(57)【要約】【課題】  新旧の光ビーコンと適切に通信できる、アップリンク方向でマルチレート対応の新車載機を提供する。【解決手段】  本発明は、道路に設置された光ビーコン４と光信号による無線通信を行う車載機２に関する。この車載機２は、高低２種類の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部２３と、所定の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部２４と、光ビーコン４に優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームＵ１である優先フレームを、光送信部２３に送信させる上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７に複数含ませる通信制御部（車載制御機）２１とを備える。【選択図】      図９
2014013531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に設置された光ビーコンと光信号による無線通信を行う車載機であって、
高低２種類の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、
所定の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、
前記光ビーコンに優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームである優先フレームを、前記光送信部に送信させる上りフレーム群に複数含ませる通信制御部と、
を備えていることを特徴とする車載機。
【請求項２】
前記優先情報には、下記の第１の情報のみ、下記の第１の情報及び第２又は第３の情報、或いは、下記の第１〜第３のすべての情報が含まれる請求項１に記載の車載機。
第１の情報：新旧の光ビーコンによるダウンリンク切り替えの契機となるトリガー情報
第２の情報：ダウンリンク切り替え後の提供情報の種類を新旧の光ビーコンが決定するのに用いるサブシステムキー情報
第３の情報：車載機の新旧を示すタイプ情報
【請求項３】
前記通信制御部は、前記上りフレーム群における前記優先フレーム以外の上りフレームを、前記第１の情報を格納しない非優先フレームとする請求項２に記載の車載機。
【請求項４】
前記通信制御部は、前記優先フレームを低速で前記光送信部にアップリンク送信させ、それ以外の上りフレームを高速で前記光送信部にアップリンク送信させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載機。
【請求項５】
請求項１に記載の車載機と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムであって、
前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち最後の上りフレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする路車間通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の車載機と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムであって、
前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち所定の上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする路車間通信システム。
【請求項７】
請求項２に記載の車載機と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムであって、
前記光ビーコンは、前記優先フレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする路車間通信システム。
【請求項８】
前記光ビーコンは、所定時間内に送信元が同じ前記優先フレームを受信した場合は、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行わない請求項５に記載の路車間通信システム。
【請求項９】
前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち最後の上りフレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行う請求項７又は８に記載の路車間通信システム。
【請求項１０】
前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち所定の前記上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行う請求項７又は８に記載の路車間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビーコンと光信号による無線通信を行う車載機に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
逆に、光ビーコンからは、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報及び車線通知情報等を含むダウンリンク情報が車載機に送信されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
このため、光ビーコンは、車載機との間で光信号を送受するビーコンヘッド（投受光器）を備え、投受光器には、ビーコン制御機から入力された送信信号を発光ダイオードに入力してダウンリンク光を送出する光送信部と、フォトダイオードが受光した光信号を電気信号に変換してビーコン制御機に出力する光受信部が搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１９９３年から現在までの間に、約５４０００ヘッドの光ビーコンが全国各地の道路に配備されているが、かかる既設の光ビーコンを用いた従来の光通信システムよりも、通信容量を拡大してシステムを高度化することが検討されている。
通信容量を拡大する方策としては、アップリンク及びダウンリンクそれぞれについての伝送速度の高速化、通信領域の拡張あるいは通信プロトコルの変更などの方策がある。このうち、アップリンク速度を現状（６４ｋｂｐｓ）よりも高速化すれば、通信領域をさほど広げなくても、大容量のプローブデータを車載機から収集でき、交通信号制御の高度化に役立てることができる。
【０００６】
このように、アップリンク速度の高速化を実現するためには、高速アップリンク受信に対応する光ビーコン（以下、「新光ビーコン」ともいう。）と、高速アップリンク送信に対応する車載機（以下、「新車載機」ともいう。）を新たに導入する必要がある。
しかし、新光ビーコンや新車載機を導入するとしても、これらの新型の機器が、低速アップリンク通信しかできない従来の機器と互換性がなければ、既存の路車間通信システムと整合しなくなるため、アップリンク速度の高速化が阻害される。
【０００７】
例えば、新車載機が、新光ビーコンのための高速な光信号を送信できるが、低速アップリンク受信のみを行う光ビーコン（以下、「旧光ビーコン」ともいう。）のための低速な光信号を送信できない場合には、旧光ビーコンにアップリンク情報を提供できない。
また、この場合、旧光ビーコンが新車載機を検出できないので、新車載機のアップリンク送信をトリガーとしたダウンリンク切り替えを行えず、新車載機を搭載した車両向けの情報を提供することもできない。このため、新車載機を新たに搭載するインセンティブが減殺し、アップリンク速度の高速化が進展しない。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、新旧の光ビーコンと適切に通信できる、アップリンク方向でマルチレート対応の新車載機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）  本発明の車載機は、道路に設置された光ビーコンと光信号による無線通信を行う車載機であって、高低２種類の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、所定の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、前記光ビーコンに優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームである優先フレームを、前記光送信部に送信させる上りフレーム群に複数含ませる通信制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車載機によれば、通信制御部が、光ビーコンに優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームである優先フレームを上りフレーム群に含ませるので、通信相手の光ビーコンが新旧いずれのタイプであっても、当該光ビーコンが優先フレームを受信することができる。
このため、光ビーコンの新旧タイプに関係なく、優先情報の取得を契機とする所定の処理（例えば、ダウンリンク切り替え）を光ビーコンに実行させることができる。
【００１１】
また、本発明の車載機によれば、通信制御部が優先フレームを上りフレーム群に複数含ませるので、当該優先フレームを上りフレーム群に１つだけ含ませる場合に比べて、優先フレームをより確実に光ビーコンに送ることができる。
このため、光ビーコンの新旧タイプに関係なく必要な、優先情報の取得を契機とする所定の処理（例えば、ダウンリンク切り替え）を、光ビーコンに確実に実行させることができ、新旧の光ビーコンと適切に通信することができる。
【００１２】
（２）  本発明の車載機において、より具体的には、前記優先情報には、下記の第１の情報のみ、下記の第１の情報及び第２又は第３の情報、或いは、下記の第１〜第３のすべての情報が含まれることが好ましい。
第１の情報：新旧の光ビーコンによるダウンリンク切り替えの契機となるトリガー情報
第２の情報：ダウンリンク切り替え後の提供情報の種類を新旧の光ビーコンが決定するのに用いるサブシステムキー情報
第３の情報：車載機の新旧を示すタイプ情報  
【００１３】
上記第１の情報を優先情報に必ず含める理由は、当該第１の情報を光ビーコンに提供しないと、光ビーコンがダウンリンク切り替えを行わず、その切り替え後にダウンリンク送信される予定の提供情報を本発明の車載機が取得できなくなるからである。
上記第２の情報を優先情報に含めるべき理由は、当該第２の情報を光ビーコンに通知しないと、光ビーコンがダウンリンク切り替え後の提供情報の種類を決定できず、所望の種類以外の提供情報しか本発明の車載機が取得できなくなるからである。
【００１４】
上記第３の情報を優先情報に含めるべき理由は、当該第３の情報を光ビーコンに通知すれば、新光ビーコンが車載機の新旧タイプに応じて提供情報の内容を変更する運用を採用することで、車載機の新旧タイプに応じた適切な情報提供が可能になるからである。
【００１５】
（３）  本発明の車載機において、前記通信制御部は、前記上りフレーム群における前記優先フレーム以外の上りフレームを、前記第１の情報を格納しない非優先フレームとすることが好ましい。
その理由は、１つの光ビーコンにアップリンク送信できる通信時間は限られていることから、上りフレーム群に含める上りフレームの数にも限界があるので、優先フレーム以外は非優先フレームとし、本発明の車載機がアップリンクするデータ内容の自由度を確保しておくべきだからである。
【００１６】
（４）  また、本発明の車載機において、前記通信制御部は、前記優先フレームを低速で前記光送信部にアップリンク送信させ、それ以外の上りフレームを高速で前記光送信部にアップリンク送信させることが好ましい。
この場合、通信相手が新光ビーコンである場合には、新光ビーコンが優先フレーム以外の上りフレームを高速で受信できるので、アップリンク方向の通信の高速化を達成することができる。
【００１７】
（５）  ところで、現在運用されている車載機の殆どは、１つのヘッド内に光送信部と光受信部を収納した構造になっており、自機の光送信部の送出光がヘッド内部やフロントガラスなどに反射して光受信部に回り込んで通信不能になるのを避けるため、送信と受信を交互に行う半二重通信方式を採用している。
【００１８】
従って、例えば、複数の優先フレームを含む上りフレーム群を車載機が連続して送信すると、車両ＩＤの取得を知らせるために光ビーコンが送信した下りフレーム（以下、「折り返しフレーム」ともいう。）が、最後の優先フレームの後に続く上りフレーム（以下、「後続フレーム」ともいう。）の送信期間中に車載機に到達し、光ビーコンが車両ＩＤを認識済みであることを車載機が察知しないまま、アップリンク領域において上りフレーム群の送信（再送信）を車載機が継続する可能性がある。
【００１９】
また、アップリンク送信する後続フレームのフレーム数が多いほど、車載機が、折り返しフレームに気付かないままアップリンク領域において上りフレームの送信（再送）を継続する可能性が高い。
従って、より多くのデータを新光ビーコンにアップリンクしようとする車載機ほど、下りフレームの受信機会を大幅に喪失したり、下りフレームを受信できずに通信領域を通過したりするという、不合理な結果になるおそれがある。
【００２０】
本発明の路車間通信システムは、かかる課題に対応するものであり、前記（１）〜（４）に記載の本発明の車載機と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムであって、前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち最後の上りフレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする。
【００２１】
この場合、光ビーコンが、最後の上りフレームの受信を条件として折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うので、車載機が、その折り返しフレームを後続フレームの送信完了後に受信することができる。
従って、光ビーコンが車両の識別情報を認識済みであることを、上りフレーム群の送信後に車載機が察知でき、上りフレーム群の送信（再送）を車載機が無駄に継続することによる、下りフレームの受信機会の喪失を未然に防止することができる。
【００２２】
（６）  本発明の別の路車間通信システムは、同様の課題に対応するものであり、前記（１）〜（４）に記載の本発明の車載機と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムにおいて、前記光ビーコンは、前記上りフレーム群のうち所定の上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする。
【００２３】
この場合、光ビーコンが、所定の上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うので、車載機が、その折り返しフレームを上りフレーム群の送信完了後に受信することができる。
従って、光ビーコンが車両の識別情報を認識済みであることを、上りフレーム群の送信後に車載機が察知でき、上りフレーム群の送信（再送）を車載機が無駄に継続することによる、下りフレームの受信機会の喪失を未然に防止することができる。
【００２４】
（７）  本発明の更に別の路車間通信システムは、前記（２）に記載の本発明の車載機（優先情報に「第１の情報」を含める車載機）と、前記光ビーコンとを備えた路車間通信システムであって、前記光ビーコンは、前記優先フレームの受信を条件として、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行うことを特徴とする。
【００２５】
この場合でも、最後の優先フレームの後の後続フレームの数を車載機側において少なめに設定しておけば、上りフレーム群を送信する場合でも、光ビーコンが車両の識別情報を認識済みであることを、上りフレーム群の送信後に車載機が察知できる。
【００２６】
（８）  一方、光ビーコンが、優先フレームの受信を条件として、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行う実装の場合、上りフレーム群に含まれる優先フレームの数や時間間隔によっては、光ビーコンが比較的短い時間間隔でダウンリンク切り替えを繰り返し、光ビーコン側の通信制御の処理負荷が過大となる虞がある。
そこで、前記光ビーコンは、所定時間内に送信元が同じ前記優先フレームを受信した場合は、上りフレームに含まれる車両の識別情報を格納した下りフレームの連送とダウンリンク切り替えとを行わないことが好ましい。
【００２７】
（９）  なお、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行うための条件を、同じ光ビーコンに重複して採用することにしてもよい。
すなわち、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えの条件を優先フレームの受信とする前記光ビーコンが、更に、前記上りフレーム群のうち最後の上りフレームの受信を条件して、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行うことにしてもよい。
【００２８】
このようにすれば、ダウンリンク切り替え等を行う条件を重複させれば、種々の送信処理を行う新車載機が混在する運用初期の段階でも、その送信処理の如何に関わらず、新車載機がループバックを検出し易くなる。
【００２９】
（１０）  また、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えの条件を優先フレームの受信とする前記光ビーコンが、更に、前記上りフレーム群のうち所定の前記上りフレームの受信から所定時間が経過した後に、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行うことにしてもよい。なお、この場合も、上記（９）の場合と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００３０】
以上の通り、本発明によれば、新旧の光ビーコンと適切に通信できる、アップリンク方向でマルチレート対応の新車載機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】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】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。
【図３】光ビーコンの通信領域を示す側面図である。
【図４】従来の通信手順を示すシーケンス図である。
【図５】新旧の光ビーコンと車載機の混在状態を示す図である。
【図６】新光ビーコンの上位互換制御を示すフローチャートである。
【図７】アップリンク情報のフレーム構成図である。
【図８】ダウンリンク情報のフレーム構成図である。
【図９】第１実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
【図１０】第２実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
【図１１】第３実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
【図１２】第４実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の路車間通信システムは、インフラ側の交通管制システム１と、道路Ｒを走行する車両２０に搭載された車載機２とを備えている。
【００３３】
交通管制システム１は、交通管制室等に設けられた中央装置３と、道路Ｒの各所に多数設置された光ビーコン（光学式車両感知器）４とを備え、光ビーコン４は、近赤外線を通信媒体とした光通信によって車載機２との間で無線通信を行うことができる。
光ビーコン４は、ビーコン制御機７と、このビーコン制御機７のセンサ用インタフェースに接続された複数（図１では４つ）のビーコンヘッド（投受光器ともいう。）８とを有している。
【００３４】
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。
【００３５】
本実施形態の光ビーコン４は、全二重通信方式を採用している。すなわち、後述のビーコン制御機７は、光送信部１０に対するダウンリンク方向の送信制御と、光受信部１１に対するアップリンク方向の受信制御とを同時に行うことができる。
これに対して、本実施形態の車載機２は、半二重通信方式を採用している。すなわち、後述の車載制御機２１は、光送信部２３に対するアップリンク方向の送信制御と、光受信部２４に対するダウンリンク方向の受信制御とを同時には行わない。
【００３６】
なお、光送信部２３に対するアップリンク方向の送信制御と、光受信部２４に対するダウンリンク方向の受信制御は同時に行われていても良いが、実態として、どちらかのみしか機能しないように構成されているものとする。すなわち、アップリンクの送信中にはダウンリンクを受信することが困難な構成である。
【００３７】
〔光ビーコンの構成〕
光ビーコン４のビーコンヘッド８は、電気光変換が可能な光送信部１０と、光電気変換が可能な光受信部１１とを筐体の内部に有している。
このうち、光送信部１０は、近赤外線よりなるダウンリンク光（ダウンリンク方向の光信号）をダウンリンク領域ＤＡ（図３参照）に送出する発光素子を有し、光受信部１１は、アップリンク領域ＵＡ（図３参照）にある車載機２からの近赤外線よりなるアップリンク光（アップリンク方向の光信号）を受光する受光素子を有する。
【００３８】
光送信部１０は、ビーコン制御機７から送出される下りフレームを所定の伝送速度のシリアルな送信信号に変換する送信回路と、出力された送信信号をダウンリンク方向の光信号に変換する、発光ダイオード等よりなる発光素子とから構成されている。
本実施形態の光ビーコン４では、光送信部１０が送信する光信号の伝送速度は、従来の旧光ビーコンと同様に１０２４ｋｂｐｓである。
【００３９】
光受信部１１は、フォトダイオード等よりなる受光素子と、この受光素子が出力する電気信号を増幅してデジタルの受信信号を生成する受信回路とを備えている。
本実施形態の光ビーコン４では、光受信部１１は、高低２種類の伝送速度での光電気変換が可能なマルチレート対応であり、低い方の伝送速度は従来の旧光ビーコンと同様に６４ｋｂｐｓである。高い方の伝送速度は、１２８ｋｂｐｓ、１９２ｋｂｐｓ、２５６ｋｂｐｓ、３８４ｋｂｐｓ、５１２ｋｂｐｓ、１０２４ｋｂｐｓなどの速度を採用し得るが、本実施形態では２５６ｋｂｐｓであるとする。
【００４０】
図２は、本実施形態の光ビーコン４の設置部分を上から見た道路Ｒの平面図である。
図２に示すように、本実施形態の光ビーコン４は、同じ方向の複数（図例では４つ）の車線Ｒ１〜Ｒ４を有する道路Ｒに設置されており、車線Ｒ１〜Ｒ４に対応して設けられた複数のビーコンヘッド８と、これらのビーコンヘッド８を一括制御する制御部である１台のビーコン制御機７とを備えている。
【００４１】
ビーコン制御機７は、信号処理部、ＣＰＵ及びメモリなどを有するコンピュータ装置よりなり、通信部６（図１参照）を介した中央装置３との双方向通信と、車載機２との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有する。
また、ビーコン制御機７は、通信制御のためのコンピュータプログラムを記憶装置に格納しており、このプログラムをＣＰＵが読み出して実行することにより、当該ＣＰＵが上記通信制御部として機能する。
【００４２】
ビーコン制御機７は、道路脇に立設した支柱１３に設置されている。また、各ビーコンヘッド８は、支柱１３から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー１４に取り付けられ、道路Ｒの各車線Ｒ１〜Ｒ４の直上に配置されている。
ビーコンヘッド８の発光素子は、車線Ｒ１〜Ｒ４の直下よりも車両進行方向の上流側に向けて近赤外線を発光しており、これにより、車載機２との間で路車間通信を行うための通信領域Ａが当該ヘッド８の上流側に設定されている。
【００４３】
〔光ビーコンの通信領域〕
図３は、光ビーコン４の通信領域Ａを示す側面図である。
図３に示すように、光ビーコン４の通信領域Ａは、ダウンリンク領域（図３において実線のハッチングを設けた領域）ＤＡと、アップリンク領域（図３において破線のハッチングを設けた領域）ＵＡとからなる。
【００４４】
このうち、ダウンリンク領域ＤＡは、ビーコンヘッド８が送出するダウンリンク方向の光信号を、車載機２の投受光器である車載ヘッド２２にて受信できる領域であり、ビーコンヘッド８の投受光位置ｄ、地上１ｍ高さの位置ａ及びｃを頂点とする△ｄａｃで示された範囲である。
また、アップリンク領域ＵＡは、車載ヘッド２２が送出するアップリンク方向の光信号を、ビーコンヘッド８にて受信できる領域であり、上記投受光位置ｄと、地上１ｍ高さの位置ｂ及びｃを頂点とする△ｄｂｃで示された範囲である。
【００４５】
従って、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端ｃは互いに一致し、アップリンク領域ＵＡは、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向の上流部分（図３の右側部分）に重複している。また、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向長さは、通信領域Ａ全体の同方向長さと一致している。
旧光ビーコン（光学式車両感知器）の場合、ダウンリンク領域ＤＡ及びアップリンク領域ＵＡの正式な領域寸法が規約によって規定されている。
【００４６】
例えば、一般道向けの旧光ビーコンの場合、ダウンリンク領域ＤＡの下流端ａが、ビーコンヘッド８の直下の１．０〜１．３ｍ上流側に位置し、ダウンリンク領域ＤＡの下流端ａからアップリンク領域ＵＡの下流端ｂまでの距離が２．１ｍと規定されている。
また、アップリンク領域ＵＡの下流端ｂから同領域ＵＡの上流端ｃまでの距離は１．６ｍと規定されている。従って、正式な通信領域Ａの車両進行方向の全長（ａｃ間の長さ）は３．７ｍとなる。
【００４７】
これに対して、本実施形態の光ビーコン４（新光ビーコン）では、ダウンリンク領域ＤＡの下流端ａをビーコン直下まで延ばし上流端ｃを上記規定よりも上流側に延ばすことにより、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向の範囲を、高速アップリンク受信に非対応の旧光ビーコンの場合よりも広く設定している。
【００４８】
具体的な数値で例示すると、ビーコンヘッド８の真下を０ｍ（原点）として、そこから上流方向を正の方向とした場合、本実施形態のダウンリンク領域ＤＡの範囲（図３の位置ａから位置ｃまでの範囲）は、０．７０〜６．０４ｍとなっている。
このようにダウンリンク領域ＤＡを広めに設定すると、車載機２がダウンリンク方向の光信号を受信する確実性が増すとともに、通信時間が長くなるのでダウンリンク方向の通信容量を拡大することができる。
【００４９】
また、本実施形態のアップリンク領域ＵＡの範囲（図３の位置ｂから位置ｃまでの範囲）は、３．０４〜６．０４ｍとなっており、上流端ｃの位置が従来よりも１．０４ｍだけ上流側に拡張されている。
このようにアップリンク領域ＵＡを広めに設定すると、光ビーコン４がアップリンク方向の光信号を受信する確実性が増とともに、通信時間が長くなるのでアップリンク方向の通信容量を拡大することができる。
【００５０】
〔車載機の構成〕
図３に示すように、本実施形態の車載機２は、車載制御機２１と車載ヘッド２２とを備えており、車載ヘッド２２の内部には、光送信部２３と光受信部２４が収容されている。
このうち、光送信部２３は、近赤外線よりなるアップリンク光（アップリンク方向の光信号）を発光する発光素子を有し、光受信部２４は、ダウンリンク領域ＤＡに送出された近赤外線よりなるダウンリンク光（ダウンリンク方向の光信号）を受光する受光素子を有する。
【００５１】
光送信部２３は、車載制御機２１から出力される上りフレームを所定の伝送速度のシリアルな送信信号に変換する送信回路と、出力された送信信号をアップリンク方向の光信号に変換する、発光ダイオード等よりなる発光素子とから構成されている。
本実施形態の車載機２では、光送信部２３は、高低２種類の伝送速度での電気光変換が可能なマルチレート対応であり、低い方の伝送速度は従来の旧車載機と同様に６４ｋｂｐｓである。高い方の伝送速度は、１２８ｋｂｐｓ、１９２ｋｂｐｓ、２５６ｋｂｐｓ、３８４ｋｂｐｓ、５１２ｋｂｐｓ、１０２４ｋｂｐｓなどの速度を採用し得るが、本実施形態では２５６ｋｂｐｓであるとする。
【００５２】
光受信部２４は、フォトダイオード等よりなる受光素子と、この受光素子が出力する電気信号を増幅してデジタルの受信信号を生成する受信回路とを備えている。
本実施形態の車載機２では、光受信部２４が受信する光信号の伝送速度は、従来の旧車載機と同様に１０２４ｋｂｐｓである。
【００５３】
車載制御機２１は、信号処理部、ＣＰＵ及びメモリなどを有するコンピュータ装置よりなり、光ビーコン４との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有する。
また、車載制御機２１は、通信制御のためのコンピュータプログラムを記憶装置に格納しており、このプログラムをＣＰＵが読み出して実行することにより、当該ＣＰＵが上記通信制御部として機能する。
【００５４】
更に、車載制御機２１は、アップリンクデータとして、自車両の走行データ（例えば、通過位置と通過時刻を時系列に並べた走行軌跡データであるプローブ情報など）を生成して、光送信部２３にアップリンク送信させる機能も有する。
この場合、アップリンク速度を高速化することで、より多くのプローブ情報（走行軌跡を記録する道路区間を長くしたり、同一道路区間における通過位置と通過時刻の記録密度を高くしたりした情報）を送信することが可能になる。
【００５５】
なお、本実施形態の車載制御機２１は、上記ＣＰＵを含む本体制御部とは別に、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）等を含む簡易制御部を設けた回路構成であってもよい。
この簡易制御部は、例えば、光受信部２４が何らかの下りフレームを受信した場合に、自機の車両２０の識別情報（以下、「車両ＩＤ」という。）を含む低速の上りフレームを生成する機能を有する。
【００５６】
〔用語の定義等〕
ここで、本明細書で用いる用語の定義を行う。
下りフレームＤＬ１：光ビーコン４が、後述するダウンリンク切り替え前に、ダウンリンク領域ＤＡに向けて繰り返し送信する下りフレームのことをいう。
上りフレームＵＬ１：下りフレームＤＬ１の受信に応じて、車載機２が繰り返し送信する上りフレームのことをいう。
【００５７】
下りフレームＤＬ２：光ビーコン４が、後述するダウンリンク切り替え後に、ダウンリンク領域ＤＡに向けて繰り返し送信する下りフレーム（一連のフレーム群の場合を含む。）のことをいう。
ＩＤ格納フレーム：車載機２が、自車両の車両ＩＤの値を所定の格納領域（例えば、アップリンク情報のヘッダ部の「車両ＩＤ」（図７参照））に記して生成した、「低速」の上りフレームＵＬ１のことをいう。
【００５８】
折り返しフレーム：光ビーコン４が、ＩＤ格納フレームを受信した場合に、そのフレームに含まれる車両ＩＤと同じ値を所定の格納領域に記して生成した下りフレームＤＬ２のことをいう。
ＩＤ折り返し：光ビーコン４が、ＩＤ格納フレームを受信した場合に、折り返しフレームを生成してダウンリンク送信する処理のことをいう。
【００５９】
なお、光ビーコン４が、ＩＤ格納フレームを受信しても、ＩＤ折り返しやダウンリンク切り替えを即座に行わない場合もある（例えば、図１０及び図１１参照）。
車両ＩＤのループバック：車載機２がＩＤ格納フレームを生成し、生成したＩＤ格納フレームをアップリンク送信し、光ビーコン４がＩＤ折り返しを行うことにより、車両ＩＤを送信元の車載機２にループバックさせる一連の処理のことをいう。
【００６０】
優先フレーム：車載機２が複数の上りフレームＵＬ１よりなる上りフレーム群を送信する場合に、新旧タイプに拘わらず、光ビーコン４に優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームＵＬ１のことをいう。
非優先フレーム：上りフレーム群を構成する複数の上りフレームＵＬ１のうち、優先フレーム以外の上りフレームＵＬ１（後述の第１〜第３の情報のうち、少なくとも第１の情報を有しない上りフレームＵＬ１）のことをいう。
【００６１】
後続フレーム：非優先フレームのうち、最後の優先フレームの後に続く１又は複数の上りフレームＵＬ１のことをいう。
本実施形態の車載機２は、上記「優先情報」の具体例として、次の第１〜第３の情報を低速の上りフレームＵＬ１に含める。
【００６２】
第１の情報：新旧の光ビーコン４によるダウンリンク切り替えの契機となるトリガー情報
第２の情報：ダウンリンク切り替え後の提供情報の種類を新旧の光ビーコン４が決定するのに用いるサブシステムキー情報
第３の情報：車載機の新旧を示すタイプ情報
なお、上記トリガー情報、サブシステムキー情報及びタイプ情報の具体的内容については後述する。
【００６３】
ダウンリンク切り替え：光ビーコン４が繰り返して送信する下りフレームＤＬ１，ＤＬ２に含める実質的なデータ内容を、当該切り替えの前後で変化させることをいう。
本実施形態では、ダウンリンク切り替え後の下りフレームＤＬ２には、折り返しフレームと、車両ＩＤに対応する車両向けの提供情報を含む下りフレームＤＬ２とが含まれる。この提供情報には、例えば、渋滞情報、区間旅行時間情報及び事象規制情報などの情報を含めることができる。
【００６４】
これらの情報は、高速アップリンク送信に非対応の旧車載機に対しても提供されるものである。
もっとも、本実施形態の光ビーコン４（新光ビーコン）では、高速アップリンク送信に対応する新車載機を搭載した車両向けの提供情報として、例えば、交差点における信号灯色の切り替えタイミングを含む信号情報や、車両２０が電気自動車の場合に有用な情報である直近の充電ステーションまでの経路を示す充電ステーション情報など、新車載機用として予め定めた専用情報を提供することもできる（図９〜図１２参照）。
【００６５】
上りフレームＵＬ１及び下りフレームＤＬ１，ＤＬ２における車両ＩＤのデータ格納領域は、どの領域を使用してもよいが、例えば「ヘッダ部」や「車線通知情報」を使用することができる。
下りフレームＤＬ１，ＤＬ２の車線通知情報には、車線Ｒ１〜Ｒ４（図２）ごとに車両ＩＤを格納するフィールドがあり、各車両ＩＤに対して車線番号を付与できる。このため、異なる車線Ｒ１〜Ｒ４を走行する車両２０の車載機２は、格納フィールド内のいずれに自車両の車両ＩＤが含まれるかを読み取ることで、自車両がどの車線Ｒ１〜Ｒ４を走行中かを判定できる。
【００６６】
〔上りフレームのフレーム構成〕
図７は、アップリンク情報（上りフレーム）のフレーム構成図である。
図７に示すように、上りフレームＵＬ１は、先頭から順に、受信側と同期を取るための同期用の伝送制御部（以下、「同期部」という。）、ヘッダ部、実データ部及びＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）用の伝送制御部（以下、「ＣＲＣ部」という。）を有する。
【００６７】
図７に示すように、上りフレームＵＬ１の場合は、同期部に１バイトが割り当てられ、ヘッダ部に１０バイトが割り当てられ、実データ部に最大５９バイトが割り当てられ、ＣＲＣ部に４バイト（１バイトのアイドル部＋２バイトのＣＲＣ＋１バイトの最終同期部）が割り当てられている。
アップリンク情報のヘッダ部には、「サブシステムキー情報数」、「車両ＩＤ」、「車載機種別」、「情報種別」及び「最終フレームフラグ」などの格納領域が含まれる。
【００６８】
「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。
【００６９】
上記「サブシステムキー情報」は、光ビーコン４が、公共車両優先システム（ＰＴＰＳ）、車両運行管理システム（ＭＯＣＳ）、現場急行支援システム（ＦＡＳＴ）及び安全運転支援システム（ＤＳＳＳ）などのダウンリンク情報の付加情報を選択するためのキー情報である。
車載機２は、自車両がＵＴＭＳ規格のどのシステムに対応しているかに応じて、「サブシステムキー情報数」と「サブシステムキー情報」の内容を決定する。
【００７０】
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。
【００７１】
なお、「サブシステムキー情報」のデータ形式は、各々のシステムの規格によって相違するので詳細は割愛するが、例えば、安全運転支援システム（ＤＳＳＳ）の場合には、ブレーキ状態、ターンシグナル状態、ハザード状態、車速、進行方向、加減速度及びアクセルペダル位置などの情報が含まれる。
【００７２】
一方、光ビーコン４は、アップリンク情報に含まれる「サブシステムキー情報」の種別により、車載機２が、ＵＴＭＳ規格に含まれるどのシステムに対応するかを判断し、当該システムの規格に応じた提供情報を、ダウンリンク切り替え後の下りフレームＤＬ２に格納してダウンリンク送信する。なお、この提供情報は、サブシステムキー情報の対価として提供されるという意味で、「対価サービス情報」ということがある。
このように、「サブシステムキー情報」は、ダウンリンク切り替え後の提供情報の種類を新旧の光ビーコン４が決定するのに使用される、上述の第２の情報を構成する。
【００７３】
「車両ＩＤ」は、車載機２が自身で生成した、或いは、光ビーコン４が自動生成した車両ＩＤの値を格納する領域であり、車載機２は、アップリンク送信時に記憶している車両ＩＤの値を、上りフレームＵＬ１のヘッダ部の車両ＩＤに格納する。
「車載機種別」は、車載機の種別を格納する領域であり、「情報種別」は、アップリンク情報の種別を格納する領域であり、本実施形態では、これらの領域の値により、アップリンク送信主体（車載機）の新旧タイプとアップリンク情報が高速か低速かを表す。
【００７４】
例えば、「車載機種別」の値が「６」の場合は、送信主体が新車載機２Ａであることを示し、「車載機種別」の値が「６以外」の場合は、送信主体が旧車載機２Ｂであることを示す。
また、「情報種別」値が「４」の場合は、アップリンク情報が「高速」であることを示し、「情報種別」の値が「１」を含む「４以外」の場合は、アップリンク情報が「低速」であることを示す。
【００７５】
従って、本実施形態の車載機２（新車載機２Ａ）が、「低速」の上りフレームＵＬ１を送信する場合は、「車載機種別」に「６」を格納し、「情報種別」に「１」を格納する。
また、本実施形態の車載機２（新車載機２Ａ）は、「高速」の上りフレームＵＬ１を送信する場合は、「車載機種別」に「６」を格納し、「情報種別」に「４」を格納する。
一方、旧車載機２Ｂが「低速」の上りフレームＵ１を送信する場合は、「車載機種別」に「６以外」の値を格納し、「情報種別」に「４以外」の値を格納する。
【００７６】
従って、光ビーコン４は、受信した上りフレームＵＬ１の「車載機種別」の値が「６」か「６以外」かにより、上りフレームＵＬ１の送信主体が新車載機２Ａか旧車載機２Ｂかを判定することができる。
このように、「車載機種別」に格納する「６」及び「６以外」の値は、「車載機２の新旧を示すためのタイプ情報である、上述の第３の情報を構成する。
【００７７】
また、光ビーコン４は、受信した上りフレームＵＬ１の「情報種別」の値が「４」か「４以外」かにより、上りフレームＵＬ１の伝送速度が「高速」か「低速」かを判定することができる。そして、光ビーコン４は、「情報種別」の値が「４以外」の上りフレームＵＬ１を受信した場合は、その上りフレームＵＬ１の受信を契機として、上りフレームＵＬ１のヘッダ部に含まれる車両ＩＤの値を車線通知情報に格納した折り返しフレームを生成し、その折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行う。
【００７８】
従って、本実施形態では、「情報種別」に格納する「４以外」の値が、新旧の光ビーコン４によるダウンリンク切り替えの契機となる、上述のトリガー情報（第１の情報）を構成する。
【００７９】
「最終フレームフラグ」は、車載機２が複数の上りフレームＵＬ１よりなる上りフレーム群を送信する場合に、その上りフレーム群のどれが最終フレームであるかを示すための格納領域である。
すなわち、車載機２は、上りフレーム群を構成する複数の上りフレームＵＬ１のうち、最終フレームの「最終フレームフラグ」にのみ所定のフラグ値（例えば、「１」）を格納し、それ以外の上りフレームＵＬ１にはそのフラグ値を格納しない。
【００８０】
〔下りフレームのフレーム構成〕
図８は、ダウンリンク情報（下りフレーム）のフレーム構成図である。
図８に示すように、下りフレームＤＬ１，ＤＬ２のフレーム構成も、上りフレームＵＬ１のフレーム構成（図７）の場合と同様に、先頭から順に、同期部、ヘッダ部、実データ部及びＣＲＣ部とからなる。
【００８１】
下りフレームＤＬ１，ＤＬ２の場合は、同期部に１バイトが割り当てられ、ヘッダ部に５バイトが割り当てられ、実データ部に１２３バイトが割り当てられ、ＣＲＣ部に４バイト（１バイトのアイドル部＋２バイトのＣＲＣ＋１バイトの最終同期部）が割り当てられている。
下りフレームＤＬ１，ＤＬ２の実データ部には、車両２０向けの提供情報として、図９に示す各種情報のうちのいずれか１つが格納される。
【００８２】
具体的には、光ビーコン４（新旧いずれでもよい。）は、ダウンリンク切り替え前の下りフレームＤＬ１の実データ部には、「車線通知情報」を含める。
また、光ビーコン４は、ダウンリンク切り替え後の下りフレームＤＬ２の実データ部には、その下りフレームＤＬ２が折り返しフレームである場合を除き、車載機２からアップリンクされたサブシステムキー情報に対応する提供情報を選択し、選択した提供情報を実データ部に含める。
【００８３】
なお、光ビーコン４は、提供情報が実データ部の容量（１２３バイト）に収まる場合は、１つの下りフレームＤＬ２にて提供情報を送信するが、収まらない場合は、複数の下りフレームＤＬ２にて提供情報を送信することもできる。
【００８４】
図８に示すように「車線通知情報」の格納領域には、「車両ＩＤ」、「車線番号」及び「ビーコン識別フラグ」などが含まれる。
光ビーコン４は、ダウンリンク切り替え前の下りフレームＤＬ１の場合は、「車線通知情報」の「車両ＩＤ」に値を格納せず、車載機２からＩＤ格納フレームを受信すると、そのヘッダ部に含まれる車両ＩＤの値を、「車線通知情報」の「車両ＩＤ」に格納して折り返しフレームを生成する。光ビーコン４は、アップリンク情報を取得したビーコンヘッド８に対応する車線番号値を「車線番号」に記す。
【００８５】
「ビーコン識別フラグ」は、自機が高速アップリンク受信に対応するか否かを示す格納領域である。
すなわち、光ビーコン４は、自機が高速アップリンク受信に対応する新光ビーコン４Ａの場合は、下りフレームＤＬ１，ＤＬ２の「ビーコン識別フラグ」に所定のフラグ値（例えば、「０１」）を格納し、自機が高速アップリンク受信に対応しない旧光ビーコン４Ｂの場合は、下りフレームＤＬ１，ＤＬ２の「ビーコン識別フラグ」にそれ以外の値（例えば、「００」）を格納する。
【００８６】
従って、高速アップリンク送信に対応する本実施形態の車載機２（新車載機２Ａ）は、下りフレームＤＬ１，ＤＬ２の「車線通知情報」に含まれる「ビーコン識別フラグ」の値により、通信相手の光ビーコン４が、新光ビーコン４Ａであるか旧光ビーコン４Ｂであるかを判定することができる。
【００８７】
ダウンリンク切り替え後に光ビーコン４の光送信部１０から繰り返し送信される下りフレーム群は、１〜８０個の下りフレームＤＬ２で構成され、その繰り返し送信の送信可能時間は２５０ｍｓである。
また、下りフレームＤＬ２は、ダウンリンク方向に送出すべきデータ量に応じた任意数のフレームで構成され、上記送信可能時間の範囲内で繰り返し送信される。また、下りフレームＤＬ２の送信周期は約１ｍｓである。
【００８８】
従って、例えば、３つの下りフレームＤＬ２で１つの有意なデータを構成する場合は、その送信周期が約３ｍｓになるので、そのデータは所定の送信可能時間（２５０ｍｓ）内に約８０回繰り返して送信されることになる。
もっとも、本実施形態のように、ダウンリンク領域ＤＡをビーコンヘッド８の直下付近まで拡大すれば（図３参照）、繰り返し送信する下りフレームＤＬ２の個数を最大２００個程度まで増加させることができる。
【００８９】
なお、後述の図９の路車間通信に示すように、光ビーコン４がＩＤ格納フレームに応じてダウンリンク切り替えを行う場合には、後続フレームのアップリンク送信の時間とダウンリンク切り替え後のダウンリンク送信の時間が重複し得るので、ダウンリンク切り替え後の下りフレームＤＬ２の送信可能期間は（２５０＋α）ｍｓ（例えば、３５０ｍ秒）とすることが好ましい。
【００９０】
〔従来の路車間通信〕
図４は、通信領域Ａで行われる従来の通信手順を示すシーケンス図である。
ここで、図４において、白丸を付したフレームは、車両ＩＤを含まないフレーム（車両ＩＤなしの車線通知情報を有するフレーム）であることを示し、黒丸を付したフレームは、路車間のＩＤ折り返しに利用するフレーム（上りの「ＩＤ格納フレーム」又は下りの「折り返しフレーム」）であることを示す。図９以後の図においても同様である。
【００９１】
また、以下の路車間通信の説明では、動作主体が光ビーコン４と車載機２であるとして説明するが、実際の通信制御は、光ビーコン４のビーコン制御機（通信制御部）７と、車載機２の車載制御機（通信制御部）２１が実行する。この点も、図９以後の図で説明する路車間通信においても同様である。
【００９２】
図４に示すように、光ビーコン４（図４の場合は旧光ビーコン４Ｂ）は、車線Ｒ１〜Ｒ４ごとに設けられたビーコンヘッド８から、下りフレームＤＬ１を所定の送信周期で送信し続けている。この段階では、車線通知情報に車両ＩＤが格納されていない。
車両２０がダウンリンク領域ＤＡに入ると、車載機２（図４の場合は旧車載機２Ｂ）が車線通知情報（車両ＩＤ無し）を含む下りフレームＤＬ１或いはその他の下りフレームＤＬ１を受信し、車両２０が光ビーコン４の通信領域Ａ内に入ったことを察知する。
【００９３】
この際、車載機２は、ヘッダ部に車両ＩＤを格納した低速の上りフレームＵＬ１（図４のＩＤ格納フレームＵ１）を生成し、かかる低速の上りフレームＵＬ１をアップリンク送信する。
なお、旅行時間情報などの光ビーコン４に提供すべき情報がある場合には、ＩＤ格納フレームでＵ１の実データ部にその情報が格納される。
【００９４】
受信フレームのＣＲＣチェック等を経てＩＤ格納フレームＵ１が光ビーコン４において正規に受信されると、光ビーコン４は、遅くとも１０ｍ秒以内でダウンリンク切り替えを行ったあと、下りフレームＤＬ２の繰り返し送信を開始する。
ダウンリンク切り替えの後に繰り返し送信させる複数の下りフレームＤＬ２は、先頭部分で連送される複数の折り返しフレーム（黒丸付きの下りフレームＤＬ２）と、その後に繰り返し送信される所定の提供情報を含む下りフレームＤＬ２とからなる。
【００９５】
この下りフレームＤＬ２の繰り返し送信は、前記した所定時間内において可能な限り繰り返される。
また、図４に示すように、折り返しフレーム（黒丸付きの下りフレームＤＬ２）は、提供情報の送信期間中においてダウンリンク情報を構成する一連の複数の下りフレームＤＬ２（例えば５個の下りフレームＤＬ２）の１つであり、従来は、一連の複数の下りフレームＤＬ２の先頭にのみ含まれて繰り返し（図４の例では５フレームごと）送信される。
【００９６】
なお、ダウンリンク情報を構成する一連の下りフレームＤＬ２は最大で８０個まで格納できるため、折り返しフレーム（黒丸付きの下りフレームＤＬ２）は、最も少ない頻度の場合には８０フレームに１つの割合で格納されることとなる。
車載機２は、光ビーコン４から複数の下りフレームＤＬ２を受信し、その複数の下りフレームＤＬ２の中で、自車両の車両ＩＤが記された車線通知情報を含むものがあるか否かを判定する。
【００９７】
車載機２は、その判定結果が肯定的である場合に、自車両の車両ＩＤのループバックが成功したことを確認し、この時点で自機の通信を送信から受信に切り替える。
逆に、車載機２は、その判定結果が否定的である間は、自車両の車両ＩＤのループバックが成功していないと判断し、自機の通信を送信のままにする。
この場合、車載機２は、例えば、先に送信した上りフレームＵ１の送信後所定時間（例えば３０ｍｓ）後に、再び上りフレームＵＬ１を送信する。車載機２は、この再送の動作を車両ＩＤのループバックが成功するまで繰り返す。
【００９８】
〔混在状況における問題点〕
図５は、新旧の光ビーコン４Ａ，４Ｂと車載機２Ａ，２Ｂの混在状態を示す図である。
図５に示すように、新光ビーコン４Ａは、低速の伝送速度（６４ｋｂｐｓ）だけでなく高速の伝送速度（例えば２５６ｋｂｐｓ）でのアップリンク受信に対応している。本実施形態の光ビーコン４は、新光ビーコン４Ａに該当する。
同様に、新車載機２Ａは、低速の伝送速度（６４ｋｂｐｓ）だけでなく高速の伝送速度（例えば２５６ｋｂｐｓ）でのアップリンク送信に対応している。本実施形態の車載機２は新車載機２Ａに該当する。
【００９９】
これに対して、旧光ビーコン４Ｂは、低速の伝送速度（６４ｋｂｐｓ）でのアップリンク受信のみを行う光ビーコン、すなわち、高速の伝送速度（例えば２５６ｋｂｐｓ）でのアップリンク受信に非対応の光ビーコンである。
同様に、旧車載機２Ｂは、低速の伝送速度（６４ｋｂｐｓ）でのアップリンク送信のみを行う車載機、すなわち、高速の伝送速度（例えば２５６ｋｂｐｓ）でのアップリンク送信に非対応の車載機である。
【０１００】
上述の用語の定義で記載した通り、図５の「ＤＬ１」は、ダウンリンク切り替え前に新旧の光ビーコン４Ａ，４Ｂが送信する下りフレームを示し、図５の「ＵＬ１」は、下りフレームＤＬ１の受信を契機として、新旧の車載機２Ａ，２Ｂが送信する上りフレームを示している。
また、「ＤＬ２」は、ダウンリンク切り替え後に新旧の光ビーコン４Ａ，４Ｂが送信する下りフレームを示している。
【０１０１】
ここで、新光ビーコン４Ａと新車載機２Ａが路車間通信する場合を想定する。そして、光ビーコン４の新旧タイプを判別不能な場合は、新車載機２Ａは、上りフレームＵＬ１を確実に受信して貰うために低速でアップリンク送信を行うとする。
この場合、ダウンリンク方向の伝送速度は、新旧いずれの場合も「１０２４ｋｂｐｓ」であるから、新車載機２Ａは、新光ビーコン４Ａから下りフレームＤＬ１を受信しただけでは、通信相手が新光ビーコン４Ａであることを察知できない。
【０１０２】
このように、新車載機２Ａが、新光ビーコン４Ａのダウンリンク領域ＤＡを通過する間に新光ビーコン４Ａと通信していることを認識できなければ、高速のアップリンク送信が可能である筈の新車載機２Ａが、新光ビーコン４Ａに対しても低速でアップリンク送信を行ってしまい、アップリンク速度の高速化が実現できなくなる。
そこで、本実施形態では、自機が高速アップリンク受信に対応する新光ビーコン４Ａである旨のビーコン識別情報（例えば、図８の「ビーコン識別フラグ」）を、ビーコン制御機７が下りフレームＤＬ１，ＤＬ２に含めることができる。
【０１０３】
具体的には、前述の通り、光送信部１０にダウンリンク送信させる下りフレームＤＬ１，ＤＬ２の「車線通知情報」（「ヘッダ部」でもよい。）に、光ビーコン４の新旧タイプを示すフラグフィールドを予め定義しておく。
そして、ビーコン制御機７は、自機を新光ビーコン４Ａとして動作させる場合には、繰り返し送信するすべての下りフレームＤＬ１，ＤＬ２又は所定周期ごとの下りフレームＤＬ１，ＬＤ２のフラグフィールドをオンにし、自機を旧光ビーコン４Ｂとして動作させる場合には、その下りフレームＤＬ１，ＤＬ２のフラグフィールドをオフにする。
【０１０４】
このため、新車載機２Ａは、受信した下りフレームＤＬ１，ＤＬ２のフラグフィールドがオンである場合には、通信相手が新光ビーコン４Ａであると判定でき、オフの場合や当該フラグフィールドが検出できなかった場合には、通信相手が旧光ビーコン４Ｂであると判定できる。
【０１０５】
もっとも、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７に低速の優先フレームを含めることにすれば、通信相手の光ビーコン４の新旧タイプを判定しなくても、両タイプの光ビーコン４との通信が可能である。
その理由は、優先フレームを利用すれば新旧双方の光ビーコン４Ａ，４Ｂと従来通りの通信ができるし、上りフレーム群の他のフレームを一律に高速で送信することにしても、旧光ビーコン４Ｂがそれを受信できないだけで、特に問題はないからである。本実施形態の新車載機２Ａは、光ビーコン４の新旧判定を行わないタイプのものである。
【０１０６】
〔新光ビーコンの上位互換制御〕
図６は、本実施形態の光ビーコン４である、新光ビーコン４Ａのビーコン制御機７が行う上位互換制御を示すフローチャートである。
図６に示すように、新光ビーコン４Ａのビーコン制御機７は、フラグフィールドをオンに設定した下りフレームＤＬ１を所定周期で繰り返しダウンリンク送信することにより（図６のステップＳＴ１）、自機が新光ビーコン４Ａであることを外部に通知している。
【０１０７】
この状態で、ビーコン制御機７は、上りフレームＵＬ１を受信したか否かを判定し（図６のステップＳＴ２）、その受信を検出するまで、ステップＳＴ１のダウンリンク送信を継続する。
上りフレームＵＬ１の受信を検出すると、ビーコン制御機７は、受信した上りフレームＵＬ１の送信主体が、高速の伝送速度（本実施形態では、２５６ｋｂｐｓ）に対応する新車載機２Ａであるか否かを判定する（図６のステップＳＴ３）。
【０１０８】
このステップＳＴ３の判定は、例えば、光受信部１１で受信された上りフレームＵＬ１の伝送速度が、高速であったか低速であったかによって行うことができる。この場合、受信した上りフレームＵＬ１が高速であれば、送信主体が新車載機２Ａであると判定でき、低速であれば、送信主体が旧車載機２Ｂであると判定できる。
また、新車載機２Ａの車載制御機２１が、自機が高速アップリンク送信対応の新車載機２Ａである旨の車載機識別情報を、上りフレームＵＬ１に含める規約を採用してもよい。
【０１０９】
具体的には、光送信部２３がアップリンク送信する上りフレームＵＬ１のヘッダ部に、車載機２の新旧タイプを示すフラグフィールド（例えば、図７の「車載機種別」）を予め定義しておく。
そして、新車載機２Ａの車載制御機２１は、自機を新車載機２Ａとして動作させる場合は、高速で送信する上りフレームＵＬ１のフラグフィールドをオンにし、自機を旧車載機２Ｂとして動作させる場合は、上りフレームＵＬ１のフラグフィールドをオフにする。
【０１１０】
このため、かかる規約を採用すれば、ビーコン制御機７は、受信した上りフレームＵＬ１のフラグフィールドがオンである場合には、その送信主体が新車載機２Ａであると判定でき、上りフレームＵＬ１のフラグフィールドがオフの場合や当該フラグフィールドが検出できなかった場合には、その送信主体が旧車載機２Ｂであると判定できる。
【０１１１】
ステップＳＴ３の判定結果が肯定的である場合、すなわち、上りフレームＵＬ１の送信主体が新車載機２Ａの場合は、ビーコン制御機７は、ダウンリンク切り替え後に新車載機用のダウンリンク送信を行う（図６のステップＳＴ４）。
新車載機用のダウンリンク送信は、渋滞情報、区間旅行時間情報及び事象規制情報などの旧車載機向けの提供情報に加え、信号情報や充電ステーション情報などの新車載機向けの提供情報を含む下りフレームＤＬ２を、繰り返し送信することによって行われる。
【０１１２】
ステップＳＴ３の判定結果が否定的である場合、すなわち、上りフレームＵＬ１の送信主体が旧車載機２Ｂの場合は、ビーコン制御機７は、ダウンリンク切り替え後に旧車載機用のダウンリンク送信を行う（図６のステップＳＴ５）。
この旧車載機用のダウンリンク送信は、渋滞情報、区間旅行時間情報及び事象規制情報などの旧車載機向けの提供情報を含む下りフレームＤＬ２だけを、繰り返し送信することによって行われる。
【０１１３】
なお、前述の通り、ダウンリンク切り替え後に行われるステップＳＴ４，ＳＴ５の下りフレームＤＬ２のダウンリンク送信は、ダウンリンク切り替え時点から所定時間（例えば、２５０ｍｓ）が経過するまで行われる。
【０１１４】
〔第１実施形態の路車間通信〕
図９は、第１実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
ここで、Ｕ１〜Ｕ７は、下りフレームＤＬ１を検出した新車載機２Ａがアップリンク送信する、複数の上りフレーム（上りフレーム群）ＵＬ１を示しており、図９の例では、上りフレーム群のフレーム数は８フレームである。
【０１１５】
もっとも、上りフレーム群のフレーム数は、アップリンク情報の送信可能時間（例えば１３０ｍ秒程度）の間に送信可能であれば任意である。
例えば、図１２に示すように、車載機２が送信する上りフレーム群は、１１フレームで構成される場合もあるし、１１フレームを超えるフレーム数で構成される場合もあるし、８フレーム未満の比較的少ないフレーム数で構成される場合もある。
【０１１６】
図９において、ハッチングを付した上りフレームＵ１は、伝送速度が低速（本実施形態では６４ｋｂｐｓ）の「優先フレーム」であることを示し、ハッチングを付していない上りフレームＵ２〜Ｕ７（後続フレーム）は、伝送速度が高速（本実施形態では２５６ｋｂｐｓ）の「非優先フレーム」であることを示している。
優先フレームと非優先フレームの図示上の区別については、図１０以後の図に示す路車間通信において同様である。
【０１１７】
なお、図９では、最後（図例では２番目）の優先フレームＵ１の後の後続フレームＵ５〜Ｕ７のアップリンク送信期間が比較的短い場合を例示している。
このため、最後の優先フレームＵ１に格納した車両ＩＤが光ビーコン４から最初にループバックされる前、すなわち、ダウンリンク切り替え直後のＩＤ格納フレームの連送が新車載機２Ａに到達する前に、新車載機２Ａが後続フレームＵ５〜Ｕ７のアップリンク送信を完了する。
【０１１８】
図９に示すように、第１実施形態の新車載機２Ａは、ダウンリンク領域ＤＡにおいて下りフレームＤＬ１を受信すると、優先フレームＵ１を即座に低速でアップリンク送信し、それに続けて非優先フレームＵ２〜Ｕ４を高速でアップリンク送信する。
また、新車載機２Ａは、非優先フレームＵ２〜Ｕ４に続けて、優先フレームＵ１を再度低速でアップリンク送信したあと、それに続けて、非優先フレームＵ５〜Ｕ７を高速でアップリンク送信する。
【０１１９】
すなわち、新車載機２Ａは、最初の下りフレームＤＬ１の受信を契機として、複数の上りフレームＵＬ１よりなる一連の上りフレーム群をアップリンク送信するに当たり、優先情報を格納した低速の上りフレームＵＬ１である優先フレームＵ１を、光送信部２３に送信させる上りフレーム群に複数含ませる通信制御を行う。
かかる上りフレーム群のアップリンク送信は、新車載機２Ａの通信相手が新光ビーコン４Ａか旧光ビーコン４Ｂかに拘わらず実行される。
【０１２０】
上りフレーム群を受信した新光ビーコン４Ａは、上りフレーム群に含まれる優先フレームＵ１の受信を契機として、優先フレームＵ１のヘッダ部から車両ＩＤ値を抽出し、その値を車線通知情報に格納した折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行う。
すなわち、新光ビーコン４Ａは、優先フレームＵ１の「情報種別」の値が所定値以外（例えば、「４」以外の値）であることを検出すると、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行う。
【０１２１】
図９の例では、優先フレームＵ１が２つ含まれていることから、新光ビーコン４Ａ（旧光ビーコン４Ｂの場合も同様）は、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを２回行うことになる。
なお、非優先フレームＵ２〜Ｕ４，Ｕ５〜Ｕ７の場合は、「情報種別」の値が所定値（例えば、「４」）であり、上記連送とダウンリンク切り替えのトリガー情報を含んでいない。従って、新光ビーコン４Ａは、非優先フレームＵ２〜Ｕ４，Ｕ５〜Ｕ７を受信しても、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わない。
【０１２２】
優先フレームＵ１は低速でアップリンク送信されるので、新車載機２Ａの通信相手が旧光ビーコン４Ｂである場合も、旧光ビーコン４Ｂは、優先フレームＵ１の受信を契機として、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行う。
逆に、非優先フレームＵ２〜Ｕ４，Ｕ５〜Ｕ７は高速でアップリンク送信されるので、旧光ビーコン４Ｂは、非優先フレームＵ２〜Ｕ４，Ｕ５〜Ｕ７を受信できない。このため、非優先フレームＵ２〜Ｕ４，Ｕ５〜Ｕ７の受信を契機として、旧光ビーコン４Ｂが折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行うことはない。
【０１２３】
なお、図９に示す路車間通信において、高速の後続フレームＵ５〜Ｕ７のフレーム長によっては、２回目のダウンリンク切り替えの直後に旧光ビーコン４Ｂが連送する折り返しフレームを受信できないこともあり得る。
しかし、その後に所定間隔おき（図９の例では５フレームごと）にダウンリンク送信される折り返しフレームによって新車載機２Ａがループバックを確認できれば、新車載機２Ａが上りフレーム群の再送を行わなくなり、下りフレームＤＬ２の受信態勢に入ることができる。
【０１２４】
上記の通り、第１実施形態（図９）の新車載機２Ａによれば、光ビーコン４に優先的に通知すべき優先情報を格納した低速の上りフレームＵＬ１である優先フレームＵ１を上りフレーム群に含ませるので、通信相手の光ビーコン４が新旧いずれのタイプであっても、当該光ビーコン４が優先フレームＵ１を受信できる。
【０１２５】
そして、上記優先情報には、新旧の光ビーコン４Ａ，４Ｂによるダウンリンク切り替えの契機となるトリガー情報（第１の情報）が含まれているので、光ビーコン４の新旧タイプに関係なく、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを光ビーコン４に実行させることができる。
また、上記優先情報には、ダウンリンク切り替え後の提供情報の種類を新旧の光ビーコン４Ａ，４Ｂが決定するのに用いるサブシステムキー情報（第２の情報）が含まれているので、光ビーコン４の新旧タイプに関係なく、車両２０側が所望する提供情報の種別を光ビーコン４に適切に察知させることができる。
【０１２６】
更に、第１実施形態の新車載機２Ａによれば、上記優先情報に、車載機２の新旧を示すタイプ情報（第３の情報）が含まれているので、図６のステップＳＴ３〜ＳＴ５に示すように、新車載機２Ａの通信相手が新光ビーコン４Ａである場合に、車載機２の新旧タイプに応じて提供情報の内容を変更する運用を採用することができる。このため、車載機２の新旧タイプに応じた適切な情報提供を行うことができる。
【０１２７】
また、第１実施形態の新車載機２Ａによれば、優先フレームＵ１を上りフレーム群に複数含ませるので、当該優先フレームＵ１を上りフレーム群に１つだけ含ませる場合に比べて、優先フレームＵ１をより確実に光ビーコン４に送ることができる。
このため、光ビーコン４の新旧タイプに関係なく必要な、優先情報の取得を契機とする所定の処理（ダウンリンク切り替えや提供情報の種別の判定）を、光ビーコン４に確実に実行させることができ、新旧の光ビーコン４と適切に通信することができる。
【０１２８】
なお、上述の第１実施形態では、優先フレームＵ１に、第１〜第３の情報のすべての情報を含ませることにしているが、優先フレームＵ１には、少なくとも第１の情報が含まれておればよく、第２及び第３の情報が含まれていなくてもよい。
従って、優先フレームＵ１には、第１の情報のみが含まれる場合、第１の情報と第２又は第３の情報が含まれる場合、及び、第１〜第３のすべての情報が含まれる場合がある（下記の変形例や他の実施形態の場合も同様）。
【０１２９】
〔第１実施形態の変形例〕
ところで、新車載機２Ａが、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７に優先フレームＵ１を複数含ませる場合に、第１実施形態（図９）のように、優先フレームＵ１を受信すると必ず折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行うことにすると、光ビーコン４（新旧いずれの場合でもよい。）は、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７に含まれる優先フレームＵ１の数だけ、その連送とダウンリンク切り替えを繰り返すことになる。
【０１３０】
このため、新車載機２Ａが、１つの上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７に含める優先フレームＵ１の数を比較的多く設定しており、このため、優先フレームＵ１同士の時間間隔が短くなっている場合は、光ビーコン４が、比較的短時間の周期でダウンリンク切り替えを繰り返さねばならず、通信制御の処理負荷が増大してダウンリンク切り替えを適正なタイミングで行えなくなる虞がある。
【０１３１】
そこで、第１実施形態（図９）において、先の優先フレームＵ１の受信から所定時間Ｔ０（図９参照）内に、車両ＩＤが同じ後の優先フレーム（従って、送信元が同じ）Ｕ１を受信した場合は、後の優先フレームＵ１についての折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わない通信制御を、光ビーコン４に採用することが好ましい。
このようにすれば、光ビーコン４が比較的短時間の間にダウンリンク切り替えを繰り返すことによる処理負荷の増加を防止でき、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを確実に行えるようになる。
【０１３２】
なお、上記所定時間Ｔ０は、光ビーコン４がダウンリンク切り替えを完了するのに必要な時間（例えば、８±２ｍ秒）とほぼ同等か、それよりも若干長めに設定すればよい。
その理由は、所定時間Ｔ０をダウンリンク切り替えの完了に必要な時間とほぼ同等以上に設定しておけば、先の優先フレームＵ１の受信によって開始したダウンリンク切り替えの完了前に、後の優先フレームＵ１の受信よってダウンリンク切り替えが開始されることによる、処理負荷の増加を防止できるからである。
【０１３３】
〔後続フレームの送信時間が長い場合の問題点〕
前述の通り、プローブ情報などの大容量のデータをアップリンク送信する場合には、優先フレームＵ１にデータを格納しきれないことが多い。そこで、図９の例では、新車載機２Ａが合計６つの非優先フレームＵ２〜Ｕ７にアップリンクデータを格納して高速で連送しているが、この非優先フレームＵ２〜Ｕ７は、前記プローブ情報などが格納された比較的容量の多いデータフレームであるとする。
【０１３４】
従来の路車間通信では、上記のような大容量のアップリンク送信はされないという想定の下で、光ビーコン４が１つのＩＤ格納フレームを受信すると、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを出来るだけ素早く行う運用になっている。
このため、新光ビーコン４Ａが、優先フレームＵ１の受信を契機としてダウンリンク切り替えを行うと、例えば、図９に破線で示すように、後続フレームＵ５〜Ｕ７の送信期間が比較的長い場合（フレーム数が多い場合でもよい。）に、後続フレームの送信期間中に折り返しフレームが新車載機２Ａに到達することがある。
【０１３５】
この場合、光受信部２４に折り返しフレームが届いているにも拘わらず、新光ビーコン４Ａが車両ＩＤを認識済みであることを新車載機２Ａが察知できない。また、この場合、新車載機２Ａは、優先フレームＵ１と非優先フレームＵ２〜Ｕ７とからなる大容量の上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７を再送信する。
なお、この現象は、前述の通り、ダウンリンク情報を構成する一連の複数の下りフレームＤＬ２の数が多いほど発生し易い。なぜなら、新光ビーコン４Ａが前記折り返しフレームを送信する頻度が少ないために、新車載機２Ａがループバックを認識できない確率が高くなるためである。
【０１３６】
このように、ダウンリンク切り替え後に定期的（図９の例では５フレームごと）にダウンリンク送信される折り返しフレームについても、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７の送信期間と重なるタイミングになって、新車載機２Ａが受信できる可能性が低くなることがある。
従って、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７を再送信した後でも、新車載機２Ａが折り返しフレームに気付かず、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７のアップリンク送信（再送）が無駄に継続されることになる。
【０１３７】
そして、新車載機２Ａがアップリンク送信するフレーム数が多いほど、折り返しフレームに気付かないままアップリンク領域ＵＡにおいて上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ４の送信が継続される可能性が増すことになる。
このため、より多くのデータを新光ビーコン４Ａにアップリンクしようとする新車載機２Ａほど、限られた期間（たとえば２５０ｍｓ）にしか送信されない下りフレームＤＬ２の受信機会を大幅に喪失したり、極端な場合は、下りフレームＤＬ２を受信できずに通信領域Ａを通過したりするという、不合理な結果になるおそれがある。
【０１３８】
〔第２実施形態の路車間通信〕
図１０は、第２実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
図１０に示すように、第２実施形態では、新車載機２Ａが上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７を連送する場合に、光ビーコン４が折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行う契機を、最終フレームＵ７の受信に変更することにより、上述の第１実施形態の問題点を解決するようにしている。
【０１３９】
すなわち、第２実施形態（図１０）では、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７の最後の上りフレームＵ７の受信を条件として、新光ビーコン４Ａが、ダウンリンク切り替えを実行する。このため、新車載機２Ａは、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７の送信完了後に、必ず折り返しフレームを受信でき、新光ビーコン４Ａが車両ＩＤを認識済みであることを、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７の送信後に確実に察知することができる。
従って、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７の送信（再送）を新車載機２Ａが無駄に継続することによる、下りフレームＤＬ２の受信機会の喪失を未然に防止することができる。
【０１４０】
また、第２実施形態（図１０）では、新車載機２Ａが、後続フレームＵ５〜Ｕ７を連送する場合に、最後の上りフレームＵ７のヘッダ部の所定フィールドに最終フレームフラグ（以下、「最終フラグ」と略記する。）を立てるようになっている。なお、図１０において、黒三角で示す上りフレームＵ７は、そのフレームに最終フラグが記されていることを示す（図１１及び図１２も同様）。
このため、上りフレームＵ４を受信した光ビーコン４は、その所定フィールドに最終フラグがあれば、それが最後の上りフレームであることを判定することができる。
【０１４１】
なお、上りフレームＵＬ１が最後であることを示す識別情報としては、上記のような最終フラグだけでなく、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７を構成する上りフレームに、総フレーム数とフレーム番号とを記すことによって行うこともできる。
この場合、新光ビーコン４Ａは、総フレーム数の値と受信済みのフレーム番号の値（すなわち、本実施形態では「８」の値）が一致する上りフレームを、最後の上りフレームＵ７と判定することができる。
【０１４２】
〔第３実施形態の路車間通信〕
図１１は、第３実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
第２実施形態（図１０）のように、最後の上りフレームＵ７の受信をダウンリンク切り替えの条件とすると、例えば図１１に×印で示ように、最終フレームＵ７が不達に終わると、新光ビーコン４Ａが何時まで経っても折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わず、新車載機２Ａが提供情報を含む下りフレームＤＬ２を取得できない。
【０１４３】
そこで、第３実施形態（図１１）では、新光ビーコン４Ａが、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７のうちの予め定めた所定フレームから所定時間Ｔ１，Ｔ２の経過後においても、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを実行するようになっている。
図１１に示す２種類の所定時間Ｔ１，Ｔ２のうち、第１の所定時間Ｔ１は、最後に上りフレームを受信した時点（図１１では上りフレームＵ６の受信時点）を始期としており、第２の所定時間Ｔ２は、最初の上りフレームＵ１の受信時点を始期としている。
【０１４４】
このように、予め設定した所定時間Ｔ１，Ｔ２が経過した場合（所定時間Ｔ１，Ｔ２の一方が経過した場合あるいは双方が経過した場合のいずれでもよい。）に、折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを実行することにすれば、どれが最後の上りフレームＵ７であるかが不明であることが原因で、新光ビーコン４Ａがその連送とダウンリンク切り替えを行わなくなるのを未然に防止することができる。
【０１４５】
従って、ダウンリンク切り替えを行う条件を、最後の上りフレームＵ７の受信とする場合は、所定フレームからの所定時間Ｔ１，Ｔ２の経過も、併せてその条件としておくことが好ましい。
もっとも、第３実施形態（図１１）において、新光ビーコン４Ａは、ダウンリンク切り替えを行う条件として、最後の上りフレームＵ７の受信を採用せず、所定フレームからの所定時間Ｔ１，Ｔ２の経過のみを採用してもよい。
【０１４６】
なお、第３実施形態（図１１）において、上りフレーム群を構成する各上りフレームＵＬ１に、総フレーム数とフレーム番号を記す実装を採用する場合には、最初の上りフレームＵ１や最後の上りフレームＵ７だけでなく、任意の上りフレームＵＬ１の受信を始期した「所定時間」の経過を、下りフレームの連送とダウンリンク切り替えの契機とすることもできる。
【０１４７】
〔第４実施形態の路車間通信〕
図１２は、第４実施形態の通信手順を示すシーケンス図である。
図１２に示すように、第４実施形態では、新光ビーコン４Ａが、優先フレームＵ１を受信したらダウンリンク切り替えを行う第１実施形態（図９）の通信制御と、最終フレームＵ１０を受信したら第２実施形態（図１０）の通信制御の双方を実行するものである。
【０１４８】
図１２の例では、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ１０に、２つの優先フレームＵ１が含まれているので、新光ビーコン４Ａは、その受信に対応してダウンリンク切り替えを２回行い、最後の上りフレームＵ１０の受信を契機としたダウンリンク切り替えを１回行い、合計３回のダウンリンク切り替えを行うようになっている。
このように、新光ビーコン４Ａがダウンリンク切り替えを行う条件を重複させれば、さまざまな種類の送信処理を実装する新車載機２Ａが混在しても、その送信処理の如何に関わらず、新車載機２Ａが車両ＩＤのループバックを検出し易くなるという利点がある。
【０１４９】
なお、第４実施形態（図１２）においても、新光ビーコン４Ａが比較的短時間の間にダウンリンク切り替えを繰り返すことによる処理負荷の増加を防止するため、先の優先フレームＵ１の受信から所定時間Ｔａ（図１２参照）内に、車両ＩＤが同じ後の優先フレーム（従って、送信元が同じ）Ｕ１を受信した場合は、後の優先フレームＵ１についての折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わない通信制御を、新光ビーコン４Ａに採用することにしてもよい。
【０１５０】
また、同様の理由で、最後の優先フレームＵ１の受信から所定時間Ｔｂ（図１２参照）内に、最終フレームＵ１０を受信した場合は、最終フレームＵ１０についての折り返しフレームの連送とダウンリンク切り替えを行わない通信制御を、新光ビーコン４Ａに採用することにしてもよい。
【０１５１】
〔第４実施形態の変形例〕
第４実施形態（図１２）では、新光ビーコン４Ａが、優先フレームＵ１を受信したらダウンリンク切り替えを行う第１実施形態（図９）の通信制御と、最終フレームＵ１０を受信したら第２実施形態（図１０）の通信制御の双方を実行するが、第１実施形態（図９）の通信制御と第３実施形態（図１１）の通信制御を併用することにしてもよい。
【０１５２】
すなわち、新光ビーコン４Ａは、優先フレームＵ１を受信したらダウンリンク切り替えを行う第１実施形態（図９）の通信制御と、上りフレーム群Ｕ１〜Ｕ７のうちの予め定めた所定フレームから所定時間Ｔ１，Ｔ２の経過後にダウンリンク切り替えを行う第３実施形態（図１１）の通信制御の双方を、実行することにしてもよい。
【０１５３】
〔その他の変形例〕
今回開示した実施形態（上述の各変形例を含む。）はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、新車載機２Ａが複数の上りフレームＵ１〜Ｕ７を連続して送信することになっているが、フレーム間に所定時間長のインターバルを設けてバースト送信することにしてもよい。
【０１５４】
ただし、上述の第３実施形態（図１１）においては、複数の上りフレーム間のインターバルを、所定時間Ｔ１が確保される範囲内に設定する必要がある。
その所定時間Ｔ１以上のインターバルを空けると、新光ビーコン４Ａがアップリンクに何らかの支障が生じたと判断し、ダウンリンク切り替え等を実施してしまうかもしれないためである。
【０１５５】
本発明の「車載機」とは、車両２０に搭載されたあと常にその状態に固定されるものを含むことは勿論、ドライバが利用したい時だけ車両２０に持ち込まれ、一時的に車両２０に搭載されるものも含まれる。
【０１５６】
上述の第１実施形態（図９）のように、複数の優先フレームＵ１の受信後にすぐさま、折り返しフレームの連送を含むダウンリンク切り替えを行う場合に、折り返しフレームの連続送信を新車載機２Ａが受信できなかったら、以降は、下りフレームＤＬ２の中で一定の頻度で送られる折り返しフレームを受信することによってしか、新車載機２Ａはループバックを認識することができない。
そこで、下りフレームＤＬ２として、従来よりも多く折り返しフレームを含ませるようにすることもできる。
【０１５７】
例えば、ダウンリンク情報を構成する一連の複数の下りフレームＤＬ２の先頭に従来通り折り返しフレームを１つ挿入するのに加えて、２番目も折り返しフレームとしたり、折り返しフレームが３つに１つや４つに１つの割合となるようにしたりする等の方法を採用することができる。また、下りフレームＤＬ２の総数がＮ個であれば、Ｎ／２番目かその前後、あるいは、Ｎ／３番目かその前後に、折り返しフレームを１つ乃至複数挿入するといった方法でも良い。
【０１５８】
なお、車載機２がループバックを確認できるまで繰り返すアップリンク送信処理の送信間隔（例えば２０ｍｓ）が予め規定されているのであれば、当該アップリンク送信間隔よりも短い周期で必ず折り返しフレームが送信されるように、１０〜１５フレーム程度（＝１０〜１５ｍｓ程度の時間に相当する）に１つの割合で、折り返しフレームを挿入するようにしても良い。
【０１５９】
一般に、コンピュータ装置において、連続して繰り返しでダウンリンク情報を送信しているときにダウンリンク切り替え後の下りフレームＤＬ２の繰り返し送信のモードにしたり、折り返しフレームを連送するモードにしたりする等、送信モードを変更するのは、処理の負荷が大きく、処理能力の高いＣＰＵ等を採用する必要があるため、送信のモードの切替数は少ない方が有利である。
【０１６０】
そういった観点で、上記のように、ダウンリンク切り替え後の下りフレームＤＬ２として従来よりも多く折り返しフレームを含ませる等によって、車載機にループバック成功を認識させる確率を高くすると共に、送信するモードの変更回数を少なくすることは有望である。
【０１６１】
また、上述の第１実施形態（図９）において、新車載機２Ａが、新光ビーコン４Ａにどのタイミングでダウンリンク切り替えを行って欲しいかを指定できるようにしてもよい。
すなわち、例えば、上りフレームＵＬ１に、ダウンリンク切り替えを要求するための格納領域を設けておき、その格納領域のフラグが立った上りフレームＵ１を受信したタイミングで、新光ビーコン４Ａが、ダウンリンク切り替えや折り返しフレームの連送といった動作をするようにしてもよい。
【０１６２】
上記の格納領域としては、例えば、ヘッダ部の「種別情報」（図７参照）を利用することができる。
前述の通り、新光ビーコン４Ａは、情報種別の値が所定値以外である上りフレームの場合は、上りフレームが低速と判断してダウンリンク切り替えを行い、情報種別の値が所定値である上りフレームの場合は、上りフレームが高速と判断してダウンリンク切り替えを行わない。
【０１６３】
このため、新車載機２Ａが複数の優先フレームＵ１を低速で送出する場合に、その複数の優先フレームＵ１のうち、いずれか１つの優先フレームＵ１のみの情報種別の値を所定値以外に設定し、それ以外の優先フレームＵ１の情報種別の値を所定値に設定すれば、車載機２側で任意に選択した１つの優先フレームＵ１により、新光ビーコン４Ａにダウンリンク切り替えを行わせることができる。
【０１６４】
また、新車載機２Ａの送信する優先フレームＵ１の数が、例えば合計で２つの場合、新車載機２Ａとしては、１つ目の優先フレームＵ１から２つ目の優先フレームＵ１までの送信間隔が比較的長い場合は、２つ目の優先フレームＵ１のみでダウンリンク切り替えの要求を行うようにすれば、１つ目の優先フレームＵ１によるダウンリンク切り替えを省略させることができる。
【０１６５】
また、新車載機２Ａの送信する上りフレームの数が合計で１０個程度あるような場合にも、例えば、光ビーコン４がダウンリンク切り替えを実行するのに所定の時間（例えば１０ｍｓ）を要することが分かっているのであれば、上りフレームＵＬ１の送信に要する期間が、当該所定の時間（例えば１０ｍｓ）以下となった時点に、ダウンリンク切り替えの要求情報を含む優先フレームＵ１を送信してもよい。例えば、１フレームの送信に５ｍｓを要するのであれば、８フレーム目にＤＬ切替要求情報を含ませればよい。
【０１６６】
そうすれば、８フレーム目を受信してＤＬ切替要求情報を確認してからダウンリンク切替のモードに移行する光ビーコン４が、実際にダウンリンク切替をするまでの間（例えば１０ｍｓ）の間に、新車載機２Ａは、９フレーム目と１０フレーム目を送信し終えることができるため、その分だけ効率よく路車間通信を行うことができるようになる。
【０１６７】
このように、車載機２が、光ビーコン４にどのタイミングでダウンリンク切り替えや折り返しフレームの連送を行って欲しいかを指定できる通信プロトコルを新たに導入することで、車載機２や路上装置にとって柔軟でより都合の良い、路車間通信を実現することが可能になり至便である。
【０１６８】
なお、この場合、もし光ビーコン４が、車載機２が送信してきた上りフレームＵＬ１のうちＤＬ切り替え要求情報が格納された上りフレームを受信できなかったら、光ビーコン４はダウンリンク切り替えを実行するタイミングを失することになるが、その場合には、最終の上りフレームＵ７を受信したタイミングでダウンリンク切り替えを実行するようにしても良い。さらに、図１１に示すように、最後に上りフレームＵ４を受信してから所定時間Ｔ１経過後にダウンリンク切り替えを行う方法を併用することにしてもよい。
【符号の説明】
【０１６９】
２      車載機
２Ａ    新車載機
２Ｂ    旧車載機
４      光ビーコン
４Ａ    新光ビーコン
４Ａ    旧光ビーコン
７      ビーコン制御機（通信制御部）
８      ビーコンヘッド
１０      光送信部
１１      光受信部
２０      車両
２１      車載制御機（通信制御部）
２２      車載ヘッド
２３      光送信部
２４      光受信部 
【図１】
2014013531.tif 000003
【図２】
2014013531.tif 000004
【図３】
2014013531.tif 000005
【図４】
2014013531.tif 000006
【図５】
2014013531.tif 000007
【図６】
2014013531.tif 000008
【図７】
2014013531.tif 000009
【図８】
2014013531.tif 000010
【図９】
2014013531.tif 000011
【図１０】
2014013531.tif 000012
【図１１】
2014013531.tif 000013
【図１２】
2014013531.tif 000014