JP2017092879A - Optical beacon - Google Patents

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幸治 葉山
Koji Hayama
幸治 葉山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent reflection light of downlink light from disturbing uplink communication at another lane.SOLUTION: An optical beacon according to one aspect of the present invention performs radio communication with an on-vehicle device of a travelling vehicle by using an optical signal. The optical beacon comprises: beacon heads installed on lanes included in a road; and a beacon controller for causing each of the beacon heads to transmit downlink light. The amount of downlink arrival light at a reference position located outside the lanes at a reference plane at a prescribed height from a road surface is set to a prescribed value or less.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンに関する。   The present invention relates to an optical beacon that performs wireless communication using an optical signal with an in-vehicle device of a traveling vehicle.

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:(財)道路交通情報通信システムセンターの登録商標)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、車載機との双方向通信が可能である。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る。
As a traffic information service using a road-to-vehicle communication system, so-called VICS (Vehicle Information and Communication System: registered trademark of Road Traffic Information Communication System Center) using optical beacons, radio beacons or FM multiplex broadcasting has already been developed. ing.
Among these, the optical beacon employs optical communication using near infrared rays as a communication medium, and is capable of bidirectional communication with the in-vehicle device. Specifically, uplink information including travel time information between beacons held by the vehicle is transmitted from the in-vehicle device to the infrastructure-side optical beacon.

逆に、光ビーコンからは、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車載機に送信される(例えば、特許文献1参照)。
このため、光ビーコンは、車載機との間で光信号を投受光する投受光器(以下、「ビーコンヘッド」ともいう。)を車線ごとに備えている。各ビーコンヘッドの筐体内には、ダウンリンク光を道路に向けて送出する発光素子と、車載機が送出したアップリンク光を受信する受光素子とを有する光通信用の送受信ユニットが搭載されている。
Conversely, downlink information including traffic jam information, section travel time information, event regulation information, lane notification information, and the like is transmitted from the optical beacon to the in-vehicle device (see, for example, Patent Document 1).
For this reason, the optical beacon includes a light projecting / receiving device (hereinafter also referred to as a “beacon head”) that projects and receives an optical signal with the vehicle-mounted device for each lane. In each beacon head casing, there is mounted a transmission / reception unit for optical communication having a light emitting element for transmitting downlink light toward the road and a light receiving element for receiving uplink light transmitted by the vehicle-mounted device. .

特開2005−268925号公報JP 2005-268925 A

複数の車線ごとにビーコンヘッドを設置する光ビーコンでは、ある車線(以下、「第1車線」とする。)のビーコンヘッドからのダウンリンク光の反射光が、他の車線(以下、「第2車線」とする。)のビーコンヘッドに到達することがある。
この場合、第2車線のビーコンヘッドが、第2車線を通行する車両が送信したアップリンク光を反射光の影響によって受信できなくなり、第2車線におけるアップリンク通信が阻害される可能性がある。
In an optical beacon in which a beacon head is installed for each of a plurality of lanes, reflected light of downlink light from a beacon head of a certain lane (hereinafter referred to as “first lane”) is reflected in another lane (hereinafter referred to as “second lane”). May reach the beacon head.
In this case, the beacon head in the second lane cannot receive the uplink light transmitted by the vehicle traveling in the second lane due to the influence of the reflected light, and uplink communication in the second lane may be hindered.

特に、アップリンク光の伝送速度が高低2種類である「高速化光ビーコン」の場合は、高速の上りフレームの伝送速度(256kbit/s)が、低速の上りフレームの伝送速度(64kbit/s)に比べて、ダウンリンク光の伝送速度(1024kbit/s)に近い。
このため、高速の上りフレームは、低速の上りフレームに比べて他の車線からのダウンリンク光の反射光の影響をうけ易く、上述の課題がよりいっそう顕著となる。
In particular, in the case of a “high-speed optical beacon” that has two types of uplink optical transmission rates, the high-speed uplink frame transmission rate (256 kbit / s) is the low-speed uplink frame transmission rate (64 kbit / s). Compared to the transmission speed of the downlink light (1024 kbit / s).
For this reason, the high-speed uplink frame is more easily affected by the reflected light of the downlink light from other lanes than the low-speed uplink frame, and the above-described problem becomes even more remarkable.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、ダウンリンク光の反射光が他の車線におけるアップリンク通信を阻害するのを抑制することを目的とする。   In view of the conventional problems, an object of the present invention is to suppress the reflected light of downlink light from hindering uplink communication in other lanes.

(1) 本発明の一態様に係る光ビーコンは、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、道路面から所定高さの基準面における前記車線の外側に位置する基準位置でのダウンリンク到達光量が、所定値以下に設定されている。   (1) An optical beacon according to an aspect of the present invention is an optical beacon that performs wireless communication with an in-vehicle device of a running vehicle using an optical signal, the beacon head installed on a lane included in a road, A beacon controller that transmits a downlink light to a beacon head, and the amount of light reaching the downlink at a reference position located outside the lane on a reference surface at a predetermined height from the road surface is less than or equal to a predetermined value. Is set.

(2) 本発明の他の態様に係る光ビーコンは、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、道路面から所定高さの基準面における車両進行方向の所定位置において、ダウンリンク到達光量が基準値となる前記ビーコンヘッドを通る中心線からの道路幅方向の距離が、所定距離以下に設定されている。   (2) An optical beacon according to another aspect of the present invention is an optical beacon that performs wireless communication using an optical signal with an on-vehicle device of a running vehicle, and a beacon head installed on a lane included in a road; A beacon controller that transmits downlink light to the beacon head, wherein the beacon head has a reference light amount at a downlink reaching light amount at a predetermined position in a vehicle traveling direction on a reference surface having a predetermined height from the road surface. The distance in the road width direction from the center line passing through is set to be a predetermined distance or less.

(3) 本発明の他の態様に係る光ビーコンは、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、道路面から所定高さの基準面における車両進行方向の所定位置において、ダウンリンク到達光量が基準値となる前記ビーコンヘッドを通る中心線に対する道路幅方向の角度が、所定角度以下に設定されている。   (3) An optical beacon according to another aspect of the present invention is an optical beacon that performs wireless communication using an optical signal with an on-vehicle device of a traveling vehicle, and a beacon head installed on a lane included in a road; A beacon controller that transmits downlink light to the beacon head, wherein the beacon head has a reference light amount at a downlink reaching light amount at a predetermined position in a vehicle traveling direction on a reference surface having a predetermined height from the road surface. The angle in the road width direction with respect to the center line passing through is set to a predetermined angle or less.

本発明によれば、ダウンリンク光の反射光が他の車線におけるアップリンク通信を阻害するのを抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the reflected light of downlink light inhibits uplink communication in another lane.

路車間通信システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a road-vehicle communication system. 光ビーコンの設置部分を上から見た道路の平面図である。It is the top view of the road which looked at the installation part of an optical beacon from the top. 光ビーコンの通信領域と入射領域を示す道路の側面図である。It is a side view of the road which shows the communication area | region and incident area of an optical beacon. 上りフレーム(アップリンク情報)のフレーム構成図である。It is a frame block diagram of an uplink frame (uplink information). 下りフレーム(ダウンリンク情報)のフレーム構成図である。It is a frame block diagram of a downlink frame (downlink information). 従来の光ビーコンのダウンリンク領域の道路幅方向範囲を示す図である。It is a figure which shows the road width direction range of the downlink area | region of the conventional optical beacon. 本実施形態に係る光ビーコンのダウンリンク領域の道路幅方向範囲を示す図である。It is a figure which shows the road width direction range of the downlink area | region of the optical beacon which concerns on this embodiment. 車線から外れた基準位置の具体例を示す道路の平面図である。It is a top view of the road which shows the specific example of the reference position which deviated from the lane. 発光範囲の制限構造の具体例1を示す図である。It is a figure which shows the specific example 1 of the restriction | limiting structure of the light emission range. 発光範囲の制限構造の具体例2を示す図である。It is a figure which shows the specific example 2 of the restriction | limiting structure of the light emission range. 発光範囲の制限構造の具体例3を示す図である。It is a figure which shows the specific example 3 of the restriction | limiting structure of the light emission range. 発光範囲の制限構造の具体例4を示す図である。It is a figure which shows the specific example 4 of the restriction | limiting structure of the light emission range.

<本発明の実施形態の概要>
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1) 本実施形態の光ビーコンは、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、道路面から所定高さの基準面における前記車線の外側に位置する基準位置でのダウンリンク到達光量が、所定値以下に設定されている。
<Outline of Embodiment of the Present Invention>
Hereinafter, an outline of embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) The optical beacon according to the present embodiment is an optical beacon that performs wireless communication using an optical signal with an in-vehicle device of a running vehicle, and a beacon head installed on a lane included in a road, and the beacon head A beacon controller that transmits downlink light, and a downlink arrival light amount at a reference position located outside the lane on a reference plane having a predetermined height from a road surface is set to a predetermined value or less. Yes.

本実施形態の光ビーコンによれば、ダウンリンク到達光量に関する上記の「所定値」を適正な値に規定することにより、第1車線のビーコンヘッドから第2車線に到達するダウンリンク光の光量を低下させることができる。すなわち、ビーコンヘッドの道路幅方向の照射範囲を制限できる。
このため、第1車線のダウンリンク光の反射光が第2車線のビーコンヘッドに到達し難くなり、第2車線を通行する車両が送信したアップリンク光(特に高速の上りフレーム)を、第2車線のビーコンヘッドが受信できなくなる可能性を低減することができる。
According to the optical beacon of the present embodiment, the amount of downlink light reaching the second lane from the beacon head of the first lane is determined by defining the above “predetermined value” regarding the amount of light reaching the downlink to an appropriate value. Can be reduced. That is, the irradiation range of the beacon head in the road width direction can be limited.
For this reason, the reflected light of the downlink light in the first lane does not easily reach the beacon head in the second lane, and the uplink light (particularly the high-speed uplink frame) transmitted by the vehicle traveling in the second lane is The possibility that the beacon head in the lane cannot be received can be reduced.

(2) 他の観点から見た本実施形態の光ビーコンは、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、道路面から所定高さの基準面における車両進行方向の所定位置において、ダウンリンク到達光量が基準値となる前記ビーコンヘッドを通る中心線からの道路幅方向の距離が、所定距離以下に設定されている。   (2) The optical beacon according to the present embodiment viewed from another viewpoint is an optical beacon that performs wireless communication with an in-vehicle device of a traveling vehicle using an optical signal, and is installed on a lane included in a road. And a beacon controller that causes the beacon head to transmit downlink light, and at a predetermined position in a vehicle traveling direction on a reference plane at a predetermined height from the road surface, the amount of light reaching the downlink is a reference value. The distance in the road width direction from the center line passing through the beacon head is set to be a predetermined distance or less.

本実施形態の光ビーコンによれば、道路幅方向の距離に関する上記の「所定距離」を適正な値に規定することにより、第1車線のビーコンヘッドから第2車線に到達するダウンリンク光の光量を低下させることができる。すなわち、ビーコンヘッドの道路幅方向の照射範囲を制限できる。
このため、第1車線のダウンリンク光の反射光が第2車線のビーコンヘッドに到達し難くなり、第2車線を通行する車両が送信したアップリンク光(特に高速の上りフレーム)を、第2車線のビーコンヘッドが受信できなくなる可能性を低減することができる。
According to the optical beacon of the present embodiment, the amount of downlink light reaching the second lane from the beacon head of the first lane by defining the “predetermined distance” related to the distance in the road width direction to an appropriate value. Can be reduced. That is, the irradiation range of the beacon head in the road width direction can be limited.
For this reason, the reflected light of the downlink light in the first lane does not easily reach the beacon head in the second lane, and the uplink light (particularly the high-speed uplink frame) transmitted by the vehicle traveling in the second lane is The possibility that the beacon head in the lane cannot be received can be reduced.

(3) 他の観点から見た本実施形態の光ビーコンは、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、道路面から所定高さの基準面における車両進行方向の所定位置において、ダウンリンク到達光量が基準値となる前記ビーコンヘッドを通る中心線に対する道路幅方向の角度が、所定角度以下に設定されている。   (3) The optical beacon of this embodiment viewed from another viewpoint is an optical beacon that performs wireless communication with an on-vehicle device of a running vehicle using an optical signal, and is installed on a lane included in a road. And a beacon controller that causes the beacon head to transmit downlink light, and at a predetermined position in a vehicle traveling direction on a reference plane at a predetermined height from the road surface, the amount of light reaching the downlink is a reference value. The angle in the road width direction with respect to the center line passing through the beacon head is set to a predetermined angle or less.

本実施形態の光ビーコンによれば、道路幅方向の角度に関する上記の「所定角度」を適正な値に規定することにより、第1車線のビーコンヘッドから第2車線に到達するダウンリンク光の光量を低下させることができる。すなわち、ビーコンヘッドの道路幅方向の照射範囲を制限できる。
このため、第1車線のダウンリンク光の反射光が第2車線のビーコンヘッドに到達し難くなり、第2車線を通行する車両が送信したアップリンク光(特に高速の上りフレーム)を、第2車線のビーコンヘッドが受信できなくなる可能性を低減することができる。
According to the optical beacon of the present embodiment, the amount of downlink light reaching the second lane from the beacon head of the first lane by defining the “predetermined angle” related to the angle in the road width direction to an appropriate value. Can be reduced. That is, the irradiation range of the beacon head in the road width direction can be limited.
For this reason, the reflected light of the downlink light in the first lane does not easily reach the beacon head in the second lane, and the uplink light (particularly the high-speed uplink frame) transmitted by the vehicle traveling in the second lane is The possibility that the beacon head in the lane cannot be received can be reduced.

<本発明の実施形態の詳細>
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。
なお、本実施形態では、車載機2から光ビーコン4に向けて送出する上りフレームを「アップリンク情報」又は「アップリンク信号」という場合がある。
また、光ビーコン4から車載機2に向けて送出される下りフレームを「ダウンリンク情報」又は「ダウンリンク信号」という場合がある。
<Details of Embodiment of the Present Invention>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, an uplink frame transmitted from the in-vehicle device 2 toward the optical beacon 4 may be referred to as “uplink information” or “uplink signal”.
In addition, a downlink frame transmitted from the optical beacon 4 toward the in-vehicle device 2 may be referred to as “downlink information” or “downlink signal”.

〔システムの全体構成〕
図1は、本実施形態に係る路車間通信システムの概略構成を示すブロック図である。図2は、本実施形態の光ビーコン4の設置部分を上から見た道路Rの平面図である。
図1に示すように、本実施形態の路車間通信システムは、インフラ側の交通管制システム1と、道路Rを走行する車両20(図3参照)に搭載された車載機2とを備えている。
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a road-vehicle communication system according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view of the road R when the installation portion of the optical beacon 4 of this embodiment is viewed from above.
As shown in FIG. 1, the road-to-vehicle communication system of this embodiment includes an infrastructure-side traffic control system 1 and an in-vehicle device 2 mounted on a vehicle 20 (see FIG. 3) traveling on a road R. .

交通管制システム1は、交通管制室等に設けられた中央装置3と、道路Rの各所に多数設置された光ビーコン(光学式車両感知器)4とを備えている。光ビーコン4は、近赤外線を通信媒体とした光通信によって車載機2との間で無線通信を行うことができる。
光ビーコン4は、通信制御などを行うビーコン制御機(通信制御部)7と、このビーコン制御機7のセンサ用インタフェースに接続された複数(図1の例では4つ)のビーコンヘッド(投受光器)8とを有する。
The traffic control system 1 includes a central device 3 provided in a traffic control room or the like, and a large number of optical beacons (optical vehicle detectors) 4 installed at various locations on the road R. The optical beacon 4 can perform wireless communication with the in-vehicle device 2 by optical communication using near infrared as a communication medium.
The optical beacon 4 includes a beacon controller (communication controller) 7 that performs communication control and the like, and a plurality (four in the example of FIG. 1) of beacon heads (transmit / receive) connected to the sensor interface of the beacon controller 7. 8).

ビーコン制御機7は、インフラ側の通信部6に接続されており、通信部6は、電話回線等の通信回線5によって中央装置3と接続されている。
通信部6は、例えば、信号灯器の灯色を制御する交通信号制御機や、インフラ側における交通情報の中継処理を行う情報中継装置等より構成することができる。
The beacon controller 7 is connected to a communication unit 6 on the infrastructure side, and the communication unit 6 is connected to the central apparatus 3 by a communication line 5 such as a telephone line.
The communication unit 6 can be configured by, for example, a traffic signal controller that controls the color of a signal lamp, an information relay device that performs a relay process of traffic information on the infrastructure side, and the like.

本実施形態の光ビーコン4は、全二重通信方式を採用している。すなわち、ビーコン制御機7は、光通信用の発光ユニット13に対するダウンリンク方向の送信制御と、光通信用の受光ユニット14に対するアップリンク方向の受信制御を同時に行う。
これに対して、本実施形態の車載機2は、半二重通信方式を採用している。すなわち、後述の車載制御機21(図3参照)は、光送信部23に対するアップリンク方向の送信制御と、光受信部24に対するダウンリンク方向の受信制御とを同時には行わない。
The optical beacon 4 of this embodiment employs a full-duplex communication method. That is, the beacon controller 7 simultaneously performs transmission control in the downlink direction for the light emitting unit 13 for optical communication and reception control in the uplink direction for the light receiving unit 14 for optical communication.
On the other hand, the in-vehicle device 2 of the present embodiment employs a half-duplex communication method. That is, the below-described vehicle-mounted controller 21 (see FIG. 3) does not simultaneously perform uplink direction transmission control for the optical transmission unit 23 and downlink direction reception control for the optical reception unit 24.

〔光ビーコンの全体構成〕
光ビーコン4のビーコンヘッド8は、光通信用の送受信ユニット11(光送受信部)と、車両感知用のセンサユニット12とを筐体31内に備える(図1及び図3参照)。
このように、本実施形態の光ビーコン4では、1つビーコンヘッド8の筐体31に、光通信と車両感知のための各ユニット11,12をそれぞれ組み込むことにより、光通信機能と車両感知機能とを併有した構造となっている。
[Overall configuration of optical beacon]
The beacon head 8 of the optical beacon 4 includes a transmission / reception unit 11 (optical transmission / reception unit) for optical communication and a sensor unit 12 for vehicle detection in a housing 31 (see FIGS. 1 and 3).
As described above, in the optical beacon 4 of the present embodiment, the optical communication function and the vehicle detection function are obtained by incorporating the units 11 and 12 for optical communication and vehicle detection into the casing 31 of one beacon head 8, respectively. It has a structure with both.

光通信用の送受信ユニット11は、車載機2との間で光信号を無線で送受信する光トランシーバである。
図1に示すように、送受信ユニット11は、ダウンリンク光DO(図3参照)を送出する光通信用の発光ユニット13と、アップリンク光UO(図3参照)を受光して電気信号に変換する光通信用の受光ユニット14とを有する。
The optical communication transceiver unit 11 is an optical transceiver that wirelessly transmits and receives optical signals to and from the in-vehicle device 2.
As shown in FIG. 1, the transmission / reception unit 11 receives a light emitting unit 13 for optical communication that transmits a downlink light DO (see FIG. 3) and an uplink light UO (see FIG. 3) and converts them into electrical signals. And a light receiving unit 14 for optical communication.

光通信用の発光ユニット13(以下、「通信用発光ユニット13」ともいう。)は、ビーコン制御機7から送出される下りフレームを所定の伝送速度のシリアルな送信信号に変換する送信回路と、出力された送信信号をダウンリンク方向の光信号に変換する、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)からなる発光素子とを有する。
通信用発光ユニット13の発光素子は、近赤外線の光信号であるダウンリンク光DOを上流側に向かって斜め下方に送出する。
A light emitting unit 13 for optical communication (hereinafter also referred to as “communication light emitting unit 13”) includes a transmission circuit that converts a downstream frame transmitted from the beacon controller 7 into a serial transmission signal having a predetermined transmission rate; A light emitting element made of a light emitting diode (LED) that converts the output transmission signal into an optical signal in a downlink direction.
The light emitting element of the communication light emitting unit 13 sends the downlink light DO, which is a near infrared light signal, obliquely downward toward the upstream side.

光通信用の受光ユニット14(以下、「通信用受光ユニット14」ともいう。)は、フォトダイオード(PD:Photo Diode)等からなる受光素子と、この受光素子が出力する電気信号を増幅してデジタル信号を生成する受信回路とを有する。
通信用受光ユニット14の受光素子は、車載機2がビーコンヘッド8の手前で送出した近赤外線の光信号であるアップリンク光UOを受光して電気信号に変換する。通信用受光ユニット14の受信回路は、変換された電気信号から生成したデジタル信号をビーコン制御機7に送る。
The light receiving unit 14 for optical communication (hereinafter also referred to as “communication light receiving unit 14”) amplifies a light receiving element such as a photodiode (PD) and an electric signal output from the light receiving element. A receiving circuit for generating a digital signal.
The light receiving element of the communication light receiving unit 14 receives the uplink light UO, which is a near-infrared optical signal transmitted by the vehicle-mounted device 2 before the beacon head 8, and converts it into an electrical signal. The reception circuit of the communication light receiving unit 14 sends a digital signal generated from the converted electrical signal to the beacon controller 7.

センサユニット12は、ビーコンヘッド8のほぼ直下を通過する車両20の存在を非接触で感知するための光感知センサである。
図1に示すように、センサユニット12は、入射光IO(図3参照)を送出する車両感知用の発光ユニット15と、反射光RO(図3参照)を受光して電気信号に変換する車両感知用の受光ユニット16とを有する。
The sensor unit 12 is a light detection sensor for detecting the presence of the vehicle 20 passing almost directly below the beacon head 8 without contact.
As shown in FIG. 1, the sensor unit 12 includes a vehicle sensing light emitting unit 15 that transmits incident light IO (see FIG. 3), and a vehicle that receives reflected light RO (see FIG. 3) and converts it into an electrical signal. And a light receiving unit 16 for sensing.

車両感知用の発光ユニット15(以下、「感知用発光ユニット15」ともいう。)は、所定周期の光パルス信号である入射光IOを下方向に送出する。
車両感知用の受光ユニット16(以下、「感知用受光ユニット16」ともいう。)は、上記入射光IOの道路Rや車両20に対する反射光ROを受光し、受光した反射光ROを電気信号に変換してビーコン制御機7に送る。
The vehicle-sensing light-emitting unit 15 (hereinafter also referred to as “sensing light-emitting unit 15”) transmits incident light IO, which is an optical pulse signal having a predetermined cycle, downward.
The vehicle sensing light receiving unit 16 (hereinafter also referred to as “sensing sensing light receiving unit 16”) receives the reflected light RO of the incident light IO on the road R and the vehicle 20, and uses the received reflected light RO as an electrical signal. Convert and send to the beacon controller 7.

ビーコン制御機7は、信号処理部、CPU及びメモリなどを有するコンピュータ装置よりなり、中央装置3との通信や所定の通信インタフェース規格に従って車載機2と路車間通信を行う通信制御部としての機能と、車両20の感知制御部としての機能とを有する。
また、ビーコン制御機7は、通信制御や感知制御のためのコンピュータプログラムを記憶装置(図示せず)に格納しており、このプログラムをCPUが読み出して実行することにより、当該CPUが上記通信制御部及び感知制御部としての機能を実現する。
The beacon controller 7 includes a computer device having a signal processing unit, a CPU, a memory, and the like, and has a function as a communication control unit that performs communication with the central device 3 and communication between the in-vehicle device 2 and the vehicle according to a predetermined communication interface standard. And a function as a sensing control unit of the vehicle 20.
The beacon controller 7 stores a computer program for communication control and sensing control in a storage device (not shown), and the CPU reads out and executes the program so that the CPU performs the communication control. Functions as a control unit and a sensing control unit.

例えば、ビーコン制御機7は、車両IDの識別値(以下、「ID値」ともいう。)が未格納である車線通知情報を含むダウンリンク信号(第1の下りフレーム)や、所定の提供情報を含むダウンリンク信号(第1の下りフレーム)を通信用発光ユニット13に所定周期で常に送出させている。
ビーコン制御機7は、上記ダウンリンク信号の送出を継続しつつ、そのダウンリンク信号の受信を契機として車載機2が送信するであろう、ID値を含むアップリンク信号(上りフレーム)の受信の有無を判定している。
For example, the beacon controller 7 may include a downlink signal (first downlink frame) including lane notification information in which an identification value of a vehicle ID (hereinafter also referred to as “ID value”) is not stored, or predetermined provision information. Is transmitted to the communication light-emitting unit 13 at a predetermined cycle.
The beacon controller 7 continues to transmit the downlink signal, and receives the uplink signal (uplink frame) including the ID value that the vehicle-mounted device 2 will transmit when receiving the downlink signal. Judgment is made.

ビーコン制御機7は、通信用受光ユニット14によりアップリンク信号の受信を検出すると、そのアップリンク信号から抽出したID値と車線番号値を格納した車線通知情報と、当該車両20向けの提供情報とを生成し、生成した各情報を含む1又は複数のダウンリンク信号(第2の下りフレーム)を、通信用発光ユニット13に所定時間(例えば、250〜350ms)だけ送出させる。   When the beacon controller 7 detects the reception of the uplink signal by the communication light receiving unit 14, the lane notification information storing the ID value and the lane number value extracted from the uplink signal, the provision information for the vehicle 20, and And one or a plurality of downlink signals (second downlink frames) including the generated information are transmitted to the communication light emitting unit 13 for a predetermined time (for example, 250 to 350 ms).

そして、ビーコン制御機7は、上記所定時間が経過すると、ダウンリンク信号に含める提供情報の内容を元に戻して、次に到来する車両20の車載機2からのアップリンク信号の受信を待機する。
なお、ビーコン制御機7は、車両20の位置及び時刻などの走行軌跡よりなるプローブデータなどの、アップリンク信号に含まれる情報を中央装置3に転送する。
Then, when the predetermined time elapses, the beacon controller 7 restores the content of the provision information included in the downlink signal and waits for reception of the uplink signal from the in-vehicle device 2 of the vehicle 20 that comes next. .
Note that the beacon controller 7 transfers information included in the uplink signal, such as probe data including a travel locus such as the position and time of the vehicle 20, to the central device 3.

ビーコン制御機7は、所定波長の入射光IOを感知用発光ユニット15に一定の強度及びパルス周期で常に送出させており、感知用受光ユニット16が受光する反射光ROの受光強度が閾値以上か否かにより、車両20の存在を感知する。
すなわち、ビーコン制御機7は、感知用受光ユニット16において閾値以上の反射光ROの受光強度が検出された場合に、車両20の感知信号を生成し、その感知信号を中央装置3に送信する。なお、この閾値は固定値とは限らず、例えば、反射光ROの受光強度に応じた追従処理によって変動することもある。
The beacon controller 7 always sends the incident light IO of a predetermined wavelength to the sensing light emitting unit 15 at a constant intensity and pulse period, and whether the received light intensity of the reflected light RO received by the sensing light receiving unit 16 is equal to or greater than a threshold value. The presence of the vehicle 20 is sensed depending on whether or not.
That is, the beacon controller 7 generates a sensing signal of the vehicle 20 and transmits the sensing signal to the central device 3 when the light receiving intensity of the reflected light RO that is equal to or greater than the threshold value is detected in the sensing light receiving unit 16. This threshold value is not limited to a fixed value, and may vary depending on, for example, a follow-up process according to the received light intensity of the reflected light RO.

〔光ビーコンの設置状態〕
図2に示すように、本実施形態の光ビーコン4は、同じ方向の複数(図例では4つ)の車線R1〜R4を有する道路Rに設置されている。
光ビーコン4は、各車線R1〜R4にそれぞれ対応して設けられた複数の前記ビーコンヘッド8と、これらのビーコンヘッド8を一括制御する通信制御部である1台の前記ビーコン制御機7とを備える。
[Optical beacon installation status]
As shown in FIG. 2, the optical beacon 4 of the present embodiment is installed on a road R having a plurality (four in the illustrated example) of lanes R1 to R4 in the same direction.
The optical beacon 4 includes a plurality of the beacon heads 8 provided corresponding to the respective lanes R1 to R4, and one beacon controller 7 that is a communication control unit that collectively controls these beacon heads 8. Prepare.

ビーコン制御機7は、道路Rの左側の歩道部分に立設した支柱17に設置されている。各ビーコンヘッド8は、支柱17から道路R側に水平に架設した架設バー(梁部材)18に取り付けられ、各車線R1〜R4のほぼ中心位置の直上に配置されている。
ビーコンヘッド8の通信用発光ユニット13は、自機の直下よりも車両進行方向の上流側に向けてダウンリンク光DOを発光する。これにより、車載機2との間で路車間通信を行うための通信領域Aが当該ビーコンヘッド8の上流側に設定される。
The beacon controller 7 is installed on a support column 17 erected on the left side of the road R. Each beacon head 8 is attached to an erection bar (beam member) 18 that is laid horizontally on the road R side from the column 17 and is disposed immediately above the center position of each lane R1 to R4.
The communication light emitting unit 13 of the beacon head 8 emits the downlink light DO toward the upstream side in the vehicle traveling direction from directly below the own device. Thereby, the communication area A for performing road-to-vehicle communication with the vehicle-mounted device 2 is set on the upstream side of the beacon head 8.

ビーコンヘッド8の感知用発光ユニット15は、自機のほぼ直下に向けて入射光IOを発光する。これにより、道路Rの所定の車線R1〜R4を通行する車両20の感知エリアである入射領域Bが当該ビーコンヘッド8のほぼ直下に設定される。   The sensing light emitting unit 15 of the beacon head 8 emits the incident light IO almost directly below the own device. As a result, the incident area B, which is the sensing area of the vehicle 20 passing through the predetermined lanes R1 to R4 on the road R, is set almost directly below the beacon head 8.

〔光ビーコンの通信領域と入射領域〕
図3は、光ビーコン4の通信領域Aと入射領域Bを示す道路Rの側面図である。
図3に示すように、送受信ユニット11の通信領域Aは、車載機2によるダウンリンク光DOの受光可能範囲であるダウンリンク領域DA(実線のハッチング部分)と、ビーコンヘッド8によるアップリンク光UOの受光可能範囲であるアップリンク領域UA(破線のハッチング部分)とから構成されている。
[Communication area and incident area of optical beacons]
FIG. 3 is a side view of the road R showing the communication area A and the incident area B of the optical beacon 4.
As shown in FIG. 3, the communication area A of the transmission / reception unit 11 includes a downlink area DA (solid hatched portion) that is a receivable range of the downlink light DO by the in-vehicle device 2 and an uplink light UO by the beacon head 8. And an uplink area UA (broken line hatched portion) which is a light receiving range.

2001年8月3日策定のUTMS(Universal Traffic Management Systems)協会の「光学式車両感知器 近赤外線式インタフェース規格 版2」(以下、「旧インタフェース規格」という。)では、各領域DA,UAの上下流端位置の規格値は次の通りである。
ダウンリンク領域DAの下流端位置a0:+1.3m
アップリンク領域UAの下流端位置b0:a0+2.1m(=3.4m)
双方領域DA,UAの上流端位置c0 :b0+1.6m(=5.0m)
According to the UTMS (Universal Traffic Management Systems) Association “Optical Vehicle Detector Near-Infrared Interface Standard Version 2” (hereinafter referred to as “Old Interface Standard”) established on August 3, 2001, each area DA, UA The standard values of the upstream / downstream end positions are as follows.
Downstream area DA downstream end position a0: +1.3 m
Downstream end position b0 of the uplink area UA: a0 + 2.1 m (= 3.4 m)
Upstream end position c0 of both areas DA and UA: b0 + 1.6 m (= 5.0 m)

2015年1月5日策定のUTMS協会の「高度化光ビーコン 近赤外線式インタフェース規格 版3」(以下、「新インタフェース規格」という。)では、各領域DA,UAの上流端位置の規格値(一般道路の場合)は次の通りである。
ダウンリンク領域DAの下流端位置a0:+0.70m
アップリンク領域UAの下流端位置b0:a0+2.70m(=3.40m)
双方領域DA,UAの上流端位置c0 :b0+2.64m(=6.04m)
各位置a0〜c0の規格値は、道路面からの高さHが1.0mの基準面における投受光器8の直下位置(原点O)から上流方向を正の数とした場合の値である。
In the “Advanced Optical Beacon Near-Infrared Interface Standard Version 3” (hereinafter referred to as “New Interface Standard”) of the UTMS Association, which was formulated on January 5, 2015, the standard value of the upstream end position of each area DA, UA ( For general roads):
Downstream area DA downstream end position a0: +0.70 m
Downstream end position b0 of the uplink area UA: a0 + 2.70 m (= 3.40 m)
Upstream end position c0 of both areas DA and UA: b0 + 2.64 m (= 6.04 m)
The standard values of the positions a0 to c0 are values when the upstream direction is a positive number from the position immediately below the light emitter / receiver 8 (origin O) on the reference plane having a height H of 1.0 m from the road surface. .

旧インタフェース規格では、車載機2が送信するアップリンク光UOの伝送速度は64kbit/sのみであり、車載機2が受信するダウンリンク光DOの伝送速度は1024kbit/sのみである。
これに対して、新インタフェース規格では、ダウンリンク光DOの伝送速度は従来通りであるが、アップリンク光UOの伝送速度が高低2種類のマルチレート(低速が64kbit/sでかつ高速が256kbit/s)に変更されている。
In the old interface standard, the transmission rate of the uplink optical UO transmitted by the vehicle-mounted device 2 is only 64 kbit / s, and the transmission rate of the downlink optical DO received by the vehicle-mounted device 2 is only 1024 kbit / s.
On the other hand, in the new interface standard, the transmission speed of the downlink optical DO is the same as the conventional one, but the transmission speed of the uplink optical UO is two types of high and low (low speed is 64 kbit / s and high speed is 256 kbit / s. s).

従って、新インタフェース規格に従う光ビーコン4は、従来通りの低速アップリンク受信と新たな高速アップリンク受信とが可能なマルチレート対応の光ビーコン(以下、「新光ビーコン」という。)である。
また、新インタフェース規格に従う車載機2は、従来通りの低速アップリンク送信と新たな高速アップリンク送信とが可能なマルチレート対応の車載機(以下、「新車載機」という。)である。
Therefore, the optical beacon 4 according to the new interface standard is a multi-rate compatible optical beacon (hereinafter referred to as “new optical beacon”) that can perform conventional low-speed uplink reception and new high-speed uplink reception.
The in-vehicle device 2 conforming to the new interface standard is a multi-rate in-vehicle device (hereinafter referred to as “new in-vehicle device”) that can perform conventional low-speed uplink transmission and new high-speed uplink transmission.

本実施形態の光ビーコン4及び車載機2は、上述の旧インタフェース規格及び新インタフェース規格のうちのいずれに従うものであってもよい。
もっとも、以下の説明においては、本実施形態の光ビーコン4は新光ビーコンであり、本実施形態の車載機2は新車載機である場合を想定する。
The optical beacon 4 and the in-vehicle device 2 according to the present embodiment may conform to any of the old interface standard and the new interface standard described above.
However, in the following description, it is assumed that the optical beacon 4 of the present embodiment is a new optical beacon, and the in-vehicle device 2 of the present embodiment is a new in-vehicle device.

センサユニット12の入射領域Bは、感知用発光ユニット15が道路Rに向けて入射する入射光IOの照射範囲である。
入射領域Bの道路幅方向の中心は、ビーコンヘッド8に対応する車線R1〜R4の道路幅方向の中心とほぼ等しい位置にある。なお、入射光IOの発光方向V1は、通常、鉛直方向に対して所定角度α(例えば、4.5°)だけ上流側(プラス側)に指向させるが、鉛直方向に対して所定角度だけ下流側(マイナス側)に指向させてもよい。
The incident area B of the sensor unit 12 is an irradiation range of the incident light IO on which the sensing light emitting unit 15 enters the road R.
The center of the incident area B in the road width direction is at a position substantially equal to the center of the lanes R1 to R4 corresponding to the beacon head 8 in the road width direction. The emission direction V1 of the incident light IO is normally directed upstream (plus side) by a predetermined angle α (for example, 4.5 °) with respect to the vertical direction, but is downstream by a predetermined angle with respect to the vertical direction. It may be directed to the side (minus side).

〔車載機の構成〕
図3に示すように、本実施形態の車載機2は、車載制御機(通信制御部)21と車載ヘッド(光送受信部)22とを備える。車載ヘッド22の内部には、光送信部23と光受信部24が収容されている。
光送信部23は、近赤外線よりなるアップリンク光UO(アップリンク方向の光信号)を発光する発光素子を有し、光受信部24は、近赤外線よりなるダウンリンク光UO(ダウンリンク方向の光信号)を受光する受光素子を有する。
[Configuration of in-vehicle device]
As shown in FIG. 3, the in-vehicle device 2 of the present embodiment includes an in-vehicle controller (communication control unit) 21 and an in-vehicle head (optical transmission / reception unit) 22. An optical transmitter 23 and an optical receiver 24 are accommodated in the in-vehicle head 22.
The optical transmitter 23 has a light emitting element that emits an uplink light UO (uplink direction optical signal) made of near infrared rays, and the optical receiver 24 has a downlink light UO (downlink direction made of near infrared rays). A light receiving element for receiving an optical signal).

光送信部23は、車載制御機21から出力される上りフレームを所定の伝送速度のシリアルな送信信号に変換する送信回路と、出力された送信信号をアップリンク方向の光信号に変換する、発光ダイオード等よりなる発光素子とを有する。
光受信部24は、ダウンリンク方向の光信号を光電変換して電気信号を出力するフォトダイオード等よりなる受光素子と、出力された電気信号を増幅してデジタルの受信信号を生成する受信回路とを有する。
The optical transmission unit 23 is a light emitting circuit that converts an upstream frame output from the in-vehicle controller 21 into a serial transmission signal having a predetermined transmission rate, and converts the output transmission signal into an optical signal in the uplink direction. And a light emitting element made of a diode or the like.
The optical receiver 24 includes a light receiving element such as a photodiode that photoelectrically converts an optical signal in the downlink direction and outputs an electric signal, and a receiving circuit that amplifies the output electric signal and generates a digital received signal. Have

車載制御機21は、信号処理部、CPU及びメモリなどを有するコンピュータ装置よりなり、光ビーコン4との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有する。
また、車載制御機21は、通信制御のためのコンピュータプログラムを記憶装置(図示ぜず)に格納しており、このプログラムをCPUが読み出して実行することにより、当該CPUが上記通信制御部として機能する。
The in-vehicle controller 21 includes a computer device having a signal processing unit, a CPU, a memory, and the like, and has a function as a communication control unit that performs road-vehicle communication with the optical beacon 4.
The in-vehicle controller 21 stores a computer program for communication control in a storage device (not shown), and the CPU reads and executes the program, so that the CPU functions as the communication control unit. To do.

車載制御機21は、アップリンクデータとして、自車両の走行データ(例えば、通過位置と通過時刻を時系列に並べた走行軌跡データであるプローブ情報など)を生成して、光送信部23にアップリンク送信させる機能も有する。
この場合、新インタフェース規格のようにアップリンク速度を高速化すれば、より多くのプローブ情報(走行軌跡を記録する道路区間を長くしたり、同一道路区間における通過位置と通過時刻の記録密度を高くしたりした情報)を送信することが可能になる。
The in-vehicle controller 21 generates traveling data of the host vehicle (for example, probe information that is traveling locus data in which passing positions and passing times are arranged in time series) as uplink data, and uploads it to the optical transmitter 23. It also has a function to transmit a link.
In this case, if the uplink speed is increased as in the new interface standard, more probe information (longer road sections that record the travel trajectory, higher recording density of passing positions and passing times in the same road section) Information can be transmitted.

本実施形態の車載制御機21は、上記CPUを含む本体制御部とは別に、ASIC(Application Specific Integrated Circuit )等を含む簡易制御部を設けた回路構成であってもよい。
この簡易制御部は、例えば、光受信部24が何らかの下りフレームを受信した場合に、自車両の車両IDを含む上りフレーム(従来の伝送速度64kbit/sの上りフレーム)を1つだけ、光送信部23にアップリンク送信させる機能を有する。
The in-vehicle controller 21 of this embodiment may have a circuit configuration in which a simple control unit including an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) is provided separately from the main body control unit including the CPU.
For example, when the optical receiving unit 24 receives any downlink frame, the simple control unit transmits only one uplink frame (conventional uplink frame having a transmission rate of 64 kbit / s) including the vehicle ID of the host vehicle. The unit 23 has a function of causing uplink transmission.

図3に示すように、車両20にはナビゲーション装置25が搭載されている。ナビゲーション装置25は、目的地まで通行する場合の最適経路を探索する経路探索部と、搭乗者が経路探索部に入力するための操作部と、演算結果である最適経路を画像や音声で搭乗者に案内するディスプレイ及びスピーカなどを有する。
経路探索部は、リンクコストが最小となる最小コスト経路を特定の経路探索ロジックによって算出するのが一般的である。この経路探索ロジックとしては、例えばダイクストラ法やポテンシャル法が利用される。
As shown in FIG. 3, a navigation device 25 is mounted on the vehicle 20. The navigation device 25 includes a route search unit that searches for an optimal route when traveling to a destination, an operation unit for a passenger to input to the route search unit, and an optimal route that is a calculation result using an image or voice. A display and a speaker for guiding the user.
In general, the route search unit calculates a minimum cost route that minimizes the link cost by a specific route search logic. As the route search logic, for example, the Dijkstra method or the potential method is used.

ナビゲーション装置25は、GPS信号から現在時刻を取得する時刻同期機能と、GPS信号から自車両の現在位置(緯度、経度及び高度)を計測する位置検出機能と、方位センサによって自車両の方位及び角速度を計測する方位検出機能などを有する。
ナビゲーション装置25は、道路地図データが格納された記憶装置(図示せず)も備えている。道路地図データは、経路探索部による探索処理に際して自車両の位置情報をマップマッチングするために使用される。
The navigation device 25 has a time synchronization function for acquiring the current time from the GPS signal, a position detection function for measuring the current position (latitude, longitude, and altitude) of the host vehicle from the GPS signal, and an azimuth and angular velocity of the host vehicle by the direction sensor. It has an orientation detection function that measures
The navigation device 25 also includes a storage device (not shown) in which road map data is stored. The road map data is used to map match the position information of the host vehicle during the search process by the route search unit.

車載制御機21は、通行規制に関する情報や、ナビゲーションに有用な情報(例えば、道路の「簡易図形情報」)がダウンリンク信号に含まれている場合には、その情報をナビゲーション装置25に出力する。
ナビゲーション装置25は、例えば、簡易図形情報を車載制御機21から取得すると、その図形情報をディスプレイに表示させる。これにより、車両20の搭乗者は、ビーコンヘッド8の下流側にある交差点付近の道路交通情報を示す簡易な画像などを予め視認することができる。
The in-vehicle controller 21 outputs the information to the navigation device 25 when the information regarding the traffic restriction and the information useful for navigation (for example, “simple graphic information” of the road) are included in the downlink signal. .
For example, when the navigation device 25 acquires simple graphic information from the in-vehicle controller 21, the navigation device 25 displays the graphic information on the display. Thereby, the passenger of the vehicle 20 can visually recognize a simple image or the like indicating road traffic information in the vicinity of the intersection on the downstream side of the beacon head 8 in advance.

〔上りフレームのフレーム構成〕
図4は、上りフレーム(アップリンク情報)のフレーム構成図である。
図4に示すように、上りフレームの格納領域には、先頭から順に、受信側と同期を取るための同期用の伝送制御部(以下、「同期部」という。)、ヘッダ部、実データ部、及びCRC(Cyclic Redundancy Check )用の伝送制御部(以下、「CRC部」という。)が含まれる。
[Frame structure of upstream frame]
FIG. 4 is a frame configuration diagram of an uplink frame (uplink information).
As shown in FIG. 4, in the upstream frame storage area, in order from the beginning, a transmission control unit for synchronization (hereinafter referred to as “synchronizing unit”) for synchronizing with the receiving side, a header unit, and an actual data unit. And a CRC (Cyclic Redundancy Check) transmission control unit (hereinafter referred to as “CRC unit”).

上りフレームでは、同期部に1バイトが割り当てられ、ヘッダ部に10バイトが割り当てられ、実データ部に最大59バイトが割り当てられ、CRC部には4バイト(1バイトのアイドル部+2バイトのCRC+1バイトの最終同期部)が割り当てられている。
上りフレームのヘッダ部には、「サブシステムキー情報数」、「車両ID」、「車載機種別」、「情報種別」及び「最終フレームフラグ」などの格納領域が含まれる。
In the upstream frame, 1 byte is assigned to the synchronization part, 10 bytes are assigned to the header part, 59 bytes at maximum are assigned to the real data part, and 4 bytes (1 byte idle part + 2 bytes CRC + 1 byte) are assigned to the CRC part. Of the last synchronization part).
The header portion of the upstream frame includes storage areas such as “number of subsystem key information”, “vehicle ID”, “vehicle equipment type”, “information type”, and “last frame flag”.

「サブシステムキー情報数」(以下、「情報数」と略記することがある。)には、実データ部の先頭から順に格納する「サブシステムキー情報」の数が格納される。
すなわち、情報数がゼロの場合は、実データ部に「サブシステムキー情報」が含まれず、情報数が「1」の場合は、実データ部に1つの「サブシステムキー情報」が含まれ、情報数が「n」の場合は、実データ部にn個の「サブシステムキー情報」が含まれる。
In the “number of subsystem key information” (hereinafter sometimes abbreviated as “number of information”), the number of “subsystem key information” stored in order from the top of the actual data portion is stored.
That is, when the number of information is zero, “subsystem key information” is not included in the actual data portion, and when the number of information is “1”, one “subsystem key information” is included in the actual data portion. When the number of information is “n”, n “subsystem key information” is included in the actual data part.

上記の「サブシステムキー情報」は、光ビーコン4が、公共車両優先システム(PTPS)、車両運行管理システム(MOCS)、現場急行支援システム(FAST)及び安全運転支援システム(DSSS)などのダウンリンク情報の付加情報を選択するためのキー情報である。
車載機2は、自車両がUTMS規格のどのシステムに対応しているかに応じて、「サブシステムキー情報数」と「サブシステムキー情報」の内容を決定する。
The above-mentioned “subsystem key information” indicates that the optical beacon 4 is a downlink of a public vehicle priority system (PTPS), a vehicle operation management system (MOCS), a field express support system (FAST), and a safe driving support system (DSSS). This is key information for selecting additional information.
The in-vehicle device 2 determines the contents of “subsystem key information” and “subsystem key information” according to which system of the UTMS standard the host vehicle is compatible with.

例えば、車載機2は、自車両がUTMS規格の1つのシステムに対応する場合は、ヘッダ部の「サブシステムキー情報数」の値を「1」に設定し、当該1つのシステムの規格に従った内容の「サブシステムキー情報(1)」を、実データ部に格納する。
また、車載機2は、自車両がUTMS規格の2つのシステムに対応する場合は、ヘッダ部の「サブシステムキー情報数」の値を「2」に設定し、当該2つのシステムの規格にそれぞれ従った内容の「サブシステムキー情報(1)」及び「サブシステムキー情報(2)」を、実データ部に格納する。
For example, the in-vehicle device 2 sets the value of the “number of subsystem key information” in the header part to “1” when the host vehicle corresponds to one system of the UTMS standard, and follows the standard of the one system. The “subsystem key information (1)” of the contents is stored in the actual data part.
In addition, when the host vehicle is compatible with two systems of the UTMS standard, the in-vehicle device 2 sets the value of the “number of subsystem key information” in the header part to “2”, and sets the standard of the two systems respectively. The “subsystem key information (1)” and “subsystem key information (2)” having the contents are stored in the actual data part.

「サブシステムキー情報」のデータ形式は、各々のシステムの規格によって相違するので詳細は割愛するが、例えば、安全運転支援システム(DSSS)の場合には、ブレーキ状態、ターンシグナル状態、ハザード状態、車速、進行方向、加減速度及びアクセルペダル位置などの情報が含まれる。   The data format of the “subsystem key information” is different depending on the standard of each system, so the details are omitted. For example, in the case of a safe driving support system (DSSS), the brake state, the turn signal state, the hazard state, Information such as vehicle speed, traveling direction, acceleration / deceleration, and accelerator pedal position is included.

一方、光ビーコン4は、アップリンク情報に含まれる「サブシステムキー情報」の種別により、車載機2が、UTMS規格に含まれるどのシステムに対応するかを判断し、当該システムの規格に応じた提供情報を、下りフレームに格納してダウンリンク送信する。この提供情報は、規格上は「特別情報」と呼ばれる。
このように、光ビーコン4は、「サブシステムキー情報」の種別に基づいて、アップリンク受信後のダウンリンク情報に含める「特別情報」の種類を決定する。
On the other hand, the optical beacon 4 determines which system included in the in-vehicle device 2 is included in the UTMS standard according to the type of “subsystem key information” included in the uplink information, and conforms to the standard of the system. The provided information is stored in the downlink frame and transmitted in the downlink. This provided information is called “special information” in the standard.
In this way, the optical beacon 4 determines the type of “special information” to be included in the downlink information after uplink reception based on the type of “subsystem key information”.

「車両ID」は、車載機2が自身で生成した、或いは、光ビーコン4が自動生成して車載機2に通知した車両IDの識別値(数値でも記号でもよい。)を格納する領域である。車載機2は、アップリンク送信時に記憶する車両IDの値を、上りフレームのヘッダ部の車両IDに格納する。
「車載機種別」は、車載機2の種別を格納する領域である。「情報種別」は、アップリンク情報の種別を格納する領域である。新インタフェース規格では、これらの領域の値により、アップリンク送信主体の新旧と、アップリンク情報が高速か低速かを表す。
“Vehicle ID” is an area for storing a vehicle ID identification value (which may be a numerical value or a symbol) generated by the vehicle-mounted device 2 itself or automatically generated by the optical beacon 4 and notified to the vehicle-mounted device 2. . The in-vehicle device 2 stores the value of the vehicle ID stored at the time of uplink transmission in the vehicle ID of the header portion of the uplink frame.
“In-vehicle device type” is an area in which the type of the in-vehicle device 2 is stored. “Information type” is an area for storing the type of uplink information. In the new interface standard, the values of these areas indicate whether the uplink transmission subject is new or old, and whether the uplink information is high speed or low speed.

具体的には、車載機2は、低速の上りフレームを送信する場合は、「車載機種別」に新車載機を示す所定値(例えば、「6」)を格納し、「情報種別」に所定値(例えば、「1」)を格納する。
また、車載機2は、高速の上りフレームを送信する場合は、「車載機種別」に新車載機を示す所定値(例えば、「6」)を格納し、「情報種別」に所定値(例えば、「4」)を格納する。
Specifically, when transmitting a low-speed uplink frame, the in-vehicle device 2 stores a predetermined value (for example, “6”) indicating the new in-vehicle device in the “in-vehicle device type” and the predetermined in the “information type”. A value (for example, “1”) is stored.
Further, when transmitting the high-speed uplink frame, the in-vehicle device 2 stores a predetermined value (for example, “6”) indicating the new in-vehicle device in the “in-vehicle device type” and a predetermined value (for example, in the “information type”). , “4”).

従って、光ビーコン4は、受信した上りフレームの車載機種別の値が「6」でかつ情報種別の値が「1」の場合は、新車載機からの低速フレームであると判定でき、受信した上りフレームの車載機種別の値が「6」でかつ情報種別の値が「4」の場合は、新車載機からの高速フレームであると判定できる。
なお、旧車載機の場合は、車載機種別の値を「6」以外に設定するので、光ビーコン4は、「車載機種別」の値が「6」以外の上りフレームを受信した場合は、通信相手が高速アップリンク送信に非対応の旧車載機であると判定できる。
Therefore, the optical beacon 4 can be determined as a low-speed frame from the new in-vehicle device when the in-vehicle device type value of the received upstream frame is “6” and the information type value is “1”. When the value of the in-vehicle device type of the upstream frame is “6” and the value of the information type is “4”, it can be determined that the high-speed frame is from the new in-vehicle device.
In the case of an old vehicle-mounted device, the value of the vehicle-mounted device type is set to a value other than “6”. Therefore, when the optical beacon 4 receives an uplink frame having a value of “vehicle-mounted device type” other than “6”, It can be determined that the communication partner is an old vehicle-mounted device that does not support high-speed uplink transmission.

「最終フレームフラグ」は、車載機(新旧いずれでもよい。)が複数の上りフレームよりなる上りフレーム群を送信する場合に、その上りフレーム群のどれが最終フレームであるかを示すための格納領域である。
すなわち、車載機2は、上りフレーム群を構成する複数の上りフレームのうち、最終フレームの「最終フレームフラグ」にのみ所定のフラグ値(例えば、「1」)を格納し、それ以外の上りフレームにはそのフラグ値を格納しない。
The “last frame flag” is a storage area for indicating which of the uplink frames is the final frame when the in-vehicle device (which may be new or old) transmits an uplink frame group including a plurality of uplink frames. It is.
That is, the in-vehicle device 2 stores a predetermined flag value (for example, “1”) only in the “final frame flag” of the last frame among the plurality of uplink frames constituting the uplink frame group, and other uplink frames Does not store the flag value.

〔下りフレームのフレーム構成〕
図5は、下りフレーム(ダウンリンク情報)のフレーム構成図である。
図5に示すように、下りフレームの格納領域にも、上りフレームのフレーム構成(図4)の場合と同様に、先頭から順に、同期部、ヘッダ部、実データ部、及びCRC部が含まれる。
[Frame structure of downstream frame]
FIG. 5 is a frame configuration diagram of a downlink frame (downlink information).
As shown in FIG. 5, the downlink frame storage area also includes a synchronization part, a header part, an actual data part, and a CRC part in order from the top, as in the case of the frame structure of the upstream frame (FIG. 4). .

下りフレームでは、同期部に1バイトが割り当てられ、ヘッダ部に5バイトが割り当てられ、実データ部に123バイトが割り当てられ、CRC部に4バイト(1バイトのアイドル部+2バイトのCRC+1バイトの最終同期部)が割り当てられている。
下りフレームの実データ部に含める車載機2への提供情報は、光ビーコン4が車載機2から上りフレームを受信する前と後とで情報の種別が変化し得る。
In the downstream frame, 1 byte is allocated to the synchronization section, 5 bytes are allocated to the header section, 123 bytes are allocated to the real data section, and 4 bytes are allocated to the CRC section (1 byte idle section + 2 bytes CRC + 1 byte final). Synchronous part) is assigned.
The type of information provided to the in-vehicle device 2 included in the actual data portion of the downstream frame may change before and after the optical beacon 4 receives the upstream frame from the in-vehicle device 2.

すなわち、光ビーコン4は、上りフレームの受信前後において車載機2に対する提供情報の内容を切り替えることができる。
具体的には、光ビーコン4は、車載機2から上りフレームを受信する前(アップリンク受信前)にダウンリンク送信する下りフレーム(以下、「第1の下りフレーム」という。)には、2015年1月5日に策定されたUTMS協会の「高度化光ビーコン 近赤外線式AMIS用通信アプリケーション規格 版2」(以下、「通信アプリケーション規格(版2)」という。)において、アップリンク情報の提供を条件としないと規定された情報(「車線通知情報」など)を実データ部に含めることができる。
That is, the optical beacon 4 can switch the content of the information provided to the in-vehicle device 2 before and after receiving the uplink frame.
Specifically, the optical beacon 4 receives a downlink frame (hereinafter referred to as “first downlink frame”) 2015 that is downlink-transmitted before receiving an uplink frame from the in-vehicle device 2 (before uplink reception). Provision of uplink information in "Advanced Optical Beacon Near-Infrared AMIS Communication Application Standard Version 2" (hereinafter referred to as "Communication Application Standard (Version 2)") formulated by UTMS Association on January 5, It is possible to include information (such as “lane notification information”) that is defined not to be a condition in the actual data part.

光ビーコン4は、車載機2から上りフレームを受信した後(アップリンク受信後)にダウンリンク送信する下りフレーム(以下、「第2の下りフレーム」という。)には、通信アプリケーション規格(版2)において、アップリンク情報の提供を条件としないと規定された情報(「車線通信情報」など)だけでなく、通信アプリケーション規格(版2)においてアップリンク情報の提供を条件とすると規定された情報(「路線信号情報」など)についても、実データ部に含めることができる。   The optical beacon 4 has a communication application standard (version 2) in a downlink frame (hereinafter referred to as “second downlink frame”) transmitted in downlink after receiving the uplink frame from the in-vehicle device 2 (after receiving the uplink). ) In the communication application standard (version 2) as well as information stipulated not to be provided with the provision of uplink information (“lane communication information”, etc.) ("Route signal information" etc.) can also be included in the actual data part.

光ビーコン4は、車載機2への単一情報種別の提供情報が実データ部の容量(123バイト)に収まる場合は、1つの下りフレームにより提供情報を車載機2に提供する。
光ビーコン4は、車載機2への単一情報種別の提供情報が実データ部の容量(123バイト)に収まらない場合は、複数の下りフレーム(下りフレーム群)に分けて送信することより、提供情報を車載機2に提供する。従って、1つの下りフレームに異なる情報種別が混在することはない。
The optical beacon 4 provides the provision information to the in-vehicle device 2 by one downlink frame when the provision information of the single information type to the in-vehicle device 2 fits in the capacity of the actual data part (123 bytes).
The optical beacon 4 is divided into a plurality of downlink frames (downstream frame groups) when the provision information of the single information type to the in-vehicle device 2 does not fit in the capacity of the actual data part (123 bytes), The provided information is provided to the in-vehicle device 2. Therefore, different information types are not mixed in one downstream frame.

図5に示すように、第1の下りフレームに含める提供情報の例としては、例えば、「車線通知情報」(ただし、車両IDの識別値が未格納のもの。)や「現在位置情報」などがある。「車線通知情報」は、車両20が走行する車線番号を通知するための情報であり、「現在位置情報」は、ビーコンヘッド8の設置地点の位置情報(緯度及び経度)である。
「車線通知情報」の格納領域には、「車両ID」、「車線番号」及び「ビーコン識別フラグ」が含まれる。光ビーコン4は、アップリンク受信前の下りフレームに含める車線通知情報には、「車両ID」にその識別値を格納していない。
As shown in FIG. 5, examples of the provision information included in the first downlink frame include, for example, “lane notification information” (where the vehicle ID identification value is not stored), “current position information”, and the like. There is. The “lane notification information” is information for notifying the lane number where the vehicle 20 travels, and the “current position information” is the position information (latitude and longitude) of the installation location of the beacon head 8.
The storage area of “lane notification information” includes “vehicle ID”, “lane number”, and “beacon identification flag”. The optical beacon 4 does not store the identification value in the “vehicle ID” in the lane notification information included in the downlink frame before uplink reception.

光ビーコン4は、車両IDの識別値(ID値)を含む上りフレームを車載機2から受信すると、取得したID値を車線通知情報の「車両ID」に格納した下りフレーム(以下、この下りフレームを「折り返しフレーム」ともいう。)を生成し、生成した折り返しフレームを所定間隔おきにダウンリンク送信する。
従って、車載機2は、受信した折り返しフレームの車線通知情報に自車両のID値が含まれているか否かにより、光ビーコン4との通信確立を判定することができる。
When the optical beacon 4 receives the upstream frame including the identification value (ID value) of the vehicle ID from the in-vehicle device 2, the optical beacon 4 stores the acquired ID value in the “vehicle ID” of the lane notification information (hereinafter, this downstream frame). Is also referred to as a “turnback frame”), and the generated return frames are downlink transmitted at predetermined intervals.
Therefore, the in-vehicle device 2 can determine communication establishment with the optical beacon 4 based on whether or not the ID value of the host vehicle is included in the received lane notification information of the return frame.

また、光ビーコン4は、アップリンク情報を取得したビーコンヘッド8に対応する車線番号値を、折り返しフレームに含まれる車線通知情報の「車線番号」に記す。
従って、車載機2は、受信した折り返しフレームの車線通知情報に含まれる車線番号値から、自車両がどの車線を走行中かを判定することができる。
In addition, the optical beacon 4 writes the lane number value corresponding to the beacon head 8 that acquired the uplink information in the “lane number” of the lane notification information included in the return frame.
Therefore, the in-vehicle device 2 can determine which lane the host vehicle is traveling from the lane number value included in the received lane notification information of the return frame.

「ビーコン識別フラグ」は、自機が高速アップリンク受信に対応するか否かを示す格納領域である。
光ビーコン4は、自機が新光ビーコンである場合は、下りフレームの「ビーコン識別フラグ」に所定のフラグ値(例えば、「01」)を格納し、自機が旧光ビーコンである場合は、下りフレームの「ビーコン識別フラグ」にそれ以外の値(例えば、「00」)を格納する。
The “beacon identification flag” is a storage area indicating whether or not the own device supports high-speed uplink reception.
When the optical beacon 4 is a new optical beacon, the optical beacon 4 stores a predetermined flag value (for example, “01”) in the “beacon identification flag” of the downstream frame. Other values (for example, “00”) are stored in the “beacon identification flag” of the downstream frame.

従って、車載機2は、下りフレームの「車線通知情報」に含まれる「ビーコン識別フラグ」の値により、通信相手の光ビーコン4が、新光ビーコンであるか旧光ビーコンであるかを判定することができる。   Accordingly, the in-vehicle device 2 determines whether the optical beacon 4 of the communication partner is a new optical beacon or an old optical beacon based on the value of the “beacon identification flag” included in the “lane notification information” of the downlink frame. Can do.

アップリンク受信後に光ビーコン4の送受信ユニット11が繰り返し送信する下りフレーム群は、1〜80個の下りフレームで構成され、旧インタフェース規格の場合には、その繰り返し送信の送信可能時間は250msである。
また、下りフレームは、ダウンリンク方向に送出すべきデータ量に応じた任意数のフレームで構成され、上記の送信可能時間の範囲内で繰り返し送信され、下りフレームの送信周期は約1msである。
The downlink frame group that is repeatedly transmitted by the transmission / reception unit 11 of the optical beacon 4 after uplink reception is composed of 1 to 80 downlink frames, and in the case of the old interface standard, the transmission time of the repeated transmission is 250 ms. .
Further, the downlink frame is composed of an arbitrary number of frames corresponding to the amount of data to be transmitted in the downlink direction, and is repeatedly transmitted within the above-described transmittable time range, and the downlink frame transmission period is about 1 ms.

従って、例えば、3つの下りフレームで1つの有意なデータ(提供情報)を構成する場合は、その送信周期が約3msになるので、そのデータは所定の送信可能時間(250ms)内に約80回繰り返して送信されることになる。
もっとも、新インタフェース規格の光ビーコンでは、ダウンリンク領域DAがビーコンヘッド8の直下付近まで拡大しているので、1〜80個の下りフレームで構成される下りフレーム群を繰り返し送信する回数を増加させることができる。
Therefore, for example, when one significant data (provided information) is constituted by three downstream frames, the transmission cycle is about 3 ms, so that the data is about 80 times within a predetermined transmittable time (250 ms). It will be sent repeatedly.
However, in the optical beacon of the new interface standard, the downlink area DA is expanded to the vicinity immediately below the beacon head 8, so that the number of times of repeatedly transmitting a downlink frame group composed of 1 to 80 downlink frames is increased. be able to.

図5に示すように、第2の下りフレームに含める提供情報の例としては、例えば、「路線信号情報」や「旅行速度リンク情報」などがある。
「路線信号情報」とは、光ビーコン4が設置されている地点から前方方向の交差点の路線信号情報のことである。「旅行速度リンク情報」とは、光ビーコン4ごとに予め設定された提供リンクの旅行速度情報のことである。
As shown in FIG. 5, examples of the provision information included in the second downlink frame include “route signal information” and “travel speed link information”.
“Route signal information” refers to route signal information at an intersection in the forward direction from the point where the optical beacon 4 is installed. “Travel speed link information” is travel speed information of provided links preset for each optical beacon 4.

〔ダウンリンク光の反射光による問題点〕
図6は、従来の光ビーコンのダウンリンク領域DAの道路幅方向範囲を示す図である。
図6に示すように、新旧の各インタフェース規格において、ダウンリンク領域DAの道路幅方向範囲は、道路面から所定高さ(H=1.0m)の基準面での車線R1〜R4の中心を原点とした左右方向±1.75mの測定位置Pにおいて、所定の基準値(=4.5μW/cm)以上のダウンリンク到達光量が得られる範囲と規定されている。
[Problems caused by reflected light of downlink light]
FIG. 6 is a diagram illustrating a road width direction range of a downlink area DA of a conventional optical beacon.
As shown in FIG. 6, in each of the old and new interface standards, the road width direction range of the downlink area DA is the center of the lanes R1 to R4 on the reference plane having a predetermined height (H = 1.0 m) from the road surface. At a measurement position P of ± 1.75 m in the left-right direction as the origin, it is defined as a range in which a downlink reaching light amount equal to or greater than a predetermined reference value (= 4.5 μW / cm 2 ) is obtained.

上記の測定位置Pは、ダウンリンク領域DAの車両進行方向範囲(図3の下流端位置a0から上流端位置c0までの範囲)内である必要があり、通常はダウンリンク領域DAの下流端位置a0及び上流端位置c0の2カ所が採用される。従って、例えば新インタフェース規格の場合には、測定位置Pの車両進行方向位置は、ヘッド直下から上流側に0.70m及び6.04mの2カ所となる。   The measurement position P needs to be within the vehicle traveling direction range of the downlink area DA (the range from the downstream end position a0 to the upstream end position c0 in FIG. 3), and is usually the downstream end position of the downlink area DA. Two locations, a0 and upstream end position c0, are employed. Therefore, for example, in the case of the new interface standard, the vehicle traveling direction position of the measurement position P is two locations of 0.70 m and 6.04 m from directly below the head to the upstream side.

例えば図6に示すように、各車線R1,R2のビーコンヘッド8のダウンリンク照射範囲が他の車線R2,R1にはみ出ていると、車線R1のビーコンヘッド8からのダウンリンク光DOの反射光が車線R2のビーコンヘッド8に到達することがある。
この場合、車線R2のビーコンヘッド8が、車線R2を通行する車両20が送信したアップリンク光UOを反射光の影響によって受信できなくなり、車線R2におけるアップリンク通信が阻害される可能性がある。
For example, as shown in FIG. 6, when the downlink irradiation range of the beacon head 8 in each lane R1, R2 protrudes into the other lanes R2, R1, the reflected light of the downlink light DO from the beacon head 8 in the lane R1 May reach the beacon head 8 in the lane R2.
In this case, the beacon head 8 in the lane R2 cannot receive the uplink light UO transmitted by the vehicle 20 passing through the lane R2 due to the influence of reflected light, and uplink communication in the lane R2 may be hindered.

特に、新車載機が送信する低速の上りフレームUL1と高速の上りフレームUL2のうち、高速の上りフレームUL2の伝送速度(256kbit/s)は、低速の上りフレームUL1の伝送速度(64kbit/s)に比べて、ダウンリンク光DOの伝送速度(1024kbit/s)に近い。
このため、高速の上りフレームUL2は、低速の上りフレームUL1に比べて、ダウンリンク光DOの反射光の影響によって受信できなくなる可能性がより高いと言える。
In particular, among the low-speed uplink frame UL1 and the high-speed uplink frame UL2 transmitted by the new vehicle-mounted device, the transmission rate of the high-speed uplink frame UL2 (256 kbit / s) is the transmission rate of the low-speed uplink frame UL1 (64 kbit / s). Compared to the transmission rate of the downlink optical DO (1024 kbit / s).
Therefore, it can be said that there is a higher possibility that the high-speed uplink frame UL2 cannot be received due to the influence of the reflected light of the downlink light DO, compared to the low-speed uplink frame UL1.

〔問題点を解決するための光ビーコン〕
そこで、本実施形態では、ビーコンヘッド8が送出するダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を適正な範囲に絞ることにより、ダウンリンク光DOの反射光が他の車線のアップリンク通信を阻害するのを抑制し、これによって上述の問題点を解決する。
[Optical beacons to solve problems]
Therefore, in the present embodiment, the reflected light of the downlink light DO inhibits uplink communication in other lanes by narrowing the irradiation range in the road width direction of the downlink light DO transmitted by the beacon head 8 to an appropriate range. To suppress the above-mentioned problems.

図7は、本実施形態に係る光ビーコン4のダウンリンク領域DAの道路幅方向範囲を示す図である。
図7のXY座標は、道路面から所定高さH(=1.0m)の基準面上の平面位置を表す直交座標であり、原点はビーコンヘッド8の直下位置である。X座標は車両進行方向の位置を表し、上流側を正とする。Y座標は道路幅方向の位置を表し、左側を正とする。
FIG. 7 is a diagram illustrating a road width direction range of the downlink area DA of the optical beacon 4 according to the present embodiment.
The XY coordinates in FIG. 7 are orthogonal coordinates representing a planar position on a reference plane having a predetermined height H (= 1.0 m) from the road surface, and the origin is a position directly below the beacon head 8. The X coordinate represents the position in the vehicle traveling direction, and the upstream side is positive. The Y coordinate represents the position in the road width direction, and the left side is positive.

図7において、ビーコンヘッド8から延びる破線Kは、ダウンリンク到達光量が所定の基準値(=4.5μW/cm)であるY方向の所定位置Y1,−Y2とビーコンヘッド8の中心付近とを結んだ半直線を表す。
本実施形態の光ビーコン4では、X方向の所定位置(例えば、X=0.70から6.04までの両端を含む範囲内の少なくとも1つのX方向位置)において、−Y2≦Y≦Y1の範囲で基準値以上のダウンリンク到達光量が達成されており、それ以外の−Y2>Y,Y>Y1の範囲では基準値未満のダウンリンク到達光量となっている。
In FIG. 7, a broken line K extending from the beacon head 8 indicates a predetermined position Y1, −Y2 in the Y direction where the amount of light reaching the downlink is a predetermined reference value (= 4.5 μW / cm 2 ), and the vicinity of the center of the beacon head 8. Represents a half line connecting
In the optical beacon 4 of the present embodiment, −Y2 ≦ Y ≦ Y1 at a predetermined position in the X direction (for example, at least one X direction position within a range including both ends from X = 0.70 to 6.04). The amount of light reaching the downlink is more than the reference value in the range, and the amount of light reaching the downlink is less than the reference value in the other ranges of −Y2> Y and Y> Y1.

すなわち、本実施形態の光ビーコン4では、基準面における車両進行方向の所定位置(インタフェース規格上のダウンリンク領域DAの車両進行方向の範囲に含まれる任意のX方向位置)において、ダウンリンク到達光量が基準値(=4.5μW/cm)となる道路幅方向の距離Yが所定距離Y1,Y2以下となるように設定することにより、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲が制限されている。 That is, in the optical beacon 4 of the present embodiment, the amount of light reaching the downlink at a predetermined position in the vehicle traveling direction on the reference plane (an arbitrary X direction position included in the vehicle traveling direction range of the downlink area DA on the interface standard). Is set such that the distance Y in the road width direction where the value becomes the reference value (= 4.5 μW / cm 2 ) is equal to or less than the predetermined distances Y1 and Y2, the irradiation range in the road width direction of the downlink light DO is limited. ing.

車両進行方向(X方向)の所定位置は、ダウンリンク領域DAの車両進行方向の範囲に含まれておれば、少なくとも1つの任意のX方向位置を採用すればよいが、例えば、X=0.70m及び6.04mの2カ所を採用することが好ましい。
また、車両進行方向(X方向)の所定位置を1カ所に限定する場合は、X=0.70mの1カ所を採用すればよい。
As long as the predetermined position in the vehicle traveling direction (X direction) is included in the range of the vehicle traveling direction in the downlink area DA, at least one arbitrary X direction position may be adopted. For example, X = 0. It is preferable to employ two locations of 70 m and 6.04 m.
In addition, when the predetermined position in the vehicle traveling direction (X direction) is limited to one place, one place of X = 0.70 m may be adopted.

本実施形態の光ビーコン4によれば、Y方向の所定距離Y1,Y2を適正な値に規定することにより、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を特に制限しない場合(図6)に比べて、車線R1のビーコンヘッド8から隣接する車線R2に到達するダウンリンク光DOの光量が低下する。
このため、車線R1のダウンリンク光DOの反射光が隣接する車線R2のビーコンヘッド8に到達し難くなり、車線R2を通行する車両20が送信したアップリンク光UO(特に高速の上りフレームUL2)を、車線R2のビーコンヘッド8が受信できなくなる可能性を低減することができる。
According to the optical beacon 4 of the present embodiment, by defining the predetermined distances Y1 and Y2 in the Y direction to appropriate values, the irradiation range in the road width direction of the downlink light DO is not particularly limited (FIG. 6). In comparison, the amount of downlink light DO reaching the adjacent lane R2 from the beacon head 8 in the lane R1 decreases.
For this reason, it becomes difficult for reflected light of the downlink light DO of the lane R1 to reach the beacon head 8 of the adjacent lane R2, and the uplink light UO (particularly, the high-speed uplink frame UL2) transmitted by the vehicle 20 passing through the lane R2. , The possibility that the beacon head 8 in the lane R2 cannot be received can be reduced.

また、車線R1に設置されるビーコンヘッド8の道路幅方向の照射範囲を制限すると、自車線である車線R1のビーコンヘッド8に反射光が戻ってくる確率が低下するので、自車線である車線R1におけるアップリンク通信が、車線R1からのダウンリンク光DOの反射光によって阻害されるのを抑制できるという、間接的な効果を期待できる。   In addition, if the irradiation range in the road width direction of the beacon head 8 installed in the lane R1 is limited, the probability that reflected light returns to the beacon head 8 in the lane R1 that is the own lane decreases, so the lane that is the own lane An indirect effect that the uplink communication in R1 can be inhibited from being inhibited by the reflected light of the downlink light DO from the lane R1 can be expected.

ダウンリンク光DOの照射範囲を制限するための所定距離Y1,Y2は、車線幅員の半分をWとすると、例えば、W≦Y≦1.5×Wの範囲の値から選択すればよい。例えば、W=1.75mである場合には、所定距離Y1,Y2を2.0mに設定することが好ましい。なお、所定距離Y1及び所定距離Y2は、同じ値を採用してもよいし、異なる値を採用してもよい。   The predetermined distances Y1 and Y2 for limiting the irradiation range of the downlink light DO may be selected from values in a range of W ≦ Y ≦ 1.5 × W, for example, where W is half of the lane width. For example, when W = 1.75 m, it is preferable to set the predetermined distances Y1 and Y2 to 2.0 m. In addition, the same value may be employ | adopted for the predetermined distance Y1 and the predetermined distance Y2, and a different value may be employ | adopted for it.

ダウンリンク光DOの照射範囲は、Y座標の代わりに、ビーコンヘッド8を通る中心線に対する道路幅方向の角度θ(図7参照)により定義してもよい。
すなわち、基準面における車両進行方向の所定位置(インタフェース規格上のダウンリンク領域DAの車両進行方向の範囲)において、ダウンリンク到達光量が基準値(=4.5μW/cm)となる、ビーコンヘッド8を通る中心線に対する道路幅方向の角度θが所定角度θ1,θ2以下となるように設定することにより、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限することにしてもよい。
The irradiation range of the downlink light DO may be defined by an angle θ (see FIG. 7) in the road width direction with respect to the center line passing through the beacon head 8 instead of the Y coordinate.
That is, at a predetermined position in the vehicle traveling direction on the reference plane (range in the vehicle traveling direction of the downlink area DA according to the interface standard), the beacon head in which the amount of light reaching the downlink becomes the reference value (= 4.5 μW / cm 2 ). By setting the angle θ in the road width direction with respect to the center line passing through 8 to be equal to or less than the predetermined angles θ1, θ2, the irradiation range in the road width direction of the downlink light DO may be limited.

例えばY1=2.0mとし、基準面からビーコンヘッド8までの高さをHb(=4.5m)とすると、所定距離Y1に対応する所定角度θ1は、次式によって算出することができる。
θ1=tan-1(Y1/Hb)
=tan-1(2.0/4.5)
For example, if Y1 = 2.0 m and the height from the reference plane to the beacon head 8 is Hb (= 4.5 m), the predetermined angle θ1 corresponding to the predetermined distance Y1 can be calculated by the following equation.
θ1 = tan −1 (Y1 / Hb)
= Tan -1 (2.0 / 4.5)

図7の例では、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限する方策として、ダウンリンク到達光量が基準値(=4.5μW/cm)以上となるY座標(或いは角度座標θ)の範囲を制限している。
もっとも、図8に示すように、着目する車線R1から外れた基準位置Qにおけるダウンリンク到達光量を所定値以下に制限することにより、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限することにしてもよい。
In the example of FIG. 7, as a measure for limiting the irradiation range of the downlink light DO in the road width direction, the Y coordinate (or angle coordinate θ) at which the amount of light reaching the downlink is a reference value (= 4.5 μW / cm 2 ) or more. Limits the range.
However, as shown in FIG. 8, by limiting the amount of downlink arrival light at the reference position Q deviating from the focused lane R1 to a predetermined value or less, the irradiation range in the road width direction of the downlink light DO is limited. May be.

図8の例では、車線R1に設置するビーコンヘッド8の照射範囲を制限する場合を想定している。図8の基準位置Qは、車線R1の外側に位置しており、具体的な座標値は、X=6.04mでかつY=3.5mである。
この場合、基準面における基準位置Qのダウンリンク到達光量を所定値(例えば、1.0μW/cm)以下に設定することにより、車線R1のビーコンヘッド8のダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限することができる。
In the example of FIG. 8, it is assumed that the irradiation range of the beacon head 8 installed in the lane R1 is limited. The reference position Q in FIG. 8 is located outside the lane R1, and the specific coordinate values are X = 6.04m and Y = 3.5m.
In this case, by setting the amount of downlink arrival light at the reference position Q on the reference plane to a predetermined value (for example, 1.0 μW / cm 2 ) or less, the downlink light DO of the beacon head 8 in the lane R1 in the road width direction is set. The irradiation range can be limited.

ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限する方策は、例えば、道路幅方向における発光範囲の制限構造を通信用発光ユニット13に設けることによって達成することができる。以下、当該発光範囲の制限構造の幾つかの具体例を説明する。   A measure for limiting the irradiation range of the downlink light DO in the road width direction can be achieved by, for example, providing the communication light-emitting unit 13 with a light emission range limiting structure in the road width direction. Hereinafter, some specific examples of the light emission range limiting structure will be described.

〔発光範囲の制限構造の具体例1〕
図9(a)〜(c)は、発光範囲の制限構造の具体例1を示す図である。
具体的には、図9(a)はビーコンヘッド8の内部の概略図であり、図9(b)は発光ユニット13を下から見た平面図であり、図9(c)は狭指向素子33の斜視図である。なお、図9のX方向は車両進行方向を示し、Y方向は道路幅方向を示す。
[Specific example 1 of light emission range restriction structure]
FIGS. 9A to 9C are diagrams illustrating a specific example 1 of the light emission range limiting structure.
Specifically, FIG. 9A is a schematic view of the inside of the beacon head 8, FIG. 9B is a plan view of the light emitting unit 13 viewed from below, and FIG. 9C is a narrow directional element. FIG. Note that the X direction in FIG. 9 indicates the vehicle traveling direction, and the Y direction indicates the road width direction.

図9に示すように、ビーコンヘッド8の筐体31内の送受信ユニット11は、通信用の発光ユニット13と受光ユニット14とを含む。発光ユニット13は、回路基板32に対して複数の狭指向素子33を縦横に配列した構造を呈している。
狭指向素子33は、例えば、表面実装型の発光素子(SMD:Surface Mount Device)34の改良品よりなり、当該SMD34と、このSMD34の発光面に接合された例えば透明樹脂よりなるレンズ35とを備える。
As shown in FIG. 9, the transmission / reception unit 11 in the housing 31 of the beacon head 8 includes a light emitting unit 13 and a light receiving unit 14 for communication. The light emitting unit 13 has a structure in which a plurality of narrow directivity elements 33 are arranged vertically and horizontally with respect to the circuit board 32.
The narrow directivity element 33 is made of, for example, an improved product of a surface mount type light emitting element (SMD: Surface Mount Device) 34, and includes the SMD 34 and a lens 35 made of, for example, a transparent resin bonded to the light emitting surface of the SMD 34. Prepare.

SMD34は、半値全角が比較的大きい(例えば60度程度)発光素子であるが、所定形状のレンズ35を発光面に取り付けることにより、Y方向の半値全角がX方向の半値全角よりも絞られている。
具体的には、レンズ35は、X方向断面がほぼ半円形であり、かつ、Y方向断面が縦長の半楕円形である、Y方向に偏平な湾曲形状となっている。これにより、狭指向素子33のY方向の指向性がX方向の指向性よりも狭くなっている。
The SMD 34 is a light-emitting element having a relatively large full width at half maximum (for example, about 60 degrees). However, by attaching a lens 35 having a predetermined shape to the light emitting surface, the full width at half maximum in the Y direction is narrower than the full width at half maximum in the X direction. Yes.
Specifically, the lens 35 has a curved shape that is flat in the Y direction, in which the cross section in the X direction is substantially semicircular and the cross section in the Y direction is a vertically long semi-elliptical shape. Thereby, the directivity in the Y direction of the narrow directivity element 33 is narrower than the directivity in the X direction.

かかる指向性のレンズ35を採用した狭指向素子33を回路基板32に実装することにより、道路幅方向(Y方向)における発光範囲が制限された発光ユニット13を製作することができる。
このため、当該発光ユニット13をビーコンヘッド8に搭載することにより、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限することができる。
By mounting the narrow directional element 33 employing such a directional lens 35 on the circuit board 32, the light emitting unit 13 in which the light emission range in the road width direction (Y direction) is limited can be manufactured.
For this reason, by mounting the light emitting unit 13 on the beacon head 8, the irradiation range in the road width direction of the downlink light DO can be limited.

〔発光範囲の制限構造の具体例2〕
図10は、発光範囲の制限構造の具体例2を示す図である。
具体的には、図10は、ビーコンヘッド8の内部に収容される通信用の発光ユニット13の分解斜視図である。なお、図10のX方向は車両進行方向を示し、Y方向は道路幅方向を示す。
[Specific example 2 of light emission range restriction structure]
FIG. 10 is a diagram illustrating a specific example 2 of the structure for limiting the light emission range.
Specifically, FIG. 10 is an exploded perspective view of the communication light emitting unit 13 housed in the beacon head 8. In addition, the X direction of FIG. 10 shows a vehicle advancing direction, and a Y direction shows a road width direction.

図10に示すように、具体例2の発光ユニット13は、回路基板32に複数のSMD34が実装された板状の発光部材36と、この発光部材36の発光面側に重合される、透明又は半透明のレンズプレート37とを備える。
レンズプレート37には、SMD34の対応位置に配置された複数のレンズ部38が一体に形成されている。各レンズ部38は、X方向断面がほぼ半円形であり、かつ、Y方向断面が縦長の半楕円形である、Y方向に偏平な湾曲形状となっている。
As shown in FIG. 10, the light emitting unit 13 of the specific example 2 includes a plate-like light emitting member 36 in which a plurality of SMDs 34 are mounted on a circuit board 32, and a light emitting unit 36 that is polymerized on the light emitting surface side. A translucent lens plate 37.
The lens plate 37 is integrally formed with a plurality of lens portions 38 disposed at corresponding positions of the SMD 34. Each lens portion 38 has a substantially curved shape that is flat in the Y direction, in which the cross section in the X direction is substantially semicircular and the cross section in the Y direction is a vertically long semi-elliptical shape.

これにより、各レンズ部38の狭指向素子33のY方向の指向性がX方向の指向性よりも狭くなっている。かかる指向性のレンズ部38が形成されたレンズプレート37を発光部材36の発光面側に被せることにより、道路幅方向(Y方向)における発光範囲が制限された発光ユニット13を製作することができる。
このため、当該発光ユニット13をビーコンヘッド8に搭載することにより、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限することができる。
Thereby, the directivity in the Y direction of the narrow directivity element 33 of each lens unit 38 is narrower than the directivity in the X direction. By covering the light emitting surface side of the light emitting member 36 with the lens plate 37 on which the directional lens portion 38 is formed, the light emitting unit 13 in which the light emission range in the road width direction (Y direction) is limited can be manufactured. .
For this reason, by mounting the light emitting unit 13 on the beacon head 8, the irradiation range in the road width direction of the downlink light DO can be limited.

図10では、SMD34が単体で実装された発光部材36を採用しているが、発光部材36を構成する発光素子は、SMD34の発光面に更にレンズを設けたもの、或いは、SMD34以外の弾丸構造のLEDなどを採用することにしてもよい。   In FIG. 10, the light emitting member 36 in which the SMD 34 is mounted alone is adopted. However, the light emitting element constituting the light emitting member 36 has a lens provided on the light emitting surface of the SMD 34 or a bullet structure other than the SMD 34. The LED may be adopted.

〔発光範囲の制限構造の具体例3〕
図11(a)〜(c)は、発光範囲の制限構造の具体例3を示す図である。
具体的には、図11(a)はビーコンヘッド8の内部の概略図であり、図11(b)は発光ユニット13を下から見た平面図であり、図11(c)は別の発光ユニット13を下から見た平面図である。なお、図11のX方向は車両進行方向を示し、Y方向は道路幅方向を示す。
[Specific Example 3 of Light Emission Range Limiting Structure]
11A to 11C are diagrams showing a specific example 3 of the light emission range limiting structure.
Specifically, FIG. 11 (a) is a schematic diagram of the inside of the beacon head 8, FIG. 11 (b) is a plan view of the light emitting unit 13 viewed from below, and FIG. 11 (c) is another light emission. It is the top view which looked at the unit 13 from the bottom. Note that the X direction in FIG. 11 indicates the vehicle traveling direction, and the Y direction indicates the road width direction.

図11に示すように、ビーコンヘッド8の筐体31内の送受信ユニット11は、通信用の発光ユニット13と受光ユニット14とを含む。発光ユニット13は、回路基板32に対して縦横に配列された複数の発光素子39と、発光素子39を左右両側から挟む位置に設けられた複数の遮蔽プレート40とを備える。
発光素子39は、例えば弾丸構造のLEDよりなるが、表面実装型の発光素子(SMD34)であってもよい。
As shown in FIG. 11, the transmission / reception unit 11 in the housing 31 of the beacon head 8 includes a light emitting unit 13 and a light receiving unit 14 for communication. The light emitting unit 13 includes a plurality of light emitting elements 39 arranged vertically and horizontally with respect to the circuit board 32, and a plurality of shielding plates 40 provided at positions sandwiching the light emitting elements 39 from both the left and right sides.
The light emitting element 39 is formed of, for example, a bullet structure LED, but may be a surface mount type light emitting element (SMD 34).

各遮蔽プレート40は、車両進行方向(X方向)に並ぶ縦列の発光素子39を左右両側から遮蔽するように、道路幅方向(Y方向)に間隔を置いて配置され、その位置から下方に垂下状に延びている。
遮蔽プレート40の固定方法は任意であるが、図例では、遮蔽プレート40の上端縁が回路基板32に固定されている。
The shielding plates 40 are arranged at intervals in the road width direction (Y direction) so as to shield the light emitting elements 39 arranged in a row in the vehicle traveling direction (X direction) from both the left and right sides, and hang downward from the position. It extends in a shape.
Although the fixing method of the shielding plate 40 is arbitrary, the upper end edge of the shielding plate 40 is fixed to the circuit board 32 in the illustrated example.

図11(a)の例では、遮蔽プレート40が筐体31の窓部を上下方向に貫通しているが、遮蔽プレート40は、筐体31内に収納されていてもよいし、筐体31の下面から垂下状に露出していてもよい。
図11(b)に示すように、遮蔽プレート40はX方向の縦列に対して一対設けることにしてもよいし、図11(c)に示すように、各々の発光素子39に対応して配置された複数の小片状の部材であってもよい。
In the example of FIG. 11A, the shielding plate 40 penetrates the window portion of the casing 31 in the vertical direction. However, the shielding plate 40 may be accommodated in the casing 31 or the casing 31. It may be exposed in a hanging manner from the bottom surface.
As shown in FIG. 11B, a pair of shielding plates 40 may be provided with respect to the column in the X direction. Alternatively, as shown in FIG. It may be a plurality of small pieces of members.

回路基板32に実装された発光素子39を上記の遮蔽プレート40によって遮蔽することにより、道路幅方向(Y方向)における発光範囲が制限された発光ユニット13を製作することができる。
このため、当該発光ユニット13をビーコンヘッド8に搭載することにより、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限することができる。
By shielding the light emitting element 39 mounted on the circuit board 32 with the shielding plate 40, the light emitting unit 13 in which the light emission range in the road width direction (Y direction) is limited can be manufactured.
For this reason, by mounting the light emitting unit 13 on the beacon head 8, the irradiation range in the road width direction of the downlink light DO can be limited.

〔発光範囲の制限構造の具体例4〕
図12は、発光範囲の制限構造の具体例4を示す図である。
具体的には、図12は、ビーコンヘッド8の内部の概略図である。なお、図12のX方向は車両進行方向を示し、Y方向は道路幅方向を示す。
[Specific example 4 of light emission range restriction structure]
FIG. 12 is a diagram illustrating a specific example 4 of the light emission range limiting structure.
Specifically, FIG. 12 is a schematic diagram of the inside of the beacon head 8. Note that the X direction in FIG. 12 indicates the vehicle traveling direction, and the Y direction indicates the road width direction.

図12に示すように、ビーコンヘッド8の筐体31内の発光ユニット13は、複数の発光素子を有する光源部材42と、光源部材42が発光するダウンリンク光DOをほぼ平行化する反射部材43とを備える。
反射部材43の反射面は、Y方向に関して放物面となっており、この光源部材42は、反射部材43の反射面に比べて発光部分が十分に小さいほぼ点光源よりなり、放物面の焦点近傍に配置されている。
As shown in FIG. 12, the light emitting unit 13 in the housing 31 of the beacon head 8 includes a light source member 42 having a plurality of light emitting elements and a reflecting member 43 that substantially parallelizes the downlink light DO emitted from the light source member 42. With.
The reflecting surface of the reflecting member 43 is a parabolic surface with respect to the Y direction, and the light source member 42 is a substantially point light source having a sufficiently small light emitting portion as compared with the reflecting surface of the reflecting member 43. It is arranged near the focal point.

ダウンリンク光DOを平行化する上記の反射部材43をビーコンヘッド8に採用することにより、ダウンリンク光DOの道路幅方向の照射範囲を制限することができる。
なお、上記の反射部材43により平行化されたダウンリンク光DOを、例えば「リフレクタ方式」や、複雑なパターンのカット面が施されたレンズで光源部材42を覆う「レンズカット方式」などにより、所定方向に照射範囲を絞ることにしてもよい。
By adopting the reflecting member 43 that collimates the downlink light DO in the beacon head 8, the irradiation range of the downlink light DO in the road width direction can be limited.
In addition, the downlink light DO collimated by the reflection member 43 is, for example, “reflector method” or “lens cut method” in which the light source member 42 is covered with a lens having a cut surface with a complicated pattern. The irradiation range may be narrowed down in a predetermined direction.

〔他の実施形態〕
ところで、車載機2の車載ヘッド22は、車両20内のダッシュボードの左側に設置することが多いことから、車線R1を通行する車両20のアップリンク光UOは、車線R1のビーコンヘッド8だけでなく、車線R2のビーコンヘッド8にも届くおそれがある。
また、車線変更時に車両20が車線R1,R2間のラインを跨いで走行した場合にも、アップリンク光UOが隣接する他の車線R2のビーコンヘッド8に届くおそれがある。
[Other Embodiments]
By the way, since the vehicle-mounted head 22 of the vehicle-mounted device 2 is often installed on the left side of the dashboard in the vehicle 20, the uplink light UO of the vehicle 20 passing through the lane R1 is only the beacon head 8 in the lane R1. And may reach the beacon head 8 in the lane R2.
In addition, when the vehicle 20 travels across the line between the lanes R1 and R2 when the lane is changed, the uplink light UO may reach the beacon head 8 in another adjacent lane R2.

複数のビーコンヘッド8に同じアップリンク光DOが届いた場合に、ビーコン制御機7が受信したアップリンク信号をそのまま中央装置3に送信すると、特に高速の上りフレームUL2の場合はデータ量が大きいことから、通信回線5を逼迫させる原因になり得る。
そこで、アップリンク光DOが他の車線のビーコンヘッド8に届くのを防止するため、道路幅方向の照射範囲を制限する仕組みを、車両20に搭載する車載ヘッド22(「光ビーコンアンテナ」ともいう。)にも採用することが好ましい。
When the same uplink light DO arrives at a plurality of beacon heads 8, if the uplink signal received by the beacon controller 7 is transmitted as it is to the central device 3, the amount of data is particularly large in the case of the high-speed uplink frame UL2. Therefore, the communication line 5 may be tightened.
Therefore, in order to prevent the uplink light DO from reaching the beacon head 8 in another lane, a mechanism for limiting the irradiation range in the road width direction is also referred to as an in-vehicle head 22 (also referred to as an “optical beacon antenna”) mounted on the vehicle 20. .) Is also preferably adopted.

また、仮に複数のビーコンヘッド8にアップリンク光DOが届いたとしても、以下の(a)〜(d)のデータ選択処理及び(d)のマージ処理のうち少なくとも1つをビーコン制御機7が実行すれば、同じアップリンク信号(高速フレームUL2など)が中央装置3に重複して送信されるのを防止することができる。
すなわち、ビーコン制御機7は、車両IDが同じ高速のアップリンク信号を所定時間(例えば1〜数秒)内に複数検出すると、上記の処理を実行して送信対象とするアップリンク信号を決定することが好ましい。
Even if the uplink light DO reaches a plurality of beacon heads 8, the beacon controller 7 performs at least one of the following data selection processes (a) to (d) and the merge process (d). If executed, it is possible to prevent the same uplink signal (such as the high-speed frame UL2) from being transmitted to the central apparatus 3 repeatedly.
That is, when a plurality of high-speed uplink signals with the same vehicle ID are detected within a predetermined time (for example, 1 to several seconds), the beacon controller 7 executes the above processing and determines an uplink signal to be transmitted. Is preferred.

(a)車両IDが同じである複数のアップリンク信号のうち、車線番号の小さい又は大きいアップリンク信号を選択する。
(b)車両IDが同じである複数のアップリンク信号のうち、受信時刻が先又は後のアップリンク信号を選択する。
(A) An uplink signal having a small or large lane number is selected from among a plurality of uplink signals having the same vehicle ID.
(B) From among a plurality of uplink signals having the same vehicle ID, an uplink signal having a reception time earlier or later is selected.

(c)車両IDが同じである複数のアップリンク信号のうち、フレーム数の多いアップリンク信号を選択する。
(d) 複数の車線R1,R2で得られた各アップリンク信号について、フレーム番号ごとに「OR」を取ることにより、アップリンク信号のマージ処理を行う。
(C) An uplink signal having a large number of frames is selected from a plurality of uplink signals having the same vehicle ID.
(D) For each uplink signal obtained in a plurality of lanes R1 and R2, “OR” is performed for each frame number, thereby performing an uplink signal merging process.

(a)のデータ選択処理の具体例は、例えば次の通りである。
車線番号の小さい方のアップリンク信号のみを選択する場合には、例えば、2車線道路で、車両20が番号1の車線を走行しているにもかかわらず、車両IDが同じであるアップリンク光DOが番号1の車線のビーコンヘッド8と番号2の車線のビーコンヘッド8の双方に届いた場合は、ビーコン制御機7は、双方のアップリンク信号に含まれる車線番号を確認し、車線番号が番号1になっている方のアップリンク信号のみを選択して、中央装置3に送信する。
A specific example of the data selection process (a) is as follows, for example.
In the case of selecting only the uplink signal having the smaller lane number, for example, the uplink light having the same vehicle ID although the vehicle 20 is traveling on the lane of number 1 on a two-lane road. When DO reaches both the beacon head 8 of the lane number 1 and the beacon head 8 of the lane number 2, the beacon controller 7 confirms the lane number included in both uplink signals, and the lane number is Only the uplink signal with the number 1 is selected and transmitted to the central unit 3.

(b)のデータ選択処理の具体例は、例えば次の通りである。
受信時刻が先のアップリンク信号のみ選択する場合には、例えば、2車線道路で、車両20が番号1の車線を走行しているにもかかわらず、アップリンク光DOが番号1の車線のビーコンヘッド8に時刻「10:23:11.400」に届き、同じ車両IDである別のアップリンク光DOが番号2の車線のビーコンヘッド8に時刻「10:23:11.401」に届いた場合は、ビーコン制御機7は、双方のアップリンク信号に含まれる受信時刻を確認し、受信時刻の早い方のアップリンク信号(車線番号が番号1の車線のヘッドに届いたアップリンク信号)のみを選択して、中央装置3に送信する。
A specific example of the data selection process (b) is as follows, for example.
In the case of selecting only the previous uplink signal at the reception time, for example, the uplink light DO is a beacon of the number 1 lane even though the vehicle 20 is traveling on the number 1 lane on the two-lane road. If the head 8 arrives at the time “10: 23: 11.400” and another uplink light DO having the same vehicle ID reaches the beacon head 8 of the lane number 2 at the time “10: 23: 11.401”, the beacon The controller 7 confirms the reception time included in both uplink signals, and selects only the uplink signal with the earlier reception time (uplink signal reaching the head of the lane with the lane number 1). To the central device 3.

(c)のデータ選択処理の具体例は、例えば次の通りである。
フレーム数の多いアップリンク信号のみ選択する場合には、例えば、2車線道路で、車両が番号1の車線を走行しているにもかかわらず、車両IDが同じであるアップリンク光DOが番号1の車線のビーコンヘッド8と番号2の車線のビーコンヘッド8の双方に届き、番号1の車線のビーコンヘッド8のアップリンク信号は16フレーム中16フレームであり、番号2の車線のビーコンヘッド8のアップリンク信号は16フレーム中12フレームであった場合は、ビーコン制御機7は、フレーム数の多い方のアップリンク信号(車線番号が番号1の車線のヘッドに届いたアップリンク信号)のみを選択して、中央装置3に送信する。
A specific example of the data selection process (c) is as follows, for example.
When selecting only an uplink signal with a large number of frames, for example, an uplink light DO having the same vehicle ID is number 1 even though the vehicle is traveling on a lane number 1 on a two-lane road. The lane beacon head 8 and the beacon head 8 of the number 2 lane reach both, and the uplink signal of the beacon head 8 of the number 1 lane is 16 out of 16 frames, and the beacon head 8 of the number 2 lane If the uplink signal is 12 out of 16 frames, the beacon controller 7 selects only the uplink signal with the larger number of frames (uplink signal reaching the head of the lane with the lane number 1). Then, the data is transmitted to the central device 3.

(d)のマージ処理の具体例は、例えば次の通りである。
フレーム番号ごとにORをとってマージする場合には、例えば、2車線道路で、車両20が番号1の車線を走行しているにもかかわらず、車両IDが同じであるアップリンク光DOが番号1の車線のビーコンヘッド8と番号2の車線のビーコンヘッド8の双方に届き、番号1の車線のビーコンヘッド8のアップリンク信号は16フレーム中1−3,5−8,10−16フレームであり、番号2の車線のビーコンヘッド8のアップリンク信号は16フレーム中1,2,4,5,8,9,12フレームであった場合は、ビーコン制御機7は、双方のアップリンク信号のORをとって、番号2の車線のヘッドのアップリンク信号における4,9のフレームを、番号1の車線のヘッドのアップリンク信号における1−3,5−8,10−16フレームに統合した、フレーム1−16を中央装置3に送信する。
A specific example of the merge process (d) is as follows, for example.
In the case of merging by taking OR for each frame number, for example, the uplink light DO having the same vehicle ID is numbered even though the vehicle 20 is traveling on the lane of number 1 on a two-lane road. Both the beacon head 8 of the lane 1 and the beacon head 8 of the lane number 2 reach the beacon head 8 of the lane number 1, and the uplink signals of the beacon head 8 of the lane number 1 are 1 to 3, 5 to 8, and 10 to 16 frames. Yes, if the uplink signal of the beacon head 8 in the lane number 2 is 1, 2, 4, 5, 8, 9, 12 out of 16 frames, the beacon controller 7 OR and take frames 4 and 9 in the uplink signal of the head of the lane number 2 and frames 1-3, 5-8 and 10-16 in the uplink signal of the head of the lane number 1 Integration was, transmits frames 1-16 to the central unit 3.

なお、仮にビーコン制御機7をスルーして同じアップリンク信号を中央装置3が重複して受信した場合には、上記の(a)〜(d)の少なくとも1つの処理を中央装置3が実行することが好ましい。
このようにすれば、1つの車両20が送信した複数の同じアップリンク信号を、2つの車両20に関するデータであると誤認して、誤った交通信号制御が行われるのを防止することができる。
If the central device 3 receives the same uplink signal by passing through the beacon controller 7, the central device 3 executes at least one of the above processes (a) to (d). It is preferable.
In this way, it is possible to prevent a plurality of the same uplink signals transmitted by one vehicle 20 from being misunderstood as data relating to the two vehicles 20 and performing erroneous traffic signal control.

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、制限的ではないと考えられるべきである。本発明の権利範囲は、上述の実施形態の内容ではなく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その範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should be considered not restrictive. The scope of the right of the present invention is shown not by the contents of the above-described embodiment but by the scope of claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope.

1 交通管制システム
2 車載機
3 中央装置
4 光ビーコン
5 通信回線
6 通信部
7 ビーコン制御機
8 ビーコンヘッド
11 送受信ユニット
12 センサユニット
13 通信用の発光ユニット
14 通信用の受光ユニット
15 感知用の発光ユニット
16 感知用の受光ユニット
17 支柱
18 梁部材
20 車両
21 車載制御機
22 車載ヘッド
23 光送信部
24 光受信部
25 ナビゲーション装置
31 筐体
32 回路基板
33 狭指向素子
34 SMD
35 レンズ
36 発光部材
37 レンズプレート
38 レンズ部
39 発光素子
40 遮蔽プレート
42 光源部材
43 反射部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traffic control system 2 Vehicle equipment 3 Central apparatus 4 Optical beacon 5 Communication line 6 Communication part 7 Beacon controller 8 Beacon head 11 Transmission / reception unit 12 Sensor unit 13 Light emitting unit for communication 14 Light receiving unit for communication 15 Light emitting unit for detection DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Light-receiving unit for a detection 17 Support | pillar 18 Beam member 20 Vehicle 21 Car-mounted controller 22 Car-mounted head 23 Light transmitter 24 Light receiver 25 Navigation device 31 Housing 32 Circuit board 33 Narrow directional element 34 SMD
35 Lens 36 Light emitting member 37 Lens plate 38 Lens part 39 Light emitting element 40 Shielding plate 42 Light source member 43 Reflecting member

Claims (3)

走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、
道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、
前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、
道路面から所定高さの基準面における前記車線の外側に位置する基準位置でのダウンリンク到達光量が、所定値以下に設定されている光ビーコン。
An optical beacon that performs wireless communication with an in-vehicle device of a running vehicle using an optical signal,
A beacon head installed on a lane included in the road;
A beacon controller that causes the beacon head to transmit downlink light, and
An optical beacon in which a downlink arrival light amount at a reference position located outside the lane on a reference plane having a predetermined height from a road surface is set to a predetermined value or less.
走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、
道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、
前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、
道路面から所定高さの基準面における車両進行方向の所定位置において、ダウンリンク到達光量が基準値となる前記ビーコンヘッドを通る中心線からの道路幅方向の距離が、所定距離以下に設定されている光ビーコン。
An optical beacon that performs wireless communication with an in-vehicle device of a running vehicle using an optical signal,
A beacon head installed on a lane included in the road;
A beacon controller that causes the beacon head to transmit downlink light, and
The distance in the road width direction from the center line passing through the beacon head where the amount of light reaching the downlink is a reference value at a predetermined position in the vehicle traveling direction on the reference plane at a predetermined height from the road surface is set to be a predetermined distance or less. Light beacon.
走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、
道路に含まれる車線上に設置されるビーコンヘッドと、
前記ビーコンヘッドにダウンリンク光を送出させるビーコン制御機と、を備えており、
道路面から所定高さの基準面における車両進行方向の所定位置において、ダウンリンク到達光量が基準値となる前記ビーコンヘッドを通る中心線に対する道路幅方向の角度が、所定角度以下に設定されている光ビーコン。
An optical beacon that performs wireless communication with an in-vehicle device of a running vehicle using an optical signal,
A beacon head installed on a lane included in the road;
A beacon controller that causes the beacon head to transmit downlink light, and
At a predetermined position in the vehicle traveling direction on a reference plane at a predetermined height from the road surface, the angle in the road width direction with respect to the center line passing through the beacon head where the amount of light reaching the downlink is a reference value is set to be a predetermined angle or less. Light beacon.
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JP2018206272A (en) * 2017-06-09 2018-12-27 住友電工システムソリューション株式会社 Communication data processing system
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