JP6962516B2 - Optical beacon - Google Patents

Optical beacon Download PDF

Info

Publication number
JP6962516B2
JP6962516B2 JP2017215878A JP2017215878A JP6962516B2 JP 6962516 B2 JP6962516 B2 JP 6962516B2 JP 2017215878 A JP2017215878 A JP 2017215878A JP 2017215878 A JP2017215878 A JP 2017215878A JP 6962516 B2 JP6962516 B2 JP 6962516B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
downlink
vehicle
beacon
optical beacon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017215878A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019087920A (en
Inventor
啓貴 浅尾
幸治 葉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric System Solutions Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric System Solutions Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric System Solutions Co Ltd filed Critical Sumitomo Electric System Solutions Co Ltd
Priority to JP2017215878A priority Critical patent/JP6962516B2/en
Publication of JP2019087920A publication Critical patent/JP2019087920A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6962516B2 publication Critical patent/JP6962516B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンに関する。 The present invention relates to an optical beacon that wirelessly communicates with an on-board unit of a moving vehicle by 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: a registered trademark of the Vehicle Information and Communication System Center) using optical beacons, radio beacons, or FM multiplex broadcasting has already been developed. ing.
Of these, the optical beacon employs optical communication using near infrared rays as a communication medium, and is capable of two-way communication with an in-vehicle device. Specifically, uplink information including travel time information between beacons held by the vehicle is transmitted from the on-board unit to the optical beacon on the infrastructure side.

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

特開2005−268925号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-268925

複数の車線ごとにビーコンヘッドを設置する光ビーコンでは、発光制御を行う場合、複数のビーコンヘッドに対して行う必要がある。 In an optical beacon in which beacons heads are installed in each of a plurality of lanes, it is necessary to perform light emission control for a plurality of beacon heads.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、複数のビーコンヘッドに対する発光制御処理を実行可能な光ビーコン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 an optical beacon capable of executing light emission control processing for a plurality of beacon heads.

(1) 本発明の一態様に係る光ビーコンは、通信用発光ユニットをそれぞれ有する複数の光ビーコンヘッドと、前記複数の光ビーンヘッドに対する光ビーコン制御機とを備える光ビーコンであって、前記光ビーコン制御機は、前記通信用発光ユニットの発光制御をするための複数のスイッチング素子と、制御基板を備え、前記制御基板は、複数の第1出力ポートと、第2出力ポートと、を有し、前記複数の第1出力ポートは、個別の信号線により各スイッチング素子とそれぞれ接続され、各スイッチング素子への制御信号をそれぞれ出力するためのポートであり、前記第2出力ポートは、分岐した信号線により複数の前記スイッチング素子と接続され、前記複数の光ビーコンヘッドの前記通信用発光ユニットを発光させる信号を出力するためのポートである。 (1) The optical beacon according to one aspect of the present invention is an optical beacon including a plurality of optical beacon heads each having a light emitting unit for communication and an optical beacon controller for the plurality of optical bean heads. The beacon controller includes a plurality of switching elements for controlling light emission of the communication light emitting unit and a control board, and the control board has a plurality of first output ports and a second output port. The plurality of first output ports are connected to each switching element by individual signal lines and are ports for outputting control signals to each switching element, and the second output port is a branched signal. It is a port connected to the plurality of switching elements by a wire and for outputting a signal for causing the communication light emitting unit of the plurality of optical beacon heads to emit light.

本発明によれば、複数のビーコンヘッドに対する発光制御処理を実行可能な光ビーコンを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical beacon capable of executing light emission control processing for a plurality of beacon heads.

路車間通信システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the road-to-vehicle communication system. 光ビーコンの設置部分を上から見た道路の平面図である。It is a top view of the road where the optical beacon is installed. 光ビーコンの通信領域と入射領域を示す道路の側面図である。It is a side view of the road which shows the communication area and the incident area of an optical beacon. 上りフレームのフレーム構成図である。It is a frame block diagram of an upstream frame. 下りフレームのフレーム構成図である。It is a frame block diagram of a downlink frame. 通信領域で行われる路車間通信の一例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows an example of the road-to-vehicle communication performed in a communication area. 光ビーコンに適用可能なダウンリンク光の発光の停止及び開始タイミングの一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the stop and start timing of the light emission of the downlink light applicable to an optical beacon. 発光制御処理を車線ごとに実行可能な光ビーコンの内部構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the internal structure of an optical beacon which can execute a light emission control process for each lane. 発光制御処理を車線ごとに実行可能な光ビーコンの内部構成の別例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another example of the internal structure of the optical beacon which can execute light emission control processing for each lane. 発光制御処理を車線ごとに実行可能な光ビーコンの内部構成の別例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another example of the internal structure of the optical beacon which can execute light emission control processing for each lane.

<本発明の実施形態の概要>
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1) 本実施形態の光ビーコンは、通信用発光ユニットをそれぞれ有する複数の光ビーコンヘッドと、前記複数の光ビーンヘッドに対する光ビーコン制御機とを備える光ビーコンであって、前記光ビーコン制御機は、前記通信用発光ユニットの発光制御をするための複数のスイッチング素子と、制御基板を備え、前記制御基板は、複数の第1出力ポートと、第2出力ポートと、を有し、前記複数の第1出力ポートは、個別の信号線により各スイッチング素子とそれぞれ接続され、各スイッチング素子への制御信号をそれぞれ出力するためのポートであり、前記第2出力ポートは、分岐した信号線により複数の前記スイッチング素子と接続され、前記複数の光ビーコンヘッドの前記通信用発光ユニットを発光させる信号を出力するためのポートである。
<Outline of Embodiment of the present invention>
Hereinafter, the outlines of the embodiments of the present invention will be described in a list.
(1) The optical beacon of the present embodiment is an optical beacon including a plurality of optical beacon heads each having a light emitting unit for communication and an optical beacon controller for the plurality of optical bean heads, and the optical beacon controller. Is provided with a plurality of switching elements for controlling light emission of the communication light emitting unit and a control board, and the control board has a plurality of first output ports and a second output port, and the plurality of control boards include a plurality of first output ports and a second output port. The first output port is a port that is connected to each switching element by an individual signal line and outputs a control signal to each switching element, and the second output port is a plurality of branched signal lines. It is a port connected to the switching element of the above and for outputting a signal for causing the communication light emitting unit of the plurality of optical beacon heads to emit light.

本実施形態の光ビーコンによれば、ビーコン制御機が各々のビーコンヘッドに対する発光制御処理を当該ビーコンヘッドごとに実行可能となる。 According to the optical beacon of the present embodiment, the beacon controller can execute the light emission control process for each beacon head for each beacon head.

<本発明の実施形態の詳細>
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。
本実施形態では、車載機2から光ビーコン4に向けて送出される上りフレーム又はこれにより伝送する情報を、「アップリンク情報」又は「アップリンク信号」という場合がある。また、光ビーコン4から車載機2に向けて送出される下りフレーム又はこれにより伝送する情報を、「ダウンリンク情報」又は「ダウンリンク信号」という場合がある。
<Details of Embodiments of the present invention>
Hereinafter, details of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, the uplink frame transmitted from the vehicle-mounted device 2 toward the optical beacon 4 or the information transmitted by the uplink frame may be referred to as "uplink information" or "uplink signal". Further, the downlink frame transmitted from the optical beacon 4 to the vehicle-mounted device 2 or the information transmitted by the downlink frame may be referred to as "downlink information" or "downlink signal".

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

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

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 the communication unit 6 on the infrastructure side, and the communication unit 6 is connected to the central device 3 by a communication line 5 such as a telephone line.
The communication unit 6 can be composed of, for example, a traffic signal controller that controls the color of the signal lamp, an information relay device that relays traffic information on the infrastructure side, and the like.

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

〔光ビーコンの全体構成〕
光ビーコン4のビーコンヘッド8は、光通信用の送受信ユニット11(光送受信部)と、車両感知用のセンサユニット12とを筐体9内に備える(図1及び図3参照)。
このように、本実施形態の光ビーコン4では、1つビーコンヘッド8の筐体9に、光通信と車両感知のための各ユニット11,12をそれぞれ組み込むことにより、光通信機能と車両感知機能とを併有した構造となっている。
[Overall configuration of optical beacon]
The beacon head 8 of the optical beacon 4 includes a transmission / reception unit 11 (optical transmission / reception unit) for optical communication and a sensor unit 12 for vehicle detection in a housing 9 (see FIGS. 1 and 3).
As described above, in the optical beacon 4 of the present embodiment, the optical communication function and the vehicle sensing function are formed by incorporating the units 11 and 12 for optical communication and vehicle sensing into the housing 9 of one beacon head 8. It has a structure that has both.

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

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

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

センサユニット12は、ビーコンヘッド8のほぼ直下を通過する車両20の存在を非接触で感知するための光感知センサである。
図1に示すように、センサユニット12は、入射光IO(図3参照)を送出する車両感知用の発光ユニット15と、反射光RO(図3参照)を受光して電気信号に変換する車両感知用の受光ユニット16とを有する。
The sensor unit 12 is a light sensing sensor for non-contactly detecting the presence of the vehicle 20 passing substantially directly under the beacon head 8.
As shown in FIG. 1, the sensor unit 12 receives a light emitting unit 15 for vehicle detection that transmits incident light IO (see FIG. 3) and a vehicle that receives reflected light RO (see FIG. 3) and converts it into an electric signal. It has a light receiving unit 16 for sensing.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2016年1月28日策定のUTMS協会の「高度化光ビーコン 近赤外線式インタフェース規格 版4」(以下、「新インタフェース規格」という。)では、各領域DA,UAの上流端位置の規格値(一般道路の場合)は次の通りである。
ダウンリンク領域DAの下流端位置a0:+0.70m
アップリンク領域UAの下流端位置b0:a0+2.70m(=3.40m)
双方領域DA,UAの上流端位置c0 :b0+2.64m(=6.04m)
各位置a0〜c0の規格値は、道路面からの高さHが1.0mの基準面における投受光器8の直下位置(原点O)から上流方向を正の数とした場合の値である。
According to the UTMS Association's "Advanced Optical Beacon Near Infrared Interface Standard Version 4" (hereinafter referred to as "new interface standard") formulated on January 28, 2016, the standard value of the upstream end position of each area DA and UA (hereinafter referred to as "new interface standard"). (In the case of general roads) is as follows.
Downlink region DA downstream end position a0: + 0.70 m
Downstream end position of uplink region UA b0: a0 + 2.70m (= 3.40m)
Upstream end positions of both regions DA and UA c0: b0 + 2.64m (= 6.04m)
The standard values of the positions a0 to c0 are values when the upstream direction from the position directly below the light emitting / receiving device 8 (origin O) on the reference surface having a height H from the road surface of 1.0 m is a positive number. ..

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

従って、新インタフェース規格に従う光ビーコン4は、従来通りの低速アップリンク受信と新たな高速アップリンク受信とが可能なマルチレート対応の光ビーコン(「新光ビーコン」又は「高度化光ビーコン」と呼ばれる。)である。
また、新インタフェース規格に従う車載機2は、従来通りの低速アップリンク送信と新たな高速アップリンク送信とが可能なマルチレート対応の車載機(「新車載機」又は「高度化車載機」と呼ばれる。)である。
Therefore, the optical beacon 4 according to the new interface standard is called a multi-rate compatible optical beacon (“new optical beacon” or “advanced optical beacon”) capable of low-speed uplink reception as before and new high-speed uplink reception. ).
In addition, the in-vehicle device 2 that complies with the new interface standard is called a multi-rate compatible in-vehicle device (called "new in-vehicle device" or "advanced in-vehicle device") capable of performing low-speed uplink transmission as before and new high-speed uplink transmission. .).

本実施形態においては、光ビーコン4及び車載機2の双方が高速アップリンク通信に対応する機器であるものとする。
すなわち、本実施形態では、光ビーコン4が新光ビーコン(高度化光ビーコン)であり、車載機2が新車載機(高度化光車載機)である場合を想定している。
In the present embodiment, it is assumed that both the optical beacon 4 and the vehicle-mounted device 2 are devices that support high-speed uplink communication.
That is, in the present embodiment, it is assumed that the optical beacon 4 is a new optical beacon (advanced optical beacon) and the in-vehicle device 2 is a new in-vehicle device (advanced optical in-vehicle device).

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

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

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

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

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

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

〔上りフレームのフレーム構成〕
図4は、上りフレームのフレーム構成図である。
図4に示すように、上りフレームの格納領域には、先頭から順に、フレームの区切りを認識するための同期用の伝送制御部(以下、「同期部」という。)、ヘッダ部、実データ部、及びCRC(Cyclic Redundancy Check )用の伝送制御部(以下、「CRC部」という。)が含まれる。
[Frame configuration of upstream frame]
FIG. 4 is a frame configuration diagram of an upstream frame.
As shown in FIG. 4, in the storage area of the uplink frame, in order from the beginning, a transmission control unit for synchronization (hereinafter referred to as “synchronization unit”) for recognizing the frame break, a header unit, and an actual data unit. , And a transmission control unit (hereinafter referred to as “CRC unit”) for CRC (Cyclic Redundancy Check) is included.

上りフレームでは、同期部に1バイトが割り当てられ、ヘッダ部に10バイトが割り当てられ、実データ部に最大59バイトが割り当てられ、CRC部には4バイト(1バイトのアイドル部+2バイトのCRC+1バイトの最終同期部)が割り当てられている。
上りフレームのヘッダ部には、「サブシステムキー情報数」、「車両ID」、「車載機種別」、「情報種別」、「最終フレームフラグ」及び「同一情報種別内フレーム番号」などの格納領域が含まれる。
In the uplink frame, 1 byte is allocated to the synchronization part, 10 bytes are allocated to the header part, a maximum of 59 bytes are allocated to the actual data part, and 4 bytes (1 byte idle part + 2 bytes CRC + 1 byte) are allocated to the CRC part. The final synchronization part) is assigned.
In the header part of the uplink frame, storage areas such as "number of subsystem key information", "vehicle ID", "vehicle-mounted model type", "information type", "final frame flag", and "frame number within the same information type" are stored. Is included.

「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, may be abbreviated as "number of information"), the number of "subsystem key information" to be stored in order from the beginning of the actual data section is stored.
That is, when the number of information is zero, the actual data section does not include "subsystem key information", and when the number of information is "1", the actual data section contains one "subsystem key information". When the number of information is "n", n "subsystem key information" is included in the actual data unit.

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

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, when the own vehicle corresponds to one system of the UTMS standard, the in-vehicle device 2 sets the value of the "number of subsystem key information" in the header part to "1" and complies with the standard of the one system. The "subsystem key information (1)" of the contents is stored in the actual data unit.
Further, when the own vehicle corresponds to the two systems of the UTMS standard, the in-vehicle device 2 sets the value of the "number of subsystem key information" in the header part to "2", and sets each of the standards of the two systems. The "subsystem key information (1)" and "subsystem key information (2)" according to the contents are stored in the actual data unit.

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

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

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

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

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

「最終フレームフラグ」は、車載機2が送信する1又は複数の上りフレームのうち、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。
例えば、車載機2は、複数の上りフレームを連続送信する場合は、そのうちの最後の上りフレームの「最終フレームフラグ」にのみ所定のフラグ値(例えば、「1」)を格納し、それ以外の上りフレームにはそのフラグ値を格納しない。また、車載機2は、上りフレームを1つだけ送信する場合には、当該上りフレームに最終フレームフラグを立てる。
The "final frame flag" is a storage area for indicating which of the one or a plurality of uplink frames transmitted by the vehicle-mounted device 2 is the final frame.
For example, when the vehicle-mounted device 2 continuously transmits a plurality of uplink frames, the vehicle-mounted device 2 stores a predetermined flag value (for example, "1") only in the "final frame flag" of the last uplink frame among them, and other than that. The flag value is not stored in the upstream frame. Further, when the vehicle-mounted device 2 transmits only one uplink frame, the vehicle-mounted device 2 sets the final frame flag in the uplink frame.

「同一情報種別内フレーム番号」は、同じ情報種別の情報を1つの上りフレームで送信する、或いは、複数の上りフレームに分割して連続送信する場合の、当該上りフレームの順序番号である。
車載機2が連続送信することができる上りフレームの数は、最大で16フレームと規定されている。従って、車載機2は、例えば16個の上りフレームを連続送信する場合は、先頭の上りフレームから順に1〜16までの番号値を「同一情報種別内フレーム番号」に格納する。なお、1フレーム送信の場合にも当該フレーム番号に番号値が付される。
The "frame number within the same information type" is an sequence number of the uplink when the information of the same information type is transmitted in one uplink or is divided into a plurality of uplinks and continuously transmitted.
The maximum number of uplink frames that the vehicle-mounted device 2 can continuously transmit is defined as 16 frames. Therefore, for example, when the vehicle-mounted device 2 continuously transmits 16 uplink frames, the number values 1 to 16 are stored in the "frame number within the same information type" in order from the first uplink frame. A number value is added to the frame number even in the case of one frame transmission.

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

下りフレームでは、同期部に1バイトが割り当てられ、ヘッダ部に5バイトが割り当てられ、実データ部に123バイトが割り当てられ、CRC部に4バイト(1バイトのアイドル部+2バイトのCRC+1バイトの最終同期部)が割り当てられている。
下りフレームのヘッダ部には、「情報種別」、「最終フレームフラグ」及び「同一情報種別内フレーム番号」などの格納領域が含まれる。
In the downlink frame, 1 byte is allocated to the synchronization part, 5 bytes are allocated to the header part, 123 bytes are allocated to the actual data part, and 4 bytes are allocated to the CRC part (1 byte idle part + 2 bytes CRC + 1 byte final). Synchronous part) is assigned.
The header portion of the downlink frame includes storage areas such as "information type", "final frame flag", and "frame number within the same information type".

「情報種別」は、光ビーコン4が車両20に提供するダウンリンク情報の種別を格納する領域である。「情報種別」には、提供情報の種別に応じて予め設定されたID値である1〜63までの数値が格納される。 The "information type" is an area for storing the type of downlink information provided by the optical beacon 4 to the vehicle 20. In the "information type", numerical values from 1 to 63, which are ID values set in advance according to the type of provided information, are stored.

「最終フレームフラグ」は、光ビーコン4が送信する同一情報種別である1又は数の下りフレームのうち、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。
例えば、光ビーコン4は、1回のダウンリンク周期に連続送信する同一情報種別である複数の下りフレームのうち、最後の下りフレームの「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、それ以外の同一情報種別の下りフレームにはそのフラグ値を格納しない。また、光ビーコン4は、下りフレームを1つだけ送信する場合には、当該下りフレームに最終フレームフラグを立てる。
The "final frame flag" is a storage area for indicating which of one or a number of downlink frames of the same information type transmitted by the optical beacon 4 is the final frame.
For example, the optical beacon 4 has a predetermined flag value (for example, "1") only for the "final frame flag" of the last downlink frame among a plurality of downlink frames of the same information type that are continuously transmitted in one downlink cycle. ”) Is stored, and the flag value is not stored in other downlink frames of the same information type. Further, when the optical beacon 4 transmits only one downlink frame, the optical beacon 4 sets the final frame flag in the downlink frame.

「同一情報種別内フレーム番号」は、同じ種別の情報を1つの下りフレームで送信する、或いは、複数の下りフレームに分割して連続送信する場合の、当該下りフレームの順序番号である。
光ビーコン4が1つの提供情報を連続送信する場合の下りフレーム数は最大で80フレーム(車線通知情報を格納する先頭フレームを含む。)と規定されている。従って、光ビーコン4は、例えば80個の下りフレームを連続送信する場合は、先頭の下りフレームから順に1〜80までの番号値を「同一情報種別内フレーム番号」に格納する。なお、1フレーム送信の場合にも当該フレーム番号に番号値が付される。
The "frame number within the same information type" is the sequence number of the downlink frame when the information of the same type is transmitted in one downlink frame or is divided into a plurality of downlink frames and continuously transmitted.
When the optical beacon 4 continuously transmits one provided information, the maximum number of downlink frames is defined as 80 frames (including the first frame for storing lane notification information). Therefore, for example, when 80 downlink frames are continuously transmitted, the optical beacon 4 stores the number values 1 to 80 in order from the first downlink frame in the "frame number within the same information type". A number value is added to the frame number even in the case of one frame transmission.

下りフレームの実データ部に含める車載機2への提供情報は、光ビーコン4が車載機2から低速の上りフレームを受信する前と後とで情報の種別が変化し得る。
すなわち、光ビーコン4は、低速の上りフレームの受信前後において車載機2に対する提供情報の内容を切り替えることができる。
The type of information provided to the vehicle-mounted device 2 included in the actual data unit of the downlink may change before and after the optical beacon 4 receives the low-speed uplink frame from the vehicle-mounted device 2.
That is, the optical beacon 4 can switch the content of the information provided to the vehicle-mounted device 2 before and after the reception of the low-speed uplink frame.

具体的には、光ビーコン4は、低速の上りフレームを受信する前(低速アップリンク受信前)に送信する下りフレーム(以下、「第1の下りフレーム」という。)には、2016年1月28日に策定されたUTMS協会の「高度化光ビーコン 近赤外線式AMIS用通信アプリケーション規格 版3」(以下、「通信アプリケーション規格(版3)」という。)において、アップリンク情報の提供を条件としないと規定された情報(「現在位置情報」など)を実データ部に含めることができる。 Specifically, January 2016, when the optical beacon 4 transmits a downlink frame (hereinafter, referred to as “first downlink frame”) before receiving the low-speed uplink frame (before receiving the low-speed uplink). The UTMS Association's "Advanced Optical Beacon Near Infrared AMIS Communication Application Standard Version 3" (hereinafter referred to as "Communication Application Standard (Version 3)"), which was formulated on the 28th, requires the provision of uplink information. Information specified not to be specified (such as "current position information") can be included in the actual data section.

また、光ビーコン4は、低速の上りフレームを受信した後(低速アップリンク受信後)に送信する下りフレーム(以下、「第2の下りフレーム」という。)には、通信アプリケーション規格(版3)において、アップリンク情報の提供を条件としないと規定された情報だけでなく、通信アプリケーション規格(版3)においてアップリンク情報の提供を条件とすると規定された情報(「路線信号情報」など)についても、実データ部に含めることができる。 Further, the optical beacon 4 uses a communication application standard (version 3) for a downlink frame (hereinafter referred to as "second downlink frame") transmitted after receiving a low-speed uplink frame (after receiving a low-speed uplink). In addition to the information that is not stipulated that the provision of uplink information is a condition, the information that is stipulated in the communication application standard (version 3) that the provision of uplink information is a condition (such as "route signal information") Can also be included in the actual data section.

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

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

光ビーコン4は、車両IDの識別値(ID値)を含む低速の上りフレームを車載機2から受信すると、取得したID値を車線通知情報の「車両ID」に格納した第2の下りフレーム(以下、この下りフレームを「折り返しフレーム」ともいう。)を生成し、生成した折り返しフレームを連続送信する。
従って、車載機2は、受信した折り返しフレームの車線通知情報に自車両のID値が含まれているか否かにより、光ビーコン4との通信確立を判定することができる。
When the optical beacon 4 receives a low-speed ascending frame including the identification value (ID value) of the vehicle ID from the vehicle-mounted device 2, the optical beacon 4 stores the acquired ID value in the "vehicle ID" of the lane notification information. Hereinafter, this downlink frame is also referred to as a “wrapping frame”), and the generated wrapping frame is continuously transmitted.
Therefore, the vehicle-mounted device 2 can determine the establishment of communication with the optical beacon 4 depending on whether or not the ID value of the own vehicle is included in the lane notification information of the received return frame.

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

「ビーコン識別フラグ」は、自機が高速アップリンク受信に対応する機器であるか否かを示す格納領域である。
高速アップリンク受信に対応する光ビーコン4は、下りフレームの「ビーコン識別フラグ」に所定のフラグ値(例えば、「01」)を格納し、高速アップリンク受信に対応していない旧光ビーコンは、下りフレームの「ビーコン識別フラグ」にそれ以外の値(例えば、「00」)を格納する。
The "beacon identification flag" is a storage area indicating whether or not the own device is a device that supports high-speed uplink reception.
The optical beacon 4 that supports high-speed uplink reception stores a predetermined flag value (for example, "01") in the "beacon identification flag" of the downlink frame, and the old optical beacon that does not support high-speed uplink reception is Other values (for example, "00") are stored in the "beacon identification flag" of the downlink frame.

従って、車載機2は、下りフレームの「車線通知情報」に含まれる「ビーコン識別フラグ」の値により、通信相手の光ビーコンが、高速アップリンク受信に対応する新光ビーコン4であるか、非対応の旧光ビーコンであるかを判定することができる。 Therefore, the on-board unit 2 determines whether the optical beacon of the communication partner is a new optical beacon 4 that supports high-speed uplink reception, or does not support it, depending on the value of the "beacon identification flag" included in the "lane notification information" of the downlink. It is possible to determine whether it is an old optical beacon of.

車線通知情報のフラグフィールドをオン(ビーコン識別フラグ=01)にする下りフレームの種類は、第1及び第2の下りフレームの双方であってもよいし、第2の下りフレームのみであってもよいが、図5に示す通り、本実施形態では後者の場合を想定する。
すなわち、本実施形態の光ビーコン4は、第1の下りフレームのフラグフィールドをオフ(ビーコン識別フラグ=00)に設定し、第2の下りフレームのフラグフィールドをオン(ビーコン識別フラグ=01)に設定する。
The type of the downlink frame for turning on the flag field of the lane notification information (beacon identification flag = 01) may be both the first and second downlink frames, or may be only the second downlink frame. However, as shown in FIG. 5, the latter case is assumed in the present embodiment.
That is, in the optical beacon 4 of the present embodiment, the flag field of the first downlink frame is set to off (beacon identification flag = 00), and the flag field of the second downlink frame is set to on (beacon identification flag = 01). Set.

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

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

図5に示すように、第2の下りフレームに含める提供情報の例としては、例えば、「車線通知情報」(ただし、車両IDの識別値を格納したもの。)、「路線信号情報」及び「旅行速度リンク情報」などがある。
「車線通知情報」は、前述の通りである。「路線信号情報」とは、光ビーコン4の設置地点の下流側に位置する交差点の路線信号情報のことである。「旅行速度リンク情報」とは、光ビーコン4ごとに予め設定された提供リンクの旅行速度情報のことである。
As shown in FIG. 5, examples of the provided information included in the second downlink frame include, for example, "lane notification information" (however, the identification value of the vehicle ID is stored), "route signal information", and "route signal information". "Travel speed link information" and so on.
The "lane notification information" is as described above. The "route signal information" is the route signal information of an intersection located on the downstream side of the installation point of the optical beacon 4. The "travel speed link information" is the travel speed information of the provided link preset for each optical beacon 4.

〔通信領域における路車間通信〕
図6は、通信領域Aで行われる路車間通信の一例を示すシーケンス図である。
図6において、下りフレームDL1は、低速アップリンク受信前の初期状態において光ビーコン4が繰り返し送信する下りフレーム(第1の下りフレーム)である。
下りフレームDL2は、低速アップリンク受信後に光ビーコン4が繰り返し送信する下りフレーム(第2の下りフレーム)である。
[Road-to-vehicle communication in the communication area]
FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of road-to-vehicle communication performed in the communication area A.
In FIG. 6, the downlink frame DL1 is a downlink frame (first downlink frame) that the optical beacon 4 repeatedly transmits in the initial state before receiving the low-speed uplink.
The downlink frame DL2 is a downlink frame (second downlink frame) that the optical beacon 4 repeatedly transmits after receiving the low-speed uplink.

上りフレームUL1は、下りフレームDL1の受信に応じて車載機2が送信する低速の上りフレームである。低速の上りフレームUL1を「低速フレームUL1」ともいう。
上りフレームUL2は、下りフレームDL2の受信に応じて車載機2が送信する高速の上りフレームである。高速の上りフレームUL2を「高速フレームUL2」ともいう。
白丸を付したフレームは、車両IDにID値が未格納であるフレームを示し、黒丸を付したフレームは、車両IDにID値が格納されたフレームであることを示す。
The uplink frame UL1 is a low-speed uplink frame transmitted by the vehicle-mounted device 2 in response to reception of the downlink frame DL1. The low-speed ascending frame UL1 is also referred to as "low-speed frame UL1".
The uplink frame UL2 is a high-speed uplink frame transmitted by the vehicle-mounted device 2 in response to reception of the downlink frame DL2. The high-speed ascending frame UL2 is also referred to as a "high-speed frame UL2".
The frame with a white circle indicates a frame in which the ID value is not stored in the vehicle ID, and the frame with a black circle indicates a frame in which the ID value is stored in the vehicle ID.

図6において、U0〜U3は、車載機2がアップリンク送信する複数の上りフレーム(上りフレーム群)UL1,UL2を示している。
図6では、上りフレーム群のフレーム数が4フレームの場合を例示しているが、フレーム数は4つに限定されるものではない。例えば、上りフレーム群は、高速フレームUL2が3つ以上送信される場合もあるし(規格上は最大16フレーム)、比較的長いデータ長である高速フレームUL2が1つだけ送信される場合もある。
In FIG. 6, U0 to U3 indicate a plurality of uplink frames (uplink frame group) UL1 and UL2 that the vehicle-mounted device 2 performs uplink transmission.
FIG. 6 illustrates a case where the number of frames in the upstream frame group is four, but the number of frames is not limited to four. For example, in the uplink frame group, three or more high-speed frames UL2 may be transmitted (maximum 16 frames according to the standard), or only one high-speed frame UL2 having a relatively long data length may be transmitted. ..

ハッチングなしの上りフレームU0は、伝送速度が低速(64kbitp/s)の低速フレームUL1であることを示し、ハッチングありの上りフレームU1〜U3は、伝送速度が高速(256kbps)の高速フレームUL2であることを示す。
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となっているが、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。
The upstream frame U0 without hatching indicates that it is a low-speed frame UL1 having a low transmission speed (64 kbps), and the upstream frames U1 to U3 with hatching are high-speed frames UL2 having a high transmission speed (256 kbps). Show that.
In the following description of road-to-vehicle communication, the operating subjects are the optical beacon 4 and the in-vehicle device 2, but the actual communication control is performed by the beacon controller (communication control unit) 7 of the optical beacon 4 and the in-vehicle device 2. The in-vehicle controller (communication control unit) 21 executes the operation.

図6に示すように、光ビーコン4は、車線R1〜R4(図2参照)に対応するすべてのビーコンヘッド8から、車両IDにID値が未格納である車線通知情報を含む下りフレームDL1を、道路Rに向けて所定の送信周期で送信し続けている。
道路Rのいずれかの車線R1〜R4を走行する車両20がダウンリンク領域DAに入ると、車載機2が車線通知情報(ID値なし)を含む下りフレームDL1又はその他の下りフレームDL1を受信する。これにより、車載機2は、自車両が光ビーコン4の通信領域Aに入ったことを察知する。
As shown in FIG. 6, the optical beacon 4 receives a downlink frame DL1 including lane notification information in which the ID value is not stored in the vehicle ID from all the beacon heads 8 corresponding to the lanes R1 to R4 (see FIG. 2). , Continues to transmit toward the road R at a predetermined transmission cycle.
When the vehicle 20 traveling in any of the lanes R1 to R4 of the road R enters the downlink region DA, the on-board unit 2 receives the downlink frame DL1 or the other downlink frame DL1 including the lane notification information (no ID value). .. As a result, the vehicle-mounted device 2 detects that the own vehicle has entered the communication area A of the optical beacon 4.

この際、車載機2は、車両IDに自車両のID値を格納し、かつ、車載機種別の値を「6」とした低速フレームUL1(以下、「ID格納フレームU0」ともいう。)を生成し、自機の通信をいったん受信から送信に切り替えて、生成した低速フレームUL1をアップリンク送信する。その後、車載機2は、自機の通信を送信から受信に戻す。
車載機2は、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、低速フレームUL1(ID格納フレームU0)の実データ部にその情報を格納する。
At this time, the in-vehicle device 2 stores the ID value of the own vehicle in the vehicle ID, and sets the low-speed frame UL1 (hereinafter, also referred to as “ID storage frame U0”) in which the value of the in-vehicle device type is “6”. It is generated, the communication of the own machine is once switched from reception to transmission, and the generated low-speed frame UL1 is uplink-transmitted. After that, the vehicle-mounted device 2 returns the communication of its own device from transmission to reception.
When the on-board unit 2 has information to be provided to the optical beacon 4 such as travel time information, the in-vehicle device 2 stores the information in the actual data unit of the low-speed frame UL1 (ID storage frame U0).

光ビーコン4は、受信フレームのCRCチェック等を経て上記の低速フレームUL1を正規に受信すると、取得したID値を車両IDに含みかつビーコン識別フラグの値を「01」とした車線通知情報を含む下りフレームDL2(以下、「折り返しフレーム」ともいう。)を連続送信する。
光ビーコン4は、上記の車線通知情報を連続送信する期間(インタフェース規格では8±2msと規定されている。以下、「連送期間」という。)の経過後に、他の提供情報を含む下りフレームDL2の繰り返し送信を所定のダウンリンク周期ごとに実行する。
When the low-speed frame UL1 is normally received after the CRC check of the reception frame, the optical beacon 4 includes the acquired ID value in the vehicle ID and the lane notification information in which the value of the beacon identification flag is "01". The downlink frame DL2 (hereinafter, also referred to as “wrapping frame”) is continuously transmitted.
The optical beacon 4 is a downlink frame including other provided information after the elapse of the period for continuously transmitting the above lane notification information (defined as 8 ± 2 ms in the interface standard. Hereinafter referred to as “continuous transmission period”). Repeated transmission of DL2 is executed every predetermined downlink cycle.

1回のダウンリンク周期に含まれる複数の下りフレームDL2は、先頭の1つの折り返しフレーム(ID値ありの車線通知情報を含む下りフレームDL2)と、その後に連続送信される車線通知情報以外のダウンリンク情報を含む1又は複数の下りフレームDL2とからなる。
連送期間の後に行われる下りフレームDL2の繰り返し送信は、所定時間(例えば、350ms)内において可能な限り繰り返される。
The plurality of downlink frames DL2 included in one downlink cycle are downs other than the first return frame (downlink frame DL2 including lane notification information with an ID value) and the lane notification information continuously transmitted thereafter. It consists of one or a plurality of downlink frames DL2 including link information.
The repeated transmission of the downlink frame DL2 performed after the continuous transmission period is repeated as much as possible within a predetermined time (for example, 350 ms).

1回のダウンリンク周期に含まれる下りフレームDL2は最大80フレームで構成されるため、ダウンリンク周期の先頭フレームにより送信される車線通知情報は、最も少ない頻度の場合には80フレームに1つの割合となる。
車載機2は、低速フレームU0の後に高速フレームU1〜U3を送信する場合に、低速フレームU0と高速フレームU1の間に「送信中断期間」(新インタフェース規格では、最大20msと規定されている。)を設けることにより受信態勢となっており、この送信中断期間に折り返しフレームを受信する。
Since the downlink frame DL2 included in one downlink cycle is composed of a maximum of 80 frames, the lane notification information transmitted by the first frame of the downlink cycle is one in 80 frames in the least frequent case. It becomes.
When the high-speed frames U1 to U3 are transmitted after the low-speed frame U0, the on-board unit 2 defines a "transmission interruption period" (maximum 20 ms in the new interface standard) between the low-speed frame U0 and the high-speed frame U1. ) Is provided to prepare for reception, and the return frame is received during this transmission interruption period.

車載機2は、光ビーコン4から受信した下りフレームDL2の中で、車両IDに自車両のID値が格納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。
上記の判定結果が肯定的である場合には、車載機2は、自車両のID値のループバックが成功したと判断し、上記の送信中断期間が経過するまで自機の通信状態を受信のまま維持する。
The vehicle-mounted device 2 determines whether or not any of the downlink frames DL2 received from the optical beacon 4 includes lane notification information in which the ID value of the own vehicle is stored in the vehicle ID.
If the above determination result is affirmative, the on-board unit 2 determines that the loopback of the ID value of the own vehicle has succeeded, and receives the communication status of the own unit until the above transmission interruption period elapses. Keep it as it is.

上記の判定結果が否定的である間は、車載機2は、自車両のID値のループバックが成功していないと判断し、自機の通信状態を受信から送信に切り替えて、上りフレームUL1を再送する(図6の破線で示す上りフレームU0参照)。
この場合、車載機2は、先に送信した上りフレームUL1の送信後所定時間(例えば、30m秒)が経過した後に、再び上りフレームUL1を送信する。車載機2は、この再送の動作を自車両のID値のループバックが成功するまで繰り返す。
While the above determination result is negative, the on-board unit 2 determines that the loopback of the ID value of the own vehicle has not succeeded, switches the communication state of the own unit from reception to transmission, and the uplink frame UL1. (See the upstream frame U0 shown by the broken line in FIG. 6).
In this case, the vehicle-mounted device 2 transmits the uplink frame UL1 again after a predetermined time (for example, 30 ms) has elapsed after the transmission of the uplink frame UL1 transmitted earlier. The vehicle-mounted device 2 repeats this retransmission operation until the loopback of the ID value of the own vehicle is successful.

車載機2は、送信中断期間に受信した下りフレームDL2に含まれるビーコン識別フラグに基づいて、通信相手が高速アップリンク受信に対応するか非対応であるかを判定し、その判定結果に応じて高速フレームU1〜U3を送信するか否かを決定する。
すなわち、車載機2は、上記の判定結果が肯定的である場合は、送信中断期間の後に高速フレームUL2(U1〜U3)を送信し、上記の判定結果が否定的である場合は、高速フレームUL2を送信しない。
The on-board unit 2 determines whether the communication partner supports or does not support high-speed uplink reception based on the beacon identification flag included in the downlink frame DL2 received during the transmission interruption period, and according to the determination result. It is determined whether or not to transmit the high-speed frames U1 to U3.
That is, the on-board unit 2 transmits the high-speed frame UL2 (U1 to U3) after the transmission interruption period when the above determination result is positive, and when the above determination result is negative, the high-speed frame Do not send UL2.

〔ダウンリンク光の反射光による問題点とその解決策〕
車線R1〜R4(図2参照)ごとに設置された複数のビーコンヘッド8を有する光ビーコン4では、例えば、ある車線R1のビーコンヘッド8からのダウンリンク光DOの反射光が、他の車線R2のビーコンヘッド8に到達することがある。
この場合、車線R2のビーコンヘッド8が、車線R2を通行する車両20が送信したアップリンク光UOを反射光の影響によって受信できなくなり、車線R2における上りフレームUL1,UL2の受信に失敗する可能性がある。
[Problems caused by reflected light from downlink light and their solutions]
In the optical beacon 4 having a plurality of beacon heads 8 installed in each lane R1 to R4 (see FIG. 2), for example, the reflected light of the downlink light DO from the beacon head 8 in one lane R1 is the reflected light in another lane R2. Beacon head 8 may be reached.
In this case, the beacon head 8 in the lane R2 may not be able to receive the uplink light UO transmitted by the vehicle 20 passing through the lane R2 due to the influence of the reflected light, and may fail to receive the uplink frames UL1 and UL2 in the lane R2. There is.

また、走行車線である車線R4のビーコンヘッド8が送出したダウンリンク光DOが、街路樹などに反射して同じ車線R4のビーコンヘッド8に到達することにより、当該車線R4における上りフレームUL1,RL2の受信率を悪化させる可能性もある。
特に、高速フレームUL2は、低速フレームUL1に比べて伝送速度がダウンリンク光DOに近いため、低速フレームUL1よりもダウンリンク光DOの反射光の影響をうけ易く、上記の問題点がよりいっそう顕著になると考えられる。
Further, the downlink light DO transmitted by the beacon head 8 of the lane R4, which is the traveling lane, is reflected by a roadside tree or the like and reaches the beacon head 8 of the same lane R4, so that the ascending frames UL1 and RL2 in the lane R4 are reached. It may worsen the reception rate of.
In particular, since the high-speed frame UL2 has a transmission speed closer to that of the downlink light DO than the low-speed frame UL1, it is more susceptible to the influence of the reflected light of the downlink light DO than the low-speed frame UL1, and the above problems are more remarkable. Is thought to be.

そこで、本実施形態の光ビーコン4では、車載機2から高速フレームUL2を受信する期間に応じて、ビーコンヘッド8によるダウンリンク光DOの発光を一時的に停止する「発光制御処理」(図6参照)を実行する。なお、図6中の仮想線で示す下りフレームDL2は、ダウンリンク光DOの発光が停止された下りフレームを示す。
これにより、高速アップリンク送信に対応する車載機2がアップリンク送信する高速フレームUL2を光ビーコン4が受信し易くなり、ダウンリンク光DOの反射光によって高速アップリンク通信が阻害されるのを抑制することができる。
Therefore, in the optical beacon 4 of the present embodiment, the “light emission control process” (FIG. 6) temporarily stops the light emission of the downlink light DO by the beacon head 8 according to the period during which the high-speed frame UL2 is received from the vehicle-mounted device 2. See). The downlink frame DL2 shown by the virtual line in FIG. 6 indicates a downlink frame in which the emission of the downlink light DO is stopped.
This makes it easier for the optical beacon 4 to receive the high-speed frame UL2 that the in-vehicle device 2 corresponding to the high-speed uplink transmission transmits in the uplink, and suppresses the high-speed uplink communication from being hindered by the reflected light of the downlink light DO. can do.

本実施形態において、ダウンリンク光DOの「発光停止」は、例えば、ビーコン制御機7から通信用発光ユニット13へのダウンリンク信号(電気信号)の送信を停止して、通信用発光ユニット13の発光素子による発光を停止させることにより実行できる。
発光停止の実行方法は、ダウンリンク信号の送信停止だけでなく、発光素子への電圧印加の停止、ダウンリンク光DOを物理的に遮光することなど、ビーコンヘッド8の外部にダウンリンク光UOを出さなくできるものであれば手段を問わない。
In the present embodiment, the "light emission stop" of the downlink light DO is, for example, stopping the transmission of the downlink signal (electrical signal) from the beacon controller 7 to the communication light emitting unit 13, and the communication light emitting unit 13. It can be executed by stopping the light emission by the light emitting element.
The method of executing the light emission stop is not only to stop the transmission of the downlink signal, but also to stop applying the voltage to the light emitting element, physically shield the downlink light DO, and so on, to provide the downlink light UO to the outside of the beacon head 8. Any means can be used as long as it can be done without issuing it.

もっとも、発光ユニット13による発光を完全になくす場合だけでなく、複数の発光素子のうちの一部を消灯する場合や、調光機能を有する通信用発光ユニット13の発光素子の発光量を所定値以下に低減させる場合も、「発光停止」の概念に含まれるものとする。 However, not only when the light emission by the light emitting unit 13 is completely eliminated, but also when a part of the plurality of light emitting elements is turned off, or when the light emitting element of the communication light emitting unit 13 having a dimming function is set to a predetermined value. The following reductions are also included in the concept of "light emission stop".

ダウンリンク光DOの発光制御処理は、例えば、1つの車線R1(図2参照)で停止及び再開条件が成立すると、当該車線R1についてのみダウンリンク光DOの発光停止及び発光再開を実行する「第1処理」と、すべての車線R1〜R4のダウンリンク光DOの発光停止及び発光再開を実行する「第2処理」との、2種類の処理が主に考えられ、いずれを採用してもよい。さらに、当該車線R1を含む一部の車線(例えば当該車線R1とその隣接車線)についてダウンリンク光DOの発光停止及び発光再開を実行するようにしてもよいし、当該車線R1を除く一部または全部の車線についてダウンリンク光DOの発光停止及び発光再開を実行するようにしてもよい。
本実施形態は、光ビーコン4が第1処理を実行する場合を想定する。
The light emission control process of the downlink light DO executes, for example, when the stop and restart conditions are satisfied in one lane R1 (see FIG. 2), the light emission stop and light emission restart of the downlink light DO is executed only for the lane R1. Two types of processing are mainly considered, one is "1 processing" and the other is "second processing" for stopping and resuming light emission of the downlink light DOs of all lanes R1 to R4, and any of them may be adopted. .. Further, the downlink light DO may be stopped and restarted for some lanes including the lane R1 (for example, the lane R1 and its adjacent lane), or a part excluding the lane R1 or The downlink light DO may be stopped and restarted for all lanes.
The present embodiment assumes a case where the optical beacon 4 executes the first process.

ところで、光ビーコン4による高速フレームUL2の受信開始は、車載機2が送信中断期間に受信する折り返しフレームに対する車載機2の応答速度によって異なる。また、光ビーコン4による高速フレームUL2の受信終了は、車載機2が送信する高速フレームUL2のフレーム数によって異なる。
従って、高速フレームUL2の受信期間に応じてダウンリンク光DOの発光制御処理を適切に実行するには、妥当な停止及び再開タイミングを予め設定しておく必要がある。
By the way, the start of reception of the high-speed frame UL2 by the optical beacon 4 differs depending on the response speed of the vehicle-mounted device 2 to the return frame received by the vehicle-mounted device 2 during the transmission interruption period. Further, the end of reception of the high-speed frame UL2 by the optical beacon 4 differs depending on the number of frames of the high-speed frame UL2 transmitted by the vehicle-mounted device 2.
Therefore, in order to appropriately execute the light emission control process of the downlink optical DO according to the reception period of the high-speed frame UL2, it is necessary to set appropriate stop and restart timings in advance.

本実施形態のビーコン制御機(通信制御部)7は、以下に説明する停止条件の成立を契機として、通信用発光ユニット13によるダウンリンク光DOの発光を停止させ、以下に説明する再開条件の成立を契機として、通信用発光ユニット13によるダウンリンク光DOの発光を再開させる、「発光制御部」としての機能を有する。 The beacon controller (communication control unit) 7 of the present embodiment stops the light emission of the downlink light DO by the communication light emitting unit 13 when the stop condition described below is satisfied, and the restart condition described below is met. With the establishment, it has a function as a "light emission control unit" that restarts the light emission of the downlink light DO by the communication light emitting unit 13.

〔ダウンリンク光の停止及び再開タイミング〕
図7は、光ビーコン4に適用可能なダウンリンク光DOの発光の停止及び再開タイミングの一例を示すタイムチャートである。
図7において、上段側の棒グラフは、光ビーコン4による下りフレームDL2の送信タイミングを示し、下段側の棒グラフは、光ビーコン4による上りフレームUL1,UL2の受信タイミングを示す。時間tは左側から右側に進行する。
[Downlink light stop and restart timing]
FIG. 7 is a time chart showing an example of stop and restart timings of light emission of the downlink light DO applicable to the optical beacon 4.
In FIG. 7, the upper bar graph shows the transmission timing of the downlink frame DL2 by the optical beacon 4, and the lower bar graph shows the reception timing of the uplink frames UL1 and UL2 by the optical beacon 4. Time t progresses from left to right.

ハッチング付きの下りフレームDL2は、ダウンリンク80フレーム先頭において車線通知情報を格納する下りフレームであり、ドット付きの下りフレームDL2は、条件成立時点の次の下りフレームである。
図7に示すように、本実施形態の光ビーコン4は、発光停止のための必要十分条件である停止条件1及び2の少なくとも1つ成立を契機として、通信用発光ユニット(光送信部)13によるダウンリンク光DOの発光を停止させ、発光再開のための必要十分条件である再開条件1〜3の少なくとも1つの成立を契機として、通信用発光ユニット13によるダウンリンク光DOの発光を再開させる。
The hatched downlink frame DL2 is a downlink frame that stores lane notification information at the beginning of the downlink 80 frame, and the dotted downlink frame DL2 is the next downlink frame at the time when the condition is satisfied.
As shown in FIG. 7, in the optical beacon 4 of the present embodiment, the communication light emitting unit (optical transmission unit) 13 is triggered by the establishment of at least one of the stop conditions 1 and 2, which are necessary and sufficient conditions for stopping the light emission. The light emission of the downlink light DO is stopped, and the light emission of the downlink light DO by the communication light emitting unit 13 is restarted when at least one of the restart conditions 1 to 3 which is a necessary and sufficient condition for restarting the light emission is satisfied. ..

本実施形態の光ビーコン4において、図7に示す停止条件1及び2だけでなく、更に他の停止条件も含めていずれかが成立する場合に、ダウンリンク光DOの発光を停止することにしてもよい。
本実施形態の光ビーコン4において、図7に示す再開条件1〜3だけでなく、更に他の再開条件も含めていずれかが成立する場合に、ダウンリンク光DOの発光を再開することにしてもよい。
In the optical beacon 4 of the present embodiment, when any of the stop conditions 1 and 2 shown in FIG. 7 and other stop conditions are satisfied, the light emission of the downlink light DO is stopped. May be good.
In the optical beacon 4 of the present embodiment, when any of not only the restart conditions 1 to 3 shown in FIG. 7 but also other restart conditions are satisfied, the light emission of the downlink light DO is restarted. May be good.

以下、図7に示す停止条件1及び2と再開条件1〜3について説明する。なお、以下の説明において、フレームの「受信」とは、当該フレームに対するCRCチェックが完了した時点を意味する。
また、以下の説明では、動作主体が光ビーコン4となっているが、実際の情報処理は光ビーコン4のビーコン制御機(通信制御部)7が実行する。
Hereinafter, the stop conditions 1 and 2 and the restart conditions 1 to 3 shown in FIG. 7 will be described. In the following description, "reception" of a frame means a time when the CRC check for the frame is completed.
Further, in the following description, the operating subject is the optical beacon 4, but the actual information processing is executed by the beacon controller (communication control unit) 7 of the optical beacon 4.

更に、停止条件1及び2には、高度化車載機であることを示す識別情報(車載機種別の値=「6」(全二重対応の新車載機を示す「E」でもよい。))を含む低速フレームUL1を光ビーコン4が受信したことが、前提条件(必要条件)として含まれる。
その理由は、高速フレームUL2の受信不良を解消するには、車載機2が高速フレームUL2を送信して来ることが前提であり、高度化車載機であることを示す識別情報を含む低速フレームUL1を光ビーコン4が受信した場合に、その前提が成立するからである。
Further, the stop conditions 1 and 2 include identification information indicating that the vehicle is an advanced in-vehicle device (value for each in-vehicle device = "6" (may be "E" indicating a new in-vehicle device compatible with full duplex)). It is included as a precondition (necessary condition) that the optical beacon 4 receives the low-speed frame UL1 including the above.
The reason is that in order to eliminate the reception failure of the high-speed frame UL2, it is premised that the in-vehicle device 2 transmits the high-speed frame UL2, and the low-speed frame UL1 including identification information indicating that the in-vehicle device is an advanced in-vehicle device is included. This is because the premise is established when the optical beacon 4 receives the above.

(停止条件1及び発光停止1)
図7に示すように、光ビーコン4は、「停止条件1」の成立を契機として「発光停止1」を実行する。すなわち、発光停止1は停止条件1に対応する処理である。
具体的には、停止条件1は、高度化車載機を示す識別情報を含む低速フレームUL1の一例である、例えば車載機種別の値が「6」である低速フレームUL1の受信から所定の遅延期間D1(例えば10ms)が経過したことであり、発光停止1は、停止条件1の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される。
(Stop condition 1 and light emission stop 1)
As shown in FIG. 7, the optical beacon 4 executes the “light emission stop 1” when the “stop condition 1” is satisfied. That is, the light emission stop 1 is a process corresponding to the stop condition 1.
Specifically, the stop condition 1 is an example of the low-speed frame UL1 including the identification information indicating the advanced in-vehicle device, for example, a predetermined delay period from the reception of the low-speed frame UL1 in which the value of the in-vehicle device type is "6". D1 (for example, 10 ms) has elapsed, and the light emission stop 1 is executed at the time when the head of the next downlink frame DL2 at the time when the stop condition 1 is satisfied is transmitted.

停止条件1において、条件成立時点を低速フレームUL1の受信から遅延期間D1だけ遅らせる理由は、低速フレームUL1の受信時点で即座にダウンリンク光DOの発光を停止すると、連送期間において車線通知情報(ID値あり)を送信できなくなる、或いは、送信回数が減少し、車載機2との通信が確立しなくなる可能性が高まるからである。
従って、停止条件1の遅延期間D1は、インタフェース規格の連送期間(8±2ms)とほぼ一致することが好ましく、本実施形態では10ms(最大値)を採用している。
In the stop condition 1, the reason why the time when the condition is satisfied is delayed by the delay period D1 from the reception of the low-speed frame UL1 is that when the light emission of the downlink light DO is immediately stopped at the time of reception of the low-speed frame UL1, the lane notification information (lane notification information during the continuous transmission period) This is because there is a high possibility that (with an ID value) cannot be transmitted, or the number of transmissions is reduced, and communication with the vehicle-mounted device 2 cannot be established.
Therefore, the delay period D1 of the stop condition 1 preferably substantially coincides with the continuous transmission period (8 ± 2 ms) of the interface standard, and 10 ms (maximum value) is adopted in this embodiment.

遅延期間D1の測定は、ビーコン制御機7に内蔵するタイマーが計時する時間に基づいて行ってもよいし、ビーコン制御機7が連続的に生成する下りフレームDL2(電気信号よりなるダウンリンク信号)のフレーム数に基づいて行ってもよい。
下りフレームDL2の1フレーム分の送信時間は概ね1msである。従って、遅延期間D1を10msに設定する場合、10フレーム分のダウンリンク信号を送出した時点で遅延期間D1が経過したと判断することができる。
The delay period D1 may be measured based on the time measured by the timer built in the beacon controller 7, or the downlink frame DL2 (downlink signal composed of an electric signal) continuously generated by the beacon controller 7. It may be performed based on the number of frames of.
The transmission time for one frame of the downlink frame DL2 is approximately 1 ms. Therefore, when the delay period D1 is set to 10 ms, it can be determined that the delay period D1 has elapsed when the downlink signal for 10 frames is transmitted.

発光停止1が、停止条件1の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される理由は、下りフレームDL2の区切りでダウンリンク光DOの発光を停止すれば、急激な光量低下が他の車線に及ぶことに伴って、他の車線におけるダウンリンク通信が阻害されるのを抑制するためである。
例えば、光ビーコン4が、複数のビーコンヘッド8から下りフレームDL1,DL2を同期してダウンリンク送信しており、発光停止については、停止条件1が成立した車線(例えば、車線R1とする)のみで実行する場合を想定する。
The reason why the light emission stop 1 is executed at the time when the head of the next downlink frame DL2 at the time when the stop condition 1 is satisfied is transmitted is that if the emission of the downlink light DO is stopped at the boundary of the downlink frame DL2, the amount of light is abrupt. This is to prevent the downlink communication in the other lanes from being hindered as the decrease extends to the other lanes.
For example, the optical beacon 4 synchronizes the downlink frames DL1 and DL2 from the plurality of beacon heads 8 to transmit downlinks, and the light emission is stopped only in the lane in which the stop condition 1 is satisfied (for example, lane R1). It is assumed that it is executed by.

この場合、車線R1において下りフレームDL2の途中で発光を停止すると、隣接する車線R2の光量が下りフレームDL2の途中で低下し、車線R2を走行する車両20の車載機2が当該下りフレームDL2の受信を失敗する可能性が高くなる。
これに対して、車線R1において下りフレームDL2の先頭で発光を停止すると、隣接する車線R2の光量も下りフレームDL2の先頭で低下し、車線R2を走行する車両20の車載機2が当該下りフレームDL2の受信を失敗する可能性が低くなる。
In this case, if the light emission is stopped in the middle of the down frame DL2 in the lane R1, the amount of light in the adjacent lane R2 decreases in the middle of the down frame DL2, and the on-board unit 2 of the vehicle 20 traveling in the lane R2 is the down frame DL2. There is a high possibility that reception will fail.
On the other hand, when the light emission is stopped at the head of the down frame DL2 in the lane R1, the amount of light in the adjacent lane R2 also decreases at the head of the down frame DL2, and the on-board unit 2 of the vehicle 20 traveling in the lane R2 is the down frame. The possibility of failing to receive DL2 is reduced.

(停止条件2及び発光停止2)
光ビーコン4は、「停止条件2」の成立を契機として「発光停止2」を実行する。すなわち、発光停止2は停止条件2に対応する処理である。
具体的には、停止条件2は、低速フレームUL1の受信後に高速フレームUL2を初めて受信したこと(以下、「初回受信」という。)であり、発光停止2は、停止条件2の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される。
(Stop condition 2 and light emission stop 2)
The optical beacon 4 executes "light emission stop 2" when the "stop condition 2" is satisfied. That is, the light emission stop 2 is a process corresponding to the stop condition 2.
Specifically, the stop condition 2 is that the high-speed frame UL2 is received for the first time after the low-speed frame UL1 is received (hereinafter, referred to as “first reception”), and the light emission stop 2 is next to the time when the stop condition 2 is satisfied. It is executed at the time of transmitting the head of the downlink frame DL2.

停止条件2において、高速フレームUL2の初回受信を採用する理由は、最大で16フレーム送信される高速フレームUL2のうち、初回受信を契機として発光停止を実行すれば、初回受信に係る高速フレームUL2よりも後にアップリンク送信される、残りの高速フレームUL2の受信不良の解消に繋がるからである。
例えば、車載機2が高速フレームUL2を16フレーム送信し、そのうちの3番目の高速フレームUL2を光ビーコン4が初回受信した場合を想定する。
The reason for adopting the first reception of the high-speed frame UL2 in the stop condition 2 is that, among the high-speed frame UL2 transmitted up to 16 frames, if the light emission is stopped triggered by the first reception, the high-speed frame UL2 related to the first reception is used. This is because it leads to the elimination of the reception failure of the remaining high-speed frame UL2, which is transmitted by uplink later.
For example, it is assumed that the vehicle-mounted device 2 transmits 16 high-speed frames UL2, and the optical beacon 4 receives the third high-speed frame UL2 for the first time.

この場合、4番目の高速フレームUL2を受信し始めるまでに発光停止を実行すれば、4番目から16番目までの高速フレームUL2の受信率を向上することができる。
発光停止2が、停止条件2の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される理由は、発光停止1の場合(他の車線におけるダウンリンク通信の阻害を抑制する。)と同様である。
In this case, if the light emission is stopped before the fourth high-speed frame UL2 starts to be received, the reception rate of the fourth to 16th high-speed frames UL2 can be improved.
The reason why the light emission stop 2 is executed at the time when the head of the next downlink frame DL2 at the time when the stop condition 2 is satisfied is transmitted is the case of the light emission stop 1 (suppressing the inhibition of downlink communication in other lanes). Is similar to.

なお、受信不良を解消する高速フレームUL2のフレーム数を多くするためには、上記の通り、高速フレームUL2の初回受信を契機として発光停止を行うことが好ましいが、高速フレームUL2の複数回(例えば2回など)の受信を契機として、発光停止を行うことにしてもよい。 In order to increase the number of frames of the high-speed frame UL2 for eliminating the reception failure, it is preferable to stop the light emission triggered by the first reception of the high-speed frame UL2 as described above, but the high-speed frame UL2 is performed a plurality of times (for example). The light emission may be stopped when the reception (such as twice) is triggered.

本実施形態の光ビーコン4は、停止条件1及び2の双方を採用してもよいし、停止条件1又は2のいずれかを採用してもよい。図7の例では、停止条件2は停止条件1に比べて成立するタイミングが遅いので、停止条件1及び2の双方を採用する場合には、停止条件2は停止条件1のパックアップ的な停止条件となる。
すなわち、停止条件1に基づく発光停止1に失敗しても、停止条件2に基づく発光停止2を実行することにより、ダウンリンク光DOの発光停止を確実に実行できる。
The optical beacon 4 of the present embodiment may adopt both the stop conditions 1 and 2, or may adopt either the stop condition 1 or 2. In the example of FIG. 7, since the stop condition 2 is satisfied later than the stop condition 1, when both the stop conditions 1 and 2 are adopted, the stop condition 2 is a pack-up stop of the stop condition 1. It becomes a condition.
That is, even if the light emission stop 1 based on the stop condition 1 fails, the light emission stop 2 of the downlink light DO can be reliably executed by executing the light emission stop 2 based on the stop condition 2.

逆に、遅延期間D1の設定次第で、停止条件1が停止条件2に比べて成立するタイミングが遅くなる場合には、停止条件1は停止条件2のバックアップ的な停止条件となる。
すなわち、停止条件2に基づく発光停止2に失敗しても、停止条件1に基づく発光停止1を実行することにより、ダウンリンク光DOの発光停止を確実に実行できる。
On the contrary, if the timing at which the stop condition 1 is satisfied is later than that of the stop condition 2 depending on the setting of the delay period D1, the stop condition 1 becomes a backup stop condition of the stop condition 2.
That is, even if the light emission stop 2 based on the stop condition 2 fails, the light emission stop 1 of the downlink light DO can be reliably executed by executing the light emission stop 1 based on the stop condition 1.

本実施形態の光ビーコン4において、発光停止1及び2は、条件成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を待たずに、条件成立に応じて即座に実行することにしてもよい。もっとも、停止条件1及び2の成立時点からダウンリンク光DOの発光が実際に停止されるまでには、ビーコン制御機7での情報処理などに伴う処理遅延が存在する。
また、発光停止1及び2は、条件成立時点の後の下りフレームDL2の区切りで行えばよく、例えば、条件成立時点から見て最初の下りフレームDL2と2番目の下りフレームDL2の区切りで行ってもよい。
In the optical beacon 4 of the present embodiment, the light emission stop 1 and 2 may be executed immediately when the condition is satisfied, without waiting for the head of the next downlink frame DL2 when the condition is satisfied. However, there is a processing delay due to information processing in the beacon controller 7 from the time when the stop conditions 1 and 2 are satisfied until the light emission of the downlink light DO is actually stopped.
Further, the light emission stop 1 and 2 may be performed at the delimiter of the downlink frame DL2 after the condition is satisfied. For example, the light emission stop 1 and 2 may be performed at the delimiter of the first downlink frame DL2 and the second downlink frame DL2 when the condition is satisfied. May be good.

(再開条件1及び発光再開1)
図7に示すように、光ビーコン4は、「再開条件1」の成立を契機として「発光再開1」を実行する。すなわち、発光再開1は再開条件1に対応する処理である。
具体的には、再開条件1は、発光停止中において、高速フレームUL2の初回受信から所定の遅延期間D2が経過したことであり、発光再開1は、再開条件1の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される。
(Resume condition 1 and light emission restart 1)
As shown in FIG. 7, the optical beacon 4 executes the “light emission restart 1” when the “restart condition 1” is satisfied. That is, the light emission restart 1 is a process corresponding to the restart condition 1.
Specifically, the restart condition 1 is that a predetermined delay period D2 has elapsed from the first reception of the high-speed frame UL2 while the light emission is stopped, and the light emission restart 1 is the next downlink frame at the time when the restart condition 1 is satisfied. It is executed at the time of transmitting the head of DL2.

再開条件1において、初回受信の高速フレームUL2に含まれる「同一情報種別内フレーム番号」を利用すれば、複数の高速フレームUL2よりなる上りフレーム群の最終フレームの受信完了以後の終期を有する、遅延期間D2を算出することができる。例えば、光ビーコン4は、下式により遅延期間D2を算出すればよい。
遅延期間D2=(16−フレーム番号値)×1フレーム送信時間
In the restart condition 1, if the "frame number within the same information type" included in the high-speed frame UL2 of the first reception is used, there is a delay after the completion of reception of the final frame of the upstream frame group consisting of a plurality of high-speed frames UL2. The period D2 can be calculated. For example, for the optical beacon 4, the delay period D2 may be calculated by the following formula.
Delay period D2 = (16-frame number value) x 1 frame transmission time

上記の算出式において、「1フレーム送信時間」は、車載機2が1つの高速フレームUL2を送信するのに必要な時間(=約2.3ms)であり、本実施形態では、これにマージンを考慮して3.0msに設定している。
従って、例えば、初回受信に係る高速フレームUL2のフレーム番号の値が「5」の場合には、遅延期間D2=(16−5)×3ms=33msとなり、初回受信から33msを加算した時点が再開条件1の成立時点となる。
In the above calculation formula, the "1 frame transmission time" is the time (= about 2.3 ms) required for the vehicle-mounted device 2 to transmit one high-speed frame UL2, and in the present embodiment, a margin is added to this. Considering this, it is set to 3.0 ms.
Therefore, for example, when the value of the frame number of the high-speed frame UL2 related to the first reception is "5", the delay period D2 = (16-5) x 3 ms = 33 ms, and the time when 33 ms is added from the first reception restarts. It is the time when condition 1 is satisfied.

マージンを1フレーム送信時間に付加するのではなく、乗算後のトータル秒数にマージンαを付加することにしてもよい。すなわち、下記の式により遅延期間Dを算出することにしてもよい。
遅延期間D2=(16−5)×2.3ms+α≒25.3ms+α=26.0ms
Instead of adding the margin to the transmission time of one frame, the margin α may be added to the total number of seconds after multiplication. That is, the delay period D may be calculated by the following formula.
Delay period D2 = (16-5) x 2.3 ms + α ≒ 25.3 ms + α = 26.0 ms

上記のように、複数の高速フレームUL2よりなる上りフレーム群の最終フレーム(規格上の最大フレーム数である16フレーム)の受信完了以後の終期を有する遅延期間D2を採用すれば、初回受信以後の残りのすべての高速フレームUL2の受信不良を抑制できるようになる。
もっとも、遅延期間D2を、高速フレームUL2の残りの受信時間をカバーし得る固定の時間長に設定することにしてもよい。固定の時間長としては、例えば、車載機2が高速フレームUL2の連続送信する場合の最大時間(=38ms:アイドル5バイト+16フレームの送信時間)を採用すればよい。
As described above, if the delay period D2 having the final period after the completion of reception of the final frame (16 frames, which is the maximum number of frames in the standard) of the upstream frame group consisting of a plurality of high-speed frames UL2 is adopted, the delay period D2 after the first reception is adopted. It becomes possible to suppress the reception failure of all the remaining high-speed frames UL2.
However, the delay period D2 may be set to a fixed time length that can cover the remaining reception time of the high-speed frame UL2. As the fixed time length, for example, the maximum time (= 38 ms: idle 5 bytes + 16 frame transmission time) when the vehicle-mounted device 2 continuously transmits the high-speed frame UL2 may be adopted.

固定の時間長は、残りフレーム数に応じた複数の設定値として、テーブル形式で定めておいてもよい。残りフレーム数に応じた複数の設定値の一例は、次の通りである。
残り15フレーム:15×2.3=34.5ms→35msを設定値とする。
残り14フレーム:14×2.3=32.2ms→33msを設定値とする。
残り13フレーム:13×2.3=29.9ms→30msを設定値とする。
(中略)
残り2フレーム:2×2.3=4.6ms→5msを設定値とする。
残り1フレーム:1×2.3=2.3ms→3msを設定値とする。
The fixed time length may be set in a table format as a plurality of setting values according to the number of remaining frames. An example of a plurality of setting values according to the number of remaining frames is as follows.
Remaining 15 frames: 15 × 2.3 = 34.5 ms → 35 ms is set as the set value.
Remaining 14 frames: 14 × 2.3 = 32.2 ms → 33 ms is set as the set value.
Remaining 13 frames: 13 × 2.3 = 29.9 ms → 30 ms is set as the set value.
(Omitted)
Remaining 2 frames: 2 × 2.3 = 4.6 ms → 5 ms is set as the set value.
The remaining 1 frame: 1 × 2.3 = 2.3 ms → 3 ms is set as the set value.

遅延期間D2の測定は、遅延期間D1と同様に、ビーコン制御機7のタイマーが計時する時間に基づいて行ってもよいし、ビーコン制御機7が連続的に送出する下りフレームDL2(電気信号よりなるダウンリンク信号)のフレーム数に基づいて行ってもよい。
下りフレームDL2の1フレーム分の送信時間は概ね1msである。従って、遅延期間D1を33msに設定する場合、33フレーム分のダウンリンク信号を送出した時点で遅延期間D2が経過したと判断することができる。
Similar to the delay period D1, the delay period D2 may be measured based on the time measured by the timer of the beacon controller 7, or the downlink frame DL2 (from the electric signal) continuously transmitted by the beacon controller 7. It may be performed based on the number of frames of the downlink signal).
The transmission time for one frame of the downlink frame DL2 is approximately 1 ms. Therefore, when the delay period D1 is set to 33 ms, it can be determined that the delay period D2 has elapsed when the downlink signal for 33 frames is transmitted.

発光再開1が、再開条件1の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される理由は、下りフレームDL2の区切りでダウンリンク光DOの発光を再開すれば、急激な光量増加が他の車線に及ぶことに伴って、他の車線におけるダウンリンク通信が阻害されるのを抑制するためである。
例えば、光ビーコン4が、複数のビーコンヘッド8から下りフレームDL1,DL2を同期してダウンリンク送信しており、発光再開については、再開条件1が成立した車線(例えば、車線R1とする)のみで実行する場合を想定する。
The reason why the light emission restart 1 is executed at the time when the head of the next downlink frame DL2 at the time when the restart condition 1 is satisfied is transmitted is that if the light emission of the downlink light DO is restarted at the break of the downlink frame DL2, the amount of light is abrupt. This is to prevent downlink communication in other lanes from being hindered as the increase extends to other lanes.
For example, the optical beacon 4 synchronizes the downlink frames DL1 and DL2 from the plurality of beacon heads 8 to transmit downlinks, and for restarting light emission, only the lane in which the restart condition 1 is satisfied (for example, lane R1) is used. It is assumed that it is executed by.

この場合、車線R1において下りフレームDL2の途中で発光を再開すると、隣接する車線R2の光量が下りフレームDL2の途中で増加し、車線R2を走行する車両20の車載機2が当該下りフレームDL2の受信で失敗する可能性が高くなる。
これに対して、車線R1において下りフレームDL2の先頭で発光を再開すると、隣接する車線R2の光量も下りフレームDL2の先頭で増加し、車線R2を走行する車両20の車載機2が当該下りフレームDL2の受信を失敗する可能性が低くなる。
In this case, when the light emission is restarted in the middle of the down frame DL2 in the lane R1, the amount of light in the adjacent lane R2 increases in the middle of the down frame DL2, and the on-board unit 2 of the vehicle 20 traveling in the lane R2 is the down frame DL2. There is a high possibility that reception will fail.
On the other hand, when the light emission is restarted at the head of the down frame DL2 in the lane R1, the amount of light in the adjacent lane R2 also increases at the head of the down frame DL2, and the on-board unit 2 of the vehicle 20 traveling in the lane R2 is the down frame. The possibility of failing to receive DL2 is reduced.

(再開条件2及び発光再開2)
図7に示すように、光ビーコン4は、「再開条件2」の成立を契機として「発光再開2」を実行する。すなわち、発光再開2は再開条件2に対応する処理である。
具体的には、再開条件2は、発光停止中において、低速フレームUL1を受信した当該車線において更に低速フレームUL1(図7中の破線で示すUL1)を受信したことであり、発光再開2は、再開条件2の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される。
(Resume condition 2 and light emission restart 2)
As shown in FIG. 7, the optical beacon 4 executes the “light emission restart 2” when the “restart condition 2” is satisfied. That is, the light emission restart 2 is a process corresponding to the restart condition 2.
Specifically, the restart condition 2 is that the low speed frame UL1 (UL1 shown by the broken line in FIG. 7) is further received in the lane in which the low speed frame UL1 is received while the light emission is stopped. It is executed at the time of transmitting the head of the next downlink frame DL2 at the time when the restart condition 2 is satisfied.

再開条件2において、更に低速フレームUL1を受信したことを採用する理由は、発光停止中に別の車両20が通信領域Aに進入し、当該車両20の車載機(新旧いずれでもよい。)が低速フレームUL1を送信してきた場合や、同じ車両20が低速フレームUL1を再送してきた場合には、これらの車両20との通信を確立するために、ダウンリンク光DOの発光を再開する必要があるからである。 The reason for adopting that the low speed frame UL1 is received in the restart condition 2 is that another vehicle 20 enters the communication area A while the light emission is stopped, and the on-board unit (either old or new) of the vehicle 20 is low speed. When the frame UL1 is transmitted or when the same vehicle 20 retransmits the low-speed frame UL1, it is necessary to restart the light emission of the downlink light DO in order to establish communication with these vehicles 20. Is.

なお、別の車両20が送信して来る低速フレームUL1としては、例えば、発光停止中の車線(例えば、車線R1とする。)のビーコンヘッド8で受信される低速フレームUL1が考えられる。また、別の車両20が送信して来る低速フレームUL1は、発光停止中の車線R1ではない他の車線R2〜R4のビーコンヘッド8で受信される低速フレームUL1でであってもよい。 As the low-speed frame UL1 transmitted by another vehicle 20, for example, the low-speed frame UL1 received by the beacon head 8 in the lane in which light emission is stopped (for example, lane R1) can be considered. Further, the low-speed frame UL1 transmitted by another vehicle 20 may be the low-speed frame UL1 received by the beacon heads 8 of other lanes R2 to R4 other than the lane R1 in which light emission is stopped.

発光再開2が、再開条件2の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される理由は、発光再開1の場合(他の車線におけるダウンリンク通信の阻害を抑制する。)と同様である。 The reason why the light emission restart 2 is executed at the time when the head of the next downlink frame DL2 at the time when the restart condition 2 is satisfied is transmitted is the case of the light emission restart 1 (suppressing the inhibition of downlink communication in other lanes). Is similar to.

(再開条件3及び発光再開3)
図7に示すように、光ビーコン4は、「再開条件3」の成立を契機として「発光再開3」を実行する。すなわち、発光再開3は再開条件3に対応する処理である。
具体的には、再開条件3は、ダウンリンク光DOの実際の発光停止(図例では、発光停止1)から所定の遅延期間D3(例えば45ms)が経過したことであり、発光再開3は、再開条件3の成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を送信する時点に実行される。
(Resume condition 3 and light emission restart 3)
As shown in FIG. 7, the optical beacon 4 executes the “light emission restart 3” when the “restart condition 3” is satisfied. That is, the light emission restart 3 is a process corresponding to the restart condition 3.
Specifically, the restart condition 3 is that a predetermined delay period D3 (for example, 45 ms) has elapsed from the actual light emission stop of the downlink light DO (light emission stop 1 in the example), and the light emission restart 3 is It is executed at the time when the head of the next downlink frame DL2 at the time when the restart condition 3 is satisfied is transmitted.

再開条件3において、ダウンリンク光DOの発光停止を採用する理由は、実際の発光停止時点を再開条件の基準とすれば、停止条件1又は2が成立した時点で発光再開3を実行する時点も自動的に定まることから、例えば、高速フレームUL2の初回受信があったことが前提となる再開条件1の場合に比べて、ビーコン制御機7による発光再開の処理が簡便になるからである。 The reason for adopting the light emission stop of the downlink light DO in the restart condition 3 is that if the actual light emission stop time is used as the reference of the restart condition, the light emission restart 3 is executed when the stop condition 1 or 2 is satisfied. This is because, for example, the process of resuming light emission by the beacon controller 7 becomes simpler than the case of the restart condition 1 on which the first reception of the high-speed frame UL2 is premised because it is automatically determined.

遅延期間D3の測定は、遅延期間D1と同様に、ビーコン制御機7のタイマーが計時する時間に基づいて行ってもよいし、ビーコン制御機7が連続的に送出する下りフレームDL2(電気信号よりなるダウンリンク信号)のフレーム数に基づいて行ってもよい。
下りフレームDL2の1フレーム分の送信時間は概ね1msである。従って、遅延期間D3を45msに設定する場合、45フレーム分のダウンリンク信号を送出した時点で遅延期間D3が経過したと判断することができる。
Similar to the delay period D1, the delay period D3 may be measured based on the time measured by the timer of the beacon controller 7, or the downlink frame DL2 (from the electric signal) continuously transmitted by the beacon controller 7. It may be performed based on the number of frames of the downlink signal).
The transmission time for one frame of the downlink frame DL2 is approximately 1 ms. Therefore, when the delay period D3 is set to 45 ms, it can be determined that the delay period D3 has elapsed when the downlink signal for 45 frames is transmitted.

本実施形態の光ビーコン4は、再開条件1及び3の双方を採用してもよいし、再開条件1及び3のいずれかを採用してもよい。図7の例では、再開条件3は再開条件1に比べて成立するタイミングが遅いので、再開条件1及び3の双方を採用する場合には、再開条件3は再開条件1のパックアップ的な再開条件となる。
すなわち、再開条件1に基づく発光再開1に失敗しても、再開条件3に基づく発光再開3を実行することにより、ダウンリンク光DOの発光再開を確実に実行できる。
The optical beacon 4 of the present embodiment may adopt both the restart conditions 1 and 3, or may adopt any of the restart conditions 1 and 3. In the example of FIG. 7, since the restart condition 3 is satisfied later than the restart condition 1, when both the restart conditions 1 and 3 are adopted, the restart condition 3 is a pack-up restart of the restart condition 1. It becomes a condition.
That is, even if the light emission restart 1 based on the restart condition 1 fails, the light emission restart of the downlink light DO can be reliably executed by executing the light emission restart 3 based on the restart condition 3.

逆に、遅延期間D2,D3の設定次第で、再開条件1が再開条件3に比べて成立するタイミングが遅くなる場合には、再開条件1は再開条件3のバックアップ的な再開条件となる。
すなわち、再開条件3に基づく発光再開3に失敗しても、再開条件1に基づく発光再開1を実行することにより、ダウンリンク光DOの発光再開を確実に実行できる。
On the contrary, if the timing at which the restart condition 1 is satisfied is later than that of the restart condition 3, depending on the settings of the delay periods D2 and D3, the restart condition 1 becomes a backup restart condition of the restart condition 3.
That is, even if the light emission restart 3 based on the restart condition 3 fails, the light emission restart of the downlink light DO can be reliably executed by executing the light emission restart 1 based on the restart condition 1.

なお、再開条件2に基づく発光再開2は、発光停止中に別の低速フレームUL1を受信するという、例外処理的な要素がある。
従って、本実施形態の光ビーコン4は、再開条件2のみを単独で採用することはできない。すなわち、再開条件2は、再開条件1及び3の少なくとも1つとともに採用すべき再開条件である。
The light emission restart 2 based on the restart condition 2 has an exception handling element that another low-speed frame UL1 is received while the light emission is stopped.
Therefore, the optical beacon 4 of the present embodiment cannot adopt the restart condition 2 alone. That is, the restart condition 2 is a restart condition that should be adopted together with at least one of the restart conditions 1 and 3.

本実施形態の光ビーコン4において、発光再開1〜3は、条件成立時点の次の下りフレームDL2の先頭を待たずに、条件成立に応じて即座に実行することにしてもよい。もっとも、再開条件1〜3の成立時点からダウンリンク光DOの発光が実際に再開されるまでには、ビーコン制御機7での情報処理などに伴う処理遅延が存在する。
また、発光再開1〜3は、条件成立時点の後の下りフレームDL2の区切りで行えばよく、例えば、条件成立時点から見て最初の下りフレームDL2と2番目の下りフレームDL2の区切りで行ってもよい。
In the optical beacon 4 of the present embodiment, the light emission restarts 1 to 3 may be executed immediately according to the condition satisfaction without waiting for the head of the next downlink frame DL2 at the time when the condition is satisfied. However, there is a processing delay due to information processing in the beacon controller 7 from the time when the restart conditions 1 to 3 are satisfied until the light emission of the downlink light DO is actually restarted.
Further, the light emission restarts 1 to 3 may be performed at the delimiter of the downlink frame DL2 after the condition is satisfied. For example, the light emission restart is performed at the delimiter of the first downlink frame DL2 and the second downlink frame DL2 when the condition is satisfied. May be good.

〔ダウンリンク光の停止条件の変形例〕
光ビーコン4が中央装置3などから受信する情報の1つに、「プローブ管理情報」がある。光ビーコン4は、プローブ管理情報を中央装置3から受信することにより、ビーコン識別フラグのフラグ値を「01」(256kbit/s対応の高度化光ビーコン)にし、新光ビーコンとして振る舞う。
[Modification of downlink light stop condition]
One of the information received by the optical beacon 4 from the central device 3 and the like is "probe management information". By receiving the probe management information from the central device 3, the optical beacon 4 sets the flag value of the beacon identification flag to "01" (advanced optical beacon corresponding to 256 kbit / s) and behaves as a new optical beacon.

車載機2は、光ビーコン4からの指示によらずプローブ情報を収集するが、ビーコン識別フラグの値が「01」である光ビーコン4(高度化光ビーコン)との路車間通信において、当該光ビーコン4に対してプローブ情報をアップリンク送信する。
このように、光ビーコン4は、プローブ管理情報を中央装置3などから受信することにより高度化光ビーコンとして振る舞い、車載機2からプローブ情報を収集可能となる。
The on-board unit 2 collects probe information regardless of the instruction from the optical beacon 4, but in the road-to-vehicle communication with the optical beacon 4 (advanced optical beacon) in which the value of the beacon identification flag is "01", the light concerned. Uplink transmission of probe information to Beacon 4 is performed.
In this way, the optical beacon 4 behaves as an advanced optical beacon by receiving the probe management information from the central device 3 and the like, and the probe information can be collected from the in-vehicle device 2.

一方、光ビーコン4は、中央装置3などから「プローブ管理情報」を未受信である場合には、低速フレームUL1に含まれる車載機種別コードによらず、ビーコン識別フラグのフラグ値を「00」(従来の64kbit/s対応の光ビーコン)にし、旧光ビーコンとして振る舞う。
従って、プローブ管理情報が未受信の光ビーコン4の場合には、通信相手が256bit/s対応の車載機2であっても、高速フレームUL2を受信できない。
On the other hand, when the "probe management information" has not been received from the central device 3 or the like, the optical beacon 4 sets the flag value of the beacon identification flag to "00" regardless of the vehicle-mounted model code included in the low-speed frame UL1. (Conventional 64 kbit / s compatible optical beacon) and behaves as an old optical beacon.
Therefore, in the case of the optical beacon 4 for which the probe management information has not been received, the high-speed frame UL2 cannot be received even if the communication partner is the on-board unit 2 compatible with 256 bits / s.

このため、ダウンリンク光DOを停止する前提条件(必要条件)には、高度化車載機を示す識別情報(車載機種別の値=「6」(全二重対応の新車載機を示す「E」でもよい。))を含む低速フレームUL1を光ビーコン4が受信したことに加えて、光ビーコン4がプローブ管理情報を受信済みであることを含むことが好ましい。 Therefore, the precondition (necessary condition) for stopping the downlink optical DO is the identification information indicating the advanced in-vehicle device (value for each in-vehicle device = "6" ("E" indicating the new in-vehicle device compatible with full duplex. It is preferable that the optical beacon 4 has already received the probe management information in addition to the reception of the low-speed frame UL1 including)).

すなわち、プローブ管理情報を未受信の場合は旧光ビーコンとして振る舞う光ビーコン4については、ダウンリンク光DOを停止する前提条件は、プローブ管理情報を受信済みであり、かつ、256bit/s対応の車載機2からの低速フレームUL1を受信したこと、と定義することが好ましい。 That is, for the optical beacon 4, which behaves as an old optical beacon when the probe management information has not been received, the prerequisite for stopping the downlink optical DO is that the probe management information has been received and the vehicle is compatible with 256 bits / s. It is preferable to define that the low-speed frame UL1 from the machine 2 has been received.

〔ダウンリンク光の再開条件の変形例〕
光ビーコン4は、発光再開のための再開条件として、上述の再開条件1〜3の他に、発光停止中の車線において、高速フレームUL2の最終フレームを受信したこと(以下、「再開条件4」という。)を採用してもよい。
[Modified example of downlink light restart condition]
In addition to the above-mentioned restart conditions 1 to 3, the optical beacon 4 has received the final frame of the high-speed frame UL2 in the lane in which the light emission is stopped (hereinafter, "restart condition 4"). ) May be adopted.

上記の再開条件4を含む本実施形態の再開条件1〜4のうち、高速フレームUL2の受信に関連する再開条件には、次の再開条件1及び4が含まれる。
再開条件1:発光停止中の車線において、高速フレームUL2を最初に受信したフレーム番号に応じた所定の遅延時間D2が経過したこと。
再開条件4:発光停止中の車線において、高速フレームUL2の最終フレームを受信したこと。
Among the restart conditions 1 to 4 of the present embodiment including the restart condition 4, the restart conditions related to the reception of the high-speed frame UL2 include the following restart conditions 1 and 4.
Resume condition 1: In the lane in which the light emission is stopped, a predetermined delay time D2 corresponding to the frame number in which the high-speed frame UL2 is first received has elapsed.
Resume condition 4: The final frame of the high-speed frame UL2 has been received in the lane in which the light emission is stopped.

ここで、ダウンリンク光DOの発光停止及び再開を車線R1〜R4ごとに実行する場合(第1処理)を想定すると、再開条件1及び4については、直前の低速フレームUL1に含まれる車両IDとの一致を確認してから、発光再開に遷移することが好ましい。
すなわち、再開条件1及び4を適用する高速フレームUL2は、直前に受信した低速フレームUL1の車両IDの識別値を含むものに限定することが好ましい。その理由は、次の通りである。
Here, assuming that the light emission of the downlink light DO is stopped and restarted for each lane R1 to R4 (first process), the restart conditions 1 and 4 are the vehicle ID included in the immediately preceding low-speed frame UL1. It is preferable to confirm the coincidence of the above and then transition to the restart of light emission.
That is, it is preferable that the high-speed frame UL2 to which the restart conditions 1 and 4 are applied is limited to the one including the identification value of the vehicle ID of the low-speed frame UL1 received immediately before. The reason is as follows.

例えば、車線R1を走行する車両20(ID値=x1)が送信した低速フレームUL1の受信から遅延時間D1が経過したことにより、車線R1の発光停止を実行中である場合を想定する(停止条件1及び発光停止1)。
この場合、隣接する車線R2を走行する別の車両20(ID値=x2)が送信した高速フレームUL2の受信により、車線R1のダウンリンク光DOの発光を再開すると、車線R1の車両20の高速フレームUL2が受信不能になる可能性が増大するからである。
For example, it is assumed that the light emission stop of the lane R1 is being executed because the delay time D1 has elapsed from the reception of the low-speed frame UL1 transmitted by the vehicle 20 (ID value = x1) traveling in the lane R1 (stop condition). 1 and stop emitting light 1).
In this case, when the downlink light DO of the lane R1 is restarted by receiving the high-speed frame UL2 transmitted by another vehicle 20 (ID value = x2) traveling in the adjacent lane R2, the high speed of the vehicle 20 in the lane R1 is resumed. This is because the possibility that the frame UL2 cannot be received increases.

〔光ビーコンの内部構成〕
図8は、発光制御処理を車線R1〜R4ごとに実行可能な光ビーコン4の内部構成の一例を示すブロック図である。
図8に示すように、光ビーコン4のビーコン制御機7は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)よりなる制御部31を有する制御基板32と、ダウンリンク信号(電気信号)の伝送路である信号線33を取り纏める端子台基板34とを備える。制御部31は、FPGAの代わりに通信ICなどで構成してもよい。
[Internal configuration of optical beacon]
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the optical beacon 4 in which the light emission control process can be executed for each of the lanes R1 to R4.
As shown in FIG. 8, the beacon controller 7 of the optical beacon 4 has a control board 32 having a control unit 31 composed of an FPGA (Field-Programmable Gate Array) and a signal which is a transmission path of a downlink signal (electric signal). A terminal block board 34 for organizing the wire 33 is provided. The control unit 31 may be configured by a communication IC or the like instead of the FPGA.

車線R1〜R4に対応するビーコンヘッド8の内部には、通信用発光ユニット13と感知用発光ユニット15がそれぞれ収容されている。
制御部31は、ダウンリンク信号を送出する複数(図例では4つ)の出力ポートを備え、各出力ポートに信号線33が接続されている。それらの信号線33は、それぞれビーコンヘッド8の通信用発光ユニット13に接続されている。
A communication light emitting unit 13 and a sensing light emitting unit 15 are housed inside the beacon head 8 corresponding to the lanes R1 to R4, respectively.
The control unit 31 includes a plurality of (four in the example) output ports that transmit downlink signals, and a signal line 33 is connected to each output port. Each of the signal lines 33 is connected to the communication light emitting unit 13 of the beacon head 8.

すなわち、車線R1用のダウンリンク信号1を送出する出力ポートは、信号線33によって車線R1のビーコンヘッド8の通信用発光ユニット13に接続されている。
同様に、車線R2〜R4用のダウンリンク信号2〜4を送出する出力ポートは、信号線33によって車線R2〜R4のビーコンヘッド8の通信用発光ユニット13にそれぞれ接続されている。
That is, the output port for transmitting the downlink signal 1 for the lane R1 is connected to the communication light emitting unit 13 of the beacon head 8 in the lane R1 by the signal line 33.
Similarly, the output ports that transmit the downlink signals 2 to 4 for lanes R2 to R4 are connected to the communication light emitting unit 13 of the beacon head 8 of lanes R2 to R4 by the signal line 33, respectively.

制御部31は、ダウンリンク信号1〜4を同期させる同期処理を実行可能であるとともに、発光制御処理については車線R1〜R4ごとに実行可能となるようにプログラミングされている。
例えば、制御部31は、車線R1における低速フレームUL1の受信などよる発光停止及び発光再開については、車線R1に対応するダウンリンク信号1の送信停止及び送信再開によって実行する。
The control unit 31 is programmed so that the synchronization process for synchronizing the downlink signals 1 to 4 can be executed, and the light emission control process can be executed for each of the lanes R1 to R4.
For example, the control unit 31 executes the light emission stop and the light emission restart due to the reception of the low-speed frame UL1 in the lane R1 by the transmission stop and the transmission restart of the downlink signal 1 corresponding to the lane R1.

このように、車線R1〜R4に対応するダウンリンク信号1〜4を独立して出力する出力ポートを備えており、発光制御処理を車線R1〜R4ごとに実行可能な制御部31を採用すれば、車線R1〜R4ごとに発光制御処理を実行可能な光ビーコン4を製作することができる。 In this way, if an output port for independently outputting downlink signals 1 to 4 corresponding to lanes R1 to R4 is provided and a control unit 31 capable of executing light emission control processing for each lane R1 to R4 is adopted. , It is possible to manufacture an optical beacon 4 capable of executing light emission control processing for each of the lanes R1 to R4.

図8に示すように、信号線33はビーコンヘッド8の内部で分岐しており、信号線33から分岐する破線で示す分岐線35は感知用発光ユニット15に接続されている。
従って、図8の光ビーコン4は、車両感知のための入射光IOをダウンリンク光DOと同期させるタイプの光ビーコンである。従って、ダウンリンク光DOと非同期の入射光IOを独自に生成する感知用発光ユニット15を採用する場合には、分岐線35は不要である。この点は、後述する図9及び図10の光ビーコン4においても同様である。
As shown in FIG. 8, the signal line 33 is branched inside the beacon head 8, and the branch line 35 indicated by the broken line branching from the signal line 33 is connected to the sensing light emitting unit 15.
Therefore, the optical beacon 4 of FIG. 8 is a type of optical beacon that synchronizes the incident light IO for vehicle detection with the downlink light DO. Therefore, when the sensing light emitting unit 15 that independently generates the incident light IO asynchronous with the downlink light DO is adopted, the branch line 35 is unnecessary. This point is the same in the optical beacon 4 of FIGS. 9 and 10 described later.

図9は、発光制御処理を車線R1〜R4ごとに実行可能な光ビーコン4の内部構成の別例を示すブロック図である。
図9の光ビーコン4では、制御部31は、ダウンリンク信号の出力ポートを1つだけ有する。出力ポートに接続されたダウンリンク信号の信号線33は、端子台基板34において複数に分岐し、各々の分岐線が各車線R1〜R4の通信用発光ユニット13にそれぞれ接続されている。
FIG. 9 is a block diagram showing another example of the internal configuration of the optical beacon 4 in which the light emission control process can be executed for each of the lanes R1 to R4.
In the optical beacon 4 of FIG. 9, the control unit 31 has only one downlink signal output port. The downlink signal signal line 33 connected to the output port is branched into a plurality of branches on the terminal block board 34, and each branch line is connected to the communication light emitting unit 13 of each lane R1 to R4.

従って、制御部31が出力するダウンリンク信号は、端子台基板34の内部で分岐して各車線R1〜R4の通信用発光ユニット13にそれぞれ伝送される。
各車線R1〜R4のビーコンヘッド8には、信号線33による信号伝送をオンオフするスイッチング素子36が設けられている。
制御部31は、発光制御信号1〜4を送出する複数(図例では4つ)の出力ポートを備え、各出力ポートにゲート電圧の制御線37が接続されている。それらの制御線37は、それぞれビーコンヘッド8のスイッチング素子36に接続されている。
Therefore, the downlink signal output by the control unit 31 branches inside the terminal block board 34 and is transmitted to the communication light emitting units 13 of the lanes R1 to R4, respectively.
Beacon heads 8 in each of the lanes R1 to R4 are provided with a switching element 36 for turning on / off signal transmission by the signal line 33.
The control unit 31 includes a plurality of (four in the example) output ports for transmitting light emission control signals 1 to 4, and a gate voltage control line 37 is connected to each output port. The control lines 37 are connected to the switching element 36 of the beacon head 8, respectively.

すなわち、車線R1用の発光制御信号1を送出する出力ポートは、制御線37によって車線R1のビーコンヘッド8のスイッチング素子36に接続されている。
同様に、車線R2〜R4用の発光制御信号2〜4を送出する出力ポートは、制御線37によって車線R2〜R4のビーコンヘッド8のスイッチング素子36にそれぞれ接続されている。
That is, the output port for transmitting the light emission control signal 1 for the lane R1 is connected to the switching element 36 of the beacon head 8 in the lane R1 by the control line 37.
Similarly, the output ports for transmitting the light emission control signals 2 to 4 for the lanes R2 to R4 are connected to the switching element 36 of the beacon head 8 of the lanes R2 to R4 by the control line 37, respectively.

制御部31は、各車線R1〜R4について共通のダウンリンク信号を各ビーコンヘッドに送出するとともに、所定の停止条件及び再開条件が発生した車線R1〜R4についてのみ、発光制御信号1〜4を生成するようにプログラミングされている。
例えば、制御部31は、車線R1における低速フレームUL1の受信などによる発光停止及び発光再開については、発光制御信号1により車線R1のスイッチング素子のゲート電圧を制御することによって実行する。
The control unit 31 sends a common downlink signal for each lane R1 to R4 to each beacon head, and generates light emission control signals 1 to 4 only for lanes R1 to R4 in which predetermined stop conditions and restart conditions occur. It is programmed to do.
For example, the control unit 31 executes the light emission stop and the light emission restart due to the reception of the low-speed frame UL1 in the lane R1 by controlling the gate voltage of the switching element in the lane R1 by the light emission control signal 1.

このように、車線R1〜R4に共通するダウンリンク信号を出力する制御部31を採用する光ビーコン4の場合には、ダウンリンク信号の伝送を車線R1〜R4ごとにオンオフするスイッチング素子36及び制御線37を設けることにより、車線R1〜R4ごとに発光制御処理を実行可能な光ビーコン4を製作することができる。 As described above, in the case of the optical beacon 4 that employs the control unit 31 that outputs the downlink signal common to the lanes R1 to R4, the switching element 36 and the control that turn on / off the transmission of the downlink signal for each lane R1 to R4. By providing the line 37, it is possible to manufacture an optical beacon 4 capable of executing light emission control processing for each of the lanes R1 to R4.

図10は、発光制御処理を車線R1〜R4ごとに実行可能な光ビーコン4の内部構成の別例を示すブロック図である。
図10の光ビーコン4は、図9の光ビーコン4と同様に、制御部31がダウンリンク信号の出力ポートを1つだけ有しており、端子台基板34で分岐する信号線33により、同じダウンリンク信号が各車線R1〜R4のビーコンヘッド8にそれぞれ伝送される。
FIG. 10 is a block diagram showing another example of the internal configuration of the optical beacon 4 in which the light emission control process can be executed for each of the lanes R1 to R4.
Similar to the optical beacon 4 of FIG. 9, the optical beacon 4 of FIG. 10 has a control unit 31 having only one downlink signal output port, and is the same due to the signal line 33 branched by the terminal block board 34. The downlink signal is transmitted to the beacon heads 8 of each lane R1 to R4, respectively.

図10の光ビーコン4が、図9の光ビーコン4と異なる点は、ダウンリンク信号の伝送を車線R1〜R4ごとにオンオフするスイッチング素子36を、ビーコンヘッド8ではなく、ビーコン制御機7の端子台基板34に収容した点にある。なお、その他の構成及び作用は、図9の光ビーコン4の場合と同様である。 The difference between the optical beacon 4 of FIG. 10 and the optical beacon 4 of FIG. 9 is that the switching element 36 that turns the transmission of the downlink signal on and off for each lane R1 to R4 is not the beacon head 8 but the terminal of the beacon controller 7. It is at the point where it is housed in the base substrate 34. The other configurations and operations are the same as in the case of the optical beacon 4 of FIG.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的ではないと考えられるべきである。本発明の権利範囲は、上述の実施形態の内容ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as exemplary in all respects and not restrictive. The scope of rights of the present invention is indicated by the scope of claims rather than the contents of the above-described embodiment, and is intended to include meaning equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope thereof.

1 交通管制システム
2 車載機
3 中央装置
4 光ビーコン
5 通信回線
6 通信部
7 ビーコン制御機(通信制御部、発光制御部)
8 ビーコンヘッド
9 筐体
11 送受信ユニット
12 センサユニット
13 通信用の発光ユニット(光送信部)
14 通信用の受光ユニット(光受信部)
15 感知用の発光ユニット
16 感知用の受光ユニット
17 支柱
18 架設バー
20 車両
21 車載制御機
22 車載ヘッド
23 光送信部
24 光受信部
31 制御部
32 制御基板
33 信号線
34 端子台基板
35 分岐線
36 スイッチング素子
37 制御線
R 道路
R1〜R4 車線
1 Traffic control system 2 On-board unit 3 Central device 4 Optical beacon 5 Communication line 6 Communication unit 7 Beacon controller (communication control unit, light emission control unit)
8 Beacon head 9 Housing 11 Transmission / reception unit 12 Sensor unit 13 Light emitting unit for communication (optical transmitter)
14 Light receiving unit for communication (optical receiver)
15 Light emitting unit for sensing 16 Light receiving unit for sensing 17 Strut 18 Elevating bar 20 Vehicle 21 In-vehicle controller 22 In-vehicle head 23 Optical transmitter 24 Optical receiver 31 Control unit 32 Control board 33 Signal line 34 Terminal block board 35 Branch line 36 Switching element 37 Control line R Road R1 to R4 Lane

Claims (1)

通信用発光ユニットをそれぞれ有する複数の光ビーコンヘッドと、前記複数の光ビーコンヘッドに対する光ビーコン制御機とを備える光ビーコンであって、
前記光ビーコン制御機は、
前記通信用発光ユニットの発光制御をするための複数のスイッチング素子と、制御基板を備え、
前記制御基板は、
複数の第1出力ポートと、第2出力ポートと、を有し、
前記複数の第1出力ポートは、
個別の信号線により各スイッチング素子とそれぞれ接続され、前記複数のビーコンヘッドに対する発光制御処理を当該ビーコンヘッドごとに実行するための各スイッチング素子への制御信号をそれぞれ出力するためのポートであり、
前記第2出力ポートは、
分岐した信号線により複数の前記スイッチング素子と接続され、前記複数の光ビーコンヘッドの前記通信用発光ユニットを発光させる信号を出力するためのポートである
光ビーコン。
An optical beacon including a plurality of optical beacon heads each having a light emitting unit for communication and an optical beacon controller for the plurality of optical beacon heads.
The optical beacon controller
A plurality of switching elements for controlling the light emission of the communication light emitting unit and a control board are provided.
The control board
It has a plurality of first output ports and a second output port.
The plurality of first output ports are
It is a port that is connected to each switching element by an individual signal line and outputs a control signal to each switching element for executing light emission control processing for each of the plurality of beacon heads.
The second output port is
An optical beacon that is connected to a plurality of the switching elements by a branched signal line and is a port for outputting a signal that causes the communication light emitting unit of the plurality of optical beacon heads to emit light.
JP2017215878A 2017-11-08 2017-11-08 Optical beacon Active JP6962516B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017215878A JP6962516B2 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Optical beacon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017215878A JP6962516B2 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Optical beacon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019087920A JP2019087920A (en) 2019-06-06
JP6962516B2 true JP6962516B2 (en) 2021-11-05

Family

ID=66764340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017215878A Active JP6962516B2 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Optical beacon

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6962516B2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06112903A (en) * 1992-09-25 1994-04-22 Koito Ind Ltd Optical space transmission system
JPH087193A (en) * 1994-06-20 1996-01-12 Toshiba Corp Information transmitter and information receiver by use of signal device
JP3391204B2 (en) * 1997-01-31 2003-03-31 三菱電機株式会社 Traffic light and in-vehicle communication device
JP4356751B2 (en) * 2007-02-02 2009-11-04 トヨタ自動車株式会社 Communication device
JP6414508B2 (en) * 2015-05-12 2018-10-31 株式会社オートネットワーク技術研究所 In-vehicle machine
JP2017092891A (en) * 2015-11-17 2017-05-25 住友電工システムソリューション株式会社 Optical beacon

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019087920A (en) 2019-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6217802B2 (en) In-vehicle machine
JP2016181295A5 (en)
JP6725111B2 (en) Light beacon
JP6962516B2 (en) Optical beacon
RU2007116977A (en) FAST METHOD OF PROTECTING OPTICAL DATA TRANSMISSION NETWORK
JP2018055547A (en) Optical beacon and on-vehicle device
JP2021170356A (en) Communication data processing system
JP2017092891A (en) Optical beacon
JP6007661B2 (en) In-vehicle machine
JP2017055375A (en) Optical beacon
JP4985196B2 (en) Light beacon
JP2009271615A (en) Road-vehicle communication system and method, and on-vehicle machine used for it
JP2016225992A5 (en)
JP2018013903A (en) Road-vehicle communication system, optical beacon and onboard device
JP2008090603A (en) Road-vehicle communication system and method, optical beacon for use therein, on-vehicle device, and vehicle
JP2019133423A (en) Optical beacon
JP2001204109A (en) Automatic train stopping device
JP2018129095A (en) Optical beacon and on-vehicle machine
JP2013125538A (en) Optical beacon and vehicle mounted device
JP6447913B2 (en) Light beacon
JP5454551B2 (en) Traffic signal information providing system and information providing apparatus
JP4985197B2 (en) Light beacon
JP5950344B2 (en) Light beacon
JP6358653B2 (en) Light beacon
JP6361961B2 (en) Optical beacon and in-vehicle device

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20200622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210608

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210727

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210928

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6962516

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150