が検出した前記送信部との前記相対位置とに基づいて前記所定位置までの距離を求める距離算出手段をさらに備えている請求項３または６に記載の位置検出装置。
【請求項９】
道路に設けられた光ビーコンの送信部から発せられる赤外線を、当該赤外線の入射角度に応じて相互の間で検出レベルに差が生じ得るように複数設けられている受光素子において受信し、
前記各受光素子の検出レベルを用いて前記入射角度を検出し、この入射角度及び前記受光素子と前記送信部との高さ情報に基づいて、前記送信部との前記道路に沿った方向の相対位置を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の位置検出装置と、
走行速度を検出する速度検出手段と、
前記位置検出装置が検出した前記所定位置までの距離と前記速度検出手段により検出した走行速度とに基づいて前記所定位置で所定の速度となるように走行速度を制御する走行制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両。
【請求項１１】
前記位置検出装置は、前記光ビーコンの送信部より送信された前記所定位置における適正走行速度情報を受信し、
前記走行制御手段は、前記適正走行速度情報に基づいて前記所定位置で適正走行速度となるように走行速度を制御する請求項１０に記載の車両。
【請求項１２】
前記走行制御手段は、受信した前記適正走行速度情報を車両特性に応じて補正する補正手段を有し、この走行制御手段は、補正された適正走行速度情報に基づいて走行速度を制御する請求項１１に記載の車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２１２２２３（Ｐ２００７−２１２２２３Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０９５８（Ｐ２００６−３０９５８）
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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