JP2018170604A

JP2018170604A - 通信システム、通信方法及びプログラム

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Publication number: JP2018170604A
Application number: JP2017065778A
Authority: JP
Inventors: 剛平川; Takeshi Hirakawa; 柴田　義孝; Yoshitaka Shibata; 義孝柴田
Original assignee: Iwate Prefectural University
Current assignee: Iwate Prefectural University
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2018-11-01
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: JP6854006B2

Abstract

【課題】送信装置と移動可能な受信装置とがＰｎＰを利用して通信を行うときに、通信可能な領域を有効に活用して通信を行うことに適した通信システム等を提供する。【解決手段】送信装置３と受信装置５とは、複数の伝達手段を備え、長距離通信及び短距離通信をすることができる。送信装置３と受信装置５が十分離れた状態から、受信装置５が送信装置３に近づき、受信装置５が送信装置３の長距離通信が可能な状態になると、受信装置５は、ＰｎＰ通信を用いて短距離通信部での通信の準備及び提供を受けるサービスの特定を行う。受信装置５が送信装置３にさらに近づき、短距離通信が可能な状態になると、短距離通信を利用したデータ通信を用いて、サービスの提供を受ける。【選択図】図１

Description

本発明は、通信システム、通信方法及びプログラムに関し、特に、送信装置と、移動可能な受信装置とを備えた通信システム等に関する。

特許文献１において、出願人は、移動体の車載サーバ間や移動体の車載サーバと周辺装置との間で、プラグ・アンド・プレイ（Plug and Play。以下、ＰｎＰともいう。）技術を応用して通信を行うことを提案した。

また、無線通信装置間のペアリングの負担を軽減する手法として、例えば近接場型の近距離無線通信（ＮＦＣ）を用いてBluetooth（登録商標）のペアリングを行うこと等が知られている。

特開２０１５−１７０３１１号公報

特許文献１記載の技術では、ＰｎＰ技術を応用して提供可能サービスを通知する処理を行ってから、データを送受信する処理を行う。ここで、移動体が通信可能な範囲に留まる時間等には一定の制限があり、その間に通知処理及びデータ送受信処理を行う。車々間通信であっても、例えば信号待ち等で停止している場合などでは、通信が安定し、かつ、一定時間を確保できる可能性はある。しかしながら、移動中の移動体の場合などには、データの送受信処理に利用できる時間等が減少する可能性があった。

また、従来の近距離無線通信を利用した無線通信装置間のペアリングでは、近距離無線通信では一対一の通信状態となることを利用するものである。しかしながら、移動可能な通信装置では、多数の機器等と通信可能な状況となる可能性がある。さらに、例えば自動車に搭載された車載サーバと周辺機器とを近距離無線通信で接続するならば、自動車を周辺機器に衝突させて実現することになる。これは、明らかに現実的ではない。このように、近距離無線通信を利用した接続処理は、移動可能な一般的な通信装置の接続処理に応用することはできないものであった。

ゆえに、本発明は、送信装置と移動可能な受信装置とがＰｎＰを利用して通信を行うときに、通信可能な領域を有効に活用して通信を行うことに適した通信システム等を提供することを目的とする。

本願発明の第１の観点は、送信装置と、移動可能な受信装置とを備えた通信システムであって、前記送信装置は、送信側長距離通信手段と、送信側短距離通信手段と、ＰｎＰ情報公告手段と、サービス提供手段を備え、前記受信装置は、受信側長距離通信手段と、受信側短距離通信手段と、ＰｎＰ情報受領手段と、サービス享受手段を備え、前記送信側長距離通信手段及び前記受信側長距離通信手段の通信可能距離は、前記送信側短距離通信手段及び前記受信側短距離通信手段の通信可能距離よりも長く、前記受信側長距離通信手段は、前記送信側長距離通信手段が送信した情報を受信し、前記受信側短距離通信手段は、前記送信側短距離通信手段との間でデータ通信を行い、前記サービス提供手段は、前記送信側短距離通信手段を用いてサービスを提供し、前記ＰｎＰ情報公告手段は、前記送信側長距離通信手段を用いてＰｎＰ情報を公告し、前記ＰｎＰ情報は、前記サービス提供手段が提供可能なサービスを特定するサービス特定情報、及び、前記受信側短距離通信手段が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続情報を含み、前記ＰｎＰ情報受信手段は、前記受信側長距離通信手段を用いて前記ＰｎＰ情報公告手段が公告する前記ＰｎＰ情報を受領し、前記サービス享受手段は、前記ＰｎＰ情報に含まれる前記サービス特定情報を参照して前記サービス提供手段によるサービスの提供を受けるか否かを決定し、前記ＰｎＰ情報に含まれる前記接続情報を参照して前記受信側短距離通信手段が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続準備を行い、前記サービス享受手段は、前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段が通信できない状態であるときには接続待機し、前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段が通信できる状態になったときに、前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段とを接続して、提供を受けるサービスの利用要求を行い、前記サービス享受手段は、前記サービス享受手段に対して利用要求を受けたサービスを提供するものである。

本願発明の第２の観点は、第１の観点の通信システムであって、前記サービス提供手段は、一つ又は複数のセンサによって得られた計測情報を提供し、前記サービス特定情報は、計測情報を得たセンサの種類を特定するものであり、前記サービス享受手段は、前記サービス提供手段が提供する計測情報が一つのセンサによって得られたものである場合に、前記サービス提供手段に接続して当該一つのセンサの計測情報を受信するか、前記サービス提供手段に接続しないかを決定し、前記サービス提供手段が提供する計測情報が複数のセンサによって得られたものである場合に、前記サービス提供手段に接続して前記複数のセンサのすべての計測情報を受信するか、前記サービス提供手段に接続して前記複数のセンサの一部の計測情報を受信するか、前記サービス提供手段に接続しないかを決定し、前記サービス享受手段は、前記サービス提供手段に対して、一部又は全部のサービスの利用要求を行い、前記サービス提供手段は、前記サービス享受手段に対して前記サービス享受手段から前記利用要求を受けた一部又は全部のサービスを提供するものである。

本願発明の第３の観点は、第１又は第２の観点の通信システムであって、前記送信側長距離通信手段は、ビーコン情報を送出するビーコン信号送出手段と、前記受信側長距離通信手段との間でデータ通信を行う長距離データ通信手段を備え、前記ＰｎＰ情報公告手段は、前記ビーコン信号送出手段が送出するビーコン信号に前記ＰｎＰ情報を含ませて前記ＰｎＰ情報を公告し、前記受信装置は、前記長距離データ通信手段ではなく、前記送信側短距離通信手段に接続してサービスの提供を受けるものである。

本願発明の第４の観点は、第１から第３のいずれかの観点の通信システムであって、前記送信装置は、複数存在し、前記送信装置が備える前記ＰｎＰ情報公告手段は、他の送信装置からＰｎＰ情報を受信すると、ＰｎＰ情報に、当該他の送信装置の位置情報と当該他の送信装置が備える前記サービス提供手段が提供可能なサービスを含めて公告する。

本願発明の第６の観点は、送信装置と、移動可能な受信装置との通信方法であって、前記送信装置は、送信側長距離通信手段と、送信側短距離通信手段と、ＰｎＰ情報公告手段を備え、前記受信装置は、受信側長距離通信手段と、受信側短距離通信手段と、ＰｎＰ情報受領手段と、サービス享受手段を備え、前記送信側長距離通信手段及び前記受信側長距離通信手段の通信可能距離は、前記送信側短距離通信手段及び前記受信側短距離通信手段の通信可能距離よりも長く、前記受信側長距離通信手段は、前記送信側長距離通信手段が送信した情報を受信し、前記受信側短距離通信手段は、前記送信側短距離通信手段との間でデータ通信を行い、前記ＰｎＰ情報公告手段が、前記送信側長距離通信手段を用いて前記受信側短距離通信手段が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続情報を含むＰｎＰ情報を公告する公告ステップと、前記ＰｎＰ情報受信手段は、前記受信側長距離通信手段を用いて前記ＰｎＰ情報を受領する受領ステップと、前記サービス享受手段が、前記ＰｎＰ情報に含まれる前記接続情報を参照して前記受信側短距離通信手段が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続準備を行う準備ステップと、前記サービス享受手段が、前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段が通信できない状態であるときには接続待機し、前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段が通信できる状態になったときに、前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段とを接続する接続ステップを含むものである。

本願発明の第７の観点は、通信可能距離が異なる複数の通信部を備える通信装置におけるコンピュータを、第１の観点のＰｎＰ情報公告手段及びサービス提供手段として、及び／又は、第１の観点のＰｎＰ情報受領手段及びサービス享受手段として機能させるためのプログラムである。

なお、本願発明を、第７の観点のプログラムを定常的に記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体として捉えてもよい。

本願発明の各観点によれば、車々間通信や路車間通信において、ＰｎＰ通信（接続情報やセンサ情報などの交換）は長距離通信により実現し、実際のセンサデータ取得等は短距離通信により実現することにより、長距離通信と短距離通信の距離の差を利用して、短距離通信（高速通信）の認証情報等を事前に取得してデータ通信に必要な接続時間を短縮するとともに、相手方が持つ情報を事前に取捨選択することなどが可能になる。

さらに、本願発明の第４の観点によれば、ＰｎＰ情報の交換を通じて、各送信装置の位置情報と各送信装置が提供するサービスとのマップを自動的に作成することができる。

本願発明の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。図１の送信装置３及び受信装置５の動作の一例を示すフロー図である。ＡＰＩ設計の一例を示す図である。図１の送信装置３及び受信装置５の動作の具体例を示す図である。送信装置が複数である場合について説明するための第１図である。送信装置が複数である場合について説明するための第２図である。一つのノードで、送信装置及び受信装置の双方の役割を実現する場合を示す図である。図７のノード５１を利用した処理の一例を示す図である。本願発明の（ａ）車々間通信と（ｂ）路車間通信のシステムの概要を示す図である。

以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。

図１は、本願発明の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。この例では、簡単のために、サービスを提供する装置とサービスの提供を受ける装置が異なる場合を説明する。

通信システム１は、サービスを提供する送信装置３（本願発明の「送信装置」の一例）と、サービスの提供を受ける受信装置５（本願発明の「受信装置」の一例）を備える。

図１（ａ）を参照して、送信装置３の構成の一例を説明する。送信装置３は、ＰｎＰ処理部１１と、サービス処理部１３と、制御部１５と、センサ部１７を備える。ＰｎＰ処理部１１は、送信側長距離通信部１９（本願請求項の「送信側長距離送信手段」の一例）と、ＰｎＰ情報公告部２１（本願請求項の「ＰｎＰ情報公告手段」の一例）と、ＰｎＰ情報記憶部２３を備える。サービス処理部２５は、送信側短距離通信部２５（本願請求項の「送信側短距離送信手段」の一例）と、サービス提供部２７（本願請求項の「サービス提供手段」の一例）と、センサ情報記憶部２９を備える。

図１（ｂ）を参照して、受信装置５の構成の一例を説明する。受信装置５は、ＰｎＰ処理部３１と、サービス処理部３３と、制御部３５を備える。ＰｎＰ処理部３１は、受信側長距離通信部３７（本願請求項の「受信側長距離通信手段」の一例）と、ＰｎＰ情報受領部３９（本願請求項の「ＰｎＰ情報受領手段」の一例）と、ＰｎＰ情報記憶部４１を備える。サービス処理部３３は、受信側短距離通信部４３（本願請求項の「受信側短距離通信手段」の一例）と、サービス享受部４５（本願請求項の「サービス享受手段」の一例）と、センサ情報記憶部４７を備える。制御部３５は、移動経路記憶部４９を備える。

本願発明は、ＰｎＰを応用して、車々間通信や路車間通信を実現する。ここで、ＰｎＰは、端末やアプリケーションが提供可能なサービスを通信相手に事前に伝達する手段である。本方式は、通信向けＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ（ＰｎＰ）を基礎技術とし、異なる特徴を持つ伝達手段を使い分けることで利便性の向上を目指す。

本願発明は、送信装置３と受信装置５との間の通信を、ＰｎＰ通信とデータ通信に大別する。ＰｎＰ通信は、送信装置３により提供可能なサービスを特定する情報を、他ノードに対し周知する通信である。データ通信は、提供可能なサービスを提供して、実際のデータを授受する通信である。

送信側長距離通信部１９と受信側長距離通信部３７とを「長距離通信部」という。送信側短距離通信部２５と受信側短距離通信部４３とを「短距離通信部」という。

長距離通信部及び短距離通信部について説明する。表１にあるように、サーバやスマートフォンなどの情報処理装置の物理層では、現在、様々な通信部が用意されている。これらは、通信可能距離や通信速度などの伝達特性が異なる。なお、例えばＷｉＦｉとEthernet（登録商標）のように、物理層の異なる各通信路を「伝達手段」という。異なる伝達手段は、伝達特性が異なる。一般的な傾向として、通信可能距離が長ければ通信速度が遅くなり、通信速度が速ければ通信可能距離が短い。

長距離通信部と短距離通信部とは、異なる伝達手段（物理層が異なる通信路）である。長距離通信部の通信可能距離は、短距離通信部の通信可能距離よりも長い。以下では、長距離通信部は長距離通信に適した920MHz帯のLoRaを利用したもので、短距離通信部はＷｉＦｉを利用した場合を例に、説明する。

センサ部１７は、一つ又は複数の物理量を測定する。センサ情報記憶部２９は、センサ部１７で得られた測定情報を記憶する。例えば、センサ部は、加速度と温度を測定し、センサ情報記憶部２９は、測定情報を７２時間分記憶するとする。

サービス提供部２７は、サービス享受部４５の利用要求に応じて、センサ情報記憶部２９に記憶された測定情報の一部又は全部を受信装置５に提供する。サービス享受部４５は、例えば、加速度と温度の双方の利用要求をしてもよく、加速度のみ（温度のみ）の利用要求をしてもよい。例えば２４時間以内に測定された測定情報の利用要求をしてもよい。なお、センサ部１７が計測する物理量が一つの場合には、サービス享受部４５は、この物理量の計測情報を得るか否かの判断をし、この物理量の利用要求をする。

ＰｎＰ情報記憶部２３は、ＰｎＰ情報を記憶する。ＰｎＰ情報は、サービス提供部２７が提供可能なサービスを特定するサービス特定情報と、受信側短距離通信部４３が送信側短距離通信部２５に接続するための接続情報（認証情報など）を含む。この例では、サービス特定情報は、例えば、センサ部１７において測定された物理量の種類（加速度や温度など）や、測定期間（７２時間分蓄積など）などを特定する情報である。

ＰｎＰ情報公告部２１は、送信側長距離送信部１９を利用してＰｎＰ情報を公告する。ＰｎＰ情報受領部３９は、受信側長距離通信部３７を利用してＰｎＰ情報を受領し、ＰｎＰ情報記憶部４１に記憶する。

サービス享受部４５は、ＰｎＰ情報に含まれるサービス特定情報を参照して、サービス提供手段による一部又は全部のサービスの提供を受けるか否かを決定する。サービスの提供を受ける場合、ＰｎＰ情報に含まれる接続情報を参照して、受信側短距離通信部が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続準備を行う。

サービス享受部４５は、送信側短距離通信部１３と受信側短距離通信部４３が通信できない状態であるときには、接続待機する。送信側短距離通信部１３と受信側短距離通信部４３が通信できる状態になったときに、送信側短距離通信部１３と受信側短距離通信部４３とを接続して、受信側短距離通信部４３は、送信側短距離通信部２９との間でデータ通信を行う。サービス享受部４５は、提供を受ける一部又は全部のサービスの利用要求を行う。サービス提供部２７は、前記送信側短距離通信部２５を用いて、利用要求があった一部又は全部のサービスを提供する。

制御部１５及び３５は、それぞれ、送信装置３及び受信装置５の動作を制御する。制御部３５は、受信装置５の利用者が目的地を入力したとき、現在地から目的地に至るまでの経路を探索する。移動経路記憶部４９は、目的地に至る経路を記憶する。

なお、ＰｎＰ情報は、データ量が小さく、原則として複数の通信装置に送付し、ＡＣＫは不要である。送信側長距離送信部１９により定期的に送出してもよい。送信側長距離通信部１９がＰｎＰ情報を定期的に送出することにより、送信側短距離通信部２５のビーコン信号のように扱うことができ、ＰｎＰ情報を公告するビーコン信号の通信可能距離とＰｎＰ情報を利用したデータ通信の通信可能距離を異なるようにすることができる。

また、通信部が定期的にビーコン信号を送出する場合がある。例えば、送信側長距離通信部１９が定期的に送出するビーコン信号を利用してＰｎＰ情報を公告してもよい。すなわち、送信側長距離通信部１９は、ビーコン信号送出部と、長距離データ通信部を備える。ビーコン信号送出部は、ビーコン情報を定期的に送出する。長距離データ通信部の通信可能距離は、短距離通信部２５の通信可能距離より長い。ＰｎＰ情報公告部部２１は、ビーコン信号送出部が定期的に送出するビーコン信号にＰｎＰ情報を含ませて、ＰｎＰ情報を公告する。サービス享受部４５は、受信側短距離通信部４３を使って、送信側長距離データ通信部ではなく、送信側短距離通信部２５に接続し、サービスの提供を受けるものであってもよい。通常、例えばBluetooth（登録商標）で定期的に送出されるビーコン信号は、Bluetooth（登録商標）で接続するために使用されるため、ビーコン信号とデータ通信の通信可能距離はほぼ同じである。それに対し、長距離通信部が送出するビーコン信号を利用することにより、通信速度が速いが通信可能距離が短い近距離通信部に対して、通信可能距離が長いビーコン信号を利用して接続情報を定期的に公告することができる。

また、センサ情報記憶部２９は、送信装置３において測定された測定情報を記憶することに限定されず、他の装置により測定された測定情報を記憶してもよい。また、サービス提供部２７は、測定情報に加えて、これに関連するコンテンツ等の他の情報を提供してもよい。

図１（ｃ）〜（ｅ）を参照して、本願発明の概要を説明する。通信システム１において、送信装置３は、受信装置５との間で、短距離通信部による短距離通信が可能な範囲（破線の円）と、その外側に、長距離通信部による長距離通信が可能な範囲（点線の円）が存在する。

図１（ｃ）にあるように、送信装置３と受信装置５が十分離れており、受信装置５が点線の円の外にある状態では、通信を行うことができない。

図１（ｄ）にあるように、受信装置５が送信装置３に近づき、受信装置５が点線の円の内側にあり、破線の円の外側にある状態では、長距離通信は可能である。そのため、受信装置５は、ＰｎＰ情報を受信し、短距離通信部での通信の準備及び提供を受けるサービスの特定を行う。他方、短距離通信はできない。そのため、短距離通信については、通信の準備ができると、接続待機状態となる。

図１（ｅ）にあるように、受信装置５が送信装置３にさらに近づき、受信装置５が破線の円の内側にある状態になると、短距離通信が可能である。そのため、受信装置５は、短距離通信を利用したデータ通信により、送信装置３によるサービスの提供を受ける。これにより、短距離通信が可能になる前に、接続準備やサービス特定などの準備処理が終了しているため、短距離通信が可能な状態を有効に活用することができる。

図２は、図１の送信装置３及び受信装置５の動作の一例を示すフロー図である。

図２（ａ）を参照して、制御部１５は、ＰｎＰ情報記憶部２３に、ＰｎＰ情報を記憶する（ステップＳＴＡ１）。ＰｎＰ情報公告部２１は、長距離通信を利用してＰｎＰ情報を公告する（ステップＳＴＡ２）。制御部１５は、ＰｎＰ情報を修正するか否かを判断する（ステップＳＴＡ３）。修正しないならばステップＳＴＡ２に戻る。修正するならば、ＰｎＰ情報を修正して（ステップＳＴＡ４）、ステップＳＴＡ２に戻る。ＰｎＰ情報の修正について、図６（特に（ｃ）参照）、図７（特に（ｇ）参照）を参照して具体的に説明する。

図２（ｂ）を参照して、ＰｎＰ情報受領部３９は、長距離通信によりＰｎＰ情報を受領したか否かを判断する（ステップＳＴＢ１）。受領していないならばステップＳＴＢ１の処理を繰り返す。ＰｎＰ情報を受領したならば、ＰｎＰ情報記憶部４１に記憶されたＰｎＰ情報と比較して、新たなＰｎＰ情報であるか否かを判断する（ステップＳＴＢ２）。新たなＰｎＰ情報ではないならば、ステップＳＴＢ１に戻る。新たなＰｎＰ情報ならば、ＰｎＰ情報記憶部４１に新たなＰｎＰ情報を記憶して（ステップＳＴＢ３）、ステップＳＴＢ１に戻る。なお、以前に受信したＰｎＰ情報が一定時間受信されないならば、当該ＰｎＰ情報を削除してもよい。また、同じ送信装置から継続して受信するＰｎＰ情報が変更したならば、変更後のＰｎＰ情報をＰｎＰ情報記憶部４１に記憶し、変更前のＰｎＰ情報は削除してもよい。ＰｎＰ情報が変更されたときは、サービス享受部４５は、接続待機状態にあるならば、変更前のＰｎＰ情報に基づく接続待機状態に代えて、変更後のＰｎＰ情報に基づく接続待機状態にする。

図２（ｃ）を参照して、サービス享受部４５は、ＰｎＰ情報記憶部４１に新たなＰｎＰ情報が記憶されたか否かを判断する（ステップＳＴＣ１）。新たなＰｎＰ情報が記憶されていないならば、ステップＳＴＣ４に進む。新たなＰｎＰ情報が記憶されたならば、送信装置が提供するサービスの一部又は全部を利用するか否かを判断する（ステップＳＴＣ２）。利用しないならばステップＳＴＣ４に進む。利用するならば、新たなＰｎＰ情報を公告する送信装置５の送信側短距離通信部２５に接続するための準備、及び、サービス提供部２７への利用要求の準備を行い（ステップＳＴＣ３）、ステップＳＴＣ４に進む。

ステップＳＴＣ４において、受信側短距離通信部４３は、送信側短距離通信部２５との間で短距離通信するための接続準備が完了し、短距離通信が可能な距離に近づくのを待っている接続待機状態か否かを判断する。接続待機状態でないならば、ステップＳＴＣ１に戻る。接続待機状態ならば、短距離通信が可能か否かを判断する（ステップＳＴＣ５）。短距離通信が可能でないならば、接続待機状態のままとし、ステップＳＴＣ１に戻る。短距離通信が可能ならば、受信側短距離通信部４３は、送信側短距離通信部２５へ接続処理を行い（ステップＳＴＣ６）、サービス享受部４５はサービス提供部２７に対して利用要求を行い（ステップＳＴＣ７）、サービス享受部４５は、サービス提供部２７が提供するサービスを受け（ステップＳＴＣ８）、ステップＳＴＣ１に戻る。

図２（ｄ）を参照して、サービス提供部２７は、短距離通信を利用して、サービス享受部４５から利用要求があったか否かを判断する（ステップＳＴＤ１）。利用要求がないならば、ステップＳＴＤ１に戻る。利用要求があったならば、短距離通信を利用して利用要求があったサービスを提供し（ステップＳＴＤ２）、ステップＳＴＤ１に戻る。

図３は、ＡＰＩ設計の一例を示す。

図３（ａ）及び（ｃ）を参照して、ネットワーク情報リストについて説明する。URIは、/network/restapi/である。図３（ａ）の引数のうち、車載サーバのUUID、ネットワーク種別コード及びネットワークIDが必須である。図３（ｃ）は、JSONフォーマットの一例を示す。

図３（ｂ）及び（ｄ）を参照して、サービス情報リストについて説明する。URIは、/service/restapi/である。図３（ｂ）の引数のうち、車載サーバのＵＵＩＤ及びサービス種別コード、並びに、登録及び更新のネットワーク種別コード及びサーバURIが必須である。（ｄ）は、JSONフォーマットの一例を示す。

図４を参照して、図１の送信装置３及び受信装置５の動作の具体例を説明する。図４（ａ）を参照して、送信装置３のセンサ部１７は、温度センサにより気温を測定し、監視カメラで所定の箇所を撮影する。送信装置３は、ＰｎＰ情報として、自己機能リストと認証情報を公告する。自己機能リストには、温度センサ機能と監視カメラ機能が登録されている。受信装置５は、ＰｎＰ情報を受領する。図４（ｂ）を参照して、受信装置５は、送信装置３に対して、送信装置３の自己機能リストに登録された監視カメラ機能について利用要求する。図４（ｃ）を参照して、送信装置３は、受信装置５に対して、利用要求に応じて、監視カメラにより撮影された画像情報を提供する。

図４（ｄ）は、送信装置３と受信装置５の動作の一例を示すシーケンス図である。送信装置３のAPPは、PnP Stackに機能を登録する。送信装置３のPnP Stackは、受信装置５のPnP Stackに自己機能リストを公告する。受信装置５において、APPはPnP STackの自己機能リストを参照して、Data Stackに対してデータを要求する。受信装置５のData Stackは、送信装置３のData Stackに対して、データを要求する。送信装置３において、Data Stqackは、APPのデータを参照し、受信装置５のData Stackへ通知する。受信装置５のData Stackは、通知されたデータをAPPに通知する。

図５を参照して、送信装置が複数である場合について説明する。

図５（ａ）は、受信装置５の移動経路記憶部４９に記憶された移動経路を利用して、接続する送信装置３を決定する一例を説明する。各送信装置３のＰｎＰ情報には、当該送信装置の位置情報が含まれているとする。図５（ａ）では、受信装置５は、送信装置Ａ（３₁）と送信装置Ｂ（３₂）の２つの送信装置の長距離通信の範囲内にある。ここで、各送信装置の位置と、受信装置３の移動経路とを比較すると、目的地は送信装置Ｂの延長上にあり、送信装置Ａの近距離通信の範囲内には到達しない見通しであったとする。このとき、受信装置５は、送信装置Ｂの短距離通信の準備を行い、送信装置Ａの短距離通信の準備を行わない。これにより、受信装置５において、送信装置Ａの接続準備処理を省略することができる。

図５（ｂ）では、目的地が、送信装置Ｃ（３₃）及びＤ（３₄）の延長上にあり、受信装置５は、双方と近距離通信が同時に可能になる見通しであるとする。このとき、受信装置５の処理に必要なセンサ情報と、送信装置Ｃ及びＤが公告する機能リストとの適合度を判断し、必要なセンサ情報を多く保有する送信装置を優先して接続する。例えば、受信装置５が車載サーバであり、送信装置Ｃが渋滞情報を保有し、送信装置Ｄが凍結情報を保有しているとする。季節が夏であれば、受信装置５は、凍結の可能性が低いために凍結情報の必要性は低く、渋滞情報を保有する送信装置Ｃを優先する。他方、冬になると、受信装置５は、凍結の可能性が高まるために凍結情報の必要性は高くなり、凍結情報を保有する送信装置Ｄを優先する。

図６を参照して、送信装置が複数である場合の他の例を説明する。この例では、受信装置５は、送信装置Ｅ（３₅）と長距離通信も短距離通信もできず、送信装置Ｆ（３₆）との間では長距離通信も短距離通信もできる。図６（ａ）を参照して、送信装置Ｅは、当初、センサ情報を収集しておらず、機能リストを公告していない状態とする。送信装置Ｆは、監視カメラ機能により、映像を撮影しているとする。各送信装置３は、ＰｎＰ情報にて公開する機能リストにおいて、どの送信装置３からの情報であるかを送信する。図６（ｂ）を参照して、送信装置Ｅが、温度センサにより温度情報の収集を開始し、機能リストの公告を開始したとする。図６（ｃ）を参照して、送信装置Ｅ及び送信装置Ｆは、互いに公告する機能リストを参照して、各送信装置３が提供するサービスのリストを機能リストとして公告する。これにより、受信装置５は、送信装置Ｅが提供するサービスを知ることができる。そこで、図６（ｄ）を参照して、受信装置５は、送信装置Ｆに、送信装置Ｅの温度センサ機能の利用要求を行う。送信装置Ｆは、送信装置Ｅに対し、温度センサ機能の利用要求を行う。図６（ｅ）を参照して、送信装置Ｅは、送信装置Ｆを中継して受信装置５に温度センサ情報を提供する。

なお、図６（ｃ）において、送信装置Ｅは、ＰｎＰ情報に自己の位置情報を含め、送信装置Ｆは、ＰｎＰ情報において、送信装置Ｅが提供するサービスに対応して送信装置Ｅの位置情報を含めることにより、受信装置５は、送信装置Ｅの位置情報を把握して、送信装置Ｅの情報を得ることができる位置を把握することができる。このように、ＰｎＰ情報により機能リストに加えて位置情報を管理することにより、「どこに行けばどのサービスを受けられるか」のindexを作成できる。これを活用することにより、クラウドを経由しないデータの地産地消が可能な、ローカル情報マップを作ることができる。これは、例えば、観光情報や、セールス情報として活用することが期待される。

図７を参照して、一台の情報処理装置（ノードともいう。）で、送信装置及び受信装置の双方の役割を実現する場合について説明する。ノード５１は、ＰｎＰ処理部５３と、サービス処理部５５と、制御部５７と、センサ部５９を備える。ＰｎＰ処理部５３は、長距離通信部６１と、ＰｎＰ情報公告部６３と、ＰｎＰ情報受領部６５と、ＰｎＰ情報記憶部６７を備える。サービス処理部５５は、短距離通信部６９と、サービス提供部７１と、サービス享受部７３と、センサ情報記憶部２９を備える。制御部５７は、移動経路記憶部７７を備える。

図７のノード５１の各部の動作は、図１の送信装置３及び受信装置５の対応する各部の動作と同様である。ＰｎＰ処理部５３と、長距離通信部６１と、ＰｎＰ情報公告部６３と、ＰｎＰ情報受領部６５と、ＰｎＰ情報記憶部６７は、それぞれ、ＰｎＰ処理部１１及び３１と、送信側長距離通信部１９及び受信側長距離通信部３７と、ＰｎＰ情報公告部２１と、ＰｎＰ情報受領部３９と、ＰｎＰ情報記憶部２３及び４１に対応する。サービス処理部５５と、短距離通信部６９と、サービス提供部７１と、サービス享受部７３と、センサ情報記憶部２９は、それぞれ、サービス処理部１３及び３３と、送信側短距離通信部２５及び受信側短距離通信部４３と、サービス提供部２７と、サービス享受部４５と、センサ情報記憶部２９及び４７に対応する。制御部５７と、移動経路記憶部７７は、それぞれ、制御部１５及び３５と、移動経路記憶部４９に対応する。センサ部５９は、センサ部１７に対応する。

図７（ｂ）〜（ｄ）を参照して、ノード５１の動作の一例を説明する。ノードα（５１₁）とノードβ（５１₂）との間で、センサ情報の共有をする例を説明する。ノードαでは、温度測定と凍結情報を管理している。ノードβでは、速度情報とドライブレコーダーにより撮影された動画情報を管理している。図７（ｂ）を参照して、互いにＰｎＰ情報として、機能リストを公告している。図７（ｃ）を参照して、ノードβがノードαに対して温度測定及び凍結情報の利用要求を行い、ノードαがノードβに対して速度情報の利用要求を行う。図７（ｄ）を参照して、ノードαがノードβに対して温度測定情報及び凍結情報を提供し、ノードβがノードαに対して速度情報を提供する。これにより、ノードαとノードβとの間で、センサ情報の共有をすることができる。

図８を参照して、ノード５１を利用した処理の一例を説明する。ここで、送信装置Ｇ（３₇）及びノードδ（５１₄）は、共に川の水深を測定する水深センサを備える。送信装置Ｇ及びノードδは、それぞれ川の上流及び下流にあり、直接通信することができないとする。ノードδは、市街地に近く、近くに近距離通信が可能な他の装置が多数存在する。他方、送信装置Ｇは、山の中にあり、他の装置とは離れていて、他の装置との近距離通信は困難である。川の管理者は、ノードγ（５１₃）を持って、この川を定期的に見回りしている。そのため、ノードγは、送信装置Ｇ及びノードδの近距離通信の範囲内に定期的に入る。

図８（ａ）を参照して、ノードγが送信装置Ｇの長距離通信の範囲内に入ると、ノードγは、送信装置Ｇが公告する機能リストを受領する。図８（ｂ）を参照して、ノードγは、送信装置Ｇの近距離通信の範囲内に入ると、送信装置Ｇに対して、水深センサ機能の利用要求をする。すると、送信装置Ｇは、ノードγに対して、水深センサ情報を提供する。

図８（ｄ）を参照して、ノードγは、通信装置Ｇの水深センサ情報を得ており、これを公告する。管理者が移動し、ノードγがノードδの長距離通信の範囲内に入ると、ノードγ及びδは、他方に対してＰｎＰ情報を公告する。図８（ｅ）を参照して、ノードγがノードδの短距離通信の範囲内に入ると、ノードδは、ノードγに対して、送信装置Ｇの水深センサ機能の利用要求を行う。図８（ｆ）を参照して、ノードγは、ノードδに対して、送信装置Ｇの水深センサ情報を提供する。図８（ｇ）を参照して、ノードδは、送信装置Ｇの水深センサ機能を提供することができる。これにより、送信装置Ｇとノードδが直接通信できなくても、移動するノードγを利用して、ローカル情報マップを拡充させることができる。そのため、送信装置Ｇの通信負担を軽減することができ、長時間の測定等を実現することができる。また、ノードγが、定期的に送信装置Ｇの長距離通信の範囲内に入るため、これを利用して、送信装置Ｇの故障検出などをすることも可能である。

図９は、本願発明の（ａ）車々間通信と（ｂ）路車間通信のシステムの概要を示す図である。Ｗｉ−Ｆｉ接続情報交換やセンササーバ情報交換などは、長距離通信が可能だが低容量の通信路で行い、センサデータ取得は、短距離通信だが大容量通信が可能な通信路で行う。これにより、高速通信の認証情報等を事前に取得して接続時間を短縮するとともに、相手方が持つ情報を事前に取捨選択することなどが可能になる。

１通信システム、３送信装置、５受信装置、１１，３１，５３ＰｎＰ処理部、１３，３３，５５サービス処理部、１５，３５，５７制御部、１７，５９センサ部、１９送信側長距離通信部、２１，６３ＰｎＰ情報公告部、２３，４１，６７ＰｎＰ情報記憶部、２５送信側短距離通信部、２７，７１サービス提供部、２９，４７，７５センサ情報記憶部、３７受信側長距離通信部、３９，６５ＰｎＰ情報受領部、４３受信側短距離通信部、４５，７３サービス享受部、４９，７７移動経路記憶部、５１ノード、６１長距離通信部、６９短距離通信部

Claims

送信装置と、移動可能な受信装置とを備えた通信システムであって、
前記送信装置は、送信側長距離通信手段と、送信側短距離通信手段と、ＰｎＰ情報公告手段と、サービス提供手段を備え、
前記受信装置は、受信側長距離通信手段と、受信側短距離通信手段と、ＰｎＰ情報受領手段と、サービス享受手段を備え、
前記送信側長距離通信手段及び前記受信側長距離通信手段の通信可能距離は、前記送信側短距離通信手段及び前記受信側短距離通信手段の通信可能距離よりも長く、
前記受信側長距離通信手段は、前記送信側長距離通信手段が送信した情報を受信し、
前記受信側短距離通信手段は、前記送信側短距離通信手段との間でデータ通信を行い、
前記サービス提供手段は、前記送信側短距離通信手段を用いてサービスを提供し、
前記ＰｎＰ情報公告手段は、前記送信側長距離通信手段を用いてＰｎＰ情報を公告し、
前記ＰｎＰ情報は、前記サービス提供手段が提供可能なサービスを特定するサービス特定情報、及び、前記受信側短距離通信手段が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続情報を含み、
前記ＰｎＰ情報受信手段は、前記受信側長距離通信手段を用いて前記ＰｎＰ情報公告手段が公告する前記ＰｎＰ情報を受領し、
前記サービス享受手段は、
前記ＰｎＰ情報に含まれる前記サービス特定情報を参照して前記サービス提供手段によるサービスの提供を受けるか否かを決定し、
前記ＰｎＰ情報に含まれる前記接続情報を参照して前記受信側短距離通信手段が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続準備を行い、
前記サービス享受手段は、
前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段が通信できない状態であるときには接続待機し、
前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段が通信できる状態になったときに、前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段とを接続して、提供を受けるサービスの利用要求を行い、
前記サービス享受手段は、前記サービス享受手段に対して利用要求を受けたサービスを提供する、通信システム。
前記サービス提供手段は、一つ又は複数のセンサによって得られた計測情報を提供し、
前記サービス特定情報は、計測情報を得たセンサの種類を特定するものであり、
前記サービス享受手段は、
前記サービス提供手段が提供する計測情報が一つのセンサによって得られたものである場合に、前記サービス提供手段に接続して当該一つのセンサの計測情報を受信するか、前記サービス提供手段に接続しないかを決定し、
前記サービス提供手段が提供する計測情報が複数のセンサによって得られたものである場合に、前記サービス提供手段に接続して前記複数のセンサのすべての計測情報を受信するか、前記サービス提供手段に接続して前記複数のセンサの一部の計測情報を受信するか、前記サービス提供手段に接続しないかを決定し、
前記サービス享受手段は、前記サービス提供手段に対して、一部又は全部のサービスの利用要求を行い、
前記サービス提供手段は、前記サービス享受手段に対して前記サービス享受手段から前記利用要求を受けた一部又は全部のサービスを提供する、請求項１記載の通信システム。
前記送信側長距離通信手段は、
ビーコン情報を送出するビーコン信号送出手段と、
前記受信側長距離通信手段との間でデータ通信を行う長距離データ通信手段を備え、
前記ＰｎＰ情報公告手段は、前記ビーコン信号送出手段が送出するビーコン信号に前記ＰｎＰ情報を含ませて前記ＰｎＰ情報を公告し、
前記受信装置は、前記長距離データ通信手段ではなく、前記送信側短距離通信手段に接続してサービスの提供を受ける、請求項１又は２に記載の通信システム。
前記送信装置は、複数存在し、
前記送信装置が備える前記ＰｎＰ情報公告手段は、他の送信装置からＰｎＰ情報を受信すると、ＰｎＰ情報に、当該他の送信装置の位置情報と当該他の送信装置が備える前記サービス提供手段が提供可能なサービスを含めて公告する、請求項１から３のいずれかに記載の通信システム。
送信装置と、移動可能な受信装置との通信方法であって、
前記送信装置は、送信側長距離通信手段と、送信側短距離通信手段と、ＰｎＰ情報公告手段を備え、
前記受信装置は、受信側長距離通信手段と、受信側短距離通信手段と、ＰｎＰ情報受領手段と、サービス享受手段を備え、
前記送信側長距離通信手段及び前記受信側長距離通信手段の通信可能距離は、前記送信側短距離通信手段及び前記受信側短距離通信手段の通信可能距離よりも長く、
前記受信側長距離通信手段は、前記送信側長距離通信手段が送信した情報を受信し、
前記受信側短距離通信手段は、前記送信側短距離通信手段との間でデータ通信を行い、
前記ＰｎＰ情報公告手段が、前記送信側長距離通信手段を用いて前記受信側短距離通信手段が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続情報を含むＰｎＰ情報を公告する公告ステップと、
前記ＰｎＰ情報受信手段は、前記受信側長距離通信手段を用いて前記ＰｎＰ情報を受領する受領ステップと、
前記サービス享受手段が、前記ＰｎＰ情報に含まれる前記接続情報を参照して前記受信側短距離通信手段が前記送信側短距離通信手段に接続するための接続準備を行う準備ステップと、
前記サービス享受手段が、
前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段が通信できない状態であるときには接続待機し、
前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段が通信できる状態になったときに、前記送信側短距離通信手段と前記受信側短距離通信手段とを接続する接続ステップ
を含む通信方法。
通信可能距離が異なる複数の通信部を備える通信装置におけるコンピュータを、請求項１記載のＰｎＰ情報公告手段及びサービス提供手段として、及び／又は、請求項１記載のＰｎＰ情報受領手段及びサービス享受手段として機能させるためのプログラム。