JP6062064B2 - 車載器、クラウドサーバ、車車間通信システムおよび車車間通信方法 - Google Patents

Description

この発明は、車車間通信を行う車載器、車車間通信を管理するクラウドサーバ、これらを用いた車車間通信システムおよび車車間通信方法に関する。

従来から、車車間通信によって車両間で車両情報を共有してオートクルーズなどの車両制御や運転支援を行うシステムが知られている。
例えば、特許文献１には、車車間通信によって安全な走行の実現と無線通信網を流れる全体通信量を削減して無線リソースの有効利用を図った移動無線通信装置およびその車車間通信方法が開示されている。
また、特許文献２は、車車間通信を行う車両をグループ化し、グループを跨ぐデータ転送量を最適化することで、通信帯域の使用負荷を下げると同時に輻輳を少なくする方法を開示している。
さらに、特許文献３には、中継装置が車両間でやり取りする車両情報を収集し、各車両からの車両情報を一つのデータにまとめて各車両に一括送信する衝突防止システムが開示されている。このようにすることにより、通信帯域の使用負荷を下げつつ、車両間で取得された互いの車両情報に基づいて車両同士の衝突の危険性を判定している。

国際公開第２０１１／０２４２３７号 特開２０１２−１２４９３６号公報 特開２０１３−３３５０５号公報

従来では、車載器間で通信確立情報を直接やり取りして車車間通信を確立する必要があった。例えば、通信確立情報として車車間通信で使用する通信チャンネル（周波数）や電波強度が車両間でやり取りされ、これらの情報が互いの装置に設定されてから通信リンクが確立して実通信が開始される。このように車車間通信が確立されるまでに時間がかかるため、車両制御や運転支援に必要な情報を送受信する実通信時間が短くなるという課題があった。

また、従来の車載器は、車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を規定周期で配信しているので、実通信とは無関係の不要な情報であるオーバヘッドが発生して車車間通信の確立やその維持が不安定になるという課題があった。
例えば、自車が直近前後の車両と車車間通信しながらオートクルーズを行っている場合に、自車の車載器が直近の車両よりも前を走行している車両の車載器から通信確立情報を受信すると、新たに受信した通信確立情報に基づいた通信確立処理を開始してしまう。
この場合、新たな通信確立情報は自車のオートクルーズに必要な情報を送受信するための実通信とは無関係のオーバヘッドとなる。

さらに、従来の車載器は、自車と他車の位置関係によらず、通信確立情報を送信しているため、地図情報を用いたマップマッチングを行わないと、同一道路上に存在しない車両との区別ができない。例えば、立体交差の上側の道路と下側の道路との区別ができない。
従って、立体交差の上側の道路を自車が走行しており、同じ上側の道路を走行する他車と車車間通信しながら運転支援を行っている場合に、自車の車載器が、この運転支援とは無関係の下側の道路を走行する車両からの通信確立情報を受信しても新たに受信した通信確立情報に基づく通信確立処理を開始してしまう。この問題を回避するためには、マップマッチングを行う必要があるが、車載器でマップマッチングを行う場合、車載器の処理負荷は不可避的に増大する。すなわち、この処理に対応可能な高い演算機能が車載器に要求されることになる。また、例えば、上述した下側の道路を走行する車両を特定するための情報は、自車にとって不要な情報であり、このような情報をやり取りすることで通信帯域が圧迫される可能性もある。

一方、特許文献１に開示される装置は、非優先道路を走行する車両に関する情報のみを車車間通信で送信するため、不要な情報の通信量は削減される。
しかしながら、特許文献１では、車車間通信確立時のオーバヘッドについて考慮されておらず、上述した問題を解決することはできない。
また、特許文献１は、運転支援に利用する車車間通信に特化されており、車車間通信で利用可能なアプリケーションが限定されている。

特許文献２においても、車車間通信確立時のオーバヘッドについて考慮されておらず、上述した問題を解決することはできない。
また、特許文献２は、車両が走行する道路線形を考慮していないため、自車とは位置的に関連性が低い車両からの情報が通信されることによって、車車間通信の通信帯域が圧迫される可能性がある。

特許文献３では、中継装置で車両情報を収集し、これらの情報をまとめる時間が必要である。このため、実通信が開始されるまでの遅延時間がさらに長くなり、緊急性を要する車両制御や運転支援には対応できない可能性がある。
また、特許文献３は、オーバヘッドなどの車車間通信自体の問題点に言及しておらず、これを解決することはできない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、車車間通信確立時のオーバヘッドを削減して通信効率を向上させることができる車載器、車車間通信を管理するクラウドサーバ、これらを用いた車車間通信システムおよび車車間通信方法を得ることを目的とする。

この発明に係る車載器は、車両状態および地図情報を基に車両の位置および進行方向を推定して車車間通信すべき車両を決定し、車車間通信すべき車両で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成して送信するクラウドサーバと通信を行う車載器であって、自車の車両状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、車両情報取得部が取得した車両情報をクラウドサーバへ送信するとともに、クラウドサーバから送信された通信確立情報を受信するクラウド通信部と、車車間通信を行う車車間通信部と、クラウド通信部が受信した通信確立情報に基づいて車車間通信部に車車間通信を指示し通信を確立させる制御部とを備え、クラウド通信部は、車車間通信部が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアとが接近していることを示す予測情報をクラウドサーバから受信する。

この発明によれば、車車間通信確立時のオーバヘッドを削減して通信効率を向上させることができるという効果がある。

この発明に係る車車間通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る車載器の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るクラウドサーバの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る車車間通信システムの動作を示すフローチャートである。 車両間の車車間通信エリアが接近している場合を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る車車間通信システムの動作を示すフローチャートである。 車両間の車車間通信エリアが離間している場合を示す図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明に係る車車間通信システムの構成を示すブロック図であり、例えば、車両Ａの車載器１Ａと車両Ｂの車載器１Ｂとの間で車車間通信を行う場合について示している。図１に示すように、この発明に係る車車間通信システムは、車両Ａの車載器１Ａ、車両Ｂの車載器１Ｂおよびクラウドサーバ２を備える。
車載器１Ａ，１Ｂは、クラウドサーバ２と通信して、自車に関する車両情報をアップロードする。車両情報は車両の車両状態に関する情報であり、例えば車両の位置情報および速度情報である。また、クラウドサーバ２は、車載器１Ａ，１Ｂから受信した車両情報と地図情報とに基づいて、車載器１Ａ，１Ｂを搭載する車両Ａ，Ｂの位置および進行方向を推定する。

次に、クラウドサーバ２は、推定された車両Ａ，Ｂの位置および進行方向に基づいて、車両Ａ，Ｂが車車間通信すべき特定の位置関係にあると判断した場合に、車載器１Ａと車載器１Ｂとの車車間通信ネットワークを構築する。
例えば、車車間通信で情報を送受信してオートクルーズを行う際に、クラウドサーバ２は、車両Ａと車両Ｂが同一道路の同一車線を走行しており、かつ車両Ａと車両Ｂが直近で先行または後続して走行する位置関係にあると推定した場合に、車両Ａと車両Ｂは車車間通信すべき車両と決定される。

また、クラウドサーバ２は、車載器１Ａと車載器１Ｂの間で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成して車載器１Ａ，１Ｂへ送信する。なお、通信確立情報には車車間通信で使用する通信チャネルや電波強度などがある。
車載器１Ａ，１Ｂでは、クラウドサーバ２から受信した通信確立情報を設定するだけで車車間通信が確立される。これにより、車載器１Ａ，１Ｂは、車車間通信を介して互いの車両情報を共有して車両制御や運転支援を行う。

図２は、実施の形態１に係る車載器の構成を示すブロック図であり、図１で示した車載器１Ａ，１Ｂの構成を示している。車載器１Ａ，１Ｂは、図２に示すように、車両情報取得部１０、クラウド通信部１１、制御部１２および車車間通信部１３を備える。
車両情報取得部１０は、車両Ａ，Ｂの車両情報を取得する。例えば、車両Ａ，Ｂに搭載されたＥＣＵ（電子制御ユニット）あるいはセンサ群と接続して車両情報を取得する。
なお、車両情報取得部１０は、車両Ａ，Ｂの車両情報を常にまたは設定周期ごとに取得してクラウド通信部１１に出力する。

クラウド通信部１１は、クラウドサーバ２と通信を行う通信部であり、例えば、高速通信規格（４Ｇ）などの公衆回線を介してクラウドサーバ２と通信接続する。また、クラウド通信部１１は、車両情報取得部１０が取得した車両情報をクラウドサーバ２へ送信するとともに、クラウドサーバ２から送信された通信確立情報を受信する。
ここで、クラウド通信部１１は、車両情報取得部１０から車両情報を入力すると、直ちにクラウドサーバ２へ送信する。従って、クラウドサーバ２には、車両情報取得部１０によって新たに取得された車両情報が逐次送られることになる。
なお、図２では、クラウド通信部１１が車載器１Ａ，１Ｂと同一の筐体内にある場合を示したが、車載器１Ａ，１Ｂと別体で設けてもかまわない。

制御部１２は、クラウド通信部１１および車車間通信部１３で得られた情報を用いて、処理を行う。例えば、クラウド通信部１１が受信した通信確立情報に基づいて車車間通信部１３に車車間通信を確立させる。
また、制御部１２は、車車間通信で送受信されたデータを利用して車両制御または運転支援を行う。なお、運転者に報知すべき情報（運転支援情報など）が発生した場合には、制御部１２が、外部機器３を用いて運転者へ報知してもよい。
外部機器３は、制御部１２と接続して情報をやり取りする機器であり、例えば携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末が利用される。

車車間通信部１３は、車車間通信を行う通信部であり、クラウド通信部１１がクラウドサーバ２から受信した通信確立情報に基づいて上記車車間通信を確立する。車車間通信を確立した後、車車間通信部１３は、制御部１２の指示に従って通信相手の車載器との間でデータを送受信する。

なお、車両情報取得部１０、クラウド通信部１１、制御部１２および車車間通信部１３は、例えば、この発明に特有な処理を記述したプログラムをマイクロコンピュータが実行することで、ハードウェアとソフトウェアとが協働した具体的な手段として実現される。

図３は、実施の形態１に係るクラウドサーバの構成を示すブロック図である。クラウドサーバ２は、図３に示すように、通信部２０、車両状態推定部２１、車両ネットワーク構築部２２および地図情報管理部２３を備える。
通信部２０は、車載器１Ａ，１Ｂのクラウド通信部１１との間で通信を行う通信部である。また、通信部２０は、車載器１Ａ，１Ｂからそれぞれ送信された車両情報を受信するとともに、車両ネットワーク構築部２２が作成した通信確立情報を車車間通信すべき車両Ａ，Ｂの車載器１Ａ，１Ｂへ送信する。

車両状態推定部２１は、車載器１Ａ，１Ｂを搭載する車両Ａ，Ｂの車両状態を推定する機能を有しており、車載器１Ａ，１Ｂからアップロードされた車両情報および地図情報に基づいて車両Ａ，Ｂの位置および進行方向を推定する。
例えば、車両状態推定部２１は、通信部２０によって車載器１Ａ，１Ｂから車両情報が受信されると、履歴情報としてメモリに逐次記憶する。そして、履歴情報の車両情報に含まれる車両Ａ，Ｂの位置の時間変化と地図情報に基づいて、車両Ａ，Ｂのリアルタイムな位置および進行方向（速度を含む）を推定する。

車両ネットワーク構築部２２は、車両状態推定部２１が推定した車両の位置および進行方向に基づいて車車間通信すべき車両を決定し、車車間通信すべき車両で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成する。
例えば、車両Ａ，Ｂが車車間通信すべき特定の条件を満たし、かつ車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信可能なエリアに存在する場合に、車車間通信による車両ネットワークが構築可能であると判断する。特定の条件としては、上述した車両同士が同一道路を走行している場合の他に、車両同士がグループ走行している、運転支援の対象となり得る走行場所（事故多発の交差点など）を走行している場合などが挙げられる。

また、車車間通信すべき車両と判断された車両同士の一方の車載器が、既に別の車載器と車車間通信による車両ネットワークを構築している場合、車両ネットワーク構築部２２は、車車間通信すべき車両と判断された車両同士の他方の車載器についても、既存の車両ネットワークで車車間通信可能とする。
例えば、車両ネットワーク構築部２２が、既存の車両ネットワークを構築したときに送信したものと同じ通信確立情報を作成し、通信部２０によって当該車載器（上記他方の車載器）に送信する。これによって、当該車載器についても既存の車両ネットワークに追加することができる。

地図情報管理部２３は、地図情報を管理する管理部であって、車両状態推定部２１から要求された地図情報を取得する。
例えば、車両状態推定部２１は、車両情報に含まれる車両の位置周辺の地図情報を要求し、当該車両の位置および進行方向の推定に利用する。
なお、地図情報は、クラウドサーバ２が備える記憶装置に格納されていてもよく、外部の地図情報サーバからダウンロードしてもよい。

なお、通信部２０、車両状態推定部２１、車両ネットワーク構築部２２および地図情報管理部２３は、例えば、この発明に特有な処理を記述したプログラムをマイクロコンピュータが実行することにより、ハードウェアとソフトウェアとが協働した具体的な手段として実現される。

次に動作について説明する。
図４は、実施の形態１に係る車車間通信システムの動作を示すフローチャートであり、車載器１Ａと車載器１Ｂとの間で車車間通信を確立して、車載器１Ａ，１Ｂが車車間通信を用いた運転支援を行うまでの処理を示している。
車載器１Ａ，１Ｂのクラウド通信部１１が、車両Ａ，Ｂの車両情報をクラウドサーバ２にアップロードする（ステップＳＴ１）。なお、車両情報に含まれる位置情報としては、外部機器３が検出した位置情報であってもよい。例えば、外部機器３がカーナビゲーション装置やスマートフォンなどの携帯端末である場合、ＧＰＳ情報などを利用して位置情報を検出することが可能である。

クラウドサーバ２において、車両状態推定部２１は、通信部２０が受信した車両Ａ，Ｂの車両情報と地図情報管理部２３から取得した地図情報とに基づいて、車両Ａ，Ｂの位置および進行方向を車両状態として推定する（ステップＳＴ２）。
次に、車両ネットワーク構築部２２が、車両状態推定部２１に推定された車両Ａ，Ｂの位置および進行方向に基づいて、車載器１Ａと車載器１Ｂの間で車車間通信の車両ネットワークを構築できるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。ここで、車両ネットワークの構築とは、車両Ａ，Ｂが車車間通信すべき車両グループにできるかどうかを決定することである。

車両ネットワークの構築条件は、上述した特定の条件であり、例えば、車両Ａ，Ｂが同一の道路を走行中で、かつ互いの車車間通信可能なエリアに存在する場合が挙げられる。
特定の条件としては、車両Ａ，Ｂが同一道路を走行している場合の他に、車両Ａ，Ｂがグループ走行している、車両Ａ，Ｂが運転支援の対象となり得る走行場所（事故多発の交差点など）を走行している場合などが挙げられる。
また、車両ネットワーク構築部２２は、車載器１Ａ，１Ｂが車車間通信可能なエリアに存在しない場合であっても、規定時間以内に互いの車車間通信可能なエリアが接して通信可能になると予測される場合は、車両Ａ，Ｂで車両ネットワークを構築してもよい。

車両ネットワークを構築できない場合（ステップＳＴ３；ＮＯ）、処理を終了する。
また、車両ネットワーク構築部２２は、車載器１Ａと車載器１Ｂで車両ネットワークを構築できると判定した場合（ステップＳＴ３；ＹＥＳ）、車載器１Ａと車載器１Ｂの間で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成する。

次いで、通信部２０は、車両ネットワーク構築部２２が作成した通信確立情報を車載器１Ａ，１Ｂに送信する（ステップＳＴ４）。
なお、車両ネットワーク構築部２２は、以前に構築した車車間通信の既存の車両ネットワークについても管理しているので、車載器１Ａ，１Ｂの一方が既存の車両ネットワークで車車間通信している場合は、車載器１Ａ，１Ｂの他方を既存の車両ネットワークに追加可能か否かを確認する。追加可能であれば、既存の車両ネットワークで使用した通信確立情報を車載器１Ａ，１Ｂの他方に送信することになる。

また、図５に示すように、車載器１Ａ，１Ｂが車車間通信可能なエリアに存在していなくても、車載器１Ａが車車間通信可能なエリアＡ１と車載器１Ｂが車車間通信可能なエリアＢ１とが接近していると予測される場合、車両ネットワーク構築部２２が、車載器１Ａと車載器１Ｂとの車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成し、通信部２０によって車載器１Ａ，１Ｂに送信してもよい。

図５の例は、車両Ａ，Ｂは距離Ｄだけ離れており、車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１は重なっていない。しかしながら、車両Ａの車速Ｖａよりも車両Ｂの車速Ｖｂが速く、車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１が接するまでの予測時間が規定時間以内の場合である。この場合、車両ネットワーク構築部２２は、車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１が近傍にあり、かつ規定時間以内に通信可能になると判断して、車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信に関する通信確立情報をあらかじめ作成する。この通信確立情報は、通信部２０によって車載器１Ａ，１Ｂに送信される。

また、通信確立情報に加え、車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１が接近していることを示す予測情報を車載器１Ａ，１Ｂに送信してもよい。
予測情報には、例えば、車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１が接するまでの予測時間や車両Ａ，Ｂの相対的な位置の時間変化などが挙げられる。なお、予測時間は、車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信の電波強度すなわちエリアＡ１，Ｂ１、車両Ａ，Ｂの車速または車両Ａ，Ｂの相対的な位置の変化などに基づいて算出することができる。
なお、車速は、車載器が車両情報取得部１０から取得してもよいが、クラウドサーバ２が車載器から受信した位置情報に基づいて位置の変化から算出してもよい。

車載器１Ａ，１Ｂのクラウド通信部１１は、クラウドサーバ２から送信された通信確立情報を受信して制御部１２へ出力する。制御部１２は、クラウド通信部１１から入力した通信確立情報に基づいて車車間通信部１３に車車間通信を指示する。車車間通信部１３は、制御部１２からの指示に基づいて車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信を確立する（ステップＳＴ５）。

また、車載器１Ａ，１Ｂの制御部１２は、車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１が接近していることを示す予測情報を受信していた場合、予測情報に基づいて車車間通信を確立するタイミングと車車間通信のデータ配信タイミングを制御することができる。例えば、予測情報としてエリアＡ１，Ｂ１が接するまでの予測時間をクラウド通信部１１が受信していた場合、制御部１２は、この予測時間が経過して車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信が可能になったと同時に、通信確立情報に基づいて車車間通信部１３に通信を確立させ、車車間通信でデータ送受信を開始する。これにより、車車間通信の実通信時間を延ばすことが可能である。

また、予測時間を用いることで車車間通信する可能性が高い車両のみが選択され、車車間通信が可能になったと同時に通信を確立することができる。すなわち、車車間通信可能なエリア外でかつこのエリアに進入する可能性が低い車両については、車車間通信を確立するための処理が行われる頻度が減少し、適切な車両のみを車車間通信の対象車両とすることが可能となる。

制御部１２は、車車間通信部１３が通信を確立すると、車両Ａ，Ｂの車両情報を車車間通信でやり取りして共有する（ステップＳＴ６）。
次に、制御部１２は、自車の車両情報と通信相手の他車の車両情報に基づいて運転支援の要否を判断する（ステップＳＴ７）。
例えば、制御部１２は、自車の車両情報および他車の車両情報に基づいて、自車と他車とが衝突するか否かを予測し、衝突すると予測された場合に、これを回避する運転支援が必要であると判断する。また、運転支援が必要ないと判断された場合（ステップＳＴ７；ＮＯ）、処理を終了する。

制御部１２は、自車と運転支援が必要であると判断した場合（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、運転支援を行う（ステップＳＴ８）。例えば、自車と他車との衝突が予測された場合には、外部機器３を用いて運転者に報知する。これにより、車両Ａ，Ｂの運転者は、衝突を回避する運転を行うことができる。

また、クラウドサーバ２によって自車と他車とが衝突すると予測されたことをクラウド通信部１１が受信した場合においても、制御部１２が、衝突を回避する運転支援が必要であると判断し、外部機器３を用いた報知処理を行う。このようにしても、車両Ａ，Ｂの運転者は衝突を回避する運転を行うことができる。

なお、ステップＳＴ１において、クラウド通信部１１とクラウドサーバ２との間の通信が遮断されていた場合、制御部１２は、従来と同様に、車車間通信部１３に規定周期で通信確立情報を送信（配信）させる。車車間通信部１３は、車車間通信で送受信した通信確立情報に基づいて他車の車載器と通信を確立する。
一方、クラウド通信部１１とクラウドサーバ２との間の通信が再開した場合には、制御部１２が、車車間通信部１３による通信確立情報の配信を停止して、クラウド通信部１１がクラウドサーバ２から受信した通信確立情報に基づいて車車間通信を確立させる。
このようにすることで、クラウド通信部１１とクラウドサーバ２の通信が遮断されても車車間通信の確立が可能となり、通信の安定性を向上させることができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、自車の車両状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部１０と、車両情報取得部１０が取得した車両情報をクラウドサーバ２へ送信するとともに、クラウドサーバ２から送信された通信確立情報を受信するクラウド通信部１１と、車車間通信を行う車車間通信部１３と、クラウド通信部１１が受信した通信確立情報に基づいて車車間通信部１３に車車間通信を指示し通信を確立させる制御部１２とを備える。このように構成することで、車載器自体が規定周期ごとに通信確立情報を送信する必要がなくなり、実通信に無関係な車両の車載器から通信確立情報が送信されなくなる。このため、車車間通信確立時のオーバヘッドが削減されて通信効率を向上させることができる。

また、この実施の形態１によれば、クラウド通信部１１が、車車間通信部１３が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアとが接近していることを示す予測情報をクラウドサーバ２から受信する。このようにすることで、予測情報に基づいて車車間通信を確立するタイミングと車車間通信のデータ配信タイミングを制御することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、クラウド通信部１１が、車車間通信部１３が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアが接する前に、クラウドサーバ２から車車間通信部１３と他車の車載器との車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を受信する。これにより、自車と他車とが車車間通信可能なエリアに進入したと同時に車車間通信を確立することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、クラウド通信部１１が、車車間通信部１３が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアが接するまでの予測時間をクラウドサーバ２から受信する。予測時間を用いることで、車車間通信する可能性が高い車両のみが選択され、車車間通信が可能になったと同時に通信を確立することができる。すなわち、適切な車両のみを車車間通信の対象車両にすることが可能となる。

さらに、この実施の形態１によれば、制御部１２が、車両情報取得部１０が取得した車両情報および車車間通信部１３が他車の車載器から受信した車両情報に基づいて、自車と他車とが衝突すると予測された場合に、外部機器３を用いた報知処理を行う。
特に、車車間通信可能なエリアが接するまでの予測時間に基づいて車車間通信が可能になると直ちに衝突を予測することができ、衝突すると予測された場合には、外部機器３を用いて運転者に報知することが可能である。

さらに、この実施の形態１によれば、制御部１２が、クラウドサーバ２によって自車と他車が衝突すると予測されたことをクラウド通信部１１が受信した場合に、外部機器３を用いた報知処理を行う。このようにすることでも上記と同様の効果を得ることができる。

さらに、この実施の形態１によれば、制御部１２が、クラウド通信部１１とクラウドサーバ２との通信が遮断されている場合、車車間通信部１３が送受信した通信確立情報に基づいて車車間通信を確立させ、クラウド通信部１１とクラウドサーバ２との通信が再開された場合には、クラウド通信部１１がクラウドサーバ２から受信した通信確立情報に基づいて車車間通信を確立させる。このようにすることで、クラウド通信部１１とクラウドサーバ２との通信が遮断された場合であっても車車間通信の確立が可能となり、通信の安定性を向上させることができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る車車間通信システムは、実施の形態１と基本的に同様な構成であるが、利用アプリケーションが車両制御や運転支援ではなく、コンテンツ配信となっている点で異なる。そこで、車車間通信システム、車載器およびクラウドサーバの構成については、図１、図２および図３を参照する。

次に動作について説明する。
図６は、この発明の実施の形態２に係る車車間通信システムの動作を示すフローチャートであり、車載器１Ａと車載器１Ｂとの間で車車間通信を確立して、車載器１Ａ，１Ｂが車車間通信を用いたコンテンツ配信を行うまでの処理を示している。
なお、図６において、ステップＳＴ１からステップＳＴ５までの処理は、図４と同様であるので説明を省略する。
また、以降の説明では、コンテンツがテレビ電話の受信データ（音声、映像）であるものとし、外部機器３がテレビ電話機であるものとする。

ステップＳＴ６ａにおいて、車載器１Ａ，１Ｂの制御部１２は、車車間通信部１３の通信が確立すると、外部機器３から取得したコンテンツ情報を規定サイズに分割し、車車間通信部１３によって規定周期ごとに配信する。受信したコンテンツ情報は、外部機器３に出力され、音声と映像が再生される。

また、クラウドサーバ２の車両ネットワーク構築部２２が、図７に示すように、車載器１Ａが車車間通信可能なエリアＡ１と車載器１Ｂが車車間通信可能なエリアＢ１とが離間しようとしていることが予測される場合、この予測情報を通信部２０によって車載器１Ａ，１Ｂに送信してもよい。図７の例は、車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１は重なっているが、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも速く、車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１が離間するまでの予測時間が規定時間以内となっている。

車載器１Ａ，１Ｂの制御部１２は、クラウド通信部１１がクラウドサーバ２から車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１が離間しようとしていることを示す予測情報を受信している場合、車車間通信部１３が通信相手に送信する通信量を多くする。
予測情報には、例えば、車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１が離間するまでの予測時間や車両Ａ，Ｂの相対的な位置の時間変化などが挙げられる。なお、予測時間は、車載器１Ａ，１Ｂの車車間通信の電波強度すなわちエリアＡ１，Ｂ１、車両Ａ，Ｂの車速または車両Ａ，Ｂの相対的な位置の変化などに基づいて算出することができる。

予測情報としてエリアＡ１，Ｂ１が離間するまでの予測時間をクラウド通信部１１が受信している場合、制御部１２は、この予測時間が規定時間以下になると車車間通信が切断されるまでにコンテンツ情報を送信すべきと判断する。
そこで、制御部１２は、車車間通信部１３の通信帯域に余裕があり、車載器１Ａ，１Ｂの処理負荷に余裕があることを条件として、車車間通信部１３の使用通信帯域および車載器１Ａ，１Ｂの処理負荷を最大にして車車間通信量を増加させることで、コンテンツ情報を先行して送信する。
なお、車車間通信量の増加方法としては、例えば、送信周期を短くすることやチャネル分割して並列に送信することなどが考えられるが、その他の方法を利用してもよい。
このようにすることで、車車間通信可能なエリアＡ１，Ｂ１の境界付近を車両Ａ，Ｂが移動している場合であっても、コンテンツ情報を遅延なく取得することが可能となる。

以上のように、この実施の形態２によれば、クラウド通信部１１が、車車間通信部１３が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアとが離間しようとしていることを示す予測情報をクラウドサーバ２から受信する。
このようにすることで、予測情報に基づいて車車間通信が切断されるタイミングを把握することができ、これに応じて車車間通信のデータ配信を制御することが可能である。

また、この実施の形態２によれば、クラウド通信部１１が、車車間通信部１３が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアとが離間するまでの予測時間をクラウドサーバ２から受信し、制御部１２が、予測時間が規定時間以下である場合に、車車間通信部１３に指示して他車の車載器との車車間通信量を増加させる。
このようにすることで、車車間通信可能なエリアの境界付近を車両が移動している場合であっても、車車間通信データを遅延なく取得することが可能となる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る車載器は、車車間通信確立時のオーバヘッドを削減して通信効率を向上させることができるので、他車との位置関係に応じた運転支援を行う運転支援装置に好適である。

１Ａ，１Ｂ 車載器、２ クラウドサーバ、３ 外部機器、１０ 車両情報取得部、１１ クラウド通信部、１２ 制御部、１３ 車車間通信部、２０ 通信部、２１ 車両状態推定部、２２ 車両ネットワーク構築部、２３ 地図情報管理部。

Claims (12)

1. 車両状態および地図情報を基に車両の位置および進行方向を推定して車車間通信すべき車両を決定し、前記車車間通信すべき車両で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成して送信するクラウドサーバと通信を行う車載器であって、
   自車の車両状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、
   前記車両情報取得部が取得した前記車両情報を前記クラウドサーバへ送信するとともに、前記クラウドサーバから送信された前記通信確立情報を受信するクラウド通信部と、
   車車間通信を行う車車間通信部と、
   前記クラウド通信部が受信した前記通信確立情報に基づいて前記車車間通信部に車車間通信を指示し通信を確立させる制御部とを備え、
   前記クラウド通信部は、前記車車間通信部が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアとが接近していることを示す予測情報を前記クラウドサーバから受信する車載器。
2. 前記クラウド通信部は、前記車車間通信部が車車間通信可能なエリアと前記他車の車載器が車車間通信可能なエリアが接する前に、前記クラウドサーバから前記車車間通信部と前記他車の車載器との車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を受信することを特徴とする請求項１記載の車載器。
3. 前記クラウド通信部は、前記車車間通信部が車車間通信可能なエリアと前記他車の車載器が車車間通信可能なエリアが接するまでの予測時間を前記クラウドサーバから受信することを特徴とする請求項２記載の車載器。
4. 前記制御部は、前記車両情報取得部が取得した前記車両情報および前記車車間通信部が前記他車の車載器から受信した前記車両情報に基づいて前記自車と前記他車とが衝突すると予測された場合に、外部機器を用いた報知処理を行うことを特徴とする請求項３記載の車載器。
5. 前記制御部は、前記クラウドサーバによって前記自車と前記他車が衝突すると予測されたことを前記クラウド通信部が受信した場合に、外部機器を用いた報知処理を行うことを特徴とする請求項３記載の車載器。
6. 車両状態および地図情報を基に車両の位置および進行方向を推定して車車間通信すべき車両を決定し、前記車車間通信すべき車両で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成して送信するクラウドサーバと通信を行う車載器であって、
   自車の車両状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、
   前記車両情報取得部が取得した前記車両情報を前記クラウドサーバへ送信するとともに、前記クラウドサーバから送信された前記通信確立情報を受信するクラウド通信部と、
   車車間通信を行う車車間通信部と、
   前記クラウド通信部が受信した前記通信確立情報に基づいて前記車車間通信部に車車間通信を指示し通信を確立させる制御部とを備え、
   前記クラウド通信部は、前記車車間通信部が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアとが離間しようとしていることを示す予測情報を前記クラウドサーバから受信する車載器。
7. 前記クラウド通信部は、前記車車間通信部が車車間通信可能なエリアと前記他車の車載器が車車間通信可能なエリアとが離間するまでの予測時間を前記クラウドサーバから受信し、
   前記制御部は、前記予測時間が規定時間以下である場合に、前記車車間通信部に指示して前記他車の車載器との車車間通信量を増加させることを特徴とする請求項６記載の車載器。
8. 前記制御部は、前記クラウド通信部と前記クラウドサーバとの通信が遮断されている場合、前記車車間通信部が送受信した前記通信確立情報に基づいて車車間通信を確立させ、前記クラウド通信部と前記クラウドサーバとの通信が再開された場合には、前記クラウド通信部が前記クラウドサーバから受信した前記通信確立情報に基づいて車車間通信を確立させることを特徴とする請求項１記載の車載器。
9. 車両状態に関する車両情報を送信する車載器と通信を行うクラウドサーバであって、
   地図情報を管理する地図情報管理部と、
   前記車両情報および前記地図情報管理部が管理する地図情報に基づいて前記車両の位置および進行方向を推定する車両状態推定部と、
   前記車両状態推定部が推定した車両の位置および進行方向に基づいて車車間通信すべき車両を決定し、前記車車間通信すべき車両で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成する車両ネットワーク構築部と、
   前記車両の車載器から送信された前記車両情報を受信するとともに、前記車両ネットワーク構築部が作成した前記通信確立情報と、前記車車間通信すべき車両の車載器の車車間通信可能なエリアが接近していることを示す予測情報とを前記車車間通信すべき車両の車載器に送信する通信部とを備えるクラウドサーバ。
10. クラウドサーバおよび車載器を備える車車間通信システムであって、
    前記クラウドサーバは、
    地図情報を管理する地図情報管理部と、
    車両の車両状態に関する車両情報および前記地図情報管理部が管理する地図情報に基づいて前記車両の位置および進行方向を推定する車両状態推定部と、
    前記車両状態推定部が推定した前記車両の位置および進行方向に基づいて車車間通信すべき車両を決定し、前記車車間通信すべき車両で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成する車両ネットワーク構築部と、
    前記車両の車載器から送信された前記車両情報を受信するとともに、前記車両ネットワーク構築部が作成した前記通信確立情報と、前記車車間通信すべき車両の車載器の車車間通信可能なエリアが接近していることを示す予測情報とを前記車車間通信すべき車両の車載器に送信する通信部とを備え、
    前記車載器は、
    自車の車両状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、
    前記車両情報取得部が取得した前記車両情報を前記クラウドサーバへ送信するとともに、前記クラウドサーバから送信された前記通信確立情報と、前記予測情報とを受信するクラウド通信部と、
    車車間通信を行う車車間通信部と、
    前記クラウド通信部が受信した前記通信確立情報に基づいて前記車車間通信部に車車間通信を指示し通信を確立させる制御部とを備える車車間通信システム。
11. 車両状態および地図情報を基に車両の位置および進行方向を推定して車車間通信すべき車両を決定し、前記車車間通信すべき車両で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成して送信するクラウドサーバと通信を行う車載器の車車間通信方法であって、
    車両情報取得部が、自車の車両状態に関する車両情報を取得するステップと、
    クラウド通信部が、前記車両情報取得部が取得した前記車両情報を前記クラウドサーバに送信するとともに、前記クラウドサーバから送信された前記通信確立情報と、前記車車間通信部が車車間通信可能なエリアと他車の車載器が車車間通信可能なエリアとが接近していることを示す予測情報とを、前記クラウドサーバから受信するステップと、
    制御部が、前記クラウド通信部が受信した前記通信確立情報に基づいて車車間通信部に車車間通信を指示するステップと、
    車車間通信部が、前記制御部からの指示に基づいて車車間通信を確立し通信を行うステップとを備える車車間通信方法。
12. クラウドサーバおよび車載器を備えるシステムにおける車車間通信方法であって、
    車両情報取得部が、自車の車両状態に関する車両情報を取得するステップと、
    前記車載器のクラウド通信部が、前記車両情報取得部が取得した前記車両情報を前記クラウドサーバに送信するステップと、
    車両状態推定部が、前記車両情報および地図情報に基づいて前記車両の位置および進行方向を推定するステップと、
    車両ネットワーク構築部が、前記車両状態推定部が推定した車両の位置および進行方向に基づいて車車間通信すべき車両を決定し、前記車車間通信すべき車両で車車間通信を確立するために必要な通信確立情報を作成するステップと、
    通信部が、前記車両ネットワーク構築部が作成した前記通信確立情報と、前記車車間通信すべき車両の車載器の車車間通信可能なエリアが近接していることを示す予測情報とを、前記車車間通信すべき車両の車載器に送信するステップと、
    前記車車間通信すべき車両の車載器のクラウド通信部が、前記クラウドサーバから送信された前記通信確立情報と、前記予測情報とを受信するステップと、
    制御部が、前記クラウド通信部が受信した前記通信確立情報に基づいて車車間通信部に車車間通信を指示するステップと、
    前記車車間通信部が、前記制御部からの指示に基づいて車車間通信を確立し通信を行うステップとを備える車車間通信方法。

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