(57)【要約】【課題】無線接続を短時間で確立できる車載通信装置を提供する。【解決手段】車両内で発生したデータである上りデータを送信する車載通信装置であって、他の車載通信装置とのアップリンク接続を行う第一の無線通信手段と、他の車載通信装置とのダウンリンク接続を行う第二の無線通信手段と、前記第二の無線通信手段に接続した、他の車載通信装置を認証する認証手段と、当該他の車載通信装置に対してネットワークアドレスを付与するアドレス管理手段と、アップリンク接続先の車載通信装置から付与されたネットワークアドレスと、自装置が用いるネットワークアドレスとの変換を行うアドレス変換手段と、を有する。【選択図】図１
2014096630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内で発生したデータである上りデータを送信する車載通信装置であって、
他の車載通信装置とのアップリンク接続を行う第一の無線通信手段と、
他の車載通信装置とのダウンリンク接続を行う第二の無線通信手段と、
前記第二の無線通信手段に接続した、他の車載通信装置を認証する認証手段と、
当該他の車載通信装置に対してネットワークアドレスを付与するアドレス管理手段と、
アップリンク接続先の車載通信装置から付与されたネットワークアドレスと、自装置が用いるネットワークアドレスとの変換を行うアドレス変換手段と、
を有する、車載通信装置。
【請求項２】
前記第一の無線通信手段は、広域ネットワークに接続されたアクセスポイントが利用可能である場合に、当該アクセスポイントにアップリンク接続を行う、
請求項１に記載の車載通信装置。
【請求項３】
前記第二の無線通信手段は、ダウンリンク接続した他の車載通信装置から送信された上りデータを受信し、
前記第一の無線通信手段は、自車両内で発生した上りデータ、または他の車載通信装置から受信した上りデータを、アップリンク接続した他の車載通信装置またはアクセスポイントに送信する、
請求項２に記載の車載通信装置。
【請求項４】
自車両内で発生した上りデータ、または前記ダウンリンク接続した他の車載通信装置から受信した上りデータを一時的に記憶し、前記第一の無線通信手段を通してアップリンク接続先に転送するデータ転送手段をさらに有し、
前記データ転送手段は、前記第一の無線通信手段が、アクセスポイントまたは他の車載通信装置にアップリンク接続したタイミングで、前記記憶した上りデータを送信する、
請求項３に記載の車載通信装置。
【請求項５】
前記第二の無線通信手段は、複数のネットワーク識別子を提供し、前記複数のネットワーク識別子のうち、少なくとも一つについて、受信したデータを、前記データ転送手段を介さずに前記第一の無線通信手段に中継する、
請求項４に記載の車載通信装置。
【請求項６】
前記上りデータは、車両に設けられたセンサから取得したデータである、
請求項２から５のいずれかに記載の車載通信装置。
【請求項７】
請求項２から６のいずれかに記載の、複数の車載通信装置と、
広域ネットワークへのアクセスを提供するアクセスポイントと、
からなる、車載通信システム。
【請求項８】
複数の車載通信装置が、それぞれ異なるネットワークアドレス空間を使用して通信を行う、
請求項７に記載の車載通信システム。
【請求項９】
車両内で発生したデータである上りデータを送信する車載通信装置が行う通信方法であって、
他の車載通信装置とのアップリンク接続を行うステップと、
他の車載通信装置とのダウンリンク接続を行うステップと、
ダウンリンク接続を通して接続した、他の車載通信装置を認証するステップと、
当該他の車載通信装置に対してネットワークアドレスを付与するステップと、
アップリンク接続先の車載通信装置から付与されたネットワークアドレスと、自装置が用いるネットワークアドレスとの変換を行うステップと、
を含む通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両同士が通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行中の車両からデータを収集し、活用する研究が行われている。例えば、複数の車両から現在位置と速度情報を収集することで、リアルタイムに渋滞情報を生成することができる。また、各車の目的地とルート情報を収集すれば、交通の流れを予測することができる。この他にも、収集したデータから信号のサイクルを分析すれば、ドライバーに青信号の残り時間を提示することもでき、不必要な加減速を抑えることもできる。このように、車両から収集したデータを様々な方面から分析することで、交通の円滑化を実現することができる。
【０００３】
車両からデータを収集するためには、各車両に無線通信装置を搭載する必要がある。しかし、３ＧやＬＴＥなどの移動体通信サービスは、コストの関係上、全ての車両において利用できるわけではない。また、公衆無線ＬＡＮなどを利用してデータを送信することもできるが、車両がサービス圏内にいる場合にしかデータのアップロードを行うことができない。
この問題を解決するため、車両間通信を利用してデータを転送するという方法がある。具体的には、車両同士が、無線ＬＡＮなどの比較的安価な通信装置を用いてデータを転送し、インターネットなどの広域ネットワーク接続が利用できる車両が代わりにデータをアップロードする。
【０００４】
しかし、ここで問題となるのが、現在無線ＬＡＮで用いられている認証方式は、応答性が重視されておらず、ネゴシエーションに時間がかかるという点である。車両同士で情報を交換する場合、通信時間が限られているため、できるだけ短時間で通信を確立させなければならない。
【０００５】
この問題を解決する技術に、非特許文献１に記載の通信規格がある。当該規格は、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）における認証プロセスを高速化する規格であり、２０１２年現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｉとして標準化が進められている。当該規格は、従来の認証プロセスにおける、端末の発見・認証・接続の各シーケンスを簡略化することで高速なネゴシエーションを実現している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“Status of Project IEEE 802.11ai”，［online］，IEEE，［平成２４年１０月１７日検索］、インターネット＜URL：http://www.ieee802.org/11/Reports/tgai_update.htm＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１に記載の規格は、無線ＬＡＮにおける高速なネゴシエーションを提供するため、通信時間が限られている車両間通信に適している。しかし、接続におけるシーケンスを簡略化しても、認証そのものに時間がかかるという問題を解決することはできない。
【０００８】
ＩＥＥＥ８０２．１ｘ規格では、クライアント認証のためにＥＡＰ（Extensible Authentication Protocol）と呼ばれる認証プロトコルを使用する。ＥＡＰを用いるアクセスポ
イントは、クライアントからアクセスがあると、認証を管轄するサーバ（ＲＡＤＩＵＳサーバ）と通信を行って認証を受ける。ここで認証されるとポートが開放され、通信が行えるようになる。
【０００９】
この方式は、外部の認証サーバを利用するという特性上、処理に時間がかかるという欠点がある。例えば、互いの車両が通信可能範囲にいる時間が１０秒であって、通信装置が相手を発見してから認証を完了するまでに５秒かかるとすると、確保できる通信時間は５秒となる。実際は、認証完了後にデータ通信のためのコネクションの確立を開始するため、実質的な通信可能時間が無くなってしまうおそれがある。
【００１０】
本発明は上記の問題点を考慮してなされたものであり、無線接続を短時間で確立できる車載通信装置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】
【００１１】
本発明に係る車載通信装置は、車両内で発生したデータである上りデータを送信する車載通信装置であって、他の車載通信装置とのアップリンク接続を行う第一の無線通信手段と、他の車載通信装置とのダウンリンク接続を行う第二の無線通信手段と、前記第二の無線通信手段に接続した、他の車載通信装置を認証する認証手段と、当該他の車載通信装置に対してネットワークアドレスを付与するアドレス管理手段と、アップリンク接続先の車載通信装置から付与されたネットワークアドレスと、自装置が用いるネットワークアドレスとの変換を行うアドレス変換手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る車載通信装置は、上りデータを車載通信装置間でリレーすることによって目的のノードまで到達させる。また、他の車載通信装置に対して、端末の認証や、ネットワークアドレスの割り当てなど、通信装置同士を接続する際に必要な一連の手続きを行う手段を有している。従来の無線ＬＡＮで利用される認証規格は、これらの処理を専用の装置で行っていたため、通信装置同士のネゴシエーションに時間を要していた。これに対して本発明では、それぞれの車載通信装置が装置内に認証手段およびアドレス管理手段を有しているため、ネゴシエーションにかかる時間を短縮することができる。なお、車両ごとにネットワークアドレスの管理を個別に行う必要があるため、本発明に係る車載通信装置は、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）を使用して他の車載通信装置との通信を行う。
なお、本発明におけるアップリンク接続とは、ネットワークの上流方向、すなわち広域ネットワーク側に対する接続を指し、ダウンリンク接続とは、アップリンク接続と反対の下流方向に対する接続を指す。
【００１３】
また、前記第一の無線通信手段は、広域ネットワークに接続されたアクセスポイントが利用可能である場合に、当該アクセスポイントにアップリンク接続を行うことを特徴としてもよい。
【００１４】
第一の無線通信手段は、アクセスポイントに接続できる場合は、当該アクセスポイントにアップリンク接続してデータを広域ネットワークに送信し、アクセスポイントに接続できない場合は他の車載通信装置にデータを転送するようにしてもよい。これにより、送信すべきデータを広域ネットワークまで早期に到達させることができる。広域ネットワークとは、例えばインターネットなど、データの収集に使用されるネットワークである。
【００１５】
また、前記第二の無線通信手段は、ダウンリンク接続した他の車載通信装置から送信された上りデータを受信し、前記第一の無線通信手段は、自車両内で発生した上りデータ、または他の車載通信装置から受信した上りデータを、アップリンク接続した他の車載通信装置またはアクセスポイントに送信することを特徴としてもよい。
【００１６】
このように構成することにより、マルチホップ通信によって上りデータをアクセスポイントまで伝送することができる。
【００１７】
また、本発明に係る車載通信装置は、自車両内で発生した上りデータ、または前記ダウンリンク接続した他の車載通信装置から受信した上りデータを一時的に記憶し、前記第一の無線通信手段を通してアップリンク接続先に転送するデータ転送手段をさらに有し、前記データ転送手段は、前記第一の無線通信手段が、アクセスポイントまたは他の車載通信装置にアップリンク接続したタイミングで、前記記憶した上りデータを送信することを特徴としてもよい。
【００１８】
アップリンク接続が利用できない場合、上りデータを一時的に記憶し、接続が利用可能になったタイミングで送信するようにしてもよい。このように構成することにより、上りデータをアクセスポイントまで確実に到達させることができる。
【００１９】
また、前記第二の無線通信手段は、複数のネットワーク識別子を提供し、前記複数のネットワーク識別子のうち、少なくとも一つについて、受信したデータを、前記データ転送手段を介さずに前記第一の無線通信手段に中継することを特徴としてもよい。
【００２０】
第二の無線通信手段は、ＥＳＳ−ＩＤなどのネットワーク識別子を複数提供するようにしてもよい。このうち、ダウンリンク接続用の識別子に接続した場合は、データ転送手段が上りデータの転送機能を提供するようにし、他の識別子に接続した場合は、第一の無線通信手段へのデータの中継のみを行うようにしてもよい。このようにすることで、上りデータ以外をアップリンク側へ中継させることができるようになり、車内外の利用者に対して広域ネットワーク接続を提供することができる。
【００２１】
また、前記上りデータは、車両に設けられたセンサから取得したデータであることを特徴としてもよい。
【００２２】
上りデータは、車両に備えられたセンサなどの装置から取得できる情報であれば、どのようなものであってもよい。例えば速度や加速度などの数値であってもよいし、ＧＰＳ装置から取得した位置情報などであってもよい。このように、センシングデータを収集の対象とすることで、交通の円滑化に寄与することができる。
【００２３】
また、本発明に係る複数の車載通信装置は、それぞれ異なるネットワークアドレス空間を使用して通信を行うことを特徴としてもよい。
【００２４】
複数の車載通信装置を用いて通信を行う場合、各車載通信装置は、それぞれ異なるネットワークアドレス空間を使用することが好ましい。これによる利点は二つある。一つは、ネットワークアドレス空間が車両ごとに閉じているため、アドレスの割り当てが高速に行えるという点である。また、もう一つは、アップリンク側とダウンリンク側が互いに接続する、所謂ループバックが発生しないという点である。
【００２５】
なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を含む車載通信装置として特定することができる。また、複数の前記車載通信装置からなる車載通信システムとして特定することもでき、前記車載通信装置が行う無線通信方法として特定することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、無線接続を短時間で確立できる車載通信装置を提供することができる
。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る車載通信装置が行う通信の概要を説明する図である。
【図２】第一の実施形態に係る車載通信装置のシステム構成図である。
【図３】各車載通信装置のネットワークアドレスを説明する図である。
【図４】第一の実施形態に係る車載通信装置が行う、接続処理のフローチャート図である。
【図５】ダウンリンク通信部に割り当てられるＥＳＳ−ＩＤの一覧である。
【図６】第一の実施形態に係る車載通信装置が行う、データ送信処理のフローチャート図である。
【図７】第一の実施形態に係る車載通信装置が行う、データ受信処理のフローチャート図である。
【図８】第一の実施形態に係る車載通信装置の性能測定結果である。
【図９】第二の実施形態におけるデータフローを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
まず、本発明に係る車載通信装置が行う通信の概要について、図１を参照しながら説明する。本発明に係る車載通信装置は、車両内にて発生したデータを、当該データを収集するサーバ（以下、管理サーバ）に伝送する無線通信装置である。実施形態の説明では、車両内にて発生したデータ（以下、上りデータ）とは、車両の走行状態に関する情報収集用のデータ（以下、プローブデータ）である。
【００２９】
上りデータが発生すると、車載通信装置は、当該車両においてインターネット接続が利用可能であるか確認する。ここで、インターネット接続が利用できない場合は、車載通信装置を搭載した他の車両を探索し、無線通信を利用して上りデータを転送する。データを受信した車載通信装置は同様の動作を繰り返し、最終的に上りデータは、インターネット接続が利用できる車両まで到達する。図１の例では、車両４から発生したデータは、車両３へ転送され、同様に車両２に転送されたのちに、インターネットを経由して管理サーバへ送信される。このように、本発明に係る車載通信装置は、車両間でマルチホップ通信を行って、インターネット接続が利用可能な車両までデータを中継させることで、上りデータの管理サーバへの伝送を実現する。
【００３０】
（第一の実施形態）
以上に説明した動作を実現する、第一の実施形態に係る車載通信装置１０の構成を、図２を参照しながら説明する。
【００３１】
<システム構成>
アップリンク通信部１１は、上位接続用の無線通信手段である。具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１におけるＮｏｎ−ＡＰ−ＳＴＡ（非アクセスポイント）として動作する無線インタフェースである。アップリンク通信部１１の接続先は、広域ネットワークのアクセスポイント、または、他の車載通信装置のいずれかである。例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）スポットのアクセスポイントや、テザリング動作中の携帯情報端末などに接続し、インターネット接続を提供する。また、アップリンク通信部１１は、他の車載通信装置と接続し、通信を行うことができる。
なお、アクセスポイントや、他の車載通信装置に接続を行う際は、認証が必要であるため、アップリンク通信部１１は、認証を受けるための認証クライアント（サプリカント）を内蔵している。認証に必要な鍵や証明書は、あらかじめ記憶させることができる。
また、アップリンク通信部１１は、異なるネットワークとの間でＮＡＴ（ネットワークアドレス変換）を行うための機能を有している。詳細な動作については後述する。
【００３２】
ダウンリンク通信部１２は、下位接続用の無線通信手段である。具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１におけるＡＰ（アクセスポイント）として動作する無線インタフェースである。ダウンリンク通信部１２の接続先は、他の車載通信装置が有するアップリンク通信部１１である。ダウンリンク通信部１２が提供するＡＰのネットワーク識別子（ＥＳＳ−ＩＤ）は、後述する制御部１３によって動的に制御される。また、ダウンリンク通信部１２は、後述するアクセス制御手段によって、接続を希望する機器に対してアクセス制御を提供することができる。詳細な処理については後述する。
【００３３】
また、アップリンク通信部１１およびダウンリンク通信部１２は、非特許文献１に記載の、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｉプロトコルに準拠したインタフェースである。
【００３４】
制御部１３は、車載通信装置１０全体の動作を制御する手段である。具体的には、ダウンリンク側から受信した上りデータを一時的に記憶し、アップリンク側へ中継する処理などを制御する。詳細な処理内容については後述する、
【００３５】
データ取得部１４は、車内で発生した上りデータを収集する手段である。上りデータとは、インターネット上の管理サーバを宛先とするデータであり、前述したように、車両の走行状況を表すプローブデータであるが、電子メールやＳＮＳへの書き込みなど、車両の乗員から発信された情報であってもよい。プローブデータを収集する場合は、データ取得部１４は、車載されたセンサから情報を受信する。センサは、速度センサや加速度センサといったものであってもよいし、ＧＰＳ装置や他のコンピュータなどであってもよい。また、乗員から発信された情報を取得する場合は、スマートフォンなどの携帯情報端末から、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのインタフェース経由で取得してもよい。
【００３６】
データキャッシュ部１５は、不揮発メモリやディスク装置などで構成され、上りデータを一時的に記憶する手段である。記憶対象の上りデータは、自車両で発生したデータ、すなわちデータ取得部１４が取得したデータであってもよいし、ダウンリンク通信部１２経由で他の車載通信装置から受信したデータであってもよい。
【００３７】
アドレス管理部１６は、車載通信装置１０が用いるネットワークアドレスを管理し、ダウンリンク通信部１２に接続した他の車載通信装置に対してネットワークアドレスの付与を行う手段である。アドレス管理部１６が管理するネットワークアドレスのアドレス空間は、車載通信装置ごとに異なる。例えば、ある車載通信装置が用いるネットワークアドレスが１７２．１６．０．０／２８であった場合、別の車載通信装置は、１７２．１６．０．１６／２８というネットワークアドレスを用いる。
図３は、本実施形態に係る車載通信装置同士が接続した際のネットワークアドレスの範囲を説明する図である。図３は、車載通信装置１０と、アップリンク通信部１１、ダウンリンク通信部１２のみを簡略化して示している。また、点線で囲った部分が、同一のネットワークアドレス空間を表している。本実施形態では、アップリンク通信部１１にＮＡＴ機能を持たせているため、アップリンク通信部を境にそれぞれ異なるネットワークアドレスが使用される。
アップリンク通信部１１は、アップリンク接続時に、接続先の車載通信装置からネットワークアドレスを付与されると、当該装置と、自装置との間でのネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）を開始する。接続が切断されると、変換動作も終了することは言うまでもない。
【００３８】
認証部１７は、ダウンリンク通信部１２に接続した他の車載通信装置に対する認証を行う手段である。認証は、接続しようとしている装置が正当なものであるかを確認できれば、どのように行ってもよいが、共通のパスフレーズを用いる認証方法より、通信装置を個
別に識別できる認証方法を用いることが好ましい。例えば、ＥＡＰ−ＴＬＳ（EAP-Transport Layer Security）のように、あらかじめ認証機関によって発行された電子証明書などを用いて認証を行ってもよい。
【００３９】
本実施形態に係る車載通信装置は、このように、ネットワークアドレスの管理を行う手段と、他の装置を認証する手段を一つの装置内に持っていることを特徴としている。これにより、外部サーバを利用して認証やアドレスの付与を行う場合と比較して、接続に要する時間を短くすることができる。さらに、前述したＩＥＥＥ８０２．１１ａｉプロトコルによる、接続シーケンスの簡略化と合わせることで、トータルのネゴシエーション時間を大幅に短縮することができる。詳細な処理方法と、その効果については後述する。
【００４０】
なお、車載通信装置１０は、コンピュータによって実現されてもよいし、専用に設計されたハードウェアによって実現されてもよい。コンピュータによって実現される場合、補助記憶装置に記憶されたプログラムが主記憶装置にロードされ、ＣＰＵによって実行されることによって図２に図示した各手段が機能する。（ＣＰＵ、補助記憶装置、主記憶装置はいずれも不図示）
【００４１】
<アップリンク接続処理>
次に、アップリンク通信部１１が、他の装置との接続を行う処理の詳細について説明する。図４は、本実施形態に係る車載通信装置が行う、アップリンク接続処理のフローチャートである。図４の処理は、車両走行中に周期的に実行される。例えば、エンジンの始動とともに開始し、エンジンの停止とともに終了するようにしてもよい。
【００４２】
ステップＳ１１では、制御部１３が、アップリンク通信部１１を通して、インターネット接続を提供しているアクセスポイント（以下、インターネットゲートウェイ）に接続できるかを試みる。インターネットゲートウェイとは、例えば、公衆無線ＬＡＮのアクセスポイントや、テザリングを提供している携帯情報端末などである。認証が必要である場合は、アップリンク通信部１１に内蔵している認証クライアントを用いて認証を行う。
インターネットゲートウェイに接続できた場合は、制御部１３が、ダウンリンク通信部１２のＥＳＳ−ＩＤを“Ｉｎｅｔ０”に変更する（Ｓ１２）。“Ｉｎｅｔ”は、インターネットと疎通していることを意味し、数字は、インターネットゲートウェイまでの追加ホップ数を意味する。すなわち、“Ｉｎｅｔ０”は、インターネットゲートウェイに追加ホップなしで到達できることを意味する。
【００４３】
インターネットゲートウェイが見つからない場合、制御部１３は、アップリンク通信部１１を通して、他の車載通信装置（すなわち、他の車載通信装置のダウンリンク通信部１２）に接続できるかを試みる（Ｓ１３）。
他の車載通信装置に接続できた場合は、次いで、接続先のＥＳＳ−ＩＤが“Ｉｎｅｔ”を含むかを確認する（Ｓ１４）。接続先のＥＳＳ−ＩＤが“Ｉｎｅｔ”を含む場合は、アップリンク先は、インターネットと疎通していることがわかるため、ダウンリンク通信部のＥＳＳ−ＩＤを、Ｉｎｅｔ（ｎ＋１）に変更する（Ｓ１５）。例えば、アップリンク接続先のＥＳＳ−ＩＤが“Ｉｎｅｔ０”であった場合、ダウンリンク接続用のＥＳＳ−ＩＤは“Ｉｎｅｔ１”となる。
【００４４】
もし、ステップＳ１３で接続した車載通信装置のＥＳＳ−ＩＤが“Ｉｎｅｔ”を含まない場合、当該車載通信装置はインターネットと疎通していないことがわかるため、ダウンリンク接続用のＥＳＳ−ＩＤを“Ａｄｈｏｃ”に変更する（Ｓ１６）。ステップＳ１３にて、アップリンク接続自体ができなかった場合も同様である。ＥＳＳ−ＩＤの設定パターンを表にすると、図５のようになる。
【００４５】
以上の処理を実行することで、本実施形態に係る車載通信装置は、アップリンク接続を通してインターネットに接続できる場合は接続を行い、また、他の装置に対して、ダウンリンク接続用のＥＳＳ−ＩＤを通して、自装置がインターネットと疎通している旨を宣言することができる。また、インターネットと疎通していない場合は、アドホック接続のみができる旨を宣言することができる。
なお、図４の処理は周期的に実行されるが、接続先に変化がない場合は接続状態を維持することが好ましい。もっとも、より適切なアップリンク接続先（たとえばインターネットゲートウェイまでのホップ数がより少ない接続先）を発見した場合は、アップリンク接続先を切り替えるようにしてもよい。ただしこの場合、ＥＳＳ−ＩＤが変更されるためダウンリンク接続は切断される。
【００４６】
なお、ホップ数には上限を設けることが好ましい。例えば、追加ホップ数の上限を５とした場合、ステップＳ１４で取得したＥＳＳ−ＩＤが“Ｉｎｅｔ５“以上であった場合は、当該装置とは接続を行わないようにしてもよい。また、複数のアップリンクが利用可能である場合、よりインターネットに近い装置を選択するようにしてもよい。例えば、“Ｉｎｅｔ１”“Ｉｎｅｔ２”“Ａｄｈｏｃ”という三つのＥＳＳ−ＩＤを発見した場合は、“Ｉｎｅｔ１”というＥＳＳ−ＩＤを持つ装置に接続することが好ましい。
【００４７】
<ダウンリンク接続処理>
処理フローチャート図には表していないが、他の車載通信装置からダウンリンク通信部１２に接続要求があった場合は、認証部１７が認証を行い、アドレス管理部１６がネットワークアドレスを割り当てたうえで、接続を随時許可する。本処理と、図４に示した処理を行うことにより、インターネットゲートウェイを終端とするデイジーチェーンを形成することができる。なお、ダウンリンク通信部１２は、相手を見失った場合は接続を切断することは言うまでもない。
【００４８】
<上りデータの送信処理>
以上、車載通信装置１０が行う接続処理について説明した。次に、上りデータを管理サーバに伝送するための、データ送信処理の詳細について説明する。ここでは、自車両で発生した上りデータをアップリンク側へ送信する処理と、ダウンリンク接続を通して他の車載通信装置から送信された上りデータをアップリンク側へ中継する処理の二つについて説明する。
【００４９】
まず、自車両にて発生した上りデータを送信する処理について、図６を参照しながら説明する。図６に示した処理も、図４に示した処理と同様に、周期的に実行されることが好ましい。例えば、前回実行時から所定の時間が経過した場合に開始されるようにしてもよい。ただし、当該処理の実行周期は、図４に示した処理の実行周期と同期している必要はない。
【００５０】
まず、ステップＳ２１で、制御部１３が、データ取得部１４を通して上りデータを取得する。もし、データキャッシュ部１５に上りデータが格納されている場合は、格納されているデータを同時に取得する。取得する上りデータは、どのような種類のデータであってもよい。
次に、アップリンク通信部１１がインターネットゲートウェイに接続中であるかを、制御部１３が判定する（Ｓ２２）。接続中であった場合は、制御部１３は、アップリンク通信部１１を通して管理サーバに接続し、指定のプロトコル（ＨＴＴＰ，ＦＴＰ等）を用いて、ステップＳ２１で取得した上りデータをアップロードする（Ｓ２３）。送信先の管理サーバが複数ある場合は、データの種類によって、適切な送信先やプロトコルを選択するようにしてもよい。例えば、上りデータがプローブデータであった場合は、プローブデータを収集するサーバに送信し、電子メールであった場合は、ＳＭＴＰサーバに送信するよ
うにしてもよい。
【００５１】
インターネットゲートウェイに接続していない場合は、他の車載通信装置に接続中であるかを判定する（Ｓ２４）。接続中であった場合、接続先の車載通信装置に上りデータを送信する（Ｓ２５）。ここで用いられる通信プロトコルは、車載通信装置同士が通信する際に用いるプロトコルである。
もし、アップリンク接続が利用できない場合、制御部１３は、上りデータをデータキャッシュ部１５に記憶させ、処理を終了させる（Ｓ２６）。図６に示した処理は周期的に実行されるため、データキャッシュ部１５に記憶されたデータは、アップリンク接続が利用可能になった時点で送信される。
【００５２】
<上りデータの受信処理>
次に、他の車載通信装置から送信されたデータを受信する処理について、図７を参照しながら説明する。図７に示した処理は、他の車載通信装置から、ダウンリンク接続を通して上りデータが送信された場合に開始される。接続中の他の車載通信装置からデータが送信された場合、制御部１３は、ダウンリンク通信部１２を通して当該データを受信し（Ｓ３１）、データキャッシュ部１５に一時的に記憶させる（Ｓ３２）。
【００５３】
（第一の実施形態の効果）
第一の実施形態によると、車載通信装置同士がデイジーチェーンを形成し、インターネットに接続できる車両までデータを順次転送する。これにより、車両内で発生したデータをいち早く管理サーバにアップロードすることができる。
【００５４】
また、通信装置同士の接続においては、外部の認証サーバではなく装置内の認証手段を用いて認証を行うため、認証に要する時間が短時間で済むという特徴がある。また、同様に、外部のＤＨＣＰサーバではなく装置内のアドレス管理手段を用いるため、短時間でネットワークアドレスの付与を行うことができる。すなわち、無線接続時のネゴシエーションが短時間で完了するため、車両同士のすれ違いなど、従来の無線ＬＡＮではデータの送受信が行えなかった場面においても、データの交換が可能となり、データを短時間で管理サーバまでリレーすることができる。
また、通信装置ごとにネットワークアドレス空間が異なるため、他の通信装置との競合を考慮する必要がなく、多くの通信装置が同一のネットワークアドレスを使用する形態と比較して、装置を単純化することができる。
【００５５】
ここで、本実施形態に係る車載通信装置を利用して実際にデータの転送を行った場合の通信速度を測定した結果について述べる。
図８は、本実施形態に係る車載通信装置同士でメッセージ転送を行った場合の、時間内に転送することができたデータの量を表したグラフである。横軸は、通信を許可した時間（秒）を表し、縦軸は、許可時間内に送信できたメッセージ（１メッセージ＝２５６バイト）の数を表している。なお、トランスポート層の通信プロトコルにはＵＤＰを用い、１パケットは５メッセージ（１２８０バイト）＋ＭＡＣアドレス（６バイト）とした。
【００５６】
性能測定の結果、通信装置同士がネゴシエーションに要した時間は、平均１９ミリ秒であった。また、通信許可時間を１秒とした場合で９２７メッセージ、５秒とした場合で２８１４メッセージを送信することができた。
車両が時速６０ｋｍで対向していた場合であって、無線通信距離を１００ｍとした場合、通信可能時間は約３秒となる。従来の無線ＬＡＮでは、この時間内に認証およびアドレスの付与、そして通信を実施しなければならないため、すれ違い時の通信はほぼ不可能であった。これに対し、本実施形態に係る車載通信装置では、問題なく通信を行えることが確認できた。
【００５７】
（第二の実施形態）
第二の実施形態は、第一の実施形態に係る車載通信装置が、複数の仮想的なアクセスポイントを提供する実施形態である。第二の実施形態に係る車載通信装置のシステム構成は、第一の実施形態と同様であるが、ダウンリンク通信部１２が、仮想的なＥＳＳ−ＩＤを複数生成するという点において、第一の実施形態と相違する。仮想的なＥＳＳ−ＩＤを生成することで、単一の物理アクセスポイントを複数の論理アクセスポイントに分割する技術は公知であるため、この点についての詳細な説明は省略する。
【００５８】
第二の実施形態では、ダウンリンク通信部１２は、車両間接続用のＥＳＳ−ＩＤ（すなわち図５に示した各ＩＤ）の他に、車内提供用のＥＳＳ−ＩＤと、車外提供用のＥＳＳ−ＩＤを仮想的に生成する。すなわち、三つの仮想アクセスポイントが生成される。
通信装置は、それぞれの仮想アクセスポイントに接続することができるが、車両間接続用の仮想アクセスポイントのみが、図７に示した上りデータの受信処理をサポートする。すなわち、他の通信装置が、車内提供用および車外提供用の仮想アクセスポイントに接続した場合は、アップリンク方向へのパケットの逐次転送のみが行われ、図６に示したような上りデータの中継処理は行われない。
【００５９】
図９は、第二の実施形態におけるデータフローを概略的に示した図である。図９に示した「車車間ＡＰ」が車両間接続用の仮想アクセスポイントであり、「車内ＡＰ」および「車外ＡＰ」が、車両間接続に用いない仮想アクセスポイントである。車車間ＡＰを経由して受信した上りデータは、制御部１３によって処理され、アップリンク側へ中継される。図６および図７に示した通り、上りデータは一時的に記憶され、アップリンク接続を待って自動的に中継される。これに対し、車内ＡＰおよび車外ＡＰを経由して受信したデータは、リアルタイムでアップリンク側へと転送される。アップリンク接続がインターネットと疎通していない場合は、通信を行うことはできない。
【００６０】
第一の実施形態では、ダウンリンク通信部に接続する車載通信装置は、上りデータのみしか送信することができなかったが、第二の実施形態では、単純にパケットを転送するだけの仮想アクセスポイントを生成することで、他のデバイスをインターネットに接続させることができる。例えば、乗員が所持している携帯情報端末を、車載通信装置経由でインターネットに接続させることができる。
【００６１】
（変形例）
なお、上記の実施形態はあくまでも一例であって、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。
例えば、ステップＳ２５で上りデータをアップリンク側へ送信した後は、当該上りデータを削除してもよいし、データを保持したままで、別の車載通信装置へ送信するようにしてもよい。例えば、データを一定時間保持したうえで、アップリンク接続先が変化した場合に再度送信することで、インターネットゲートウェイに至るより多くのルートを発見することができる。ただし、必要以上に送信回数が多くならないように、送信回数に制限を設けることが好ましい。
【００６２】
また、上りデータに有効期限を設定し、データキャッシュ部１５に記憶されたデータのうち、期限が切れたものについてはステップＳ２１で抽出を行わない、または削除するようにしてもよい。インターネット接続が長時間見つからなかった後に、インターネットと疎通した場合、古い情報がアップロードされてしまう可能性があるが、上りデータに有効期限を設定することで、これを回避することができる。また、上りデータに、データの一意性を識別するＩＤを付与し、送信時に、同一の接続先に同一データを二重に送らないようチェックを行うようにしてもよい。
【００６３】
また、実施形態の説明では、広域ネットワークに接続したアクセスポイントに接続することで上りデータを管理サーバへ送信したが、必ずしも広域ネットワークを使用する必要はない。例えば、管理サーバをアクセスポイントに併設し、広域ネットワークを使用せずに上りデータを収集してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０  車載通信装置
１１  アップリンク通信部
１２  ダウンリンク通信部
１３  制御部
１４  データ取得部
１５  データキャッシュ部
１６  アドレス管理部
１７  認証部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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