JP3361238B2

JP3361238B2 - ビーコン送受信システム

Info

Publication number: JP3361238B2
Application number: JP24273896A
Authority: JP
Inventors: 泰宮川; 正盛徳田; 薫岡部
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 2003-01-07
Anticipated expiration: 2016-09-13
Also published as: JPH1091894A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光あるいは電波を
用いて、画像、音声、あるいは文字等の情報を伝達する
ビーコン送受信システムに係り、特に光ビーコンと電波
ビーコンの双方の通信メディアでのビーコン送受信シス
テム、および当該システムに用いられるビーコン端末装
置に係る。

【０００２】

【従来の技術】現在の交通事情において、慢性的な交通
渋滞など道路状況の悪化が社会問題となっており、これ
を解消する手段としてＶＩＣＳ（ＶｅｈｉｃｌｅＩｎ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎＳｙｓｔｅｍ）が提案され、１９９６年４月に実
用化された。このシステムは光ビーコン、電波ビーコ
ン、ＦＭ多重の３つの通信メディアからなっている。こ
れによって、ユーザーは渋滞を避けたルートを自分で判
断して通ることができ、安全かつ円滑に目的地に到達る
ことが可能となる。

【０００３】そして、このようなビーコン送受信システ
ムにおいて、光ビーコンと電波ビーコンを同時に受信可
能としているＶＩＣＳ端末装置では、光および電波の通
信エリアが重複する場合、特開平７−２８７７９９号に
記載のように、道路上に設置されているインフラ側の光
および電波ビーコン基地局が、地図上で同じ位置に設置
された場合は、ある選択基準を設けて、その選択基準を
もとに通信メディアを選択して利用することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなビーコン送受信システムにおいては、両方のメディ
アの選択のために常時、光ビーコン、電波ビーコンの両
方を受信していなければならず、その結果、ビーコン端
末装置の情報処理速度が遅くなったり、消費電力が余計
にかかったり、誤った信号を受信してしまう事がある。

【０００５】そこで、本発明は、使用する通信メディア
の選択を素早く行い、使用する可能性のない通信メディ
アの受信部の電力供給を停止することで、処理速度が早
く、かつ低消費電力で、また正確な情報のみを受信でき
るビーコン送受信システム、および当該システムに用い
られるビーコン端末装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光ビーコン信号を介して情報を送出する
複数の光ビーコン基地局と、電波ビーコン信号を介して
情報を送出する複数の電波ビーコン基地局と、上記複数
の光ビーコン基地局および上記複数の電波ビーコン基地
局からのビーコン信号をそれぞれ受信して、これら信号
に含まれる情報を得るビーコン端末装置を含むビーコン
送受信システムにおいて、前記ビーコン端末装置は、前
記光ビーコン信号を受発光素子により受信しかつ送信す
る光信号送受信部と、前記電波ビーコン信号を受信アン
テナにより受信する電波信号受信部と、前記それぞれの
受信部からの信号を受け該信号を取捨選択する制御部
と、前記それぞれの受信部と制御部との間に配置された
切換部とにより構成され、前記制御部が、時間計測手段
を有し、前記時間計測手段によって得られた情報によ
り、受信するビーコン種類を選択受信し、かつ選択され
ないビーコンの電力供給を止める手段を備えたことを特
徴とする。

【０００７】また、本発明は、複数の光ビーコン基地局
および複数の電波ビーコン基地局からのビーコン信号を
それぞれ受信して、これら信号に含まれる情報を得るビ
ーコン端末装置において、前記光ビーコン信号を受信す
る光信号受信部と、前記電波ビーコン信号を受信する電
波信号受信部と、前記それぞれの受信部からの信号を受
け該信号を取捨選択する制御部と、前記それぞれの受信
部と制御部との間に配置された切換部とを備える一方、
前記制御部が、時間計測手段を有し、前記時間計測手段
によって得られた情報により、受信するビーコン種類を
選択受信し、かつ選択されないビーコンの電力供給を止
める手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施形態を詳細に説明する。最初に、本発明を適用したビ
ーコン送受信システムの一実施形態を説明する。図１
に、本実施形態の構成ブロック図を示す。本実施形態
は、外部通信路１に接続された光ビーコン基地局３と、
外部通信路２に接続された電波ビーコン基地局４と、移
動体１１を含む。ここで、ビーコン基地局とは路上、ま
たは道路付近に設置された電波、光の各々のビーコン送
受信機のことを指す。光ビーコン基地局３は、制御部７
と、送受信部８と、光受発光素子５を含む。電波ビーコ
ン基地局４は制御部９と、送信部１０と、送信アンテナ
６を含む。光、電波各ビーコン基地局は、外部通信路
１、２から送信されてきた渋滞、交通規制等の動的情報
と、各ビーコン番号、道路情報等の固定情報を受発光素
子５、送信アンテナ６を通じて移動体１１に送信する。

【００１５】移動体の内部処理行程の一例を図２を用い
て説明する。図１に示す移動体１１は、移動体１１内に
備えた受発光素子１２で光信号を受け、光信号送受信部
１５を通じて制御部１４に送る。また、移動体１１内に
備えた受信アンテナ１３で電波信号を受け、電波信号受
信部１６を通じて制御部１４に送る。制御部１４では、
信号を選択して取り込む。制御部１４と各受信部の間に
は、切換部２０を配し、情報の取捨選択を制御部１４か
らの信号で行う。制御部１４は、さらに、光信号送受信
部１５や電波信号受信部１６からの信号を基に得た情報
のみならず、車速パルスなどの信号、または渋滞情報な
どの外部装置２２からの情報を受け、その信号情報をも
とに切換部２０を制御し、光信号送受信部１５と電波信
号受信部１６との電源ＯＮ−ＯＦＦなどを行う。

【００１６】現在、日本の道路に設定されているインフ
ラ側のビーコン基地局は、高速道路上では、電波ビーコ
ン基地局のみで、一般道では光ビーコン基地局のみであ
る。そこで、光ビーコンしか受信しない一般道上でも、
ビーコン端末装置が電波ビーコン信号を受信可能な場
合、または電波ビーコンしか受信しない高速道路上で
も、ビーコン端末装置が光ビーコン信号を受信可能な場
合、他方の通信メディアの情報は受信しないようにする
ことが必要である。なせならば、現在の走行道路情報が
各ビーコン信号内に含まれているため、間違った走行情
報を得る可能性があるからである。

【００１７】ここで、移動体が電波ビーコン受信や光ビ
ーコン受信の切換を行うため、本発明のビーコン送受信
システムでは、例えば以下の方法により、移動体が走行
道路の種類を認識する道路情報取得手段を制御部１４内
に有することにより、切換部２０を制御する。

【００１８】第１は、ビーコン基地局より提供された走
行道路情報に基づいて、認識する方法である。例え
ば、”現在位置は一般道上、現在位置以降は高速道路
上”という情報を含んだ電波を高速道路の入口のビーコ
ン基地局で移動体側のビーコン端末装置に送る。高速道
路上では、光ビーコンは存在せず、電波ビーコンのみな
ので高速道路入口のビーコン通過後は移動体側のビーコ
ン端末装置では電波ビーコンのみを受信する。そして、
高速の出口に設置された電波ビーコンからは”現在位置
は高速道路上、現在位置以降は一般道上”という情報を
含んだ電波を移動体側のビーコン端末装置に送るように
する。高速道路には必ず入口と出口が存在するので、上
記の方法によって移動体が現在どこを走行しているか認
識することが可能となる。また、高速道路の入口、出口
のみにではなく他の場所にあるビーコンや１つのみなら
ず幾つかの付近のビーコンの位置や種類などの情報を取
得することにより、現在の走行道路を認識することも可
能である。

【００１９】第２は走行道路情報の提供先として、移動
体のビーコンの本体に限らず、外部装置を用いるなどに
より、他のメディアからの情報を取得して、走行道路情
報を認識する方法である。他のメディアとは、例えばミ
ニＦＭ局や現在交通情報などを提供しているＡＭラジオ
（１６２０ＫＨｚ）等のことである。ミニＦＭ局の発す
る電波や、交通情報ラジオの電波に走行道路の情報を含
ませて高速道路、一般道路上の移動体に向けて送信する
方法である。

【００２０】第３は、移動体が移動体自身から得た情報
によって移動体の走行道路を認識する方法である。この
方法では、移動体の車速パルスなどから得られる走行情
報（速度、加速度）によって移動体の走行道路情報を認
識する。例えば、高速走行中の移動体は、加速度が非常
に小さい状態で走行している。一般道では、信号機や急
な曲がり角が点在するため、高速走行していることは少
ない。また、高速道路では制限速度が一般道よりも高い
ことが特徴もあるので、走行速度を基準に認識すること
も可能である。しかしながら、高速道路走行中の渋滞の
際は、走行速度が極端に落ちる。そのような場合でも、
ビーコン端末装置が直前に受けた位置情報や渋滞情報か
ら、渋滞の中に移動体自身が入っているかどうかを判断
できる。

【００２１】第４は、外部装置として、ＧＰＳシステム
を備えることにより、ＧＰＳ情報から情報を取得し、認
識する方法である。現在の位置を正確に知ることのでき
るＧＰＳ（例えば、ディファレンシャルＧＰＳ）が実現
した場合、この認識の方法も効果的である。

【００２２】次に、図２に示す光信号送受信部１５と電
波信号受信部１６について、詳しく説明する。光信号送
受信部１５（図２中）は、例えば、図３に示すような構
成を有する。すなわち、光信号送受信部１５は、光ビー
コン信号を受け入れる受光素子を備える受光部１０１
と、受光した光信号を増幅する増幅部１０２と、受光部
１０１からの信号の直流成分を通さないハイパスフィル
タ１０３と、ハイパスフィルタ１０３を通過した光信号
を増幅する増幅部１０４と、増幅した信号の波形を成形
して受信データとして制御部１４（図２中）へ出力する
波形成形部１０５と、受信された光信号の強度が予め定
めたレベルに達しているかどうか検出して、その結果を
制御部１４へ出力するレベル検出部１０６とを有する。
ここで、レベル検出部１０６は、車両が光ビーコン情報
を受信可能な領域にいるかどうかの判断のために設けら
れる。

【００２３】光信号送受信部１５は、さらに光ビーコン
信号を送出する発光素子を備える投光部１１２と、制御
部１４から入力される送信データに基づいて投光部１１
２を駆動して、光ビーコン信号を発生させる駆動部１１
１と、投光部１１２からの投光量を検出してフィードバ
ック制御により、光信号出力の調整を行う光出力調整部
１１３とを有する。ここで、駆動部１１１は、例えば投
光部１１２がＬＥＤである場合、このＬＥＤを発光させ
るためのスイッチング素子である。

【００２４】電波信号受信部１６（図２中）は、例え
ば、図４に示すような構成を有する。すなわち、電波信
号受信部１６は、電波ビーコン信号の受信アンテナ１３
と、アンテナ１３に接続され受信周波数以外の周波数を
通過させないバンドパスフィルタ３０２と、受信された
電波信号を増幅させる増幅部３０３と、増幅された電波
信号の周波数を中間周波数に変換する周波数変換部３０
４と、局部発振器３１３と、周波数変換された電波信号
を増幅する増幅部３０５とを有する。

【００２５】電波信号受信部１６は、さらに増幅部３０
５で増幅された信号を受け入れてＡＭ復調を行うＡＭ復
調部３０６と、ＡＭ復調された信号の不必要な周波数を
通さないバンドパスフィルタ３０７と、フィルタ３０７
を通過した信号波形を成形してＡＭ受信データとして制
御部１４へ出力する波形成形部３０８と、フィルタ３０
７からの信号を受け入れ、この信号に基づいて、ＡＭ信
号を安定に受信するための利得調整電圧を発生して増幅
器３０５へ出力すると共に、この電圧信号をキャリア検
出信号として制御部１４へ出力する振幅調整部３０９と
を有する。

【００２６】電波信号受信部１６は、さらに増幅部３０
５から出力される信号を受け入れて、その信号のＦＭ復
調を行うＦＭ復調部３１０と、ＦＭ復調された信号に含
まれる中間周波数成分を通さないためのローパスフィル
タ３１１と、フィルタ３１１を通過した信号波形を成形
して受信データとして制御部１４へ出力する波形成形部
３１２とを有する。

【００２７】次に、本発明によるビーコン送受信システ
ムによる、メイン処理の一実施形態について、図５のフ
ローチャートを用いて説明する。本実施形態のシステム
では、電源ＯＮ時には、光、電波両メディア受信モード
（ステップ（以下、Ｓと略す）１００１）で待機してい
る。ここで、本装置が制御部１４内に備えた道路情報取
得手段（Ｓ１００２）によって、移動体がこれから走行
する前方道路種類情報を取得（Ｓ１００３）する。前方
道路種類情報が一般道であるか、高速道であるかを判定
（Ｓ１００４）し、道路種類が一般道であった場合（Ｓ
１００４で一般道）、制御部１４より切換部２０に送ら
れた信号により、光ビーコン受信モード（Ｓ１００５）
に入り、電波ビーコン受信モードは電源ＯＦＦ状態にす
る。この後、再び情報取得手段（Ｓ１００２）に戻って
待機状態に入る。このように、片方の受信モードの電力
供給を止めることにより、ビーコンの誤動作を防止で
き、消費電力の低減をも行うことができる。

【００２８】また、取得した前方道路種類が高速道であ
った場合（Ｓ１００４で高速道）、制御部１４から切換
部２０に送られた信号により、そこから電波ビーコン受
信モード（Ｓ１００６）に入り、光ビーコン受信モード
は電源ＯＦＦ状態にする。この後、再び情報取得手段
（Ｓ１００２）に戻って待機状態に入る。

【００２９】図５に示す上記実施形態の中で、走行道路
を認識するための道路情報取得手段としては、前記第１
から第４に示すような方法が考えられるが、その中で
も、本願のビーコン送受信システムに最適な実施形態で
ある、道路情報取得手段としてビーコンを用いた処理例
を図６のフローチャートを用いて説明する。

【００３０】このフローでは、電源ＯＮ時には、光、電
波両メディア受信モード（Ｓ１１０１）で待機してい
る。ここで、本装置が光、または電波ビーコンを通過し
（Ｓ１１０２）、ビーコンから本実施形態を搭載した移
動体がこれから走行する前方道路種類情報を取得（Ｓ１
１０３）する。前方道路の種類が一般道であるか、高
速道であるかを判定（Ｓ１１０４）し、道路種類が一般
道であったとき（Ｓ１１０４で一般道）は、本装置は、
光ビーコン受信モード（Ｓ１１０５）に入る。この後、
新たなビーコンを通過するまで光ビーコン受信モードを
継続する。取得した前方道路種類が高速道であった場合
（Ｓ１１０４で高速道）は、そこから電波ビーコン受信
モード（Ｓ１１０６）に入り、この後、新たなビーコン
を通過するまで電波ビーコン受信モードを継続する。

【００３１】このほか、例えば、“高速道路走行中は電
波ビーコンのみ受信、一般道走行中は両メディア受信可
能”、といった具合に両メディア受信可能なビーコンシ
ステムがインフラ側で整備された場合、高速道、一般道
のどちらか一方を走行中は、両メディア受信モードに
し、他方を走行中は片メディア受信モードにすることも
考えられる。この内、高速道路走行中のみ片メディア受
信（電波受信モード）、一般道走行中は両メディア受信
モードという場合のフローチャートを図７に示す。図
７では、電源ＯＮ時には、光、電波両メディア受信モー
ド（Ｓ１２０１）で待機している。ここで、本装置が
光、または電波ビーコンを通過し（Ｓ１２０２）、ビー
コンから本実施形態を搭載した移動体がこれから走行す
る前方道路種類情報を取得（Ｓ１２０３）する。前方道
路の種類が一般道であるか、高速道であるかを判定（Ｓ
１２０４）し、前方道路種類が高速道であったとき（Ｓ
１２０４で一般道）は、本装置は、電波ビーコン受信モ
ード（Ｓ１２０５）に入る。この後、新たなビーコンを
通過するまで電波ビーコン受信モードに入る。新たなビ
ーコンを通過（Ｓ１２０６）して、そこで路上ビーコン
から送られた前方道路情報が一般道であった場合（Ｓ１
２０７でｙ）は光、電波受信モード（Ｓ１２０１）に進
み、前方が高速道路であった場合（Ｓ１２０７でｎ）、
その後も電波ビーコン受信モード（Ｓ１２０５）を続
け、待機状態に入る。このような処理をすることによ
り、インフラ側の整備状況に応じたビーコン受信モード
の切換も可能となり、しかも片モード受信の場合、受信
しないモードの電力供給を止めることにより、消費電力
の低減も図ることが可能となる。

【００３２】次に、道路情報取得手段として、車速パル
ス等から移動体の速度、加速度等の走行情報を用い、そ
の情報から高速道か一般道かを認識して、受信メディア
を決定する方法の一実施形態を、図８〜図９の処理フロ
ーを用いて説明する。図８において、電源ＯＮ時には、
光、電波両メディア受信モード（Ｓ１３０１）で待機状
態にある。移動体が移動を開始すると、車速パルス等か
ら移動体の速度、加速度等を取得（Ｓ１３０２）し、取
得した速度、加速度等の走行情報から走行道路種類を判
断（Ｓ１３０３）し、判断結果が一般道であった場合は
光受信モード（Ｓ１３０４）、高速道であった場合は電
波受信モード（Ｓ１３０５）へ移る。その後、再びＳ１
３０２の、速度、加速度取得の段階に戻り、処理ループ
を繰り返す。

【００３３】図９について説明する。電源ＯＮ時には、
光、電波両メディア受信モード（Ｓ１４０１）で待機状
態にある。移動体が移動を開始すると、車速パルス等か
ら移動体の速度、加速度等を取得（Ｓ１４０２）し、取
得した速度、加速度等の走行情報から走行道路種類を判
断（Ｓ１４０３）し、判断結果が一般道であった場合は
光、電波受信モード（Ｓ１４０１）、高速道であった場
合は電波受信モード（Ｓ１４０４）へ移る。その後、再
びＳ１４０２の、速度、加速度取得の段階に移り、ルー
プを繰り返す。上記図８や図９に示すような処理を行う
ことにより、移動体自身から得た情報により、走行道路
情報を簡単に取得でき、その情報により受信メディアモ
ードの選択が可能となる。

【００３４】次に、光、電波ビーコン受信モードの切換
において、制御部１４内の道路情報取得手段により切換
部２０を制御するのではなく、制御部１４内の時間計測
手段により切換部２０を制御する実施形態について、図
１０の処理フローを用いて説明する。図１０において、
ビーコン通過までは図５と同じである。ビーコンを通過
（Ｓ１５０２）した後、通過したビーコンの種類が光ビ
ーコンの場合（Ｓ１５０３で光ビーコンと判断）は、光
受信モード（Ｓ１５０４）に入る。その後、光ビーコン
を通過（Ｓ１５０６）したかどうかを予め設定した時間
が経過（Ｓ１５０８）するまで続ける。一定時間が経過
すると、今度は光、電波両受信モード（Ｓ１５０１）に
戻る。Ｓ１５０６で、一定時間内に新たなビーコンを通
過（Ｓ１５０６でｙ）した場合は、通過したビーコン種
類の判別（Ｓ１５０３）に戻る。

【００３５】ビーコン種類判別（Ｓ１５０３）でそのビ
ーコンが電波ビーコンと判別されたときは電波受信モー
ド（Ｓ１５０５）に入る。その後、電波ビーコンを通過
（Ｓ１５０７）したかどうかを予め設定した時間が経過
（Ｓ１５０９）するまで続ける。一定時間が経過する
と、今度は光、電波両受信モード（Ｓ１５０１）に戻
る。Ｓ１５０７で、一定時間内に新たなビーコンを通過
（Ｓ１５０７でｙ）した場合は、通過したビーコン種類
の判別（Ｓ１５０３）に戻る。ここで、Ｓ１５０６、Ｓ
１５０７は無くても構わない。予め設定した一定時間経
過まではしばらく同じモードで待機するという方法であ
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、不必要な情報を得ない
ことにより、誤った道路情報を受信することのないビー
コン端末装置が実現可能となる。

【００３７】また、本発明によれば、不必要なメディア
の情報を得ないことにより、処理速度の早いビーコン端
末装置が実現可能となる。

【００３８】また、本発明によれば、不必要なメディア
の機器の電源を切ることにより、ビーコン端末装置の低
消費電力化が実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ビーコン基地局およびビーコン端末装置の構成
概略図である。

【図２】ビーコン端末装置のブロック構成図である。

【図３】図２の実施形態における光信号送受信部の構成
の一例を示すブロック図である。

【図４】図２の実施形態における電波信号受信部の構成
の一例を示すブロック図である。

【図５】実施形態におけるメイン処理を示すフローチャ
ートである。

【図６】道路情報取得手段としてビーコンを用いた場合
の処理を示すフローチャートである。

【図７】他の実施形態における処理を示すフローチャー
トである。

【図８】道路情報取得手段として移動体から情報を用い
た場合の処理を示すフローチャートである。

【図９】道路情報取得手段として移動体から情報を用い
た場合の他の実施形態の処理を示すフローチャートであ
る。

【図１０】時間計測手段を用いた場合の処理を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１、２外部通信路３光ビーコン基地局４電波ビーコン基地局５、１２受発光素子６送信アンテナ７、９、１４制御部８送受信部１０送信部１１移動体１３受信アンテナ１５光信号送受信部１６電波信号受信部１７ビーコン端末装置２０切換部２２外部装置１０１受光部１０２、１０４、３０３、３０５増幅部１０３、３０２、３０７、３１１フィルタ１０５、３０８、３１２波形成形部１０６レベル検出部１１１駆動部１１２投光部１１３光出力調整３０４周波数変換部３０６ＡＭ復調部３０９振幅調整部３１０ＦＭ復調部３１３局部発振器

フロントページの続き (56)参考文献特開平７−282390（ＪＰ，Ａ) 特開平６−251289（ＪＰ，Ａ) 特開平６−224804（ＪＰ，Ａ) 特開平９−116447（ＪＰ，Ａ) 特開平９−180092（ＪＰ，Ａ) 特開平９−251597（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/09 - 1/137 H04B 7/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビーコン信号を介して情報を送出する
複数の光ビーコン基地局と、電波ビーコン信号を介して
情報を送出する複数の電波ビーコン基地局と、上記複数
の光ビーコン基地局および上記複数の電波ビーコン基地
局からのビーコン信号をそれぞれ受信して、これら信号
に含まれる情報を得るビーコン端末装置を含むビーコン
送受信システムにおいて、前記ビーコン端末装置は、前記光ビーコン信号を受発光
素子により受信しかつ送信する光信号送受信部と、前記
電波ビーコン信号を受信アンテナにより受信する電波信
号受信部と、前記それぞれの受信部からの信号を受け該
信号を取捨選択する制御部と、前記それぞれの受信部と
制御部との間に配置された切換部とにより構成され、前記制御部が、時間計測手段を有し、前記時間計測手段
によって得られた情報により、受信するビーコン種類を
選択受信し、かつ選択されないビーコンの電力供給を止
める手段を備えたことを特徴とするビーコン送受信シス
テム。
【請求項２】複数の光ビーコン基地局および複数の電
波ビーコン基地局からのビーコン信号をそれぞれ受信し
て、これら信号に含まれる情報を得るビーコン端末装置
において、前記光ビーコン信号を受信する光信号受信部と、前記電波ビーコン信号を受信する電波信号受信部と、前記それぞれの受信部からの信号を受け該信号を取捨選
択する制御部と、前記それぞれの受信部と制御部との間に配置された切換
部とを備える一方、前記制御部は、時間計測手段を有し、前記時間計測手段
によって得られた情報により、受信するビーコン種類を
選択受信し、かつ選択されないビーコンの電力供給を止
める手段を備えたことを特徴とするビーコン端末装置。