JP2012176654A - 通信制御装置及び車載システム - Google Patents

Abstract

【課題】車載システムにおいて、無線通信帯域の変化や車両状態の変化に対応させて柔軟に無線通信帯域の割り当てを変更する。
【解決手段】通信制御装置１１０は、車両の状態と無線通信帯域のレベルの組合せごとに、各データ送信装置に割り当てる無線通信帯域の割り当て比率が示されるテーブルを保持し、電子制御装置１５０から入力される車両の走行情報に基づき車両の走行状態を判定し、判定した走行状態と、無線通信装置１１１から通知される車載システム全体の実効帯域とに基づいてテーブルを参照し、データ送信装置ごとに、割り当てる無線通信帯域を決定し、各データ送信装置に、決定した無線通信帯域を通知する。これにより、無線通信帯域の変化や車両状態の変化に対応させて柔軟に通信帯域の割り当てを変更させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、データを送信する複数のデータ送信装置とともに車両に搭載される通信制御装置に関する。

近年カーナビゲーションシステムを中心とする車載システムは、後方監視システムやリヤシートモニターの普及に代表されるように、車両１台あたりの通信端末の数が増加する傾向にある。
しかし通信に使用する帯域には限りがある為、特許文献１や特許文献２では、運転状況や周囲の状況に応じて各映像データに割り当てる伝送帯域を制御する方法が開示されている。

一方、前述のような車両１台あたりの通信端末数の増加や車両内機器の電子化により通信ケーブル本数及び総重量が大きくなり、生産コストの増大や燃費性能の悪化を招くようになってきている。この課題を解決する為、車両内のデータ通信を無線で行うことが実用化されようとしている。

特開２００２−１３５７５８号公報 特開２００５−２２２３０７号公報

特許文献１及び特許文献２の技術は、有線通信のように伝送帯域が一定のネットワークにおいては十分対応出来るが、無線通信のように時々刻々と伝送帯域が変化するネットワークでは、利用者に対して、即時性が求められる情報がリアルタイムで提供出来なくなったり、十分な精度の情報が提供出来なくなったりする可能性があるといった課題がある。
また、車両の走行状態や車両の周囲環境の状態が変換すると搭乗者にとって重要なデータも変化する。

本発明は、このような事情に鑑みたものであり、無線通信帯域の変化や車両状態の変化に対応させて柔軟に無線通信帯域の割り当てを変更することを主な目的とする。

本発明に係る通信制御装置は、
データを無線にて送信する複数のデータ送信装置と、各データ送信装置からのデータを無線にて受信するとともにデータ受信時の無線通信帯域を計測するデータ受信装置とともに車両に搭載される通信制御装置であって、
前記車両の状態を判定する状態判定部と、
前記状態判定部により判定された前記車両の状態と各データ送信装置の属性と、前記データ受信装置により計測された無線通信帯域とに基づき、データ送信装置ごとに、割り当てる無線通信帯域を決定する通信帯域決定部と、
前記通信帯域決定部により決定された無線通信帯域を各データ送信装置に通知する通信帯域通知部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、車両の状態と各データ送信装置の属性と計測された無線通信帯域とに基づき、データ送信装置ごとに、割り当てる無線通信帯域を決定するため、無線通信帯域の変化や車両状態の変化に対応させて柔軟に無線通信帯域の割り当てを変更することができる。

実施の形態１に係る車載システムの構成例を示す図。 実施の形態１に係る帯域割り当てテーブルの例を示す図。 実施の形態１に係る各端末の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態２に係る車載システムの構成例を示す図。 実施の形態２に係る帯域割り当てテーブルの例を示す図。 実施の形態１に係る通信制御装置の構成例を示す図。 実施の形態１に係る通信制御装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態２に係る通信制御装置の構成例を示す図。 実施の形態２に係る通信制御装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態１及び２に係る通信制御装置のハードウェア構成例を示す図。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る車載システムの構成例を示すブロック図である。
通信制御装置１１０は、ネットワーク全体の通信を管理し、各端末の無線通信帯域割り当てを行う。
なお、端末とは、後述の撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０の総称である。
無線通信装置１１１は、車内の他の無線通信装置と無線通信を行う。
撮像装置１２０は、車両前方を撮影するカメラである。
無線通信装置１２１は、車内の他の無線通信装置と無線通信を行う。
撮像装置１３０は、車両後方を撮影するカメラである。
無線通信装置１３１は、車内の他の無線通信装置と無線通信を行う。
再生装置１４０は、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）やＤＶＤ等のディスクドライブから成る。
無線通信装置１４１は、車内の他の無線通信装置と無線通信を行う。
放送受信装置１６０は、放送電波を受信するアンテナとチューナーで構成される。
無線通信装置１６１は、車内の他の無線通信装置と無線通信を行う。
表示装置１７０は、フロントシート側に配置され、映像情報や地図、案内画面等を表示する。
表示装置１８０は、リアシート側に配置され、主に映像情報を表示する。
無線通信装置１８１は、車内の他の無線通信装置と無線通信を行う。

電子制御装置１５０は、ギア制御、ハンドル制御、アクセル制御、ブレーキ制御等車両の走行に必要な制御を行う。
また、電子制御装置１５０は、車両の進行方向（前進／後退）、走行速度に関する情報である走行情報を通信制御装置１１０に対して出力する。

表示装置１７０は、撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０から、それぞれ無線通信装置１２１、１３１、１４１、１６１を通して送信される映像データや音声データを、無線通信装置１１１を通して受信し、表示し、また音声出力する。
表示形態は、前記４つの映像から１つを選択して表示する場合と、複数を選択して同時に表示する場合とがある。
また、地図画面や案内画面のみを表示し、映像情報を表示しない場合もある。
また、音声データのみを出力してもよい。

表示装置１８０は、撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０から、それぞれ無線通信装置１２１、１３１、１４１、１６１を通して送信される映像データを、無線通信装置１８１を通して受信し、表示し、また音声出力する。
表示形態は、前記４つの映像から１つを選択して表示する場合と、複数を選択して同時に表示する場合とがある。
また、地図画面や案内画面のみを表示し、映像情報を表示しない場合もある。
また、音声データのみを出力してもよい。

無線通信装置１１１は、各端末から送信される無線信号のエラーレートから現在の実効通信帯域を算出し、その合計値を通信制御装置１１０に対して出力する。

このように、撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０は、それぞれ無線通信装置１２１、１３１、１４１、１６１を通して映像データや音声データを送信しており、撮像装置１２０と無線通信装置１２１との組合せ、撮像装置１３０と無線通信装置１３１との組合せ、再生装置１４０と無線通信装置１４１との組合せ、放送受信装置１６０と無線通信装置１６１との組合せは、それぞれデータ送信装置の例である。
なお、以下では、それぞれの組合せを区別する必要のない場合は、これらの組合せの総称としてデータ送信装置と表記する。
撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０は、総称して端末ともいう。

また、表示装置１７０は無線通信装置１１１を介してデータ送信装置からのデータを受信し、表示装置１８０は無線通信装置１８１を介してデータ送信装置からのデータを受信しており、表示装置１７０と無線通信装置１１１との組合せ、表示装置１８０と無線通信装置１８１との組合せは、それぞれデータ受信装置の例である。
なお、以下では、それぞれの組合せを区別する必要のない場合は、これらの組合せの総称としてデータ受信装置と表記する。
また、前述の通り、撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０は、総称して端末ともいう。

例えば、車載システム１００の起動後、通信制御装置１１０は、無線通信装置１１１を通して各端末の無線通信割り当て帯域を定義する帯域割り当てテーブルの情報を送信する。
撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０は帯域割り当てテーブルの情報をもとに発生符号量を制御する。
発生符号量の制御としては、フレームサイズ、フレームレート、量子化値等符号化パラメータの何れか、あるいはそれらの複数を変更することで行う。
なお、後述するように、通信制御装置１１０は、帯域割り当てテーブル全体の情報を送信せずに、各端末に割り当てる無線通信帯域を変更する決定をする度に、変更後の無線通信帯域を通知する情報を送信するようにしてもよい。

図２に実施の形態１における帯域割り当てテーブルの例を示す。

帯域割り当てテーブルは、車両の走行に関する状態が運転状況として複数示されるとともに複数段階の無線通信帯域レベル（図２の例では、２０Ｍｂｐｓ、１６Ｍｂｐｓ、１２Ｍｂｐｓ、８Ｍｂｐｓ）が実効帯域として示される。
そして、運転状況と実効帯域の組合せごとに、各データ送信装置に割り当てられる無線通信帯域の割り当て比率が示されるサブテーブルＴａｂｌｅ１−１〜Ｔａｂｌｅ４−４が設けられている。
なお、実効帯域は、前述したように、無線通信装置１１１において各データ送信装置からのデータを受信する際に計測された無線通信帯域の合計値である。
また、各サブテーブルでは、運転状況ごとに、車両がその運転状況にあるときに車両の搭乗者にとって重要と推測されるデータを送信するデータ送信装置ほど高い割り当て比率が設定されている。
具体的には、停止中は、再生装置や放送受信装置といったエンターテイメント系の端末により多くの帯域を割り当て、全体の通信帯域が落ちると、ほぼそれに比例して全体の帯域を落とす。
通常走行では、停止中に比べて前方カメラ、後方カメラといった安全系の端末に割り当てる帯域を増やす。
加速中では、前方カメラに割り当てる帯域を増やし、全体の実効通信帯域が落ちても前方カメラに割り当てる帯域を確保する。
逆に減速中やバック運転中は、後方カメラに割り当てる帯域を増やし、全体の実効通信帯域が落ちても後方カメラに割り当てる帯域を確保する。
なお、帯域割り当てテーブルは、割り当て比率情報の例である。

通信制御装置１１０は、電子制御装置１５０から得られる進行方向、走行速度に関する情報と、無線通信装置１１１から得られる実効通信帯域の合計値をもとに、図２のサブテーブル群のうち該当するサブテーブルを選択する。
また、サブテーブルが変更になる場合、帯域通知情報として、例えば、そのサブテーブルの番号（Ｔａｂｌｅ１−１等）を、無線通信装置１１１を通して各端末に送信する。
また、帯域割り当てテーブルの全体を各端末に送信していない場合は、通信制御装置１１０は、帯域通知情報として、選択したサブテーブルそのものを無線通信装置１１１を通して各端末に送信するようにしてもよい。
また、帯域割り当てテーブルの全体を各端末に送信していない場合は、通信制御装置１１０は、選択したサブテーブルをもとにして、端末ごとに個別の通信帯域を計算して、帯域通知情報として、計算結果を通知するようにしてもよい。
無線通信装置１１１は、通信制御装置１１０から受信したサブテーブル番号、サブテーブル内の端末ごとの無線通信帯域、計算された端末ごとの無線通信帯域のいずれかを各端末に送信する。
また、無線通信装置１１１は、計測した端末ごと（無線通信装置１２１、１３１、１４１、１６１ごと）の実効通信帯域を、各端末に送信する。

撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０は、それぞれ無線通信装置１２１、１３１、１４１、１６０を通して、無線通信装置１１１から送信されるサブテーブル番号、サブテーブル内の端末ごとの通信帯域、計算された端末ごとの通信帯域のいずれかを受信し、更に、端末個別の実効通信帯域を受信する。

撮像装置１２０、撮像装置１３０、再生装置１４０、放送受信装置１６０は、サブテーブル番号の更新に伴い、サブテーブルに記載された割り当て帯域に収まるよう発生符号量を制御する。
また、端末個別の実効通信帯域と送信待ちデータの容量から、データの転送時間を算出する。
この転送時間と閾値とを比較し、閾値を超えていた場合はサブテーブルの番号をローカルに変更し、変更後の割り当て帯域に従って符号化制御する。

次に、図６を参照して、本実施の形態に係る通信制御装置１１０の構成例を説明する。

図６において、電子制御装置Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１１０６は、電子制御装置１５０から車両の進行方向（前進／後退）、走行速度に関する情報である走行情報を入力する。

状態判定部１１０５は、電子制御装置Ｉ／Ｆ部１１０６が電子制御装置１５０から入力した走行情報から、車両の状態を判定する。
状態判定部１１０５は、例えば、電子制御装置１５０からの走行情報に示される走行速度が０Ｋｍ／ｈであった場合には、車両が停止中と判断し、また、前回の走行情報に示された走行速度と今回の走行情報に示された走行速度との変化量が所定の閾値以下であれば、通常走行であると判断する。
また、今回の走行情報に示された走行速度が前回の走行情報に示された走行速度よりも速く、また、変化量が所定の閾値を超えていれば加速中であると判断し、今回の走行情報に示された走行速度が前回の走行情報に示された走行速度よりも遅く、また、変化量が所定の閾値を超えていれば減速中であると判断する。
更に、電子制御装置１５０からの進行方向情報に示される進行方向が後退であれば、バック運転中であると判断する。
なお、状態判定部１１０５による状態判定の手法は、これらに限られない。

情報記憶部１１０４は、図２に示した帯域割り当てテーブルを記憶している。

通信帯域決定部１１０３は、状態判定部１１０５により判定された車両の状態と、各データ送信装置の属性と、無線通信装置１１１により計測された無線通信帯域（実効通信帯域の合計値）に基づき、データ送信装置ごとに、割り当てる無線通信帯域を決定する。
より具体的には、図２の帯域割り当てテーブルのサブテーブル群のうち、状態判定部１１０５により判定された車両の状態と、無線通信装置１１１により計測された無線通信帯域（実効通信帯域の合計値）の組合せに該当するテーブルを抽出し、抽出したテーブルに基づき、端末ごとの無線通信帯域を決定する。

通信帯域通知部１１０２は、通信帯域決定部１１０３により決定された通信帯域を通知する帯域通知情報を生成し、帯域通知情報を無線通信装置Ｉ／Ｆ部１１０１から無線通信装置１１１に送信し、無線通信装置１１１から各データ送信装置に無線通信帯域を通知する。

無線通信装置Ｉ／Ｆ部１１０１は、無線通信装置１１１から実効帯域を通知する帯域情報を受信したり、各データ送信装置に割り当てられた帯域を通知する帯域通知情報を無線通信装置１１１に送信する。

次に、図７を参照して、本実施の形態に係る通信制御装置１１０の動作例を説明する。

まず、電子制御装置Ｉ／Ｆ部１１０６が、電子制御装置１５０から車両の進行方向（前進／後退）、走行速度に関する情報である走行情報を入力し、入力した走行情報を状態判定部１１０５に出力し、状態判定部１１０５が走行情報に基づき、運転状況（車両の走行状態）を判定する（Ｓ７０１）。
また、状態判定部１１０５は、判定結果を通信帯域決定部１１０３に出力する。
次に、無線通信装置Ｉ／Ｆ部１１０１が、無線通信装置１１１から実効帯域を通知する帯域情報を受信し、受信した帯域情報を通信帯域決定部１１０３に出力し、通信帯域決定部１１０３は帯域情報に示されている実行帯域を確認する（Ｓ７０２）。
なお、Ｓ７０１とＳ７０２の順序は入れ替わってもよい。

通信帯域決定部１１０３は、前回の運転状況及び実効帯域を記憶しており、現在の運転状況（Ｓ７０１で判定された状態）及び実効帯域（Ｓ７０２で確認された実効帯域）が前回の運転状況及び実効帯域と変化しているかを判断し（Ｓ７０３）、運転状況及び実効帯域の両方において変化がなければ、処理を終了し、一方、少なくともいずかに変化がある場合には、図２の帯域割り当てテーブルのうち、現在の運転状況及び実効帯域に該当するサブテーブルを抽出する（Ｓ７０４）。
なお、現在の実効帯域が図２の帯域割り当てテーブルに示されている値以外の場合、例えば、車両が現在「停止中」であって、実効帯域が「１８Ｍｂｐｓ」である場合は、実効帯域「１６Ｍｂｐｓ」以上であって「２０Ｍｂｐｓ」未満なので、サブテーブルＴａｂｌｅ１−２を選択する。

次に、通信帯域決定部１１０３が、抽出したサブテーブルに基づき、各端末に割り当てる無線通信帯域を決定する（Ｓ７０５）。
例えば、選択したサブテーブルに示されている各端末の帯域をそのまま用いてもよいし、前述のように、現在の実効帯域が図２の帯域割り当てテーブルに示されている値以外の場合は、現実の実効帯域と選択したサブテーブルの実効帯域との差異に基づいて各端末の帯域を計算してもよい。
前述のように、実効帯域が「１８Ｍｂｐｓ」であり、サブテーブルＴａｂｌｅ１−２が選択された場合には、例えば、以下のように計算する。
前方カメラの帯域：（１８／１６）×１≒１．１３Ｍｂｐｓ
後方カメラの帯域：（１８／１６）×１≒１．１３Ｍｂｐｓ
再生装置の帯域：（１８／１６）×７≒７．８８Ｍｂｐｓ
放送受信装置の帯域：（１８／１６）×７≒７．８８Ｍｂｐｓ
なお、計算方法はこれに限らない。

次に、通信帯域通知部１１０２が、通信帯域決定部１１０３により決定された通信帯域を通知する帯域通知情報を生成する（Ｓ７０６）。
各端末が、図２の帯域割り当てテーブルの全サブテーブル（Ｔａｂｌｅ１−１〜Ｔａｂｌｅ４−４）を保持しており、また、Ｓ７０４において選択されたサブテーブルに示されている各端末の割り当て帯域をそのまま用いる場合は、通信帯域通知部１１０２は、Ｓ７０４で選択されたサブテーブルの番号（Ｔａｂｌｅ２−１等）を通知する帯域通知情報を生成する。
また、各端末が、図２の帯域割り当てテーブルの全サブテーブル（Ｔａｂｌｅ１−１〜Ｔａｂｌｅ４−４）を保持しておらず、また、Ｓ７０４において選択されたサブテーブルに示されている各端末の割り当て帯域をそのまま用いる場合は、通信帯域通知部１１０２は、Ｓ７０４で選択されたサブテーブルにおける各端末の割り当て帯域の値を通知する帯域通知情報を生成する。
また、通信帯域決定部１１０３により計算された帯域を各端末に割り当てる場合は、通信帯域決定部１１０３により計算された各端末の割り当て帯域の値を通知する帯域通知情報を生成する。

最後に、通信帯域通知部１１０２が、Ｓ７０６で生成した帯域通知情報を無線通信装置Ｉ／Ｆ部１１０１から無線通信装置１１１に送信し、無線通信装置１１１から各データ送信装置に帯域通知情報を送信する（Ｓ７０７）。

次に、割り当て帯域を通知された各端末において、割り当て帯域に基づいて発生符号量を制御する手法を図３を用いて説明する。
図３は、各端末で実施される発生符号量を制御する処理のフローチャートである。
なお、図３は、各端末が図２の帯域割り当てテーブルの全てのサブテーブルを予め保有していることを前提としている。

Ｓ３００では、端末は、バッファに蓄積されている送信待ちデータの容量と端末毎の実効通信帯域から、送信待ちデータ全てを送信し終えるまでの転送時間を算出する。
Ｓ３０１では、Ｓ３００で算出した転送完了時間と閾値とを比較する。
送信完了時間が閾値以下の場合は何もせず処理完了するが、送信完了時間が閾値より大きい場合はＳ３０２に進む。
Ｓ３０２では、端末は、使用するサブテーブルを、帯域が小さい条件のテーブル番号に変更する。
Ｓ３０３では、Ｓ３０２で変更されたテーブルに定義されている割り当て帯域になるよう発生符号量を制御し、Ｓ３００に戻る。
つまり、新たに生成するデータの符号化レートを、通信制御装置１１０により通知された無線通信帯域に対応する符号化レートよりも少ない符号化レートとする。

なお、Ｓ３０１で参照する閾値は、車載システム１００の起動後に通信制御装置１１０から各端末に送信してもよいし、あらかじめ各端末が固定値を保持していてもよい。

このように、本実施の形態では、通信制御装置が伝送帯域の大きさによって伝送帯域の割り当て比率を変更することが出来るようにしたので、車両の運転状況によって決まる重要な映像データは、伝送帯域が変動しても必要な精度を保ちつつリアルタイムで伝送することが出来る。

また、本実施の形態では、各端末が映像データの伝送完了時間を算出し、それが伝送帯域毎に設定された閾値を超えている場合に発生符号量を制御するようにしたので、表示される映像が停止したり遅れること無く伝送することが出来る。

以上、本実施の形態では、
車外或いは車内の様子を撮影する撮像装置と、ＤＶＤプレーヤー、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスクプレーヤーといったビデオソースを媒体から読み出す再生装置と、放送電波を受信する放送受信装置と、映像データを表示する表示装置と、車内で無線通信を行う無線通信装置と、自車の走行内容を制御する電子制御装置と、各端末間の通信帯域を制御する通信制御装置とで構成される車載システムにおいて、
前記通信制御装置は、前記電子制御装置から得られた情報に従って各端末に通信帯域を割り当てる際に、伝送帯域の大きさによって伝送帯域の割り当て比率を変更することが可能であることを説明した。

また、本実施の形態では、
前記通信制御装置は、各装置端末が送信しようとしている映像データの伝送完了時間を算出し、伝送完了時間が閾値を超えている端末に対して符号化制御を行い、発生符号量を抑制することを説明した。

実施の形態２．
図４は、本実施の形態に係る車載システムの構成例を示すブロック図である。
図４では、図１と同じ要素には同じ符号を用いている。
また、図１と同じ要素については説明を省略する。
図１では、通信制御装置１１０は電子制御装置１５０に接続され、電子制御装置１５０から走行情報を入力していたが、図４では、通信制御装置１１０はセンサー４５０〜４５２に接続され、センサー４５０〜４５２からセンサー情報を入力する。
センサー４５０〜４５２は、車両の周辺環境を監視するセンサーである。
例えば、センサー４５０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、方位センサー、車速センサー、地図情報記憶装置と、これらから得られる情報をもとに車両位置と進行方向を判定する判定装置で構成される。
センサー４５１は、電波や赤外線等で前方障害物を検知するレーダーである。
センサー４５１は、電波や赤外線等で後方障害物を検知するレーダーである。
より具体的には、センサー４５０は、ＧＰＳ、方位センサー、車速センサーから得られる情報と地図情報を組み合わせて、自車位置と進行方向を判定する。また、地図情報から自車が見通しの悪い交差点やカーブに差し掛かっているかを判定し、その情報を通信制御装置１１０に出力する。
センサー４５１は、電波あるいは赤外線レーダーにより、歩行者、前方走行車、対向車等の前方障害物の接近を検知し、その情報を通信制御装置１１０に出力する。
センサー４５２は、電波あるいは赤外線レーダーにより、歩行者、後方走行車等の後方障害物の接近を検知し、その情報を通信制御装置１１０に出力する。

図５に、実施の形態２における帯域割り当てテーブルの例を示す。
通常状態では、再生装置や放送受信装置といったエンターテイメント系の端末に帯域を割り当て、全体の通信帯域が落ちると、ほぼそれに比例して全体の帯域を落とす。
進行方向の見通しが悪い場合は、前方カメラに重点的に帯域を割り当て、全体の実効通信帯域が落ちても前方カメラに割り当てる帯域を確保する。
前方に障害物が接近した場合は、前方カメラに重点的に帯域を割り当て、全体の実効通信帯域が落ちても前方カメラに割り当てる帯域は全く落とさない。
逆に後方に障害物が接近した場合は、後方カメラに重点的に帯域を割り当て、全体の実効通信帯域が落ちても後方カメラに割り当てる帯域は全く落とさない。

図８は、本実施の形態に係る通信制御装置１１０の構成を示す。
図８の構成は、電子制御装置Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１１０６の代わりにセンサーＩ／Ｆ部１１０７が設けられている点を除けば、図６の構成と同じである。
センサーＩ／Ｆ部１１０７は、センサー４５０〜４５２の測定結果、判定結果が示されるセンサー情報を入力する。
また、本実施の形態では、状態判定部１１０５は、センサー情報に基づき、車両の周辺環境の状態が、図５の運転状況に示される「通常状態」、「進行方向見通し不良」、「前方障害物接近」、「後方障害物接近」のいずれであるかを判定する。
また、本実施の形態に係る情報記憶部１１０４は、図５に示した帯域割り当てテーブルを記憶している。
また、本実施の形態に係る通信帯域決定部１１０３は、図５の帯域割り当てテーブルのサブテーブルの中から、状態判定部１１０５の判定結果及び無線通信装置１１１で計測された実効帯域に該当するサブテーブルを選択する。
他の要素の動作は、実施の形態１と同様である。

図９は、本実施の形態に係る通信制御装置１１０の動作例を示すフローチャートである。
なお、図７と同様の処理には、図７と同じ符号を付している。

まず、センサーＩ／Ｆ部１１０７が、センサー４５０〜４５２からセンサー情報を入力し、入力しセンサー情報を状態判定部１１０５に出力し、状態判定部１１０５がセンサー情報に基づき、運転状況（車両の周辺環境の状態）を判定する（Ｓ９０１）。
また、状態判定部１１０５は、判定結果を通信帯域決定部１１０３に出力する。
次に、無線通信装置Ｉ／Ｆ部１１０１が、無線通信装置１１１から実効帯域を通知する帯域情報を受信し、受信した帯域情報を通信帯域決定部１１０３に出力し、通信帯域決定部１１０３は帯域情報に示されている実効帯域を確認する（Ｓ７０２）。
なお、Ｓ９０１とＳ７０２の順序は入れ替わってもよい。

通信帯域決定部１１０３は、前回の運転状況及び実効帯域を記憶しており、現在の運転状況（Ｓ９０１で判定された状態）及び実効帯域（Ｓ７０２で確認された実効帯域）が前回の運転状況及び実効帯域と変化しているかを判断し（Ｓ７０３）、運転状況及び実効帯域の両方において変化がなければ、処理を終了し、一方、少なくともいずかに変化がある場合には、図５の帯域割り当てテーブルのうち、現在の運転状況及び実効帯域に該当するサブテーブルを抽出する（Ｓ７０４）。
なお、現在の実効帯域が図５の帯域割り当てテーブルに示されている値以外の場合、例えば、車両が現在「通常状態」であって、実効帯域が「１８Ｍｂｐｓ」である場合は、実効帯域「１６Ｍｂｐｓ」以上であって「２０Ｍｂｐｓ」未満なので、サブテーブルＴａｂｌｅ１−２を選択する。

次に、通信帯域決定部１１０３が、抽出したサブテーブルに基づき、各端末に割り当てる無線通信帯域を決定する（Ｓ７０５）。
例えば、選択したサブテーブルに示されている各端末の帯域をそのまま用いてもよいし、前述のように、現在の実効帯域が図５の帯域割り当てテーブルに示されている値以外の場合は、現実の実効帯域と選択したサブテーブルの実効帯域との差異に基づいて各端末の帯域を計算してもよい。
以降の動作は、実施の形態１で示した図７と同じであるため、説明を省略する。

なお、各端末の伝送割り当て帯域を決定するテーブルのパラメータに、実施の形態１で説明した車両の走行内容と、実施の形態２で説明した車両周辺の状況を組み合わせてもよい。

また、実施の形態１及び２では、映像信号は全て無線で通信を行うようになっているが、一部は有線であってもよいし、制御信号の一部は有線で通信を行うようになっているが、これらを無線で通信してもよい。

以上、本実施の形態では、通信制御装置が伝送帯域の大きさによって伝送帯域の割り当て比率を変更することが出来るようにしたので、車両の周辺状況によって決まる重要な映像データは、伝送帯域が変動しても必要な精度を保ちつつリアルタイムで伝送することが出来る。

以上、本実施の形態では、
車外或いは車内の様子を撮影する撮像装置と、ＤＶＤプレーヤー、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスクプレーヤーといったビデオソースを媒体から読み出す再生装置と、放送電波を受信する放送受信装置と、映像データを表示する表示装置と、車内で無線通信を行う無線通信装置と、自車位置・障害物との距離等車両周辺の状況を測定するセンサーと、各端末間の通信帯域を制御する通信制御装置とで構成される車載システムにおいて、
前記通信制御装置は、前記センサーから得られた情報に従って各端末に通信帯域を割り当てる際に、伝送帯域の大きさによって伝送帯域の割り当て比率を変更することが可能であることを説明した。

なお、図２及び図５の帯域割り当てテーブルは、複数の実効帯域のレベル（２０Ｍｂｐｓ、１６Ｍｂｐｓ、１２Ｍｂｐｓ、８Ｍｂｐｓ）が示され、各レベルに対してサブテーブルが設けられているが、これを１つの実効帯域の値としてもよい。
例えば、実効帯域２０ＭｂｐｓのサブテーブルであるサブテーブルＴａｂｌｅ１−１、２−１、３−１、４−１、５−１のみを帯域割り当てテーブルに設けるようにしてもよい。
このような帯域割り当てテーブルを用いる場合には、通信帯域決定部１１０３において、実際に計測された実効帯域と実効帯域２０Ｍｂｐｓとの差に対応させて、各端末の割り当て帯域を計算する。
例えば、図２の帯域割り当てテーブルを用いる場合に、運転状況が「停止中」であり、実際に計測された実効帯域が「１６Ｍｂｐｓ」である場合は、サブテーブルＴａｂｌｅ１−１が選択され、例えば、以下のように計算する。
前方カメラの帯域：（１６／２０）×２＝１．６Ｍｂｐｓ
後方カメラの帯域：（１６／２０）×２＝１．６Ｍｂｐｓ
再生装置の帯域：（１６／２０）×８＝６．４Ｍｂｐｓ
放送受信装置の帯域：（１６／２０）×８＝６．４Ｍｂｐｓ
なお、計算方法はこれに限らない。

最後に、実施の形態１及び２に示した通信制御装置１１０のハードウェア構成例について説明する。
図１０は、実施の形態１及び２に示す通信制御装置１１０のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図１０の構成は、あくまでも通信制御装置１１０のハードウェア構成の一例を示すものであり、通信制御装置１１０のハードウェア構成は図１０に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。

図１０において、通信制御装置１１０は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。
ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、光ディスク装置、メモリカード（登録商標）読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
実施の形態１及び２で説明した「情報記憶部１１０４」は、ＲＡＭ９１４、磁気ディスク装置９２０等により実現される。
通信ボード９１５は、入力装置及び出力装置の一例である。

通信ボード９１５は、無線通信装置１１１、電子制御装置１５０又はセンサー４５０〜４５２に接続されている。

磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１がオペレーティングシステム９２１を利用しながら実行する。

また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１に実行させるオペレーティングシステム９２１のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１による処理に必要な各種データが格納される。

また、ＲＯＭ９１３には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）プログラムが格納され、磁気ディスク装置９２０にはブートプログラムが格納されている。
通信制御装置１１０の起動時には、ＲＯＭ９１３のＢＩＯＳプログラム及び磁気ディスク装置９２０のブートプログラムが実行され、ＢＩＯＳプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム９２１が起動される。

上記プログラム群９２３には、実施の形態１及び２の説明において「〜部」（「情報記憶部」以外、以下同様）として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。

ファイル群９２４には、実施の形態１及び２の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の計算」、「〜の比較」、「〜の抽出」、「〜の決定」、「〜の設定」、「〜の生成」、「〜の選択」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態１及び２で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、ＳＳＤ、その他光ディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。

また、実施の形態１及び２の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。
すなわち、実施の形態１及び２で説明したフローチャートに示すステップ、手順、処理により、通信制御装置１１０の動作を方法として把握することができる。
また、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、実施の形態１及び２の「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、実施の形態１及び２の「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。

このように、実施の形態１及び２に示す通信制御装置１１０は、処理装置たるＣＰＵ、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置及び出力装置たる通信ボードを備えるコンピュータであり、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。

１００ 車載システム、１１０ 通信制御装置、１１１ 無線通信装置、１２０ 撮像装置、１２１ 無線通信装置、１３０ 撮像装置、１３１ 無線通信装置、１４０ 再生装置、１４１ 無線通信装置、１５０ 電子制御装置、１６０ 放送受信装置、１６１ 無線通信装置、１７０ 表示装置、１８０ 表示装置、１８１ 無線通信装置、４５０ センサー、４５１ センサー、４５２ センサー、１１０１ 無線通信装置Ｉ／Ｆ部、１１０２ 通信帯域通知部、１１０３ 通信帯域決定部、１１０４ 情報記憶部、１１０５ 状態判定部、１１０６ 電子制御装置Ｉ／Ｆ部、１１０７ センサーＩ／Ｆ部。

Claims (10)

1. データを無線にて送信する複数のデータ送信装置と、各データ送信装置からのデータを無線にて受信するとともにデータ受信時の無線通信帯域を計測するデータ受信装置とともに車両に搭載される通信制御装置であって、
   前記車両の状態を判定する状態判定部と、
   前記状態判定部により判定された前記車両の状態と各データ送信装置の属性と、前記データ受信装置により計測された無線通信帯域とに基づき、データ送信装置ごとに、割り当てる無線通信帯域を決定する通信帯域決定部と、
   前記通信帯域決定部により決定された無線通信帯域を各データ送信装置に通知する通信帯域通知部とを有することを特徴とする通信制御装置。
2. 前記通信制御装置は、更に、
   車両の状態が複数示されるとともに、状態ごとに各データ送信装置に割り当てられる無線通信帯域の割当比率が示される割当比率情報であって、状態ごとに、前記車両がその状態にあるときに前記車両の搭乗者にとって重要と推測されるデータを送信するデータ送信装置ほど高い割当比率が設定されている割当比率情報を記憶する情報記憶部を有し、
   前記状態判定部は、
   前記車両の状態が前記割当比率情報に示されている複数の状態のうちのいずれの状態に該当するかを判定し、
   前記通信帯域決定部は、
   前記状態判定部により判定された状態に対応する割当比率と前記データ受信装置により計測された無線通信帯域とに基づき、データ送信装置ごとに、割り当てる無線通信帯域を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
3. 前記情報記憶部は、
   複数の状態と複数段階の無線通信帯域レベルとが示され、状態と無線通信帯域レベルの組合せごとに、各データ送信装置に割り当てられる無線通信帯域の割当比率が示される割当比率情報を記憶し、
   前記状態判定部は、
   前記車両の状態が前記割当比率情報に示されている複数の状態のうちのいずれの状態に該当するかを判定し、
   前記通信帯域決定部は、
   前記データ受信装置により計測された無線通信帯域が前記複数段階の無線通信帯域レベルのうちのいずれの無線通信帯域レベルに該当するかを判定し、
   判定した無線通信帯域レベルと前記状態判定部により判定された状態との組合せに対応する割当比率に基づき、各データ送信装置に割り当てる無線通信帯域を決定することを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
4. 前記情報記憶部は、
   無線通信帯域レベルが低くなっても前記車両の搭乗者にとって重要と推測されるデータを送信するデータ送信装置には無線通信帯域が優先して割り当てられる割当比率情報を記憶していることを特徴とする請求項３に記載の通信制御装置。
5. 前記情報記憶部は、
   前記複数の状態として、前記車両の走行に関する複数の状態及び前記車両の周辺環境に関する複数の状態の少なくともいずれかが示される割当比率情報を記憶していることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の通信制御装置。
6. 前記状態判定部は、
   前記車両の走行制御を行う電子制御装置から出力される情報及び前記車両の周辺環境を監視するセンサーから出力される情報の少なくともいずれかを用いて、前記車両の状態を判定することを特徴とする請求項５に記載の通信制御装置。
7. 車両に搭載される車載システムであって、
   データを無線にて送信する複数のデータ送信装置と、
   各データ送信装置からのデータを無線にて受信するとともに、データ受信時の無線通信帯域を計測するデータ受信装置と、
   前記車両の状態を判定し、判定した前記車両の状態と各データ送信装置の属性と前記データ受信装置により計測された無線通信帯域とに基づき、データ送信装置ごとに、各データ送信装置に割り当てる無線通信帯域を決定し、各データ送信装置に、決定した無線通信帯域を通知する通信制御装置とを有し、
   各データ送信装置は、
   前記通信帯域決定部により通知された無線通信帯域にてデータ送信を行うことを特徴とする車載システム。
8. 前記通信制御装置は、
   前記車両の走行制御を行う電子制御装置から出力される情報及び前記車両の周辺環境を監視するセンサーから出力される情報の少なくともいずれかを用いて、前記車両の状態を判定することを特徴とする請求項７に記載の車載システム。
9. 各データ送信装置は、
   実効通信帯域に基づき、送信待ち状態となっているデータの送信が完了する送信完了時間を算出し、
   算出した送信完了時間が所定の閾値を超えている場合は、新たに生成されるデータの符号化レートを前記通信制御装置により通知された無線通信帯域に対応する符号化レートよりも少ない符号化レートとすることを特徴とする請求項７又は８に記載の車載システム。
10. 各データ送信装置は、
    カメラ撮影データ、映像データ、音声データ、文字データ、前記車両の外部から受信した受信データの少なくともいずれかを送信し、
    前記データ受信装置は、
    前記カメラ撮影データ、前記映像データ、前記音声データ、前記文字データ、前記受信データの少なくともいずれかを受信し、受信したデータを出力することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の車載システム。

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