方向検出装置および移動体位置特定装置
【課題】屋外の外乱光による影響を避けて屋外に設けられた投光機器の方向を正確に検出できるようにした方向検出装置を提供することにあり、光通信方式を適用して移動体の位置を正確に特定できるようにした移動体位置特定装置を提供する
【解決手段】複数のフォトダイオードが、互いに異なる指向性特性を有するように配設されており、当該フォトダイオードが受光した受光信号に含まれるデータ信号成分の大小に応じて路上通信機２の方向（路上通信機２からの受光方向）を検出する。
【解決手段】複数のフォトダイオードが、互いに異なる指向性特性を有するように配設されており、当該フォトダイオードが受光した受光信号に含まれるデータ信号成分の大小に応じて路上通信機２の方向（路上通信機２からの受光方向）を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光された光信号の方向を検出する方向検出装置、および移動体の位置を特定する移動体位置特定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光を応用した技術が確立されており様々な用途に使用されている。その中で、発光源の方向を検出するセンサが開発されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示されている技術によれば、光の入射方向を検知する方向検知用センサを単一の光検出素子によって形成し、この方向検知用センサを２つ組み合わせて光の入射方向を検知できるようにしている。
【０００３】
他方、車車間の走行中の事故防止を図るため、路車間通信や車車間通信を行い自動的にブレーキ制御を行う安全装置が検討されている。このような安全装置を開発するには正確に位置を特定する技術が必要不可欠である。例えば車両用のナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星から送信される情報と、車速情報と、角速度情報とを取得し、これらの情報に基づいてマップマッチングすることで車両位置を特定している。しかし、この方法では誤差が数十ｍと大きく、しかも電波条件や道路形状の条件により誤差が拡大することがあり、前記した安全装置に適用するには不十分である。
【０００４】
位置を正確に特定するため、例えばＶＩＣＳ光ビーコンによる光通信方式を利用する方法が検討されている。この方法は、光通信エリアを検出することで移動体の位置を特定する方法である。しかし一般に、光通信エリアは広域に渡るため正確な位置を特定することができない。尚、例えば、ＶＩＣＳ光ビーコンを利用した技術としては、光ビーコン通信エリア内で効率的な送受信特性を達成できるようにした構成が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開平５−１９６４９６号公報
【特許文献２】特開平１０−７０５１２号公報
【特許文献３】特開２００３−３４１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、屋内で使用する場合には問題を生じないものの屋外で使用する場合には太陽光などの外乱光があると正確な方向を検出できなくなってしまう。また、上記特許文献２や３に開示されている技術を適用したとしても、移動体が光ビーコン通信エリア内に位置しているか否かは検出できるものの、何れの方向から光が投光されているかを検出できない。この場合、光ビーコン通信エリア内の何れの場所に位置しているかを把握することができない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、屋外の外乱光による影響を避けて屋外に設けられた投光機器の方向を正確に検出できるようにした方向検出装置を提供することにあり、光通信方式を適用して移動体の位置を正確に特定できるようにした移動体位置特定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、複数の受光手段の受光信号のうちのデータ信号成分の大小に応じて投光機器の方向を検出するため、外乱光の悪影響を受けることなく投光機器の方向を検出できる。
【０００８】
請求項５に係る発明によれば、検出手段が検出した複数の受光手段の受光信号のうちのデータ信号成分の大小と、走行距離特定手段が特定した移動体の走行距離とに応じて移動中の移動体位置を特定するため、外乱光の悪影響を受けることなく移動体の位置を正確に特定できる。
【０００９】
請求項２または６に係る発明のように、受光手段を２つの受光器から構成することが望ましい。
請求項３または８に係る発明によれば、複数の受光器による受光信号の和信号または差信号を算出することに基づいて前記受光信号に含まれるデータ信号成分を抽出するため、外乱光の影響を取り除いてデータ信号成分を抽出できる。
【００１０】
請求項４に係る発明によれば、検出手段が受光手段の受光信号から抽出したデータ信号成分によって同期検波するため、投光機器の方向を正確に検出できる。
請求項９に係る発明によれば、検出手段は、受光信号からデータ信号成分を抽出し当該抽出したデータ信号成分によって同期検波することによりデータ信号成分の大小を検出するため、データ信号成分の大小をより正確に検出できる。
【００１１】
請求項７に係る発明によれば、移動体が通過領域を通過するときに、路側通信機および受光手段間の光通信時の進行方向に対する光通信角度が浅いほど第１受光器の受光信号が第２受光器の受光信号に比較して大きくなり、進行方向に対する光通信角度が深いほど第２受光器の受光信号が第１受光器の受光信号に比較して大きくなる。したがって、受光信号に含まれるデータ信号成分の大小比較結果に応じて移動体の位置を特定すると、移動体の位置を正確に特定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明をＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）車載器に適用した一実施形態について、図１ないし図８を参照しながら説明する。
図２は、ＶＩＣＳ車載器の外観図を模式的に示しており、図３はＶＩＣＳ車載器の利用形態を模式的に示している。
【００１３】
図２および図３に示すように、ＶＩＣＳ車載器１は、例えば自動車（車両）Ｃ内のインストルメントパネル上に設置され、路面Ｒ上に設置された路側通信機２との間で光通信可能に構成されている。路側通信機２は、路面Ｒ上の所定範囲の通信可能エリアＡ（自動車Ｃの通過領域に相当）に向けて近赤外線による光ビーコンを送信するように構成されている。より具体的には、路側通信機２は、路面Ｒの上方に設置されており、自動車Ｃの進行方向Ｓとは逆方向で且つ路面Ｒ上の通信可能エリアＡに向けて光ビーコンを送信する。路上通信機２は、マンチェスタ符号により符号化されたデータを、パルス振幅変調方式（ＰＡＭ）を用いて変調した光変調信号により近赤外線の光ビーコンとして通信エリアＡに向けて送信している。
【００１４】
さらに具体的には、この光ビーコンの通信可能エリアＡは、路側通信機２の手前約３．５ｍを中心とした所定範囲内であり、自動車Ｃがこの通信可能エリアＡを通過している場合にかぎり、ＶＩＣＳ車載器１はこの通信可能エリアＡ内において自動車Ｃの進行方向Ｓ側の情報を取得可能となる。
【００１５】
ＶＩＣＳ車載器１は、ＶＩＣＳ光ビーコンを利用し、例えば進行方向Ｓの前方３０ｋｍ、後方１ｋｍの一般道路と高速道路情報を受信することができる。また、ＶＩＣＳ車載器１は、静的情報として現在位置情報、接続ネットワーク情報を受信できると共に、動的情報として緊急メッセージ情報、注意警戒情報、メッセージ情報、簡易図形情報、事象規制リンク情報、区間旅行時間情報、渋滞・旅行時間リンク情報、駐車場情報等を受信できる。ＶＩＣＳ車載機１は方向検出装置、移動体位置特定装置、自車位置特定装置として機能する。
【００１６】
図４は、ＶＩＣＳ車載器１の縦断面図を模式的に示している。
この図４に示すように、ＶＩＣＳ車載器１の内部には２つ（複数）のフォトダイオード（受光器）ＰＤ１、ＰＤ２が受光手段として設置されている。このうち、フォトダイオードＰＤ１は、自動車Ｃの進行方向Ｓで且つ上方斜め方向に光軸Ｐ１を備えるように配設されており、当該方向の指向性が最も強くなるように設定されている。
【００１７】
またフォトダイオードＰＤ２も同様に、自動車Ｃの進行方向Ｓで且つ上方斜め方向に光軸Ｐ２を備えるように配設されており当該方向の指向性が高くなるように設定される。フォトダイオードＰＤ１について最も高い指向性特性となる仰角θ１や、フォトダイオードＰＤ２について最も高い指向性特性となる仰角θ２は、図１に示すように光信号の指向性を上下方向（高低方向）について規定しており、その関係は、θ１＜θ２を満たすように設定されている。
【００１８】
したがって、フォトダイオードＰＤ１の受光特性は、フォトダイオードＰＤ２の受光特性に比較して自動車Ｃの進行方向Ｓ側に高指向性特性を備えている。逆に、フォトダイオードＰＤ２の受光特性は、フォトダイオードＰＤ１の受光特性に比較して自動車Ｃの上方側に高指向特性を備えている。
【００１９】
図５は、ＶＩＣＳ車載器の電気的構成を概略的なブロック図によって示している。
この図５に示すように、ＶＩＣＳ車載器１は、前述したフォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２（受光器）並びにマイコン（制御回路）３を主として構成されており、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２が受光した受光信号に応じて各種処理が行われるようになっている。
【００２０】
具体的には、ＶＩＣＳ車載器１は、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２並びにマイコン３と共に、減算回路４、加算回路５、遅延回路６、波形整形回路７、同期検波回路８、コンパレータ９、データ検出回路１０を備えており、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光信号をデータ信号に変換し、マイコン３が当該与えられたデータ信号に対して各種処理を行うように構成されている。
【００２１】
減算回路４は、フォトダイオードＰＤ２の受光信号からフォトダイオードＰＤ２の受光信号を減算し、遅延回路６に出力する。加算回路５は、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光信号を加算し波形整形回路７に出力する。波形整形回路７は、加算回路５からの信号から直流成分を除去し２値化して同期検波回路８やデータ検出回路１０に与える。遅延回路６は、波形整形回路７の処理時間分の遅延時間を生じさせて減算回路４から取得した信号を同期検波回路８に出力する。
【００２２】
同期検波回路８は、遅延回路６からの信号を波形整形回路７の出力信号によって同期検波しコンパレータ９に出力する。コンパレータ９は、同期検波回路８の出力信号をデジタルデータ信号としてマイコン３に出力する。データ検出回路１０は、波形整形回路７の出力信号からデータ信号成分を抽出しデジタルデータ信号Ｄとしてマイコン３に出力する。
【００２３】
また、マイコン３には車速センサ１１や表示器１２が接続されている。マイコン３は、車速センサ１１から車速パルスを取得することで車速情報を取得する。またマイコン３は、表示器１２に対して各種表示内容を表示制御する。本実施形態の特徴には直接関係しないので説明を省略するが、ＶＩＣＳ車載器１は光ビーコンの送信部も備えており、前述と同様に、マンチェスタ符号により符号化されたデータ信号を光データ信号として送信するように構成されている。
【００２４】
尚、ＶＩＣＳ車載器１は、その他にも通常のナビゲーション機能を備えていても良い。この場合、ジャイロセンサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、加速度センサ、地磁気センサ等の位置検出用の信号を検出可能なセンサ（何れも図示せず）を接続しており、地図データ入力器により地図データを入力してマップマッチング機能により現在位置を特定可能に構成される。この位置特性精度は、本実施形態の特徴部分の構成要素による位置特定精度よりも劣る。
【００２５】
上記構成の作用について説明する。
図６（ａ）および図６（ｂ）は、自動車Ｃが通信エリアＡ内に位置しているときの各電気的構成ブロックの出力信号の時間的変化を概略的に示している。特に、図６（ａ）は路上通信機２が自動車Ｃの上方に位置している場合（自動車Ｃが図１の領域Ｚ２に位置している場合）の信号の時間変化を微視的に示している。また、図６（ｂ）は路上通信機２が自動車Ｃの前方に位置している場合（自動車Ｃが図１の領域Ｚ１に位置している場合）の信号の時間変化を微視的に示している。
【００２６】
フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２は、それぞれ路上通信機２から送信される近赤外線の光ビーコンを太陽光などの外来光と共に受光し光電変換する。フォトダイオードＰＤ２による光電変換後の受光信号Ｓｈには、路上通信機２の光ビーコンに含まれるデータ信号分に加えて外来光の影響による所定レベルＳ０の直流分が重畳される。また、フォトダイオードＰＤ１による光電変換後の受光信号Ｓｌにも同様に、外来光の影響により所定レベルＳ１の直流分が重畳される。
【００２７】
主に太陽光が外来光としてフォトダイオードＰＤ１やＰＤ２に入射する場合、自動車Ｃが通信エリアＡ内を走行しているときには太陽光が略同一方向から入射することになる。この場合、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２は互いに指向性が異なるように配設されているため、重畳分の直流信号（所定レベルＳ０、Ｓ１）は互いに異なる値となる。
【００２８】
また、路上通信機２が自動車Ｃの前方（上前方）に位置する領域Ｚ１（図１参照）を自動車Ｃが走行しているときには、フォトダイオードＰＤ１に入射する光ビーコンの光量がフォトダイオードＰＤ２に入射する光ビーコンの光量に比較して多くなるため、図６（ｂ）に示すように、フォトダイオードＰＤ１の受光信号Ｓｌに含まれるデータ信号分（路上通信機２が送信する光変調信号の受光分）の振幅Ａ２は、フォトダイオードＰＤ２の受光信号Ｓｈに含まれるデータ信号分の振幅Ａ１に比較して大きくなる。
【００２９】
逆に、路上通信機２が自動車Ｃの上方に位置するような領域Ｚ２（図１参照）を自動車Ｃが走行しているときには、フォトダイオードＰＤ２に入射する光ビーコンの光量が、フォトダイオードＰＤ１に入射する光ビーコンの光量に比較して多くなるため、図６（ａ）に示すように、フォトダイオードＰＤ２の受光信号Ｓｈに含まれるデータ信号分の振幅Ａ３は、フォトダイオードＰＤ１の受光信号Ｓｌに含まれるデータ信号分の振幅Ａ４に比較して大きくなる。
【００３０】
この後、加算回路５が受光信号Ｓｈおよび受光信号Ｓｌを加算して信号Ｓ＋（図５参照）を得る。この場合、路上通信機２が上方に位置している場合と前方に位置している場合とでは、ほぼ同一の振幅となるデータ信号成分を得る（図６（ａ）および図６（ｂ）のＳ＋参照）。
【００３１】
同時に、減算回路４が受光信号Ｓｈから受光信号Ｓｌを減算して信号Ｓ−（図５参照）を得る。すると、路上通信機２が上方に位置している場合と前方に位置している場合とでは、同一の振幅で互いに逆位相となるデータ信号成分を得る（図６（ａ）および図６（ｂ）のＳ−参照）。
【００３２】
同期検波回路８が減算回路４の出力信号を同期検波するが、このとき、受光信号Ｓｈに含まれるデータ信号分の振幅が受光信号Ｓｌに含まれるデータ信号分の振幅よりも大きいときには正の信号を出力する。
【００３３】
逆に、受光信号Ｓｌに含まれるデータ信号分の振幅が受光信号Ｓｈに含まれるデータ信号分の振幅よりも大きいときには負の信号を出力する。その後、コンパレータ９が、これらの出力信号を０と比較することでハイ信号、またはロウ信号のデジタル信号Ｂａをマイコン３に出力する（図６（ａ）および図６（ｂ）の信号Ｂａ参照）。
【００３４】
すなわち、自動車Ｃが通信エリアＡ内を走行すると、減算回路４の出力信号Ｓ−の振幅が基準位置で反転し、図８に示すように、同期検波回路８の出力信号Ｓａが基準位置で反転する。図８に示すように、この反転タイミングにおいて車速パルスＢｎのカウント値ｉを検出することで、通信エリアＡ内の基準位置を特定できる。この場合、データ信号成分を抽出して検出できるため、外来光の影響を受けることなく走行位置を特定できる。
【００３５】
尚、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２による光の検出方向は、受光系回路を構成する素子の誤差の影響で誤差を生じることがある。また、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２による光の検出方向に誤差を生じなくても、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の車室内取付位置（路面からの高さや自動車Ｃの車室内の前後方向取付位置）による誤差も発生する。このような場合、基準位置の特定に誤差を生じることがある。
【００３６】
このような誤差を低減するため、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光指向性角度を調整可能に構成すると良い。具体的には、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の取付機構を設けて取付角度を調整すると良い。また、減算回路４や加算回路５による受光信号の加減算率（和信号または差信号の振幅に相当：フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光感度）を調整可能に構成しても良い。また、マイコン３が、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の自動車Ｃ内における取付位置を記憶するように構成し、当該取付位置に応じて検出方向誤差の補正や基準位置特定誤差の補正を行うようにしても良い。このようにすることで、検出方向誤差を補正でき、正確に位置特定できる。
【００３７】
以下、具体的な適用例について図１、図７を参照して説明する。
図７は、マイコンの動作を概略的なフローチャートにより示している。
この図７に示すように、マイコン３は起動されるとカウンタＣｎを０とすると共に、フラグＦｂ、Ｆｌを０として設定して初期化し（ステップＳ０）、外部割込みを待機する。カウンタＣｎは車速を検出するために設けられるカウンタである。また、フラグＦｂは、コンパレータ９の出力デジタル信号Ｂａの立ち上がり検出フラグを示しており、フラグＦｌは、データＤの入力検出フラグを示している。外部割込みは、車速センサ１１の信号Ｂｎの立ち上がりや、コンパレータ９の出力信号Ｂａの立ち上がりや、データＤのマイコン３に対する入力に応じて発生する。
【００３８】
自動車Ｃが道路を走行すると約４００［ｍｍ］進む毎に車速パルス信号Ｂｎが立ち上がる。マイコン３は、この車速パルス信号Ｂｎの立ち上がりを検出したときには、以下のステップＳ２〜Ｓ７の処理を実行する。マイコン３は車速パルス信号Ｂｎの立ち上がりを検出するとカウンタＣｎをインクリメントし（ステップＳ２）、フラグＦｂ、Ｆｌの状態を確認する（ステップＳ３）。マイコン３は、フラグＦｂ、Ｆｌが共に１に設定されている場合にはステップＳ４〜Ｓ７の処理を行うが、この条件を満たさない場合には外部割込みルーチンを抜けて通常処理を行う。
【００３９】
他方、マイコン３は、ステップＳ１において、コンパレータ９の出力信号Ｂａの立ち上がりを検出することで外部割込みを発生したときには、フラグＦｂに１をセットすると共にこのときのカウンタＣｎの値を位置対応カウンタ値Ｐｂにセットする（ステップＳ８）。位置対応カウンタ値Ｐｂは、基準位置（図１参照）を示すカウンタ値である。
【００４０】
また、マイコン３は、データ検出回路１０からデータＤを入力検出することで外部割込みが発生したときには距離Ｌを入力設定し、フラグＦｌに１をセットする（ステップＳ９）。距離Ｌは、データＤに含まれる内容であると共に、道路に設置される個別の路上通信機２毎に異なる値であり、例えばデータＤに含まれる進行方向Ｓの道路情報の中で危険の伴う場所までの距離をあらわしている。この距離Ｌは、例えば図１に示すように、一旦停止「止まれ」を示す標識Ｔの存在位置までの距離を表している。
【００４１】
前述したように、マイコン３は、フラグＦｂ、Ｆｌが共に１にセットされていることを条件としてステップＳ４〜Ｓ７の処理を行う。マイコン３は、ステップＳ４において、位置検出カウンタ値Ｐｂと、距離Ｌと、車速センサ１１の車速パルスの周期を計測することにより得られた車速情報とに基づいて警告位置対応カウンタ値Ｐｗを算出する（ステップＳ４）。この警告位置対応カウンタ値Ｐｗは、一旦停止標識「止まれ」の手前地点で警告表示を行う地点（距離ＬＯ（図１参照）だけ離間した地点）に対応した車速パルスのカウント値に相当するものである。
【００４２】
マイコン３は、ステップＳ５において、車速パルスのカウンタＣｎが警告位置対応カウンタ値Ｐｗ以上となり自動車Ｃが距離ＬＯ以上走行したと特定したことを条件として警告位置として特定し、表示器１２の表示画面１２ａに対し警告表示制御を開始する（ステップＳ６）。実際には、マイコン３は距離ＬＯ（＜Ｌ：図１参照）を走行したときに表示器１２の表示画面１２ａに警告表示制御を行う。警告表示が一旦開始されれば、再度表示制御を開始する必要はないため、マイコン３はフラグＦｂ、Ｆｌを共に０にセットする（ステップＳ７）。この表示制御は所定時間（例えば３秒間）保持される。自動車Ｃの搭乗者は、自動車Ｃが距離ＬＯを走行した時点において一旦停止標識Ｔが進行方向Ｓに存在することを確認できる。これにより、一旦停止を促すことができ安全性が向上する。
【００４３】
本実施形態によれば、互いに異なる指向性特性を有するように配設されたフォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２が受光した受光信号に含まれるデータ信号成分の大小に応じて路上通信機２の方向（路上通信機２からの受光方向）を検出するため、たとえ太陽光などの外乱光が入射するようなことがあっても路上通信機２の方向を正確に検出できる。
【００４４】
また、車速パルスを利用し自動車Ｃの走行距離を特定することにより警告位置（表示制御位置：移動体位置に相当）を特定するため、自動車Ｃの例えば移動中の位置を正確に特定できる。フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２による受光信号ＳｈおよびＳｌの和信号、差信号を算出することによって受光信号に含まれるデータ信号Ｄを抽出するため、データ信号Ｄを簡単に抽出できる。
【００４５】
同期検波回路８が、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光信号から抽出したデータ信号成分Ｂｄによって同期検波するため、角度検出用および位置特定用の正負の直流信号を取得しやすくなり、データ信号成分の大小をより正確に検出できるようになり、路上通信機２の方向を正確に検出できる。
【００４６】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示す変形もしくは拡張が可能である。
【００４７】
投光機器は、路側通信機（ＶＩＣＳ光ビーコン送信機）に限らず、他の光通信用投光機器でも良い。
信号Ｓａがゼロクロスした時点で仰角を特定するようにしたが、信号Ｓａのアナログ値を検出して仰角を特定すれば通信エリアＡ内の何れの位置を自動車Ｃが走行しているかを特定できる。
移動体は、自動車に限らず、他の車両（例えばオートバイ、自転車）や歩行者も含む。
自動車（車両）等に搭載された移動体用の電子機器に限らず、固定設置された機器にも適用できる。
【００４８】
移動体の移動速度を車速パルスによって車速情報として検出したが、移動体の移動速度を他の方法で検出するようにしても良い。
車両内で走行位置を特定する自車位置特定装置に限らず、外部で車両走行位置を特定する装置に適用しても良い。走行位置を特定することに限らず、投光機器からの光の受光方向を検出する装置に適用しても良い。
フォトダイオードに代えてフォトトランジスタ等の他の受光手段を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動体の位置特定の流れを模式的に示す説明図
【図２】装置の外観を示す図
【図３】路上通信機および装置の通信形態を示す図
【図４】受光手段の設置態様を概略的に示す断面図
【図５】装置の電気的構成を概略的に示すブロック図
【図６】（ａ）（ｂ）は時間的変化に応じた各信号波形を示す図（その１、その２）
【図７】動作を概略的に示すフローチャート
【図８】時間的変化に応じた各信号波形を示す図（その３）
【符号の説明】
【００５０】
図面中、１はＶＩＣＳ車載器（方向検出装置、移動体位置特定装置）、２は路側通信機、３はマイコン（走行距離特定手段、検出手段）、ＰＤ１，ＰＤ２はフォトダイオード（受光器、受光手段）、Ｃは自動車（移動体）を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光された光信号の方向を検出する方向検出装置、および移動体の位置を特定する移動体位置特定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光を応用した技術が確立されており様々な用途に使用されている。その中で、発光源の方向を検出するセンサが開発されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示されている技術によれば、光の入射方向を検知する方向検知用センサを単一の光検出素子によって形成し、この方向検知用センサを２つ組み合わせて光の入射方向を検知できるようにしている。
【０００３】
他方、車車間の走行中の事故防止を図るため、路車間通信や車車間通信を行い自動的にブレーキ制御を行う安全装置が検討されている。このような安全装置を開発するには正確に位置を特定する技術が必要不可欠である。例えば車両用のナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星から送信される情報と、車速情報と、角速度情報とを取得し、これらの情報に基づいてマップマッチングすることで車両位置を特定している。しかし、この方法では誤差が数十ｍと大きく、しかも電波条件や道路形状の条件により誤差が拡大することがあり、前記した安全装置に適用するには不十分である。
【０００４】
位置を正確に特定するため、例えばＶＩＣＳ光ビーコンによる光通信方式を利用する方法が検討されている。この方法は、光通信エリアを検出することで移動体の位置を特定する方法である。しかし一般に、光通信エリアは広域に渡るため正確な位置を特定することができない。尚、例えば、ＶＩＣＳ光ビーコンを利用した技術としては、光ビーコン通信エリア内で効率的な送受信特性を達成できるようにした構成が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開平５−１９６４９６号公報
【特許文献２】特開平１０−７０５１２号公報
【特許文献３】特開２００３−３４１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、屋内で使用する場合には問題を生じないものの屋外で使用する場合には太陽光などの外乱光があると正確な方向を検出できなくなってしまう。また、上記特許文献２や３に開示されている技術を適用したとしても、移動体が光ビーコン通信エリア内に位置しているか否かは検出できるものの、何れの方向から光が投光されているかを検出できない。この場合、光ビーコン通信エリア内の何れの場所に位置しているかを把握することができない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、屋外の外乱光による影響を避けて屋外に設けられた投光機器の方向を正確に検出できるようにした方向検出装置を提供することにあり、光通信方式を適用して移動体の位置を正確に特定できるようにした移動体位置特定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、複数の受光手段の受光信号のうちのデータ信号成分の大小に応じて投光機器の方向を検出するため、外乱光の悪影響を受けることなく投光機器の方向を検出できる。
【０００８】
請求項５に係る発明によれば、検出手段が検出した複数の受光手段の受光信号のうちのデータ信号成分の大小と、走行距離特定手段が特定した移動体の走行距離とに応じて移動中の移動体位置を特定するため、外乱光の悪影響を受けることなく移動体の位置を正確に特定できる。
【０００９】
請求項２または６に係る発明のように、受光手段を２つの受光器から構成することが望ましい。
請求項３または８に係る発明によれば、複数の受光器による受光信号の和信号または差信号を算出することに基づいて前記受光信号に含まれるデータ信号成分を抽出するため、外乱光の影響を取り除いてデータ信号成分を抽出できる。
【００１０】
請求項４に係る発明によれば、検出手段が受光手段の受光信号から抽出したデータ信号成分によって同期検波するため、投光機器の方向を正確に検出できる。
請求項９に係る発明によれば、検出手段は、受光信号からデータ信号成分を抽出し当該抽出したデータ信号成分によって同期検波することによりデータ信号成分の大小を検出するため、データ信号成分の大小をより正確に検出できる。
【００１１】
請求項７に係る発明によれば、移動体が通過領域を通過するときに、路側通信機および受光手段間の光通信時の進行方向に対する光通信角度が浅いほど第１受光器の受光信号が第２受光器の受光信号に比較して大きくなり、進行方向に対する光通信角度が深いほど第２受光器の受光信号が第１受光器の受光信号に比較して大きくなる。したがって、受光信号に含まれるデータ信号成分の大小比較結果に応じて移動体の位置を特定すると、移動体の位置を正確に特定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明をＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）車載器に適用した一実施形態について、図１ないし図８を参照しながら説明する。
図２は、ＶＩＣＳ車載器の外観図を模式的に示しており、図３はＶＩＣＳ車載器の利用形態を模式的に示している。
【００１３】
図２および図３に示すように、ＶＩＣＳ車載器１は、例えば自動車（車両）Ｃ内のインストルメントパネル上に設置され、路面Ｒ上に設置された路側通信機２との間で光通信可能に構成されている。路側通信機２は、路面Ｒ上の所定範囲の通信可能エリアＡ（自動車Ｃの通過領域に相当）に向けて近赤外線による光ビーコンを送信するように構成されている。より具体的には、路側通信機２は、路面Ｒの上方に設置されており、自動車Ｃの進行方向Ｓとは逆方向で且つ路面Ｒ上の通信可能エリアＡに向けて光ビーコンを送信する。路上通信機２は、マンチェスタ符号により符号化されたデータを、パルス振幅変調方式（ＰＡＭ）を用いて変調した光変調信号により近赤外線の光ビーコンとして通信エリアＡに向けて送信している。
【００１４】
さらに具体的には、この光ビーコンの通信可能エリアＡは、路側通信機２の手前約３．５ｍを中心とした所定範囲内であり、自動車Ｃがこの通信可能エリアＡを通過している場合にかぎり、ＶＩＣＳ車載器１はこの通信可能エリアＡ内において自動車Ｃの進行方向Ｓ側の情報を取得可能となる。
【００１５】
ＶＩＣＳ車載器１は、ＶＩＣＳ光ビーコンを利用し、例えば進行方向Ｓの前方３０ｋｍ、後方１ｋｍの一般道路と高速道路情報を受信することができる。また、ＶＩＣＳ車載器１は、静的情報として現在位置情報、接続ネットワーク情報を受信できると共に、動的情報として緊急メッセージ情報、注意警戒情報、メッセージ情報、簡易図形情報、事象規制リンク情報、区間旅行時間情報、渋滞・旅行時間リンク情報、駐車場情報等を受信できる。ＶＩＣＳ車載機１は方向検出装置、移動体位置特定装置、自車位置特定装置として機能する。
【００１６】
図４は、ＶＩＣＳ車載器１の縦断面図を模式的に示している。
この図４に示すように、ＶＩＣＳ車載器１の内部には２つ（複数）のフォトダイオード（受光器）ＰＤ１、ＰＤ２が受光手段として設置されている。このうち、フォトダイオードＰＤ１は、自動車Ｃの進行方向Ｓで且つ上方斜め方向に光軸Ｐ１を備えるように配設されており、当該方向の指向性が最も強くなるように設定されている。
【００１７】
またフォトダイオードＰＤ２も同様に、自動車Ｃの進行方向Ｓで且つ上方斜め方向に光軸Ｐ２を備えるように配設されており当該方向の指向性が高くなるように設定される。フォトダイオードＰＤ１について最も高い指向性特性となる仰角θ１や、フォトダイオードＰＤ２について最も高い指向性特性となる仰角θ２は、図１に示すように光信号の指向性を上下方向（高低方向）について規定しており、その関係は、θ１＜θ２を満たすように設定されている。
【００１８】
したがって、フォトダイオードＰＤ１の受光特性は、フォトダイオードＰＤ２の受光特性に比較して自動車Ｃの進行方向Ｓ側に高指向性特性を備えている。逆に、フォトダイオードＰＤ２の受光特性は、フォトダイオードＰＤ１の受光特性に比較して自動車Ｃの上方側に高指向特性を備えている。
【００１９】
図５は、ＶＩＣＳ車載器の電気的構成を概略的なブロック図によって示している。
この図５に示すように、ＶＩＣＳ車載器１は、前述したフォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２（受光器）並びにマイコン（制御回路）３を主として構成されており、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２が受光した受光信号に応じて各種処理が行われるようになっている。
【００２０】
具体的には、ＶＩＣＳ車載器１は、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２並びにマイコン３と共に、減算回路４、加算回路５、遅延回路６、波形整形回路７、同期検波回路８、コンパレータ９、データ検出回路１０を備えており、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光信号をデータ信号に変換し、マイコン３が当該与えられたデータ信号に対して各種処理を行うように構成されている。
【００２１】
減算回路４は、フォトダイオードＰＤ２の受光信号からフォトダイオードＰＤ２の受光信号を減算し、遅延回路６に出力する。加算回路５は、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光信号を加算し波形整形回路７に出力する。波形整形回路７は、加算回路５からの信号から直流成分を除去し２値化して同期検波回路８やデータ検出回路１０に与える。遅延回路６は、波形整形回路７の処理時間分の遅延時間を生じさせて減算回路４から取得した信号を同期検波回路８に出力する。
【００２２】
同期検波回路８は、遅延回路６からの信号を波形整形回路７の出力信号によって同期検波しコンパレータ９に出力する。コンパレータ９は、同期検波回路８の出力信号をデジタルデータ信号としてマイコン３に出力する。データ検出回路１０は、波形整形回路７の出力信号からデータ信号成分を抽出しデジタルデータ信号Ｄとしてマイコン３に出力する。
【００２３】
また、マイコン３には車速センサ１１や表示器１２が接続されている。マイコン３は、車速センサ１１から車速パルスを取得することで車速情報を取得する。またマイコン３は、表示器１２に対して各種表示内容を表示制御する。本実施形態の特徴には直接関係しないので説明を省略するが、ＶＩＣＳ車載器１は光ビーコンの送信部も備えており、前述と同様に、マンチェスタ符号により符号化されたデータ信号を光データ信号として送信するように構成されている。
【００２４】
尚、ＶＩＣＳ車載器１は、その他にも通常のナビゲーション機能を備えていても良い。この場合、ジャイロセンサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、加速度センサ、地磁気センサ等の位置検出用の信号を検出可能なセンサ（何れも図示せず）を接続しており、地図データ入力器により地図データを入力してマップマッチング機能により現在位置を特定可能に構成される。この位置特性精度は、本実施形態の特徴部分の構成要素による位置特定精度よりも劣る。
【００２５】
上記構成の作用について説明する。
図６（ａ）および図６（ｂ）は、自動車Ｃが通信エリアＡ内に位置しているときの各電気的構成ブロックの出力信号の時間的変化を概略的に示している。特に、図６（ａ）は路上通信機２が自動車Ｃの上方に位置している場合（自動車Ｃが図１の領域Ｚ２に位置している場合）の信号の時間変化を微視的に示している。また、図６（ｂ）は路上通信機２が自動車Ｃの前方に位置している場合（自動車Ｃが図１の領域Ｚ１に位置している場合）の信号の時間変化を微視的に示している。
【００２６】
フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２は、それぞれ路上通信機２から送信される近赤外線の光ビーコンを太陽光などの外来光と共に受光し光電変換する。フォトダイオードＰＤ２による光電変換後の受光信号Ｓｈには、路上通信機２の光ビーコンに含まれるデータ信号分に加えて外来光の影響による所定レベルＳ０の直流分が重畳される。また、フォトダイオードＰＤ１による光電変換後の受光信号Ｓｌにも同様に、外来光の影響により所定レベルＳ１の直流分が重畳される。
【００２７】
主に太陽光が外来光としてフォトダイオードＰＤ１やＰＤ２に入射する場合、自動車Ｃが通信エリアＡ内を走行しているときには太陽光が略同一方向から入射することになる。この場合、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２は互いに指向性が異なるように配設されているため、重畳分の直流信号（所定レベルＳ０、Ｓ１）は互いに異なる値となる。
【００２８】
また、路上通信機２が自動車Ｃの前方（上前方）に位置する領域Ｚ１（図１参照）を自動車Ｃが走行しているときには、フォトダイオードＰＤ１に入射する光ビーコンの光量がフォトダイオードＰＤ２に入射する光ビーコンの光量に比較して多くなるため、図６（ｂ）に示すように、フォトダイオードＰＤ１の受光信号Ｓｌに含まれるデータ信号分（路上通信機２が送信する光変調信号の受光分）の振幅Ａ２は、フォトダイオードＰＤ２の受光信号Ｓｈに含まれるデータ信号分の振幅Ａ１に比較して大きくなる。
【００２９】
逆に、路上通信機２が自動車Ｃの上方に位置するような領域Ｚ２（図１参照）を自動車Ｃが走行しているときには、フォトダイオードＰＤ２に入射する光ビーコンの光量が、フォトダイオードＰＤ１に入射する光ビーコンの光量に比較して多くなるため、図６（ａ）に示すように、フォトダイオードＰＤ２の受光信号Ｓｈに含まれるデータ信号分の振幅Ａ３は、フォトダイオードＰＤ１の受光信号Ｓｌに含まれるデータ信号分の振幅Ａ４に比較して大きくなる。
【００３０】
この後、加算回路５が受光信号Ｓｈおよび受光信号Ｓｌを加算して信号Ｓ＋（図５参照）を得る。この場合、路上通信機２が上方に位置している場合と前方に位置している場合とでは、ほぼ同一の振幅となるデータ信号成分を得る（図６（ａ）および図６（ｂ）のＳ＋参照）。
【００３１】
同時に、減算回路４が受光信号Ｓｈから受光信号Ｓｌを減算して信号Ｓ−（図５参照）を得る。すると、路上通信機２が上方に位置している場合と前方に位置している場合とでは、同一の振幅で互いに逆位相となるデータ信号成分を得る（図６（ａ）および図６（ｂ）のＳ−参照）。
【００３２】
同期検波回路８が減算回路４の出力信号を同期検波するが、このとき、受光信号Ｓｈに含まれるデータ信号分の振幅が受光信号Ｓｌに含まれるデータ信号分の振幅よりも大きいときには正の信号を出力する。
【００３３】
逆に、受光信号Ｓｌに含まれるデータ信号分の振幅が受光信号Ｓｈに含まれるデータ信号分の振幅よりも大きいときには負の信号を出力する。その後、コンパレータ９が、これらの出力信号を０と比較することでハイ信号、またはロウ信号のデジタル信号Ｂａをマイコン３に出力する（図６（ａ）および図６（ｂ）の信号Ｂａ参照）。
【００３４】
すなわち、自動車Ｃが通信エリアＡ内を走行すると、減算回路４の出力信号Ｓ−の振幅が基準位置で反転し、図８に示すように、同期検波回路８の出力信号Ｓａが基準位置で反転する。図８に示すように、この反転タイミングにおいて車速パルスＢｎのカウント値ｉを検出することで、通信エリアＡ内の基準位置を特定できる。この場合、データ信号成分を抽出して検出できるため、外来光の影響を受けることなく走行位置を特定できる。
【００３５】
尚、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２による光の検出方向は、受光系回路を構成する素子の誤差の影響で誤差を生じることがある。また、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２による光の検出方向に誤差を生じなくても、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の車室内取付位置（路面からの高さや自動車Ｃの車室内の前後方向取付位置）による誤差も発生する。このような場合、基準位置の特定に誤差を生じることがある。
【００３６】
このような誤差を低減するため、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光指向性角度を調整可能に構成すると良い。具体的には、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の取付機構を設けて取付角度を調整すると良い。また、減算回路４や加算回路５による受光信号の加減算率（和信号または差信号の振幅に相当：フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光感度）を調整可能に構成しても良い。また、マイコン３が、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の自動車Ｃ内における取付位置を記憶するように構成し、当該取付位置に応じて検出方向誤差の補正や基準位置特定誤差の補正を行うようにしても良い。このようにすることで、検出方向誤差を補正でき、正確に位置特定できる。
【００３７】
以下、具体的な適用例について図１、図７を参照して説明する。
図７は、マイコンの動作を概略的なフローチャートにより示している。
この図７に示すように、マイコン３は起動されるとカウンタＣｎを０とすると共に、フラグＦｂ、Ｆｌを０として設定して初期化し（ステップＳ０）、外部割込みを待機する。カウンタＣｎは車速を検出するために設けられるカウンタである。また、フラグＦｂは、コンパレータ９の出力デジタル信号Ｂａの立ち上がり検出フラグを示しており、フラグＦｌは、データＤの入力検出フラグを示している。外部割込みは、車速センサ１１の信号Ｂｎの立ち上がりや、コンパレータ９の出力信号Ｂａの立ち上がりや、データＤのマイコン３に対する入力に応じて発生する。
【００３８】
自動車Ｃが道路を走行すると約４００［ｍｍ］進む毎に車速パルス信号Ｂｎが立ち上がる。マイコン３は、この車速パルス信号Ｂｎの立ち上がりを検出したときには、以下のステップＳ２〜Ｓ７の処理を実行する。マイコン３は車速パルス信号Ｂｎの立ち上がりを検出するとカウンタＣｎをインクリメントし（ステップＳ２）、フラグＦｂ、Ｆｌの状態を確認する（ステップＳ３）。マイコン３は、フラグＦｂ、Ｆｌが共に１に設定されている場合にはステップＳ４〜Ｓ７の処理を行うが、この条件を満たさない場合には外部割込みルーチンを抜けて通常処理を行う。
【００３９】
他方、マイコン３は、ステップＳ１において、コンパレータ９の出力信号Ｂａの立ち上がりを検出することで外部割込みを発生したときには、フラグＦｂに１をセットすると共にこのときのカウンタＣｎの値を位置対応カウンタ値Ｐｂにセットする（ステップＳ８）。位置対応カウンタ値Ｐｂは、基準位置（図１参照）を示すカウンタ値である。
【００４０】
また、マイコン３は、データ検出回路１０からデータＤを入力検出することで外部割込みが発生したときには距離Ｌを入力設定し、フラグＦｌに１をセットする（ステップＳ９）。距離Ｌは、データＤに含まれる内容であると共に、道路に設置される個別の路上通信機２毎に異なる値であり、例えばデータＤに含まれる進行方向Ｓの道路情報の中で危険の伴う場所までの距離をあらわしている。この距離Ｌは、例えば図１に示すように、一旦停止「止まれ」を示す標識Ｔの存在位置までの距離を表している。
【００４１】
前述したように、マイコン３は、フラグＦｂ、Ｆｌが共に１にセットされていることを条件としてステップＳ４〜Ｓ７の処理を行う。マイコン３は、ステップＳ４において、位置検出カウンタ値Ｐｂと、距離Ｌと、車速センサ１１の車速パルスの周期を計測することにより得られた車速情報とに基づいて警告位置対応カウンタ値Ｐｗを算出する（ステップＳ４）。この警告位置対応カウンタ値Ｐｗは、一旦停止標識「止まれ」の手前地点で警告表示を行う地点（距離ＬＯ（図１参照）だけ離間した地点）に対応した車速パルスのカウント値に相当するものである。
【００４２】
マイコン３は、ステップＳ５において、車速パルスのカウンタＣｎが警告位置対応カウンタ値Ｐｗ以上となり自動車Ｃが距離ＬＯ以上走行したと特定したことを条件として警告位置として特定し、表示器１２の表示画面１２ａに対し警告表示制御を開始する（ステップＳ６）。実際には、マイコン３は距離ＬＯ（＜Ｌ：図１参照）を走行したときに表示器１２の表示画面１２ａに警告表示制御を行う。警告表示が一旦開始されれば、再度表示制御を開始する必要はないため、マイコン３はフラグＦｂ、Ｆｌを共に０にセットする（ステップＳ７）。この表示制御は所定時間（例えば３秒間）保持される。自動車Ｃの搭乗者は、自動車Ｃが距離ＬＯを走行した時点において一旦停止標識Ｔが進行方向Ｓに存在することを確認できる。これにより、一旦停止を促すことができ安全性が向上する。
【００４３】
本実施形態によれば、互いに異なる指向性特性を有するように配設されたフォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２が受光した受光信号に含まれるデータ信号成分の大小に応じて路上通信機２の方向（路上通信機２からの受光方向）を検出するため、たとえ太陽光などの外乱光が入射するようなことがあっても路上通信機２の方向を正確に検出できる。
【００４４】
また、車速パルスを利用し自動車Ｃの走行距離を特定することにより警告位置（表示制御位置：移動体位置に相当）を特定するため、自動車Ｃの例えば移動中の位置を正確に特定できる。フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２による受光信号ＳｈおよびＳｌの和信号、差信号を算出することによって受光信号に含まれるデータ信号Ｄを抽出するため、データ信号Ｄを簡単に抽出できる。
【００４５】
同期検波回路８が、フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光信号から抽出したデータ信号成分Ｂｄによって同期検波するため、角度検出用および位置特定用の正負の直流信号を取得しやすくなり、データ信号成分の大小をより正確に検出できるようになり、路上通信機２の方向を正確に検出できる。
【００４６】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示す変形もしくは拡張が可能である。
【００４７】
投光機器は、路側通信機（ＶＩＣＳ光ビーコン送信機）に限らず、他の光通信用投光機器でも良い。
信号Ｓａがゼロクロスした時点で仰角を特定するようにしたが、信号Ｓａのアナログ値を検出して仰角を特定すれば通信エリアＡ内の何れの位置を自動車Ｃが走行しているかを特定できる。
移動体は、自動車に限らず、他の車両（例えばオートバイ、自転車）や歩行者も含む。
自動車（車両）等に搭載された移動体用の電子機器に限らず、固定設置された機器にも適用できる。
【００４８】
移動体の移動速度を車速パルスによって車速情報として検出したが、移動体の移動速度を他の方法で検出するようにしても良い。
車両内で走行位置を特定する自車位置特定装置に限らず、外部で車両走行位置を特定する装置に適用しても良い。走行位置を特定することに限らず、投光機器からの光の受光方向を検出する装置に適用しても良い。
フォトダイオードに代えてフォトトランジスタ等の他の受光手段を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動体の位置特定の流れを模式的に示す説明図
【図２】装置の外観を示す図
【図３】路上通信機および装置の通信形態を示す図
【図４】受光手段の設置態様を概略的に示す断面図
【図５】装置の電気的構成を概略的に示すブロック図
【図６】（ａ）（ｂ）は時間的変化に応じた各信号波形を示す図（その１、その２）
【図７】動作を概略的に示すフローチャート
【図８】時間的変化に応じた各信号波形を示す図（その３）
【符号の説明】
【００５０】
図面中、１はＶＩＣＳ車載器（方向検出装置、移動体位置特定装置）、２は路側通信機、３はマイコン（走行距離特定手段、検出手段）、ＰＤ１，ＰＤ２はフォトダイオード（受光器、受光手段）、Ｃは自動車（移動体）を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる指向性特性を有するように配設され屋外に設けられた投光機器からの投光信号をそれぞれ受光する複数の受光手段と、
前記複数の受光手段がそれぞれ受光した受光信号に含まれるデータ信号成分の大小に応じて前記投光機器の方向を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする方向検出装置。
【請求項２】
前記複数の受光手段は、２つの受光器からなることを特徴とする請求項１記載の方向検出装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記複数の受光手段による受光信号の和信号または差信号を算出することに基づいて前記受光信号に含まれるデータ信号成分を抽出することを特徴とする請求項１または２記載の方向検出装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記受光信号からデータ信号成分を抽出し当該データ信号成分によって同期検波することにより方向を検出することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の方向検出装置。
【請求項５】
互いに異なる指向性特性を有するように配設され路側通信機からの投光信号をそれぞれ受光する複数の受光手段と、
前記複数の受光手段がそれぞれ受光した受光信号に含まれるデータ信号成分の大小を検出する検出手段と、
前記移動体の走行距離を特定する走行距離特定手段とを備えたことを特徴とする移動体位置特定装置。
【請求項６】
前記複数の受光手段は、第１および第２受光器からなることを特徴とする請求項５記載の移動体位置特定装置。
【請求項７】
前記路側通信機は、移動体の進行方向上方に配設され前記移動体の進行方向とは逆方向側で且つ当該移動体の通過領域に向けてデータ信号を光変調信号により送信するように構成され、
前記複数の受光手段は、移動体の進行方向側に高指向性特性を有するように配設された第１受光器と、前記第１受光器の指向性特性よりも移動体の上方側に高指向性特性を有するように配設された第２受光器とを備え、
前記検出手段は、前記第１および第２の受光器の受光信号に含まれるデータ信号成分の大小を検出することを特徴とする請求項５または６記載の移動体位置特定装置。
【請求項８】
前記検出手段は、前記複数の受光手段の受光信号の和信号または差信号を算出することに基づいて前記受光信号に含まれるデータ信号成分を抽出し当該データ信号成分の大小を検出することを特徴とする請求項５ないし７の何れかに記載の移動体位置特定装置。
【請求項９】
前記検出手段は、前記受光信号からデータ信号成分を抽出し当該抽出したデータ信号成分によって同期検波することによりデータ信号成分の大小を検出することを特徴とする請求項５ないし８の何れかに記載の移動体位置特定装置。
【請求項１】
互いに異なる指向性特性を有するように配設され屋外に設けられた投光機器からの投光信号をそれぞれ受光する複数の受光手段と、
前記複数の受光手段がそれぞれ受光した受光信号に含まれるデータ信号成分の大小に応じて前記投光機器の方向を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする方向検出装置。
【請求項２】
前記複数の受光手段は、２つの受光器からなることを特徴とする請求項１記載の方向検出装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記複数の受光手段による受光信号の和信号または差信号を算出することに基づいて前記受光信号に含まれるデータ信号成分を抽出することを特徴とする請求項１または２記載の方向検出装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記受光信号からデータ信号成分を抽出し当該データ信号成分によって同期検波することにより方向を検出することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の方向検出装置。
【請求項５】
互いに異なる指向性特性を有するように配設され路側通信機からの投光信号をそれぞれ受光する複数の受光手段と、
前記複数の受光手段がそれぞれ受光した受光信号に含まれるデータ信号成分の大小を検出する検出手段と、
前記移動体の走行距離を特定する走行距離特定手段とを備えたことを特徴とする移動体位置特定装置。
【請求項６】
前記複数の受光手段は、第１および第２受光器からなることを特徴とする請求項５記載の移動体位置特定装置。
【請求項７】
前記路側通信機は、移動体の進行方向上方に配設され前記移動体の進行方向とは逆方向側で且つ当該移動体の通過領域に向けてデータ信号を光変調信号により送信するように構成され、
前記複数の受光手段は、移動体の進行方向側に高指向性特性を有するように配設された第１受光器と、前記第１受光器の指向性特性よりも移動体の上方側に高指向性特性を有するように配設された第２受光器とを備え、
前記検出手段は、前記第１および第２の受光器の受光信号に含まれるデータ信号成分の大小を検出することを特徴とする請求項５または６記載の移動体位置特定装置。
【請求項８】
前記検出手段は、前記複数の受光手段の受光信号の和信号または差信号を算出することに基づいて前記受光信号に含まれるデータ信号成分を抽出し当該データ信号成分の大小を検出することを特徴とする請求項５ないし７の何れかに記載の移動体位置特定装置。
【請求項９】
前記検出手段は、前記受光信号からデータ信号成分を抽出し当該抽出したデータ信号成分によって同期検波することによりデータ信号成分の大小を検出することを特徴とする請求項５ないし８の何れかに記載の移動体位置特定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−６４５４６（Ｐ２００８−６４５４６Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４１５２２（Ｐ２００６−２４１５２２）
【出願日】平成１８年９月６日（２００６．９．６）
【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】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月６日（２００６．９．６）
【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】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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