JP2013164830A - Optical beacon and on-vehicle machine - Google Patents

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幸治 葉山
Yuichi Taniguchi
裕一 谷口
Masahiro Totani
昌弘 戸谷
Hideaki Shironaga
英晃 白永
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new optical beacon multi-rate compatible in an uplink direction that can reliably provide a new on-vehicle machine with counter value service information provided after downlink switching.SOLUTION: An optical beacon 4 performs radio communication by an optical signal with an on-vehicle machine 2 of a vehicle under traveling. The optical beacon 4 includes: an optical reception unit 11 that is capable of photoelectric conversion at two high and low transfer rates; an optical transmission unit 10 that is capable of electro-optical conversion at a given transfer rate; a communication control unit (beacon controller) 7 that can adopt the following two conditions as a condition for performing downlink switching: the first condition being reception completion of a lower rate frame UL1; and the second condition being reception completion of a higher rate frame UL2.

Description

本発明は、光信号による無線通信を行う光ビーコンと車載機に関する。   The present invention relates to an optical beacon that performs wireless communication using an optical signal and an in-vehicle device.

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) 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ようになっている(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送受するビーコンヘッド(投受光器)を備え、投受光器には、ビーコン制御機から入力された送信信号を発光ダイオードに入力してダウンリンク光を送出する光送信部と、フォトダイオードが受光した光信号を電気信号に変換してビーコン制御機に出力する光受信部が搭載されている。
On the other hand, 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 beacon head (projector / receiver) that transmits / receives an optical signal to / from the vehicle-mounted device, and the transmitter / receiver inputs the transmission signal input from the beacon controller to the light emitting diode. An optical transmitter that transmits downlink light and an optical receiver that converts an optical signal received by the photodiode into an electrical signal and outputs the electrical signal to the beacon controller are mounted.

特開2005−268925号公報JP 2005-268925 A

1993年から現在までの間に、約54000ヘッドの光ビーコンが全国各地の道路に配備されているが、かかる既設の光ビーコンを用いた従来の光通信システムよりも、通信容量を拡大してシステムを高度化することが検討されている。
通信容量を拡大する方策としては、アップリンク及びダウンリンクそれぞれについての伝送速度の高速化、通信領域の拡張あるいは通信プロトコルの変更などの方策がある。このうち、アップリンク速度を現状(64kbps)よりも高速化すれば、通信領域をさほど広げなくても、大容量のプローブデータを車載機から収集でき、交通信号制御の高度化に役立てることができる。
Between 1993 and the present, about 54,000 heads of optical beacons have been deployed on roads throughout the country, but the communication capacity has been expanded compared to conventional optical communication systems using such existing optical beacons. It is being considered to improve the system.
As measures for expanding the communication capacity, there are measures such as increasing the transmission rate for each of the uplink and downlink, expanding the communication area, or changing the communication protocol. Among these, if the uplink speed is increased from the current level (64 kbps), a large amount of probe data can be collected from the in-vehicle device without greatly expanding the communication area, which can be used for the advancement of traffic signal control. .

このように、アップリンク速度の高速化を実現するためには、高速アップリンク受信に対応する光ビーコン(以下、「新光ビーコン」ともいう。)と、高速アップリンク送信に対応する車載機(以下、「新車載機」ともいう。)を新たに導入する必要がある。
しかし、新光ビーコンや新車載機を導入するとしても、これらの新型の機器が、低速アップリンク通信しかできない従来の機器と互換性がなければ、既存の路車間通信システムと整合しなくなるため、アップリンク速度の高速化が阻害される。
As described above, in order to realize a higher uplink speed, an optical beacon (hereinafter also referred to as “new optical beacon”) corresponding to high-speed uplink reception and an in-vehicle device (hereinafter referred to as “high-speed uplink transmission”). , Also referred to as “new in-vehicle device”).
However, even if new optical beacons and new in-vehicle devices are introduced, these new devices will not be compatible with existing road-to-vehicle communication systems unless they are compatible with conventional devices that can only perform low-speed uplink communication. Increase in link speed is hindered.

そこで、新車載機の上位互換性を確保するため、低速アップリンク送信のみを行う車載機(以下、「旧車載機」ともいう。)からの低速フレームのみをアップリンク受信できる光ビーコン(以下、「旧光ビーコン」ともいう。)が認識可能な、車両の識別情報(以下、「車両ID」ともいう。)を格納した低速フレームを、高速フレームの前にアップリンク送信する通信規約を採用すれば、旧光ビーコンにダウンリンク切り替えを行わせることができ、新車載機が旧光ビーコンとも通信できるようになる。   Therefore, in order to ensure upward compatibility of the new in-vehicle device, an optical beacon that can receive uplinks only from low-speed frames from in-vehicle devices that perform only low-speed uplink transmission (hereinafter also referred to as “old in-vehicle devices”) Adopt a communication protocol that uplinks a low-speed frame storing vehicle identification information (hereinafter also referred to as “vehicle ID”) that can be recognized by “old optical beacon”) before the high-speed frame. For example, the old optical beacon can perform downlink switching, and the new in-vehicle device can communicate with the old optical beacon.

更に、最初に送信する低速フレームとその後に送信する予定の高速フレームとの間に、車両IDを格納した車線通知情報を含む下りフレームを受信するための送信中断期間を設ける通信規約を採用すれば、車載機が自身の車両IDを格納した下りフレームに気付かずに、複数の上りフレームの再送を繰り返すことによる、下りフレームの受信機会の喪失を防止することができる。   Furthermore, if a communication protocol is adopted that provides a transmission interruption period for receiving a downstream frame including lane notification information storing a vehicle ID between a low-speed frame to be transmitted first and a high-speed frame to be transmitted thereafter. The loss of the opportunity to receive the downlink frame can be prevented by repeating the retransmission of a plurality of uplink frames without the vehicle-mounted device noticing the downlink frame storing its own vehicle ID.

しかし、新車載機についても、その殆どが送信と受信を交互に行う半二重通信方式を採用すると考えられるので、上記のような通信規約を採用しても、高速フレームの送信期間中に自機に届いた下りフレームについては、新車載機がそれを受信することができない。
従って、下りフレームのダウンリンク切り替え後に光ビーコンが連続送信する下りフレーム群のうち、前半部分の下りフレームに格納される対価サービス情報につき、従来からの通信規約で必要とされる回数である2回分の受信を行えなくおそれがある。
However, most of the new in-vehicle devices are considered to adopt a half-duplex communication method in which transmission and reception are alternately performed. The new in-vehicle device cannot receive the downlink frame that has arrived at the aircraft.
Accordingly, for the consideration service information stored in the downlink frame in the first half of the downlink frame group in which the optical beacon is continuously transmitted after downlink switching of the downlink frame, it is twice as many times as required by the conventional communication protocol. May not be received.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、ダウンリンク切り替え後に提供する対価サービス情報を確実に新車載機に提供できる、アップリンク方向でマルチレート対応の新光ビーコンを提供することを第1の目的とする。
また、本発明は、ダウンリンク切り替え後に提供される対価サービス情報をより確実に取得できる、アップリンク方向でマルチレート対応の新車載機を提供することを第2の目的とする。
In view of the above-described conventional problems, the first object of the present invention is to provide a multi-rate compatible new optical beacon in the uplink direction that can reliably provide the value-added service information provided after downlink switching to the new vehicle-mounted device. And
In addition, a second object of the present invention is to provide a new in-vehicle device that supports multirate in the uplink direction, which can more reliably acquire the value service information provided after downlink switching.

(1) 本発明の光ビーコンは、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、高低2種類の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、所定の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、ダウンリンク切り替えを行うための条件として次の2種類の条件を採用可能な通信制御部と、を備えていることを特徴とする。
第1の条件:低速フレームの受信完了
第2の条件:高速フレームの受信完了
(1) The optical beacon of the present invention is an optical beacon that performs wireless communication with an in-vehicle device of a traveling vehicle using an optical signal, and an optical receiver capable of photoelectric conversion at two types of high and low transmission speeds; An optical transmission unit capable of electro-optical conversion at a predetermined transmission rate and a communication control unit capable of adopting the following two types of conditions as conditions for downlink switching are provided. .
First condition: Completion of low-speed frame reception Second condition: Completion of reception of high-speed frame

本発明の光ビーコンによれば、通信制御部が、第2の条件(高速フレームの受信完了)が成立した場合にも、ダウンリンク切り替えを実行できるので、ダウンリンク切り替え後に連続送信する下りフレーム群の送信開始時点を、高速フレームの受信完了のタイミングに近づけることにより、新車載機が、下りフレーム群の先頭側に含まれる対価サービス情報を2回受信できる可能性を高めることができる。
従って、ダウンリンク切り替え後に提供する対価サービス情報を確実に新車載機に提供でき、前述の第1の目的が達成される。
According to the optical beacon of the present invention, the communication control unit can perform downlink switching even when the second condition (high-speed frame reception completion) is established, and therefore the downlink frame group continuously transmitted after downlink switching. By making the transmission start time close to the timing of completion of reception of the high-speed frame, it is possible to increase the possibility that the new in-vehicle device can receive the value service information included in the head side of the downlink frame group twice.
Accordingly, the value service information provided after downlink switching can be reliably provided to the new in-vehicle device, and the first object described above is achieved.

(2) 本発明の車載機において、前記通信制御部は、前記第1の条件が成立した場合は、車両の識別情報を格納した車線通知情報を含む下りフレームの連続送信を伴うダウンリンク切り替えを行い、前記第2の条件が成立した場合は、前記車線通知情報を含む前記下りフレームの連続送信を伴わないダウンリンク切り替えを行うことが好ましい。   (2) In the in-vehicle device of the present invention, the communication control unit performs downlink switching with continuous transmission of a downlink frame including lane notification information storing vehicle identification information when the first condition is satisfied. When the second condition is satisfied, it is preferable to perform downlink switching without continuous transmission of the downlink frame including the lane notification information.

その理由は、第1の条件(低速フレームの受信完了)に応じて実行される車線通知情報を含む下りフレームの連続送信により、車載機に対する車両IDのループバックが完了することが多いので、第2の条件(高速フレームの受信完了)に応じた車線通知情報を含む下りフレーム(折り返しフレーム)の連続送信を、更に行う必要はないと考えられるからである。
この場合、第2の条件に応じた折り返しフレームの連続送信が行われないため、その分だけ他の有用な下りフレームの送信機会を増やすことができるという利点がある。
The reason is that the loopback of the vehicle ID to the in-vehicle device is often completed by the continuous transmission of the downlink frame including the lane notification information executed according to the first condition (reception of the low-speed frame). This is because it is considered unnecessary to further perform continuous transmission of a downlink frame (turned frame) including lane notification information corresponding to the second condition (complete reception of a high-speed frame).
In this case, since the return frames are not continuously transmitted according to the second condition, there is an advantage that the transmission opportunities of other useful downlink frames can be increased accordingly.

(3) 本発明の光ビーコンにおいて、複数の前記高速フレームの連続送信を許容する通信規約の場合には、前記第2の条件は、複数の前記高速フレームのうち任意の前記高速フレームの受信完了から所定時間が経過したことを採用することができる。
(4) より具体的には、前記所定時間は、例えば、予め定められた固定時間に設定することにすればよい。この場合、固定時間の値を比較的長めに設定することにより、通信制御部の負荷を軽減できるという利点がある。
(3) In the optical beacon of the present invention, in the case of a communication protocol that allows continuous transmission of a plurality of the high-speed frames, the second condition is that reception of any high-speed frame among the plurality of high-speed frames is completed. It is possible to adopt that a predetermined time has passed since.
(4) More specifically, the predetermined time may be set to a predetermined fixed time, for example. In this case, there is an advantage that the load on the communication control unit can be reduced by setting the fixed time value relatively long.

(5) しかし、前記所定時間を予め定められた固定時間に設定すると、新車載機からの高速フレームの実際の送信時間が固定時間よりも小さい場合であっても、その固定時間が経過しないと第2の条件が成立せず、高速フレームを用いたダウンリンク切り替えの開始が無駄に遅れる。
そこで、前記所定時間は、複数の前記高速フレームのうち受信完了後の高速フレームに続いて受信し得る、残りの高速フレームのフレーム数から算出可能な予測時間であってもよい。
(5) However, if the predetermined time is set to a predetermined fixed time, even if the actual transmission time of the high-speed frame from the new vehicle-mounted device is smaller than the fixed time, the fixed time does not elapse. The second condition is not satisfied, and the start of downlink switching using a high-speed frame is unnecessarily delayed.
Therefore, the predetermined time may be a predicted time that can be calculated from the number of frames of the remaining high-speed frames that can be received subsequent to the high-speed frame after reception completion among the plurality of high-speed frames.

なお、高速フレームの残フレーム数は、例えば、低速フレームや高速フレームの先頭フレームに記された高速フレームの総フレーム数から、受信済みの高速フレームの数を減算することによって算出できる。
この場合、第2の条件が成立する予測時間を演算する必要があるが、新車載機が送信する高速フレームの数が変動しても、残りの高速フレームのフレーム数に応じて第2の条件の成立時期を正確に算出でき、高速フレームを用いたダウンリンク切り替えを正確に実行することができる。
The number of remaining high-speed frames can be calculated, for example, by subtracting the number of received high-speed frames from the total number of high-speed frames recorded in the low-speed frame or the top frame of the high-speed frame.
In this case, it is necessary to calculate the predicted time when the second condition is satisfied. However, even if the number of high-speed frames transmitted by the new vehicle-mounted device varies, the second condition depends on the number of frames of the remaining high-speed frames. Can be accurately calculated, and downlink switching using high-speed frames can be performed accurately.

(6) 本発明の光ビーコンにおいて、複数の前記高速フレームの連続送信を許容する通信規約の場合には、前記第2の条件は、複数の前記高速フレームのうち最終フレームを示す情報を含む前記高速フレームの受信完了であってもよい。
この場合、最終フレームを示す情報を含む高速フレームの受信完了を第2の条件とするので、新車載機が送信する上りフレームの数が変動しても、そのフレーム数に応じた第2の条件の成立時期を正確に決定でき、高速フレームを用いたダウンリンク切り替えを正確に実行することができる。
(6) In the optical beacon of the present invention, in the case of a communication protocol that allows continuous transmission of a plurality of the high-speed frames, the second condition includes information indicating a final frame among the plurality of high-speed frames. The reception of the high-speed frame may be completed.
In this case, since the reception completion of the high-speed frame including information indicating the final frame is set as the second condition, even if the number of uplink frames transmitted by the new vehicle-mounted device fluctuates, the second condition according to the number of frames Can be accurately determined, and downlink switching using high-speed frames can be performed accurately.

(7) 本発明の車載機は、道路に設置された光ビーコンと光信号による無線通信を行う車載機であって、高低2種類の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、所定の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、低速フレームの送信の後に送信中断期間を設けて1又は複数の高速フレームを送信する通信制御部と、を備えており、最初の前記低速フレームの送信開始から下りフレームの受信開始までのアップリンク期間が、その期間後に受信可能な複数の下りフレームにて前記光ビーコンが提供される対価サービス情報を、少なくとも2回受信できる時間長に設定されていることを特徴とする。   (7) The in-vehicle device of the present invention is an in-vehicle device that performs wireless communication using an optical beacon and an optical signal installed on a road, and an optical transmission unit capable of electro-optical conversion at two high and low transmission speeds; An optical receiving unit capable of photoelectric conversion at a predetermined transmission rate, and a communication control unit for transmitting one or a plurality of high-speed frames by providing a transmission interruption period after transmission of the low-speed frame. The uplink period from the start of transmission of the low-speed frame to the start of reception of the downlink frame is a length of time during which the consideration service information provided by the optical beacon can be received at least twice in a plurality of downlink frames that can be received after that period. It is characterized by being set to.

本発明の車載機によれば、アップリンク期間が、その期間後に受信可能な複数の下りフレームにて光ビーコンから提供される対価サービス情報を、少なくとも2回受信できる時間長に設定されているので、限られたダウンリンク領域での通信時間内において、新車載機が当該対価サービス情報を確実に2回受信できる。
よって、本発明の新車載機によれば、ダウンリンク切り替え後に提供する対価サービス情報を確実に取得でき、上述の第2の目的が達成される。
According to the vehicle-mounted device of the present invention, the uplink period is set to a length of time at which the consideration service information provided from the optical beacon in a plurality of downlink frames that can be received after that period can be received at least twice. In the communication time in the limited downlink area, the new in-vehicle device can reliably receive the consideration service information twice.
Therefore, according to the new vehicle-mounted device of the present invention, the consideration service information provided after downlink switching can be reliably acquired, and the above-described second object is achieved.

(8) 低速フレームを再送する場合を想定すると、前記アップリンク期間には、次に定義する第1〜第4の時間が含まれる。
第1の時間:低速フレームを再送する場合の当該低速フレームの送信周期
第2の時間:送信中断時間
第3の時間:1又は複数の高速フレームの送信時間
第4の時間:高速フレームの送信完了から受信態勢になるまでの切り替え時間
(8) Assuming that a low-speed frame is retransmitted, the uplink period includes first to fourth times defined below.
First time: Transmission period of the low-speed frame when retransmitting a low-speed frame Second time: Transmission interruption time Third time: Transmission time of one or a plurality of high-speed frames Fourth time: Transmission of a high-speed frame is completed Switching time from receiving to receiving

(9) そこで、前記第1〜第4の時間のうちの少なくとも1つを、それぞれ次に定義する時間長に設定すれば、ダウンリンク切り替え後に提供する対価サービス情報をより確実に新光ビーコンから取得できるようになる。
第1の時間:0.5m秒刻みで10〜29.5m秒までの範囲から選択された時間長
第2の時間:0.5m秒刻みで10〜23.5m秒までの範囲から選択された時間長
第3の時間:1〜8つの中から選択されたフレーム共通部の個数で生成した1又は複数の高速フレームの送信時間長
第4の時間:0.5m秒刻みで0.5〜4.5m秒までの範囲から選択された時間長
(9) Therefore, if at least one of the first to fourth times is set to a time length defined next, the value service information provided after downlink switching is more reliably acquired from the Shinko beacon. become able to.
First time: time length selected from a range of 10 to 29.5 msec in 0.5 msec increments Second time: selected from a range of 10 to 23.5 msec in 0.5 msec increments Time length Third time: Transmission time length of one or a plurality of high-speed frames generated by the number of common frame portions selected from 1 to 8 Fourth time: 0.5 to 4 in 0.5 msec increments . Length of time selected from the range up to 5 ms

なお、上記の第1〜第4の時間において、第1及び第2の時間の下限が10m秒である理由は、ダウンリンク切り替えに必要な時間が概ね10m秒程度だからである。
すなわち、第1及び第2の時間を10m秒未満に短縮すると、第1の条件(低速フレームの受信完了)に応じて行われるダウンリンク切り替えの際に光ビーコンが送信する、車線通知情報を含む下りフレームを新車載機が受信できなくなり、新車載機が光ビーコンと適切に通信できなくなるからである。
In the above first to fourth times, the lower limit of the first and second times is 10 milliseconds because the time required for downlink switching is approximately 10 milliseconds.
That is, when the first and second times are shortened to less than 10 milliseconds, the lane notification information transmitted by the optical beacon at the time of downlink switching performed according to the first condition (reception of the low-speed frame) is included. This is because the new in-vehicle device cannot receive the downstream frame, and the new in-vehicle device cannot properly communicate with the optical beacon.

(10) 本発明の車載機において、前記通信制御部は、前記低速フレームのヘッダ部には車両の識別情報の格納領域を含め、前記高速フレームのヘッダ部には当該識別情報の格納領域を含めないようにすることが好ましい。
このようにすれば、高速フレームのヘッダ部に車両IDの格納領域を含めない分だけ、1又は複数の高速フレームのフレーム長を小さくできる。従って、第2の条件(高速フレームの受信完了)に伴うダウンリンク切り替えの開始時期が早まり、より多くの下りクレームを新車載機に提供できるようになる。
(10) In the in-vehicle device of the present invention, the communication control unit includes a storage area for vehicle identification information in the header part of the low-speed frame, and a storage area for the identification information in the header part of the high-speed frame. It is preferable not to do so.
In this way, the frame length of one or a plurality of high-speed frames can be reduced by an amount not including the vehicle ID storage area in the header portion of the high-speed frame. Therefore, the start timing of downlink switching accompanying the second condition (completion of high-speed frame reception) is advanced, and more downlink claims can be provided to the new in-vehicle device.

なお、低速フレームのヘッダ部に車両IDの格納領域を含める理由は、この格納領域がないと、新旧双方の光ビーコンが、第1の条件(低速フレームの受信完了)に応じたダウンリンク切り替えを行うことができなくなり、新車載機が新旧双方の光ビーコンと適切に通信できなくなるからである。   The reason for including the vehicle ID storage area in the header portion of the low-speed frame is that if there is no storage area, both the old and new optical beacons will switch the downlink according to the first condition (reception of the low-speed frame). This is because the new in-vehicle device cannot properly communicate with both the old and new optical beacons.

以上の通り、本発明によれば、ダウンリンク切り替え後に提供する対価サービス情報を確実に提供できる、アップリンク方向でマルチレート対応の新光ビーコンが得られる。
また、本発明によれば、ダウンリンク切り替え後に提供される対価サービス情報を確実に取得できる、アップリンク方向でマルチレート対応の新車載機が得られる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a new optical beacon that supports multi-rate in the uplink direction and can reliably provide the value service information provided after downlink switching.
Furthermore, according to the present invention, a new in-vehicle device that supports multi-rate in the uplink direction and that can reliably acquire the value service information provided after downlink switching can be obtained.

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を示す側面図である。It is a side view which shows the communication area | region of an optical beacon. 従来の通信手順を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the conventional communication procedure. 新旧の光ビーコンと車載機の混在状態を示す図である。It is a figure which shows the mixed state of the old and new optical beacons and vehicle equipment. 新光ビーコンの上位互換制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows upward compatible control of a new light beacon. 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 uplink information. 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 downlink information. 送信中断期間を設けない場合の路車間通信を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the road-to-vehicle communication when not providing a transmission interruption period. 送信中断期間を設ける場合の路車間通信を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the road-to-vehicle communication in the case of providing a transmission interruption period. 送信中断期間を設ける場合のタイミング例を示すタイムチャートであり、(a)は光ビーコンが最初の低速フレームの受信に成功する場合、(b)は光ビーコンが最初の低速フレームの受信に失敗する場合を示す。It is a time chart which shows the example of a timing in the case of providing a transmission interruption period, (a) is when an optical beacon succeeds in reception of the first low-speed frame, (b) is an optical beacon failing in reception of the first low-speed frame. Show the case. 第1実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the communication procedure of 1st Embodiment. 第1実施形態の通信手順のタイミング例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the example of a timing of the communication procedure of 1st Embodiment. 第2実施形態の通信手順のタイミング例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the example of a timing of the communication procedure of 2nd Embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔システムの全体構成〕
図1は、本発明の実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。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に搭載された車載機2とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a road-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the road-to-vehicle communication system of the present embodiment includes an infrastructure-side traffic control system 1 and an in-vehicle device 2 mounted on a vehicle 20 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、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、ビーコン制御機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では4つ)のビーコンヘッド(投受光器ともいう。)8とを有している。
The traffic control system 1 includes a central device 3 provided in a traffic control room and the like, and a large number of optical beacons (optical vehicle detectors) 4 installed in various places on the road R. The optical beacon 4 transmits near infrared rays. Wireless communication can be performed with the in-vehicle device 2 by optical communication as a communication medium.
The optical beacon 4 includes a beacon controller 7 and a plurality (four in FIG. 1) of beacon heads (also referred to as projectors / receivers) 8 connected to the sensor interface of the beacon controller 7. .

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、後述のビーコン制御機7は、光送信部10に対するダウンリンク方向の送信制御と、光受信部11に対するアップリンク方向の受信制御とを同時に行うことができる。
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 to be described later can simultaneously perform transmission control in the downlink direction for the optical transmission unit 10 and reception control in the uplink direction for the optical reception unit 11.
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 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.

なお、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は同時に行われていても良いが、実態として、どちらかのみしか機能しないように構成されているものとする。すなわち、アップリンクの送信中にはダウンリンクを受信することが困難な構成である。   The uplink direction transmission control for the optical transmission unit 23 and the downlink direction reception control for the optical reception unit 24 may be performed at the same time, but as a matter of fact, only one of them is configured to function. It shall be. That is, it is difficult to receive the downlink during uplink transmission.

〔光ビーコンの構成〕
光ビーコン4のビーコンヘッド8は、電気光変換が可能な光送信部10と、光電気変換が可能な光受信部11とを筐体の内部に有している。
このうち、光送信部10は、近赤外線よりなるダウンリンク光(ダウンリンク方向の光信号)をダウンリンク領域DA(図3参照)に送出する発光素子を有し、光受信部11は、アップリンク領域UA(図3参照)にある車載機2からの近赤外線よりなるアップリンク光(アップリンク方向の光信号)を受光する受光素子を有する。
[Configuration of optical beacon]
The beacon head 8 of the optical beacon 4 has an optical transmitter 10 capable of electro-optical conversion and an optical receiver 11 capable of photoelectric conversion inside the casing.
Among these, the optical transmission unit 10 has a light emitting element that transmits downlink light (optical signal in the downlink direction) made of near infrared rays to the downlink area DA (see FIG. 3), and the optical reception unit 11 is up It has a light receiving element that receives uplink light (an optical signal in the uplink direction) made of near infrared rays from the vehicle-mounted device 2 in the link area UA (see FIG. 3).

光送信部10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、発光ダイオード等よりなる発光素子とから構成されている。
本実施形態の光ビーコン4では、光送信部10が送信する光信号の伝送速度は、従来の旧光ビーコンと同様に1024kbpsである。
The optical transmitter 10 transmits a downstream frame transmitted from the beacon controller 7 into a serial transmission signal having a predetermined transmission rate, and converts the output transmission signal into an optical signal in the downlink direction. It is comprised from the light emitting element which consists of diodes.
In the optical beacon 4 of the present embodiment, the transmission speed of the optical signal transmitted by the optical transmitter 10 is 1024 kbps as in the conventional old optical beacon.

光受信部11は、フォトダイオード等よりなる受光素子と、この受光素子が出力する電気信号を増幅してデジタルの受信信号を生成する受信回路とを備えている。
本実施形態の光ビーコン4では、光受信部11は、高低2種類の伝送速度での光電気変換が可能なマルチレート対応であり、低い方の伝送速度は従来の旧光ビーコンと同様に64kbpsである。高い方の伝送速度は、128kbps、192kbps、256kbps、384kbps、512kbps、1024kbpsなどの速度を採用し得るが、本実施形態では256kbpsであるとする。
The light receiving unit 11 includes a light receiving element such as a photodiode and a receiving circuit that amplifies an electric signal output from the light receiving element and generates a digital reception signal.
In the optical beacon 4 of the present embodiment, the optical receiver 11 is multi-rate capable of photoelectric conversion at two types of transmission rates, high and low, and the lower transmission rate is 64 kbps as in the conventional old optical beacon. It is. The higher transmission speed may be 128 kbps, 192 kbps, 256 kbps, 384 kbps, 512 kbps, 1024 kbps, etc., but in this embodiment, it is assumed to be 256 kbps.

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に設置されており、車線R1〜R4に対応して設けられた複数のビーコンヘッド8と、これらのビーコンヘッド8を一括制御する制御部である1台のビーコン制御機7とを備えている。
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. 2, the optical beacon 4 of the present embodiment is installed on a road R having a plurality of (four in the illustrated example) lanes R1 to R4 in the same direction, and corresponds to the lanes R1 to R4. A plurality of beacon heads 8 provided, and one beacon controller 7 serving as a control unit that collectively controls these beacon heads 8 are provided.

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、通信部6(図1参照)を介した中央装置3との双方向通信と、車載機2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、ビーコン制御機7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 beacon controller 7 is composed of a computer device having a signal processing unit, a CPU, a memory, and the like. It has a function as a communication control part which performs.
The beacon controller 7 stores a computer program for communication control in a storage device, and the CPU functions as the communication control unit when the CPU reads and executes the program.

ビーコン制御機7は、道路脇に立設した支柱13に設置されている。また、各ビーコンヘッド8は、支柱13から道路R側に水平に架設した架設バー14に取り付けられ、道路Rの各車線R1〜R4の直上に配置されている。
ビーコンヘッド8の発光素子は、車線R1〜R4の直下よりも車両進行方向の上流側に向けて近赤外線を発光しており、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が当該ヘッド8の上流側に設定されている。
The beacon controller 7 is installed on a support column 13 standing on the side of the road. Each beacon head 8 is attached to an erection bar 14 installed horizontally on the road R side from the support column 13 and is disposed immediately above each lane R1 to R4 of the road R.
The light emitting element of the beacon head 8 emits near infrared rays toward the upstream side in the vehicle traveling direction from directly below the lanes R <b> 1 to R <b> 4, thereby performing road-to-vehicle communication with the in-vehicle device 2. A communication area A is set on the upstream side of the head 8.

〔光ビーコンの通信領域〕
図3は、光ビーコン4の通信領域Aを示す側面図である。
図3に示すように、光ビーコン4の通信領域Aは、ダウンリンク領域(図3において実線のハッチングを設けた領域)DAと、アップリンク領域(図3において破線のハッチングを設けた領域)UAとからなる。
[Communication area of optical beacons]
FIG. 3 is a side view showing the communication area A of the optical beacon 4.
As shown in FIG. 3, the communication area A of the optical beacon 4 includes a downlink area (area provided with solid hatching in FIG. 3) DA and an uplink area (area provided with dashed hatching in FIG. 3) UA. It consists of.

このうち、ダウンリンク領域DAは、ビーコンヘッド8が送出するダウンリンク方向の光信号を、車載機2の投受光器である車載ヘッド22にて受信できる領域であり、ビーコンヘッド8の投受光位置d、地上1m高さの位置a及びcを頂点とする△dacで示された範囲である。
また、アップリンク領域UAは、車載ヘッド22が送出するアップリンク方向の光信号を、ビーコンヘッド8にて受信できる領域であり、上記投受光位置dと、地上1m高さの位置b及びcを頂点とする△dbcで示された範囲である。
Among these, the downlink area DA is an area in which an in-vehicle head 22 that is a projector / receiver of the in-vehicle device 2 can receive an optical signal in the downlink direction transmitted from the beacon head 8. d, a range indicated by Δdac having apexes at positions a and c at a height of 1 m above the ground.
The uplink area UA is an area where the beacon head 8 can receive an optical signal in the uplink direction transmitted from the in-vehicle head 22, and the light projecting / receiving position d and the positions b and c at a height of 1 m above the ground. This is the range indicated by Δdbc as the apex.

従って、ダウンリンク領域DAとアップリンク領域UAの上流端cは互いに一致し、アップリンク領域UAは、ダウンリンク領域DAの車両進行方向の上流部分(図3の右側部分)に重複している。また、ダウンリンク領域DAの車両進行方向長さは、通信領域A全体の同方向長さと一致している。
旧光ビーコン(光学式車両感知器)の場合、ダウンリンク領域DA及びアップリンク領域UAの正式な領域寸法が規約によって規定されている。
Accordingly, the upstream end c of the downlink area DA and the uplink area UA coincide with each other, and the uplink area UA overlaps with the upstream portion of the downlink area DA in the vehicle traveling direction (the right side portion in FIG. 3). Further, the vehicle traveling direction length of the downlink area DA coincides with the same direction length of the entire communication area A.
In the case of the old optical beacon (optical vehicle sensor), the formal area dimensions of the downlink area DA and the uplink area UA are defined by the regulations.

例えば、一般道向けの旧光ビーコンの場合、ダウンリンク領域DAの下流端aが、ビーコンヘッド8の直下の1.0〜1.3m上流側に位置し、ダウンリンク領域DAの下流端aからアップリンク領域UAの下流端bまでの距離が2.1mと規定されている。
また、アップリンク領域UAの下流端bから同領域UAの上流端cまでの距離は1.6mと規定されている。従って、正式な通信領域Aの車両進行方向の全長(ac間の長さ)は3.7mとなる。
For example, in the case of an old optical beacon for general roads, the downstream end a of the downlink area DA is located 1.0 to 1.3 m upstream immediately below the beacon head 8, and from the downstream end a of the downlink area DA. The distance to the downstream end b of the uplink area UA is defined as 2.1 m.
Further, the distance from the downstream end b of the uplink area UA to the upstream end c of the area UA is defined as 1.6 m. Accordingly, the total length of the official communication area A in the vehicle traveling direction (the length between ac) is 3.7 m.

これに対して、本実施形態の光ビーコン4(新光ビーコン)では、ダウンリンク領域DAの下流端aをビーコン直下まで延ばし上流端cを上記規定よりも上流側に延ばすことにより、ダウンリンク領域DAの車両進行方向の範囲を、高速アップリンク受信に非対応の旧光ビーコンの場合よりも広く設定している。   On the other hand, in the optical beacon 4 (new optical beacon) of the present embodiment, the downstream end a of the downlink area DA is extended to a position immediately below the beacon, and the upstream end c is extended to the upstream side of the above-mentioned regulation, thereby reducing the downlink area DA. The vehicle traveling direction range is set wider than in the case of an old optical beacon that does not support high-speed uplink reception.

具体的な数値で例示すると、ビーコンヘッド8の真下を0m(原点)として、そこから上流方向を正の方向とした場合、本実施形態のダウンリンク領域DAの範囲(図3の位置aから位置cまでの範囲)は、0.70〜6.04mとなっている。
このようにダウンリンク領域DAを広めに設定すると、車載機2がダウンリンク方向の光信号を受信する確実性が増すとともに、通信時間が長くなるのでダウンリンク方向の通信容量を拡大することができる。
As a specific numerical example, when the area directly below the beacon head 8 is 0 m (origin) and the upstream direction is a positive direction, the range of the downlink area DA of this embodiment (position from position a in FIG. 3) The range up to c) is 0.70 to 6.04 m.
When the downlink area DA is set wider in this way, the reliability of the in-vehicle device 2 receiving the optical signal in the downlink direction is increased and the communication time is increased, so that the communication capacity in the downlink direction can be increased. .

また、本実施形態のアップリンク領域UAの範囲(図3の位置bから位置cまでの範囲)は、3.04〜6.04mとなっており、上流端cの位置が従来よりも1.04mだけ上流側に拡張されている。
このようにアップリンク領域UAを広めに設定すると、光ビーコン4がアップリンク方向の光信号を受信する確実性が増とともに、通信時間が長くなるのでアップリンク方向の通信容量を拡大することができる。
In addition, the range of the uplink area UA (the range from the position b to the position c in FIG. 3) of the present embodiment is 3.04 to 6.04 m, and the position of the upstream end c is 1. It is extended upstream by 04m.
Thus, if the uplink area UA is set wider, the reliability of the optical beacon 4 to receive the optical signal in the uplink direction is increased and the communication time is increased, so that the communication capacity in the uplink direction can be expanded. .

〔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21と車載ヘッド22とを備えており、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。
このうち、光送信部23は、近赤外線よりなるアップリンク光(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、ダウンリンク領域DAに送出された近赤外線よりなるダウンリンク光(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 21 and an in-vehicle head 22, and an optical transmitter 23 and an optical receiver 24 are accommodated in the in-vehicle head 22. ing.
Among these, the optical transmission unit 23 has a light emitting element that emits uplink light (uplink direction optical signal) made of near infrared, and the optical reception unit 24 uses near infrared transmitted to the downlink area DA. A light receiving element that receives downlink light (an optical signal in the downlink direction).

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から構成されている。
本実施形態の車載機2では、光送信部23は、高低2種類の伝送速度での電気光変換が可能なマルチレート対応であり、低い方の伝送速度は従来の旧車載機と同様に64kbpsである。高い方の伝送速度は、128kbps、192kbps、256kbps、384kbps、512kbps、1024kbpsなどの速度を採用し得るが、本実施形態では256kbpsであるとする。
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. It is comprised from the light emitting element which consists of diodes.
In the in-vehicle device 2 of the present embodiment, the optical transmission unit 23 is multi-rate capable of electro-optical conversion at two types of high and low transmission rates, and the lower transmission rate is 64 kbps as in the conventional old in-vehicle device. It is. The higher transmission speed may be 128 kbps, 192 kbps, 256 kbps, 384 kbps, 512 kbps, 1024 kbps, etc., but in this embodiment, it is assumed to be 256 kbps.

光受信部24は、フォトダイオード等よりなる受光素子と、この受光素子が出力する電気信号を増幅してデジタルの受信信号を生成する受信回路とを備えている。
本実施形態の車載機2では、光受信部24が受信する光信号の伝送速度は、従来の旧車載機と同様に1024kbpsである。
The light receiving unit 24 includes a light receiving element such as a photodiode and a receiving circuit that amplifies an electric signal output from the light receiving element and generates a digital reception signal.
In the in-vehicle device 2 of the present embodiment, the transmission speed of the optical signal received by the optical receiving unit 24 is 1024 kbps as in the conventional old in-vehicle device.

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-to-vehicle communication with the optical beacon 4.
The in-vehicle controller 21 stores a computer program for communication control in a storage device, and the CPU functions as the communication control unit when the CPU reads and executes the program.

更に、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、アップリンク速度を高速化することで、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。
Furthermore, 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 the optical transmission unit 23. It also has a function of transmitting to the uplink.
In this case, by increasing the uplink speed, more probe information (information that lengthens the road section that records the travel trajectory or increases the recording density of the passing position and the passing time in the same road section) Can be sent.

なお、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、自機の車両20の識別情報(以下、「車両ID」という。)を含む低速の上りフレームを生成する機能を有する。
In addition, the vehicle-mounted 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.
This simple control unit, for example, has a function of generating a low-speed uplink frame including identification information (hereinafter referred to as “vehicle ID”) of the own vehicle 20 when the optical receiver 24 receives some downlink frame. Have

〔用語の定義等〕
ここで、本明細書で用いる用語の定義を行う。
下りフレームDL1:光ビーコン4が、後述するダウンリンク切り替え前に、ダウンリンク領域DAに向けて繰り返し送信する下りフレームのことをいう。
上りフレームUL1:下りフレームDL1の受信に応じて車載機2が送信する上りフレームのうち、伝送速度が低速のものをいう。「低速フレームUL1」ともいう。
[Definition of terms, etc.]
Here, terms used in this specification are defined.
Downlink frame DL1: A downlink frame that the optical beacon 4 repeatedly transmits toward the downlink area DA before downlink switching described later.
Uplink frame UL1: An uplink frame transmitted by the in-vehicle device 2 in response to reception of the downlink frame DL1 is a transmission frame having a low transmission rate. Also referred to as “low speed frame UL1”.

上りフレームUL2:下りフレームDL1の受信に応じて車載機2が送信する上りフレームのうち、伝送速度が高速のものをいう。「高速フレームUL2」ともいう。
車載機2が高速アップリンク送信に対応する新車載機2A(図5参照)の場合は、上りフレームとして、低速フレームUL1と高速フレームUL2の双方を送信でき、車載機2が高速アップリンク送信に非対応の旧車載機2B(図5参照)の場合には、上りフレームとして低速フレームUL1しか送信できない。
Uplink frame UL2: An uplink frame transmitted by the in-vehicle device 2 in response to reception of the downlink frame DL1 is a frame having a high transmission rate. Also referred to as “high-speed frame UL2”.
When the in-vehicle device 2 is a new in-vehicle device 2A (see FIG. 5) that supports high-speed uplink transmission, both the low-speed frame UL1 and the high-speed frame UL2 can be transmitted as an upstream frame, and the in-vehicle device 2 can perform high-speed uplink transmission. In the case of the incompatible old vehicle-mounted device 2B (see FIG. 5), only the low-speed frame UL1 can be transmitted as the upstream frame.

下りフレームDL2:光ビーコン4が、後述するダウンリンク切り替え後に、ダウンリンク領域DAに向けて繰り返し送信する下りフレーム(一連のフレーム群の場合を含む。)のことをいう。
ID格納フレーム:車載機2が、自車両の車両IDの値を所定の格納領域(例えば、アップリンク情報のヘッダ部の「車両ID」(図7参照))に記して生成した、「低速」の上りフレームUL1のことをいう。
Downlink frame DL2: A downlink frame (including a case of a series of frames) that the optical beacon 4 repeatedly transmits toward the downlink area DA after downlink switching described later.
ID storage frame: “Low speed” generated by the in-vehicle device 2 by writing the value of the vehicle ID of the host vehicle in a predetermined storage area (for example, “Vehicle ID” (see FIG. 7) in the header portion of the uplink information). This is the uplink frame UL1.

折り返しフレーム:光ビーコン4が、ID格納フレームを受信した場合に、そのフレームに含まれる車両IDと同じ値を所定の格納領域に記して生成した下りフレームDL2のことをいう。
ID折り返し:光ビーコン4が、ID格納フレームを受信した場合に、折り返しフレームを生成してダウンリンク送信する処理のことをいう。
Loop frame: When the optical beacon 4 receives an ID storage frame, it refers to the downlink frame DL2 generated by writing the same value as the vehicle ID included in the frame in a predetermined storage area.
ID loopback: When the optical beacon 4 receives an ID storage frame, it refers to a process of generating a loopback frame and performing downlink transmission.

なお、光ビーコン4が、ID格納フレームを受信した場合に、折り返しフレームの連送を行わずにダウンリンク切り替えを行う場合もある(例えば、図11に示す2回目のダウンリンク切り替え参照)。
車両IDのループバック:車載機2がID格納フレームを生成し、生成したID格納フレームをアップリンク送信し、光ビーコン4がID折り返しを行うことにより、車両IDを送信元の車載機2にループバックさせる一連の処理のことをいう。
When the optical beacon 4 receives the ID storage frame, the optical beacon 4 may perform downlink switching without continuously transmitting the return frame (for example, refer to the second downlink switching illustrated in FIG. 11).
Loopback of vehicle ID: the vehicle-mounted device 2 generates an ID storage frame, uplink-transmits the generated ID storage frame, and the optical beacon 4 performs ID loopback to loop the vehicle ID to the vehicle-mounted device 2 that is the transmission source. This is a series of processing to be backed up.

ダウンリンク切り替え:光ビーコン4が繰り返して送信する下りフレームDL1,DL2に含める実質的なデータ内容を、当該切り替えの前後で変化させることをいう。
本実施形態では、ダウンリンク切り替え後の下りフレームDL2には、折り返しフレームと、車両IDに対応する車両向けの提供情報を含む下りフレームDL2とが含まれる。この提供情報には、例えば、渋滞情報、区間旅行時間情報及び事象規制情報などの情報を含めることができる。
Downlink switching: Refers to changing the substantial data contents included in the downlink frames DL1 and DL2 repeatedly transmitted by the optical beacon 4 before and after the switching.
In the present embodiment, the downlink frame DL2 after downlink switching includes a turn-back frame and a downlink frame DL2 including provision information for the vehicle corresponding to the vehicle ID. The provided information can include information such as traffic jam information, section travel time information, and event regulation information.

これらの情報は、高速アップリンク送信に非対応の旧車載機に対しても提供されるものである。
もっとも、本実施形態の光ビーコン4(新光ビーコン)では、高速アップリンク送信に対応する新車載機を搭載した車両向けの提供情報として、例えば、交差点における信号灯色の切り替えタイミングを含む信号情報や、車両20が電気自動車の場合に有用な情報である直近の充電ステーションまでの経路を示す充電ステーション情報など、新車載機用として予め定めた専用情報を提供することもできる(図9〜図11参照)。
Such information is also provided to old in-vehicle devices that do not support high-speed uplink transmission.
However, in the optical beacon 4 (new optical beacon) of the present embodiment, for example, the signal information including the switching timing of the signal lamp color at the intersection as the provision information for the vehicle equipped with the new in-vehicle device corresponding to the high-speed uplink transmission, It is also possible to provide dedicated information predetermined for the new vehicle-mounted device, such as charging station information indicating a route to the nearest charging station, which is useful information when the vehicle 20 is an electric vehicle (see FIGS. 9 to 11). ).

上りフレームUL1及び下りフレームDL1,DL2における車両IDのデータ格納領域は、どの領域を使用してもよいが、例えば「ヘッダ部」や「車線通知情報」を使用することができる。
下りフレームDL1,DL2の車線通知情報には、車線R1〜R4(図2)ごとに車両IDを格納するフィールドがあり、各車両IDに対して車線番号を付与できる。このため、異なる車線R1〜R4を走行する車両20の車載機2は、格納フィールド内のいずれに自車両の車両IDが含まれるかを読み取ることで、自車両がどの車線R1〜R4を走行中かを判定できる。
As the data storage area of the vehicle ID in the upstream frame UL1 and the downstream frames DL1 and DL2, any area may be used. For example, a “header part” or “lane notification information” may be used.
The lane notification information of the downlink frames DL1 and DL2 includes a field for storing a vehicle ID for each lane R1 to R4 (FIG. 2), and a lane number can be assigned to each vehicle ID. For this reason, the vehicle-mounted device 2 of the vehicle 20 traveling in different lanes R1 to R4 reads which lane R1 to R4 the host vehicle is traveling by reading which of the vehicle IDs of the host vehicle is included in the storage field. Can be determined.

〔上りフレームのフレーム構成〕
図7は、アップリンク情報(上りフレーム)のフレーム構成図である。
図7に示すように、上りフレームUL1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。)を有する。
[Frame structure of upstream frame]
FIG. 7 is a frame configuration diagram of uplink information (uplink frame).
As shown in FIG. 7, the uplink frame UL1 is sequentially transmitted from the head in synchronization with a transmission control unit for synchronization (hereinafter referred to as “synchronization unit”), a header unit, an actual data unit, and a CRC (for CRC). Cyclic Redundancy Check) transmission control unit (hereinafter referred to as “CRC unit”).

図7に示すように、上りフレームUL1の場合は、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。
アップリンク情報のヘッダ部には、「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。
As shown in FIG. 7, in the case of the uplink frame UL1, 1 byte is allocated to the synchronization section, 10 bytes are allocated to the header section, 59 bytes are allocated to the actual data section, and 4 bytes ( 1 byte idle part + 2 bytes CRC + 1 byte final synchronization part).
The header portion of the uplink information 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「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 downlink information such as public vehicle priority system (PTPS), vehicle operation management system (MOCS), field express support system (FAST), and safe driving support system (DSSS). Key information for selecting the 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.

なお、「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。   Note that the data format of the “subsystem key information” differs depending on the standard of each system and will not be described in detail. For example, in the case of a safe driving support system (DSSS), the brake state, the turn signal state, the hazard Information such as state, 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、ダウンリンク切り替え後の下りフレームDL2に格納してダウンリンク送信する。なお、この提供情報は、サブシステムキー情報の対価として提供されるという意味で、「対価サービス情報」ということがある。
このように、「サブシステムキー情報」は、ダウンリンク切り替え後の提供情報の種類を新旧の光ビーコン4が決定するのに使用される。
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 DL2 after downlink switching and transmitted in downlink. This provided information may be referred to as “value service information” in the sense that it is provided as a price for subsystem key information.
Thus, the “subsystem key information” is used by the old and new optical beacons 4 to determine the type of provision information after downlink switching.

「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が自動生成した車両IDの値を格納する領域であり、車載機2は、アップリンク送信時に記憶している車両IDの値を、上りフレームUL1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り、「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り、本実施形態では、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 value generated by the in-vehicle device 2 by itself or automatically generated by the optical beacon 4. The in-vehicle device 2 stores the vehicle ID stored at the time of uplink transmission. Is stored in the vehicle ID of the header portion of the upstream frame UL1.
“In-vehicle device type” is an area for storing the type of the in-vehicle device 2, and “Information type” is an area for storing the type of uplink information. Indicates whether the link transmission subject is new or old and whether the uplink information is high speed or low speed.

具体的には、本実施形態の車載機2(新車載機2A)は、低速の上りフレームUL1を送信する場合は、「車載機種別」に新車載機2Aを示す所定値(例えば、「6」)を格納し、「情報種別」に低速であることを示す所定値(例えば、「1」)を格納する。
また、新車載機2Aは、高速の上りフレームUL2を送信する場合は、「車載機種別」に新車載機2Aを示す所定値(例えば、「6」)を格納し、「情報種別」に高速であることを示す所定値(例えば、「4」)を格納する。
Specifically, when the in-vehicle device 2 (new in-vehicle device 2A) of the present embodiment transmits the low-speed uplink frame UL1, a predetermined value (eg, “6” ”) And a predetermined value (for example,“ 1 ”) indicating low speed is stored in“ Information Type ”.
Further, when the new in-vehicle device 2A transmits the high-speed uplink frame UL2, the new in-vehicle device 2A stores a predetermined value (for example, “6”) indicating the new in-vehicle device 2A in the “in-vehicle device type” and the high-speed in the “information type”. A predetermined value (for example, “4”) is stored.

従って、本実施形態の光ビーコン4(新光ビーコン4A)は、受信した上りフレームUL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2Aからの低速フレームUL1であると判定でき、受信した上りフレームUL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2Aからの高速フレームUL2であると判定することができる。
なお、旧車載機2Bの場合は、車載機種別の値を「6」以外に設定するので、新光ビーコン4Aは、「車載機種別」の値が「6」以外の上りフレームUL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2Bであると判定する。
Therefore, the optical beacon 4 (new optical beacon 4A) of the present embodiment is received from the new in-vehicle device 2A when the in-vehicle device type value of the received uplink frame UL is “6” and the information type value is “1”. If the value of the on-vehicle device type of the received uplink frame UL is “6” and the value of the information type is “4”, it is the high-speed frame UL2 from the new on-vehicle device 2A. Can be determined.
In the case of the old vehicle-mounted device 2B, since the value of the vehicle-mounted device type is set to other than “6”, the new light beacon 4A receives an uplink frame UL having a value of “vehicle-mounted device type” other than “6”. Determines that the communication partner is the old vehicle-mounted device 2B that does not support high-speed uplink transmission.

新光ビーコン4Aは、新車載機2Aからの低速フレームUL1の受信を完了すると、ヘッダ部に含まれる車両IDの値を車線通知情報に格納した折り返しフレームを生成し、このフレームの連続送信を伴うダウンリンク切り替えを行う。
また、新光ビーコン4Aは、新車載機2Aからの高速フレームUL2の受信を完了した場合もダウンリンク切り替えを行うが、この場合は、折り返しフレームの連続送信を更に行ってもよいし、その連続送信を行わないことにしてもよい。
When the new light beacon 4A completes the reception of the low-speed frame UL1 from the new in-vehicle device 2A, it generates a return frame in which the value of the vehicle ID included in the header part is stored in the lane notification information, and is accompanied by continuous transmission of this frame. Perform link switching.
The new light beacon 4A also performs downlink switching even when the reception of the high-speed frame UL2 from the new in-vehicle device 2A is completed. In this case, the return frame may be further continuously transmitted, or the continuous transmission may be performed. You may decide not to do.

このように、新車載機2Aからの低速フレームUL1の受信完了は、新光ビーコン4Aが折り返しフレームの連続送信を伴うダウンリンク切り替えを行うための条件(第1の条件)となっている。
また、新車載機2Aからの高速フレームUL2の受信完了は、新光ビーコン4Aが折り返しフレームの連続送信を伴う或いはそれを伴わないダウンリンク切り替えを行うための条件(第2の条件)となっている。
Thus, the completion of the reception of the low-speed frame UL1 from the new vehicle-mounted device 2A is a condition (first condition) for the new optical beacon 4A to perform downlink switching with continuous transmission of return frames.
The completion of reception of the high-speed frame UL2 from the new in-vehicle device 2A is a condition (second condition) for the new optical beacon 4A to perform downlink switching with or without continuous transmission of the return frame. .

更に、新光ビーコン4Aは、「車載機種別」の値が新車載機2Aを示す所定値(本実施形態では「6」)である上りフレームULを受信した場合は、高速アップリンク受信に非対応の旧光ビーコン4Bの場合と同様に、その上りフレームULの受信完了を条件として、折り返しフレームの連続送信を伴うダウンリンク切り替えを行う。
なお、新光ビーコン4Aの通信相手が旧車載機2Bの場合には、高速フレームUL2を受信することがないので、上記第2の条件に応じたダウンリンク切り替えは行われない。
Further, the new optical beacon 4A does not support high-speed uplink reception when receiving an uplink frame UL in which the value of “vehicle equipment type” is a predetermined value (“6” in the present embodiment) indicating the new vehicle equipment 2A. Similarly to the case of the old optical beacon 4B, on the condition that reception of the uplink frame UL is completed, downlink switching with continuous transmission of the return frame is performed.
Note that when the communication partner of the new optical beacon 4A is the old in-vehicle device 2B, the high-speed frame UL2 is not received, and therefore downlink switching according to the second condition is not performed.

「最終フレームフラグ」は、車載機2(新旧いずれでもよい。)が複数の上りフレームUL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UL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ULにはそのフラグ値を格納しない。
The “final frame flag” is used to indicate which of the uplink frame groups is the final frame when the in-vehicle device 2 (which may be new or old) transmits an uplink frame group including a plurality of uplink frames UL. Storage area.
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 a plurality of uplink frames UL constituting the uplink frame group, and other uplink frames UL The flag value is not stored in the frame UL.

〔下りフレームのフレーム構成〕
図8は、ダウンリンク情報(下りフレーム)のフレーム構成図である。
図8に示すように、下りフレームDL1,DL2のフレーム構成も、上りフレームUL1のフレーム構成(図7)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部とからなる。
[Frame structure of downstream frame]
FIG. 8 is a frame configuration diagram of downlink information (downlink frame).
As shown in FIG. 8, the frame configurations of the downlink frames DL1 and DL2 are similar to the frame configuration of the uplink frame UL1 (FIG. 7), in order from the top, the synchronization unit, the header unit, the actual data unit, and the CRC unit. Consists of.

下りフレームDL1,DL2の場合は、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DL1,DL2の実データ部には、車両20向けの提供情報として、図9に示す各種情報のうちのいずれか1つが格納される。
In the case of the downlink frames DL1 and DL2, 1 byte is assigned to the synchronization part, 5 bytes are assigned to the header part, 123 bytes are assigned to the actual data part, and 4 bytes (1 byte idle part + 2 bytes) are assigned to the CRC part. CRC + 1 byte final synchronization part) is allocated.
In the actual data part of the downlink frames DL1 and DL2, any one of various information shown in FIG. 9 is stored as provision information for the vehicle 20.

具体的には、光ビーコン4(新旧いずれでもよい。)は、ダウンリンク切り替え前の下りフレームDL1の実データ部には、「車線通知情報」を含める。
また、光ビーコン4は、ダウンリンク切り替え後の下りフレームDL2の実データ部には、その下りフレームDL2が折り返しフレームである場合を除き、車載機2からアップリンクされたサブシステムキー情報に対応する提供情報を選択し、選択した提供情報を実データ部に含める。
Specifically, the optical beacon 4 (which may be old or new) includes “lane notification information” in the actual data portion of the downlink frame DL1 before downlink switching.
The optical beacon 4 corresponds to the subsystem key information uplinked from the vehicle-mounted device 2 in the actual data portion of the downlink frame DL2 after downlink switching, except when the downlink frame DL2 is a folded frame. The provided information is selected, and the selected provided information is included in the actual data part.

なお、光ビーコン4は、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DL2で提供情報を送信するが、収まらない場合は、複数の下りフレームDL2にて提供情報を送信することもある。   The optical beacon 4 transmits the provision information in one downlink frame DL2 when the provision information fits in the capacity (123 bytes) of the actual data part. If the provision information does not fit, the optical beacon 4 is provided in a plurality of downlink frames DL2. Information may be sent.

図8に示すように「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」などが含まれる。
光ビーコン4は、ダウンリンク切り替え前の下りフレームDL1の場合は、「車線通知情報」の「車両ID」に値を格納せず、車載機2からID格納フレームを受信すると、そのヘッダ部に含まれる車両IDの値を、「車線通知情報」の「車両ID」に格納して折り返しフレームを生成する。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「車線番号」に記す。
As shown in FIG. 8, the storage area of “lane notification information” includes “vehicle ID”, “lane number”, “beacon identification flag”, and the like.
In the case of the downlink frame DL1 before downlink switching, the optical beacon 4 does not store a value in the “vehicle ID” of the “lane notification information”, but includes an ID storage frame from the in-vehicle device 2 and is included in the header portion thereof. The value of the vehicle ID to be stored is stored in the “vehicle ID” of the “lane notification information” to generate a return frame. The optical beacon 4 writes the lane number value corresponding to the beacon head 8 that acquired the uplink information in “lane number”.

「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。
すなわち、光ビーコン4は、自機が高速アップリンク受信に対応する「新光ビーコン4Aの場合は、下りフレームDL1,DL2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、自機が高速アップリンク受信に対応しない旧光ビーコン4Bの場合は、下りフレームDL1,DL2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.
That is, the optical beacon 4 stores a predetermined flag value (for example, “01”) in the “beacon identification flag” of the downlink frames DL1 and DL2 in the case of the new optical beacon 4A corresponding to the high-speed uplink reception by the own device. However, when the own optical beacon 4B does not support high-speed uplink reception, other values (for example, “00”) are stored in the “beacon identification flag” of the downlink frames DL1 and DL2.

従って、高速アップリンク送信に対応する本実施形態の車載機2(新車載機2A)は、下りフレームDL1,DL2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4Aであるか旧光ビーコン4Bであるかを判定することができる。   Therefore, the vehicle-mounted device 2 (new vehicle-mounted device 2A) of the present embodiment that supports high-speed uplink transmission uses the value of the “beacon identification flag” included in the “lane notification information” of the downlink frames DL1 and DL2 to determine the communication partner. Whether the optical beacon 4 is the new optical beacon 4A or the old optical beacon 4B can be determined.

ダウンリンク切り替え後に光ビーコン4の光送信部10から繰り返し送信される下りフレーム群は、1〜80個の下りフレームDL2で構成され、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DL2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、上記送信可能時間の範囲内で繰り返し送信される。また、下りフレームDL2の送信周期は約1msである。
The downlink frame group that is repeatedly transmitted from the optical transmission unit 10 of the optical beacon 4 after downlink switching is composed of 1 to 80 downlink frames DL2, and the repeatable transmission time is 250 ms.
The downlink frame DL2 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 range of the transmittable time. Further, the transmission period of the downstream frame DL2 is about 1 ms.

従って、例えば、3つの下りフレームDL2で1つの有意なデータを構成する場合は、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、本実施形態のように、ダウンリンク領域DAをビーコンヘッド8の直下付近まで拡大すれば(図3参照)、繰り返し送信する下りフレームDL2の個数を最大200個程度まで増加させることができる。
Therefore, for example, when one significant data is constituted by three downlink frames DL2, the transmission cycle is about 3 ms, so that the data is repeatedly transmitted about 80 times within a predetermined transmittable time (250 ms). Will be.
However, if the downlink area DA is expanded to the vicinity immediately below the beacon head 8 as in this embodiment (see FIG. 3), the number of downlink frames DL2 to be repeatedly transmitted can be increased up to about 200.

なお、後述の図10の路車間通信に示すように、光ビーコン4がID格納フレームに応じてダウンリンク切り替えを行う場合には、後続フレームのアップリンク送信の時間とダウンリンク切り替え後のダウンリンク送信の時間が重複し得るので、ダウンリンク切り替え後の下りフレームDL2の送信可能期間は(250+α)ms(例えば、350ms)とすることが好ましい。   As shown in road-to-vehicle communication in FIG. 10 described later, when the optical beacon 4 performs downlink switching according to the ID storage frame, the uplink transmission time of the subsequent frame and the downlink after the downlink switching are performed. Since transmission times may overlap, it is preferable that the transmittable period of the downlink frame DL2 after downlink switching is (250 + α) ms (for example, 350 ms).

〔従来の路車間通信〕
図4は、通信領域Aで行われる従来の通信手順を示すシーケンス図である。
ここで、図4において、白丸を付したフレームは、車両IDを含まないフレーム(車両IDなしの車線通知情報を有するフレーム)であることを示し、黒丸を付したフレームは、路車間のID折り返しに利用するフレーム(上りの「ID格納フレーム」又は下りの「折り返しフレーム」)であることを示す。図9〜図11においても同様である。
[Conventional road-to-vehicle communication]
FIG. 4 is a sequence diagram showing a conventional communication procedure performed in the communication area A.
Here, in FIG. 4, a frame with a white circle indicates that the frame does not include a vehicle ID (a frame having lane notification information without a vehicle ID), and a frame with a black circle indicates an ID loopback between road vehicles. Indicates that the frame is used (upstream “ID storage frame” or downstream “folding frame”). The same applies to FIGS. 9 to 11.

また、以下の路車間通信の説明では、動作主体が光ビーコン4と車載機2であるとして説明するが、実際の通信制御は、光ビーコン4のビーコン制御機(通信制御部)7と、車載機2の車載制御機(通信制御部)21が実行する。この点も、図9〜図11の路車間通信においても同様である。   In the following description of road-to-vehicle communication, it is assumed that the operation subject is the optical beacon 4 and the in-vehicle device 2, but the actual communication control is performed by the beacon controller (communication control unit) 7 of the optical beacon 4 and the in-vehicle device. The in-vehicle controller (communication control unit) 21 of the machine 2 executes. This also applies to the road-to-vehicle communication shown in FIGS.

図4に示すように、光ビーコン4(図4の場合は旧光ビーコン4B)は、車線R1〜R4ごとに設けられたビーコンヘッド8から、下りフレームDL1を所定の送信周期で送信し続けている。この段階では、車線通知情報に車両IDが格納されていない。
車両20がダウンリンク領域DAに入ると、車載機2(図4の場合は旧車載機2B)が車線通知情報(車両ID無し)を含む下りフレームDL1或いはその他の下りフレームDL1を受信し、車両20が光ビーコン4の通信領域A内に入ったことを察知する。
As shown in FIG. 4, the optical beacon 4 (the old optical beacon 4B in the case of FIG. 4) continues to transmit the downlink frame DL1 at a predetermined transmission cycle from the beacon head 8 provided for each of the lanes R1 to R4. Yes. At this stage, the vehicle ID is not stored in the lane notification information.
When the vehicle 20 enters the downlink area DA, the vehicle-mounted device 2 (the old vehicle-mounted device 2B in the case of FIG. 4) receives the downlink frame DL1 including the lane notification information (no vehicle ID) or the other downlink frame DL1, It is detected that 20 has entered the communication area A of the optical beacon 4.

この際、車載機2は、ヘッダ部に車両IDを格納した低速の上りフレームUL1(図4のID格納フレームU1)を生成し、自機の通信をいったん受信から送信に切り替えて、生成した低速の上りフレームUL1をアップリンク送信し、その後、自機の通信を送信から受信に戻す。
なお、旅行時間情報などの光ビーコン4に提供すべき情報がある場合には、ID格納フレームU1の実データ部にその情報が格納される。
At this time, the in-vehicle device 2 generates a low-speed uplink frame UL1 (the ID storage frame U1 in FIG. 4) in which the vehicle ID is stored in the header portion, and switches the communication of the own device from reception to transmission once. Uplink frame UL1 is transmitted in uplink, and then the communication of the own device is returned from transmission to reception.
When there is information to be provided to the optical beacon 4 such as travel time information, the information is stored in the actual data portion of the ID storage frame U1.

受信フレームのCRCチェック等を経てID格納フレームU1が光ビーコン4において正規に受信されると、光ビーコン4は、遅くとも10m秒以内でダウンリンク切り替えを行ったあと、下りフレームDL2の繰り返し送信を開始する。
ダウンリンク切り替えの後に繰り返し送信させる複数の下りフレームDL2は、先頭部分で連送される複数の折り返しフレーム(黒丸付きの下りフレームDL2)と、その後に繰り返し送信される所定の提供情報を含む下りフレームDL2とからなる。
When the ID storage frame U1 is properly received by the optical beacon 4 through the CRC check of the received frame, etc., the optical beacon 4 starts to repeatedly transmit the downlink frame DL2 after switching the downlink within 10 milliseconds at the latest. To do.
A plurality of downlink frames DL2 repeatedly transmitted after downlink switching includes a plurality of loopback frames (downlink frames DL2 with black circles) continuously transmitted at the head portion, and downlink frames including predetermined provision information repeatedly transmitted thereafter. It consists of DL2.

この下りフレームDL2の繰り返し送信は、前記した所定時間内において可能な限り繰り返される。
また、図4に示すように、折り返しフレーム(黒丸付きの下りフレームDL2)は、提供情報の送信期間中においてダウンリンク情報を構成する一連の複数の下りフレームDL2(例えば5個の下りフレームDL2)の1つであり、従来は、一連の複数の下りフレームDL2の先頭にのみ含まれて繰り返し(図4の例では5フレームごと)送信される。
This repeated transmission of the downlink frame DL2 is repeated as much as possible within the predetermined time.
Also, as shown in FIG. 4, the return frame (downlink frame DL2 with a black circle) is a series of a plurality of downlink frames DL2 (for example, five downlink frames DL2) that constitute downlink information during the transmission period of provided information. Conventionally, it is included only at the beginning of a series of a plurality of downlink frames DL2, and is repeatedly transmitted (every 5 frames in the example of FIG. 4).

なお、ダウンリンク情報を構成する一連の下りフレームDL2は最大で80個まで格納できるため、折り返しフレーム(黒丸付きの下りフレームDL2)は、最も少ない頻度の場合には80フレームに1つの割合で格納されることとなる。
車載機2は、光ビーコン4から複数の下りフレームDL2を受信し、その複数の下りフレームDL2の中で、自車両の車両IDが記された車線通知情報を含むものがあるか否かを判定する。
In addition, since a series of downlink frames DL2 constituting the downlink information can be stored up to 80, the return frames (downlink frames DL2 with black circles) are stored at a rate of one in 80 frames in the least frequent case. Will be.
The in-vehicle device 2 receives a plurality of downlink frames DL2 from the optical beacon 4, and determines whether or not any of the plurality of downlink frames DL2 includes lane notification information in which the vehicle ID of the host vehicle is written. To do.

車載機2は、その判定結果が肯定的である場合に、自車両の車両IDのループバックが成功したことを確認し、この時点で自機の通信を受信のままに維持する。
逆に、車載機2は、その判定結果が否定的である間は、自車両の車両IDのループバックが成功していないと判断し、自機の通信を受信から送信に切り替えて、上りフレームUL1を再送する。この場合、車載機2は、例えば、先に送信した上りフレームU1の送信後所定時間(例えば30ms)後に、再び上りフレームUL1を送信する。車載機2は、この再送の動作を車両IDのループバックが成功するまで繰り返す。
When the determination result is affirmative, the in-vehicle device 2 confirms that the loopback of the vehicle ID of the own vehicle has been successful, and maintains the communication of the own device as received at this time.
Conversely, while the determination result is negative, the in-vehicle device 2 determines that the loopback of the vehicle ID of the host vehicle is not successful, switches the communication of the host device from reception to transmission, Retransmit UL1. In this case, for example, the in-vehicle device 2 transmits the uplink frame UL1 again after a predetermined time (for example, 30 ms) after transmission of the previously transmitted uplink frame U1. The in-vehicle device 2 repeats this retransmission operation until the vehicle ID loopback is successful.

〔混在状況における問題点〕
図5は、新旧の光ビーコン4A,4Bと車載機2A,2Bの混在状態を示す図である。
図5に示すように、新光ビーコン4Aは、低速の伝送速度(64kbps)だけでなく高速の伝送速度(例えば256kbps)でのアップリンク受信に対応している。本実施形態の光ビーコン4は、新光ビーコン4Aに該当する。
同様に、新車載機2Aは、低速の伝送速度(64kbps)だけでなく高速の伝送速度(例えば256kbps)でのアップリンク送信に対応している。本実施形態の車載機2は新車載機2Aに該当する。
[Problems in mixed situations]
FIG. 5 is a diagram illustrating a mixed state of old and new optical beacons 4A and 4B and in-vehicle devices 2A and 2B.
As shown in FIG. 5, the new optical beacon 4A supports uplink reception not only at a low transmission rate (64 kbps) but also at a high transmission rate (for example, 256 kbps). The optical beacon 4 of this embodiment corresponds to the new optical beacon 4A.
Similarly, the new in-vehicle device 2A supports uplink transmission not only at a low transmission rate (64 kbps) but also at a high transmission rate (for example, 256 kbps). The in-vehicle device 2 of the present embodiment corresponds to the new in-vehicle device 2A.

これに対して、旧光ビーコン4Bは、低速の伝送速度(64kbps)でのアップリンク受信のみを行う光ビーコン、すなわち、高速の伝送速度(例えば256kbps)でのアップリンク受信に非対応の光ビーコンである。
同様に、旧車載機2Bは、低速の伝送速度(64kbps)でのアップリンク送信のみを行う車載機、すなわち、高速の伝送速度(例えば256kbps)でのアップリンク送信に非対応の車載機である。
In contrast, the old optical beacon 4B is an optical beacon that performs only uplink reception at a low transmission rate (64 kbps), that is, an optical beacon that does not support uplink reception at a high transmission rate (for example, 256 kbps). It is.
Similarly, the old in-vehicle device 2B is an in-vehicle device that performs only uplink transmission at a low transmission rate (64 kbps), that is, an in-vehicle device that does not support uplink transmission at a high transmission rate (for example, 256 kbps). .

上述の用語の定義で記載した通り、図5の「DL1」は、ダウンリンク切り替え前に新旧の光ビーコン4A,4Bが送信する下りフレームを示し、図5の「UL1」は、下りフレームDL1の受信を契機として、新旧の車載機2A,2Bが送信可能な低速フレームを示し、図5の「UL2」は、新車載機2Aのみが送信可能な高速フレームを示している。
また、図5の「DL2」は、ダウンリンク切り替え後に新旧の光ビーコン4A,4Bが送信する下りフレームを示している。
As described in the definition of terms above, “DL1” in FIG. 5 indicates a downlink frame transmitted by the old and new optical beacons 4A and 4B before downlink switching, and “UL1” in FIG. 5 indicates the downlink frame DL1. In response to reception, the old and new vehicle-mounted devices 2A and 2B indicate low-speed frames that can be transmitted, and “UL2” in FIG. 5 indicates a high-speed frame that can be transmitted only by the new vehicle-mounted device 2A.
Further, “DL2” in FIG. 5 indicates a downlink frame transmitted by the old and new optical beacons 4A and 4B after downlink switching.

ここで、新光ビーコン4Aと新車載機2Aが路車間通信する場合を想定する。そして、光ビーコン4の新旧タイプを判別不能な場合は、新車載機2Aは、上りフレームを確実に受信して貰うために低速でアップリンク送信を行うとする。
この場合、ダウンリンク方向の伝送速度は、新旧いずれの場合も「1024kbps」であるから、新車載機2Aは、新光ビーコン4Aから下りフレームDL1を受信しただけでは、通信相手が新光ビーコン4Aであることを察知できない。
Here, it is assumed that the new light beacon 4A and the new in-vehicle device 2A perform road-to-vehicle communication. When the new and old types of the optical beacon 4 cannot be discriminated, the new in-vehicle device 2A performs uplink transmission at a low speed in order to reliably receive and receive the uplink frame.
In this case, since the transmission speed in the downlink direction is “1024 kbps” in both the old and new cases, the new in-vehicle device 2A only receives the downlink frame DL1 from the new optical beacon 4A, and the communication partner is the new optical beacon 4A. I can't detect that.

このように、新車載機2Aが、新光ビーコン4Aのダウンリンク領域DAを通過する間に新光ビーコン4Aと通信していることを認識できなければ、高速のアップリンク送信が可能である筈の新車載機2Aが、新光ビーコン4Aに対しても低速でアップリンク送信を行ってしまい、アップリンク速度の高速化が実現できなくなる。
そこで、本実施形態では、自機が高速アップリンク受信に対応する新光ビーコン4Aである旨のビーコン識別情報(例えば、図8の「ビーコン識別フラグ」)を、ビーコン制御機7が下りフレームDL1,DL2に含めることができる。
As described above, if the new vehicle-mounted device 2A cannot recognize that it is communicating with the new optical beacon 4A while passing through the downlink area DA of the new optical beacon 4A, it is possible to perform high-speed uplink transmission. The in-vehicle device 2A performs uplink transmission at a low speed for the new optical beacon 4A, and the uplink speed cannot be increased.
Therefore, in the present embodiment, beacon identification information (for example, “beacon identification flag” in FIG. 8) indicating that the own apparatus is a new optical beacon 4A corresponding to high-speed uplink reception, It can be included in DL2.

具体的には、前述の通り、光送信部10にダウンリンク送信させる下りフレームDL1,DL2の「車線通知情報」(「ヘッダ部」でもよい。)に、光ビーコン4の新旧タイプを示すフラグフィールドを予め定義しておく。
そして、ビーコン制御機7は、自機を新光ビーコン4Aとして動作させる場合には、繰り返し送信するすべての下りフレームDL1,DL2又は所定周期ごとの下りフレームDL1,LD2のフラグフィールドをオンにし、自機を旧光ビーコン4Bとして動作させる場合には、その下りフレームDL1,DL2のフラグフィールドをオフにする。
Specifically, as described above, the flag field indicating the new and old types of the optical beacon 4 in the “lane notification information” (or “header portion”) of the downlink frames DL1 and DL2 to be transmitted by the optical transmission unit 10 in the downlink. Is defined in advance.
When the beacon controller 7 operates as the new optical beacon 4A, the beacon controller 7 turns on the flag fields of all the downlink frames DL1 and DL2 that are repeatedly transmitted or the downlink frames DL1 and LD2 for each predetermined period. Is operated as the old optical beacon 4B, the flag fields of the downstream frames DL1 and DL2 are turned off.

このため、新車載機2Aは、受信した下りフレームDL1,DL2のフラグフィールドがオンである場合には、通信相手が新光ビーコン4Aであると判定でき、オフの場合や当該フラグフィールドが検出できなかった場合には、通信相手が旧光ビーコン4Bであると判定できる。   Therefore, the new vehicle-mounted device 2A can determine that the communication partner is the new optical beacon 4A when the flag field of the received downlink frames DL1 and DL2 is on, and cannot detect the flag field when it is off. If it is determined that the communication partner is the old optical beacon 4B.

もっとも、上りフレーム群に必ず低速フレームUL1が含まれておれば、通信相手の光ビーコン4の新旧タイプを判定しなくても、両タイプの光ビーコン4との通信が可能である。
その理由は、低速フレームUL1を利用すれば新旧双方の光ビーコン4A,4Bと従来通りの通信ができるし、上りフレーム群の他のフレームを一律に高速フレームUL2としても、旧光ビーコン4Bがそれを受信できないだけで、特に問題はないからである。本実施形態では、新車載機2Aは、光ビーコン4の新旧判定を行わないタイプであるとする。
However, if the low-speed frame UL1 is always included in the upstream frame group, communication with both types of optical beacons 4 is possible without determining the new and old types of the optical beacon 4 of the communication partner.
The reason is that if the low-speed frame UL1 is used, both the old and new optical beacons 4A and 4B can communicate with each other as usual, and the old optical beacon 4B is able to communicate with other frames in the upstream frame group evenly as the high-speed frame UL2. This is because there is no particular problem. In the present embodiment, it is assumed that the new in-vehicle device 2 </ b> A is a type that does not determine whether the optical beacon 4 is new or old.

〔新光ビーコンの上位互換制御〕
図6は、本実施形態の光ビーコン4である、新光ビーコン4Aのビーコン制御機7が行う上位互換制御を示すフローチャートである。
図6に示すように、新光ビーコン4Aのビーコン制御機7は、フラグフィールドをオンに設定した下りフレームDL1を所定周期で繰り返しダウンリンク送信することにより(図6のステップST1)、自機が新光ビーコン4Aであることを外部に通知している。
[Upward compatibility control of Shinko beacon]
FIG. 6 is a flowchart showing the upward compatible control performed by the beacon controller 7 of the new optical beacon 4A, which is the optical beacon 4 of the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the beacon controller 7 of the new light beacon 4A repeatedly transmits a downlink frame DL1 with the flag field set to ON in a predetermined cycle (step ST1 in FIG. 6), so that the own device becomes a new light. It notifies the outside that it is a beacon 4A.

この状態で、ビーコン制御機7は、上りフレームUL1を受信したか否かを判定し(図6のステップST2)、その受信を検出するまで、ステップST1のダウンリンク送信を継続する。
上りフレームUL1の受信を検出すると、ビーコン制御機7は、受信した上りフレームUL1の送信主体が、高速の伝送速度(本実施形態では、256kbps)に対応する新車載機2Aであるか否かを判定する(図6のステップST3)。
In this state, the beacon controller 7 determines whether or not the uplink frame UL1 has been received (step ST2 in FIG. 6), and continues the downlink transmission in step ST1 until the reception is detected.
When detecting the reception of the upstream frame UL1, the beacon controller 7 determines whether or not the transmission subject of the received upstream frame UL1 is the new in-vehicle device 2A corresponding to a high transmission rate (256 kbps in this embodiment). Determination is made (step ST3 in FIG. 6).

このステップST3の判定は、例えば、光受信部11で受信された上りフレームUL1の伝送速度が、高速であったか低速であったかによって行うことができる。この場合、受信した上りフレームUL1が高速であれば、送信主体が新車載機2Aであると判定でき、低速であれば、送信主体が旧車載機2Bであると判定できる。
また、新車載機2Aの車載制御機21が、自機が高速アップリンク送信対応の新車載機2Aである旨の車載機識別情報を、上りフレームUL1に含める規約を採用してもよい。
The determination in step ST3 can be made, for example, depending on whether the transmission rate of the upstream frame UL1 received by the optical receiver 11 is high or low. In this case, if the received upstream frame UL1 is high speed, it can be determined that the transmission subject is the new in-vehicle device 2A, and if it is low speed, it can be determined that the transmission subject is the old in-vehicle device 2B.
In addition, the vehicle-mounted controller 21 of the new vehicle-mounted device 2A may adopt a rule for including vehicle-mounted device identification information indicating that the device is the new vehicle-mounted device 2A compatible with high-speed uplink transmission in the uplink frame UL1.

具体的には、光送信部23がアップリンク送信する上りフレームUL1のヘッダ部に、車載機2の新旧タイプを示すフラグフィールド(例えば、図7の「車載機種別」)を予め定義しておく。
そして、新車載機2Aの車載制御機21は、自機を新車載機2Aとして動作させる場合は、高速で送信する上りフレームUL1のフラグフィールドをオンにし、自機を旧車載機2Bとして動作させる場合は、上りフレームUL1のフラグフィールドをオフにする。
Specifically, a flag field (for example, “vehicle equipment type” in FIG. 7) indicating the new and old types of the in-vehicle device 2 is defined in advance in the header portion of the uplink frame UL1 that the optical transmission unit 23 performs uplink transmission. .
When the in-vehicle controller 21 of the new in-vehicle device 2A operates the own device as the new in-vehicle device 2A, the on-vehicle controller 21 turns on the flag field of the uplink frame UL1 that is transmitted at high speed, and operates the own device as the old in-vehicle device 2B. In this case, the flag field of the upstream frame UL1 is turned off.

このため、かかる規約を採用すれば、ビーコン制御機7は、受信した上りフレームUL1のフラグフィールドがオンである場合には、その送信主体が新車載機2Aであると判定でき、上りフレームUL1のフラグフィールドがオフの場合や当該フラグフィールドが検出できなかった場合には、その送信主体が旧車載機2Bであると判定できる。   Therefore, if such a rule is adopted, the beacon controller 7 can determine that the transmission subject is the new in-vehicle device 2A when the flag field of the received upstream frame UL1 is on, and the upstream frame UL1 When the flag field is off or when the flag field cannot be detected, it can be determined that the transmission subject is the old vehicle-mounted device 2B.

ステップST3の判定結果が肯定的である場合、すなわち、上りフレームUL1の送信主体が新車載機2Aの場合は、ビーコン制御機7は、ダウンリンク切り替え後に新車載機用のダウンリンク送信を行う(図6のステップST4)。
新車載機用のダウンリンク送信は、渋滞情報、区間旅行時間情報及び事象規制情報などの旧車載機向けの提供情報に加え、信号情報や充電ステーション情報などの新車載機向けの提供情報を含む下りフレームDL2を、繰り返し送信することによって行われる。
When the determination result of step ST3 is affirmative, that is, when the transmission subject of the uplink frame UL1 is the new in-vehicle device 2A, the beacon controller 7 performs downlink transmission for the new in-vehicle device after downlink switching ( Step ST4 in FIG. 6).
Downlink transmission for new in-vehicle equipment includes provision information for new in-vehicle equipment such as signal information and charging station information in addition to provision information for old in-vehicle equipment such as traffic jam information, section travel time information and event regulation information This is done by repeatedly transmitting the downstream frame DL2.

ステップST3の判定結果が否定的である場合、すなわち、上りフレームUL1の送信主体が旧車載機2Bの場合は、ビーコン制御機7は、ダウンリンク切り替え後に旧車載機用のダウンリンク送信を行う(図6のステップST5)。
この旧車載機用のダウンリンク送信は、渋滞情報、区間旅行時間情報及び事象規制情報などの旧車載機向けの提供情報を含む下りフレームDL2だけを、繰り返し送信することによって行われる。
When the determination result of step ST3 is negative, that is, when the transmission subject of the uplink frame UL1 is the old vehicle-mounted device 2B, the beacon controller 7 performs downlink transmission for the old vehicle-mounted device after downlink switching ( Step ST5 in FIG. 6).
This downlink transmission for the old in-vehicle device is performed by repeatedly transmitting only the downlink frame DL2 including provision information for the old in-vehicle device such as traffic jam information, section travel time information, and event regulation information.

なお、前述の通り、ダウンリンク切り替え後に行われるステップST4,ST5の下りフレームDL2のダウンリンク送信は、ダウンリンク切り替え時点から所定時間(例えば、250ms)が経過するまで行われる。   As described above, downlink transmission of the downlink frame DL2 in steps ST4 and ST5 performed after downlink switching is performed until a predetermined time (for example, 250 ms) elapses from the downlink switching time point.

〔送信中断期間を設けない場合の問題点〕
図9は、新車載機2Aが「送信中断期間」を設けずに上りフレームUL1,UL2を送信するため、新車載機2AがID確認を失敗する場合の路車間通信を示すシーケンス図である。
[Problems when there is no transmission interruption period]
FIG. 9 is a sequence diagram showing road-to-vehicle communication when the new in-vehicle device 2A fails in the ID confirmation because the new in-vehicle device 2A transmits the upstream frames UL1 and UL2 without providing the “transmission interruption period”.

図9において、U1〜U4は、下りフレームDL1を検出した新車載機2Aがアップリンク送信する、複数の上りフレーム(上りフレーム群)UL1,UL2を示している。
図9では、上りフレーム群のフレーム数が4フレームになっているが、そのフレーム数は4つに限定されるものではなく、例えば、高速フレームUL2が3つ以上送信される場合もあるし、比較的長いデータ長である高速フレームUL2が1つだけ送信される場合もあり得る。
In FIG. 9, U1 to U4 indicate a plurality of uplink frames (uplink frame groups) UL1 and UL2 that are transmitted by the new vehicle-mounted device 2A that has detected the downlink frame DL1 in uplink.
In FIG. 9, the number of frames in the upstream frame group is 4, but the number of frames is not limited to 4, for example, 3 or more high-speed frames UL2 may be transmitted, There may be a case where only one high-speed frame UL2 having a relatively long data length is transmitted.

また、ハッチングを付していない上りフレームU0は、伝送速度が低速(本実施形態では64kbps)の「低速フレーム」であることを示し、ハッチングを付した上りフレームU2〜U4は、伝送速度が高速(本実施形態では256kbps)の「高速フレーム」であることを示している。
なお、低速フレームU0と高速フレームU1〜U3の図示上の区別については、図10及び図12の路車間通信においても同様である。
Further, the uplink frame U0 without hatching indicates a “low-speed frame” with a low transmission rate (64 kbps in this embodiment), and the uplink frames U2 to U4 with hatching have a high transmission rate. This indicates a “high-speed frame” of (256 kbps in the present embodiment).
Note that the illustrated distinction between the low-speed frame U0 and the high-speed frames U1 to U3 is the same in the road-to-vehicle communication shown in FIGS.

プローブ情報などの大容量のデータをアップリンク送信する場合には、低速フレームU0にデータを格納しきれないことが多い。そこで、図9の例では、新車載機2Aが合計3つの高速フレームU1〜U3を低速フレームU0の後に続けて送信している。
具体的には、新車載機2Aは、ダウンリンク領域DAにおいて下りフレームDL1を受信すると、低速フレームU0を即座に低速でアップリンク送信し、それに続けて高速フレームU1〜U3をアップリンク送信する。
When transmitting a large amount of data such as probe information in the uplink, the data cannot often be stored in the low-speed frame U0. Therefore, in the example of FIG. 9, the new in-vehicle device 2A transmits a total of three high-speed frames U1 to U3 following the low-speed frame U0.
Specifically, when the new in-vehicle device 2A receives the downlink frame DL1 in the downlink area DA, the new vehicle-mounted device 2A immediately uplinks the low speed frame U0 at a low speed, and subsequently uplinks the high speed frames U1 to U3.

なお、本実施形態では、新車載機2Aが通信相手の新旧を判定しない場合を想定しているので、低速フレームU0と高速フレームU2〜U4の連続送信は、新車載機2Aの通信相手が新光ビーコン4Aか旧光ビーコン4Bかに拘わらず実行される。
新車載機2Aの通信相手の光ビーコン4は、上りフレーム群に含まれる低速フレームU0の受信完了を契機として、そのヘッダ部から車両ID値を抽出し、その値を車線通知情報に格納した折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行う。
In the present embodiment, since it is assumed that the new in-vehicle device 2A does not determine whether the communication partner is new or old, continuous transmission of the low-speed frame U0 and the high-speed frames U2 to U4 means that the communication partner of the new in-vehicle device 2A It is executed regardless of whether the beacon 4A or the old optical beacon 4B.
The optical beacon 4 of the communication partner of the new in-vehicle device 2A extracts the vehicle ID value from its header part upon completion of reception of the low-speed frame U0 included in the upstream frame group, and stores the value in the lane notification information. Perform frame continuous transmission and downlink switching.

すなわち、光ビーコン4が新光ビーコン4Aの場合は、低速フレームU0の「車載機種別」の値が「6」でかつ「情報種別」の値が「1」であることを検出すると、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行う。
また、光ビーコン4が旧光ビーコン4Bの場合は、上記のような種別判定を行うことができないので、低速フレームU0の受信が完了すると、従来通り、即座に折り返しフレームの連送とダウンリンクを行う。
That is, when the optical beacon 4 is the new optical beacon 4A, when it is detected that the value of “vehicle equipment type” in the low-speed frame U0 is “6” and the value of “information type” is “1”, Perform continuous transmission and downlink switching.
In addition, when the optical beacon 4 is the old optical beacon 4B, the type determination as described above cannot be performed. Therefore, when the reception of the low-speed frame U0 is completed, the return frame is continuously transmitted and downlinked immediately as usual. Do.

このように、旧光ビーコン4Bは、大容量のアップリンク送信はされないという想定の下で、ID格納フレームである低速フレームU0を受信すると、即座に折り返しフレームを連送してダウンリンク切り替えを出来るだけ素早く行う運用になっており、新光ビーコン4Aも、旧車載機2Bとの互換性を維持するため、低速フレームU0の受信完了を契機としてダウンリンク切り替えを即座に行うようになっている。
従って、図9に示すように、高速フレームU1〜U3の送信期間(図9の例ではU3)によっては、その送信中に折り返しフレームが新車載機2Aに到達することがある。
As described above, when the old optical beacon 4B receives the low-speed frame U0, which is an ID storage frame, under the assumption that large-capacity uplink transmission is not performed, it can immediately switch the downlink by continuously transmitting the return frame. The new light beacon 4A also immediately switches the downlink when the reception of the low-speed frame U0 is completed in order to maintain compatibility with the old vehicle-mounted device 2B.
Therefore, as shown in FIG. 9, depending on the transmission period of the high-speed frames U1 to U3 (U3 in the example of FIG. 9), the return frame may reach the new in-vehicle device 2A during the transmission.

この場合、新車載機2Aが半二重通信方式を採用している場合には、光受信部24に折り返しフレームが届いているにも拘わらず、新光ビーコン4Aが車両IDを認識済みであることを新車載機2Aが察知できない。
また、この場合、図9に破線で示すように、新車載機2Aは、ID格納フレームである低速フレームU0を含む大容量の上りフレーム群U0〜U1を再送信する。
In this case, when the new in-vehicle device 2A adopts the half-duplex communication method, the new light beacon 4A has already recognized the vehicle ID even though the return frame has arrived at the light receiving unit 24. Cannot be detected by the new in-vehicle device 2A.
In this case, as indicated by a broken line in FIG. 9, the new in-vehicle device 2A retransmits the large-capacity uplink frame groups U0 to U1 including the low-speed frame U0 that is the ID storage frame.

この現象は、ダウンリンク情報に含めるべき車線通知情報以外の提供情報のデータ量が多いほど発生しやすくなる。
その理由は、提供情報のデータ量が多くなるほど、新光ビーコン4Aが繰り返し送信する下りフレームDL2に折り返しフレームを含める頻度が少なくなるため、新車載機2Aがループバックを認識できない確率が高くなるためである。
This phenomenon is more likely to occur as the amount of provision information other than the lane notification information to be included in the downlink information increases.
The reason is that, as the amount of data of the provided information increases, the frequency of including the return frame in the downlink frame DL2 repeatedly transmitted by the new optical beacon 4A decreases, and thus the probability that the new in-vehicle device 2A cannot recognize the loopback increases. is there.

従って、ダウンリンク切り替え後に定期的(図9の例では5フレームごと)にダウンリンク送信される折り返しフレームについても、上りフレーム群U0〜U3の送信期間と重なるタイミングになって、新車載機2Aが受信できる可能性が低くなることがある。
この場合、上りフレーム群U0〜U3を再送信した後でも、新車載機2Aが折り返しフレームに気付かず、上りフレーム群U0〜U3のアップリンク送信(再送)が無駄に継続されることになる。
Therefore, for the return frame that is downlink transmitted periodically after every downlink switching (every 5 frames in the example of FIG. 9), the new in-vehicle device 2A has a timing that overlaps with the transmission period of the uplink frame groups U0 to U3. The possibility of receiving may be reduced.
In this case, even after retransmitting the uplink frame groups U0 to U3, the new in-vehicle device 2A does not notice the return frame, and uplink transmission (retransmission) of the uplink frame groups U0 to U3 is continued unnecessarily.

そして、新車載機2Aがアップリンク送信するフレーム数が多いほど、折り返しフレームに気付かないままアップリンク領域UAにおいて上りフレーム群U0〜U3の送信が継続される可能性が増すことになる。
従って、より多くのデータを新光ビーコン4Aにアップリンクしようとする新車載機2Aほど、限られた期間(例えば250ms)にしか送信されない下りフレームDL2の受信機会を大幅に喪失したり、極端な場合は、下りフレームDL2を受信できずに通信領域Aを通過したりするという、不合理な結果になるおそれがある。
Then, as the number of frames transmitted by the new in-vehicle device 2A increases, the possibility that transmission of the uplink frame groups U0 to U3 is continued in the uplink area UA without noticing the return frame increases.
Therefore, the new in-vehicle device 2A that attempts to uplink more data to the new optical beacon 4A greatly loses the opportunity to receive the downlink frame DL2 that is transmitted only for a limited period (eg, 250 ms), or in an extreme case. May result in an unreasonable result of passing through the communication area A without receiving the downlink frame DL2.

〔送信中断期間を設ける場合の路車間通信〕
図10は、新車載機2Aが「送信中断期間」を設けて上りフレームUL1,UL2を送信するため、新車載機2AがID確認を成功する場合の路車間通信を示すシーケンス図である。
図10の例では、新車載機2Aが低速フレームU0の後に高速フレームU1〜U3を連送する場合に、最初の低速フレームU0と高速フレームU1の間に「送信中断期間」を設けることにより、上述の問題点を解決している。
[Road-to-vehicle communication when there is a transmission interruption period]
FIG. 10 is a sequence diagram showing road-to-vehicle communication when the new in-vehicle device 2A succeeds in ID confirmation because the new in-vehicle device 2A transmits the upstream frames UL1 and UL2 with a “transmission interruption period”.
In the example of FIG. 10, when the new in-vehicle device 2A continuously transmits the high-speed frames U1 to U3 after the low-speed frame U0, by providing a “transmission interruption period” between the first low-speed frame U0 and the high-speed frame U1, The above problems are solved.

この「送信中断期間」は、新車載機2Aが、自機が行う車両IDのループバックの成功を確認するとともに、高速フレームU1の送信の準備をするために必要な所定の時間長に設定される。
例えば、新光ビーコン4AがID格納フレームU0の受信から下りフレームDL2の送信開始までに5〜10m秒程度要すると仮定し、さらに、新車載機2Aが自車の車両IDのループバックを確認し、高速フレームU1の送信を開始するのに必要な遅延時間を10m秒と仮定すれば、送信中断期間は概ね15〜20m秒の範囲で設定すればよい。
This “transmission interruption period” is set to a predetermined time length necessary for the new in-vehicle device 2A to confirm the success of the loopback of the vehicle ID performed by the own device and to prepare for transmission of the high-speed frame U1. The
For example, it is assumed that the new light beacon 4A takes about 5 to 10 milliseconds from the reception of the ID storage frame U0 to the start of transmission of the downlink frame DL2, and the new in-vehicle device 2A confirms the loopback of the vehicle ID of the own vehicle, Assuming that the delay time required to start transmission of the high-speed frame U1 is 10 milliseconds, the transmission interruption period may be set in a range of approximately 15 to 20 milliseconds.

かかる送信中断期間を設けることにすれば、ダウンリンク切り替え後に連送される折り返しフレームU0が当該期間中に新車載機2Aの光受信部24に到達し、新車載機2Aは、受信した折り返しフレームU0に含まれる車両IDが自機のものと一致するか否かを判定することにより、車両IDのループバックの成功を確認できる。
上記の確認の後、新車載機2Aは、高速フレームU1〜U3を連送し、その連送が終了したあと、自機の通信を受信に切り替える。
If this transmission interruption period is provided, the return frame U0 continuously transmitted after downlink switching reaches the optical receiver 24 of the new in-vehicle device 2A during the period, and the new in-vehicle device 2A receives the received return frame. By determining whether or not the vehicle ID included in U0 matches that of the own device, the success of the loopback of the vehicle ID can be confirmed.
After the above confirmation, the new in-vehicle device 2A continuously transmits the high-speed frames U1 to U3, and after the continuous transmission ends, switches the communication of the own device to reception.

このように、低速フレームU0と高速フレームU1の間に送信中断期間を設ける新車載機2Aによれば、送信中断期間に新光ビーコン4Aから受信した折り返しフレームにより、新光ビーコン4Aが車両IDを認識済みであることを確実に察知することができる。
このため、複数の上りフレームU0〜U3の送信を新車載機2Aが無駄に継続することによる、下りフレームDL2の受信機会の喪失を未然に防止することができる。
Thus, according to the new vehicle-mounted device 2A that provides the transmission interruption period between the low-speed frame U0 and the high-speed frame U1, the new light beacon 4A has recognized the vehicle ID by the return frame received from the new light beacon 4A during the transmission interruption period. It can be surely detected.
For this reason, it is possible to prevent the loss of the opportunity to receive the downlink frame DL2 due to the new in-vehicle device 2A continuing uselessly transmitting a plurality of uplink frames U0 to U3.

送信中断期間を設定する方法としては、車載制御機21が消灯状態を示す信号をその期間中に光送信部23に出力し続ける方法や、その期間の始期に光送信部23の発光素子への電源供給を停止して消灯させ、その期間の終期に発光素子への電源供給を再開して再発光させる方法がある。
また、光信号が光ビーコン4に到達できない程度に、発光素子のパワーを低下させる方法を採用してもよい。このようにすれば、発光素子の再発光時のパワーの復帰を迅速に行え、上りフレームU1の先頭側の同期部の乱れを抑制できるという利点がある。
As a method for setting the transmission interruption period, a method in which the in-vehicle controller 21 continues to output a signal indicating the light-off state to the optical transmission unit 23 during the period, or the light transmission element 23 of the optical transmission unit 23 at the beginning of the period There is a method in which power supply is stopped and extinguished, and power supply to the light emitting element is restarted and light is emitted again at the end of the period.
Moreover, you may employ | adopt the method of reducing the power of a light emitting element to such an extent that an optical signal cannot reach | attain the optical beacon 4. In this way, there is an advantage that power at the time of re-emission of the light emitting element can be quickly returned and disturbance of the synchronization part on the head side of the upstream frame U1 can be suppressed.

一方、何らかの原因(車両20のフロントガラスの曇り等)で、ID格納フレームである低速フレームU0が新光ビーコン4Aに届かなかった場合には、光ビーコン4が折り返しフレームを返して来ないので、新車載機2Aはループバックの成功を確認できない。
そこで、新車載機2Aは、送信中断期間にループバックの成功を確認できなかった場合には、図10に破線で示すように、ID格納フレームである低速フレームU0のみを光送信部23に再送信させ、再送信した低速フレームU0の後を送信中断期間とする。
On the other hand, if the low-speed frame U0 that is the ID storage frame does not reach the new light beacon 4A for some reason (such as the windshield of the vehicle 20 being clouded), the light beacon 4 does not return the return frame. The in-vehicle device 2A cannot confirm the success of the loopback.
Therefore, if the new in-vehicle device 2A fails to confirm the success of the loopback during the transmission interruption period, only the low-speed frame U0 that is the ID storage frame is retransmitted to the optical transmission unit 23 as shown by the broken line in FIG. The transmission interruption period is after the low-speed frame U0 that is transmitted and retransmitted.

従って、再送信した低速フレームU0を新光ビーコン4Aが正規に受信できた場合は、上述と同様に、送信中断期間に新光ビーコン4Aから受信した折り返しフレームにより、車両IDのループバックの成功を確認することができる。   Accordingly, when the new light beacon 4A can properly receive the retransmitted low-speed frame U0, the success of the vehicle ID loopback is confirmed by the return frame received from the new light beacon 4A during the transmission interruption period, as described above. be able to.

図10の例において、最初の上りフレームである低速フレームU0のデータサイズは、できるだけ小さいことが好ましい。例えば、多くとも高速フレームU1〜U4のいずれか1つよりも小さいことが好ましい。
より好ましくは、例えば、低速フレームU0に格納するデータを、車両ID情報、ビーコン間の旅行時間や新車載機2Aが対応するサービス種別等の必要最小限とすることにより、低速フレームU0のデータサイズを、1回の通信で送信する複数の上りフレームU0〜U3の中で最小(例えば、実データ部で5バイト程度)に設定することが好ましい。
In the example of FIG. 10, it is preferable that the data size of the low-speed frame U0 that is the first upstream frame is as small as possible. For example, it is preferably smaller than at least one of the high-speed frames U1 to U4.
More preferably, for example, the data size of the low-speed frame U0 is reduced by minimizing the data stored in the low-speed frame U0 such as vehicle ID information, travel time between beacons, and the service type supported by the new in-vehicle device 2A. Is preferably set to the minimum (for example, about 5 bytes in the actual data portion) among the plurality of upstream frames U0 to U3 transmitted in one communication.

その理由は、再送信の可能性がある低速フレームU0のフレーム長が長ければ、その分だけ、低速フレームU0を再送信した場合の、アップリンク送信が可能な残り時間が少なくなり、アップリンク送信する予定の複数の高速フレームU1〜U3のうちの、例えば最後の高速フレームU0が新光ビーコン4Aに正常に到達しなくなる可能性があるからである。   The reason for this is that if the frame length of the low-speed frame U0 that can be retransmitted is long, the remaining time in which uplink transmission can be performed when the low-speed frame U0 is retransmitted is reduced accordingly, and uplink transmission is performed. This is because, for example, the last high-speed frame U0 among the plurality of high-speed frames U1 to U3 to be performed may not normally reach the new light beacon 4A.

なお、図10の例において、新車載機2Aが、下りフレームDL1や送信中断期間中に受信した下りフレームDL2に含まれるビーコン識別フラグに基づいて、通信相手が高速アップリンク受信に対応する新光ビーコン4Aか非対応の旧光ビーコン4Bかを判定し、その判定結果に応じて、送信中断期間の後に高速フレームU1〜U3を送信するか否かを決定するようにしてもよい。   In the example of FIG. 10, the new in-vehicle device 2A receives a new optical beacon corresponding to high-speed uplink reception by the communication partner based on the beacon identification flag included in the downlink frame DL1 or the downlink frame DL2 received during the transmission interruption period. It may be determined whether the old optical beacon 4B is 4A or non-compliant, and whether to transmit the high-speed frames U1 to U3 after the transmission interruption period may be determined according to the determination result.

〔低速フレームを再送する場合の問題点〕
図11は、送信中断期間を設ける場合のタイミング例を示すタイムチャートである。
また、図11中の(a)は、光ビーコン4が最初の低速フレームUL1の受信に成功する場合を示し、(b)は、光ビーコン4が最初の低速フレームUL1の受信に失敗する場合を示している。
[Problems when resending low-speed frames]
FIG. 11 is a time chart illustrating an example of timing when a transmission interruption period is provided.
11A shows a case where the optical beacon 4 succeeds in receiving the first low-speed frame UL1, and FIG. 11B shows a case where the optical beacon 4 fails to receive the first low-speed frame UL1. Show.

ここで、図11の例では、車載ヘッド22の設置高さが「1.5m」である場合(例えば、大型車の場合)を想定している。従って、その高さが「1.0m」である場合(例えば、中型車や小型車の場合)よりも、通信領域Aを走行する間の通信時間が短い。
この場合、例えば、図3の通信領域Aを車両20が車速70km/時で通過するとすれば、車載機2がダウンリンク領域DAの始点(アップリンク領域UAの始点でもある。)の通過時点tsから終点の通過時点teまでの通信時間は、243.7m秒となる。
Here, in the example of FIG. 11, it is assumed that the installation height of the in-vehicle head 22 is “1.5 m” (for example, a large vehicle). Therefore, the communication time during traveling in the communication area A is shorter than when the height is “1.0 m” (for example, in the case of a medium-sized vehicle or a small vehicle).
In this case, for example, if the vehicle 20 passes through the communication area A in FIG. 3 at a vehicle speed of 70 km / hour, the in-vehicle device 2 passes through the time point ts of the start point of the downlink area DA (also the start point of the uplink area UA). The communication time from the end point to the passing point te is 243.7 msec.

図11において、「DL2」で示す上段の時間帯は、新光ビーコン4Aによる下りフレームDL2の送信時間を示し、「UL」で示す下段の時間帯は、新車載機2Aによる低速フレームUL1と高速フレームUL2の送信時間を示している。
図11の例では、80フレームで構成される一連の下りフレーム群のうち、先頭の下りフレームDL2だけが折り返しフレームで構成されている。
In FIG. 11, the upper time zone indicated by “DL2” indicates the transmission time of the downstream frame DL2 by the new optical beacon 4A, and the lower time zone indicated by “UL” indicates the low speed frame UL1 and the high speed frame by the new vehicle-mounted device 2A. The transmission time of UL2 is shown.
In the example of FIG. 11, only the first downlink frame DL2 of the series of downlink frame groups configured with 80 frames is configured with a folded frame.

光ビーコン4は、下りフレーム群の先頭から54フレーム(このフレーム数は、光ビーコンの「近赤外線式インタフェース規格」において要請されている。)までに、「対価サービス情報」を送信する。前述の通り、この「対価サービス情報」は、車載機2がアップリンクしたサブシステムキー情報に対応して、光ビーコン4がダウンリンクすべき所定の提供情報(サービス情報)のことである。
図11中の「連送時間」は、ダウンリンク切り替えの後に、80フレームの下りフレーム群の送信に先立って連続送信される折り返しフレームの送信時間長である。
The optical beacon 4 transmits “value service information” from the head of the downstream frame group to 54 frames (this number of frames is required in the “near infrared interface standard” of the optical beacon). As described above, this “value service information” is predetermined provision information (service information) to be downlinked by the optical beacon 4 corresponding to the subsystem key information uplinked by the in-vehicle device 2.
“Continuous transmission time” in FIG. 11 is a transmission time length of a return frame continuously transmitted before downlink frame group transmission of 80 frames after downlink switching.

また、図11の例では、低速フレームUL1の送信所要時間は4.0m秒であり、高速フレームUL2の送信所要時間は、16フレームで37.9m秒であるものとする。
更に、図11の例では、低速フレームUL1と高速フレームUL2の間の送信中断期間は、20.0m秒に定められ、低速フレームUL1を再送する場合の送信周期は、30.0m秒に定められ、新車載機2Aが高速フレームの送信完了から受信態勢に戻る時点trまでの切り替え時間として、5.0m秒が割り当てられているものとする。
In the example of FIG. 11, it is assumed that the required transmission time of the low-speed frame UL1 is 4.0 msec, and the required transmission time of the high-speed frame UL2 is 37.9 msec for 16 frames.
Furthermore, in the example of FIG. 11, the transmission interruption period between the low speed frame UL1 and the high speed frame UL2 is set to 20.0 msec, and the transmission cycle when retransmitting the low speed frame UL1 is set to 30.0 msec. It is assumed that 5.0 msec is assigned as the switching time from the time when the new in-vehicle device 2A returns from the completion of transmission of the high-speed frame to the reception state tr.

従って、図11(b)に示すように、アップリンクのタイミングが悪くて低速フレームUL1を再送せねばならない場合は、最初の低速フレームU1の送信開始から下りフレームDL2の受信開始までの「アップリンク期間UT」には、低速フレームUL1の送信時間を除くと、次の第1〜第4の時間が含まれることになる。
第1の時間:低速フレームUL1を再送する場合の当該低速フレームUL1の送信周期(図11の例では、30.0m秒)
第2の時間:送信中断期間(図11の例では、20.0m秒)
Therefore, as shown in FIG. 11B, when the uplink timing is bad and the low-speed frame UL1 has to be retransmitted, the “uplink” from the start of transmission of the first low-speed frame U1 to the start of reception of the downlink frame DL2 The “period UT” includes the following first to fourth times excluding the transmission time of the low-speed frame UL1.
First time: Transmission period of the low-speed frame UL1 when the low-speed frame UL1 is retransmitted (30.0 ms in the example of FIG. 11)
Second time: transmission interruption period (20.0 msec in the example of FIG. 11)

第3の時間:高速フレームUL2の送信時間(図11の例では、16フレームの場合で37.9m秒)
第4の時間:新車載機2Aが、高速フレームUL2の送信完了から受信態勢に復帰する時点trまでの切り替え時間(図11の例では、5.0m秒)
Third time: transmission time of the high-speed frame UL2 (in the example of FIG. 11, 37.9 milliseconds in the case of 16 frames)
Fourth time: switching time from the completion of transmission of the high-speed frame UL2 to the time tr at which the new vehicle-mounted device 2A returns to the receiving state (5.0 ms in the example of FIG. 11)

図11(a)に示すように、最初の低速フレームUL1の送信開始が始点通過時点ts以後であった場合(図例では2.0m秒遅れ)は、その低速フレームUL1を光ビーコン4が適切に受信できる。
従って、光ビーコン4は、最初の低速フレームUL1の受信完了を契機としてダウンリンク切り替えを行い、連送時間の間に折り返しフレームを連続して送信し、下りフレーム群(80フレーム単位)を繰り返してダウンリンク送信する。
As shown in FIG. 11A, when the transmission start of the first low-speed frame UL1 is after the start point passage time ts (in the example shown, a delay of 2.0 msec), the low-speed frame UL1 is appropriately selected by the optical beacon 4. Can be received.
Accordingly, the optical beacon 4 performs downlink switching when the reception of the first low-speed frame UL1 is completed, continuously transmits the return frame during the continuous transmission time, and repeats the downlink frame group (80 frame unit). Send downlink.

このように、最初の低速フレームUL1によって適切にダウンリンク切り替えが行われた場合は、新車載機2Aによる下りフレーム群の受信可能時間(復帰時点trから終点通過時点tsまでの時間)は174.9m秒となり、対価サービス情報を、規約上要請された回数である2回分受信できる時間が確保される。   As described above, when downlink switching is appropriately performed by the first low-speed frame UL1, the receivable time (time from the return time tr to the end point passage time ts) by the new vehicle-mounted device 2A is 174. 9 milliseconds, and the time for receiving the service information for two times, which is the number of times requested in the contract, is secured.

これに対して、図11(b)に示すように、例えば、最初の低速フレームUL1の先頭が始点通過時点tsに若干重なったために、光ビーコン4が最初の低速フレームUL1を受信できないことがある。
この場合、2回目の低速フレームUL2によってダウンリンク切り替えが行われるが、新車載機2Aによる下りフレーム群の受信可能時間(復帰時点trから終点通過時点tsまでの時間)は、146.9m秒に短縮する。
On the other hand, as shown in FIG. 11B, for example, the optical beacon 4 may not be able to receive the first low-speed frame UL1 because the head of the first low-speed frame UL1 slightly overlaps the start point passage time ts. .
In this case, the downlink switching is performed by the second low-speed frame UL2, but the receivable time (time from the return time tr to the end point passage time ts) by the new in-vehicle device 2A is 146.9 ms. Shorten.

そして、この場合、対価サービス情報は、先頭から28フレーム分であるハッチングを施した部分と、末端から4フレーム分である黒塗りの部分については、新車載機2Aが2回受信するチャンスがあるものの、その間の22フレーム分である白抜きの中間部分については、新車載機2Aに1回しか受信するチャンスが与えられない。
このように、最初の低速フレームUL1を光ビーコン4が受信できないアップリンク送信のタイミングの場合は、新車載機2Aが、対価サービス情報が格納された下りフレーム群の一部について、規約で要請された回数である2回の受信を確保できない場合がある。
In this case, the new in-vehicle device 2A has a chance to receive the consideration service information twice for the hatched portion corresponding to 28 frames from the head and the black portion corresponding to 4 frames from the end. However, for the white intermediate portion corresponding to 22 frames in the meantime, the new vehicle-mounted device 2A is given a chance to receive it only once.
As described above, in the case of the uplink transmission timing at which the optical beacon 4 cannot receive the first low-speed frame UL1, the new in-vehicle device 2A is requested by the contract for a part of the downlink frame group in which the consideration service information is stored. In some cases, it is not possible to ensure two receptions.

〔第1実施形態〕
図12は、第1実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
図12に示すように、第1実施形態の通信手順では、新車載機2Aが送信中断期間の後に高速フレームU1〜U3を連送する場合において、高速フレームU1〜U3の受信完了によっても、新光ビーコン4Aがダウンリンク切り替えを行うことにより、低速フレームUL1の再送に起因する上述の問題点を解決するようにしている。
[First Embodiment]
FIG. 12 is a sequence diagram illustrating a communication procedure according to the first embodiment.
As shown in FIG. 12, in the communication procedure of the first embodiment, when the new in-vehicle device 2A continuously transmits the high-speed frames U1 to U3 after the transmission interruption period, even if the reception of the high-speed frames U1 to U3 is completed, the new light The beacon 4A performs downlink switching to solve the above-described problems caused by retransmission of the low-speed frame UL1.

すなわち、第1実施形態(図12)では、低速フレームUL1の受信完了だけでなく、高速フレームUL2の受信完了を検出した場合も、新光ビーコン4Aがダウンリンク切り替えを実行する。換言すると、新光ビーコン4Aは、ダウンリンク切り替えを行うための条件として、次の2種類の条件を採用している。
第1の条件:低速フレームの受信完了
第2の条件:高速フレームの受信完了
In other words, in the first embodiment (FIG. 12), the new optical beacon 4A executes downlink switching not only when reception of the low speed frame UL1 but also completion of reception of the high speed frame UL2 is detected. In other words, the new light beacon 4A employs the following two types of conditions as conditions for performing downlink switching.
First condition: Completion of low-speed frame reception Second condition: Completion of reception of high-speed frame

上記の両条件のうち、第1の条件の成立は、低速フレームUL1のCRCチェックが正常に行われたことによって検出することができる。第2の条件の成立は、高速フレームUL2が単数の場合は、当該1つの高速フレームUL2のCRCチェックが正常に行われたことによって検出することができる。
一方、複数の高速フレームUL2の連続送信を許容する通信規約の場合には、任意の高速フレームUL2の受信完了からの所定時間T1(図12参照)の経過を、第2の条件が成立と見なすことにすればよい。
Of the above two conditions, the establishment of the first condition can be detected by the normal CRC check of the low-speed frame UL1. The establishment of the second condition can be detected when the CRC check of the single high-speed frame UL2 is normally performed when there is a single high-speed frame UL2.
On the other hand, in the case of a communication protocol that allows continuous transmission of a plurality of high-speed frames UL2, the passage of a predetermined time T1 (see FIG. 12) from the completion of reception of any high-speed frame UL2 is regarded as the second condition being satisfied. I can do that.

例えば、複数の高速フレームUL2のうちの任意のフレーム(例えば、先頭フレーム)のCRCチェックが完了してから、予め定められた固定時間(例えば、先頭フレームの受信完了から15フレーム分の送信時間である35.5m秒)が経過した場合に、第2の条件が成立したと見なす方法(第1の方法)を採用することができる。
第1の方法は、高速フレームUL2の送信時間を固定長とする場合に特に有効であり、固定時間の値を高速フレームUL2の送信時間に応じて比較的長めに設定できるので、ビーコン制御機7の負荷を軽減できるという利点がある。
For example, after a CRC check of an arbitrary frame (for example, the top frame) of the plurality of high-speed frames UL2 is completed, a predetermined fixed time (for example, a transmission time of 15 frames from the completion of reception of the top frame) It is possible to adopt a method (first method) that considers that the second condition is satisfied when a certain 35.5 milliseconds have elapsed.
The first method is particularly effective when the transmission time of the high-speed frame UL2 is set to a fixed length. Since the value of the fixed time can be set relatively long according to the transmission time of the high-speed frame UL2, the beacon controller 7 There is an advantage that can reduce the load.

しかし、第1の方法では、高速フレームUL2の送信時間をデータ量に応じて可変とする実装の場合には、高速フレームUL2の実際の送信時間が、ビーコン側で設定された固定時間よりも小さくても、その固定時間が経過しないと第2の条件が成立せず、高速フレームUL2を用いたダウンリンク切り替えの開始が無駄に遅れることになる。   However, in the first method, when the transmission time of the high-speed frame UL2 is variable according to the data amount, the actual transmission time of the high-speed frame UL2 is smaller than the fixed time set on the beacon side. However, if the fixed time has not elapsed, the second condition is not satisfied, and the start of downlink switching using the high-speed frame UL2 is unnecessarily delayed.

そこで、第2の条件の成立を、複数の高速フレームUL2のうち受信完了後の高速フレームUL2に続いて受信し得る、残りの高速フレームUL2のフレーム数から算出可能な予測時間の経過によって判定する方法(第2の方法)を採用してもよい。
上記予測時間は、例えば、高速フレームUL2の総フレーム数から受信済みの高速フレームUL2の数を減算して求まる残フレーム数と、高速フレームUL2の通信速度とから算出することができる。この場合、新光ビーコン4Aが高速フレームUL2の総フレーム数を察知する必要があるが、これについては、例えば、新車載機2Aが、低速フレームUL1や高速フレームUL2の先頭フレームに高速フレームUL2の総フレーム数を記すことにすればよい。
Therefore, the establishment of the second condition is determined by the elapse of a predicted time that can be received from the number of frames of the remaining high-speed frame UL2 that can be received subsequent to the high-speed frame UL2 after completion of reception among the plurality of high-speed frames UL2. A method (second method) may be adopted.
The predicted time can be calculated from, for example, the number of remaining frames obtained by subtracting the number of received high-speed frames UL2 from the total number of high-speed frames UL2, and the communication speed of the high-speed frames UL2. In this case, the new optical beacon 4A needs to know the total number of frames of the high-speed frame UL2, but for this, for example, the new vehicle-mounted device 2A has the total number of high-speed frames UL2 as the first frame of the low-speed frame UL1 or the high-speed frame UL2. What is necessary is just to describe the number of frames.

第2の方法によれば、第2の条件の成立する予測時間を、通信相手が異なるごとに演算する必要があるが、新車載機2Aが送信する高速フレームUL2の数が変動しても、残りの高速フレームUL2のフレーム数に応じて第2の条件の成立時期を正確に算出でき、高速フレームUL2を用いたダウンリンク切り替えを正確に実行できるという利点がある。   According to the second method, it is necessary to calculate the predicted time when the second condition is satisfied for each different communication partner, but even if the number of high-speed frames UL2 transmitted by the new in-vehicle device 2A varies, There is an advantage that the time when the second condition is satisfied can be accurately calculated according to the number of frames of the remaining high-speed frame UL2, and downlink switching using the high-speed frame UL2 can be performed accurately.

また、第2の条件の成立を、複数の高速フレームUL2のうち、最終フレームを示す情報(例えば、前述の「最終フレームフラグ」)を含む高速フレームUL2の受信完了によって判定する方法(第3の方法)を採用することにしてもよい。
第3の方法の場合も、新車載機2Aが送信する上りフレームの数が変動しても、そのフレーム数に応じた第2の条件の成立時期を正確に決定でき、高速フレームUL2を用いたダウンリンク切り替えを正確に実行することができる。
Further, a method of determining whether the second condition is satisfied by the completion of reception of the high-speed frame UL2 including information indicating the last frame (for example, the above-mentioned “final frame flag”) among the plurality of high-speed frames UL2 (third Method) may be adopted.
Even in the case of the third method, even when the number of uplink frames transmitted by the new in-vehicle device 2A fluctuates, the time when the second condition is established according to the number of frames can be accurately determined, and the high-speed frame UL2 is used. Downlink switching can be performed accurately.

なお、新光ビーコン4Aの処理負荷をできるだけ軽減するには、第2の条件のトリガー発生からダウンリンク切り替えの開始までの時間がなるべく長いことが好ましい。
この点、第3の方法では、最終フレームの受信からダウンリンク切り替えまでの時間を余り長く取れないのに対して、第1及び第2の方法では、最終フレームではなく先頭フレームの受信をトリガーとするので、ダウンリンク切り替えまでの時間を比較的長く取ることができ、第3の方法に比べて処理負荷を軽減できるという利点がある。
In order to reduce the processing load of the new light beacon 4A as much as possible, it is preferable that the time from the trigger of the second condition to the start of downlink switching is as long as possible.
In this regard, in the third method, the time from reception of the last frame to downlink switching cannot be taken too long, whereas in the first and second methods, reception of the first frame instead of the last frame is triggered. Therefore, there is an advantage that it is possible to take a relatively long time until the downlink switching, and to reduce the processing load as compared with the third method.

上述の第1〜第3の方法は、新光ビーコン4Aにそれぞれ単独で採用することにしてもよいが、第1〜第3の方法から選択可能な複数の方法を、1つの新光ビーコン4Aに組み合わせて採用することにしてもよい。   The first to third methods described above may be employed independently for the new optical beacon 4A, but a plurality of methods selectable from the first to third methods are combined into one new optical beacon 4A. May be adopted.

〔第1実施形態の効果〕
図13は、第1実施形態の通信手順のタイミング例を示すタイムチャートである。
図13の場合も、図11(b)の例と同様に、最初の低速フレームUL1の受信が失敗し、2番目の低速フレームUL1にてダウンリンク切り替えが行われているが、高速フレームUL2の受信完了の場合も、新光ビーコン4Aがダウンリンク切り替えを行うので、80フレーム単位の下りフレーム群の送信開始時点が、新車載機2Aの受信態勢の復帰時点tr付近に調整される。
[Effects of First Embodiment]
FIG. 13 is a time chart illustrating a timing example of the communication procedure according to the first embodiment.
In the case of FIG. 13 as well, as in the example of FIG. 11B, reception of the first low-speed frame UL1 fails and downlink switching is performed in the second low-speed frame UL1, but the high-speed frame UL2 Even when reception is completed, since the new optical beacon 4A performs downlink switching, the transmission start time of the downstream frame group in units of 80 frames is adjusted to the vicinity of the return time tr of the reception status of the new vehicle-mounted device 2A.

このため、図13に示すように、新車載機2Aは、限られた下りフレーム群の受信可能時間(復帰事件trから終点通過時点tsまでの時間:146.9m秒)において、下りフレーム群の先頭側に配置される対価サービス情報を、規約上要請された回数である2回分受信できるようになる。
従って、本実施形態の新光ビーコン4Aによれば、ダウンリンク切り替え後に提供する対価サービス情報をより確実に新車載機2Aに提供することができる。
For this reason, as shown in FIG. 13, the new in-vehicle device 2 </ b> A has a limited downlink frame group receivable time (time from the return event tr to the end point passage time ts: 146.9 msec). The consideration service information arranged on the head side can be received twice, which is the number of times requested in the contract.
Therefore, according to the new light beacon 4A of the present embodiment, the value service information provided after downlink switching can be more reliably provided to the new in-vehicle device 2A.

〔高速フレームに応じた折り返しフレームの連送〕
図13のタイムチャートでは、高速フレームUL2の受信完了に応じて行われるダウンリンク切り替えの際にも、「連送時間」が設けられている。すなわち、新光ビーコン4Aは、第2の条件(高速フレームUL2の受信完了)が成立した場合にも、車線通知情報を含む下りフレームDL2である折り返しフレームの連続送信を行っている。
[Continuous sending of folded frames according to high-speed frames]
In the time chart of FIG. 13, “continuous transmission time” is also provided when downlink switching is performed in response to the completion of reception of the high-speed frame UL2. That is, the new light beacon 4A continuously transmits the return frame that is the downlink frame DL2 including the lane notification information even when the second condition (reception of the high-speed frame UL2 is completed) is established.

しかし、第1の条件(低速フレームUL1の受信完了)に応じて実行される車線通知情報を含む下りフレームの連続送信により、車載機2に対する車両IDのループバックが完了することが多く、第2の条件(高速フレームUL2の受信完了)に応じた車線通知情報を含む下りフレームの連続送信を更に行うべき必要性は乏しいと考えられる。   However, the loopback of the vehicle ID to the in-vehicle device 2 is often completed by the continuous transmission of the down frame including the lane notification information executed according to the first condition (reception of the low speed frame UL1). It is considered that there is little need for further continuous transmission of downlink frames including lane notification information corresponding to the above condition (completion of reception of the high-speed frame UL2).

そこで、図12の通信手順に示すように、第2の条件が成立した場合は、折り返しフレームの連続送信を伴わないダウンリンク切り替えを行うようにしてもよい。
かかる実装を採用すれば、第2の条件(高速フレームUL2の受信完了)に応じた連続送信が行われないため、不要な連続送信によって他の下りフレームの送信機会が奪われるのを防止することができる。
Therefore, as shown in the communication procedure of FIG. 12, when the second condition is satisfied, downlink switching without continuous transmission of loopback frames may be performed.
By adopting such an implementation, continuous transmission according to the second condition (reception completion of the high-speed frame UL2) is not performed, so that it is possible to prevent a transmission opportunity of another downlink frame from being taken away by unnecessary continuous transmission. Can do.

〔第2実施形態〕
図14は、第2実施形態の通信手順のタイミング例を示すタイムチャートである。
図14に示すように、第2実施形態では、アップリンク期間UTに含まれる前述の第1〜第4の時間を、図11の場合よりも短縮することにより、低速フレームUL1の再送に伴う前述の問題点を解決するようにしている。
[Second Embodiment]
FIG. 14 is a time chart illustrating a timing example of a communication procedure according to the second embodiment.
As shown in FIG. 14, in the second embodiment, the first to fourth times included in the uplink period UT are shortened compared to the case of FIG. To solve the problem.

すなわち、第2実施形態(図14)に係る新車載機2Aでは、上記第1〜第4の時間の短縮により、最初の低速フレームUL1の送信開始から下りフレームの受信開始までのアップリンク期間UTが、その期間UT後に受信可能な複数の下りフレームDL2にて光ビーコン4から提供される対価サービス情報を、少なくとも2回受信できる時間長となるように設定されている。   That is, in the new in-vehicle device 2A according to the second embodiment (FIG. 14), the uplink period UT from the start of transmission of the first low-speed frame UL1 to the start of reception of the downlink frame is reduced by shortening the first to fourth times. However, it is set to be a time length in which the consideration service information provided from the optical beacon 4 in a plurality of downlink frames DL2 that can be received after the period UT can be received at least twice.

具体的には、図11(b)と図14を対比すれば明らかな通り、低速フレームUL1の送信周期を、30.0m秒から20.0m秒にすることにより、当該送信周期を10.0m秒短縮している。
また、低速フレームUL1から最初の高速フレームUL2の送信間隔(先頭から先頭までの間隔)を、24.0m秒から20.0m秒にすることにより、送信中断期間を4.0m秒短縮している。
Specifically, as apparent from a comparison between FIG. 11B and FIG. 14, the transmission period of the low-speed frame UL1 is changed from 30.0 msec to 20.0 msec, so that the transmission period is 10.0 m. Seconds are shortened.
In addition, the transmission interruption period is shortened by 4.0 msec by changing the transmission interval (interval from the head to the top) of the first high-speed frame UL2 from the low-speed frame UL1 to 20.0 msec. .

更に、複数の高速フレームUL2よりなる上りフレーム群の構成を、16フレームから4フレームに変更することにより、高速フレームUL2の送信時間を5.6m秒短縮している。すなわち、実データ部の最大データ長を、59バイトから4倍の236バイトに拡張し、ヘッダ部などのフレーム共通部のデータ量を減らして送信時間を短縮している。
また、高速フレームUL2の送信完了から受信態勢になるまでの切り替え時間を、5.0m秒から2.0m秒にすることにより、その切り替え時間を3.0m秒短縮している。
Further, the transmission time of the high-speed frame UL2 is shortened by 5.6 milliseconds by changing the configuration of the upstream frame group including the plurality of high-speed frames UL2 from 16 frames to 4 frames. That is, the maximum data length of the actual data part is expanded from 59 bytes to 236 bytes, which is four times larger, and the data amount of the frame common part such as the header part is reduced to shorten the transmission time.
Further, the switching time from the completion of transmission of the high-speed frame UL2 to the reception state is changed from 5.0 ms to 2.0 ms, thereby shortening the switching time by 3.0 ms.

第2実施形態の新車載機2Aでは、上記時間短縮によってアップリンク期間UTが合計で22.6m秒短縮されており、これにより、新車載機2Aによる下りフレーム群の受信可能時間(復帰時点trから終点通過時点tsまでの時間)が、80フレーム単位の下りフレーム群を2回受信できる時間に拡張されている。
このため、本実施形態の新車載機2Aによれば、対価サービス情報を確実に2回受信することができ、ダウンリンク切り替え後に提供される対価サービス情報をより確実に取得することができる。
In the new in-vehicle device 2A of the second embodiment, the uplink period UT is shortened by a total of 22.6 milliseconds due to the above-mentioned time reduction, so that the reception time of the downlink frame group by the new in-vehicle device 2A (return time tr To the end point passage time ts) is extended to a time during which a downstream frame group of 80 frames can be received twice.
For this reason, according to the new in-vehicle device 2A of the present embodiment, the consideration service information can be reliably received twice, and the consideration service information provided after downlink switching can be more reliably acquired.

なお、第2実施形態に係る新車載機2Aによる上記効果は、新車載機2Aのアップリンク期間UTの調整によるものであるから、通信相手である光ビーコン4の新旧タイプに関係なく奏功するものである。   In addition, since the said effect by the new vehicle equipment 2A which concerns on 2nd Embodiment is based on adjustment of the uplink period UT of the new vehicle equipment 2A, it succeeds irrespective of the new and old types of the optical beacon 4 which is a communication partner. It is.

〔数値範囲のバリエーション〕
第2実施形態(図14)における第1〜第4の時間長は、あくまでも例示であって、所定の範囲内において種々の時間長に設定することができる。
例えば、「第1の時間」は、0.5m秒刻みで10〜29.5m秒までの範囲から選択された時間長であればよい。また、「第2の時間」は、0.5m秒刻みで10〜23.5m秒までの範囲から選択された時間長であればよい。
[Numerical range variations]
The first to fourth time lengths in the second embodiment (FIG. 14) are merely examples, and can be set to various time lengths within a predetermined range.
For example, the “first time” may be a time length selected from a range of 10 to 29.5 msec in 0.5 msec increments. Further, the “second time” may be a time length selected from a range of 10 to 23.5 msec in 0.5 msec increments.

第1及び第2の時間の下限が10m秒である理由は、ダウンリンク切り替えに必要な時間が概ね10m秒程度だからである。
すなわち、第1及び第2の時間を10m秒未満に短縮すると、第1の条件(低速フレームの受信完了)に応じて行われるダウンリンク切り替えの際に光ビーコン4が送信する、車線通知情報を含む下りフレームを新車載機が受信できなくなり、新車載機2Aが光ビーコン4と適切に通信できなくなる。
The reason for the lower limit of the first and second times being 10 milliseconds is that the time required for downlink switching is approximately 10 milliseconds.
That is, when the first and second times are shortened to less than 10 milliseconds, the lane notification information transmitted by the optical beacon 4 at the time of downlink switching performed according to the first condition (reception of the low-speed frame) is changed. The new in-vehicle device cannot receive the included downstream frame, and the new in-vehicle device 2A cannot appropriately communicate with the optical beacon 4.

また、「第3の時間」は、1〜8つの中から選択されたフレーム共通部の個数で生成した1又は複数の高速フレームの送信時間長であればよい。
なお、光ビーコン4と交通管制センターの中央装置などの上位装置との通信に関する規格(例えば、「U形通信アプリケーション共通規格))では、実データ部のデータ量が246バイト以内と規定されているので、光ビーコン4がそれを超えるデータ量を上位装置にアップリンクできるようにするには、その規格を変更する必要性が生じる。
Further, the “third time” may be a transmission time length of one or a plurality of high-speed frames generated by the number of common frame portions selected from 1 to 8.
In addition, in the standard (for example, “U-shaped communication application common standard”) relating to communication between the optical beacon 4 and a host device such as the central device of the traffic control center, the data amount of the actual data portion is defined as 246 bytes or less. Therefore, in order to allow the optical beacon 4 to uplink the amount of data exceeding it to the host device, it is necessary to change the standard.

そこで、光ビーコン4で生成される実データ部の大きさは、59×4=236バイト以下となるように、フレーム共通部分の数を選択することが好ましい。
従って、「第3の時間」は、4〜8つの中から選択されたフレーム共通部の個数で生成した1又は複数の高速フレームの送信時間長であることが好ましい。
更に、「第4の時間」は、0.5m秒刻みで0.5〜4.5m秒までの範囲から選択された時間長であればよい。
Therefore, it is preferable to select the number of frame common parts so that the size of the actual data part generated by the optical beacon 4 is 59 × 4 = 236 bytes or less.
Therefore, the “third time” is preferably a transmission time length of one or a plurality of high-speed frames generated by the number of frame common parts selected from 4 to 8.
Furthermore, the “fourth time” may be a time length selected from a range of 0.5 to 4.5 msec in 0.5 msec increments.

なお、第2実施形態では、第1〜第4の時間のすべてを短縮することで、アップリンク期間UTの合計時間を短縮しているが、そのうちの少なくとも1つの時間を短縮することで、アップリンク期間UTの合計時間を短縮することにしてもよい。
また、第2実施形態において、新車載機2Aは、低速フレームUL1のヘッダ部に車両IDの格納領域(図7参照)を含めるが、高速フレームUL2のヘッダ部については、車両IDの格納領域を含めないことにしてもよい。
In the second embodiment, the total time of the uplink period UT is shortened by shortening all of the first to fourth times. However, by shortening at least one of them, the time is increased. The total time of the link period UT may be shortened.
In the second embodiment, the new in-vehicle device 2A includes a vehicle ID storage area (see FIG. 7) in the header portion of the low speed frame UL1, but the vehicle ID storage area is included in the header portion of the high speed frame UL2. You may decide not to include it.

この場合、高速フレームUL2のヘッダ部に車両IDの格納領域を含めない分だけ、1又は複数の高速フレームUL2のフレーム長が小さくなる。従って、第2の条件(高速フレームの受信完了)に伴うダウンリンク切り替えの開始時期が早まり、より多くの下りクレームを新車載機2Aに提供できるという利点がある。   In this case, the frame length of one or a plurality of high-speed frames UL2 is reduced by the amount not including the vehicle ID storage area in the header portion of the high-speed frame UL2. Accordingly, there is an advantage that the downlink switching start time associated with the second condition (reception of the high-speed frame) is advanced, and more downlink claims can be provided to the new in-vehicle device 2A.

〔その他の変形例〕
今回開示した実施形態(上述の各変形例を含む。)はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
[Other variations]
The embodiment disclosed this time (including the above-described modifications) is illustrative in all respects and not restrictive. The scope of rights of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes all modifications within the scope equivalent to the configurations described in the claims.

例えば、上述の第2実施形態では、アップリンク期間UTを短縮してダウンリンク情報の受信可能時間を延ばすことで、対価サービス情報の2回受信を確保しているが、対価サービス情報を含める下りフレームDL2のフレーム数を現状よりも減少させる規約(例えば、54フレームから28フレームに減らす規約)を採用することにしても、対価サービス情報の2回受信を確保できる。
ただし、この場合には、光ビーコン4が対価サービス情報としてダウンリンクできるフレーム数が減少するため、運用上の制限が生じるというデメリットがある。
For example, in the second embodiment described above, the uplink service UT is shortened and the reception time of the downlink information is increased to ensure reception of the service information twice. Even if a rule for reducing the number of frames of the frame DL2 from the current level (for example, a rule for reducing the number of frames DL2 from 54 frames to 28 frames) is adopted, it is possible to ensure reception of the value service information twice.
However, in this case, since the number of frames that the optical beacon 4 can downlink as the consideration service information decreases, there is a demerit that an operational limitation occurs.

上述の実施形態では、新車載機2Aが複数の高速フレームU1〜U3を連続して送信することになっているが、フレーム間に所定時間長のインターバルを設けてバースト送信することにしてもよい。
また、本明細書において、「車載機」とは、車両20に搭載されたあと常にその状態に固定されるものを含むことは勿論、ドライバが利用したい時だけ車両20に持ち込まれ、一時的に車両20に搭載されるものも含まれる。
In the above-described embodiment, the new vehicle-mounted device 2A continuously transmits a plurality of high-speed frames U1 to U3. However, burst transmission may be performed by providing an interval of a predetermined time length between frames. .
In addition, in this specification, the “on-vehicle device” includes those that are always fixed to the state after being mounted on the vehicle 20, and are brought into the vehicle 20 only when the driver wants to use it, and temporarily. The thing mounted in the vehicle 20 is also included.

2 車載機
2A 新車載機
2B 旧車載機
4 光ビーコン
4A 新光ビーコン
4B 新光ビーコン
7 ビーコン制御機(通信制御部)
8 ビーコンヘッド
10 光送信部
11 光受信部
20 車両
21 車載制御機(通信制御部)
22 車載ヘッド
23 光送信部
24 光受信部
2 Onboard unit 2A New onboard unit 2B Old onboard unit 4 Optical beacon 4A New optical beacon 4B New optical beacon 7 Beacon controller (communication control unit)
8 Beacon head 10 Optical transmission unit 11 Optical reception unit 20 Vehicle 21 In-vehicle controller (communication control unit)
22 On-vehicle head 23 Optical transmitter 24 Optical receiver

Claims (10)

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、
高低2種類の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、
所定の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、
ダウンリンク切り替えを行うための条件として次の2種類の条件を採用可能な通信制御部と、を備えていることを特徴とする光ビーコン。
第1の条件:低速フレームの受信完了
第2の条件:高速フレームの受信完了
An optical beacon that performs wireless communication with an in-vehicle device of a running vehicle using an optical signal,
An optical receiver capable of photoelectric conversion at two transmission speeds, high and low;
An optical transmitter capable of electro-optical conversion at a predetermined transmission rate;
An optical beacon comprising: a communication control unit capable of adopting the following two types of conditions as conditions for performing downlink switching.
First condition: Completion of low-speed frame reception Second condition: Completion of reception of high-speed frame
前記通信制御部は、前記第1の条件が成立した場合は、車両の識別情報を格納した車線通知情報を含む下りフレームの連続送信を伴うダウンリンク切り替えを行い、前記第2の条件が成立した場合は、前記車線通知情報を含む前記下りフレームの連続送信を伴わないダウンリンク切り替えを行う請求項1に記載の光ビーコン。   When the first condition is satisfied, the communication control unit performs downlink switching with continuous transmission of a downlink frame including lane notification information storing vehicle identification information, and the second condition is satisfied. In this case, the optical beacon according to claim 1, wherein downlink switching is performed without continuous transmission of the downlink frame including the lane notification information. 複数の前記高速フレームの連続送信を許容する通信規約の場合において、
前記第2の条件は、複数の前記高速フレームのうち任意の前記高速フレームの受信完了から所定時間が経過したことである請求項1又は2に記載の光ビーコン。
In the case of a communication protocol that allows continuous transmission of a plurality of the high-speed frames,
3. The optical beacon according to claim 1, wherein the second condition is that a predetermined time has elapsed from completion of reception of an arbitrary high-speed frame among the plurality of high-speed frames.
前記所定時間は、予め定められた固定時間である請求項3に記載の光ビーコン。   The optical beacon according to claim 3, wherein the predetermined time is a predetermined fixed time. 前記所定時間は、複数の前記高速フレームのうち受信完了後の任意の高速フレームに続いて受信し得る、残りの高速フレームのフレーム数から算出可能な予測時間である請求項3に記載の光ビーコン。   4. The optical beacon according to claim 3, wherein the predetermined time is an estimated time that can be calculated from the number of frames of the remaining high-speed frames that can be received following an arbitrary high-speed frame after completion of reception among the plurality of high-speed frames. . 複数の前記高速フレームの連続送信を許容する通信規約の場合において、
前記第2の条件は、複数の前記高速フレームのうち最終フレームを示す情報を含む前記高速フレームの受信完了である請求項1〜5のいずれか1項に記載の光ビーコン。
In the case of a communication protocol that allows continuous transmission of a plurality of the high-speed frames,
The optical beacon according to any one of claims 1 to 5, wherein the second condition is completion of reception of the high-speed frame including information indicating a final frame among the plurality of high-speed frames.
道路に設置された光ビーコンと光信号による無線通信を行う車載機であって、
高低2種類の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、
所定の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、
低速フレームの送信の後に送信中断期間を設けて1又は複数の高速フレームを送信する通信制御部と、を備えており、
最初の前記低速フレームの送信開始から下りフレームの受信開始までのアップリンク期間が、その期間後に受信可能な複数の下りフレームにて前記光ビーコンから提供される対価サービス情報を、少なくとも2回受信できる時間長に設定されていることを特徴とする車載機。
An in-vehicle device that performs wireless communication with an optical beacon and an optical signal installed on a road,
An optical transmitter capable of electro-optical conversion at two transmission speeds, high and low,
An optical receiver capable of photoelectric conversion at a predetermined transmission rate;
A communication control unit that transmits one or more high-speed frames with a transmission interruption period after transmission of the low-speed frame, and
The uplink service period from the start of transmission of the first low-speed frame to the start of reception of the downlink frame can receive at least twice the value service information provided from the optical beacon in a plurality of downlink frames that can be received after that period. An in-vehicle device characterized in that the time length is set.
前記アップリンク期間には、次に定義する第1〜第4の時間が含まれる請求項7に記載の車載機。
第1の時間:低速フレームを再送する場合の当該低速フレームの送信周期
第2の時間:送信中断時間
第3の時間:1又は複数の高速フレームの送信時間
第4の時間:高速フレームの送信完了から受信態勢になるまでの切り替え時間
The in-vehicle device according to claim 7, wherein the uplink period includes first to fourth times defined below.
First time: Transmission period of the low-speed frame when retransmitting a low-speed frame Second time: Transmission interruption time Third time: Transmission time of one or a plurality of high-speed frames Fourth time: Transmission of a high-speed frame is completed Switching time from receiving to receiving
前記第1〜第4の時間のうちの少なくとも1つが、それぞれ次に定義する時間長に設定されている請求項8に記載の車載機。
第1の時間:0.5m秒刻みで10〜29.5m秒までの範囲から選択された時間長
第2の時間:0.5m秒刻みで10〜23.5m秒までの範囲から選択された時間長
第3の時間:1〜8つの中から選択されたフレーム共通部の個数で生成した1又は複数の高速フレームの送信時間長
第4の時間:0.5m秒刻みで0.5〜4.5m秒までの範囲から選択された時間長
The in-vehicle device according to claim 8, wherein at least one of the first to fourth times is set to a time length defined next.
First time: time length selected from a range of 10 to 29.5 msec in 0.5 msec increments Second time: selected from a range of 10 to 23.5 msec in 0.5 msec increments Time length Third time: Transmission time length of one or a plurality of high-speed frames generated by the number of common frame portions selected from 1 to 8 Fourth time: 0.5 to 4 in 0.5 msec increments . Length of time selected from the range up to 5 ms
前記通信制御部は、前記低速フレームのヘッダ部には車両の識別情報の格納領域を含め、前記高速フレームのヘッダ部には当該識別情報の格納領域を含めない請求項7〜9のいずれかに記載の車載機。   10. The communication control unit according to any one of claims 7 to 9, wherein the header part of the low-speed frame includes a storage area for vehicle identification information, and the header part of the high-speed frame does not include the storage area for the identification information. The in-vehicle device described.
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