JP2014013531A - On-vehicle apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ビーコンと光信号による無線通信を行う車載機に関する。 The present invention relates to an in-vehicle device that performs wireless communication using an optical beacon and an optical signal.
路車間通信システムを利用した交通情報サービスとして、光ビーコン、電波ビーコン又はFM多重放送を用いたいわゆるVICS(Vehicle Information and Communication System:(財)道路交通情報通信システムセンターの登録商標)が既に展開されている。
このうち、光ビーコンは、近赤外線を通信媒体とした光通信を採用しており、車載機との双方向通信が可能である。具体的には、車両の保持するビーコン間の旅行時間情報等を含むアップリンク情報が車載機からインフラ側の光ビーコンに送信される。
As a traffic information service using a road-to-vehicle communication system, so-called VICS (Vehicle Information and Communication System: registered trademark of Road Traffic Information Communication System Center) using optical beacons, radio beacons or FM multiplex broadcasting has already been developed. ing.
Among these, the optical beacon employs optical communication using near infrared rays as a communication medium, and is capable of bidirectional communication with the in-vehicle device. Specifically, uplink information including travel time information between beacons held by the vehicle is transmitted from the in-vehicle device to the infrastructure-side optical beacon.
逆に、光ビーコンからは、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報及び車線通知情報等を含むダウンリンク情報が車載機に送信されるようになっている(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.
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.
例えば、新車載機が、新光ビーコンのための高速な光信号を送信できるが、低速アップリンク受信のみを行う光ビーコン(以下、「旧光ビーコン」ともいう。)のための低速な光信号を送信できない場合には、旧光ビーコンにアップリンク情報を提供できない。
また、この場合、旧光ビーコンが新車載機を検出できないので、新車載機のアップリンク送信をトリガーとしたダウンリンク切り替えを行えず、新車載機を搭載した車両向けの情報を提供することもできない。このため、新車載機を新たに搭載するインセンティブが減殺し、アップリンク速度の高速化が進展しない。
For example, a new in-vehicle device can transmit a high-speed optical signal for a new optical beacon, but a low-speed optical signal for an optical beacon that performs only low-speed uplink reception (hereinafter also referred to as “old optical beacon”). If transmission is not possible, uplink information cannot be provided to the old optical beacon.
Also, in this case, since the old optical beacon cannot detect the new in-vehicle device, it is not possible to perform downlink switching triggered by the uplink transmission of the new in-vehicle device, and to provide information for vehicles equipped with the new in-vehicle device. Can not. For this reason, the incentive to newly install a new in-vehicle device is reduced, and the increase in the uplink speed does not progress.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、新旧の光ビーコンと適切に通信できる、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目的とする。 In view of the conventional problems, an object of the present invention is to provide a new in-vehicle device that can appropriately communicate with old and new optical beacons and supports multirate in the uplink direction.
(1) 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、前記光ビーコンに優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームである優先フレームを、前記光送信部に送信させる上りフレーム群に複数含ませる通信制御部と、を備えていることを特徴とする。 (1) 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 types of high and low transmission speeds; An optical receiver capable of photoelectric conversion at a predetermined transmission rate, and an upstream that causes the optical transmitter to transmit a priority frame that is a low-speed uplink frame storing priority information to be preferentially notified to the optical beacon. And a communication control unit included in the frame group.
本発明の車載機によれば、通信制御部が、光ビーコンに優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームである優先フレームを上りフレーム群に含ませるので、通信相手の光ビーコンが新旧いずれのタイプであっても、当該光ビーコンが優先フレームを受信することができる。
このため、光ビーコンの新旧タイプに関係なく、優先情報の取得を契機とする所定の処理(例えば、ダウンリンク切り替え)を光ビーコンに実行させることができる。
According to the in-vehicle device of the present invention, the communication control unit includes the priority frame, which is a low-speed uplink frame storing priority information to be preferentially notified to the optical beacon, in the uplink frame group. The optical beacon can receive the priority frame regardless of whether the type is new or old.
For this reason, regardless of the old and new types of optical beacons, the optical beacon can execute a predetermined process (for example, downlink switching) triggered by acquisition of priority information.
また、本発明の車載機によれば、通信制御部が優先フレームを上りフレーム群に複数含ませるので、当該優先フレームを上りフレーム群に1つだけ含ませる場合に比べて、優先フレームをより確実に光ビーコンに送ることができる。
このため、光ビーコンの新旧タイプに関係なく必要な、優先情報の取得を契機とする所定の処理(例えば、ダウンリンク切り替え)を、光ビーコンに確実に実行させることができ、新旧の光ビーコンと適切に通信することができる。
Further, according to the in-vehicle apparatus of the present invention, the communication control unit includes a plurality of priority frames in the upstream frame group, so that the priority frame can be more reliably compared to the case where only one priority frame is included in the upstream frame group. Can be sent to optical beacons.
For this reason, the optical beacon can reliably execute a predetermined process (for example, downlink switching) triggered by acquisition of priority information, which is necessary regardless of the old and new types of optical beacons. Can communicate properly.
(2) 本発明の車載機において、より具体的には、前記優先情報には、下記の第1の情報のみ、下記の第1の情報及び第2又は第3の情報、或いは、下記の第1〜第3のすべての情報が含まれることが好ましい。
第1の情報:新旧の光ビーコンによるダウンリンク切り替えの契機となるトリガー情報
第2の情報: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が決定するのに用いるサブシステムキー情報
第3の情報:車載機の新旧を示すタイプ情報
(2) In the in-vehicle device of the present invention, more specifically, the priority information includes only the following first information, the following first information and the second or third information, or the following first information: It is preferable that all the first to third information is included.
First information: Trigger information that triggers downlink switching by old and new optical beacons Second information: Subsystem key information used by old and new optical beacons to determine the type of provided information after downlink switching Information: Type information indicating the new and old of the in-vehicle device
上記第1の情報を優先情報に必ず含める理由は、当該第1の情報を光ビーコンに提供しないと、光ビーコンがダウンリンク切り替えを行わず、その切り替え後にダウンリンク送信される予定の提供情報を本発明の車載機が取得できなくなるからである。
上記第2の情報を優先情報に含めるべき理由は、当該第2の情報を光ビーコンに通知しないと、光ビーコンがダウンリンク切り替え後の提供情報の種類を決定できず、所望の種類以外の提供情報しか本発明の車載機が取得できなくなるからである。
The reason why the first information is always included in the priority information is that if the first information is not provided to the optical beacon, the optical beacon does not perform the downlink switching, and the provision information scheduled to be transmitted in the downlink after the switching is provided. This is because the vehicle-mounted device of the present invention cannot be acquired.
The reason why the second information should be included in the priority information is that if the second information is not notified to the optical beacon, the optical beacon cannot determine the type of information to be provided after downlink switching, and the provision other than the desired type is provided. This is because the vehicle-mounted device of the present invention can acquire only information.
上記第3の情報を優先情報に含めるべき理由は、当該第3の情報を光ビーコンに通知すれば、新光ビーコンが車載機の新旧タイプに応じて提供情報の内容を変更する運用を採用することで、車載機の新旧タイプに応じた適切な情報提供が可能になるからである。 The reason why the third information should be included in the priority information is that if the third information is notified to the optical beacon, the new optical beacon changes the content of the provided information according to the new and old types of the vehicle-mounted devices. This is because it becomes possible to provide appropriate information according to the new and old types of in-vehicle devices.
(3) 本発明の車載機において、前記通信制御部は、前記上りフレーム群における前記優先フレーム以外の上りフレームを、前記第1の情報を格納しない非優先フレームとすることが好ましい。
その理由は、1つの光ビーコンにアップリンク送信できる通信時間は限られていることから、上りフレーム群に含める上りフレームの数にも限界があるので、優先フレーム以外は非優先フレームとし、本発明の車載機がアップリンクするデータ内容の自由度を確保しておくべきだからである。
(3) In the in-vehicle device of the present invention, it is preferable that the communication control unit sets an uplink frame other than the priority frame in the uplink frame group as a non-priority frame that does not store the first information.
The reason is that, since the communication time that can be uplinked to one optical beacon is limited, the number of uplink frames included in the uplink frame group is also limited. This is because the degree of freedom of data contents to be uplinked by the in-vehicle device should be secured.
(4) また、本発明の車載機において、前記通信制御部は、前記優先フレームを低速で前記光送信部にアップリンク送信させ、それ以外の上りフレームを高速で前記光送信部にアップリンク送信させることが好ましい。
この場合、通信相手が新光ビーコンである場合には、新光ビーコンが優先フレーム以外の上りフレームを高速で受信できるので、アップリンク方向の通信の高速化を達成することができる。
(4) In the in-vehicle device according to the present invention, the communication control unit causes the optical transmission unit to uplink transmit the priority frame at a low speed, and uplinks other uplink frames to the optical transmission unit at a high speed. It is preferable to make it.
In this case, when the communication partner is a new optical beacon, the new optical beacon can receive an upstream frame other than the priority frame at a high speed, so that the communication in the uplink direction can be speeded up.
(5) ところで、現在運用されている車載機の殆どは、1つのヘッド内に光送信部と光受信部を収納した構造になっており、自機の光送信部の送出光がヘッド内部やフロントガラスなどに反射して光受信部に回り込んで通信不能になるのを避けるため、送信と受信を交互に行う半二重通信方式を採用している。 (5) By the way, most of the in-vehicle devices currently in operation have a structure in which an optical transmission unit and an optical reception unit are housed in a single head, and the light transmitted from the optical transmission unit of the own device is transmitted inside the head. A half-duplex communication method is employed in which transmission and reception are alternately performed in order to avoid a situation in which communication is disabled due to reflection on the windshield and the like that wraps around the optical receiver.
従って、例えば、複数の優先フレームを含む上りフレーム群を車載機が連続して送信すると、車両IDの取得を知らせるために光ビーコンが送信した下りフレーム(以下、「折り返しフレーム」ともいう。)が、最後の優先フレームの後に続く上りフレーム(以下、「後続フレーム」ともいう。)の送信期間中に車載機に到達し、光ビーコンが車両IDを認識済みであることを車載機が察知しないまま、アップリンク領域において上りフレーム群の送信(再送信)を車載機が継続する可能性がある。 Therefore, for example, when an in-vehicle device continuously transmits an upstream frame group including a plurality of priority frames, a downstream frame (hereinafter also referred to as a “turn-back frame”) transmitted by an optical beacon to notify the acquisition of the vehicle ID. The vehicle-mounted device arrives at the vehicle-mounted device during the transmission period of the upstream frame (hereinafter also referred to as “subsequent frame”) following the last priority frame, and the vehicle-mounted device does not detect that the optical beacon has already recognized the vehicle ID. There is a possibility that the in-vehicle device may continue transmission (retransmission) of the uplink frame group in the uplink region.
また、アップリンク送信する後続フレームのフレーム数が多いほど、車載機が、折り返しフレームに気付かないままアップリンク領域において上りフレームの送信(再送)を継続する可能性が高い。
従って、より多くのデータを新光ビーコンにアップリンクしようとする車載機ほど、下りフレームの受信機会を大幅に喪失したり、下りフレームを受信できずに通信領域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。
In addition, as the number of subsequent frames to be uplink-transmitted increases, it is more likely that the in-vehicle device will continue to transmit (retransmit) uplink frames in the uplink region without noticing the return frame.
Therefore, an in-vehicle device that tries to uplink more data to the new optical beacon loses the opportunity to receive the downstream frame significantly, or passes through the communication area without receiving the downstream frame. May result.
本発明の路車間通信システムは、かかる課題に対応するものであり、前記(1)〜(4)に記載の本発明の車載機と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムであって、前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち最後の上りフレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする。 The road-to-vehicle communication system according to the present invention is a road-to-vehicle communication system including the vehicle-mounted device according to the present invention described in (1) to (4) and the optical beacon. The optical beacon performs continuous transmission of a downlink frame storing downlink vehicle identification information and downlink switching on condition that the last uplink frame in the uplink frame group is received. To do.
この場合、光ビーコンが、最後の上りフレームの受信を条件として折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うので、車載機が、その折り返しフレームを後続フレームの送信完了後に受信することができる。
従って、光ビーコンが車両の識別情報を認識済みであることを、上りフレーム群の送信後に車載機が察知でき、上りフレーム群の送信(再送)を車載機が無駄に継続することによる、下りフレームの受信機会の喪失を未然に防止することができる。
In this case, since the optical beacon performs continuous transmission of the return frame and downlink switching on condition that the last uplink frame is received, the in-vehicle device can receive the return frame after the transmission of the subsequent frame is completed.
Therefore, the in-vehicle device can detect that the optical beacon has already recognized the vehicle identification information after transmitting the uplink frame group, and the in-vehicle device continuously transmits (retransmits) the uplink frame group. Loss of reception opportunities can be prevented.
(6) 本発明の別の路車間通信システムは、同様の課題に対応するものであり、前記(1)〜(4)に記載の本発明の車載機と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムにおいて、前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち所定の上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする。 (6) Another road-to-vehicle communication system of the present invention corresponds to the same problem, and is a road provided with the in-vehicle device of the present invention according to (1) to (4) and the optical beacon. In the inter-vehicle communication system, the optical beacon includes a downlink transmission and a downlink in which the identification information of the vehicle included in the uplink frame is stored after a predetermined time has elapsed since the reception of the predetermined uplink frame in the uplink frame group. It is characterized by switching.
この場合、光ビーコンが、所定の上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うので、車載機が、その折り返しフレームを上りフレーム群の送信完了後に受信することができる。
従って、光ビーコンが車両の識別情報を認識済みであることを、上りフレーム群の送信後に車載機が察知でき、上りフレーム群の送信(再送)を車載機が無駄に継続することによる、下りフレームの受信機会の喪失を未然に防止することができる。
In this case, since the optical beacon performs continuous transmission of the return frame and downlink switching after a predetermined time has elapsed since the reception of the predetermined uplink frame, the in-vehicle device transmits the return frame after completion of transmission of the uplink frame group. Can be received.
Therefore, the in-vehicle device can detect that the optical beacon has already recognized the vehicle identification information after transmitting the uplink frame group, and the in-vehicle device continuously transmits (retransmits) the uplink frame group. Loss of reception opportunities can be prevented.
(7) 本発明の更に別の路車間通信システムは、前記(2)に記載の本発明の車載機(優先情報に「第1の情報」を含める車載機)と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムであって、前記光ビーコンは、前記優先フレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする。 (7) Still another road-to-vehicle communication system of the present invention includes the in-vehicle device (in-vehicle device including “first information” in priority information) according to the present invention described in (2) above, and the optical beacon. In the road-vehicle communication system, the optical beacon performs downlink transmission and downlink switching in which the identification information of the vehicle included in the uplink frame is stored on condition that the priority frame is received. And
この場合でも、最後の優先フレームの後の後続フレームの数を車載機側において少なめに設定しておけば、上りフレーム群を送信する場合でも、光ビーコンが車両の識別情報を認識済みであることを、上りフレーム群の送信後に車載機が察知できる。 Even in this case, if the number of subsequent frames after the last priority frame is set to be small on the in-vehicle device side, the optical beacon has already recognized the vehicle identification information even when transmitting the upstream frame group. Can be detected by the in-vehicle device after transmitting the upstream frame group.
(8) 一方、光ビーコンが、優先フレームの受信を条件として、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行う実装の場合、上りフレーム群に含まれる優先フレームの数や時間間隔によっては、光ビーコンが比較的短い時間間隔でダウンリンク切り替えを繰り返し、光ビーコン側の通信制御の処理負荷が過大となる虞がある。
そこで、前記光ビーコンは、所定時間内に送信元が同じ前記優先フレームを受信した場合は、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行わないことが好ましい。
(8) On the other hand, when the optical beacon is implemented to perform continuous transmission of return frames and downlink switching on condition that the priority frame is received, depending on the number of priority frames included in the upstream frame group and the time interval, There is a possibility that the beacon repeats downlink switching at a relatively short time interval and the processing load of communication control on the optical beacon side becomes excessive.
Therefore, when the optical beacon receives the priority frame having the same transmission source within a predetermined time, the optical beacon does not perform continuous transmission of the downlink frame storing downlink vehicle identification information and downlink switching. Is preferred.
(9) なお、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ための条件を、同じ光ビーコンに重複して採用することにしてもよい。
すなわち、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えの条件を優先フレームの受信とする前記光ビーコンが、更に、前記上りフレーム群のうち最後の上りフレームの受信を条件して、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ことにしてもよい。
(9) It should be noted that the conditions for continuous transmission of the return frame and downlink switching may be employed in the same optical beacon.
That is, the optical beacon that receives the priority frame as a condition for continuous transmission of the return frame and downlink switching is further configured to perform continuous transmission of the return frame on condition that the last uplink frame is received in the uplink frame group. Downlink switching may be performed.
このようにすれば、ダウンリンク切り替え等を行う条件を重複させれば、種々の送信処理を行う新車載機が混在する運用初期の段階でも、その送信処理の如何に関わらず、新車載機がループバックを検出し易くなる。 In this way, if the conditions for performing downlink switching, etc. are duplicated, the new in-vehicle device can be used regardless of the transmission processing even at the initial stage of operation where new in-vehicle devices performing various transmission processes coexist. It becomes easy to detect a loopback.
(10) また、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えの条件を優先フレームの受信とする前記光ビーコンが、更に、前記上りフレーム群のうち所定の前記上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、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ことにしてもよい。なお、この場合も、上記(9)の場合と同様の作用効果が得られる。 (10) Further, after the optical beacon whose priority frame is received as a condition for continuous transmission of a return frame and downlink switching is after a predetermined time has elapsed since reception of the predetermined upstream frame in the upstream frame group Alternatively, continuous transmission of return frames and downlink switching may be performed. In this case as well, the same effect as in the case (9) can be obtained.
以上の通り、本発明によれば、新旧の光ビーコンと適切に通信できる、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 in-vehicle device that can appropriately communicate with old and new optical beacons and that supports multi-rate in the uplink direction.
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-
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
The
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
The
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
On the other hand, the in-
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
〔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
Among these, the
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
In the
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
In the
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
As shown in FIG. 2, the
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
The light emitting element of the
〔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
As shown in FIG. 3, the communication area A of the
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-
The uplink area UA is an area where the
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
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
When the downlink area DA is set wider in this way, the reliability of the in-
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
〔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-
Among these, the
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
In the in-
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
In the in-
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-
The in-
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-
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
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
〔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が繰り返し送信する上りフレームのことをいう。
[Definition of terms, etc.]
Here, terms used in this specification are defined.
Downlink frame DL1: A downlink frame that the
Uplink frame UL1: An uplink frame that the in-
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
ID storage frame: “Low speed” generated by the in-
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
ID loopback: When the
なお、光ビーコン4が、ID格納フレームを受信しても、ID折り返しやダウンリンク切り替えを即座に行わない場合もある(例えば、図10及び図11参照)。
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。
Even if the
Loopback of vehicle ID: the vehicle-mounted
優先フレーム:車載機2が複数の上りフレームUL1よりなる上りフレーム群を送信する場合に、新旧タイプに拘わらず、光ビーコン4に優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームUL1のことをいう。
非優先フレーム:上りフレーム群を構成する複数の上りフレームUL1のうち、優先フレーム以外の上りフレームUL1(後述の第1〜第3の情報のうち、少なくとも第1の情報を有しない上りフレームUL1)のことをいう。
Priority frame: When the in-
Non-priority frame: Among a plurality of uplink frames UL1 constituting the uplink frame group, an uplink frame UL1 other than the priority frame (upstream frame UL1 having no first information among first to third information described later) I mean.
後続フレーム:非優先フレームのうち、最後の優先フレームの後に続く1又は複数の上りフレームUL1のことをいう。
本実施形態の車載機2は、上記「優先情報」の具体例として、次の第1〜第3の情報を低速の上りフレームUL1に含める。
Subsequent frame: Refers to one or a plurality of upstream frames UL1 following the last priority frame among non-priority frames.
The in-
第1の情報:新旧の光ビーコン4によるダウンリンク切り替えの契機となるトリガー情報
第2の情報: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が決定するのに用いるサブシステムキー情報
第3の情報:車載機の新旧を示すタイプ情報
なお、上記トリガー情報、サブシステムキー情報及びタイプ情報の具体的内容については後述する。
First information: Trigger information that triggers downlink switching by old and new
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
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12参照)。
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 a new vehicle-mounted device, such as charging station information indicating a route to the nearest charging station, which is useful information when the
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
〔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 assigned to the synchronization part, 10 bytes are assigned to the header part, a maximum of 59 bytes are assigned to the real data part, and 4 bytes (1 Byte idle part + 2 byte 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, the “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 n 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
The in-
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-
In addition, when the host vehicle is compatible with two systems of the UTMS standard, the in-
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、上述の第2の情報を構成する。
On the other hand, the
As described above, the “subsystem key information” constitutes the above-described second information used by the old and new
「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(車載機)の新旧タイプ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-
“In-vehicle device type” is an area for storing the type of in-vehicle device, and “Information type” is an area for storing the type of uplink information. In this embodiment, the value of these areas is used for uplink. Indicates the new and old types of the transmission subject (vehicle equipment) and whether the uplink information is high or low.
例えば、「車載機種別」の値が「6」の場合は、送信主体が新車載機2Aであることを示し、「車載機種別」の値が「6以外」の場合は、送信主体が旧車載機2Bであることを示す。
また、「情報種別」値が「4」の場合は、アップリンク情報が「高速」であることを示し、「情報種別」の値が「1」を含む「4以外」の場合は、アップリンク情報が「低速」であることを示す。
For example, when the value of “vehicle equipment type” is “6”, it indicates that the transmission subject is the
Further, when the “information type” value is “4”, it indicates that the uplink information is “high-speed”, and when the “information type” value is “other than 4” including “1”, uplink is performed. Indicates that the information is “slow”.
従って、本実施形態の車載機2(新車載機2A)が、「低速」の上りフレームUL1を送信する場合は、「車載機種別」に「6」を格納し、「情報種別」に「1」を格納する。
また、本実施形態の車載機2(新車載機2A)は、「高速」の上りフレームUL1を送信する場合は、「車載機種別」に「6」を格納し、「情報種別」に「4」を格納する。
一方、旧車載機2Bが「低速」の上りフレームU1を送信する場合は、「車載機種別」に「6以外」の値を格納し、「情報種別」に「4以外」の値を格納する。
Therefore, when the in-vehicle device 2 (new in-
Further, in the case of transmitting the “high-speed” uplink frame UL1, the in-vehicle device 2 (new in-
On the other hand, when the old vehicle-mounted
従って、光ビーコン4は、受信した上りフレームUL1の「車載機種別」の値が「6」か「6以外」かにより、上りフレームUL1の送信主体が新車載機2Aか旧車載機2Bかを判定することができる。
このように、「車載機種別」に格納する「6」及び「6以外」の値は、「車載機2の新旧を示すためのタイプ情報である、上述の第3の情報を構成する。
Accordingly, the
Thus, the values of “6” and “other than 6” stored in the “vehicle equipment type” constitute the above-described third information that is type information for indicating whether the
また、光ビーコン4は、受信した上りフレームUL1の「情報種別」の値が「4」か「4以外」かにより、上りフレームUL1の伝送速度が「高速」か「低速」かを判定することができる。そして、光ビーコン4は、「情報種別」の値が「4以外」の上りフレームUL1を受信した場合は、その上りフレームUL1の受信を契機として、上りフレームUL1の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、その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。
The
従って、本実施形態では、「情報種別」に格納する「4以外」の値が、新旧の光ビーコン4によるダウンリンク切り替えの契機となる、上述のトリガー情報(第1の情報)を構成する。
Therefore, in this embodiment, the value of “other than 4” stored in the “information type” constitutes the above-described trigger information (first information) that triggers downlink switching by the old and new
「最終フレームフラグ」は、車載機2が複数の上りフレームUL1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UL1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UL1にはそのフラグ値を格納しない。
The “last frame flag” is a storage area for indicating which of the uplink frame groups is the final frame when the in-
That is, the in-
〔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
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
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にて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できる。
The
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
「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, when the
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
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
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
なお、後述の図9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、350m秒)とすることが好ましい。
As shown in road-to-vehicle communication in FIG. 9 described later, when the
〔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以後の図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 the drawings after FIG.
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以後の図で説明する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
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
When the
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、かかる低速の上りフレームUL1をアップリンク送信する。
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格納フレームでU1の実データ部にその情報が格納される。
At this time, the in-
When there is information to be provided to the
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
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-
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送信から受信に切り替える。
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、自機の通信を送信のままにする。
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-
On the contrary, while the determination result is negative, the in-
In this case, for example, the in-
〔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
As shown in FIG. 5, the new
Similarly, the new in-
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
Similarly, the old in-
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が送信する上りフレームを示している。
また、「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
“DL2” indicates a downlink frame transmitted by the old and new
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UL1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
In this case, since the transmission speed in the downlink direction is “1024 kbps” in both the old and new cases, the new in-
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
Therefore, in the present embodiment, beacon identification information (for example, “beacon identification flag” in FIG. 8) indicating that the own apparatus is a new
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
When the beacon controller 7 operates as the new
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
もっとも、上りフレーム群U1〜U7に低速の優先フレームを含めることにすれば、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、優先フレーム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で送信することにしても、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。本実施形態の新車載機2Aは、光ビーコン4の新旧判定を行わないタイプのものである。
However, if low-speed priority frames are included in the upstream frame groups U1 to U7, communication with both types of
The reason is that if the priority frame is used, the old and new
〔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
As shown in FIG. 6, the beacon controller 7 of the new
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-
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
In addition, the vehicle-mounted
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-
When the in-
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-
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-
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
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.
〔第1実施形態の路車間通信〕
図9は、第1実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
ここで、U1〜U7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を示しており、図9の例では、上りフレーム群のフレーム数は8フレームである。
[Road-to-vehicle communication according to the first embodiment]
FIG. 9 is a sequence diagram illustrating a communication procedure according to the first embodiment.
Here, U1 to U7 indicate a plurality of uplink frames (uplink frame groups) UL1 that the new vehicle-mounted
もっとも、上りフレーム群のフレーム数は、アップリンク情報の送信可能時間(例えば130m秒程度)の間に送信可能であれば任意である。
例えば、図12に示すように、車載機2が送信する上りフレーム群は、11フレームで構成される場合もあるし、11フレームを超えるフレーム数で構成される場合もあるし、8フレーム未満の比較的少ないフレーム数で構成される場合もある。
However, the number of frames in the uplink frame group is arbitrary as long as transmission is possible during the uplink information transmission possible time (for example, about 130 milliseconds).
For example, as shown in FIG. 12, the uplink frame group transmitted by the in-
図9において、ハッチングを付した上りフレームU1は、伝送速度が低速(本実施形態では64kbps)の「優先フレーム」であることを示し、ハッチングを付していない上りフレームU2〜U7(後続フレーム)は、伝送速度が高速(本実施形態では256kbps)の「非優先フレーム」であることを示している。
優先フレームと非優先フレームの図示上の区別については、図10以後の図に示す路車間通信において同様である。
In FIG. 9, an uplink frame U1 with hatching indicates a “priority frame” with a low transmission rate (64 kbps in this embodiment), and uplink frames U2 to U7 (subsequent frames) without hatching. Indicates a “non-priority frame” with a high transmission rate (256 kbps in this embodiment).
The distinction in the figure between the priority frame and the non-priority frame is the same in the road-to-vehicle communication shown in the drawings after FIG.
なお、図9では、最後(図例では2番目)の優先フレームU1の後の後続フレームU5〜U7のアップリンク送信期間が比較的短い場合を例示している。
このため、最後の優先フレームU1に格納した車両IDが光ビーコン4から最初にループバックされる前、すなわち、ダウンリンク切り替え直後のID格納フレームの連送が新車載機2Aに到達する前に、新車載機2Aが後続フレームU5〜U7のアップリンク送信を完了する。
Note that FIG. 9 illustrates a case where the uplink transmission period of the subsequent frames U5 to U7 after the last (second in the example) priority frame U1 is relatively short.
For this reason, before the vehicle ID stored in the last priority frame U1 is first looped back from the
図9に示すように、第1実施形態の新車載機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、優先フレームU1を即座に低速でアップリンク送信し、それに続けて非優先フレームU2〜U4を高速でアップリンク送信する。
また、新車載機2Aは、非優先フレームU2〜U4に続けて、優先フレームU1を再度低速でアップリンク送信したあと、それに続けて、非優先フレームU5〜U7を高速でアップリンク送信する。
As shown in FIG. 9, when the new in-
Further, the new in-
すなわち、新車載機2Aは、最初の下りフレームDL1の受信を契機として、複数の上りフレームUL1よりなる一連の上りフレーム群をアップリンク送信するに当たり、優先情報を格納した低速の上りフレームUL1である優先フレームU1を、光送信部23に送信させる上りフレーム群に複数含ませる通信制御を行う。
かかる上りフレーム群のアップリンク送信は、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。
That is, the new in-
The uplink transmission of the uplink frame group is executed regardless of whether the communication partner of the new in-
上りフレーム群を受信した新光ビーコン4Aは、上りフレーム群に含まれる優先フレームU1の受信を契機として、優先フレームU1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。
すなわち、新光ビーコン4Aは、優先フレームU1の「情報種別」の値が所定値以外(例えば、「4」以外の値)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。
The new
In other words, when the new
図9の例では、優先フレームU1が2つ含まれていることから、新光ビーコン4A(旧光ビーコン4Bの場合も同様)は、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを2回行うことになる。
なお、非優先フレームU2〜U4,U5〜U7の場合は、「情報種別」の値が所定値(例えば、「4」)であり、上記連送とダウンリンク切り替えのトリガー情報を含んでいない。従って、新光ビーコン4Aは、非優先フレームU2〜U4,U5〜U7を受信しても、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わない。
In the example of FIG. 9, since two priority frames U1 are included, the new
In the case of the non-priority frames U2 to U4 and U5 to U7, the value of “information type” is a predetermined value (for example, “4”) and does not include the trigger information for the continuous transmission and downlink switching. Therefore, even if the new
優先フレームU1は低速でアップリンク送信されるので、新車載機2Aの通信相手が旧光ビーコン4Bである場合も、旧光ビーコン4Bは、優先フレームU1の受信を契機として、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。
逆に、非優先フレームU2〜U4,U5〜U7は高速でアップリンク送信されるので、旧光ビーコン4Bは、非優先フレームU2〜U4,U5〜U7を受信できない。このため、非優先フレームU2〜U4,U5〜U7の受信を契機として、旧光ビーコン4Bが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ことはない。
Since the priority frame U1 is uplink-transmitted at a low speed, even when the communication partner of the new in-
Conversely, the non-priority frames U2 to U4, U5 to U7 are uplink-transmitted at a high speed, so the old
なお、図9に示す路車間通信において、高速の後続フレームU5〜U7のフレーム長によっては、2回目のダウンリンク切り替えの直後に旧光ビーコン4Bが連送する折り返しフレームを受信できないこともあり得る。
しかし、その後に所定間隔おき(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よって新車載機2Aがループバックを確認できれば、新車載機2Aが上りフレーム群の再送を行わなくなり、下りフレームDL2の受信態勢に入ることができる。
In the road-to-vehicle communication shown in FIG. 9, depending on the frame length of the high-speed subsequent frames U5 to U7, it may be impossible to receive the return frame continuously transmitted by the old
However, if the new in-
上記の通り、第1実施形態(図9)の新車載機2Aによれば、光ビーコン4に優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームUL1である優先フレームU1を上りフレーム群に含ませるので、通信相手の光ビーコン4が新旧いずれのタイプであっても、当該光ビーコン4が優先フレームU1を受信できる。
As described above, according to the new vehicle-mounted
そして、上記優先情報には、新旧の光ビーコン4A,4Bによるダウンリンク切り替えの契機となるトリガー情報(第1の情報)が含まれているので、光ビーコン4の新旧タイプに関係なく、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを光ビーコン4に実行させることができる。
また、上記優先情報には、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4A,4Bが決定するのに用いるサブシステムキー情報(第2の情報)が含まれているので、光ビーコン4の新旧タイプに関係なく、車両20側が所望する提供情報の種別を光ビーコン4に適切に察知させることができる。
The priority information includes trigger information (first information) that triggers downlink switching by the old and new
Further, since the priority information includes subsystem key information (second information) used by the old and new
更に、第1実施形態の新車載機2Aによれば、上記優先情報に、車載機2の新旧を示すタイプ情報(第3の情報)が含まれているので、図6のステップST3〜ST5に示すように、新車載機2Aの通信相手が新光ビーコン4Aである場合に、車載機2の新旧タイプに応じて提供情報の内容を変更する運用を採用することができる。このため、車載機2の新旧タイプに応じた適切な情報提供を行うことができる。
Furthermore, according to the new in-
また、第1実施形態の新車載機2Aによれば、優先フレームU1を上りフレーム群に複数含ませるので、当該優先フレームU1を上りフレーム群に1つだけ含ませる場合に比べて、優先フレームU1をより確実に光ビーコン4に送ることができる。
このため、光ビーコン4の新旧タイプに関係なく必要な、優先情報の取得を契機とする所定の処理(ダウンリンク切り替えや提供情報の種別の判定)を、光ビーコン4に確実に実行させることができ、新旧の光ビーコン4と適切に通信することができる。
Further, according to the new in-
For this reason, the
なお、上述の第1実施形態では、優先フレームU1に、第1〜第3の情報のすべての情報を含ませることにしているが、優先フレームU1には、少なくとも第1の情報が含まれておればよく、第2及び第3の情報が含まれていなくてもよい。
従って、優先フレームU1には、第1の情報のみが含まれる場合、第1の情報と第2又は第3の情報が含まれる場合、及び、第1〜第3のすべての情報が含まれる場合がある(下記の変形例や他の実施形態の場合も同様)。
In the first embodiment described above, the priority frame U1 includes all of the first to third information. However, the priority frame U1 includes at least the first information. It is sufficient that the second and third information are not included.
Therefore, the priority frame U1 includes only the first information, the first information and the second or third information, and the first to third information. (The same applies to the following modified examples and other embodiments).
〔第1実施形態の変形例〕
ところで、新車載機2Aが、上りフレーム群U1〜U7に優先フレームU1を複数含ませる場合に、第1実施形態(図9)のように、優先フレームU1を受信すると必ず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ことにすると、光ビーコン4(新旧いずれの場合でもよい。)は、上りフレーム群U1〜U7に含まれる優先フレームU1の数だけ、その連送とダウンリンク切り替えを繰り返すことになる。
[Modification of First Embodiment]
By the way, when the new in-
このため、新車載機2Aが、1つの上りフレーム群U1〜U7に含める優先フレームU1の数を比較的多く設定しており、このため、優先フレームU1同士の時間間隔が短くなっている場合は、光ビーコン4が、比較的短時間の周期でダウンリンク切り替えを繰り返さねばならず、通信制御の処理負荷が増大してダウンリンク切り替えを適正なタイミングで行えなくなる虞がある。
For this reason, the new in-
そこで、第1実施形態(図9)において、先の優先フレームU1の受信から所定時間T0(図9参照)内に、車両IDが同じ後の優先フレーム(従って、送信元が同じ)U1を受信した場合は、後の優先フレームU1についての折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わない通信制御を、光ビーコン4に採用することが好ましい。
このようにすれば、光ビーコン4が比較的短時間の間にダウンリンク切り替えを繰り返すことによる処理負荷の増加を防止でき、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを確実に行えるようになる。
Thus, in the first embodiment (FIG. 9), the priority frame (the source is the same) U1 after the same vehicle ID is received within a predetermined time T0 (see FIG. 9) from the reception of the previous priority frame U1. In this case, it is preferable to adopt communication control for the
In this way, it is possible to prevent an increase in processing load due to the
なお、上記所定時間T0は、光ビーコン4がダウンリンク切り替えを完了するのに必要な時間(例えば、8±2m秒)とほぼ同等か、それよりも若干長めに設定すればよい。
その理由は、所定時間T0をダウンリンク切り替えの完了に必要な時間とほぼ同等以上に設定しておけば、先の優先フレームU1の受信によって開始したダウンリンク切り替えの完了前に、後の優先フレームU1の受信よってダウンリンク切り替えが開始されることによる、処理負荷の増加を防止できるからである。
The predetermined time T0 may be set to be approximately equal to or slightly longer than the time required for the
The reason is that if the predetermined time T0 is set to be approximately equal to or longer than the time necessary for completing the downlink switching, the subsequent priority frame is set before the downlink switching started by the reception of the preceding priority frame U1. This is because it is possible to prevent an increase in processing load due to the start of downlink switching upon reception of U1.
〔後続フレームの送信時間が長い場合の問題点〕
前述の通り、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、優先フレームU1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6つの非優先フレームU2〜U7にアップリンクデータを格納して高速で連送しているが、この非優先フレームU2〜U7は、前記プローブ情報などが格納された比較的容量の多いデータフレームであるとする。
[Problems when the transmission time of subsequent frames is long]
As described above, when transmitting a large amount of data such as probe information in the uplink, the data cannot often be stored in the priority frame U1. Therefore, in the example of FIG. 9, the new in-
従来の路車間通信では、上記のような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、光ビーコン4が1つのID格納フレームを受信すると、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを出来るだけ素早く行う運用になっている。
このため、新光ビーコン4Aが、優先フレームU1の受信を契機としてダウンリンク切り替えを行うと、例えば、図9に破線で示すように、後続フレームU5〜U7の送信期間が比較的長い場合(フレーム数が多い場合でもよい。)に、後続フレームの送信期間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。
In the conventional road-to-vehicle communication, if the
For this reason, when the new
この場合、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、新車載機2Aは、優先フレームU1と非優先フレームU2〜U7とからなる大容量の上りフレーム群U1〜U7を再送信する。
なお、この現象は、前述の通り、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の数が多いほど発生し易い。なぜなら、新光ビーコン4Aが前記折り返しフレームを送信する頻度が少ないために、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。
In this case, the new in-
As described above, this phenomenon is more likely to occur as the number of a plurality of series of downlink frames DL2 constituting the downlink information increases. This is because the frequency with which the new
このように、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U1〜U7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。
従って、上りフレーム群U1〜U7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U1〜U7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。
As described above, the return frame periodically transmitted after downlink switching (every 5 frames in the example of FIG. 9) also overlaps with the transmission period of the uplink frame groups U1 to U7. The possibility that 2A can be received may be reduced.
Therefore, even after retransmitting the uplink frame groups U1 to U7, the new vehicle-mounted
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U1〜U4の送信が継続される可能性が増すことになる。
このため、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(たとえば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-
For this reason, as the new in-
〔第2実施形態の路車間通信〕
図10は、第2実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
図10に示すように、第2実施形態では、新車載機2Aが上りフレーム群U1〜U7を連送する場合に、光ビーコン4が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契機を、最終フレームU7の受信に変更することにより、上述の第1実施形態の問題点を解決するようにしている。
[Road-to-vehicle communication according to the second embodiment]
FIG. 10 is a sequence diagram illustrating a communication procedure according to the second embodiment.
As shown in FIG. 10, in the second embodiment, when the new in-
すなわち、第2実施形態(図10)では、上りフレーム群U1〜U7の最後の上りフレームU7の受信を条件として、新光ビーコン4Aが、ダウンリンク切り替えを実行する。このため、新車載機2Aは、上りフレーム群U1〜U7の送信完了後に、必ず折り返しフレームを受信でき、新光ビーコン4Aが車両IDを認識済みであることを、上りフレーム群U1〜U7の送信後に確実に察知することができる。
従って、上りフレーム群U1〜U7の送信(再送)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。
That is, in the second embodiment (FIG. 10), the new
Therefore, it is possible to prevent the loss of the opportunity to receive the downlink frame DL2 due to the new in-
また、第2実施形態(図10)では、新車載機2Aが、後続フレームU5〜U7を連送する場合に、最後の上りフレームU7のヘッダ部の所定フィールドに最終フレームフラグ(以下、「最終フラグ」と略記する。)を立てるようになっている。なお、図10において、黒三角で示す上りフレームU7は、そのフレームに最終フラグが記されていることを示す(図11及び図12も同様)。
このため、上りフレームU4を受信した光ビーコン4は、その所定フィールドに最終フラグがあれば、それが最後の上りフレームであることを判定することができる。
In the second embodiment (FIG. 10), when the new in-
Therefore, the
なお、上りフレームUL1が最後であることを示す識別情報としては、上記のような最終フラグだけでなく、上りフレーム群U1〜U7を構成する上りフレームに、総フレーム数とフレーム番号とを記すことによって行うこともできる。
この場合、新光ビーコン4Aは、総フレーム数の値と受信済みのフレーム番号の値(すなわち、本実施形態では「8」の値)が一致する上りフレームを、最後の上りフレームU7と判定することができる。
In addition, as identification information indicating that the upstream frame UL1 is the last, not only the final flag as described above but also the total number of frames and the frame number are described in the upstream frames constituting the upstream frame groups U1 to U7. Can also be done.
In this case, the new
〔第3実施形態の路車間通信〕
図11は、第3実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
第2実施形態(図10)のように、最後の上りフレームU7の受信をダウンリンク切り替えの条件とすると、例えば図11に×印で示ように、最終フレームU7が不達に終わると、新光ビーコン4Aが何時まで経っても折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わず、新車載機2Aが提供情報を含む下りフレームDL2を取得できない。
[Road-to-vehicle communication according to the third embodiment]
FIG. 11 is a sequence diagram illustrating a communication procedure according to the third embodiment.
As in the second embodiment (FIG. 10), assuming that the reception of the last uplink frame U7 is a condition for downlink switching, for example, as shown by a cross in FIG. No matter how many times the
そこで、第3実施形態(図11)では、新光ビーコン4Aが、上りフレーム群U1〜U7のうちの予め定めた所定フレームから所定時間T1,T2の経過後においても、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを実行するようになっている。
図11に示す2種類の所定時間T1,T2のうち、第1の所定時間T1は、最後に上りフレームを受信した時点(図11では上りフレームU6の受信時点)を始期としており、第2の所定時間T2は、最初の上りフレームU1の受信時点を始期としている。
Therefore, in the third embodiment (FIG. 11), the new
Of the two types of predetermined times T1 and T2 shown in FIG. 11, the first predetermined time T1 starts from the time when the uplink frame was last received (the reception time of the uplink frame U6 in FIG. 11). The predetermined time T2 starts from the reception time point of the first upstream frame U1.
このように、予め設定した所定時間T1,T2が経過した場合(所定時間T1,T2の一方が経過した場合あるいは双方が経過した場合のいずれでもよい。)に、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを実行することにすれば、どれが最後の上りフレームU7であるかが不明であることが原因で、新光ビーコン4Aがその連送とダウンリンク切り替えを行わなくなるのを未然に防止することができる。
As described above, when the predetermined time T1 and T2 set in advance elapses (either one of the predetermined time T1 or T2 elapses or both may elapse), the return frame is continuously transmitted and the downlink. If switching is to be performed, it is possible to prevent the new
従って、ダウンリンク切り替えを行う条件を、最後の上りフレームU7の受信とする場合は、所定フレームからの所定時間T1,T2の経過も、併せてその条件としておくことが好ましい。
もっとも、第3実施形態(図11)において、新光ビーコン4Aは、ダウンリンク切り替えを行う条件として、最後の上りフレームU7の受信を採用せず、所定フレームからの所定時間T1,T2の経過のみを採用してもよい。
Therefore, when the condition for performing downlink switching is the reception of the last uplink frame U7, it is preferable that the passage of the predetermined times T1 and T2 from the predetermined frame is also set as the condition.
However, in the third embodiment (FIG. 11), the new
なお、第3実施形態(図11)において、上りフレーム群を構成する各上りフレームUL1に、総フレーム数とフレーム番号を記す実装を採用する場合には、最初の上りフレームU1や最後の上りフレームU7だけでなく、任意の上りフレームUL1の受信を始期した「所定時間」の経過を、下りフレームの連送とダウンリンク切り替えの契機とすることもできる。 Note that, in the third embodiment (FIG. 11), when the implementation in which the total number of frames and the frame number are written in each uplink frame UL1 constituting the uplink frame group is adopted, the first uplink frame U1 or the last uplink frame is used. The elapse of “predetermined time” from the start of reception of an arbitrary upstream frame UL1 as well as U7 can be triggered by continuous transmission of downlink frames and downlink switching.
〔第4実施形態の路車間通信〕
図12は、第4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4実施形態では、新光ビーコン4Aが、優先フレームU1を受信したらダウンリンク切り替えを行う第1実施形態(図9)の通信制御と、最終フレームU10を受信したら第2実施形態(図10)の通信制御の双方を実行するものである。
[Road-to-vehicle communication according to the fourth embodiment]
FIG. 12 is a sequence diagram illustrating a communication procedure according to the fourth embodiment.
As shown in FIG. 12, in the fourth embodiment, when the new
図12の例では、上りフレーム群U1〜U10に、2つの優先フレームU1が含まれているので、新光ビーコン4Aは、その受信に対応してダウンリンク切り替えを2回行い、最後の上りフレームU10の受信を契機としたダウンリンク切り替えを1回行い、合計3回のダウンリンク切り替えを行うようになっている。
このように、新光ビーコン4Aがダウンリンク切り替えを行う条件を重複させれば、さまざまな種類の送信処理を実装する新車載機2Aが混在しても、その送信処理の如何に関わらず、新車載機2Aが車両IDのループバックを検出し易くなるという利点がある。
In the example of FIG. 12, since the two priority frames U1 are included in the uplink frame groups U1 to U10, the new
In this way, if the new
なお、第4実施形態(図12)においても、新光ビーコン4Aが比較的短時間の間にダウンリンク切り替えを繰り返すことによる処理負荷の増加を防止するため、先の優先フレームU1の受信から所定時間Ta(図12参照)内に、車両IDが同じ後の優先フレーム(従って、送信元が同じ)U1を受信した場合は、後の優先フレームU1についての折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わない通信制御を、新光ビーコン4Aに採用することにしてもよい。
Also in the fourth embodiment (FIG. 12), in order to prevent an increase in processing load due to repeated switching of the downlink by the new
また、同様の理由で、最後の優先フレームU1の受信から所定時間Tb(図12参照)内に、最終フレームU10を受信した場合は、最終フレームU10についての折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わない通信制御を、新光ビーコン4Aに採用することにしてもよい。
For the same reason, when the last frame U10 is received within a predetermined time Tb (see FIG. 12) from the reception of the last priority frame U1, the return frame is continuously transmitted and the downlink is switched for the last frame U10. Communication control that is not performed may be adopted in the new
〔第4実施形態の変形例〕
第4実施形態(図12)では、新光ビーコン4Aが、優先フレームU1を受信したらダウンリンク切り替えを行う第1実施形態(図9)の通信制御と、最終フレームU10を受信したら第2実施形態(図10)の通信制御の双方を実行するが、第1実施形態(図9)の通信制御と第3実施形態(図11)の通信制御を併用することにしてもよい。
[Modification of Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment (FIG. 12), when the new
すなわち、新光ビーコン4Aは、優先フレームU1を受信したらダウンリンク切り替えを行う第1実施形態(図9)の通信制御と、上りフレーム群U1〜U7のうちの予め定めた所定フレームから所定時間T1,T2の経過後にダウンリンク切り替えを行う第3実施形態(図11)の通信制御の双方を、実行することにしてもよい。
That is, the new
〔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。
例えば、上述の実施形態では、新車載機2Aが複数の上りフレームU1〜U7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。
[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.
For example, in the above-described embodiment, the new in-
ただし、上述の第3実施形態(図11)においては、複数の上りフレーム間のインターバルを、所定時間T1が確保される範囲内に設定する必要がある。
その所定時間T1以上のインターバルを空けると、新光ビーコン4Aがアップリンクに何らかの支障が生じたと判断し、ダウンリンク切り替え等を実施してしまうかもしれないためである。
However, in the above-described third embodiment (FIG. 11), it is necessary to set intervals between a plurality of uplink frames within a range in which the predetermined time T1 is secured.
This is because if the interval equal to or longer than the predetermined time T1 is left, the new
本発明の「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。
The “in-vehicle device” of the present invention includes those that are always fixed in that state after being mounted on the
上述の第1実施形態(図9)のように、複数の優先フレームU1の受信後にすぐさま、折り返しフレームの連送を含むダウンリンク切り替えを行う場合に、折り返しフレームの連続送信を新車載機2Aが受信できなかったら、以降は、下りフレームDL2の中で一定の頻度で送られる折り返しフレームを受信することによってしか、新車載機2Aはループバックを認識することができない。
そこで、下りフレームDL2として、従来よりも多く折り返しフレームを含ませるようにすることもできる。
As in the first embodiment (FIG. 9) described above, when the downlink switching including continuous transmission of the return frame is performed immediately after receiving the plurality of priority frames U1, the new in-
Therefore, it is possible to include more folded frames than the conventional frame as the downlink frame DL2.
例えば、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の先頭に従来通り折り返しフレームを1つ挿入するのに加えて、2番目も折り返しフレームとしたり、折り返しフレームが3つに1つや4つに1つの割合となるようにしたりする等の方法を採用することができる。また、下りフレームDL2の総数がN個であれば、N/2番目かその前後、あるいは、N/3番目かその前後に、折り返しフレームを1つ乃至複数挿入するといった方法でも良い。 For example, in addition to inserting one folded frame at the beginning of a series of downlink frames DL2 constituting downlink information as usual, the second folded frame is also used, or one or three folded frames are provided. For example, it is possible to adopt a method such that the ratio is one. Further, if the total number of downstream frames DL2 is N, a method of inserting one or a plurality of folded frames before or after the N / 2th or before or after the N / 3th may be used.
なお、車載機2がループバックを確認できるまで繰り返すアップリンク送信処理の送信間隔(例えば20ms)が予め規定されているのであれば、当該アップリンク送信間隔よりも短い周期で必ず折り返しフレームが送信されるように、10〜15フレーム程度(=10〜15ms程度の時間に相当する)に1つの割合で、折り返しフレームを挿入するようにしても良い。
In addition, if the transmission interval (for example, 20 ms) of the uplink transmission process that is repeated until the in-
一般に、コンピュータ装置において、連続して繰り返しでダウンリンク情報を送信しているときにダウンリンク切り替え後の下りフレームDL2の繰り返し送信のモードにしたり、折り返しフレームを連送するモードにしたりする等、送信モードを変更するのは、処理の負荷が大きく、処理能力の高いCPU等を採用する必要があるため、送信のモードの切替数は少ない方が有利である。 In general, in a computer device, when downlink information is transmitted continuously and repeatedly, a transmission mode such as a mode for repeatedly transmitting a downlink frame DL2 after downlink switching or a mode in which a return frame is continuously transmitted is used. Changing the mode is advantageous because it requires a processing load and a CPU having a high processing capacity to be employed, so that the number of switching of the transmission mode is smaller.
そういった観点で、上記のように、ダウンリンク切り替え後の下りフレームDL2として従来よりも多く折り返しフレームを含ませる等によって、車載機にループバック成功を認識させる確率を高くすると共に、送信するモードの変更回数を少なくすることは有望である。 From such a point of view, as described above, the downlink frame DL2 after downlink switching includes a larger number of folded frames than before, for example, to increase the probability that the in-vehicle device recognizes loopback success and to change the transmission mode. It is promising to reduce the number of times.
また、上述の第1実施形態(図9)において、新車載機2Aが、新光ビーコン4Aにどのタイミングでダウンリンク切り替えを行って欲しいかを指定できるようにしてもよい。
すなわち、例えば、上りフレームUL1に、ダウンリンク切り替えを要求するための格納領域を設けておき、その格納領域のフラグが立った上りフレームU1を受信したタイミングで、新光ビーコン4Aが、ダウンリンク切り替えや折り返しフレームの連送といった動作をするようにしてもよい。
In the first embodiment (FIG. 9) described above, the new in-
That is, for example, a storage area for requesting downlink switching is provided in the uplink frame UL1, and at the timing when the uplink frame U1 with the flag of the storage area is received, the new
上記の格納領域としては、例えば、ヘッダ部の「種別情報」(図7参照)を利用することができる。
前述の通り、新光ビーコン4Aは、情報種別の値が所定値以外である上りフレームの場合は、上りフレームが低速と判断してダウンリンク切り替えを行い、情報種別の値が所定値である上りフレームの場合は、上りフレームが高速と判断してダウンリンク切り替えを行わない。
As the storage area, for example, “type information” (see FIG. 7) in the header can be used.
As described above, if the information type value is an uplink frame other than a predetermined value, the new
このため、新車載機2Aが複数の優先フレームU1を低速で送出する場合に、その複数の優先フレームU1のうち、いずれか1つの優先フレームU1のみの情報種別の値を所定値以外に設定し、それ以外の優先フレームU1の情報種別の値を所定値に設定すれば、車載機2側で任意に選択した1つの優先フレームU1により、新光ビーコン4Aにダウンリンク切り替えを行わせることができる。
For this reason, when the new in-
また、新車載機2Aの送信する優先フレームU1の数が、例えば合計で2つの場合、新車載機2Aとしては、1つ目の優先フレームU1から2つ目の優先フレームU1までの送信間隔が比較的長い場合は、2つ目の優先フレームU1のみでダウンリンク切り替えの要求を行うようにすれば、1つ目の優先フレームU1によるダウンリンク切り替えを省略させることができる。
Further, when the number of priority frames U1 transmitted by the new in-
また、新車載機2Aの送信する上りフレームの数が合計で10個程度あるような場合にも、例えば、光ビーコン4がダウンリンク切り替えを実行するのに所定の時間(例えば10ms)を要することが分かっているのであれば、上りフレームUL1の送信に要する期間が、当該所定の時間(例えば10ms)以下となった時点に、ダウンリンク切り替えの要求情報を含む優先フレームU1を送信してもよい。例えば、1フレームの送信に5msを要するのであれば、8フレーム目にDL切替要求情報を含ませればよい。
In addition, even when the total number of uplink frames transmitted by the new in-
そうすれば、8フレーム目を受信してDL切替要求情報を確認してからダウンリンク切替のモードに移行する光ビーコン4が、実際にダウンリンク切替をするまでの間(例えば10ms)の間に、新車載機2Aは、9フレーム目と10フレーム目を送信し終えることができるため、その分だけ効率よく路車間通信を行うことができるようになる。
Then, after the eighth frame is received and the DL switching request information is confirmed, the
このように、車載機2が、光ビーコン4にどのタイミングでダウンリンク切り替えや折り返しフレームの連送を行って欲しいかを指定できる通信プロトコルを新たに導入することで、車載機2や路上装置にとって柔軟でより都合の良い、路車間通信を実現することが可能になり至便である。
In this way, by introducing a communication protocol that allows the in-
なお、この場合、もし光ビーコン4が、車載機2が送信してきた上りフレームUL1のうちDL切り替え要求情報が格納された上りフレームを受信できなかったら、光ビーコン4はダウンリンク切り替えを実行するタイミングを失することになるが、その場合には、最終の上りフレームU7を受信したタイミングでダウンリンク切り替えを実行するようにしても良い。さらに、図11に示すように、最後に上りフレームU4を受信してから所定時間T1経過後にダウンリンク切り替えを行う方法を併用することにしてもよい。
In this case, if the
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
4A 旧光ビーコン
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
8
22 On-
Claims (10)
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、
前記光ビーコンに優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームである優先フレームを、前記光送信部に送信させる上りフレーム群に複数含ませる通信制御部と、
を備え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 including a plurality of priority frames, which are low-speed uplink frames storing priority information to be preferentially notified to the optical beacon, in an uplink frame group to be transmitted to the optical transmission unit;
An in-vehicle device characterized by comprising:
第1の情報:新旧の光ビーコンによるダウンリンク切り替えの契機となるトリガー情報
第2の情報: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が決定するのに用いるサブシステムキー情報
第3の情報:車載機の新旧を示すタイプ情報 The priority information includes only the following first information, the following first information and the second or third information, or all the following first to third information. In-vehicle machine.
First information: Trigger information that triggers downlink switching by old and new optical beacons Second information: Subsystem key information used by old and new optical beacons to determine the type of provided information after downlink switching Information: Type information indicating the new and old of the in-vehicle device
前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち最後の上りフレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする路車間通信システム。 A road-to-vehicle communication system comprising the in-vehicle device according to claim 1 and the optical beacon,
The optical beacon performs continuous transmission of a downlink frame storing downlink vehicle identification information included in the uplink frame and downlink switching on condition that the last uplink frame in the uplink frame group is received. Road-to-vehicle communication system.
前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち所定の上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする路車間通信システム。 A road-to-vehicle communication system comprising the in-vehicle device according to claim 1 and the optical beacon,
The optical beacon performs continuous transmission of a downlink frame and downlink switching after storing a predetermined time from reception of a predetermined uplink frame in the uplink frame group and storing vehicle identification information included in the uplink frame. A road-vehicle communication system characterized by the above.
前記光ビーコンは、前記優先フレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする路車間通信システム。 A road-to-vehicle communication system comprising the in-vehicle device according to claim 2 and the optical beacon,
The road-to-vehicle communication system, wherein the optical beacon performs continuous transmission and downlink switching of a downlink frame storing vehicle identification information included in an uplink frame on condition that the priority frame is received.
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