(57)【要約】【課題】車車間通信において効率的なデータ転送を実現することが可能な車載通信装置を提供する。【解決手段】車載通信装置４ａのＤＴＮモジュール４２は、無線方式Ｒ０を使って周辺の他の車載通信装置４ｂにブロードキャストを行い、応答があるか否かの確認として接続要求を行い（ステップＳ３）、応答がある場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、自らのＵＵＩＤと無線方式Ｒ１〜Ｒｎの接続情報を送信し（ステップＳ７）、相手のＵＵＩＤと無線方式Ｒ１〜Ｒｎの接続情報を受信する（ステップＳ１０）。次に、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、相手の無線方式Ｒｉ（ｉ＝１〜ｎ）に通信可能か否かの確認として接続要求を行い（ステップＳ１１）、接続候補の無線方式の中から最適な無線方式Ｒｏｐｔを決定し（ステップＳ１７）、他の車載通信装置４ｂとの間で無線方式Ｒｏｐｔによる通信を確立する（ステップＳ１８）。【選択図】図４
2018170627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線方式によって他の車載通信装置との間で車車間通信を行う車載通信装置であって、
前記無線方式の１つを使って周辺の前記他の車載通信装置にブロードキャストを行い、応答があるか否かを確認する初期応答確認手段と、
前記他の車載通信装置から応答があると、前記他の車載通信装置に自らの識別子及び複数の前記無線方式の接続情報を送信する接続情報送信手段と、
前記他の車載通信装置の識別子及び複数の前記無線方式の接続情報を受信する接続情報受信手段と、
複数の前記無線方式について、前記他の車載通信装置との間で通信が可能か否かを確認する通信可否確認手段と、
前記他の車載通信装置との間で通信が可能な前記無線方式の中で最適な前記無線方式を決定する無線方式決定手段と、
最適な前記無線方式を使ってデータの送受信を行うデータ送受信手段と、
を備えることを特徴とする車載通信装置。
【請求項２】
前記無線方式決定手段は、前記無線方式ごとにスループット、遅延時間及びパケットロス率を測定し、前記スループット、前記遅延時間及び前記パケットロス率に基づく値を変数に含む評価関数の値を算出し、前記評価関数の値が最大の前記無線方式を最適な前記無線方式として決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車載通信装置。
【請求項３】
前記無線方式決定手段は、前記スループット、前記遅延時間及び前記パケットロス率を各々複数個測定し、前記スループットの加重移動平均、前記遅延時間の加重移動平均及び前記パケットロス率の加重移動平均を算出し、前記スループットの加重移動平均、前記遅延時間の加重移動平均及び前記パケットロス率の加重移動平均を各々正規化した値を前記評価関数に代入することによって、前記評価関数の値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の車載通信装置。
【請求項４】
前記評価関数は、前記スループット、前記遅延時間及び前記パケットロス率に基づく値の加重平均である
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車載通信装置。
【請求項５】
複数の前記無線方式は、互いに通信可能距離が異なり、
前記初期応答確認手段において用いる前記無線方式は、最も通信可能距離が大きいものである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車載通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車車間通信を行う車載通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大規模災害時に通信環境を確保する技術として、ＤＴＮ（Delay, Disruption, Disconnection Tolerant Networking：遅延耐性ネットワーク）が注目されている。ＤＴＮは、通信不可の環境では中継ノードにデータを蓄積しておき、中継ノードの移動等によって通信可能の環境になると、データ転送を行う仕組みである。ＤＴＮによって、劣悪な通信環境であってもデータ転送を実現することができる。例えば、特許文献１には、蓄積転送型通信により他の通信装置を介して宛先の通信装置との間でメッセージの送受信を行う通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９２３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＤＴＮの技術を車車間通信に応用し、大容量のデータを転送する場合、データ転送の効率化が課題となる。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、車車間通信において効率的なデータ転送を実現することが可能な車載通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するための本発明は、複数の無線方式によって他の車載通信装置との間で車車間通信を行う車載通信装置であって、前記無線方式の１つを使って周辺の前記他の車載通信装置にブロードキャストを行い、応答があるか否かを確認する初期応答確認手段と、前記他の車載通信装置から応答があると、前記他の車載通信装置に自らの識別子及び複数の前記無線方式の接続情報を送信する接続情報送信手段と、前記他の車載通信装置の識別子及び複数の前記無線方式の接続情報を受信する接続情報受信手段と、複数の前記無線方式について、前記他の車載通信装置との間で通信が可能か否かを確認する通信可否確認手段と、前記他の車載通信装置との間で通信が可能な前記無線方式の中で最適な前記無線方式を決定する無線方式決定手段と、最適な前記無線方式を使ってデータの送受信を行うデータ送受信手段と、を備えることを特徴とする車載通信装置である。本発明によって、効率的なデータ転送を実現することが可能となる。
【０００７】
本発明における前記無線方式決定手段は、前記無線方式ごとにスループット、遅延時間及びパケットロス率を測定し、前記スループット、前記遅延時間及び前記パケットロス率に基づく値を変数に含む評価関数の値を算出し、前記評価関数の値が最大の前記無線方式を最適な前記無線方式として決定するようにしても良い。これによって、ネットワークの状況に応じた最適な無線方式を用いて路車間通信を行うことができる。
【０００８】
本発明における前記無線方式決定手段は、前記スループット、前記遅延時間及び前記パケットロス率を各々複数個測定し、前記スループットの加重移動平均、前記遅延時間の加重移動平均及び前記パケットロス率の加重移動平均を算出し、前記スループットの加重移動平均、前記遅延時間の加重移動平均及び前記パケットロス率の加重移動平均を各々正規化した値を前記評価関数に代入することによって、前記評価関数の値を算出するようにしても良い。これによって、災害状況下等においてネットワーク性能が常に不安定な状態であっても、適切な無線方式を決定することができる。
【０００９】
本発明における前記評価関数は、前記スループット、前記遅延時間及び前記パケットロス率に基づく値の加重平均であっても良い。これによって、ネットワーク性能に関する要求を重みとして与えることができ、要求に沿った無線方式を用いて路車間通信を行うことができる。
【００１０】
本発明における複数の前記無線方式は、互いに通信可能距離が異なり、前記初期応答確認手段において用いる前記無線方式は、最も通信可能距離が大きいものであっても良い。これによって、車載通信装置が遠方にいる間に通信確立処理を実行し、車載通信装置が路側通信装置に接近した状態では、最適な無線方式を用いて実データの転送から開始できるので、効率的なデータ転送が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、車車間通信において効率的なデータ転送を実現することが可能な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】
【００１２】
【図１】遅延耐性ネットワークシステムの概要を示す図
【図２】車載通信装置の構成を示す図
【図３】路側通信装置の構成を示す図
【図４】車載通信装置の処理の流れを示すフローチャート（１）
【図５】車載通信装置の処理の流れを示すフローチャート（２）
【図６】最適な無線方式の決定処理の流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は遅延耐性ネットワークシステムの概要を示す図である。図１に示すように、遅延耐性ネットワーク（＝ＤＴＮ：Delay, Disruption, Disconnection Tolerant Networking）システム１は、車両３ａに搭載される車載通信装置４ａと、車両３ｂに搭載され、車載通信装置４ａと無線通信を介して接続される車載通信装置４ｂと、車載通信装置４（車載通信装置４ａ、４ｂを区別しない場合、「車載通信装置４」と表記する。）と無線通信を介して接続される路側通信装置５と、路側通信装置５とネットワーク６を介して接続されるクラウドサーバ２と、によって構成される。ネットワーク６は、例えばインターネットである。
【００１４】
クラウドサーバ２は、例えば、データセンターに配置されるサーバ用コンピュータであり、１台の筐体で実現されても良いし、複数台の筐体で実現されても良い。
【００１５】
車載通信装置４ａは、周辺の他の車載通信装置４ｂと無線通信を行う。本発明の実施の形態では、車載通信装置４ａ及び他の車載通信装置４ｂは、センサによって周辺の環境情報を取得し、環境情報を互いに送受信する。
【００１６】
路側通信装置５は、車両３が走行する道路の脇や交差点等に複数設置され、周辺の車載通信装置４と無線通信を行う。本発明の実施の形態では、路側通信装置５は、センサによって周辺の環境情報を取得し、車載通信装置４に送信する。また、路側通信装置５は、取得される環境情報をクラウドサーバ２に送信する。環境情報は、例えば、周囲温度、路面温度、湿度、濃霧レベル、気圧、路面凍結状態、周囲画像、紫外線量、CO2量、PM2.5量、降水量、降雪量、ホワイトアウト状態量、交通量、避難所設置情報、通行止め情報、災害情報、観光情報等である。
【００１７】
クラウドサーバ２は、制御部としてのＣＰＵ（「Central Processing Unit」の略）、主記憶部としてのメモリ、補助記憶部としてのＨＤＤ（「Hard Disk Drive」の略）やフラッシュメモリ、通信機器等を有する。補助記憶部には、ＯＳ（「Operating System」の略）、アプリケーションプログラム、処理に必要なデータ等が記憶されている。制御部は、補助記憶部からＯＳやアプリケーションプログラムを読み出して主記憶部に格納し、主記憶部にアクセスしながら、その他の機器を制御し、所定の処理を実行する。
【００１８】
図２は、車載通信装置の構成を示す図である。図２に示すように、本発明の実施形態における車載通信装置４は、各装置を制御する制御装置４０と、複数の無線方式によって他の車載通信装置４と車車間通信を行うとともに、路側通信装置５と路車間通信を行う通信機器群４５と、周辺の環境情報を取得するセンサ群４６と、によって構成される。
【００１９】
制御装置４０は、制御部としてのＣＰＵ、主記憶部としてのメモリ、補助記憶部としてのＨＤＤやフラッシュメモリ等を有する。補助記憶部には、ＯＳ、アプリケーションプログラム、処理に必要なデータ等が記憶されている。制御部は、補助記憶部からＯＳやアプリケーションプログラムを読み出して主記憶部に格納し、主記憶部にアクセスしながら、その他の機器を制御し、後述する処理を実行する。
【００２０】
また、制御装置４０は、ＳＤＮ（Software Defined Network）技術によって通信機器群４５を制御するソフトウェアであるＳＤＮモジュール４１と、通信ノード間を蓄積転送型通信でルーティングし、非同期にデータをやり取りするＤＴＮモジュール４２と、クラウドサーバ２の処理の一部又は全部を実行するクラウドレットモジュール４３と、センサによって取得される環境情報を記憶するセンサデータベース４４がインストールされている。
【００２１】
ＳＤＮ技術は、通信機器群４５をソフトウェアで動的に制御する技術であり、経路制御とデータ転送の機能を分離したアーキテクチャを採用していることが特徴である。また、ＳＤＮ技術は、クロスレイヤ情報をネットワーク定義に取り扱うことを可能とする。例えば、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレス、ＴＣＰ／ＵＤＰポート番号をネットワーク定義に利用したり、ブラウザ上に実装されるユーザインタフェースから経路情報を直接編集したり、外部データベース内に蓄積される情報から最適なネットワーク定義を導き出したりすることが可能である。
【００２２】
本発明の実施の形態では、ＳＤＮモジュール４１は、複数の無線方式について、他の車載通信装置４との間で通信が可能か否かを確認する通信可否確認手段と、他の車載通信装置４との間で通信が可能な無線方式の中で最適な無線方式を決定する無線方式決定手段と、最適な無線方式を使ってデータの送受信を行うデータ送受信手段として制御装置４０を機能させるためのプログラムが含まれている。
【００２３】
ＤＴＮ技術は、オーバーレイ・ネットワークとして運用され、ソフトウェア上でオブジェクトを一意に識別するための識別子であるＵＵＩＤ（Universally Unique Identifier）を用いる。
【００２４】
本発明の実施の形態では、ＤＴＮモジュール４２は、複数の無線方式の１つを使って周辺の他の車載通信装置４にブロードキャストを行い、応答があるか否かを確認する初期応答確認手段と、他の車載通信装置４から応答があると、他の車載通信装置４に自らの識別子（＝ＵＵＩＤ）及び複数の無線方式の接続情報を送信する接続情報送信手段と、他の車載通信装置４の識別子（＝ＵＵＩＤ）及び複数の無線方式の接続情報を受信する接続情報受信手段として制御装置４０を機能させるためのプログラムが含まれている。接続情報は、ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）（＝ネットワーク名）、暗号化キー（＝パスワード）等を含む。
【００２５】
クラウドレットは、エッジコンピューティング又はフォグコンピューティングといった技術において、クラウドサービスを受ける端末側に近い位置に分散して配置される小規模なサーバを意味する。
【００２６】
本発明の実施の形態では、クラウドレットモジュール４３は、センサ群４６から周期的にデータをサンプリングするとともに、他の車載通信装置４からデータを受信し、センサデータベース４４に格納し、センサデータベース４４のデータに基づいて車両３に対する各種サービスを提供するサービス提供手段として制御装置４０を機能させるためのプログラムが含まれている。各種サービスとしては、例えば、道路状況や災害情報の提供等が挙げられる。
【００２７】
センサデータベース４４は、センサ種別、時刻、送信元識別番号、場所、センサの計測値等の情報を格納する。センサデータベース４４は、例えば、特開２０１５−１７０３１１号公報に記載のプラグ・アンド・プレイ（Plug and Play）を応用した技術を用いて、未知のセンサデータであっても格納可能な柔軟性を有する。センサデータベース４４によって、いつ、だれが、どこで収集した何のデータかを統一的に管理することができる。
【００２８】
通信機器群４５は、複数の無線方式に対応する複数の通信機器の集合体である。無線方式としては、例えば、９２０ＭＨｚ帯無線、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠したＷｉＦｉ（無線ＬＡＮ）、衛星回線、携帯電話回線（３Ｇ／ＬＴＥ）等が挙げられる。
【００２９】
本発明の実施の形態では、複数の無線方式を動的に切り替えて通信を行うために、コグニティブ無線技術を用いる。コグニティブ無線技術とは、端末や基地局等が周囲の電波状況をチェックし、その状況に応じて利用者に意識させることなく、無線方式を変えて通信する技術である。本発明の実施の形態では、特に、利用可能な既存の無線方式の利用通信環境をセンシングし、自動的に切り替えるヘテロジニアス型コグニティブ無線技術を用いる。
【００３０】
本発明の実施の形態では、車載通信装置４同士の車車間通信、及び路側通信装置５と車載通信装置４との間の路車間通信における無線方式として、例えば、周波数帯や規格が異なる９２０ＭＨｚ帯無線、５ＧＨｚ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ）、２．４ＧＨｚ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ）の３種類の周波数帯の無線方式を用いることができる。
【００３１】
センサ群４６は、周辺の環境情報を取得するセンサの集合体である。センサとしては、例えば、赤外線温度センサ、雨量センサ、気圧センサ、湿度センサ、イメージセンサ、ＧＰＳセンサ、路面状況監視センサ等が挙げられる。
【００３２】
図３は、路側通信装置の構成を示す図である。図３に示すように、本発明の実施形態における路側通信装置５は、各装置を制御する制御装置５０と、各装置に電力を供給する電源部５５と、複数の無線方式によって車載通信装置４と路車間通信を行う通信機器群５６と、周辺の環境情報を取得するセンサ群５７と、によって構成される。
【００３３】
制御装置５０、ＳＤＮモジュール５１、ＤＴＮモジュール５２、クラウドレットモジュール５３、センサデータベース５４、通信機器群５６及びセンサ群５７は、車載通信装置４の制御装置４０、ＳＤＮモジュール４１、ＤＴＮモジュール４２、クラウドレットモジュール４３、センサデータベース４４、通信機器群４５及びセンサ群４６と同様である。
【００３４】
電源部５５は、風力発電装置５５１、太陽光発電装置５５２、電力制御装置５５３、バッテリ５５４等を備え、商用電源とは独立して電力を供給可能な自立電源として機能する。
【００３５】
図４、図５は、車載通信装置の処理の流れを示すフローチャートである。図４、図５に示すフローチャートでは、車載通信装置４ａが車車間通信のマスタ端末として機能し、車載通信装置４ｂが車車間通信のスレーブ端末として機能する。車載通信装置４ａは、例えば、路上を走行中の状態であり、車載通信装置４ｂは、例えば、駐車場等に停車中の状態である。
【００３６】
以下では、説明の便宜上、プログラムとしての各モジュールを処理の主体として記述するが、実際には、これらのプログラムがインストールされたハードウエアである車載通信装置４が処理を実行する。
【００３７】
車載通信装置４ａのクラウドレットモジュール４３は、各センサからデータを周期的にサンプリングし、センサデータベース４４に格納する（ステップＳ１）。
【００３８】
次に、車載通信装置４ａのＤＴＮモジュール４２は、センサデータベース４４からセンサデータを取得し（ステップＳ２）、無線方式Ｒ０、例えば９２０ＭＨｚ帯無線を使って周辺の他の車載通信装置４ｂにブロードキャストを行い、応答があるか否かの確認として接続要求を行う（ステップＳ３）。
【００３９】
ここで、通信機器群４５による複数の無線方式をＲ０〜Ｒｎとし、互いに波長や通信可能距離が異なる。波長や通信可能距離の関係はＲ０＞Ｒ１＞Ｒ２・・・＞Ｒｎとする。従って、無線方式Ｒ０は最も波長が大きく、送電電力が同一とすると、通信可能距離が最も大きい。これによって、他の車載通信装置４ｂが遠方にいる間に通信確立処理（ステップＳ７〜ステップＳ１９）を実行し、他の車載通信装置４ｂが接近した状態では、最適な無線方式を用いて実データ（＝本発明の実施の形態ではセンサデータ）の転送から開始できるので、効率的なデータ転送が可能となる。尚、無線方式Ｒ０は、ＳＳＩＤを公開し、暗号化キーを使わずにブロードキャスト通信を行うものとする。
【００４０】
他の車載通信装置４ｂのＤＴＮモジュール４２は、接続要求を受信すると、接続要求に対して応答を返答する（ステップＳ４）。
【００４１】
他の車載通信装置４ｂから応答がない場合（ステップＳ５のＮｏ）、車載通信装置４ａのＤＴＮモジュール４２は、センサデータをキャッシュし（ステップＳ６）、ステップＳ３の処理から繰り返す。応答がある場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、車載通信装置４ａのＤＴＮモジュール４２は、自らのＵＵＩＤと無線方式Ｒ１〜Ｒｎの接続情報を送信する（ステップＳ７）。無線方式Ｒ１〜Ｒｎの接続情報は、それぞれのＳＳＩＤや暗号化キー等である。
【００４２】
他の車載通信装置４ｂのＤＴＮモジュール４２は、相手のＵＵＩＤと無線方式Ｒ１〜Ｒｎの接続情報を受信し（ステップＳ８）、自らのＵＵＩＤと無線方式Ｒ１〜Ｒｎの接続情報を送信する（ステップＳ９）。
【００４３】
車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、相手のＵＵＩＤと無線方式Ｒ１〜Ｒｎの接続情報を受信し（ステップＳ１０）、相手の無線方式Ｒｉ（ｉ＝１〜ｎ）に通信可能か否かの確認として接続要求を行う（ステップＳ１１）。
【００４４】
他の車載通信装置４ｂのＳＤＮモジュール４１は、相手の無線方式Ｒｉの接続要求を受信すると、接続要求に対して応答を返答する（ステップＳ１２）。
【００４５】
他の車載通信装置４ｂから応答がある場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、無線方式Ｒｉを接続候補に設定し（ステップＳ１４）、ステップＳ１５に進む。応答がない場合（ステップＳ１３のＮｏ）、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、何もせずにステップＳ１５に進む。
【００４６】
ステップＳ１５では、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、ｉ＝ｎか否か、すなわち全ての無線方式ＲｉについてステップＳ１１〜Ｓ１４の処理を終えたか否か確認する。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、ｉに１を加算し（ステップＳ１６）、ステップＳ１１から繰り返す。ｉ＝ｎの場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、ステップＳ１７に進む。
【００４７】
ステップＳ１７では、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、接続候補の無線方式の中から最適な無線方式Ｒｏｐｔを決定する。最適な無線方式の決定処理については図６を参照しながら後述する。
【００４８】
次に、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、他の車載通信装置４ｂとの間で無線方式Ｒｏｐｔによる通信を確立し、最適な無線方式Ｒｏｐｔの決定情報を他の車載通信装置４ｂに送信する（ステップＳ１８）。車載通信装置４ｂのＳＤＮモジュール４１は、最適な無線方式Ｒｏｐｔの決定情報を受信し、無線方式Ｒｏｐｔによる通信を確立する（ステップＳ１９）。ここまでが通信確立処理であり、以降は、データ転送の処理となる。
【００４９】
次に、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、通信機器群４５のうち最適な無線方式Ｒｏｐｔに関する通信機器を用いて、自らのリクエストを送信する（ステップＳ２０）。
【００５０】
車載通信装置４ｂのＳＤＮモジュール４１は、通信機器群４５のうち最適な無線方式Ｒｏｐｔに関する通信機器を用いて、相手のリクエストを受信し（ステップＳ２１）、リクエストに応じてセンサデータを送信する（ステップＳ２２）。リクエストは、例えば、センサ種別のリストである。
【００５１】
車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、リクエストに応じたセンサデータを受信し（ステップＳ２３）、受信したセンサデータをセンサデータベース４４に記憶し（ステップＳ２４）、受信完了を示すＡｃｋを送信する（ステップＳ２５）。
【００５２】
車載通信装置４ｂのＳＤＮモジュール４１は、受信完了を示すＡｃｋを受信すると（ステップＳ２６）、自らのリクエストを送信する（ステップＳ２７）。
【００５３】
車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、相手のリクエストを受信し（ステップＳ２８）、リクエストに応じてセンサデータを送信する（ステップＳ２９）。
【００５４】
車載通信装置４ｂのＳＤＮモジュール４１は、リクエストに応じたセンサデータを受信し（ステップＳ３０）、受信したセンサデータをセンサデータベース４４に記憶し（ステップＳ３１）、受信完了を示すＡｃｋを送信し（ステップＳ３２）、無線方式Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎを開放し（ステップＳ３３）、ステップＳ３から処理を繰り返す。
【００５５】
車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、受信完了を示すＡｃｋを受信すると（ステップＳ３４）、無線方式Ｒ１〜Ｒｎを開放する（ステップＳ３５）。
【００５６】
ここで、図６を参照しながら、ステップＳ１７における最適な無線方式の決定処理について説明する。図６は、最適な無線方式の決定処理の流れを示すフローチャートである。車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、無線方式ごとのネットワーク性能を計測し、計測結果に基づいて最適な無線方式を決定する。具体的には、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、無線方式ごとにスループット、遅延時間及びパケットロス率を測定し、スループット、遅延時間及びパケットロス率に基づく値を変数に含む評価関数の値を算出し、評価関数の値が最大の無線方式を最適な無線方式として決定する。これによって、ネットワークの状況に応じた最適な無線方式を用いて路車間通信を行うことができる。
【００５７】
車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１に対しては、予め、スループット、遅延時間及びパケットロス率の３つの指標に対する重要性の重み（スループット、遅延時間、パケットロス率）＝（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を設定しておく。例えば、スループット重視の場合、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（０．５、０．２、０．３）、遅延時間重視の場合、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（０．２、０．５、０．３）のように設定する。これによって、ネットワーク性能に関する要求を重みとして与えることができ、要求に沿った無線方式を用いて路車間通信を行うことができる。
【００５８】
図６に示すように、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、ｉ＝１にセットし（ステップＳ４１）、無線方式Ｒｉによって複数個のプローブパケットを他の車載通信装置４ｂに送信する（ステップＳ４２）。
【００５９】
次に、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、他の車載通信装置４ｂからＡｃｋを受けた際の送信データ量、往復時間、パケット到着数を測定し、スループットの加重移動平均Ｔｉ、遅延時間の加重移動平均Ｄｉ、パケットロス率の加重移動平均Ｌｉを算出する（ステップＳ４３）。
【００６０】
災害状況下においてはネットワーク性能が常に不安定であることが想定されるため、ある無線方式における瞬間的なネットワーク性能の増減の発生により、他の無線方式よりも局所的にネットワーク性能が低下した状態が発生し、切り替え処理が断続的に起きる恐れがある。断続的な切り替え処理は、通信セッションの頻繁な切断やパケットロスの増大を引き起こすため、回避すべきものである。この問題を解決するために、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、スループット、遅延時間及びパケットロス率を各々複数個算出し、スループットの加重移動平均、遅延時間の加重移動平均及びパケットロス率の加重移動平均を算出し、これらの値に基づいて最適な無線方式を決定する。
【００６１】
スループットの測定値をＴｉ（ｔ）とすると、スループットの加重移動平均Ｔｉは、Ｔｉ＝ａＴｉ（ｔ）＋ｂＴｉ（ｔ−１）＋ｃＴｉ（ｔ−２）となる。ここで、Ｔｉ（ｔ）が最新の測定値、Ｔｉ（ｔ−１）、Ｔｉ（ｔ−２）が過去の測定値を示す。また、（ａ、ｂ、ｃ）はそれぞれ測定時間ごとの重みを表す。例えば、最新の測定値の重みを６、１つ過去の測定値の重みを３、２つ過去の測定値の重みを１とする場合、（ａ、ｂ、ｃ）＝（０．６、０．３、０．１）となる。
【００６２】
同様に、遅延時間の測定値をＤｉ（ｔ）とすると、遅延時間の加重移動平均Ｄｉは、Ｄｉ＝ａＤｉ（ｔ）＋ｂＤｉ（ｔ−１）＋ｃＤｉ（ｔ−２）となる。また、パケットロス率の測定値をＬｉ（ｔ）とすると、パケットロス率の加重移動平均Ｌｉは、Ｌｉ＝ａＬｉ（ｔ）＋ｂＬｉ（ｔ−１）＋ｃＬｉ（ｔ−２）となる。
【００６３】
次に、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、スループットの加重移動平均Ｔｉ、遅延時間の加重移動平均Ｄｉ、パケットロス率の加重移動平均Ｌｉを正規化し、正規化スループットＳＴｉ、正規化遅延時間ＳＤｉ、正規化パケットロス率ＳＬｉを算出する（ステップＳ４４）。正規化によって、異なる無線方式であっても定量的な比較が可能となる。正規化スループットＳＴｉ、正規化遅延時間ＳＤｉ、正規化パケットロス率ＳＬｉは、次式に従って算出され、１〜１０の値を取り得る。
【００６４】
【数１】
2018170627.tif 000003
【００６５】
ここで、Ｔｍｉｎはスループットの最小値、Ｔｍａｘはスループットの最大値、Ｄｍｉｎは遅延時間の最小値、Ｄｍａｘは遅延時間の最大値、Ｌｍｉｎはパケットロス率の最小値、Ｌｍａｘはパケットロス率の最大値である。
【００６６】
次に、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、評価関数Ｐｉの値を算出する（ステップＳ４５）。評価関数Ｐｉは、スループット、遅延時間及びパケットロス率に基づく値の加重平均である。具体的には、評価関数Ｐｉは、Ｐｉ＝Ｘ・ＳＴｉ＋Ｙ・ＳＤｉ＋Ｚ・ＳＤｉである。そして、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、正規化スループットＳＴｉ、正規化遅延時間ＳＤｉ、正規化パケットロス率ＳＬｉを評価関数Ｐｉに代入することによって、評価関数Ｐｉの値を算出する。
【００６７】
次に、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、ｉ＝ｍ（ｍは接続候補の数）か否か、すなわち全ての接続候補の無線方式Ｒｉについて処理を終えたか否か確認する。ｉ＝ｍではない場合（ステップＳ４６のＮｏ）、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、ｉに１を加算し（ステップＳ４７）、ステップＳ４２から繰り返す。ｉ＝ｍの場合（ステップＳ４６のＹｅｓ）、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、ステップＳ４８に進む。
【００６８】
ステップＳ４８において、車載通信装置４ａのＳＤＮモジュール４１は、評価関数Ｐｉの値が最大となる無線方式Ｒｉを、最適な無線方式Ｒｏｐｔに決定する（ステップＳ４８）。
【００６９】
以上の通り、本発明の実施の形態における車載通信装置４ａによれば、他の車載通信装置４ｂが遠方にいる間に最適な無線方式によって通信を確立し、車載通信装置４ｂが接近した状態では実データの転送処理に集中することができるので、効率的なデータ転送を実現することが可能となる。
【００７０】
図４〜図６に示す処理は、路車間通信にも適用できる。すなわち、図４〜図６に示す処理において、路側通信装置５が路車間通信のマスタ端末として機能し、車載通信装置４が路車間通信のスレーブ端末として機能するようにしても良い。この場合、路側通信装置５は、図４〜図６における車載通信装置４ａの処理を実行する。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る車載通信装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７２】
１………遅延耐性ネットワークシステム
２………クラウドサーバ
３………車両
４………車載通信装置
５………路側通信装置
６………ネットワーク
４０………制御装置
４１………ＳＤＮモジュール
４２………ＤＴＮモジュール
４３………クラウドレットモジュール
４４………センサデータベース
４５………通信機器群
４６………センサ群
【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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