JP2015148924A - 路車間通信システム及び車載機 - Google Patents

Abstract

【課題】車載機から高速アップリンク通信によって送信される情報を、光ビーコンがより確実に受信できる路車間通信システム及び車載機を提供すること。
【解決手段】車載機５は、光ビーコン９からの（光ビーコン９の種類を示す）識別情報を受信すると、識別情報を受信するまでに行われた第１アップリンク情報ＵＬ１の送信回数を判定する。そして、その送信回数が複数回の場合には、送信回数が１回であった場合に比べて、第２アップリンク情報ＵＬ２を送信するタイミングを遅延させる。これにより、光ビーコン９は、確実に第２アップリンク情報ＵＬ２を受信できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、路側等に配置された光ビーコンと自動車等に搭載された車載機との間で、光通信による無線通信によって路車間通信を行うことができる路車間通信システム及びその路車間通信システムに用いられる車載機に関するものである。

近年、路車間通信システムを用いた交通情報サービスとして、光ビーコン、電波ビーコン、ＦＭ多重方法などを用いた、いわゆるＶＩＣＳ（Vehicle Information AND Communication System：登録商標）が展開されている。

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、車載機と双方向通信が可能である。また、１９９３年から現在までの間に、約５４０００基の光ビーコンが、全国各地の道路に配置されているが、最近では、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。

その解決策として、車載機側から光ビーコン側への通信（アップリンク）の速度の高速化（高速アップリンク通信）が研究されている。この高速アップリンク通信を実現するために、従来より通信性能の優れた新光ビーコンと新車載機の導入が検討されているが、これらの機器は、従来の低速アップリンク通信しかできない従来機器との互換性がなければならない。

なお、以下では、アップリンク通信について、従来の低速でのアップリンク通信（例えば６４ｋｂｐｓ）のみが可能な機器を、旧車載機及び旧光ビーコン、従来より高速でのアップリンク通信（例えば２５６ｋｂｐｓ）が可能な機器を、新車載機及び新光ビーコンと記すことがある。

この互換性を確保する技術として、各種の技術が提案されている。例えば下記特許文献１は、新光ビーコン側より車載機側に、光ビーコンが新様式であることを示す識別情報を送信し、新車載機にてその識別情報によって新仕様に対応した光ビーコンであると判断した場合には、高速アップリンク通信にて旅行時間計測情報等の車両側の所定の情報（高速アップリンク情報）を送出するという技術が開示されている。

なお、従来では、図２に示すように、規定の通信エリアとして、エリアＡ１とエリアＡ２とが規定されており、エリアＡ１では、低速アップリンク通信、高速アップリンク通信、ダウンリンク通信（高速ダウンリンク通信）が可能であり、エリアＡ２ではダウンリンク通信（高速ダウンリンク通信）のみが可能とされている。

特開２０１２−１７６１７０号公報

しかしながら、上述した従来技術では、新光ビーコンから送信された識別情報に基づいて新車載機から高速アップリンク情報を送出できるが、新光ビーコンと新車載機との位置関係によっては、適切に情報の送受信ができないことがあった。

例えば、前記図２に示すように、エリアＡ１、エリアＡ２に加えて、それより前方（同図左側）に、エリアＡ４、エリアＡ３のような（十分に通信ができない）通信エリアが形成された場合、従来技術では、車載機はエリアＡ３で識別情報を受信することがあるが、そのときには、通信規定に沿って、車載機はエリアＡ３であっても即座に高速アップリンク情報を送出してしまう。

しかし、この場合、エリアＡ３は高速アップリンク情報の受信が難しい領域（又は受信できない領域）であるので、図７に示すように、新車載機から高速アップリンク情報を送出しても、新光ビーコンでは高速アップリンク情報を受信できないことがあるという問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車載機から高速アップリンク通信によって送信される情報を、光ビーコンがより確実に受信できる路車間通信システム及び車載機を提供することにある。

（１）本発明は、一態様として、走行中の車両の車載機と路側の光ビーコンとの間で、光通信による無線通信を行うとともに、低速アップリンク通信とそれより高速の高速アップリンク通信とを切り替えて通信が可能な路車間通信システムにおいて、前記光ビーコンから前記車載機に、前記高速アップリンク通信にて、前記光ビーコン側の初期情報を送信する第１処理工程と、前記初期情報を受信した車載機は、前記光ビーコンに、前記低速アップリンク通信にて、所定の送信時期毎に、前記車載機側の初期情報を送信する第２処理工程と、前記車載機側の初期情報を受信した前記光ビーコンは、前記車載機に、前記高速アップリンク通信にて、前記高速アップリンク通信が可能なことを示す識別情報を送信する第３処理工程と、前記識別情報を受信した車載機は、前記光ビーコンに、前記高速アップリンク通信にて、自車両に関連する情報を含むアップリンク情報を送信する第４処理工程と、を有するとともに、前記車載機は、前記識別情報を受信するまでに行われた前記車載機側の初期情報の送信回数を判定し、前記送信回数が複数回の場合には、前記送信回数が１回の場合に比べて、前記アップリンク情報を送信するタイミングを遅延させることを特徴とする。

本発明では、（光ビーコン側では）光ビーコンから車載機に、高速アップリンク通信にて、光ビーコン側の初期情報（光ビーコン側の所定の情報）を送信する。（車載機側では）車載機は、光ビーコンに、低速アップリンク通信にて、所定の送信時期毎に、車載機側の初期情報（車載機側の所定の情報）を送信する。（光ビーコン側では）光ビーコンは、車載機に、高速アップリンク通信にて、高速アップリンク通信が可能なことを示す識別情報を送信する。（車載機側では）車載機は、光ビーコンに、高速アップリンク通信にて、自車両に関連する情報を含むアップリンク情報を送信する。そして、車載機は、光ビーコンにアップリンク情報を送信する場合には、識別情報を受信するまでに行われた車載機側の初期情報の送信回数を判定し、送信回数が複数回の場合には、送信回数が１回の場合に比べて、アップリンク情報を送信するタイミングを遅延させる。

上述したように、車載機が、例えば規定の通信エリア（エリアＡ１）より車両の走行経路の上流側のエリアＡ３、即ち高速アップリンク通信が規定されていないエリアにて、高速アップリンク通信によって、アップリンク情報が送信されてしまうと、光ビーコンはアップリンク情報を受信することは困難である。この対策として、本発明では、車載機は、識別情報を受信するまでに行われた車載機側の初期情報の送信回数を判定し、その送信回数が複数回の場合にはアップリンク情報を送信するタイミングを遅延させる。これにより、光ビーコンは、高速アップリング通信が規定されているエリアでの受信が可能となり、確実にアップリンク情報を受信できる。

つまり、光ビーコンは、車載機側の初期情報を受信した場合には、車載機に識別情報を送信するが、規定の通信エリアより上流側はアップリンクが不安定な領域（高速アップリンク通信が難しい領域）であるので、車載機側の初期情報を受信しにくく、よって、車載機に識別情報を送信しにくいと考えられる。

すなわち、「車載機より車載機側の初期情報を複数回送信しなければ、光ビーコンからの識別情報が得られない状態」とは、車載機が、規定の通信エリアではないアップリンクが不安定な領域（即ち規定の通信エリアより上流側の例えばエリアＡ３）であると考えられる。そこで、本発明では、車載機側の初期情報を複数回送信した場合には、即座に高速アップリンク通信によってアップリンク情報を送信するのではなく、例えばエリアＡ３より下流側のエリアＡ１においてアップリンク情報を送信するように、即ち高速アップリンク通信が可能な通信エリアで送信が可能なように、送信タイミングを遅延させるのである。

これによって、光ビーコンは、車載機から高速アップリンク通信によって送信されたアップリンク情報を、確実に受信することができる。
ここで、前記遅延タイミングは、実験等によって、どの程度遅延させれば高速アップリンク通信が可能となるか（例えばその確率が高いか）を調べて設定すればよい。

なお、前記アップリンクとは、周知のように、車載機側から光ビーコン側に情報を伝送する通信であり、高速アップリンク通信とは、低速アップリンク通信より高い伝送速度で通信が可能な通信である（以下同様）。

（２）本発明は、他の態様として、走行中の車両の車載機と路側の光ビーコンとの間で、光通信による無線通信を行うとともに、低速アップリンク通信とそれより高速の高速アップリンク通信とを切り替えて通信が可能な路車間通信システムに用いられる車載機において、前記高速アップリンク通信にて、前記光ビーコン側の初期情報を受信した場合には、前記低速アップリンク通信にて、所定の送信時期毎に、前記車載機側の初期情報を送信する第１送信手段と、前記光ビーコンより、前記高速アップリンク通信にて、前記高速アップリンク通信が可能なことを示す識別情報を送信した場合には、前記光ビーコンに、前記高速アップリンク通信にて、自車両に関連する情報を含むアップリンク情報を送信する第２送信手段と、を備えるとともに、前記第２送信手段にて、前記アップリンク情報を送信する場合には、前記識別情報を受信するまでに行われた前記車載機側の初期情報の送信回数を判定し、前記送信回数が複数回の場合には、前記送信回数が１回の場合に比べて、前記アップリンク情報を送信するタイミングを遅延させる送信制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、アップリンク情報を送信する場合には、識別情報を受信するまでに行われた車載機側の初期情報の送信回数を判定し、送信回数が複数回の場合には、送信回数が１回の場合に比べて、アップリンク情報を送信するタイミングを遅延させる。

これにより、本発明では、上述したように、車載機は、好適に高速アップリンク通信が可能な通信エリア（例えばエリアＡ１）にて、アップリンク情報を送信することが可能となるので、光ビーコンは、車載機から高速アップリンク通信によって送信されたアップリンク情報を、確実に受信することができる。

実施例１の路車間通信システムの概略構成を示す説明図である。 実施例１の路車間通信システムにおける（側面から示す）通信エリア及び通信エリアにおける通信の種類を示す説明図である。 実施例１の路車間通信システムにおける送信及び受信の手順を示す説明図である。 フレームに格納されたデータを示し、（ａ）は第１ダウンリンク情報ＤＬ１、（ｂ）は第１アップリンク情報ＵＬ１、（ｃ）は第２ダウンリンク情報ＤＬ２、（ｄ）は第２アップリンク情報ＵＬ２のデータの内容の一例を示す説明図である。 実施例１の路車間通信システムの光ビーコン側における制御処理を示すフローチャートである。 実施例１の路車間通信システムの車載機側における制御処理を示すフローチャートである。 従来技術の（新光ビーコンと新車載機間の）路車間通信システムにおける送信及び受信の手順を示す説明図である。

次に、本発明の路車間通信システム及び車載機の実施例を、図面と共に説明する。

［システムの全体構成］
まず、本実施例１の路車間通信システムの全体構成について説明する。
図１に示すように、本実施例１の路車間通信システムは、路側（インフラ側）の交通管制システム１と、道路を走行する車両３に搭載された車載機５とを備えている。

交通管制システム１は、交通管制室等に設けられた中央制御装置７と、道路の各所に多数設置された光ビーコン９と、中央制御装置７と光ビーコン９との間の通信を行う通信部１１とを備えている。

光ビーコン９は、近赤外線を通信媒体とした光通信によって、車載機５との間で無線通信を行う装置であり、ビーコン制御部１３と、ビーコン制御部１３に接続された複数のビーコン側投受光器（ビーコンヘッド）１５とを有している。

なお、ビーコン制御部１３は、通信部１１に接続されており、通信部１１は電話回線等の通信回線によって中央制御装置７と接続されている。
一方、車載機５は、前記光通信によって、光ビーコン９との間で無線通信を行う装置であり、車載制御部１７と、車載制御部１７に接続された車載側投光器（車載ヘッド）１９とを有している。
［光ビーコンの構成］
次に、光ビーコン９の構成について説明する。

光ビーコン９は、上述のように、（電子制御装置である）ビーコン制御部１３とビーコンヘッド１５とを備えている。
ビーコンヘッド１５は、電気光変換が可能な光送信部２１と、光電気変換が可能な光受信部２３とを有している。

このうち、光送信部２１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、ダウンリンク領域であるエリアＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４（図２参照）に送出する発光素子を有する。一方、光受信部２３は、アップリンク領域であるエリアＡ１（図２参照）にある車載機５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。

前記光送信部２１は、ビーコン制御部１３から送出される下りフレーム（パラレルの電気信号）を所定の伝送速度（通信速度）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。

なお、この光送信部２１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。
前記光受信部２３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。

なお、この光受信部２３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であり、高い方の伝送速度は例えば２５６ｋｂｐｓである。

つまり、本実施例１では、光ビーコン９は、車載機５側に送信する場合には、１０２４ｋｐｂｓでの高速の送信（高速ダウンリンク通信）が可能であり、一方、車載機５側からの通信を光ビーコン９側で受信する場合には、６４ｋｐｂｓでの低速での受信（低速アップリンク通信）と、２５６ｋｐｂｓでの高速の受信（高速アップリンク通信）とが可能である。

従って、この光ビーコン９が、旧光ビーコンより通信性能が高い新光ビーコンである。なお、旧光ビーコンのダウンリンクの伝送速度は新光ビーコンと同様に１０２４ｋｂｐｓであるが、アップリンクの伝送速度は６４ｋｂｐｓと低い。

また、ビーコン制御部１３は、ＣＰＵやメモリなどを有する周知のコンピュータを含む電子制御装置であり、通信部１１を介した中央制御装置７との双方向通信や、車載機５との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有している。
［車載機の構成］
次に、車載機５の構成について説明する。

車載機５は、上述のように、（電子制御装置である）車載制御部１７と車載ヘッド１９とを備えている。
車載ヘッド１９は、ビーコンヘッド１５と同様に、電気光変換が可能な光送信部２５と、光電気変換が可能な光受信部２７とを有している。

このうち、光送信部２５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する。一方、光受信部２７は、ダウンリンク領域であるエリアＡ１、Ａ２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。

光送信部２５は、車載制御部１７から出力される上りフレーム（パラレルの電気信号）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。

なお、光送信部２５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例えば２５６ｋｂｐｓである。

光受信部２７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。
なお、光受信部２７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。

つまり、本実施例１では、車載機５は、光ビーコン９側からの通信を受信する場合には、１０２４ｋｐｂｓでの高速の受信（高速ダウンリンク通信）が可能であり、一方、車載機５側から光ビーコン９側に送信（アップリンク）する場合には、６４ｋｐｂｓでの低速での送信（低速アップリンク通信）と、２５６ｋｐｂｓでの高速の送信（高速アップリンク通信）とが可能である。

従って、この車載機５が、旧車載機より通信性能が高い新車載機である。なお、旧車載機のダウンリンクの伝送速度は新光ビーコンと同様に１０２４ｋｂｐｓであるが、アップリンクの伝送速度は６４ｋｂｐと低い。
［光ビーコンの通信領域］
次に、光ビーコン９の通信領域について説明する。

図２に示すように、光ビーコン９の通信領域は、ダウンリンク通信が可能なダウンリンク領域であるエリアＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４と、アップリンク通信が可能なアップリンク領域であるエリアＡ１とを有している。なお、エリアＡ１は、エリアＡ２に隣接して、エリア２よりも上流側、即ち、車両３の進行方向（同図の矢印方向）における上流側（同図左側）に設けられている。

つまり、光ビーコン９は、路側に設けられた支柱などに取り付けられて、前記エリアＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を形成するように、路面に向かって近赤外光を照射できるように、道路上に配置されている。詳しくは、光ビーコン９のビーコンヘッド１５は、路面上のエリアＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に向かって、近赤外光を照射できるとともに、エリアＡ１における車載機５からの近赤外光を受信できるように設置されている。

なお、エリアＡ１、Ａ２は、所定の通信規定（例えば「光学式車両感知器 近赤外線式インタフェース規格」）によって規定される通信エリアであり、所定の通信規定によって、道路において車両３の前後方向（同図左右方向）における各エリアＡ１、Ａ２の開始位置、前後方向における距離、終了位置、道路の幅方向における距離などが規定されている。

従って、同図２の表に示すように、この光ビーコン９の通信領域では、各エリアＡ１〜Ａ４において、通信状態が異なっている。
なお、エリアＡ１の上流側にて隣接して形成されたエリアＡ３、エリアＡ３の上流側にて隣接して形成されたエリアＡ４は、前記所定の通信規定によって設定された通信エリアではなく、前記エリアＡ１、Ａ２の形成に伴って、実際にこのような通信状態となることがあるエリアを例示したものである。

具体的には、前記表に示すように、エリアＡ１では、低速アップリンク通信、高速アップリンク通信、ダウンリンク通信（ここでは高速ダウンリンク通信）の全てが可能である。

エリアＡ２では、ダウンリンク通信（高速ダウンリンク通信）のみが可能である。
エリアＡ３では、低速アップリンク通信、ダウンリンク通信（高速ダウンリンク通信）の両方のみが可能である。

エリアＡ４では、ダウンリンク通信（高速ダウンリンク通信）のみが可能である。
［路車間通信の概要］
次に、路車間通信の手順及びその通信内容について説明する。

本実施例１では、図３に示すように、下記のような手順（時系列）に沿って路車間通信を行う。
（１）まず、光ビーコン９側から車載機５側に、高速ダウンリンク通信によって、車載機５側に送信すべき各種の情報（実データ）を含む第１ダウンリンク情報ＤＬ１（即ち、光ビーコン９側の初期情報）を送信する。

この第１ダウンリンク情報ＤＬ１とは、高速（１０２４ｋｂｐｓ）で伝送される高速ダウンリンク情報であり、複数のフレームによって構成されている。
詳しくは、各フレームでは、図４（ａ）に示すように、ヘッダ部（ダウンリンクヘッダ）には、情報種別、提供時刻、最終フレームフラグ、フレーム番号、有効データ長さなどのデータが格納されている。

このうち、最終フレームフラグは、情報種別で分割された複数のフレームのうちの最後のフレームであることを示し、フレーム番号は、情報種別で分割された複数のフレームの順序番号を示すものである。

なお、最終フレームフラグは、最終フレームである場合にはオン（例えば１）に設定され、そうでないときはオフ（例えば０）に設定される。
また、実データ部（ダウンリンク実データ）には、前記各種の情報として、従来と同様な、現在位置情報、渋滞リンク情報、旅行時間リンク情報などが格納されている。

この第１ダウンリンク情報ＤＬ１の送信は、連続して送信され、後述する第１アップリンク情報ＵＬ１が（光ビーコン９側にて）受信されるまで実施される。
（２）次に、車載機５側にて第１ダウンリンク情報ＤＬ１が受信されると、そのデータの内容（実データ）に関わりなく、車載機５側から光ビーコン９側に、低速アップリンク通信によって、第１アップリンク情報ＵＬ１（即ち、車載機５側の初期情報）を送信する。

特に、本実施例１では、車載機５は、所定時間毎に、第１アップリンク情報ＵＬ１の送信を繰り返す。なお、この第１アップリンク情報ＵＬ１の送信は、後述するように、光ビーコン９からの識別情報を受信するまで繰り返し実施される。

この第１アップリンク情報ＵＬ１とは、低速（６４ｋｂｐｓ）で伝送される低速アップリンク情報であり、複数のフレームによって構成されている。
詳しくは、図４（ｂ）に示すように、ヘッダ部（アップリンクヘッダ）には、車両識別情報、車両ＩＤ、車種、車載機種別、情報種別、最終フレームフラグ、フレーム番号、有効データ長などのデータが格納されている。

このうち、車両識別情報は、車両３が対応するサービスを示し、車両ＩＤは、各車両３の固有番号を示し、車載機種別は、高速アップリンク通信が可能な新車載機か否か等を示し、情報種別は、第１アップリンク情報ＵＬ１（アップリンク１）か後述する第２アップリンク情報ＵＬ２（アップリンク２）かの区別を示し、最終フレームフラグは、同一情報種別内の最終フレームを示し、フレーム番号は、同一情報種別内のフレーム番号を示し、有効データ長は、実データ部の有効データ長を示している。

なお、例えば車載機種別のデータがオン（例えば１に設定）されている場合には、車載機５が高速アップリンク通信が可能な新車載機であることを示し、オフ（例えば０に設定されて）いる場合には、低速アップリンク通信しかできない旧車載機を示している。

また、実データ部（アップンリンク実データ）には、従来と同様な車両計測情報などの実データが格納されている。
（３）次に、光ビーコン９側にて第１アップリンク情報ＵＬ１が受信されると、そのヘッダ部に格納されている車載機種別のデータに基づいて、車載機５が高速アップリンク通信の可能な新車載機であるか否かを判定する。例えば車載機種別のデータがオン（例えば１に設定）されていた場合には、新車載機であると判断する。

そして、新車載機であると判断された場合には、ダウンリンクに切り替えて、光ビーコン９側から車載機５側に、高速ダウンリンク通信によって、高速アップリンク通信が可能なことを示す識別情報を含む第２ダウンリンク情報ＤＬ２を送信する。

なお、例えば車載機種別のデータがオフ（例えば０に設定）されていた場合には、旧車載機であると判断する。この場合には、高速アップリンク通信が可能なことを示す識別情報を含まない第２ダウンリンク情報ＤＬ２を送信する。

前記第２ダウンリンク情報ＤＬ２とは、高速ダウンリンク情報であり、複数のフレームによって構成されている。
詳しくは、図４（ｃ）に示すように、前記第１ダウンリンク情報ＤＬ１と同様に、ヘッダ部（ダウンリンクヘッダ）には、情報種別、提供時刻、最終フレームフラグ、フレーム番号、有効データ長さなどのデータが格納されている。

なお、光ビーコン９が高速アップリンク通信が可能な新光ビーコンを示す識別情報は、特定の情報種別の実データ部に格納されている。
なお、例えば識別情報のデータがオン（例えば１に設定）されている場合には、光ビーコン９が高速アップリンク通信が可能な新光ビーコンであることを示し、オフ（例えば０に設定されて）いる場合には、低速アップリンク通信しかできない旧光ビーコンを示している。

この第２ダウンリンク情報ＤＬ２の送信は、連続的に送信され、一定時間経過するまで実施される。
なお、車載機５では、第２ダウンリンク情報ＤＬ２のフレーム内の実データ部に含まれる車両ＩＤと、自身の車両ＩＤとが一致した場合に、前記第１アップリンク情報ＵＬ１の送信を停止する。

（４）次に、車載機５側にて第２ダウンリンク情報ＤＬ２が受信されると、そのヘッダ部に格納されている識別情報に基づいて、光ビーコン９が高速アップリンク通信が可能な新光ビーコンであるか否かを判定する。例えば識別情報がオン（例えば１に設定）されていた場合には、新光ビーコンであると判断する。

そして、新光ビーコンであると判断された場合には、車載機５側から光ビーコン９側に、高速アップリンク通信によって、送信すべき自車両３に関する各種の情報等（実データ）を含む第２アップリンク情報ＵＬ２を１回送信する。

特に、本実施例１では、車載機５にて第２ダウンリンク情報ＤＬ２（従って識別情報）を受信した場合には、この識別情報を受信するまでに、車載機５が光ビーコン９に第１アップリンク情報ＵＬ１を送信した回数を確認し、この送信回数が複数回（２回以上）の場合には、通信の不安定なエリアであると判断して、第２アップリンク情報ＵＬ２を送信するタイミングを遅延させる。

即ち、第１アップリンク情報ＵＬ１の送信回数が１回である場合には、即座に第２アップリンク情報ＵＬ２を送信するが、送信回数が複数回である場合には、その初期タイミングより遅いタイミング（例えば識別情報を受信した５ｍｓ後）にて、第２アップリンク情報ＵＬ２を送信する（詳しくは送信を開始する）。

なお、第２アップリンク情報ＵＬ２を遅延させる時間（遅延時間）は、例えば最大１０ｍｓであるので、遅延時間は、その範囲内とする。
なお、
この第２アップリンク情報ＵＬ２とは、高速アップリンク情報であり、複数のフレームによって構成されている。

詳しくは、図４（ｄ）に示すように、前記第１アップリンク情報ＵＬ１と同様に、ヘッダ部（アップリンクヘッダ）には、車両識別情報、車両ＩＤ、車種、車載機種別、情報種別、最終フレームフラグ、フレーム番号、有効データ長などのデータが格納されている。

なお、最終フレームフラグは、上述のように、最終フレームである場合にはオン（例えば１）に設定され、そうでないときはオフ（例えば０）に設定される。
なお、光ビーコン９は、常に、所定時間毎に、第１ダウンリンク情報ＤＬ１又は第２ダウンリンク情報ＤＬ２を送信し続けており、車載機５からの第１アップリンク情報ＵＰ１を受信してから３５０ｍｓ間は、第２ダウンリンク情報ＤＬ２を送信し続け、３５０ｍｓ後に第１ダウンリンク情報ＤＬ１の送信に切り替える。
［光ビーコン側にて実施される処理］
次に、上述した路車間通信システムの送受信における処理を、光ビーコン９側と車載機５側とに分けて説明するが、ここでは、光ビーコン９側のビーコン制御部１３にて行われる処理について説明する。

図８に示すように、光ビーコン９側では、まず、ステップ（Ｓ）１００にて、第１ダウンリンク情報ＤＬ１を送信する（ダウンリンク１送信）。
続くステップ１１０では、ダウンリンク停止要求があるか否かを判定する。即ち、第１ダウンリンク情報ＤＬ１の送信を停止する要求があるか否かを判定する。具体的には、電源ＯＦＦの場合に、ダウンリンク停止要求があると判定する。ここで肯定判断されるとステップ１２０に進み、一方否定判断されるとステップ１３０に進む。

ステップ１２０では、ダウンリンク停止要求があったので、ダウンリンク停止処理を行って、即ち、第１ダウンリンク情報ＤＬ１の送信を停止し、一旦本処理を終了する。
一方、ステップ１３０では、ダウンリンク停止要求が無いので、第１アップリンク情報ＵＬ１を受信（アップリンク１受信）したか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１４０に進み、一方否定判断されるとステップ１００に戻る。

ステップ１４０では、ダウンリンクに切り替える。即ち、ダウンリンク通信が可能な状態にする。
続くステップ１５０では、光ビーコン９が新光ビーコンであることを示す識別情報を含む第２ダウンリンク情報ＤＬ２（ダウンリンク２）を送信する。

続くステップ１６０では、第２アップリンク情報ＵＬ２（アップリンク２）を受信したか否かを判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されると待機する。
［車載機側にて実施される処理］
ここでは、車載機５側の車載制御部１７にて行われる処理について説明する。

図９に示すように、ステップ２００では、第１ダウンリンク情報ＤＬ１（ダウンリンク１）の受信を待機する。
続くステップ２１０では、車載機停止要求があるか否かを判定する。即ち、第１ダウンリンク情報ＤＬ１の受信を停止する要求があるか否かを判定する。具体的には、電源ＯＦＦの場合に、車載機停止要求があると判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されるとステップ２２０に進む。

ステップ２２０では、車載機停止要求が無いので、第１ダウンリンク情報ＤＬ１を受信（ダウンリンク１受信）したか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２３０に進み、一方否定判断されるとステップ２００に戻る。

ステップ２３０では、第１アップリンク情報ＵＬ１（アップリンク１）を送信する。
続くステップ２４０では、第１ダウンリンク情報ＤＬ１（ダウンリンク１）又は第２ダウンリンク情報ＤＬ２（ダウンリンク２）の受信を待機する。

続くステップ２５０では、第２ダウンリンク情報ＤＬ２（従って識別情報）の受信の有無を判定する。ここで肯定判断されるとステップ２８０に進み、一方否定判断されるとステップ２６０に進む。

ステップ２６０では、識別情報を受信していないので、第１アップリンク情報ＵＬ１（アップリンク１）を送信する回数（ここでは再送する回数）を計数する。即ち再送回数をカウントする。

続くステップ２７０では、第１アップリンク情報ＵＬ１（アップリンク１）を再送し、前記ステップ２４０に戻る。
一方、ステップ２８０では、識別情報を受信したので、再生カウントの有無（即ち第１アップリンク情報ＵＬ１が再送されたか否か（２回以上送信されたか否か））を判定する。ここで肯定判断されるとステップ２９０に進み、一方否定判断されるとステップ３１０に進む。

ステップ２９０では、複数回送信されたので、第２アップリンク情報ＵＬ２（アップリンク２）送信タイマを起動する。この送信タイマは、第２アップリンク情報ＵＬ２（アップリンク２）を送信するタイミングを遅延させるタイマである。

続くステップ３００では、前記送信タイマを用いて、第２アップリンク情報ＵＬ２（アップリンク２）の（遅延させた）送信タイミングであるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３１０に戻り、一方否定判断されると待機する。

ステップ３１０では、（遅延させた）送信タイミングであるので、第２アップリンク情報ＵＬ２（アップリンク２）を送信し、一旦本処理を終了する。
［本実施例１の効果］
車載機５が、規定の通信エリア（エリアＡ１）より上流側のエリアＡ３、即ち高速アップリンク通信が規定されていないエリアにて、高速アップリンク通信によって、アップリンク情報を送信すると、光ビーコンはアップリンク情報を受信することは困難であるが、本実施例１では、車載機５は、識別情報を受信するまでに行われた第１アップリンク情報ＵＬ１の送信回数を判定し、その送信回数が複数回の場合には、第２アップリンク情報ＵＬ２を送信するタイミングを遅延させるので、光ビーコン９は、確実に第２アップリンク情報ＵＬ２を受信できる。

つまり、「車載機５より第１アップリンク情報ＵＬ１を複数回送信しなければ、光ビーコン９からの識別情報が得られない状態」とは、規定の通信エリアではないアップリンクが不安定な領域（即ち規定の通信エリアより上流側の例えばエリアＡ３）であると考えられるので、本実施例１では、第１アップリンク情報ＵＬ１を複数回送信した場合には、即座に高速アップリンク通信によってアップリンク情報を送信するのではなく、エリアＡ３より下流側の規定のエリアＡ１において第２アップリンク情報ＵＬ２を送信するように、送信タイミングを遅延させる。

なお、遅延タイミングは、車載機５がエリアＡ１の通過後に第２アップリンク情報ＵＬ２を送信しないように、所定の最大値の範囲内に設定されている。
これによって、光ビーコン９は、車載機５から高速アップリンク通信によって送信された第２アップリンク情報ＵＬ２を、確実に受信することができる。

次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、各構成の番号は実施例１と同じものを使用する（以下同様）。
本実施例２は、ハード構成は前記実施例１と同じであり、車載機側での処理内容が異なるので、異なる点を説明する。

本実施例２では、自車両３の速度に基づいて、第２アップリンク情報ＵＬ２を送信するタイミングの遅延時間を調節する。
例えば自車両３の速度が大きいほどエリアＡ１を通過する時間が短くなるので、予め自車両３の速度が大きいほど遅延時間が短くなるようなマップを設定しておき、このマップを利用して、自車両３の速度から遅延時間を求めることができる。

なお、この自車両３の速度と遅延時間とのマップは、予め実験等によってその関係を求めておき、そのマップのデータを、車載制御部１７のメモリ等に記憶して利用すればよい。

また、他の変形例として、自車両３の加速度に基づいて、第２アップリンク情報ＵＬ２を送信するタイミングの遅延時間を調節してもよい。
例えば自車両３の加速度が大きいほどエリアＡ１を通過する時間が短くなると考えられるので、予め自車両３の加速度が大きいほど遅延時間が短くなるようなマップを設定しておき、このマップを利用して、自車両３の加速度から遅延時間を求めることができる。

この場合も、自車両３の加速度と遅延時間とのマップは、予め実験等によってその関係を求めておき、そのマップのデータを、車載制御部１７のメモリ等に記憶して利用すればよい。

本実施例２では、自車両３の速度や加速度に応じて遅延時間を調節するので、光ビーコン９は、第２アップリンク情報ＵＬ２を、より確実に受信することができる。
尚、本発明は前記実施例などになんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

（１）例えば前記各実施例において、例えば１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、実施例の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。更に、実施例の構成の少なくとも一部を、他の実施例の構成に対して付加、置換等してもよい。

（２）なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として実施例に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

１…交通管制システム
３…車両
５…車載機
９…光ビーコン
１３…ビーコン制御部
１７…車両制御部

Claims (4)

1. 走行中の車両（３）の車載機（５）と路側の光ビーコン（９）との間で、光通信による無線通信を行うとともに、低速アップリンク通信とそれより高速の高速アップリンク通信とを切り替えて通信が可能な路車間通信システムにおいて、
   前記光ビーコン（９）から前記車載機（５）に、前記高速アップリンク通信にて、前記光ビーコン（９）側の初期情報を送信する第１処理工程（Ｓ１００）と、
   前記初期情報を受信した車載機（５）は、前記光ビーコン（９）に、前記低速アップリンク通信にて、所定の送信時期毎に、前記車載機（５）側の初期情報を送信する第２処理工程（Ｓ２３０）と、
   前記車載機（５）側の初期情報を受信した前記光ビーコン（９）は、前記車載機（５）に、前記高速アップリンク通信にて、前記高速アップリンク通信が可能なことを示す識別情報を送信する第３処理工程（Ｓ１５０）と、
   前記識別情報を受信した車載機（５）は、前記光ビーコン（９）に、前記高速アップリンク通信にて、自車両（３）に関連する情報を含むアップリンク情報を送信する第４処理工程（Ｓ３１０）と、
   を有するとともに、
   前記車載機（５）は、前記識別情報を受信するまでに行われた前記車載機（５）側の初期情報の送信回数を判定し、前記送信回数が複数回の場合には、前記送信回数が１回の場合に比べて、前記アップリンク情報を送信するタイミングを遅延させる（Ｓ３００）ことを特徴とする路車間通信システム。
2. 走行中の車両（３）の車載機（５）と路側の光ビーコン（９）との間で、光通信による無線通信を行うとともに、低速アップリンク通信とそれより高速の高速アップリンク通信とを切り替えて通信が可能な路車間通信システムに用いられる車載機において、
   前記高速アップリンク通信にて、前記光ビーコン（９）側の初期情報を受信した場合には、前記低速アップリンク通信にて、所定の送信時期毎に、前記車載機（５）側の初期情報を送信する第１送信手段と（Ｓ２３０）と、
   前記光ビーコン（９）より、前記高速アップリンク通信にて、前記高速アップリンク通信が可能なことを示す識別情報を送信した場合には、前記光ビーコン（９）に、前記高速アップリンク通信にて、自車両（３）に関連する情報を含むアップリンク情報を送信する第２送信手段（Ｓ３１０）と、
   を備えるとともに、
   前記第２送信手段（Ｓ３１０）にて、前記アップリンク情報を送信する場合には、前記識別情報を受信するまでに行われた前記車載機（５）側の初期情報の送信回数を判定し、前記送信回数が複数回の場合には、前記送信回数が１回の場合に比べて、前記アップリンク情報を送信するタイミングを遅延させる送信制御手段（Ｓ３００）と、
   を備えたことを特徴とする車載機。
3. 前記自車両（３）の速度に基づいて、前記アップリンク情報を送信するタイミングの遅延時間を調節することを特徴とする請求項２に記載の車載機。
4. 前記自車両（３）の加速度に基づいて、前記アップリンク情報を送信するタイミングの遅延時間を調節することを特徴とする請求項２又は３に記載の車載機。

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