光ビーコンのビーコンヘッド及びビーコンヘッドの測量方法
【課題】精度よくかつ効率的に測量を行うことができる光ビーコンのビーコンヘッド、及び、ビーコンヘッドの測量方法を提供する。
【解決手段】本発明のビーコンヘッド２は、アップリンク光の受光部８とダウンリンク光の投光部７とを有する筐体２ａを備えている。筐体２ａの外面には、セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイント４０が設けられている。
【解決手段】本発明のビーコンヘッド２は、アップリンク光の受光部８とダウンリンク光の投光部７とを有する筐体２ａを備えている。筐体２ａの外面には、セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイント４０が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する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ための光ビーコンのビーコンヘッド及びビーコンヘッドの測量方法に関するものである。
【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。
【０００３】
上記光ビーコンは、車載機との間で双方向通信を行う投受光器を備えており、この投受光器は、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるダウンリンク情報を送出するための投光部と、フォトセンサからなる車載機からのアップリンク情報を受光するための受光部とを備えている。
光ビーコンの投受光器（ビーコンヘッド）は、支柱等に支持されて道路上方に設置されており、その下方を通過する車載機との間で通信を行うための通信領域を、その直下よりも上流側よりに設定する。
【０００４】
ビーコンヘッドは、自己よりも下流側に位置する道路上の停止線までの距離等といった、現在位置から所定位置までの距離情報を含んだダウンリンク情報を、前記通信領域内で送信することで、前記通信領域内に位置する車載機に対して前記距離情報を提供する。
前記通信領域内で前記距離情報を取得した車載機は、停止線等、所定位置の手前で停止するように車両を制御させたり、ドライバに停止や減速を促す報知を行うといった、ドライバに対する安全運転支援のための情報として、当該距離情報を利用することがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９３６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ビーコンヘッドは、自装置が設定する通信領域を基準とした距離情報を車載通信機に送信するが、前記通信領域は、当該ビーコンヘッドの投光部及び受光部の位置に基づいて定まる。このため、前記距離情報は、予めビーコンヘッド（の投受光部）の位置を測量し、道路上の各位置との間の相対位置を明らかにした上で求められる。
【０００７】
ここで、上記ビーコンヘッドの投光部及び受光部の位置を測量によって求めようとする場合、その筐体の外形を成す角部等、外形的に特徴のある点を複数定めてこれを測点とし、これら各測点の位置を測量した上で、その筐体の外形を推定し、投光部及び受光部の位置を推定するといった方法が考えられる。
しかし、上記方法では、一つのビーコンヘッドの位置を測量するために、複数の測点を測量しなければならない上に、筐体の外形を推定しさらに投光部及び受光部の位置を推定するので、誤差を含みやすく、さらに、測量の工数や、位置を推定するために必要な計算の工数を多く必要とするため、効率的とは言えない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、精度よくかつ効率的に測量を行うことができる光ビーコンのビーコンヘッド、及び、ビーコンヘッドの測量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】
（１）本発明は、車載機との間で路車間通信を行う光ビーコンのビーコンヘッドであって、アップリンク光の受光部とダウンリンク光の投光部とを有する筐体を備え、セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイントが前記筐体の外面に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
上記のように構成されたビーコンヘッドによれば、セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイントが筐体の外面に設けられているので、このターゲットポイントを測点とすることで、ビーコンヘッドにおける測点を明確にでき、精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【００１１】
（２）さらに、前記ターゲットポイントは、前記筐体の外面における前記投光部と前記受光部との間の位置に設けられていることが好ましく、この場合、ターゲットポイントの位置を、投光部及び受光部それぞれの位置とみなして測量することができる。つまり、ターゲットポイントの位置を測量すれば、投光部及び受光部の位置を把握することができ、上記従来例にて示した方法のように多数の測点を測量する場合と比較して、効率的に測量を行うことができる。また、多数の測点を測量することなくターゲットポイントの位置のみを測量し、受光部及び投光部の位置を求めるので、精度を低下させる要因を極力排除でき、精度よく測量することができる。
【００１２】
（３）筐体の外面に目立つ模様等を付すことは、美感等の上で好ましくない。この点、前記ターゲットポイントは、ビーコンヘッドを設置し、その位置を測量した後は、不要となるため、前記筐体の表面に剥離自在に貼り付けられたシート部材によって構成してもよい。
この場合、ターゲットポイントを用いて測量を終えた後、ターゲットポイントを構成するシート部材を剥離することができ、美感の維持を図ることができる。
【００１３】
（４）また、上記理由により、前記ターゲットポイントは、時間経過に伴って目立たなくなる劣化し易い塗料により前記筐体の外面に描かれた図柄よりなるものであってもよい。
この場合、ターゲットポイントを用いて測量を終えた後、放置しておけば、期間の経過によってターゲットポイントは目立たなくなるので、特にターゲットポイントを除去する作業等を要しない。
【００１４】
（５）また、本発明は、コンパス機能とノンプリズム方式の測距機能を有し、自身から視準対象までの相対的な位置を自動演算可能なトータルステーションを用いて行う、上記光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、基準点に据え付けた前記トータルステーションから前記ターゲットポイントを視準するステップと、前記トータルステーションによって演算された前記ターゲットポイントの前記基準点に対する位置を取得するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１５】
上記のように構成された測量方法によれば、トータルステーションによってターゲットポイントを視準すれば、当該トータルステーションによって自動演算される基準点に対する位置を取得することができるので、容易にかつ精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【００１６】
（６）また、本発明は、ノンプリズム方式の測距機能を有し、自身から視準対象までの相対的な位置を自動演算可能なトータルステーションを用いて行う、上記光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、第１基準点に据え付けた前記トータルステーションにより、第２基準点と前記ターゲットポイントとの間の水平角度を測定するステップと、測定した前記水平角度を入力情報として前記トータルステーションによって演算された前記ターゲットポイントの前記第１基準点に対する位置を取得するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１７】
上記のように構成された測量方法によれば、トータルステーションによって第２基準点とターゲットポイントとを視準し両者間の水平角度を測定すれば、当該トータルステーションによって演算される第１基準点に対する位置を取得することができるので、容易にかつ精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【００１８】
また、本発明は、視準対象間の水平角度を測定可能なセオドライトを用いて行う上記光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、第１基準点に据え付けた前記セオドライトにより、第２基準点と前記ターゲットポイントとの間の第１水平角度を測定するステップと、前記第２基準点に据え付けた前記セオドライトにより、前記第１基準点と前記ターゲットポイントとの間の第２水平角度を測定するステップと、測定した前記第１及び第２水平角度を用いて前記ターゲットポイントの前記第１又は第２基準点に対する位置を演算するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１９】
上記のように構成された測量方法によれば、第１水平角度及び第２水平角度を測定し、得られた両水平角度を用いて位置を演算することで、精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光ビーコンのビーコンヘッド、及び、ビーコンヘッドの測量方法によれば、精度よくかつ効率的に測量を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るビーコンヘッドを備えた光ビーコンが設置された道路の平面図である。
【図２】ビーコンヘッドを道路上から見たときの外観を示す斜視図である。
【図３】ビーコンヘッドの内部を示す斜視図である。
【図４】本実施形態の光ビーコンが、道路上に設定する通信領域を示す側面図である。
【図５】ビーコンヘッドの筐体の前面部の一部拡大図である。
【図６】ターゲットポイントの位置を測量する際の態様を示した道路の平面図である。
【図７】ターゲットポイントの位置を測量する際の他の態様を示した道路の平面図である。
【図８】他の実施形態に係るビーコンヘッドの斜視図である。
【図９】（ａ）は、ターゲットポイントを構成する図柄の他の態様を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）と異なる他の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るビーコンヘッドを備えた光ビーコンが設置された道路の平面図である。
本実施形態の光ビーコン１は、道路Ｒを走行する車両Ｓに搭載された車載機Ｓ１との間で光信号による双方向通信を行うものであり、図に示すように、道路Ｒの上方に配置され車両Ｓに搭載された車載機Ｓ１と通信を行うためのビーコンヘッド２と、このビーコンヘッド２を制御するためのビーコン制御機３とを備えている。
【００２３】
ビーコン制御機３は、道路脇に立設された支柱３０等に設置されており、電話回線等の通信回線を介して交通管制システム等の図示しない中央装置と接続されており、ビーコンヘッド２の制御を行う。
ビーコンヘッド２は、支柱３０から道路Ｒ側に水平に架設された架設バー３１に固定され、道路Ｒの車線の直上に配置されており、車載機Ｓ１との間で通信可能な領域である通信領域Ａを、道路Ｒ上に設定する。
【００２４】
図２は、ビーコンヘッド２を道路Ｒ上から見たときの外観を示す斜視図である。ビーコンヘッド２は、内部機構を収納する筐体２ａの両側面に固定されたブラケット３２を介して架設バー３１に固定されている。
筐体２ａは、下側に向く下面部２ａ１と、下面部２ａ１と繋がるように形成され当該ビーコンヘッド２が設置されている道路Ｒ上の直下の位置よりも車両進行方向上流側斜め下方に向く前面部２ａ２とを有している。
下面部２ａ１には、一対の下側窓部４が形成されており、筐体２ａの内部に配置された後述する車両検知部が当該ビーコンヘッド２直下を通過する車両Ｓを検知するための光信号を一対の窓部４を通じて送受信可能とされている。
また、前面部２ａ２には、第一窓部５と、この第一窓部５よりも幅の狭い第二窓部６が縦桟部２ａ３を挟んで形成されており、筐体２ａの内部に配置された後述する投光部及び受光部が、これら両窓部５，６を通じて、道路Ｒ上を走行する車載機Ｓ１との間の通信に係る光信号を送受信可能とされている。
【００２５】
図３は、ビーコンヘッド２の内部を示す斜視図である。なお、図３では、図２中のビーコンヘッド２の下面部２ａ１を上側にして設置した上で筐体２ａを外したときの当該ビーコンヘッド２内部の外観を斜視図として示している。ビーコンヘッド２は、筐体２ａの内部に、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）７ａを配列してなる投光部７と、車載機Ｓ１から送信される近赤外線からなる光信号によるアップリンク情報を受信する受光部８とが実装された基板９を備えている。
【００２６】
基板９は、投光部７が第一窓部５（図２）に、受光部８が第二窓部６（図２）に対応するように、筐体２ａの前面部２ａ２の内側面に対向配置されている。従って、投光部７は、第一窓部５から筐体２ａの外部を望むように前面部２ａ２に配置され、受光部８は、第二窓部６から筐体２ａの外部を望むように前面部２ａ２に配置されている。
投光部７は、ＬＥＤ７ａによって、道路Ｒ上の車載機Ｓ１に対して、近赤外線からなる光信号（ダウンリンク光）によるダウンリンク情報を、第一窓部５を通じて道路Ｒ上の所定の範囲に向けて送信する。
投光部７に隣接して基板９に実装されている受光部８は、送信される光信号を集光する集光レンズ１０と、基板９上に固定され集光レンズ１０を介して光信号を受信するための図示しない受光素子とを備えており、道路Ｒ上の車載機Ｓ１が送信する光信号（アップリンク光）であるアップリンク情報を、第二窓部６を通じて受信する。
【００２７】
上記投光部７及び受光部８が実装された基板９は、上述のように、筐体２ａの前面部２ａ２に対向配置されており、水平方向に対して（例えば、水平方向に対して３０度の角度で）傾斜させて固定されている。これによって、投光部７は、当該ビーコンヘッド２の直下よりも車両進行方向上流側に向けてダウンリンク情報を送信する。また、受光部８は、当該ビーコンヘッド２の直下よりも上流側に位置する車載機Ｓ１からのアップリンク情報を受信する。
【００２８】
また、ビーコンヘッド２は、上記投光部７、受光部８の他、ビーコンヘッド２の直下における車両Ｓの有無を検知するための車両検知部１１を備えている。車両検知部１１は、筐体２ａの下面部２ａ１の内側に配置されており、一対の窓部４の内の一方を通じてビーコンヘッド２の直下に向けて発光する投光部１１ａと、道路Ｒ側からの反射光を他方の窓部４を通じて受光する受光部１１ｂとを備えている。
車両検知部１１は、投光部１１ａにより発光した光が道路Ｒ側で反射したときの反射光を受光部１１ｂで受光するように構成されている。車両検知部１１は、この反射光が車両Ｓに反射して返ってきた光であるか否かを判定することによって、車両の存在を検知するように構成されている。
【００２９】
図４は、本実施形態の光ビーコン１が、道路Ｒ上に設定する通信領域Ａを示す側面図である。光ビーコン１のビーコンヘッド２は、投光部７及び受光部８によって、道路Ｒ上の車載機Ｓ１との間で通信可能な領域である通信領域Ａを、当該ビーコンヘッド２の直下よりも車両進行方向の上流側寄りに設定する。
この通信領域Ａは、投光部７から光信号として送出されるダウンリンク情報によって定まるダウンリンク領域ＤＡ（図中実線のハッチング部分）と、受光部８が車載機Ｓ１から光信号として送信されるアップリンク情報を受信可能な範囲として設定されるアップリンク領域ＵＡ（図中破線のハッチング部分）とによって構成されている。
【００３０】
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」によれば、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と重複しており、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端は互いに一致するものと規定されている。
上記規格に従って、本実施形態のダウンリンク領域ＤＡは、ビーコンヘッド２（投光部７及び受光部８）の投受光位置ｄ、道路Ｒ上の位置ａ、及び位置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、位置ａ及び位置ｃの間に位置する位置ｂ、投受光位置ｄ、及び位置ｃを頂点とする△ｄｂｃで示された範囲に設定されている。ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端は、位置ｃで互いに一致し、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は、通信領域Ａ全体の車両進行方向長さと一致している。
【００３１】
本実施形態の光ビーコン１は、通信領域Ａを通過する車載機Ｓ１と双方向通信を行うことで、車載機Ｓ１（車両Ｓ）の道路Ｒ上の位置を示す位置情報を当該車載機Ｓ１に送信する機能を有している。
具体的には、光ビーコン１は、アップリンク領域ＵＡ内で車載機Ｓ１がアップリンク情報を送信した送信位置を特定する機能を有しており、この特定した車載機Ｓ１の送信位置に基づいて、車載機Ｓ１の位置情報を得る。
光ビーコン１は、図４中、道路Ｒ上のビーコンヘッド２の投受光位置ｄを通過する垂線が道路Ｒと交わる位置である位置Ｐ０から、位置ｃまでの距離Ｌ１、及び、位置Ｐ０から、車両進行方向下流側に位置する停止線Ｐ２までの距離Ｌ２を予め記憶しており、車載機Ｓ１の前記送信位置を特定することによって、例えば、位置ｃから、現状の車載機Ｓ１の位置Ｐ１までの距離Ｌ３を、車載機Ｓ１の位置情報として求める。
光ビーコン１は、上記のようにして求めた、車載機Ｓ１の位置情報（距離Ｌ３）を、距離Ｌ１，Ｌ２を示す距離情報とともにダウンリンク情報に格納して当該車載機Ｓ１に送信する。
【００３２】
車載機Ｓ１は、光ビーコン１から得た前記位置情報及び距離情報を利用して、ドライバに対する安全運転支援を行う。
例えば、車載機Ｓ１は、光ビーコン１からの前記位置情報及び距離情報に基づいて、車載機Ｓ１の位置Ｐ１から停止線Ｐ２までの距離を求める。そして、車載機Ｓ１は、前記位置情報及び距離情報の他、信号現示情報、車両Ｓの速度情報等に基づいて、停止線Ｐ２における車両Ｓの状況を予測し、必要に応じて、ドライバに注意喚起したり、停止線Ｐ２の手前で車両Ｓを減速させたり、自動停止させたりといった安全支援制御を行う。
【００３３】
光ビーコン１は、道路Ｒ上に設置される際、位置Ｐ０からアップリンク領域ＵＡの上流端である位置ｃまでの距離Ｌ１については、位置Ｐ０に対して、予め定められた所定の距離（例えば、５ｍ）だけ上流側に離れた位置に位置するように設置される。
従って、車載機Ｓ１の位置情報（距離Ｌ３）から停止線Ｐ２までの距離を精度よく求めるには、位置Ｐ０を精度よく把握する必要がある。
ここで、位置Ｐ０は、ダウンリンク情報の送信及びアップリンク情報の受信を行う投受光部７，８の位置である投受光位置ｄによって定まるため、車載機Ｓ１に精度の高い位置情報を提供するためには、この投受光位置ｄを精度よく把握する必要がある。
このため、本実施形態において、投受光位置ｄに相当する投受光部７，８の位置は、ビーコンヘッド２を道路Ｒ上方に設置した後、その位置を測量することで把握される。
【００３４】
図５は、ビーコンヘッド２の筐体２ａの前面部２ａ２の一部拡大図である。図５及び図２を参照して、本実施形態のビーコンヘッド２の前面部２ａ２の縦桟部２ａ３には、投受光部７，８の位置を測量するためのターゲットポイント４０が設けられている。
このターゲットポイント４０は、セオドライトを通した視準が可能となるように筐体２ａに設けられており、その外径は、例えば５ｍｍ程度に設定されている。
また、ターゲットポイント４０は、例えば、時間経過に伴って目立たなくなる劣化し易い、耐水性、耐候性に劣る塗料を用いて、筐体２ａの縦桟部２ａ３に描き、又は印刷することで設けられており、中心に設けられた中心点４１と、中心点４１の周囲に配置された複数の同心円４２とからなる図柄によって構成されている。
ターゲットポイント４０を描くために用いられる塗料としては、例えば、酢酸ビニルエマルジョン塗料を用いることができる。また、ターゲットポイント４０の色は、筐体２ａの塗装色にもよるが、黄色で描くことでセオドライト等を通じて視準する上で好適なものにすることができる。
【００３５】
ターゲットポイント４０は、縦桟部２ａ３の幅方向に対しては、ほぼ中央に設けられており、縦桟部２ａ３の長手方向に対しては、第一窓部５及び第二窓部６の内側に配置されている投光部７及び受光部８の位置とほぼ一致する位置に設けられている。このようにして、ターゲットポイント４０は、互いに隣接配置された投光部７と受光部８との間に位置する縦桟部２ａ３に設けられているので、投光部７及び受光部８それぞれの近傍に配置される。このため、ターゲットポイント４０は、道路Ｒ上からみて、投光部７及び受光部８の位置とほぼ一致する位置とみなすことができる。
従って、この筐体２ａ上におけるターゲットポイント４０の位置を測量することで、投光部７及び受光部８の位置を精度よく把握することができる。
【００３６】
次に、上記ターゲットポイント４０を用いたビーコンヘッドの測量方法について説明する。図６は、上記ターゲットポイント４０の位置を測量する際の態様を示した道路の平面図である。
ビーコンヘッドの位置を測量するには、まず、図に示すように、道路Ｒ脇の歩道等に位置する第１基準点ｋ１にトータルステーション５０を据え付け、道路Ｒ脇の歩道等に位置する第２基準点ｋ２と、ターゲットポイント４０とを視準し、第２基準点ｋ２とターゲットポイント４０との間の水平角度αを測定すると同時に、第１基準点からターゲットポイント４０までの水平距離Ｘ１を測定する。
【００３７】
上記トータルステーション５０は、２点間の角度を測定するためのセオドライト（経緯儀）に、測距機能と、計測結果を演算するためのコンピュータとを備えたものであり、据え付けられた所定位置から測定対象物に対する水平方向と垂直方向の回転角度、及び、対象物までの距離を取得し、前記コンピュータによって位置を自動演算することができる。
また、本実施形態では、測量対象地点にプリズム等の反射板の設置が不要なノンプリズム方式の測距機能を有するものを用いている。これにより、測量対象地点に反射板を設置することなく、ターゲットポイント４０を視準できる歩道上から当該ターゲットポイント４０の位置をトータルステーション５０によって測距測角することができ、投光部７及び受光部８の位置を求めることができる。このため、道路Ｒの通行規制等を行う必要がない。
【００３８】
水平角度α及び水平距離Ｘ１を測定すると、トータルステーション５０は、測定した水平角度α及び水平距離Ｘ１を取得し、これらに基づいてターゲットポイント４０の位置及び高さを演算、出力する。このようにして、ターゲットポイント４０の位置を取得することができる。
【００３９】
なお、道路Ｒ上の交差点Ｊや、停止線Ｐ２、道路Ｒ自身の形状等についても、予め測量を行いその位置が把握される。従って、ターゲットポイント４０（投受光位置ｄ）の位置を上記のように求めれば、当該ターゲットポイント４０の道路Ｒ上の位置を把握することができる。
【００４０】
また、コンパス機能を備えたトータルステーションを用いた場合、当該トータルステーションは、第２基準点ｋ２を用いずとも、自己が据え付けられた第１基準点ｋ１に対する位置を取得することができる。
すなわち、コンパス機能を備えたトータルステーションは、自己の有するコンパス機能によって方位を把握することができる。例えば、図６中、紙面上側の方向が北である場合、トータルステーション５０は、第１基準点ｋ１を通過する北向きの基準線Ｈを把握することができるので、この基準線Ｈと、ターゲットポイント４０との間の水平角度α´を求めることができる。
従って、トータルステーション５０は、この水平角度α´と、水平距離Ｘ１とによって、第１基準点ｋ１に対する位置を演算することができる。
つまりこの場合、トータルステーション５０によってターゲットポイント４０を視準すれば、当該トータルステーション５０によって自動演算される第１基準点ｋ１に対する位置を取得することができる。
【００４１】
図７は、上記ターゲットポイント４０の位置を測量する際の他の態様を示した道路の平面図である。
図７に示した測量方法は、道路Ｒを挟んで当該道路Ｒ脇に位置する二つの基準点である既知の第３基準点ｋ３、及び既知の第４基準点ｋ４に、セオドライト据え付けて測量を行う点において、図６の測量方法と相違している。
本方法では、まず、第３基準点ｋ３にセオドライト５１を据え付け、第４基準点ｋ４と、ターゲットポイント４０との間の第１水平角度βを測定する。
次いで、第４基準点ｋ４にセオドライト５１を据え付け、第３基準点ｋ３と、ターゲットポイント４０との間に第２水平角度γを測定する。
そして、測定した第１水平角度β及び第２水平角度γと、第３基準点ｋ３と第４基準点ｋ４との間の水平距離Ｘ２と、を用いて、ターゲットポイント４０の位置を演算により求める。
【００４２】
図６に示した方法と、図７に示した方法のいずれを用いても、ターゲットポイント４０の位置を測量することでビーコンヘッド２の位置を把握することができるが、図６に示した方法では、第１基準点ｋ１にトータルステーション５０を設置し、ターゲットポイント４０等を視準し水平角度を測定すれば、トータルステーション５０によって第１基準点ｋ１に対する位置が自動演算され、これを取得できるので、容易にかつ精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【００４３】
さらに、上述したようにコンパス機能を有するトータルステーションを用いれば、一つの基準点（第１基準点ｋ１）のみで、第１基準点ｋ１に対する位置を取得することができるので、より容易にビーコンヘッド２の位置を測量することができる。
【００４４】
上記のように構成されたビーコンヘッド２によれば、セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイント４０が筐体２ａの外面に設けられているので、このターゲットポイント４０を測点とすることで、ビーコンヘッド２における測点を明確にでき、精度よくビーコンヘッド２の位置を測量することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、互いに隣接配置された投光部７と受光部８との間の位置である縦桟部２ａ３に設けられているので、このターゲットポイント４０の位置を、投光部７及び受光部８それぞれの位置とみなして測量することができる。つまり、ターゲットポイント４０の位置を測量すれば、投光部７及び受光部８の位置を測量することができ、上記従来例にて示した方法のように多数の測点を測量する場合と比較して、効率的に測量を行うことができる。また、多数の測点を測量することなくターゲットポイント４０の位置のみを測量し、投光部７及び受光部８の位置を求めるので、精度を低下させる要因を極力排除でき、精度よく測量することができる。
【００４６】
また、筐体２ａの外面に目立つ模様等を付すことは、美感等の上で好ましくない。この点、上記ターゲットポイント４０は、ビーコンヘッド２を設置し、その位置を測量した後は、不要となるため、本実施形態のターゲットポイント４０は、耐水性、耐候性に劣る塗料といったように、時間経過に伴って目立たなくなる劣化し易い塗料により筐体２ａの外面に描かれた図柄とされている。これによって、ターゲットポイント４０を用いて測量を終えた後、放置しておけば、特に除去する作業等を行わなくても、期間の経過によって当該ターゲットポイント４０は目立たなくすることができる。
【００４７】
図８は、他の実施形態に係るビーコンヘッド２の斜視図である。図８に示すビーコンヘッド２において、ターゲットポイント４０は、シール等のシート部材４０ａの表面にターゲットポイント４０を構成するための図柄を印刷することによって構成されており、シート部材４０ａを縦桟部２ａ３に貼り付けることで、筐体２ａに設けられている。
【００４８】
本実施形態のターゲットポイント４０は、さらに、一端がシート部材４０ａに固着された紐状部材４３を備えている。この紐状部材４３は、シート部材４０ａから、架設バー３１（図１）及び支柱３０（図１）をつたわせて配置されており、その他端が下方にまで延ばされている。ターゲットポイント４０を構成するシート部材４０ａは、この紐状部材４３の他端を歩道上の作業者等が引っ張ることで、ビーコンヘッド２の筐体２ａから剥離させることができる。
このように、本実施形態では、ターゲットポイント４０が剥離自在に貼り付けられたシート部材４０ａによって構成されているので、ターゲットポイント４０を用いて測量を終え、当該ターゲットポイント４０が不要になれば、シート部材４０ａを剥離してターゲットポイント４０自体を無くすことができる。これによって、筐体２ａの外面における美感の維持を図ることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることはない。例えば、図８において、シート部材４０ａと、シート部材４０ａを剥離するための紐状部材４３とを備えたターゲットポイント４０を示したが、シート部材４０ａを貼り付けるために用いる接着剤として、屋外に暴露したときに数日〜数週間で剥離する程度の弱い接着力の接着剤を用いれば、紐状部材４３を設けずとも、数日〜数週間といった所定の期間が経過することで、シート部材４０ａを筐体２ａから剥離させることができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、ターゲットポイント４０は、中心点４１と、複数の同心円４２とからなる図柄によって構成した場合を例示したが、例えば、図９（ａ）に示すように、中心点４１と、この中心点４１で直交する２つの直線４４とによって構成してもよいし、図９（ｂ）に示すように、中心点４１と、複数の同心円４２と、中心点４１で直交する２つの直線４４とによって構成してもよい。
【００５１】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
２ ビーコンヘッド
２ａ 筐体
７ 投光部
８ 受光部
４０ ターゲットポイント
４０ａ シート部材
５０ トータルステーション
５１ セオドライト
ｋ１ 第１基準点
ｋ２ 第２基準点
ｋ３ 第３基準点（第１基準点）
ｋ４ 第４基準点（第２基準点）
α 水平角度
β 第１水平角度
γ 第２水平角度
Ｓ１ 車載機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する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ための光ビーコンのビーコンヘッド及びビーコンヘッドの測量方法に関するものである。
【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。
【０００３】
上記光ビーコンは、車載機との間で双方向通信を行う投受光器を備えており、この投受光器は、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるダウンリンク情報を送出するための投光部と、フォトセンサからなる車載機からのアップリンク情報を受光するための受光部とを備えている。
光ビーコンの投受光器（ビーコンヘッド）は、支柱等に支持されて道路上方に設置されており、その下方を通過する車載機との間で通信を行うための通信領域を、その直下よりも上流側よりに設定する。
【０００４】
ビーコンヘッドは、自己よりも下流側に位置する道路上の停止線までの距離等といった、現在位置から所定位置までの距離情報を含んだダウンリンク情報を、前記通信領域内で送信することで、前記通信領域内に位置する車載機に対して前記距離情報を提供する。
前記通信領域内で前記距離情報を取得した車載機は、停止線等、所定位置の手前で停止するように車両を制御させたり、ドライバに停止や減速を促す報知を行うといった、ドライバに対する安全運転支援のための情報として、当該距離情報を利用することがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９３６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ビーコンヘッドは、自装置が設定する通信領域を基準とした距離情報を車載通信機に送信するが、前記通信領域は、当該ビーコンヘッドの投光部及び受光部の位置に基づいて定まる。このため、前記距離情報は、予めビーコンヘッド（の投受光部）の位置を測量し、道路上の各位置との間の相対位置を明らかにした上で求められる。
【０００７】
ここで、上記ビーコンヘッドの投光部及び受光部の位置を測量によって求めようとする場合、その筐体の外形を成す角部等、外形的に特徴のある点を複数定めてこれを測点とし、これら各測点の位置を測量した上で、その筐体の外形を推定し、投光部及び受光部の位置を推定するといった方法が考えられる。
しかし、上記方法では、一つのビーコンヘッドの位置を測量するために、複数の測点を測量しなければならない上に、筐体の外形を推定しさらに投光部及び受光部の位置を推定するので、誤差を含みやすく、さらに、測量の工数や、位置を推定するために必要な計算の工数を多く必要とするため、効率的とは言えない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、精度よくかつ効率的に測量を行うことができる光ビーコンのビーコンヘッド、及び、ビーコンヘッドの測量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】
（１）本発明は、車載機との間で路車間通信を行う光ビーコンのビーコンヘッドであって、アップリンク光の受光部とダウンリンク光の投光部とを有する筐体を備え、セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイントが前記筐体の外面に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
上記のように構成されたビーコンヘッドによれば、セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイントが筐体の外面に設けられているので、このターゲットポイントを測点とすることで、ビーコンヘッドにおける測点を明確にでき、精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【００１１】
（２）さらに、前記ターゲットポイントは、前記筐体の外面における前記投光部と前記受光部との間の位置に設けられていることが好ましく、この場合、ターゲットポイントの位置を、投光部及び受光部それぞれの位置とみなして測量することができる。つまり、ターゲットポイントの位置を測量すれば、投光部及び受光部の位置を把握することができ、上記従来例にて示した方法のように多数の測点を測量する場合と比較して、効率的に測量を行うことができる。また、多数の測点を測量することなくターゲットポイントの位置のみを測量し、受光部及び投光部の位置を求めるので、精度を低下させる要因を極力排除でき、精度よく測量することができる。
【００１２】
（３）筐体の外面に目立つ模様等を付すことは、美感等の上で好ましくない。この点、前記ターゲットポイントは、ビーコンヘッドを設置し、その位置を測量した後は、不要となるため、前記筐体の表面に剥離自在に貼り付けられたシート部材によって構成してもよい。
この場合、ターゲットポイントを用いて測量を終えた後、ターゲットポイントを構成するシート部材を剥離することができ、美感の維持を図ることができる。
【００１３】
（４）また、上記理由により、前記ターゲットポイントは、時間経過に伴って目立たなくなる劣化し易い塗料により前記筐体の外面に描かれた図柄よりなるものであってもよい。
この場合、ターゲットポイントを用いて測量を終えた後、放置しておけば、期間の経過によってターゲットポイントは目立たなくなるので、特にターゲットポイントを除去する作業等を要しない。
【００１４】
（５）また、本発明は、コンパス機能とノンプリズム方式の測距機能を有し、自身から視準対象までの相対的な位置を自動演算可能なトータルステーションを用いて行う、上記光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、基準点に据え付けた前記トータルステーションから前記ターゲットポイントを視準するステップと、前記トータルステーションによって演算された前記ターゲットポイントの前記基準点に対する位置を取得するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１５】
上記のように構成された測量方法によれば、トータルステーションによってターゲットポイントを視準すれば、当該トータルステーションによって自動演算される基準点に対する位置を取得することができるので、容易にかつ精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【００１６】
（６）また、本発明は、ノンプリズム方式の測距機能を有し、自身から視準対象までの相対的な位置を自動演算可能なトータルステーションを用いて行う、上記光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、第１基準点に据え付けた前記トータルステーションにより、第２基準点と前記ターゲットポイントとの間の水平角度を測定するステップと、測定した前記水平角度を入力情報として前記トータルステーションによって演算された前記ターゲットポイントの前記第１基準点に対する位置を取得するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１７】
上記のように構成された測量方法によれば、トータルステーションによって第２基準点とターゲットポイントとを視準し両者間の水平角度を測定すれば、当該トータルステーションによって演算される第１基準点に対する位置を取得することができるので、容易にかつ精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【００１８】
また、本発明は、視準対象間の水平角度を測定可能なセオドライトを用いて行う上記光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、第１基準点に据え付けた前記セオドライトにより、第２基準点と前記ターゲットポイントとの間の第１水平角度を測定するステップと、前記第２基準点に据え付けた前記セオドライトにより、前記第１基準点と前記ターゲットポイントとの間の第２水平角度を測定するステップと、測定した前記第１及び第２水平角度を用いて前記ターゲットポイントの前記第１又は第２基準点に対する位置を演算するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１９】
上記のように構成された測量方法によれば、第１水平角度及び第２水平角度を測定し、得られた両水平角度を用いて位置を演算することで、精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光ビーコンのビーコンヘッド、及び、ビーコンヘッドの測量方法によれば、精度よくかつ効率的に測量を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るビーコンヘッドを備えた光ビーコンが設置された道路の平面図である。
【図２】ビーコンヘッドを道路上から見たときの外観を示す斜視図である。
【図３】ビーコンヘッドの内部を示す斜視図である。
【図４】本実施形態の光ビーコンが、道路上に設定する通信領域を示す側面図である。
【図５】ビーコンヘッドの筐体の前面部の一部拡大図である。
【図６】ターゲットポイントの位置を測量する際の態様を示した道路の平面図である。
【図７】ターゲットポイントの位置を測量する際の他の態様を示した道路の平面図である。
【図８】他の実施形態に係るビーコンヘッドの斜視図である。
【図９】（ａ）は、ターゲットポイントを構成する図柄の他の態様を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）と異なる他の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るビーコンヘッドを備えた光ビーコンが設置された道路の平面図である。
本実施形態の光ビーコン１は、道路Ｒを走行する車両Ｓに搭載された車載機Ｓ１との間で光信号による双方向通信を行うものであり、図に示すように、道路Ｒの上方に配置され車両Ｓに搭載された車載機Ｓ１と通信を行うためのビーコンヘッド２と、このビーコンヘッド２を制御するためのビーコン制御機３とを備えている。
【００２３】
ビーコン制御機３は、道路脇に立設された支柱３０等に設置されており、電話回線等の通信回線を介して交通管制システム等の図示しない中央装置と接続されており、ビーコンヘッド２の制御を行う。
ビーコンヘッド２は、支柱３０から道路Ｒ側に水平に架設された架設バー３１に固定され、道路Ｒの車線の直上に配置されており、車載機Ｓ１との間で通信可能な領域である通信領域Ａを、道路Ｒ上に設定する。
【００２４】
図２は、ビーコンヘッド２を道路Ｒ上から見たときの外観を示す斜視図である。ビーコンヘッド２は、内部機構を収納する筐体２ａの両側面に固定されたブラケット３２を介して架設バー３１に固定されている。
筐体２ａは、下側に向く下面部２ａ１と、下面部２ａ１と繋がるように形成され当該ビーコンヘッド２が設置されている道路Ｒ上の直下の位置よりも車両進行方向上流側斜め下方に向く前面部２ａ２とを有している。
下面部２ａ１には、一対の下側窓部４が形成されており、筐体２ａの内部に配置された後述する車両検知部が当該ビーコンヘッド２直下を通過する車両Ｓを検知するための光信号を一対の窓部４を通じて送受信可能とされている。
また、前面部２ａ２には、第一窓部５と、この第一窓部５よりも幅の狭い第二窓部６が縦桟部２ａ３を挟んで形成されており、筐体２ａの内部に配置された後述する投光部及び受光部が、これら両窓部５，６を通じて、道路Ｒ上を走行する車載機Ｓ１との間の通信に係る光信号を送受信可能とされている。
【００２５】
図３は、ビーコンヘッド２の内部を示す斜視図である。なお、図３では、図２中のビーコンヘッド２の下面部２ａ１を上側にして設置した上で筐体２ａを外したときの当該ビーコンヘッド２内部の外観を斜視図として示している。ビーコンヘッド２は、筐体２ａの内部に、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）７ａを配列してなる投光部７と、車載機Ｓ１から送信される近赤外線からなる光信号によるアップリンク情報を受信する受光部８とが実装された基板９を備えている。
【００２６】
基板９は、投光部７が第一窓部５（図２）に、受光部８が第二窓部６（図２）に対応するように、筐体２ａの前面部２ａ２の内側面に対向配置されている。従って、投光部７は、第一窓部５から筐体２ａの外部を望むように前面部２ａ２に配置され、受光部８は、第二窓部６から筐体２ａの外部を望むように前面部２ａ２に配置されている。
投光部７は、ＬＥＤ７ａによって、道路Ｒ上の車載機Ｓ１に対して、近赤外線からなる光信号（ダウンリンク光）によるダウンリンク情報を、第一窓部５を通じて道路Ｒ上の所定の範囲に向けて送信する。
投光部７に隣接して基板９に実装されている受光部８は、送信される光信号を集光する集光レンズ１０と、基板９上に固定され集光レンズ１０を介して光信号を受信するための図示しない受光素子とを備えており、道路Ｒ上の車載機Ｓ１が送信する光信号（アップリンク光）であるアップリンク情報を、第二窓部６を通じて受信する。
【００２７】
上記投光部７及び受光部８が実装された基板９は、上述のように、筐体２ａの前面部２ａ２に対向配置されており、水平方向に対して（例えば、水平方向に対して３０度の角度で）傾斜させて固定されている。これによって、投光部７は、当該ビーコンヘッド２の直下よりも車両進行方向上流側に向けてダウンリンク情報を送信する。また、受光部８は、当該ビーコンヘッド２の直下よりも上流側に位置する車載機Ｓ１からのアップリンク情報を受信する。
【００２８】
また、ビーコンヘッド２は、上記投光部７、受光部８の他、ビーコンヘッド２の直下における車両Ｓの有無を検知するための車両検知部１１を備えている。車両検知部１１は、筐体２ａの下面部２ａ１の内側に配置されており、一対の窓部４の内の一方を通じてビーコンヘッド２の直下に向けて発光する投光部１１ａと、道路Ｒ側からの反射光を他方の窓部４を通じて受光する受光部１１ｂとを備えている。
車両検知部１１は、投光部１１ａにより発光した光が道路Ｒ側で反射したときの反射光を受光部１１ｂで受光するように構成されている。車両検知部１１は、この反射光が車両Ｓに反射して返ってきた光であるか否かを判定することによって、車両の存在を検知するように構成されている。
【００２９】
図４は、本実施形態の光ビーコン１が、道路Ｒ上に設定する通信領域Ａを示す側面図である。光ビーコン１のビーコンヘッド２は、投光部７及び受光部８によって、道路Ｒ上の車載機Ｓ１との間で通信可能な領域である通信領域Ａを、当該ビーコンヘッド２の直下よりも車両進行方向の上流側寄りに設定する。
この通信領域Ａは、投光部７から光信号として送出されるダウンリンク情報によって定まるダウンリンク領域ＤＡ（図中実線のハッチング部分）と、受光部８が車載機Ｓ１から光信号として送信されるアップリンク情報を受信可能な範囲として設定されるアップリンク領域ＵＡ（図中破線のハッチング部分）とによって構成されている。
【００３０】
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」によれば、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と重複しており、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端は互いに一致するものと規定されている。
上記規格に従って、本実施形態のダウンリンク領域ＤＡは、ビーコンヘッド２（投光部７及び受光部８）の投受光位置ｄ、道路Ｒ上の位置ａ、及び位置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、位置ａ及び位置ｃの間に位置する位置ｂ、投受光位置ｄ、及び位置ｃを頂点とする△ｄｂｃで示された範囲に設定されている。ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端は、位置ｃで互いに一致し、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は、通信領域Ａ全体の車両進行方向長さと一致している。
【００３１】
本実施形態の光ビーコン１は、通信領域Ａを通過する車載機Ｓ１と双方向通信を行うことで、車載機Ｓ１（車両Ｓ）の道路Ｒ上の位置を示す位置情報を当該車載機Ｓ１に送信する機能を有している。
具体的には、光ビーコン１は、アップリンク領域ＵＡ内で車載機Ｓ１がアップリンク情報を送信した送信位置を特定する機能を有しており、この特定した車載機Ｓ１の送信位置に基づいて、車載機Ｓ１の位置情報を得る。
光ビーコン１は、図４中、道路Ｒ上のビーコンヘッド２の投受光位置ｄを通過する垂線が道路Ｒと交わる位置である位置Ｐ０から、位置ｃまでの距離Ｌ１、及び、位置Ｐ０から、車両進行方向下流側に位置する停止線Ｐ２までの距離Ｌ２を予め記憶しており、車載機Ｓ１の前記送信位置を特定することによって、例えば、位置ｃから、現状の車載機Ｓ１の位置Ｐ１までの距離Ｌ３を、車載機Ｓ１の位置情報として求める。
光ビーコン１は、上記のようにして求めた、車載機Ｓ１の位置情報（距離Ｌ３）を、距離Ｌ１，Ｌ２を示す距離情報とともにダウンリンク情報に格納して当該車載機Ｓ１に送信する。
【００３２】
車載機Ｓ１は、光ビーコン１から得た前記位置情報及び距離情報を利用して、ドライバに対する安全運転支援を行う。
例えば、車載機Ｓ１は、光ビーコン１からの前記位置情報及び距離情報に基づいて、車載機Ｓ１の位置Ｐ１から停止線Ｐ２までの距離を求める。そして、車載機Ｓ１は、前記位置情報及び距離情報の他、信号現示情報、車両Ｓの速度情報等に基づいて、停止線Ｐ２における車両Ｓの状況を予測し、必要に応じて、ドライバに注意喚起したり、停止線Ｐ２の手前で車両Ｓを減速させたり、自動停止させたりといった安全支援制御を行う。
【００３３】
光ビーコン１は、道路Ｒ上に設置される際、位置Ｐ０からアップリンク領域ＵＡの上流端である位置ｃまでの距離Ｌ１については、位置Ｐ０に対して、予め定められた所定の距離（例えば、５ｍ）だけ上流側に離れた位置に位置するように設置される。
従って、車載機Ｓ１の位置情報（距離Ｌ３）から停止線Ｐ２までの距離を精度よく求めるには、位置Ｐ０を精度よく把握する必要がある。
ここで、位置Ｐ０は、ダウンリンク情報の送信及びアップリンク情報の受信を行う投受光部７，８の位置である投受光位置ｄによって定まるため、車載機Ｓ１に精度の高い位置情報を提供するためには、この投受光位置ｄを精度よく把握する必要がある。
このため、本実施形態において、投受光位置ｄに相当する投受光部７，８の位置は、ビーコンヘッド２を道路Ｒ上方に設置した後、その位置を測量することで把握される。
【００３４】
図５は、ビーコンヘッド２の筐体２ａの前面部２ａ２の一部拡大図である。図５及び図２を参照して、本実施形態のビーコンヘッド２の前面部２ａ２の縦桟部２ａ３には、投受光部７，８の位置を測量するためのターゲットポイント４０が設けられている。
このターゲットポイント４０は、セオドライトを通した視準が可能となるように筐体２ａに設けられており、その外径は、例えば５ｍｍ程度に設定されている。
また、ターゲットポイント４０は、例えば、時間経過に伴って目立たなくなる劣化し易い、耐水性、耐候性に劣る塗料を用いて、筐体２ａの縦桟部２ａ３に描き、又は印刷することで設けられており、中心に設けられた中心点４１と、中心点４１の周囲に配置された複数の同心円４２とからなる図柄によって構成されている。
ターゲットポイント４０を描くために用いられる塗料としては、例えば、酢酸ビニルエマルジョン塗料を用いることができる。また、ターゲットポイント４０の色は、筐体２ａの塗装色にもよるが、黄色で描くことでセオドライト等を通じて視準する上で好適なものにすることができる。
【００３５】
ターゲットポイント４０は、縦桟部２ａ３の幅方向に対しては、ほぼ中央に設けられており、縦桟部２ａ３の長手方向に対しては、第一窓部５及び第二窓部６の内側に配置されている投光部７及び受光部８の位置とほぼ一致する位置に設けられている。このようにして、ターゲットポイント４０は、互いに隣接配置された投光部７と受光部８との間に位置する縦桟部２ａ３に設けられているので、投光部７及び受光部８それぞれの近傍に配置される。このため、ターゲットポイント４０は、道路Ｒ上からみて、投光部７及び受光部８の位置とほぼ一致する位置とみなすことができる。
従って、この筐体２ａ上におけるターゲットポイント４０の位置を測量することで、投光部７及び受光部８の位置を精度よく把握することができる。
【００３６】
次に、上記ターゲットポイント４０を用いたビーコンヘッドの測量方法について説明する。図６は、上記ターゲットポイント４０の位置を測量する際の態様を示した道路の平面図である。
ビーコンヘッドの位置を測量するには、まず、図に示すように、道路Ｒ脇の歩道等に位置する第１基準点ｋ１にトータルステーション５０を据え付け、道路Ｒ脇の歩道等に位置する第２基準点ｋ２と、ターゲットポイント４０とを視準し、第２基準点ｋ２とターゲットポイント４０との間の水平角度αを測定すると同時に、第１基準点からターゲットポイント４０までの水平距離Ｘ１を測定する。
【００３７】
上記トータルステーション５０は、２点間の角度を測定するためのセオドライト（経緯儀）に、測距機能と、計測結果を演算するためのコンピュータとを備えたものであり、据え付けられた所定位置から測定対象物に対する水平方向と垂直方向の回転角度、及び、対象物までの距離を取得し、前記コンピュータによって位置を自動演算することができる。
また、本実施形態では、測量対象地点にプリズム等の反射板の設置が不要なノンプリズム方式の測距機能を有するものを用いている。これにより、測量対象地点に反射板を設置することなく、ターゲットポイント４０を視準できる歩道上から当該ターゲットポイント４０の位置をトータルステーション５０によって測距測角することができ、投光部７及び受光部８の位置を求めることができる。このため、道路Ｒの通行規制等を行う必要がない。
【００３８】
水平角度α及び水平距離Ｘ１を測定すると、トータルステーション５０は、測定した水平角度α及び水平距離Ｘ１を取得し、これらに基づいてターゲットポイント４０の位置及び高さを演算、出力する。このようにして、ターゲットポイント４０の位置を取得することができる。
【００３９】
なお、道路Ｒ上の交差点Ｊや、停止線Ｐ２、道路Ｒ自身の形状等についても、予め測量を行いその位置が把握される。従って、ターゲットポイント４０（投受光位置ｄ）の位置を上記のように求めれば、当該ターゲットポイント４０の道路Ｒ上の位置を把握することができる。
【００４０】
また、コンパス機能を備えたトータルステーションを用いた場合、当該トータルステーションは、第２基準点ｋ２を用いずとも、自己が据え付けられた第１基準点ｋ１に対する位置を取得することができる。
すなわち、コンパス機能を備えたトータルステーションは、自己の有するコンパス機能によって方位を把握することができる。例えば、図６中、紙面上側の方向が北である場合、トータルステーション５０は、第１基準点ｋ１を通過する北向きの基準線Ｈを把握することができるので、この基準線Ｈと、ターゲットポイント４０との間の水平角度α´を求めることができる。
従って、トータルステーション５０は、この水平角度α´と、水平距離Ｘ１とによって、第１基準点ｋ１に対する位置を演算することができる。
つまりこの場合、トータルステーション５０によってターゲットポイント４０を視準すれば、当該トータルステーション５０によって自動演算される第１基準点ｋ１に対する位置を取得することができる。
【００４１】
図７は、上記ターゲットポイント４０の位置を測量する際の他の態様を示した道路の平面図である。
図７に示した測量方法は、道路Ｒを挟んで当該道路Ｒ脇に位置する二つの基準点である既知の第３基準点ｋ３、及び既知の第４基準点ｋ４に、セオドライト据え付けて測量を行う点において、図６の測量方法と相違している。
本方法では、まず、第３基準点ｋ３にセオドライト５１を据え付け、第４基準点ｋ４と、ターゲットポイント４０との間の第１水平角度βを測定する。
次いで、第４基準点ｋ４にセオドライト５１を据え付け、第３基準点ｋ３と、ターゲットポイント４０との間に第２水平角度γを測定する。
そして、測定した第１水平角度β及び第２水平角度γと、第３基準点ｋ３と第４基準点ｋ４との間の水平距離Ｘ２と、を用いて、ターゲットポイント４０の位置を演算により求める。
【００４２】
図６に示した方法と、図７に示した方法のいずれを用いても、ターゲットポイント４０の位置を測量することでビーコンヘッド２の位置を把握することができるが、図６に示した方法では、第１基準点ｋ１にトータルステーション５０を設置し、ターゲットポイント４０等を視準し水平角度を測定すれば、トータルステーション５０によって第１基準点ｋ１に対する位置が自動演算され、これを取得できるので、容易にかつ精度よくビーコンヘッドの位置を測量することができる。
【００４３】
さらに、上述したようにコンパス機能を有するトータルステーションを用いれば、一つの基準点（第１基準点ｋ１）のみで、第１基準点ｋ１に対する位置を取得することができるので、より容易にビーコンヘッド２の位置を測量することができる。
【００４４】
上記のように構成されたビーコンヘッド２によれば、セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイント４０が筐体２ａの外面に設けられているので、このターゲットポイント４０を測点とすることで、ビーコンヘッド２における測点を明確にでき、精度よくビーコンヘッド２の位置を測量することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、互いに隣接配置された投光部７と受光部８との間の位置である縦桟部２ａ３に設けられているので、このターゲットポイント４０の位置を、投光部７及び受光部８それぞれの位置とみなして測量することができる。つまり、ターゲットポイント４０の位置を測量すれば、投光部７及び受光部８の位置を測量することができ、上記従来例にて示した方法のように多数の測点を測量する場合と比較して、効率的に測量を行うことができる。また、多数の測点を測量することなくターゲットポイント４０の位置のみを測量し、投光部７及び受光部８の位置を求めるので、精度を低下させる要因を極力排除でき、精度よく測量することができる。
【００４６】
また、筐体２ａの外面に目立つ模様等を付すことは、美感等の上で好ましくない。この点、上記ターゲットポイント４０は、ビーコンヘッド２を設置し、その位置を測量した後は、不要となるため、本実施形態のターゲットポイント４０は、耐水性、耐候性に劣る塗料といったように、時間経過に伴って目立たなくなる劣化し易い塗料により筐体２ａの外面に描かれた図柄とされている。これによって、ターゲットポイント４０を用いて測量を終えた後、放置しておけば、特に除去する作業等を行わなくても、期間の経過によって当該ターゲットポイント４０は目立たなくすることができる。
【００４７】
図８は、他の実施形態に係るビーコンヘッド２の斜視図である。図８に示すビーコンヘッド２において、ターゲットポイント４０は、シール等のシート部材４０ａの表面にターゲットポイント４０を構成するための図柄を印刷することによって構成されており、シート部材４０ａを縦桟部２ａ３に貼り付けることで、筐体２ａに設けられている。
【００４８】
本実施形態のターゲットポイント４０は、さらに、一端がシート部材４０ａに固着された紐状部材４３を備えている。この紐状部材４３は、シート部材４０ａから、架設バー３１（図１）及び支柱３０（図１）をつたわせて配置されており、その他端が下方にまで延ばされている。ターゲットポイント４０を構成するシート部材４０ａは、この紐状部材４３の他端を歩道上の作業者等が引っ張ることで、ビーコンヘッド２の筐体２ａから剥離させることができる。
このように、本実施形態では、ターゲットポイント４０が剥離自在に貼り付けられたシート部材４０ａによって構成されているので、ターゲットポイント４０を用いて測量を終え、当該ターゲットポイント４０が不要になれば、シート部材４０ａを剥離してターゲットポイント４０自体を無くすことができる。これによって、筐体２ａの外面における美感の維持を図ることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることはない。例えば、図８において、シート部材４０ａと、シート部材４０ａを剥離するための紐状部材４３とを備えたターゲットポイント４０を示したが、シート部材４０ａを貼り付けるために用いる接着剤として、屋外に暴露したときに数日〜数週間で剥離する程度の弱い接着力の接着剤を用いれば、紐状部材４３を設けずとも、数日〜数週間といった所定の期間が経過することで、シート部材４０ａを筐体２ａから剥離させることができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、ターゲットポイント４０は、中心点４１と、複数の同心円４２とからなる図柄によって構成した場合を例示したが、例えば、図９（ａ）に示すように、中心点４１と、この中心点４１で直交する２つの直線４４とによって構成してもよいし、図９（ｂ）に示すように、中心点４１と、複数の同心円４２と、中心点４１で直交する２つの直線４４とによって構成してもよい。
【００５１】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
２ ビーコンヘッド
２ａ 筐体
７ 投光部
８ 受光部
４０ ターゲットポイント
４０ａ シート部材
５０ トータルステーション
５１ セオドライト
ｋ１ 第１基準点
ｋ２ 第２基準点
ｋ３ 第３基準点（第１基準点）
ｋ４ 第４基準点（第２基準点）
α 水平角度
β 第１水平角度
γ 第２水平角度
Ｓ１ 車載機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載機との間で路車間通信を行う光ビーコンのビーコンヘッドであって、
アップリンク光の受光部とダウンリンク光の投光部とを有する筐体を備え、
セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイントが前記筐体の外面に設けられていることを特徴とする光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項２】
前記ターゲットポイントは、前記筐体の外面における前記投光部と前記受光部との間の位置に設けられている請求項１に記載の光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項３】
前記ターゲットポイントは、前記筐体の表面に剥離自在に貼り付けられたシート部材によって構成されている請求項１又は２に記載の光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項４】
前記ターゲットポイントは、時間経過に伴って目立たなくなる劣化し易い塗料により前記筐体の外面に描かれた図柄よりなる請求項１又は２に記載の光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項５】
コンパス機能とノンプリズム方式の測距機能を有し、自身から視準対象までの相対的な位置を自動演算可能なトータルステーションを用いて行う、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、
基準点に据え付けた前記トータルステーションから前記ターゲットポイントを視準するステップと、
前記トータルステーションによって演算された前記ターゲットポイントの前記基準点に対する位置を取得するステップと、
を含むことを特徴とする光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法。
【請求項６】
ノンプリズム方式の測距機能を有し、自身から視準対象までの相対的な位置を自動演算可能なトータルステーションを用いて行う、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、
第１基準点に据え付けた前記トータルステーションにより、第２基準点と前記ターゲットポイントとの間の水平角度を測定するステップと、
測定した前記水平角度を入力情報として前記トータルステーションによって演算された前記ターゲットポイントの前記第１基準点に対する位置を取得するステップと、
を含むことを特徴とする光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法。
【請求項７】
視準対象間の水平角度を測定可能なセオドライトを用いて行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、
第１基準点に据え付けた前記セオドライトにより、第２基準点と前記ターゲットポイントとの間の第１水平角度を測定するステップと、
前記第２基準点に据え付けた前記セオドライトにより、前記第１基準点と前記ターゲットポイントとの間の第２水平角度を測定するステップと、
測定した前記第１及び第２水平角度を用いて前記ターゲットポイントの前記第１又は第２基準点に対する位置を演算するステップと、
を含むことを特徴とする光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法。
【請求項１】
車載機との間で路車間通信を行う光ビーコンのビーコンヘッドであって、
アップリンク光の受光部とダウンリンク光の投光部とを有する筐体を備え、
セオドライトを通した視準が可能なターゲットポイントが前記筐体の外面に設けられていることを特徴とする光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項２】
前記ターゲットポイントは、前記筐体の外面における前記投光部と前記受光部との間の位置に設けられている請求項１に記載の光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項３】
前記ターゲットポイントは、前記筐体の表面に剥離自在に貼り付けられたシート部材によって構成されている請求項１又は２に記載の光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項４】
前記ターゲットポイントは、時間経過に伴って目立たなくなる劣化し易い塗料により前記筐体の外面に描かれた図柄よりなる請求項１又は２に記載の光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項５】
コンパス機能とノンプリズム方式の測距機能を有し、自身から視準対象までの相対的な位置を自動演算可能なトータルステーションを用いて行う、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、
基準点に据え付けた前記トータルステーションから前記ターゲットポイントを視準するステップと、
前記トータルステーションによって演算された前記ターゲットポイントの前記基準点に対する位置を取得するステップと、
を含むことを特徴とする光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法。
【請求項６】
ノンプリズム方式の測距機能を有し、自身から視準対象までの相対的な位置を自動演算可能なトータルステーションを用いて行う、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、
第１基準点に据え付けた前記トータルステーションにより、第２基準点と前記ターゲットポイントとの間の水平角度を測定するステップと、
測定した前記水平角度を入力情報として前記トータルステーションによって演算された前記ターゲットポイントの前記第１基準点に対する位置を取得するステップと、
を含むことを特徴とする光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法。
【請求項７】
視準対象間の水平角度を測定可能なセオドライトを用いて行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法であって、
第１基準点に据え付けた前記セオドライトにより、第２基準点と前記ターゲットポイントとの間の第１水平角度を測定するステップと、
前記第２基準点に据え付けた前記セオドライトにより、前記第１基準点と前記ターゲットポイントとの間の第２水平角度を測定するステップと、
測定した前記第１及び第２水平角度を用いて前記ターゲットポイントの前記第１又は第２基準点に対する位置を演算するステップと、
を含むことを特徴とする光ビーコンのビーコンヘッドの測量方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２４２８３５（Ｐ２０１１−２４２８３５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１１８０９（Ｐ２０１０−１１１８０９）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（５０４１２６１１２）住友電工システムソリューション株式会社 (78)
【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２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（５０４１２６１１２）住友電工システムソリューション株式会社 (78)
【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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