(57)【要約】      （修正有）【課題】不要な通信を削減することで、トラフィック量の増加を防ぐことができる車両通信システムを提供する。【解決手段】車両通信システムは、一意に識別できる識別情報とサービスの要求を送信する車両端末に対して、サービスを提供できる範囲内の車両端末からの識別情報と車両端末の要求するサービス内容とを受信する受信部と、受信した識別情報とサービス内容との対応表を格納する記憶部と、対応表の識別情報に該当する車両端末に提供するサービスを設定する処理部と、車両端末にサービスを提供する送信部とを備えたＭＥＣサーバを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一意に識別できる識別情報と要求情報を送信する車両端末、およびサービスを提供できる範囲内の前記車両端末に対して、前記車両端末からの前記識別情報と前記車両端末の要求するサービス内容とを受信する受信部と、受信された前記識別情報と前記サービス内容との対応表を格納する記憶部と、前記対応表の前記識別情報に該当する前記車両端末に提供するサービスを設定する処理部と、前記車両端末にサービスを提供する送信部とを有するＭＥＣサーバを備えたことを特徴とする車両通信システム。
【請求項２】
前記受信部で受信された情報を前記対応表に反映することを特徴とする請求項１に記載の車両通信システム。
【請求項３】
前記ＭＥＣサーバが、サービスを提供できる範囲が区分して割当てられた複数のＭＥＣサーバであって、複数の前記ＭＥＣサーバの間で前記対応表の情報を共有することを特徴とする請求項１に記載の車両通信システム。
【請求項４】
前記対応表に反映された前記車両端末の情報を前記ＭＥＣサーバが不要と判断した場合に、前記対応表から前記車両端末を識別できる情報と前記車両端末が対応するサービスを対応表から削除する請求項１に記載の車両通信システム。
【請求項５】
ＭＥＣサーバにおいて、識別できる識別情報とサービスの要求と走行データとを車両端末から受信する第１のステップと、前記車両端末を識別できる情報と前記車両端末が対応するサービスの対応表を格納する第２のステップと、前記対応表に従って、所定の車両端末に走行データを送信する第３のステップとを備えたことを特徴とする車両通信システムの通信方法。
【請求項６】
前記ＭＥＣサーバが複数設けられ、前記ＭＥＣサーバによるサービスを提供できる範囲が区分して割当てられ、複数の前記ＭＥＣサーバの間で前記対応表の情報を共有することを特徴とする請求項５に記載の車両通信システムの通信方法。
【請求項７】
前記第１のステップで受信された情報を前記対応表に反映することを特徴とする請求項５に記載の車両通信システムの通信方法。
【請求項８】
前記対応表に反映された前記車両端末の情報を前記ＭＥＣサーバが不要と判断した場合に、前記対応表から前記車両端末を識別できる情報と前記車両端末が対応するサービスを対応表から削除する請求項５に記載の車両通信システムの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、車両通信システムおよびその通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ（Long Term Evolution）基地局などのモバイル通信の基地局あるいはアクセスポイントの近傍に計算資源を持つサーバを配置するＭＥＣ（Mobile Edge Computing）が提案されている。ＭＥＣとは、移動通信網のエッジである基地局などに、コンピュテリングリソースあるいはストレージを配備して新たなアプリケーションあるいはサービスの提供を可能にする仕組みである。このＭＥＣを用いることにより、通信遅延の削減あるいはデータ負荷分散などのメリットがある。
【０００３】
一方で、自動車間の通信Ｖ２Ｖ（Vehicle to Vehicle）、自動車と路側機との通信Ｖ２Ｉ（Vehicle to Infrastructure）および自動車と歩行者との通信Ｖ２Ｐ（Vehicle to Pedestrian）に示される各種の「車とモノとの通信」を総称するＶ２Ｘ（Vehicle to Everything）の通信を行うことにより、ドライバーに事故を防止するための情報を未然に通知する通信が知られている。
【０００４】
車両通信システム（以下、Ｖ２Ｘ通信システムという）において、ＬＴＥあるいは５Ｇ（第５世代移動通信システム）などを利用したＣ−Ｖ２Ｘ（Cellar V2X）通信システムを３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）が規定している。
Ｃ−Ｖ２Ｘ通信システムにおいて、ＭＥＣを活用することにより、自動車の車両端末で行っていた処理をＭＥＣに分散させることにより、高速なアプリケーションの処理が可能となるなどの利点が挙げられる。
【０００５】
Ｃ−Ｖ２Ｘ通信システムにおいては、ＬＴＥなどのモバイル通信の基地局を介して、Ｖ２Ｘ通信のデータを中継する技術が例えば特許文献１に開示されている。
この特許文献１に示されている通信では、道路周辺の施設物に設置された端末をＲＳＵ（Road Side Unit）又は中継ノードとして動作させることによってＶ２Ｘ通信網の一部として使用するものである。まず、第１の段階として、Ｖ２Ｘ通信システムサービスを提供するためのＲＳＵ及び通信サービスを中継するための中継ノードとして動作することができることを示すケイパビリティ（Capability）情報を含む第１メッセージをネットワークエンティティに送信する。
【０００６】
次に、第２の段階として、端末は、ＲＳＵ又は中継ノードとして動作することを指示する第２メッセージを基地局から受信する。
さらに第２メッセージによってＲＳＵ又は中継ノードとして動作することによって、基地局及び他の端末と通信を行うものである。
また、事業者が特別に通信網を構築する目的で端末を設置する場合には、設置した端末に、端末が基地局と通信する際に、Ｖ２Ｘ通信システムサービスを管理するエンティティからＲＳＵ又は中継ノードとして優先的に動作することができることを示す識別子を設定し、この識別子を用いて基地局に接続する。そして、識別子を知らせて基地局に接続要求をした場合には、識別子を用いていない端末より優先して処理するようにすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１８−５１８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の従来のＶ２Ｘ通信システムの通信方法の場合には、インフラ側よりＶ２Ｘ通信サービスを提供するための通信サービスを中継できるか否かを示す情報を車両端末に送信し、車両端末は中継出来る時のみＶ２Ｘデータをインフラ側に送信する構成である。このような構成のため、車両端末が発信するすべてのデータを特定エリア内の車両端末に中継することとなり、トラフィック量の増加を招くという課題がある。
【０００９】
本願は、前述の課題を鑑み、不要な通信を削減することで、トラフィック量の増加を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の車両通信システムは、一意に識別できる識別情報とサービスの要求を送信する車両端末に対して、サービスを提供できる範囲内の車両端末からの前記識別情報と前記車両端末の要求するサービス内容とを受信する受信部と、受信した前記識別情報と前記サービス内容との対応表を格納する記憶部と、前記対応表の前記識別情報に該当する前記車両端末に提供するサービスを設定する処理部と、前記車両端末にサービスを提供する送信部とを備えたＭＥＣサーバを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願によれば、従来のＶ２Ｘ通信システムと比べて、該当する車両端末にのみ通信を行うようにして、不要な通信を削減することで、トラフィック量の増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願のＶ２Ｘ通信システムの実施の形態の構成を示す図である。
【図２】本願のＶ２Ｘ通信システムのＭＥＣサーバの構成を示すブロック図である。
【図３】本願のＶ２Ｘ通信システムの実施の形態のフローチャートを示す図である。
【図４】本願のＶ２Ｘ通信システムのＭＥＣサーバにおける対応表を示す図である。
【図５】本願のＶ２Ｘ通信システムの第２の実施の形態の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に示される実施形態は、ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄを主な対象として説明している。しかしながら、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）により標準化が行われている５Ｇ（第５世代移動通信システム）または、その他のモバイル通信ネットワーク、例えば、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）、３ＧＰＰ２  ＣＤＭＡ２０００システム（1xRTT(Single-Carrier Radio Transmission Technology)、ＨＲＰＤ(High Rate Packet Data)）、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ（Global System for Mobile communication／General Packet Radio Service）システム、及びＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）システム等に適用されてもよい。
【００１４】
実施の形態１
本願の実施の形態で適用されるモバイル通信ネットワークの構成を図１に示す。
図１に示すように、ＬＴＥ対応の車載用の車両端末１は、ＬＴＥの基地局であるｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）８、Ｓ／Ｐ−ＧＷ（Serving y／Packet Data Network Gateway）５を介してＰＤＮ（パケットデータ網）１０に接続される。ｅＮｏｄｅＢ８は、ＲＡＮ（Radio Access Network）７に配置され、ＲＡＮ７に接続される複数の車両端末１と無線通信を行う。Ｓ−ＧＷは、３ＧＰＰアクセスシステムを収容する在圏パケットゲートウエイである。Ｐ−ＧＷは、ＰＤＮ１０との接続点であって、ＩＰアドレスの割当ておよびＳ−ＧＷへのパケット転送を行うゲートウエイである。
【００１５】
コアネットワーク６は、主にモバイル通信サービスを提供するオペレータによって管理されるネットワークである。コアネットワーク６は、例えば、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）２、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）３、ＰＣＲＦ（Policy and Changing Rules Function）４、Ｓ／Ｐ−ＧＷ５を含む。
【００１６】
ＭＭＥ２は、ｅＮｏｄｅＢ８を収容・管理し、モバイルネットワークの加入者の電話番号あるいはＳＩＭカードの識別番号などの顧客情報を管理するＨＳＳ３と連携してユーザ認証、車両端末１の移動管理、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）シグナリング等のセッション管理、ＥＰＳ（Evolved Packet System）ベアラ管理等を行う。ＰＣＲＦ４（Policy and Changing Rules Function）は、ＱｏＳ（Quality of Service）などのポリシー制御あるいは課金制御ルールの決定を行う。
【００１７】
Ｓ／Ｐ−ＧＷ５は、ＩＭＳ（Internet Protocol Multimedia Subsystem）あるいはインターネットなどのパケットデータ網を接続する。また、車両端末１に対するＩＰアドレスの割り当てなどを行う。
Ｓ／Ｐ−ＧＷ５の内、Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）は、ＬＴＥおよび３Ｇ無線などの３ＧＰＰ無線を収容し、ユーザデータの伝送を行う。またＬＴＥと３Ｇ無線アクセス収容網の転送経路を切り替えるポイントにもなる。
【００１８】
図１に示すＭＥＣ（Mobile Edge Computing）サーバ９は、基地局などにコンピューティングリソースあるいはストレージを配備し、アプリケーションおよびサービスの提供を可能にする仕組みであり、ＥＴＳＩ（European Telecommunications Standards Institute）で標準化が進められている。図１に示すように、ＭＥＣサーバ９は、ｅＮｏｄｅＢ８に接続されるが、他のネットワークノードに接続されても良い。
【００１９】
本願を実施するためのＭＥＣサーバ９のハードウェア構成例を図２に示す。ＭＥＣサーバ９は、バスを介して相互に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、メモリ１３、無線ＩＦ（無線インターフェース）１２、伝送路ＩＦ（伝送路インターフェース）１４から成る。無線ＩＦ１２にはアンテナ１５が接続される。伝送路ＩＦ１４は、有線ＬＡＮなどの伝送路を介して外部ネットワークに接続される。
【００２０】
メモリ１３は、主記憶装置と補助記憶装置を含む。主記憶は、ＲＡＭ（Random Access Memory）または、ＲＡＭとＲＯＭ（Read Only Memory）との組合せで構成される。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリなど不揮発性記憶媒体により構成される。メモリ１３には、車両に対して提供するアプリケーションおよびサービスの対応表が設けられている。
【００２１】
次に、図３に示すフローチャートを用いて実施の形態について説明する。
実施の形態では、車両端末１がＭＥＣサーバ９に接続され、ＭＥＣサーバ９が車両端末１に対してサービスを提供するエッジコンピューティングシステムを構成している。
ＭＥＣサーバ９によるサービスを提供できる範囲（領域）に車両端末１が進入した場合、車載用の車両端末１は、ｅＮｏｄｅＢ８を介してＭＥＣサーバ９に対して接続を試みる。その際に、車両端末１は、車両端末１を一意に識別できる情報と、対応するサービスの一覧をＭＥＣサーバ９に通知する。
【００２２】
そして、ＭＥＣサーバ９は、メモリ１３に車両端末１を一意に識別できる情報と車両端末１に対応するサービスの対応表を格納する。メモリ１３には所定のサービスの一覧表が備えられており、車両から対応するアプリケーションの一覧を受信したか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。アプリケーションの一覧を受信している場合には、受信した情報を対応表に反映させるように追加する（ステップＳ１２）。その後、アプリケーションの一覧を受信していない場合と同じように、車両の走行データ（移動方向、速度、加速度、走行経路履歴、位置情報等を含む）の受信を行う（ステップＳ１３）。
【００２３】
受信した走行データの車両端末が対応表に、走行データに応じたアプリケーションあるいはサービスの提供を受けるように設定されているか否かを確認する（ステップＳ１４）。そのようなアプリケーションを受けることを設定している場合には、車両から走行データを送信させる（ステップＳ１５）。そのようなアプリケーションを受けることを設定していない場合には車両端末からのデータを必要としないため、走行データを不要として終了する。
【００２４】
ＭＥＣサーバ９は、受信した車両端末１のサービスの一覧と車両端末１を一意に識別できる情報とともにＭＥＣサーバ９が持つ対応表に保存する。なお、「一意に識別できる」とは、他の物から区別して判断できるとの意味であって、車両端末１を一意に識別できる情報は、車両端末１のＩＰアドレスであってもよいし、車両端末１が持つ一意的なＩＤ（Identification）であってもよい。
【００２５】
ＭＥＣサーバにおける対応表の一例を図４に示す。図４に示すように、対応表は、車両端末の固有の識別子と、対応するサービスの内容とが符号化されて設けられている。すなわち、この図４の固有の識別子としては、前述の車両端末毎に設けられた一意に識別できる情報となっている。そして、この識別子に対して提供するサービスの内容がそれぞれ車両端末からの要求に応じて設けられている。ここにサービスの事例として示しているのは、００１は警報アプリ、００２は映像共有、００３はコンテンツの配信であって、上段に記載の車両端末に対しては３種類のサービスを提供するが、下段の車両端末に対しては１種類のサービスしか提供しないことを表している。
【００２６】
すなわち、図４の対応表の上段に記載の車両端末については、車両のドライバーに対する注意喚起を目的としてＶ２Ｘ通信システムのＭＥＣサーバ９が使用される状態を示している。このように、ＭＥＣサーバ９がデータの中継を担う場合には、車両端末１からＭＥＣサーバ９に対して送信したデータに応じて、ＭＥＣサーバ９は、対応表を参照して、注意喚起を行うサービスを要求している車両端末１に対してのみデータの中継を行う。これにより、データを中継可能なすべての車両端末にＭＥＣサーバ９が送信する場合と比較して、通信量を抑えることができる。
【００２７】
実施の形態２
実施の形態１において示したＭＥＣサーバ９は、車両端末１に対する動作を説明するため、対応する１台のＭＥＣサーバ９を示した。これに対して、この実施の形態２においては、複数のＭＥＣサーバによって、車両端末の移動に伴ってアプリケーションあるいはサービスを継続して提供するＶ２Ｘ通信システムについて説明する。
【００２８】
図５は、実施の形態２のＶ２Ｘ通信システムの構成を示す図である。この図５に示すように、サービスを提供できる範囲を複数のＭＥＣサーバによって区分して割当てられ、車両端末の走行データをＭＥＣサーバ間で継続して共有できるように構成されている。すなわち、第１のＭＥＣサーバ９１によってサービスを提供していた車両端末１が、移動して第１のＭＥＣサーバ９１のサービスを提供できる範囲から第２のＭＥＣサーバ９２のサービスの提供ができる範囲に移動しようとするとき、第１のＭＥＣサーバ９１から第２のＭＥＣサーバ９２に車両端末１の情報を送り、引続いて第２のＭＥＣサーバ９２から車両端末１に対してサービスを提供するものである。
【００２９】
このように、第１のＭＥＣサーバ９１が持つ対応表を近隣エリアの第２のＭＥＣサーバ９２と共有するようにしても良い。すなわち、車両端末１が、ＭＥＣサーバ９のサービス範囲外へと移動しようとする際に、サービス範囲外となった先に別のＭＥＣサーバのサービスの提供範囲となることを識別した場合に、その別のＭＥＣサーバに車両端末１に関する情報を転送する。この転送するＭＥＣサーバの選択は、車両端末１が送信するデータに含まれる位置情報、方位、速度、加速度から車両端末１がどのＭＥＣサーバの提供するサービスの範囲に進入するかについて判断し、進入する先のＭＥＣサーバが車両端末１に対してサービスを提供できるように、情報の転送を行う。そして、車両端末１がサービス範囲外に出た場合には、第１のＭＥＣサーバ９１においては、車両端末１のデータを削除することができる。
【００３０】
また、対応表に保存された車両端末に関する情報は、ある一定の条件の下に削除される場合がある。例えば、ある一定時間に車両端末１からデータを受信しなかった場合、車両端末がＭＥＣサーバのサービス範囲外となったと見なして車両端末に関する情報を削除しても良い。また、車両端末から送信されるデータに含まれる車両端末の位置情報、方位、速度、加速度などの情報から、車両端末がＭＥＣサーバのサービス範囲外に移動しようとしていることを判断した場合には、対応表ら該当する車両端末に関する情報を削除してもよい。これらの削除方法は例示であり、前述の例と異なる削除方式を用いても良い。
【００３１】
本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３２】
１  車両端末、２  ＭＭＥ、３  ＨＳＳ、４  ＰＣＲＦ、５  Ｓ／Ｐ−ＧＷ、
６  コアネットワーク、７  ＲＡＮ、８  ｅＮｏｄｅＢ、９  ＭＥＣサーバ、
１０  ＰＤＮ、１１  ＣＰＵ、１２  無線ＩＦ、１３  メモリ、１４：伝送路ＩＦ、
１５  アンテナ、９１  第１のＭＥＣサーバ、９２  第２のＭＥＣサーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月3日(2020.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両端末を一意に識別できる識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容とを送信する車両端末、および前記車両端末から前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容とを受信する受信部と、受信された前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容との対応表を格納する記憶部と、前記対応表の前記識別情報に該当する前記車両端末に対して前記車両端末が要求するサービス内容に応じたサービスを設定する処理部と、前記車両端末に前記車両端末が要求するサービス内容のみのサービスを提供する送信部とを有するＭＥＣサーバを備えたことを特徴とする車両通信システム。
【請求項２】
前記受信部で受信された前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容とを前記対応表に反映することを特徴とする請求項１に記載の車両通信システム。
【請求項３】
前記ＭＥＣサーバが、サービスを提供できる範囲が区分して割当てられた複数のＭＥＣサーバであって、複数の前記ＭＥＣサーバの間で前記対応表の情報を共有することを特徴とする請求項１に記載の車両通信システム。
【請求項４】
前記対応表に反映された前記車両端末の前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容とを前記ＭＥＣサーバが不要と判断した場合に、前記対応表から前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容とを削除する請求項１に記載の車両通信システム。
【請求項５】
ＭＥＣサーバにおいて、車両端末を識別できる識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容と走行データとを前記車両端末から受信する第１のステップと、前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容のみのサービスを提供する対応表を格納する第２のステップと、前記車両端末が前記走行データに応じたサービスを受けることを設定している場合には、前記対応表に従って、所定の前記車両端末から前記走行データを送信させる第３のステップとを備えたことを特徴とする車両通信システムの通信方法。
【請求項６】
前記ＭＥＣサーバが複数設けられ、前記ＭＥＣサーバによるサービスを提供できる範囲が区分して割当てられ、複数の前記ＭＥＣサーバの間で前記対応表の情報を共有することを特徴とする請求項５に記載の車両通信システムの通信方法。
【請求項７】
前記第１のステップで受信された前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容と前記走行データとを前記対応表に反映することを特徴とする請求項５に記載の車両通信システムの通信方法。
【請求項８】
前記対応表に反映された前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容と前記走行データとを前記ＭＥＣサーバが不要と判断した場合に、前記対応表から前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容と前記走行データとを削除する請求項５に記載の車両通信システムの通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本願の車両通信システムは、車両端末を一意に識別できる識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容とを送信する車両端末、および前記車両端末から前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容とを受信する受信部と、受信された前記識別情報と前記車両端末が要求するサービス内容との対応表を格納する記憶部と、前記対応表の前記識別情報に該当する前記車両端末に対して前記車両端末が要求するサービス内容に応じたサービスを設定する処理部と、前記車両端末に前記車両端末が要求するサービス内容のみのサービスを提供する送信部とを有するＭＥＣサーバを備えたことを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本願によれば、従来のＶ２Ｘ通信システムと比べて、車両端末が要求するサービス内容のみの通信サービスを行うようにして、不要な通信を削減することで、トラフィック量の増加を防ぐことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、対応表に保存された車両端末に関する情報は、ある一定の条件の下に削除される場合がある。例えば、ある一定時間に車両端末１からデータを受信しなかった場合、車両端末がＭＥＣサーバのサービス範囲外となったと見なして車両端末に関する情報を削除しても良い。また、車両端末から送信されるデータに含まれる車両端末の位置情報、方位、速度、加速度などの情報から、車両端末がＭＥＣサーバのサービス範囲外に移動しようとしていることを判断した場合には、対応表から該当する車両端末に関する情報を削除してもよい。これらの削除方法は例示であり、前述の例と異なる削除方式を用いても良い。