(57)【要約】      （修正有）【課題】車載機が低速フレームの後に送信する高速フレームを、適切に受信する可能性を高めた光ビーコンを提供する。【解決手段】光ビーコン４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。高低２種類の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部１４と、所定の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部１３と、高速アップリンク送信に対応する高度化車載機が低速フレームの後に送信する高速フレームを正常に受信していないことを表す所定の条件が成立した場合に、前記低速フレーム及び前記高速フレームの送信シーケンスを前記高度化車載機に再実行させるための処理を実行する通信制御部７と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、
高低２種類の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、
所定の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、
高速アップリンク送信に対応する高度化車載機が低速フレームの後に送信する高速フレームを正常に受信していないことを表す所定の条件が成立した場合に、前記低速フレーム及び前記高速フレームの送信シーケンスを前記高度化車載機に再実行させるための処理を実行する通信制御部と、を備える光ビーコン。
【請求項２】
前記所定の条件には、
連続して送信される複数の前記高速フレームに含まれるフレーム番号の番号値に、所定の閾値以上の飛びがあることが含まれる請求項１に記載の光ビーコン。
【請求項３】
前記所定の条件には、
連続して送信される複数の前記高速フレームのうちの最終フレームの受信時における受信率が、所定の閾値以下であることが含まれる請求項１又は請求項２に記載の光ビーコン。
【請求項４】
前記所定の条件には、
連続して送信される複数の前記高速フレームの受信時における受信率が、フレーム番号ごとに定められた所定の閾値を下回ることが含まれる請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光ビーコン。
【請求項５】
前記所定の条件には、
前記低速フレームの受信後に所定時間が経過しても、前記高速フレームを受信しないことが含まれる請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光ビーコン。
【請求項６】
前記送信シーケンスを再実行させるための処理には、
前記低速フレームの受信後における下りフレームの送信を所定時間だけ停止する処理が含まれる請求項１〜請求項５のいずれか１項に光ビーコン。
【請求項７】
前記送信シーケンスを再実行させるための処理には、
前記低速フレームの受信後に送信する下りフレームに含まれる車線通知情報の車両ＩＤの識別値をクリアする処理が含まれる請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光ビーコン。
【請求項８】
前記送信シーケンスの再実行による前記低速フレームの送信開始時点は、
所定の想定速度で下流側に移動する前記高度化車載機がアップリンク上流端の直前で送信した前記低速フレームを、前記光ビーコンが受信しなかったと仮定した場合に、前記高度化車載機が再送シーケンスを開始する時点以前である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の光ビーコン。
【請求項９】
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、
所定の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、
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、
低速フレームの後に高速フレームを送信する送信シーケンスを実行可能である通信制御部と、を備えており、
前記通信制御部は、前記高速フレームによるアップリンクデータの送信を完了した後、当該アップリンクデータを所定時間だけ保持するメモリ制御を実行可能である車載機。
【請求項１０】
前記所定時間は、前記車載機が１つの前記光ビーコンとの路車間通信を完了するのに十分な時間に設定されている請求項９に記載の車載機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中の車両において光信号による無線通信を行う光ビーコン及び車載機に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ビーコンと車載機が無線で光通信を行う路車間通信システムにおいて、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。）を新たに導入することが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
新光ビーコンは、低速アップリンク送信のみを行う車載機（以下、「旧車載機」ともいう。）とも通信可能であり、新車載機は、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。）とも通信可能である必要がある。
そこで、特許文献１では、新車載機が、車両の識別情報（以下、「車両ＩＤ」という。）を格納した低速フレームを高速フレームの前に送信し、高速アップリンク通信に対応する新型機器の場合も、低速フレームによる通信を最初に行う通信手順が提案されている。
【０００４】
新車載機が低速フレームの後に高速フレームを送信する場合には、車両の走行速度によっては、低速フレームを受信可能であるが高速フレームを受信不能な領域（特許文献１の図１１の不感領域Ｆ）において、新車載機が高速フレームを送信することがある。
かかる不感領域において高速フレームが送信されると、新光ビーコンが高速フレームを受信できなくなり、高速フレームの再送を許さない通信規格の場合は、新光ビーコンが高速フレームを取得できる可能性がなくなる。
【０００５】
そこで、特許文献１では、低速フレームを受信可能なエリアの上流端（以下、「第１アップリンク上流端」という。）よりも上流側又は実質的に同じ位置となるように、高速フレームを受信可能なエリアの上流端（以下、「第２アップリンク上流端」という。）の位置を設定すること（以下、「アップリンク位置設定」という。）が提案されている。
これにより、新光ビーコンに上記の不感領域が発生しなくなり、低速フレームの後に送信される高速フレームを新光ビーコンが適切に受信できるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０１６９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の新光ビーコンにおいて、ダウンリンク領域が、第２アップリンク上流端よりも上流側に広がる部分（以下、「ダウンリンク上流部」という。）まで設定されている場合がある。
新車載機が上記のダウンリンク上流部の内部に進入すると、新車載機は下りフレームの受信を契機として、自車両の車両ＩＤを含む低速フレームの送信を開始する。
【０００８】
一方、アップリンク領域は、ビットエラーレートが所定の通信品質（例えば、１０−５以下）を満たす領域として規定されている。従って、新車載機がダウンリンク上流部において低速フレームを送信しても、通信品質を満たすことが少なく、通常、新光ビーコンは低速フレームを受信できない。
しかし、新車載機が最初に送信する低速フレームは、比較的データサイズが小さく１フレームのみの場合が多いため、確率は高くないものの、ダウンリンク上流部で送信された低速フレームを新光ビーコンが受信する可能性がある。
【０００９】
この場合、新光ビーコンは、新車載機の車両ＩＤを格納した下りフレームを送信するので、新車載機は、この下りフレームの受信に応じて高速フレームの送信を開始する。
そして、高速フレームは、比較的データサイズが大きくフレーム数も多いため、高速フレームの送信開始時点において、新車載機の車両進行方向の位置が第２アップリンク上流端に未達の場合は、新光ビーコンがすべての高速フレームを適切に受信できない可能性がある。
【００１０】
このように、上述のアップリンク位置設定が行われていても、光ビーコン及び車載機の位置条件や設置条件等によっては、新光ビーコンが高速フレームを適切に受信できなくなることがあり得る。
本発明は、このような事情に鑑み、アップリンク方向でマルチレート対応の光ビーコンと車載機との間で行う路車間通信において、車載機が低速フレームの後に送信する高速フレームを、光ビーコンが適切に受信する可能性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）  本発明の一態様に係る光ビーコンは、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、高低２種類の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、所定の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、高速アップリンク送信に対応する高度化車載機が低速フレームの後に送信する高速フレームを正常に受信していないことを表す所定の条件が成立した場合に、前記低速フレーム及び前記高速フレームの送信シーケンスを前記高度化車載機に再実行させるための処理を実行する通信制御部と、を備える。
【００１２】
（９）  本発明の一態様に係る車載機は、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、所定の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、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、低速フレームの後に高速フレームを送信する送信シーケンスを実行可能である通信制御部と、を備えており、前記通信制御部は、前記高速フレームによるアップリンクデータの送信を完了した後、当該アップリンクデータを所定時間だけ保持するメモリ制御を実行可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車載機が低速フレームの後に送信する高速フレームを、光ビーコンが適切に受信する可能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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と入射領域を示す道路の側面図である。
【図４】上りフレームのフレーム構成図である。
【図５】下りフレームのフレーム構成図である。
【図６】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。
【図７】アップリンク領域の上流側に位置するダウンリンク上流部の一例を示す説明図である。
【図８】高速フレームの送信がアップリンク領域の上流側近傍で開始される場合の路車間通信の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】高速フレームごとの受信率の算出例を示す算出テーブルである。
【図１０】高速フレームごとの受信漏れ率の算出例を示す算出テーブルである。
【図１１】車載機による送信シーケンスの再実行の好適なタイミング例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜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、走行中の車両の車載機と光信号による無線通信を行う光ビーコンであって、高低２種類の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、所定の伝送速度での電気光変換が可能な光送信部と、高速アップリンク送信に対応する高度化車載機が低速フレームの後に送信する高速フレームを正常に受信していないことを表す所定の条件が成立した場合に、前記低速フレーム及び前記高速フレームの送信シーケンスを前記高度化車載機に再実行させるための処理を実行する通信制御部と、を備える。
【００１６】
本実施形態の光ビーコンによれば、通信制御部が、上記の所定の条件が成立した場合に、低速フレーム及び高速フレームの送信シーケンスを高度化車載機に再実行させるための処理を実行するので、高速フレームを正常に受信できなかった場合でも、車載機による送信シーケンスの再実行により、光ビーコンが高速フレームを受信し直すことができる。
従って、車載機が低速フレームの後に送信する高速フレームを、光ビーコンが適切に受信する可能性を高めることができる。
【００１７】
（２）  本実施形態の光ビーコンにおいて、前記所定の条件には、連続して送信される複数の前記高速フレームに含まれるフレーム番号の番号値に、所定の閾値以上の飛びがあることが含まれることが好ましい。
その理由は、フレーム番号の番号値に上記の飛びがあると、一連の高速フレームのうちの一部を光ビーコン４が受信していないことが明らかであり、正常な受信とは言えないからである。
【００１８】
（３）  本実施形態の光ビーコンにおいて、前記所定の条件には、連続して送信される複数の前記高速フレームのうちの最終フレームの受信時における受信率が、所定の閾値以下であることが含まれていてもよい。
【００１９】
その理由は、最終フレームの受信時における受信率が低い場合には、一連の高速フレームのうちの一部を光ビーコンが受信していないことが明らかであり、正常な受信とは言えないからである。
【００２０】
（４）  本実施形態の光ビーコンにおいて、前記所定の条件には、連続して送信される複数の前記高速フレームの受信時における受信率が、フレーム番号ごとに定められた所定の閾値を下回ることが含まれていてもよい。
【００２１】
その理由は、各々の高速フレームの受信時における受信率が低い場合も、一連の高速フレームのうちの一部を光ビーコンが受信していないことが明らかであり、正常な受信とは言えないからである。
【００２２】
（５）  本実施形態の光ビーコンにおいて、前記所定の条件には、前記低速フレームの受信後に所定時間が経過しても、前記高速フレームを受信しないことが含まれていてもよい。
その理由は、上記の場合には、車載機が一連の高速フレームを最初から送信していないと推定できので、光ビーコンが高速フレームを正常に受信していないと判断できるからである。
【００２３】
（６）  本実施形態の光ビーコンにおいて、前記送信シーケンスを再実行させるための処理には、前記低速フレームの受信後における下りフレームの送信を所定時間だけ停止する処理が含まれることが好ましい。
その理由は、上記の処理を実行すれば、車載機が、別の光ビーコンとの路車間通信が新たに開始されたと判断し、低速フレーム及び高速フレームの送信シーケンスを再実行すると考えられるからである。
【００２４】
（７）  本実施形態の光ビーコンにおいて、前記送信シーケンスを再実行させるための処理には、前記低速フレームの受信後に送信する下りフレームに含まれる車線通知情報の車両ＩＤの識別値をクリアする処理が含まれていてもよい。
その理由は、上記の処理を実行する場合も、車載機が、別の光ビーコンとの路車間通信が新たに開始されたと判断し、低速フレーム及び高速フレームの送信シーケンスを再実行すると考えられるからである。
【００２５】
（８）  本実施形態の光ビーコンにおいて、前記送信シーケンスの再実行による前記低速フレームの送信開始時点は、所定の想定速度で下流側に移動する前記高度化車載機がアップリンク上流端の直前で送信した前記低速フレームを、前記光ビーコンが受信しなかったと仮定した場合に、前記高度化車載機が再送シーケンスを開始する時点以前であることが好ましい。
このようにすれば、現行の最悪条件のケースとほぼ同等のダウンリンク通信量を確保でき（図１０参照）、規格上の要請を充足したダウンリンク通信を実行できるようになる。
【００２６】
（９）  本実施形態の車載機は、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、所定の伝送速度での光電気変換が可能な光受信部と、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、低速フレームの後に高速フレームを送信する送信シーケンスを実行可能である通信制御部と、を備えており、前記通信制御部は、前記高速フレームよるアップリンクデータの送信を完了した後、当該アップリンクデータを所定時間だけ保持するメモリ制御を実行可能である。
【００２７】
本実施形態の車載機によれば、通信制御部が、高速フレームによるアップリンクデータの送信を完了した後、当該アップリンクデータを所定時間だけ保持するメモリ制御を実行可能であるから、上述の低速フレーム及び高速フレームの送信シーケンスを再実行する場合に、高速フレームに格納するアップリンクデータが存在しないために当該送信シーケンスの再実行を行えなくなるのを未然に防止することができる。
【００２８】
（１０）  なお、本実施形態の車載機において、前記所定時間は、前記車載機が１つの前記光ビーコンとの路車間通信を完了するのに十分な時間（例えば、２５０〜５００ｍｓ）に設定すればよい。
【００２９】
＜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。
【００３０】
〔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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
〔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。
【００３５】
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。
【００３６】
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）等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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
〔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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
〔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。
【００４９】
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）
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
〔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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
〔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。
【００６１】
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。
【００６２】
「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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
「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。
【００６６】
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。
【００６７】
「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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
「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。
【００７１】
「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。
【００７２】
〔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。
【００７３】
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。
【００７４】
「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。
【００７５】
「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。
【００７６】
「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個の同一情報種別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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
「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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
〔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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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「１」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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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、先に送信した低速フレームＵＬ１の送信後所定時間（例えば、３０ｍ秒）が経過した後に、再び低速フレーム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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
〔アップリンク領域の手前における高速アップリンク送信〕
図７は、アップリンク領域ＵＡの上流側に位置するダウンリンク上流部ＤＡ０の一例を示す説明図である。
図７において、一点鎖線の境界線ＤＢ０は、光ビーコン４がダウンリンク送信する提供情報の内容が切り替わる前の第１の下りフレームＤＬ１を、車載機２が受信可能なダウンリンク領域ＤＡの上流境界を示す。
【０１０３】
破線の境界線ＵＢ１は、車載機２がアップリンク送信する低速フレームＵＬ１を光ビーコン４が受信可能なアップリンク領域ＵＡの上流境界を示す。実線の境界線ＵＢ２は、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が受信可能なアップリンク領域ＵＡの上流境界を示す。この場合の「受信可能」とは、最低受信感度に相当する光量のアップリンク信号又はダウンリンク信号を、所定のビットエラーレート（例えば、規格値では１０−５）以下で受信できることを意味する。
【０１０４】
図７において、Ｐ０は、上流境界ＤＢ０と車載機２の所定の設置高さＨ（例えば、Ｈ＝１．０ｍ）との交差位置（以下、「ダウンリンク上流端」という。）である。
図７において、Ｐ１は、上流境界ＵＢ１と設置高さＨとの交差位置（＝第１アップリンク上流端）であり、Ｐ２は、上流境界ＵＢ２と設置高さＨとの交差位置（＝第２アップリンク上流端）である。
【０１０５】
本実施形態の光ビーコン４では、第２アップリンク上流端Ｐ２が第１アップリンク上流端Ｐ１よりも上流側（一致でもよい。）となる位置設定が行われているものとする。
その理由は、第１アップリンク上流端Ｐ１が第２アップリンク上流端Ｐ２よりも上流側にあると、上流端Ｐ１，Ｐ２間の範囲が、光ビーコン４が低速フレームＵＬ１を受信できるが高速フレームＵＬ２を受信できない「不感領域」（特許文献１の図１１参照）となり、光ビーコン４が高速フレームＵＬ２を適切に受信できなくなるからである。
【０１０６】
図７に示すように、光ビーコン４のダウンリンク上流端Ｐ０は、車載機２がアップリンク領域ＵＡにさしかかった時に確実にアップリンク送信できるようにするため、アップリンク上流端（図１１の例では、第２アップリンク上流端Ｐ２）よりも上流側の位置に設定される場合がある。
【０１０７】
この場合、アップリンク領域ＵＡの上流境界ＵＢ２の上流側に位置するダウンリンク領域ＤＡの部分である、ダウンリンク上流部ＤＡ０が形成される。
従って、車載機２がダウンリンク上流部ＤＡ０の内部に進入すると、車載機２は、下りフレームＤＬ１を受信して低速フレームＵＬ１の送信を開始する。
【０１０８】
一方、アップリンク領域ＵＡは、ビットエラーレートが１０−５以下の通信品質を満たす領域である。従って、車載機２がダウンリンク上流部ＤＡ０において低速フレームＵＬ１を送信しても、通常、光ビーコン４は低速フレームＵＬ１を受信できない。
しかし、車載機２が最初に送信する低速フレームＵＬ１は、比較的データサイズが小さく１フレームのみの場合が多い。このため、確率はさほど高くないが、ダウンリンク上流部ＤＡ０で送信された低速フレームＵＬ１を光ビーコン４が受信する可能性がある。
【０１０９】
この場合、光ビーコン４は、ダウンリンク送信する提供情報を切り替え、車載機２の車両ＩＤを格納した下りフレームＤＬ２を送信するので、車載機２は、下りフレームＤＬ２の受信に応じて高速フレームＵＬ２の送信を開始する。
しかし、高速フレームＵＬ２は、比較的データサイズが大きくフレーム数も多いため、高速フレームＵＬ２の送信開始時点において、車載機２の車両進行方向の位置が第２アップリンク上流端Ｐ２に未達の場合には、光ビーコン４がすべての高速フレームＵＬ２を適切に受信できない可能性がある。
【０１１０】
すなわち、車載機２が第２アップリンク上流端Ｐ２の上流側近傍で高速フレームＵＬ２の送信を開始した場合（図８の下段側の棒グラフＵＬ参照）には、複数の高速フレームＵＬ２よりなる上りフレーム群のうち、後半部分の複数の高速フレームＵＬ２については受信できるかも知れないが、最初の数フレーム分の高速フレームＵＬ２を光ビーコン４が受信できない可能性が高くなる。
【０１１１】
このように、通信領域Ａにダウンリンク上流部ＤＡ０が存在しており、ダウンリンク上流部ＤＡ０において高速フレームＵＬ２の送信が開始されると、第２アップリンク上流端Ｐ２を第１アップリンク上流端Ｐ１よりも上流側又は一致させる位置設定が行われていても、光ビーコン４が一部の高速フレームＵＬ２を正常に受信できなくなる可能性がある。
そこで、本実施形態の光ビーコン４では、高速フレームＵＬ２の受信率を高めるため、次のような方策を講じる。
【０１１２】
すなわち、本実施形態の光ビーコン４では、ビーコン制御機７が、低速フレームＵＬ１の後に送信される高速フレームＵＬ２の受信状態を監視する処理（以下、「受信監視処理」という。）を実行する。
また、ビーコン制御機７は、受信監視処理の結果、高速フレームＵＬ２を正常に受信していないと判断した場合に、低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２の送信シーケンスを車載機２に再実行させるための処理（以下、「初期化処理」という。）を実行する。
【０１１３】
これにより、ダウンリンク上流部ＤＡ０で高速フレームＵＬ２の送信が開始されたことにより、光ビーコン４が高速フレームＵＬ２を正常に受信できなかった場合でも、車載機２が送信シーケンスを再実行することにより、光ビーコン４が高速フレームＵＬ２を受信し直すことができる。従って、高速フレームＵＬ２の受信率を高めることができる。
以下、本実施形態の光ビーコン４（具体的には、ビーコン制御機７）が実行する、「受信監視処理」及び「初期化処理」の概要と各処理の具体例について説明する。
【０１１４】
〔受信監視処理及び初期化処理の概要〕
図８は、高速フレームＵＬ２の送信がアップリンク領域の上流側近傍で開始される場合の路車間通信の一例を示すタイミングチャートである。
図８において、「距離ｘ」は、道路Ｒ上のビーコンヘッド８の直下を原点とし、原点から上流方向（図８の左方向）を正の値とする距離を表す座標である。
【０１１５】
ｘ＝０．７ｍの地点は、新インタフェース規格におけるダウンリンク領域ＤＡの下流端位置（図３の位置ａ０）である。ｘ＝３．４ｍの地点は、同規格におけるアップリンク領域ＵＡの下流端位置（図３の位置ｂ０）である。
ｘ＝６．０４ｍの地点は、同規格におけるアップリンク領域ＵＡの上流端位置（図３の位置ｃ０）である。ここでは、ｘ＝６．０４ｍの地点は、前述の第２アップリンク上流端Ｐ２（図７参照）であるものとする。
【０１１６】
「時間ｔ」は、地点ｃ０の通過時点を原点とし、車両２０が地点ｃ０から下流方向（図８の右方向）に走行する場合の経過時間を表す座標である。従って、時間ｔは、左側から右側に進行する。地点ｂ０の時間値（＝１３５．８ｍｓ）及び地点ａ０の時間値（＝２７４．６ｍｓ）は、車両２０の想定速度が７０ｋｍ／ｈである場合の時間値である。
図８において、下段側の棒グラフＵＬは、上りフレームＵＬ１，ＵＬ２の送信タイミングのタイムチャートである。上段側の棒グラフＤＬは、下りフレームＤＬ１，ＤＬ２の送信タイミングのタイムチャートである。
【０１１７】
図８の凡例に示す通り、下段側の棒グラフＵＬにおいて、「実線の斜線ハッチング」の部分は、低速フレームＵＬ１を意味する。「横線ハッチング」の部分は、高速フレームＵＬ２を意味する。
上段側の棒グラフＤＬにおいて、「空白」の部分は、第１の下りフレームＤＬ１を意味する。「チェック柄ハッチング」の部分は、車線通知情報の連送期間を意味する。
【０１１８】
上段側の棒グラフＤＬにおいて、「黒の塗りつぶし」の部分は、８０フレームの第２の下りフレームＤＬ２のうち、車線通知情報が格納される先頭フレームを意味する。「破線の斜線ハッチング」の部分は、８０フレームの第２の下りフレームＤＬ２のうち、先頭を除く残り７９フレームを意味する。
上段側の棒グラフＤＬにおいて、「細線と太線を含む斜線ハッチング」の部分は、光ビーコン４が「初期化処理」を実行する期間を意味する。
【０１１９】
図８の路車間通信のタイムチャートは、下記の１）〜３）のシーケンスが、アップリンク上流端ｃ０の上流側で行われる場合を想定している。
１）  初回の低速フレームＵＬ１のアップリンク送信
２）  車線通知情報の連送及び８０フレームの先頭の車線通知情報のダウンリンク送信
３）  初回の高速フレームＵＬ２のアップリンク送信
この場合、アップリンク上流端ｃ０の上流側（ｘ＞６．０４ｍ）において送信が開始される一連の高速フレームＵＬ２を、光ビーコン４が受信できない可能性が高い。
【０１２０】
そこで、本実施形態の光ビーコン４では、図８のフローチャートに示すように、ビーコン制御機７が、高度化車載機２から低速フレームＵＬ１（車載機種別＝６でかつ情報種別＝１の低速フレーム）を受信した場合に（ステップＳＴ１）、高速フレームＵＬ２に関する「受信監視処理」を実行する（ステップＳＴ２）。
上記の受信監視処理は、具体的には、高速フレームＵＬ２を正常に受信していないことを表す所定の条件（以下、「受信不良条件」ともいう。）が成立するか否か判定する処理のことである。
【０１２１】
ビーコン制御機７は、受信不良条件が成立する場合（ステップＳＴ３でＹｅｓ）は、初期化処理を実行し（ステップＳＴ４）、受信不良条件が成立しない場合（ステップＳＴ３でＮｏ）は、初期化処理を実行しない（ステップＳＴ５）。
上記の初期化処理は、具体的には、低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２の送信シーケンスを車載機２に再実行させるための処理のことである。
【０１２２】
光ビーコン４が初期化処理を実行すると、下段側の棒グラフＵＬに示す通り、車載機２が低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２のシーケンスを再実行する。すなわち、車載機２がアップリンク送信のシーケンスを最初からやり直す。
このため、車載機２が低速フレームＵＬ１の後に送信する高速フレームＵＬ２を、光ビーコン４が受信し直すことができ、光ビーコン４による高速フレームＵＬ２の受信率を高めることができる。
【０１２３】
〔受信監視処理の具体例〕
受信監視処理における「受信不良条件」、すなわち、高速フレームＵＬ２を正常に受信していないことを表す所定の条件としては、例えば、次の第１条件〜第４条件を採用することができる。なお、次の第１条件〜第４条件は、これらのうちの１つだけを採用してもよいし、少なくとも２つの条件を任意に組み合わせて採用することにしてもよい。
【０１２４】
（第１条件）
第１条件は、連続して送信される複数の高速フレームＵＬ２に含まれるフレーム番号（具体的には、ヘッダ部の「同一情報種別内フレーム番号」）の番号値に、所定の閾値以上の飛びがあることである。
その理由は、フレーム番号の番号値に上記の飛びがあると、一連の高速フレームＵＬ２のうちの一部を光ビーコン４が受信していないことが明らかであり、正常な受信とは言えないからである。
【０１２５】
例えば、ビーコン制御機７は、最初に受信した高速フレームＵＬ２に含まれるフレーム番号の番号値が、所定の閾値（例えば「６」)以上の場合には、第１条件を満たすと判定すればよい。
この処理は、最大で１６フレーム送信され得る複数の高速フレームＵＬ２のうち、先頭フレームからの受信不良を判定する処理である。
【０１２６】
また、ビーコン制御機７は、前回受信した高速フレームＵＬ２に含まれるフレーム番号の番号値と、今回受信した高速フレームＵＬ２に含まれるフレーム番号の番号値との差が、所定の閾値（例えば「６」）以上の場合には、第１条件を満たすと判定してもよい。
この処理は、最大で１６フレーム送信され得る複数の高速フレームＵＬ２のうち、先頭フレームを除く中間フレームの受信不良を判定する処理である。前回受信した高速フレームＵＬ２に含まれるフレーム番号の番号値（初期値は０）を保持しておき、高速フレームＵＬ２を受信するたびに、今回受信した高速フレームの番号値と前回受信した高速フレームの番号値から飛びフレーム数を計算するようにすれば、先頭フレームを含む場合と先頭フレームを除く場合とを同一の計算で判定することができる。しかし閾値は先頭フレームを含む場合と先頭フレームを除く場合とで異ならせるようにしてもよい。
【０１２７】
（第２条件）
第２条件は、連続して送信される複数の高速フレームＵＬ２のうちの最終フレーム（具体的には、ヘッダ部の「最終フレームフラグ」の値が１である高速フレーム）の受信時における受信率が、所定の閾値（例えば、７０％）以下であることである。
その理由は、最終フレームの受信時における受信率が低い場合には、一連の高速フレームＵＬ２のうちの一部を光ビーコン４が受信していないことが明らかであり、正常な受信とは言えないからである。
【０１２８】
上記の第２条件において、最終フレームの受信時における「受信率」ではなく、当該受信時における高速フレームＵＬ２の「受信回数」を採用してもよい。
すなわち、第２条件は、連続して送信される複数の高速フレームＵＬ２のうちの最終フレームの受信時における「受信回数」が、所定の閾値（例えば、受信率７０％に相当する受信回数値）以下であること、であってもよい。受信回数を用いる場合、所定の閾値は、最終フレームのフレーム番号の番号値ごと（又は番号値の範囲ごと）に異ならせるようにしてもよい。
【０１２９】
（第２条件の変形例）
第２条件において、最終フレームの受信時における「受信率」ではなく、当該受信時における高速フレームＵＬ２の「受信漏れ率」（＝受信に失敗したフレーム数／最終フレームのフレーム番号）を採用してもよい。
すなわち、第２条件として、連続して送信される複数の高速フレームＵＬ２のうちの最終フレームの受信時における「受信漏れ率」が、所定の閾値（例えば、３０％）以上であること、を採用してもよい。
【０１３０】
上記の第２条件の変形例において、最終フレームの受信時における「受信漏れ率」ではなく、当該受信時における高速フレームＵＬ２の「受信漏れ回数」（＝受信に失敗したフレーム数）を採用してもよい。
すなわち、第２条件は、連続して送信される複数の高速フレームＵＬ２のうちの最終フレームの受信時における「受信漏れ回数」が、所定の閾値（例えば、受信漏れ率３０％に相当する受信回数値）以上であること、であってもよい。この閾値は、受信回数と同様、最終フレームのフレーム番号の番号値ごと（又は番号値の範囲ごと）に異なっていてもよい。
【０１３１】
（第３条件）
第３条件は、連続して送信される複数の高速フレームＵＬ２の受信時における受信率が、フレーム番号（具体的には、ヘッダ部の「同一情報種別内フレーム番号」）ごとに定められた所定の閾値を下回ることである。
その理由は、各々の高速フレームＵＬ２の受信時における受信率が低い場合も、一連の高速フレームＵＬ２のうちの一部を光ビーコン４が受信していないことが明らかであり、正常な受信とは言えないからである。
【０１３２】
図９は、高速フレームＵＬ２ごとの受信率の算出例を示す算出テーブルである。
図９において、「フレーム番号」は、高速フレームＵＬ２のヘッダ部の同一情報種別内フレーム番号のことである。「監視閾値」は、フレーム番号の番号値ｉ（ｉ＝１〜１６）ごとにビーコン制御機７に予め設定された受信率の閾値である。
【０１３３】
監視閾値の数値の選定基準は、例えば次の通りである。
基準１）  監視閾値の分母を「ｎｉ」（ｉ＝１〜１６）とすると、ｎｉ＝ｉを満たす自然数（番号値ｉと同じ値）とする。
基準２）  監視閾値の分子を「ｍｉ」（ｉ＝１〜１６）とすると、ｍｉ≦ｉ、ｍｉ−１≦ｍｉ、及び、ｍ１６＜１６を見たす自然数とする。
【０１３４】
「受信例」は、フレーム番号の番号値ｉごとの受信成功又は受信失敗を表す判定欄であり、「○」は受信成功を意味し、「×」は受信失敗を意味する。
「受信率」は、フレーム番号の番号値ｉごとに算出される受信率であり、「受信率＝現在の受信成功数／現在の番号値ｉ」の算出式によって算出される。
図９の数値例では、番号値ｉ＝８において、受信率（＝４／８）が監視閾値（＝５／８）を下回っているので、８番目の高速フレームＵＬ２を受信した時点で、ビーコン制御機７が初期化処理を実行することになる。
【０１３５】
上記の第３条件において、複数の高速フレームＵＬ２の受信時における「受信率」ではなく、当該受信時における高速フレームＵＬ２の「受信回数」を採用してもよい。
すなわち、第３条件は、連続して送信される複数の高速フレームＵＬ２の受信時における「受信回数」が、フレーム番号ごとに定められた所定の閾値（例えば、図９の「監視閾値」の分子値）を下回ること、であってもよい。
【０１３６】
（第３条件の変形例）
第３条件において、複数の高速フレームＵＬ２の受信時における「受信率」ではなく、当該受信時における高速フレームＵＬ２の「受信漏れ率」（＝受信に失敗したフレーム数／現時点のフレーム番号値）を採用してもよい。
【０１３７】
図１０は、高速フレームＵＬ２ごとの受信漏れ率の算出例を示す算出テーブルである。
図１０において、「フレーム番号」は、高速フレームＵＬ２のヘッダ部の同一情報種別内フレーム番号のことである。「監視閾値」は、フレーム番号の番号値ｉ（ｉ＝１〜１６）ごとにビーコン制御機７に予め設定された受信漏れ率の閾値である。なお、監視閾値の数値の選定基準は、前述の基準１及び２と同様である。
【０１３８】
「受信漏れ率」は、フレーム番号の番号値ｉごとに算出される受信漏れ率であり、「受信漏れ率＝現在の受信漏れ回数／現在の番号値ｉ」の算出式によって算出される。
図１０の数値例では、番号値ｉ＝８において、受信漏れ率（＝４／８）が監視閾値（＝３／８）を上回っているので、８番目の高速フレームＵＬ２を受信した時点で、ビーコン制御機７が初期化処理を実行することになる。
【０１３９】
現在の受信漏れ回数は、次の工程１及び２により算出できる。次の工程１及び２において、「ｉｐ（初期値＝０）」は前回受信分のフレーム番号、「ｉｃ」は今回受信分のフレーム番号、「ＧＴ（初期値＝０）」は受信漏れ回数の累計値である。
工程１：高速フレームＵＬ２を受信するごとに、ＧＴに（ｉｃ―ｉｐ−１）を加算する処理と、ｉｐをｉｃに更新する処理を実行する。
工程２：工程１の加算処理で得られるＧＴ値を現在の受信漏れ回数として出力する。
【０１４０】
上記の処理を図１０のフレーム番号９までの受信例に適用すると、次の通りである。
フレーム番号１のＵＬ２受信時：累計値ＧＴ＝０＋「１−０−１」＝０
フレーム番号４のＵＬ２受信時：累計値ＧＴ＝０＋「４−１−１」＝２
フレーム番号５のＵＬ２受信時：累計値ＧＴ＝２＋「５−４−１」＝２
フレーム番号８のＵＬ２受信時：累計値ＧＴ＝２＋「８−５−１」＝４
フレーム番号９のＵＬ２受信時：累計値ＧＴ＝４＋「８−７−１」＝４
【０１４１】
上記の第３条件の変形例において、複数の高速フレームＵＬ２の受信時における「受信漏れ率」ではなく、当該受信時における高速フレームＵＬ２の「受信漏れ回数」（＝受信に失敗したフレーム数）を採用してもよい。
すなわち、第３条件は、連続して送信される複数の高速フレームＵＬ２の受信時における「受信漏れ回数」が、フレーム番号ごとに定められた所定の閾値（例えば、図１０の「監視閾値」の分子値）を下回ること、であってもよい。受信漏れ回数の場合の閾値は、フレーム番号ごとに定めずに、受信漏れ回数がある閾値以上になった場合にビーコン制御機７が初期化処理を実行するようにしてもよい。
【０１４２】
ところで、第２条件を採用する場合には、最終フレームの受信時の受信率、受信回数、受信漏れ率又は受信漏れ回数が必要となるので、最終フレームを受信できないと受信監視処理ができなくなるとともに、受信不良か否かの判定（図８のステップＳＴ３）が最終フレームの受信後になるので、判定結果の出力が遅れ気味になる。
【０１４３】
これに対して、第３条件を採用すれば、各々の高速フレームＵＬ２の受信時における受信率、受信回数、受信漏れ率又は受信漏れ回数を用いて受信不良か否かの判定（図８のステップＳＴ３）を行えるので、最終フレームを受信できなくても受信監視処理を実行できるとともに、第２条件の場合に比べて判定結果をより早く出力できるという利点がある。
【０１４４】
（第４条件）
第４条件は、高度化車載機２からの低速フレームＵＬ１（車載機種別＝６でかつ情報種別＝１の低速フレーム）を受信した後に、所定時間（例えば３０ｍｓ＝２０ｍｓ＋α）が経過しても、高速フレームＵＬ２を受信しないことである。
その理由は、上記の条件が成立する場合は、車載機２が一連の高速フレームＵＬ２を最初から送信していないと推定できるので、光ビーコン４が高速フレームＵＬ２を正常に受信できていないと判断できるからである。
【０１４５】
〔初期化処理の具体例〕
ビーコン制御機７が実行する「初期化処理」、すなわち、低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２の送信シーケンスを車載機２に再実行させるための処理は、例えば、次の第１処理及び第２処理を採用することができる。
【０１４６】
（第１処理）
第１処理は、高度化車載機２からの低速フレームＵＬ１（車載機種別＝６でかつ情報種別＝１の低速フレーム）の受信後における第２の下りフレームＤＬ２の送信を、所定時間（例えば２０〜３０ｍｓ）だけ停止する処理である。
より具体的には、上記の所定時間の経過後に、ビーコン制御機７は、ダウンリンク送信を第１の下りフレームＤＬ１の送信に切り替えることにすればよい。
【０１４７】
その理由は、ビーコン制御機７が上記の第１処理を実行すれば、車載機２が、別の光ビーコン４との路車間通信が新たに開始されたと判断し、低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２の送信シーケンスを再実行すると考えられるからである。
【０１４８】
（第２処理）
第２処理は、高度化車載機２からの低速フレームＵＬ１（車載機種別＝６でかつ情報種別＝１の低速フレーム）の受信後に送信する、第２の下りフレームＤＬ２に含まれる車線通知情報の車両ＩＤの識別値をクリアする処理である。
その理由は、ビーコン制御機７が上記の第２処理を実行する場合も、車載機２が、別の光ビーコン４との路車間通信が新たに開始されたと判断し、低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２の送信シーケンスを再実行すると考えられるからである。
【０１４９】
〔再実行の好適なタイミング例〕
図１１は、車載機２による送信シーケンスの再実行の好適なタイミング例を示すタイムチャートである。
図１１において、上段側の路車間通信（現行の最悪条件）は、最初の低速フレームＵＬ１のアップリンク送信が、ｘ＝６．０４ｍの地点（アップリンク上流端ｃ０）の直前で行われ、その低速フレームＵＬ１を光ビーコン４が受信できなかった場合を示す。
【０１５０】
この場合、新インタフェース規格では、車載機２が、最初の低速フレームＵＬ１のアップリンク送信から３０ｍｓ経過後に低速フレームＵＬ１を再送することになっている。
２回目の低速フレームＵＬ１を光ビーコン４が受信すると、路車間通信のシーケンスが開始される。すなわち、車載機２側の立場で言うと、低速フレームＵＬ１のアップリンク送信→連送期間及びダウンリンクサイクルの先頭フレームのダウンリンク受信→高速フレームＵＬ２のアップリンク送信→ダウンリンクサイクルの残りのフレームのダウンリンク受信の順で、路車間通信が進行する。
【０１５１】
上記のように、２回目の低速フレームＵＬ１により路車間通信のシーケンスが始まる場合には、高速フレームＵＬ２のアップリンク送信の後に車載機２が受信可能な下りフレームＤＬ２のフレーム数は、「１８３フレーム」となる。
新インタフェース規格では、車載機２に提供する第２の下りフレームＤＬ２のフレーム数は、１６０フレーム以上必要であると規定されている。従って、図１１の上段側の路車間通信のタイムチャートは、規格上の要請を充足している。
【０１５２】
図１１において、下段側の路車間通信（再実行のタイミング）は、最初の低速フレームＵＬ１のアップリンク送信が、ｘ＝６．０４ｍの地点（アップリンク上流端ｃ０）の手前で行われ、この低速フレームＵＬ１を光ビーコン４が受信できたために、ｘ＝６．０４ｍの地点を跨いで複数の高速フレームＵＬ２がアップリンク送信された場合を示す。
この場合、本実施形態の光ビーコン４が初期化処理を行うと、車載機２は、低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２の送信シーケンスを再実行する。
【０１５３】
しかし、車載機２による再実行の開始時点（２回目の低速フレームＵＬ１の送信開始時点）ｔｓが遅れると、高速フレームＵＬ２の送信終了時点ｔｅも遅れることなり、この送信終了時点ｔｅ以後に車載機２が受信可能な下りフレームＤＬ２のフレーム数が、規格上の「１６０フレーム以上」を満たさなくなる可能性がある。
【０１５４】
そこで、車載機２の再実行による低速フレームＵＬ１の送信開始時点ｔｓは、最初の低速フレームＵＬ１の受信失敗の場合（図１１の上段側の路車間通信）に、車載機２が再送シーケンスを開始する時点（ｔ＝３０ｍｓ）以前であることが好ましい。
換言すると、上記の送信開始時点ｔｓは、所定の想定速度（例えば、７０ｋｍ／ｈ）で下流側に移動する車載機２がアップリンク上流端ｃ０の直前で送信した低速フレームＵＬ１を、光ビーコン４が受信しなかったと仮定した場合に、車載機２が再送シーケンスを開始する時点（ｔ＝３０ｍｓ）以前であることが好ましい。
【０１５５】
このようにすれば、図１１の上段側の路車間通信（現行の最悪条件）とほぼ同等のダウンリンク通信量（１８３フレーム）を確保でき、新インタフェース規格の要請を充足したダウンリンク通信を実行できるようになる。
なお、図１１の下段側の路車間通信（再実行のタイミング）において、光ビーコン４による初期化処理の実行期間を２０ｍｓ程度で済ますことができれば、低速フレームＵＬ１の送信開始時点ｔｓを３０ｍｓに合わせることが可能になると考えられる。
【０１５６】
〔車載機の改良の必要性〕
ところで、低速フレームＵＬ１の受信後に高速フレームＵＬ２の受信不良を検出した場合において、高速フレームＵＬ２の受信率を向上する手段としては、必要とする高速フレームＵＬ２の「再送要求」を光ビーコン４が車載機２に通知し、この再送要求に応じて、車載機２が所定の高速フレームＵＬ２を再送することが考えられる。
しかし、この手段では、高速フレームＵＬ２の再送要求に車載機２が応答できるように、車載制御機２１の制御機能を改良する必要がある。
【０１５７】
これに対して、本実施形態の初期化処理は、換言すると、低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２のアップリンク送信に関する新インタフェース規格通りの送信シーケンスを、車載機２に初めからやり直させる処理であると言える。
従って、車載機２側の立場から見ると、車載制御機２１のＣＰＵに実行させるソフトウェアやＡＳＩＣなどの制御回路など、新インタフェース規格に従う車載制御機２１の制御機能を改良する必要がないという効果もある。
【０１５８】
もっとも、メモリ容量の増大を防止するために、プローブデータなどの大容量のアップリンクデータについては、高速フレームＵＬ２によるアップリンク送信が完了すると即座に消去するメモリ制御を、車載機２が採用している可能性がある。
この場合、本実施形態の初期化処理により、車載機２が低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２の送信シーケンスを再実行することにしても、高速フレームＵＬ２に格納すべきアップリンクデータが存在しないために、車載機２が当該送信シーケンスの再実行を行えなくなる。
【０１５９】
そこで、低速フレームＵＬ１及び高速フレームＵＬ２の送信シーケンスの再実行を行う車載機２の車載制御機２１は、高速フレームＵＬ２によるアップリンクデータの送信を完了した後も、当該アップリンクデータを所定時間だけ保持するメモリ制御を実行可能であることが好ましい。
上記の所定時間は、車載機２が１つの光ビーコン４との路車間通信を完了するのに十分な時間（例えば、２５０〜５００ｍｓ）に設定すればよい。
【０１６０】
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。
【符号の説明】
【０１６１】
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  光通信用の発光ユニット（光送信部）
１４  光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
Ｒ  道路
Ｒ１〜Ｒ４  車線
【図１】
2018055547.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018055547.tif 000012
【図１１】
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