JP2021111884A - 通信装置、基地局、通信方法、および通信システム - Google Patents

通信装置、基地局、通信方法、および通信システム Download PDF

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Abstract

【課題】より効率的なデータの送受信を実現する通信装置、基地局、通信方法および通信システムを提供する。【解決手段】車両において、通信装置は、基地局および基地局よりも通信範囲の狭い複数のアクセスポイントと通信を行う通信部と、車載機器から車両情報を取得する第１取得部と、複数のアクセスポイントごとの通信品質に関する情報を取得する第２取得部と、通信部により複数のアクセスポイントとの通信が接続状態である場合において、第２取得部により取得された通信品質に関する情報に基づいて接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態を解除する接続調整部と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、通信装置、基地局、通信方法、および通信システムに関する。
従来、車両と外部装置との間でネットワークを介して安定した通信を行うために、車両の位置情報や予め決められた設定情報に基づいて複数のアクセスポイントに接続したり、接続先のアクセスポイントを切り替える技術が知られている（例えば、特許文献１から３参照）。
国際公開第２０１７／２０４２３２号 特開２０１６−６３３３７号公報 特開２０１８−７４３２９号公報
しかしながら、複数のアクセスポイントとの接続状態によっては、効率的なデータの送受信ができない場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より効率的なデータの送受信を実現することができる通信装置、基地局、通信方法、および通信システムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る通信装置、基地局、通信方法、および通信システムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る通信装置は、基地局、および前記基地局よりも通信範囲の狭い複数のアクセスポイントと通信を行う通信部と、車載機器から車両情報を取得する第１取得部と、前記複数のアクセスポイントごとの通信品質に関する情報を取得する第２取得部と、前記通信部により複数のアクセスポイントとの通信が接続状態である場合において、前記第２取得部により取得された前記通信品質に関する情報に基づいて前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態を解除する接続調整部と、を備える通信装置である。
（２）：上記（１）の態様において、前記複数のアクセスポイントのそれぞれは、前記基地局と接続され、前記接続調整部は、前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、前記アクセスポイントとの接続状態を解除するための接続解除要求を生成し、生成した接続解除要求を前記通信部から前記基地局に送信させるものである。
（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記車両情報ごとの通信要件を取得する第３取得部を、更に備え、前記接続調整部は、前記第３取得部により取得された前記通信要件に基づいて、前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定するものである。
（４）：上記（１）〜（３）のうち何れか一つの態様において、前記接続調整部は、前記通信品質に含まれる前記アクセスポイントとの通信の遅延情報に基づいて、前記接続状態にある複数のアクセスポイントのうち接続状態を解除するアクセスポイントを決定するものである。
（５）：上記（１）〜（４）のうち何れか一つの態様において、前記接続調整部は、前記複数のアクセスポイントが異なる通信方式で前記通信部と通信を行っている場合に、所定の通信方式で通信を行うアクセスポイントを、前記接続状態を解除するアクセスポイントとして決定するものである。
（６）：この発明の他の一態様に係る基地局は、第１通信範囲内に存在する車両と無線通信を行う第１通信部と、前記第１通信範囲よりも狭い第２通信範囲で前記車両と無線通信を行う複数のアクセスポイントと通信を行う第２通信部と、前記第１通信部および前記第２通信部により受信された情報に基づいて所定の処理を行う情報処理部と、を備え、前記情報処理部は、前記車両と接続状態にある複数のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する接続解除要求が、前記第１通信部により受信された場合に、前記第２通信部を介して前記接続解除要求があったアクセスポイントに前記車両との接続状態を解除させる、基地局である。
（７）：この発明の他の一態様に係る通信方法は、通信装置が、基地局、および前記基地局よりも通信範囲の狭い複数のアクセスポイントと通信を行い、車載機器から車両情報を取得し、前記複数のアクセスポイントごとの通信品質に関する情報を取得し、前記複数のアクセスポイントとの通信が接続状態である場合において、前記通信品質に関する情報に基づいて前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態を解除する、通信方法である。
（８）：この発明の他の一態様に係る通信システムは、基地局と、車両に搭載された通信装置とを含む通信システムであって、前記通信装置は、前記基地局、および前記基地局よりも通信範囲の狭い複数のアクセスポイントと通信を行う通信部と、車載機器から車両情報を取得する第１取得部と、前記複数のアクセスポイントごとの通信品質に関する情報を取得する第２取得部と、前記通信部により複数のアクセスポイントとの通信が接続状態である場合において、前記第２取得部により取得された前記通信品質に関する情報に基づいて前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態を解除する接続調整部と、を備え、前記基地局は、第１通信範囲内に存在する前記車両と無線通信を行う第１通信部と、前記第１通信範囲よりも狭い第２通信範囲で前記車両と無線通信を行う複数のアクセスポイントと通信を行う第２通信部と、前記第１通信部および前記第２通信部により受信された情報に基づいて所定の処理を行う情報処理部と、を備え、前記情報処理部は、前記車両と接続状態にある複数のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する接続解除要求が、前記第１通信部により受信された場合に、前記第２通信部を介して前記接続解除要求があったアクセスポイントに前記車両との接続状態を解除させる、通信システムである。
上記（１）〜（８）の態様によれば、より効率的なデータの送受信を実現することができる。
第１実施形態の通信装置を備えた車両を含む通信システムの一例を示す図である。 第１実施形態の基地局１０の構成図である。 通信管理情報５２の内容の一例を示す図である。 第１実施形態のアクセスポイントＡＰの構成図である。 第１実施形態の通信装置１００を含む車両Ｍの構成図である。 通信要件２６２の内容の一例を示す図である。 第１実施形態における通信システム１により実行される処理の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態の通信装置１００＃を含む車両Ｍ＃の構成図である。 第２実施形態における通信システムにより実行される処理の一例を示すシーケンス図である。
以下、図面を参照し、本発明の通信装置、基地局、通信方法、および通信システムの実施形態について説明する。以下では、通信装置が搭載された車両を含む通信システムについて説明するものとする。車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の通信装置を備えた車両を含む通信システムの一例を示す図である。通信システム１は、例えば、基地局１０と、複数のアクセルポイントＡＰと、車両Ｍとを備える。通信システム１は、複数の基地局を含んでいてもよく、複数の車両を含んでいてもよい。また、図１の例では、複数のアクセスポイントとして、三つのアクセスポイントが示されているが、数についてはこれに限定されない。以下、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３のそれぞれを区別しない場合に、単に「アクセスポイントＡＰ」と称するものとする。後述する「通信範囲Ａ２」、「有線ＣＡ」についても同様とする。
基地局１０は、無線通信により所定の通信範囲Ａ１に存在する車両Ｍに搭載された通信装置１００と通信を行う。以下、車両Ｍに搭載された通信装置１００と通信を行うことを、「車両Ｍと通信を行う」と称するものとする。また、車両Ｍに搭載された通信装置１００は、同様の機能を果たせば車両Ｍを利用する者の携帯電話やスマートフォンでもよい。基地局１０は、例えば、通信範囲Ａ１内に所定周期でビーコン信号等を送信し、その信号を受信した車両Ｍからの信号を受信することで、車両Ｍの位置情報を取得したり、通信に使用する無線チャネル等を割り当て、割り当てたチャネルを用いて車両Ｍと通信を行う。また、基地局１０は、車両Ｍからのビーコン信号を受信して車両Ｍの位置を取得したり、接続要求信号を受信して無線チャネルを割り当て、割り当てたチャネルを用いて車両Ｍとの通信を行ってもよい。
所定の通信範囲Ａ１は、通信規格等により設定され、例えば基地局１０の送受信アンテナＡＮＴ１を中心として数十［ｍ］〜数キロ［ｍ］程度以内の範囲である。通信範囲Ａ１は、「第１通信範囲」の一例である。また、通信範囲Ａ１は、Ｐセル（Primary Cell）の一例である。Ｐセルでは、主にＣ−ｐｌａｎｅ信号やＵ−ｐｌａｎｅ信号が送受信される。Ｃ−ｐｌａｎｅ信号には、例えば、移動体通信に関する各種制御信号（例えば、各装置間で通話やネットワークを制御するための信号）が含まれる。例えば、Ｃ−ｐｌａｎｅ信号は、呼制御を行ったり、データを伝送するために伝送路を設定したり、ハンドオーバー等の制御等が行う場合に用いられる。また、Ｃ−ｐｌａｎｅ信号は、例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control；無線リソース制御）メッセージにより、通信装置１００と基地局１０との間の無線通信制御における無線チャネルの割り当て等を行う場合に用いられる。Ｕ−ｐｌａｎｅ信号は、ユーザデータ（例えば、後述する車両情報、または音声データ、画像データ、動画データ等のコンテンツデータ）を送受信するための信号である。なお、Ｐセルは通信範囲がＳセルよりも広いため、Ｐセル内のＣ−ｐｌａｎｅ信号で音声データを送受信することで、通話中のセルの切り替えを抑制することができる。
また、基地局１０は、通信範囲Ａ１内に存在する複数のアクセスポイントＡＰと有線ＣＡで接続され、それぞれのアクセスポイントＡＰの車両Ｍとの接続状態を管理する。図１の例では、３つのアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３が存在し、有線ＣＡ１〜ＣＡ３で基地局１０と接続されているものとする。有線ＣＡ１〜ＣＡ３は、例えば、無線通信よりも高速通信が可能な光ファイバケーブル等である。基地局１０とアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３とは、少なくとも一部の区間が無線通信で接続されていてもよい。
アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３のそれぞれは、基地局１０の通信範囲Ａ１よりも狭い通信範囲Ａ２−１〜Ａ２−３において車両Ｍと通信を行う。アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３のそれぞれは、通信範囲Ａ１内に所定周期でビーコン信号等を送信し、そのビーコン信号を受信した車両Ｍからの信号を受信することで、無線チャネル等を割り当て、割り当てたチャネルを用いて車両Ｍと通信を行う。なお、車両ＭとアクセスポイントＡＰとの接続状態は、基地局１０により管理される。
通信範囲Ａ２−１〜Ａ２−３のそれぞれは、「第２通信範囲」の一例である。また、通信範囲Ａ２−１〜Ａ２−３のそれぞれは、Ｓセル（Small Cell）の一例である。Ｓセルでは、主にＵ−ｐｌａｎｅ信号が送受信され、Ｓセル内で送受信されるＵ−ｐｌａｎｅ信号には、例えば音声データ以外のユーザデータ（例えば、後述する車両情報、画像データ、動画データ等のコンテンツデータ）が送受信される。Ｓセルは、Ｐセル内に複数設置されてもよく、互いに通信範囲が重なってもよい。車両Ｍは、複数のＳセルと接続することができる。
ここで、あるＳセルの通信範囲Ａ２は、他のＳセルの通信範囲Ａ２と重なることがある。互いの通信範囲Ａ２が重なる場合、各アクセスポイントＡＰは、その範囲に属する各Ｓセルの周波数帯域を異ならせることで、各Ｓセルから送信される電波の干渉を抑制する。
基地局１０およびアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３のそれぞれは、予め決められた複数の無線通信方式のうち、何れかの無線通信方式を用いて車両Ｍと通信を行う。無線通信方式には、例えば、第４世代通信システムの通信規格（例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）に準拠した通信方式（以下、「４Ｇ」と称する）や第５世代通信システムの通信規格に準拠した通信方式（以下、「５Ｇ」と称する）等が含まれる。また、無線通信方式には、第３世代通信システムの通信規格（例えば、ＩＭＴ−２０００）に準拠した通信方式（以下、「３Ｇ」と称する）や他の次世代通信システムの通信規格に準拠した通信方式等が含まれてもよい。４Ｇには、Ｌｔｅ（登録商標）（Ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）技術が含まれてよい。無線通信方式は、世代が大きくなるほど高速な通信が可能となる。
車両Ｍに搭載された通信装置１００は、基地局１０の通信範囲Ａ１内に存在する場合に、基地局１０と接続し、アクセスポイントＡＰの通信範囲Ａ２内に存在する場合に、アクセスポイントＡＰと接続する制御を行う。また、通信装置１００は、複数のアクセスポイントＡＰの通信範囲Ａ２内に存在する場合には、それぞれのアクセスポイントと接続してもよい。例えば、４Ｇや５Ｇによる通信を行う場合には、異なる周波数帯の電波（キャリア）を用いたＣＡ（Carrier Aggregation）制御を行うことで、帯域幅の拡張を行い、通信におけるスループットの向上を図ることができる。通信装置１００は、例えば車両Ｍに搭載された機器（車載機器）等から取得された車両情報を、通信が接続状態にある基地局１０またはアクセスポイントＡＰを介して外部装置（例えば、サーバ装置）に送信したり、サーバ装置等から送信された情報を受信したりする。
次に、基地局１０、アクセスポイントＡＰ、および通信装置１００が搭載された車両Ｍの構成について具体的に説明する。
［基地局］
図２は、第１実施形態の基地局１０の構成図である。基地局１０は、例えば、通信部２０と、通信制御部３０と、情報処理部４０と、記憶部５０とを備える。通信制御部３０および情報処理部４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め記憶部５０に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶部５０にインストールされてもよい。
記憶部５０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現される。記憶部５０には、例えば、通信管理情報５２、外部と通信する際の通信方式に関する情報、プロセッサによって読み出されて実行されるプログラム、その他各種情報等が格納される。
図３は、通信管理情報５２の内容の一例を示す図である。通信管理情報５２は、例えば、通信形態に、無線通信方式および接続車両情報が対応付けられた情報である。通信形態には、例えば、基地局１０によるＰセル内の通信や、基地局１０と接続されたアクセスポイントＡＰによるＳセル内の通信等が含まれる。無線通信方式は、通信形態ごとに設定された通信方式である。図３の例には、基地局１０、アクセスポイントＡＰ１およびＡＰ３の無線通信方式が「４Ｇ」であり、アクセスポイントＡＰ２の無線通信方式が「５Ｇ」であることを示している。無線通信方式は、例えば、サーバ装置ＳＶにより設定されてよく、各アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３から情報を取得してもよい。接続車両情報は、例えば、基地局１０またはアクセスポイントＡＰ等の通信形態のそれぞれと接続状態にある通信装置１００が搭載された車両Ｍを識別する識別情報である。通信管理情報５２は、接続車両情報に代えて（または加えて）、接続状態にある通信装置１００を識別する識別情報（接続通信端末情報）が通信形態に対応付けられていてもよい。
通信部２０は、例えば、第１通信部２２と、第２通信部２４と、第３通信部２６とを備える。第１通信部２２は、基地局１０のアンテナＡＮＴ１を介して通信範囲Ａ１内に存在する車両Ｍと無線通信を行う。第２通信部２４は、通信範囲Ａ１内にあって、且つ通信範囲Ａ１よりも狭い通信範囲Ａ２−１〜Ａ２−３で、車両Ｍと通信可能な複数のアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３と通信を行う。第２通信部２４は、例えば、光ケーブル等の有線ＣＡ１〜ＣＡ３によりアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３と接続される。第３通信部２６は、サーバ装置ＳＶと通信を行う。ここで、第３通信部２６は、通信ネットワーク等を介してサーバ装置ＳＶと通信を行ってもよい。この場合、通信ネットワークは、有線でも無線でもよく、それらの組み合わせでもよい。さらにサーバ装置ＳＶは、基地局１０付近にあり有線接続される、いわゆるエッジサーバであってもよい。また、第３通信部２６は、車両Ｍに搭載されたハンズフリー通話装置２５０の通話機能によって乗員と通話を行う相手先の通信端末（不図示）と通信を行ってもよい。
通信制御部３０は、第１通信部２２、第２通信部２４、および第３通信部２６における通信を制御する。例えば、通信制御部３０は、第１通信部２２から受信したＣ−ｐｌａｎｅ信号に基づいて、無線チャネルの割り当て等の無線リソース制御を行ったり、データを伝送するために伝送路を設定したり、通信の接続または接続状態の解除等の各種通信制御を行う。また、通信制御部３０は、第１通信部２２や第２通信部２４で受信したデータ（例えば、車両情報等を含むＵ−ｐｌａｎｅ信号）を第３通信部２６からサーバ装置ＳＶに送信させる。また、通信制御部３０は、サーバ装置ＳＶから送信された情報を第３通信部２６で受信した場合に、受信した情報を、第２通信部２４から複数のアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３のうち１または複数に送信させる。また、通信制御部３０は、第１通信部２２から受信したデータがハンズフリー通話装置２５０の通話機能に基づくデータ（例えば、音声データ）である場合に、第３通信部２６を介して通話先の通信端末と通話を実現するための通信制御を行う。
情報処理部４０は、通信部２０により送受信された情報に基づいて所定の処理を行う。例えば、情報処理部４０は、通信部２０で実行可能な通信形態（特に無線での通信形態）や通信方式等の情報を、通信部２０を介して、アンテナＡＮＴ１やアクセスポイントＡＰ１〜３、サーバ装置ＳＶ等から取得し、取得した情報に基づいて記憶部５０に通信管理情報５２を登録したり、記憶部５０に記憶された通信管理情報５２を更新したりする。また、情報処理部４０は、第１通信部２２および第２通信部２４と接続状態にある通信装置１００が搭載された車両に関する情報に基づいて、記憶部５０に通信管理情報５２を登録したり、登録された通信管理情報５２を更新したりする。また、情報処理部４０は、第１通信部２２が複数のアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３から受信した車両情報等を、第３通信部２６からサーバ装置ＳＶに送信させたり、サーバ装置ＳＶから取得されたデータの種類に応じて、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３のうち、何れかのアクセスポイントを選択する等の処理を行う。サーバ装置ＳＶは、例えば、車両Ｍから受信した情報が車載カメラによる撮影画像だった場合には撮影画像を解析して特徴事項（歩行者、危険な交通、天気、人通り、広告情報）などを抽出する機能を有する。なお、この機能は、基地局１０の中に有していてもよい。
［アクセスポイント］
次に、アクセスポイントＡＰの構成について説明する。図４は、第１実施形態のアクセスポイントＡＰの構成図である。アクセスポイントＡＰは、例えば、ＡＰ側通信部７０と、ＡＰ側通信制御部７２と、ＡＰ側記憶部７４とを備える。ＡＰ側通信制御部７２は、例えば、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＡＰ側記憶部７４に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでＡＰ側記憶部７４にインストールされてもよい。
ＡＰ側記憶部７４は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、またはＲＡＭ等により実現される。ＡＰ側記憶部７４には、例えば、外部と通信する際の通信方式に関する情報、プロセッサによって読み出されて実行されるプログラム、その他各種情報等が格納される。
ＡＰ側通信部７０は、例えば、第１通信部７０Ａと、第２通信部７０Ｂとを備える。第１通信部７０Ａは、例えば、送受信アンテナＡＮＴ２を介して通信範囲Ａ２内に存在する車両Ｍと通信を行う。第２通信部７０Ｂは、有線ＣＡを介して基地局１０と通信を行う。
ＡＰ側通信制御部７２は、第１通信部７０Ａおよび第２通信部７０Ｂにおける通信を制御する。例えば、ＡＰ側通信制御部７２は、予め決められた通信方式または基地局１０により設定された通信方式で第１通信部７０Ａを介して車両Ｍと通信を行うための制御を行う。また、ＡＰ側通信制御部７２は、第１通信部７０Ａと接続状態にある車両Ｍの識別情報や車両情報を取得し、取得した各種情報を第２通信部７０Ｂから基地局１０に送信する。
また、ＡＰ側通信制御部７２は、第１通信部７０Ａにより受信した車両Ｍからの要求信号に対して応答信号を生成して第１通信部７０Ａから車両Ｍに送信させたり、車両Ｍとの通信品質に関する情報を生成し、第１通信部７０Ａからから車両Ｍに送信させてもよい。通信品質には、例えば、車両Ｍとの通信強度に関する情報（例えば、車両Ｍから送信された電波の受信強度）等が含まれる。また、ＡＰ側通信制御部７２は、基地局１０の制御情報に基づいて、車両Ｍとの通信を接続状態にしたり、接続状態を解除する制御を行ってもよい。
［車載装置］
次に、通信装置１００を含む車両Ｍの構成について説明する。図５は、第１実施形態の通信装置１００を含む車両Ｍの構成図である。図５の例では、主に第１実施形態の通信システム１で実行される処理で用いられる車両Ｍの構成部分を中心として説明する。車両Ｍは、例えば、通信装置１００と、車載装置２００と、記憶部２６０とを備える。
通信装置１００の説明に先立って、車載装置２００の構成について説明する。車載装置２００は、例えば、車両センサ２１０と、駆動制御装置２２０と、運転制御装置２３０と、ナビゲーション装置２４０と、ハンズフリー通話装置２５０とを備える。車両センサ２１０は、例えば、アクセル開度センサ、車速センサ、ブレーキ踏量センサ等を含む。アクセル開度センサは、車両Ｍの運転者による加速指示を受け付けるアクセルペダル（操作子の一例）に取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として駆動制御装置２２０に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両Ｍの速度（車速）を導出し、導出した車速を駆動制御装置２２０に出力する。ブレーキ踏量センサは、運転者による減速または停止指示を受け付けるブレーキペダル（操作子の一例）に取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として駆動制御装置２２０に出力する。
また、車両センサ２１０には、車両Ｍの走行状況に関する情報を検出するセンサが含まれてもよい。車両Ｍの走行状況に関する情報を検出するセンサには、車両Ｍの位置等を検出する位置センサ、車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両Ｍの向きを検出する方位センサ等が含まれる。位置センサは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置（不図示）によって車両Ｍの位置を検出する。また、位置センサは、後述するナビゲーション装置２４０に含まれるＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機によって車両Ｍの位置を検出してもよい。
また、車両センサ２１０には、例えば、カメラやレーダ装置、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、物体認識装置等が含まれてもよい。これらは、例えば、車両Ｍの周辺情報を検出するための構成要素である。カメラは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラは、ステレオカメラであってもよい。カメラは、車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラは、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラは、例えば、周期的に繰り返し車両Ｍの周辺を撮像する。例えば、撮像した画像は解析することで、飛び出しそうな歩行者などを抽出して周辺車両に通知するなどリアルタイム性が高い情報に用いられる。
レーダ装置は、車両Ｍの周辺にミリ波等の電波を放射すると共に、周辺の物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置は、車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
ＬＩＤＡＲは、車両Ｍの周辺に光（或いは光に近い波長の電磁波）を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲは、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ＬＩＤＡＲは、車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。
物体認識装置は、上述したカメラ、レーダ装置、およびＬＩＤＡＲのうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、車両Ｍの周辺に存在する物体の位置、種類、速度等を認識する。物体認識装置は、認識結果を運転制御装置２３０に出力する。また、物体認識装置は、カメラ、レーダ装置、およびＬＩＤＡＲの検出結果をそのまま運転制御装置２３０に出力してよい。この場合、車両Ｍから物体認識装置が省略されてよい。
駆動制御装置２２０は、車両Ｍに駆動力等を与えて車両Ｍを走行させるための装置である。駆動制御装置２２０は、例えば、車両Ｍが走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する走行駆動力出力装置と、所定の制動操作に応じたブレーキトルクを各車輪に出力させるブレーキ装置と、転舵輪の向きを変更させるステアリング装置とを含む。
走行駆動力出力装置は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。走行駆動力出力装置は、運転制御装置２３０から入力される情報、或いは運転操作子（例えば、アクセルペダル）から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。ブレーキ装置は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、運転制御装置２３０から入力される情報、或いは運転操作子（例えば、ブレーキペダル）から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置は、運転操作子に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置は、上記説明した構成に限らず、運転制御装置２３０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。ステアリング装置は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、運転制御装置２３０から入力される情報、或いは運転操作子（例えば、ステアリングホイール）から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
運転制御装置２３０は、例えば、車両Ｍの自動運転（自律運転）制御や運転支援制御等を行う。自動運転制御とは、例えば、車両Ｍの乗員による運転操作に依らずに、車両Ｍの操舵または速度のうち一方または双方を制御することである。また、運転支援制御は、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）、ＣＭＢＳ（Collision Mitigation Brake System）等の乗員の運転操作を支援する運転制御である。例えば、運転制御装置２３０は、車両センサ２１０により検出された車両Ｍの周辺状況や、車両Ｍの挙動、乗員からの制御指示、通信装置１００により基地局１０やアクセスポイントＡＰを介して取得したサーバ装置ＳＶからの制御情報に対応する運転制御内容を生成し、生成した運転制御内容を駆動制御装置２２０に出力して各装置を駆動させる。
ナビゲーション装置２４０は、例えば、ＧＮＳＳ受信機と、ナビＨＭＩ（Human Machine Interface）と、経路決定部とを備える。ナビゲーション装置２４０は、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に地図情報を保持している。ＧＮＳＳ受信機は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、車両Ｍの位置を特定する。車両Ｍの位置は、車両Ｍに搭載された車両センサ２１０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。
ナビＨＭＩは、ディスプレイ、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。ナビＨＭＩは、画像や音声等を用いて乗員（利用者）に目的地等を設定させたり、目的地までの走行経路を乗員に案内する。経路決定部は、例えば、ＧＮＳＳ受信機により特定された車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩを用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、地図情報を参照して決定する。地図情報は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。地図情報は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。また、地図情報は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報、車線の種別の情報等を含んでもよい。また、地図情報には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報等が含まれてよい。地図情報は、通信装置１００が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。ナビゲーション装置２４０は、地図上経路に基づいて、表示部による地図画像表示やスピーカ（不図示）による音声出力によって、経路案内等を行う。
また、ナビゲーション装置２４０は、特定された車両Ｍの位置と、地図情報とに基づいて、車両Ｍの走行状況に関する情報を取得し、取得した情報を通信装置１００に出力してもよい。この場合、ナビゲーション装置２４０は、車両Ｍの走行状況に関する情報として、車両Ｍが走行中の道路情報（例えば、高速道路、交差点付近、急カーブ）等を取得する。
ハンズフリー通話装置２５０は、例えば、車両Ｍの乗員と車外の通話先との通話に関する制御等を行う。例えば、ハンズフリー通話装置２５０は、車室内に設けられたマイクに入力された乗員の音声を解析し、音声内の電話番号や発呼指令を受け付けた場合に、ネットワークを介して相手先に発呼要求を行う。電話番号や発呼指令は、車載表示装置のタッチパネルにより入力されてもよく、ステアリングホイール等に設けられた各種スイッチにより入力されてもよい。また、ハンズフリー通話装置２５０は、相手先からの通信許可を受け付けると回線を接続して、相手先から送信された音声を受信して車室内のスピーカ等から出力したり、マイクで入力した音声を相手先に送信したりする。また、ハンズフリー通話装置２５０は、音声または所定操作により切断指示を受け付けた場合に、相手先との通信を切断する。
なお、車載装置２００には、上述した各装置に加えて、例えば、オーディオ装置、バッテリ管理装置、キーレスエントリシステム、サスペンションシステム、エアバッグ装置、ドアロック装置、ドア開閉装置、窓の開閉装置、シート位置の制御装置、ルームミラーの角度位置制御装置、車両内外の照明制御装置、ワイパーまたはデフォッガー用制御装置、方向指示灯用制御装置、および空調装置のうち少なくとも一つが含まれてよい。
通信装置１００は、例えば、通信部１１０と、取得部１２０と、通信品質測定部１３０と、選択部１４０と、通信制御部１５０とを備える。通信装置１００の各構成要素は、例えば、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め記憶部２６０に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶部２６０にインストールされてもよい。通信装置１００の構成要素の一部または全部は、ＴＣＵ（Telematics Control Unit）の一例である。
記憶部２６０は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、またはＲＡＭ等により実現される。記憶部２６０には、例えば、通信要件２６２、プロセッサによって読み出されて実行されるプログラム、その他各種情報等が格納される。通信要件２６２の内容については、後述する。また、記憶部２６０は、通信装置１００内に設けられてもよい。
通信部１１０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）等を利用して、基地局１０やアクセスポイントＡＰと無線通信を行う。セルラー網は、例えば、４Ｇや５Ｇ等の通信方式による通信が可能である。Ｗｉ−Ｆｉ網は、例えば、各個人または各企業等が自身のネットワークを自由に使用することができる電波通信網であり、４Ｇや５Ｇ等の通信方式による通信が可能であるが、Ｗｉ−Ｆｉに準拠した通信方式での通信規格は、電波の到達範囲が非常に狭く、Ｗｉ−Ｆｉのアンテナ位置から約１０〜１００［ｍ］程度での利用に限定される。
取得部１２０は、例えば、第１取得部１２２と、第２取得部１２４と、第３取得部１２６とを備える。第１取得部１２２は、車載装置２００の各構成要素から得られる情報を車両情報として取得する。車両情報には、例えば、車両センサ２１０により検出された情報や、駆動制御装置２２０における制御データ、運転制御装置２３０における制御データ、ナビゲーション装置２４０によるナビゲーション情報（例えば、目的地情報や目的地までの経路案内情報）、ハンズフリー通話装置２５０による音声データ等が含まれる。また、第１取得部１２２は、取得した車両情報ごとに優先度を付与してもよい。優先度は、例えば、サーバ装置ＳＶと車両Ｍとの間で通信が行われる場合に、より遅延の少ない通信が必要であるほど、優先度が高くなるように設定される。
第２取得部１２４は、アクセスポイントＡＰごとに通信品質に関する情報を取得する。通信品質に関する情報には、例えば、通信のレイテンシに関する情報が含まれる。レイテンシとは、データ通信に関する指標の一つである。レイテンシには、例えば、通信の遅延時間等の遅延情報が含まれる。また、通信品質に関する情報には、例えば、アクセスポイントＡＰから送信された電波の受信強度等の通信強度が含まれてもよい。図１の例において、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３の通信範囲Ａ２−２、Ａ２−３内に存在する。したがって、第２取得部１２４は、アクセスポイントＡＰ２およびＡＰ３のそれぞれに対して通信品質に関する情報を取得する。第２取得部１２４は、通信品質測定部１３０により測定された通信品質を取得してもよく、各アクセスポイントＡＰから送信される情報から通信品質に関する情報を取得してもよい。
第３取得部１２６は、第１取得部１２２により取得された車両情報に対する通信要件２６２を取得する。通信要件２６２は、例えば、記憶部２６０から取得されてもよく、通信部１１０を介して接続される外部装置から取得されてもよい。
通信品質測定部１３０は、通信部１１０により通信可能な一以上のアクセスポイントＡＰのそれぞれの通信品質（例えば、遅延情報や通信強度）を測定する。通信品質測定部１３０の機能の詳細については後述する。
選択部１４０は、第２取得部１２４が取得した通信品質に関する情報と、第３取得部１２６が取得した通信要件２６２とに基づいて、第１取得部１２２が取得した車両情報を送信するアクセスポイントＡＰを選択する。選択部１４０の機能の詳細については、後述する。
通信制御部１５０は、基地局１０や選択部１４０により選択されたアクセスポイントＡＰに車両情報を送信するための各種制御を行う。例えば、通信制御部１５０は、選択部１４０により選択されたアクセスポイントＡＰと通信するための接続要求を生成し、生成した接続要求を含む指示情報を基地局１０に送信する。この場合、通信制御部１５０は、例えば、指示情報をＣ−ｐｌａｎｅ信号のＲＲＣメッセージに含めて基地局１０に送信する。これにより、基地局１０が接続要求に含まれるアクセスポイントＡＰに車両Ｍと通信させる制御を実行され、車両ＭとアクセスポイントＡＰとの通信が接続状態となる。なお、通信制御部１５０は、選択部１４０により選択されたアクセスポイントＡＰと直接通信して接続するための制御を行ってもよい。また、通信制御部１５０は、例えば、Ｕ−ｐｌａｎｅ信号内に車両情報を付加して接続状態となったアクセスポイントＡＰや基地局１０に送信する。また、通信制御部１５０は、基地局１０やアクセスポイントＡＰを介してサーバ装置ＳＶからの運転制御情報を受信した場合に、受信した情報を運転制御装置２３０等に出力してもよい。また、通信制御部１５０は、基地局１０やアクセスポイントＡＰを介して通話先の通信端末から音声データを受信した場合に、音声データをハンズフリー通話装置２５０に出力したり、スピーカから出力させてもよい。
［通信品質に基づくアクセスポイントの選択］
次に、通信品質測定部１３０および選択部１４０の機能として、主に通信品質に基づくアクセスポイントの選択内容について具体的に説明する。通信品質測定部１３０は、例えば、例えば、通信可能なアクセスポイントＡＰとの通信の遅延時間を通信品質として測定する。図１の例において、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ２およびＡＰ３の通信範囲Ａ２−２およびＡ２−３内に存在する。この場合、通信品質測定部１３０は、アクセスポイントＡＰ２およびＡＰ３のそれぞれとの通信の遅延時間を測定する。例えば、通信品質測定部１３０は、例えば、各アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３に応答を求めるリクエスト信号を送信し、送信してからレスポンス信号を受信するまでの時間を通信の遅延時間として測定する。例えば、遅延時間が短いほどレイテンシが小さく（低く）なり、遅延時間が長いほどレイテンシが大きく（高く）なる。
また、通信品質測定部１３０は、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３から送信されたデータを受信したときの受信強度を通信品質として測定してもよい。また、通信品質測定部１３０は、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３のそれぞれの通信方式を通信品質として取得してもよい。例えば、受信強度が高いほど通信品質がよく、受信強度が小さいほど通信品質は悪くなる。
第２取得部１２４は、通信品質測定部１３０により測定されたアクセスポイントＡＰごとの通信品質を通信品質に関する情報として取得する。また、第２取得部１２４は、アクセスポイントＡＰ側が生成した通信品質に関する情報を取得してもよい。
第３取得部１２６は、通信要件２６２を取得する。図６は、通信要件２６２の内容の一例を示す図である。図６の例では、通信品質に関する情報の一例として遅延時間を示している。通信要件２６２は、遅延時間［ｍｓ］に、車両情報の種別ごとの通信の許否を示すフラグが対応付けられた情報である。つまり、図６の例では、車両情報の種別ごとに、送信可能な遅延時間の許容度が示されている。図６の例では、送信を許可する場合には「１」を示し、送信を許可しない場合に「０」を示しているが、他のフラグが用いられてもよい。また、図６に示す遅延時間は、他の時間に変更されてよい。また、遅延時間に代えて受信強度等の他の通信品質であってもよい。
また、通信要件２６２は、車両情報の種別ごとに、優先度に関する情報が含まれていてもよい。図６の例では、優先度１が最も高く、続いて優先度２、優先度３および優先度４の順に低くなっているものとする。優先度１には、例えば、運転制御装置２３０による自動運転制御に関する車両情報（自動運転関連データ）が含まれる。優先度２には、例えば、駆動制御装置２２０による駆動制御に関する車両情報（駆動制御データ）が含まれる。優先度３には、例えば、車両センサ２１０により検出される車両Ｍの周辺状況に関する車両情報（周辺情報）が含まれる。優先度４には、例えば、コンテンツデータ等の車両Ｍの制御や走行に直接関係のない車両情報（非運転情報）が含まれる。
また、通信要件２６２は、車両情報に含まれる車両Ｍの走行状況に関係なく共通の通信要件であってもよく、図６に示すように、走行状況ごとに設けられてもよい。走行状況ごとに設けることで、第３取得部１２６は、例えば、車両Ｍが交差点を走行している場合と高速道路を走行している場合とで異なる通信要件を取得したり、走行速度に応じた通信要件を取得することができる。例えば、車両Ｍが交差点を走行している場合の通信要件では、車両Ｍが高速道路を走行している場合の通信要件よりも周辺情報の優先度が高く、通信が許可される遅延時間も小さくなる。このように、車両Ｍの走行状況に応じて、取得する通信要件を異ならせることで、より適切な通信許否の判定を行うことができる。
選択部１４０は、第２取得部１２４により取得された通信品質に関する情報と、第３取得部１２６により取得された走行状況に応じた通信要件２６２とに基づいて第１取得部１２２が取得した車両情報を送信するアクセスポイントを選択する。以下では、第３取得部１２６により図６の最前面の通信要件２６２が取得されたものとして説明する。
例えば、選択部１４０は、通信要件２６２に基づいて、通信の遅延時間が０［ｍｓ］以上、且つ５［ｍｓ］未満であるアクセスポイントを、自動運転関連データを送信するアクセスポイントとして選択する。また、選択部１４０は、通信の遅延時間が０［ｍｓ］以上、且つ２０［ｍｓ］未満であるアクセスポイントを、駆動制御データを送信するアクセスポイントとして選択する。また、選択部１４０は、通信の遅延時間が０［ｍｓ］以上、且つ１００［ｍｓ］未満であるアクセスポイントを、車両Ｍの周辺情報を送信するアクセスポイントとして選択する。また、選択部１４０は、通信の遅延時間が１００［ｍｓ］以上であるアクセスポイントを、コンテンツデータ等を送信するアクセスポイントとして選択する。コンテンツデータとは、例えば、車両Ｍの制御や走行には関係しないコンテンツデータ（例えば、音声データ）である。
なお、選択部１４０は、同一のアクセスポイントで複数の優先度の車両情報を送信する場合には、優先度の高い車両情報を優先して送信させてもよく、優先度の低い車両情報に送信する他のアクセスポイントを選択してもよい。このように、車両情報の種別ごとに、送信するアクセスポイントを選択することで、優先度の高い車両情報を、より小さい遅延でサーバ装置ＳＶ等に送信することができるため、サーバ装置ＳＶからの制御情報を迅速に取得することができ、より適切な運転制御を実行することができる。
また、選択部１４０は、通信の遅延時間が所定時間以内のアクセスポイントを、車両情報を送信するアクセスポイントとして選択してもよい。例えば、選択部１４０は、優先度１〜３の車両情報を送信する場合に、遅延時間が１００［ｍｓ］未満であるアクセスポイントを選択する。これにより、車両Ｍの制御や走行に関係のある情報（自動運転関連データ、駆動制御データ、周辺情報）を複数のアクセスポイントによって送信することで、通信におけるスループットを向上させることができる。
選択部１４０は、遅延時間に代えて受信強度に応じて、車両情報ごとに、送信するアクセスポイントを選択してもよい。このように、選択部１４０は、アクセスポイントとの通信のレイテンシに関する情報に基づいて、そのアクセスポイントに送信する車両情報の種別を選択することで、重要度の高い情報をレイテンシの低い（小さい）アクセスポイントを介して送信することができる。
また、選択部１４０は、車載機器の種類によって、その機器から取得した車両情報の送信先を選択してもよい。例えば、選択部１４０は、ハンズフリー通話装置２５０から取得される車両情報（例えば、音声データや通話制御に関する情報）を、通信範囲が狭いアクセスポイントＡＰではなく、通信範囲の広い基地局１０を通信先として選択する。これにより、セルの切り替えを抑制した安定した通信を行うことができる。
［処理シーケンス］
図７は、第１実施形態における通信システム１により実行される処理の一例を示すシーケンス図である。以下では、車両Ｍ（通信装置１００）と、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３と、基地局１０とを用いて、主に車両情報ごとに送信する通信先のアクセスポイントを選択する処理の流れを中心として説明する。図７に示す処理は、所定のタイミングまたは周期で繰り返し行われてよい。以下では、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３の通信範囲Ａ２−２およびＡ２−３内に存在しているものとする。
図７の例において、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ２に対してリクエスト信号を送信し（ステップＳ１００）、当該リクエスト信号に対するレスポンス信号を受信する（ステップＳ１０２）。また、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ３に対してリクエスト信号を送信し（ステップＳ１０４）、当該リクエスト信号に対するレスポンス信号を受信する（ステップＳ１０６）。次に、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３のそれぞれに対して、リクエスト信号を送信してからレスポンス信号を受信するまでの遅延時間を通信品質として取得する（ステップＳ１０８）。
次に、車両Ｍは、車載装置２００等から車両情報を取得し（ステップＳ１１０）、取得した車両情報の種別ごとに、アクセスポイントごとの通信品質と通信要件２６２とに基づいて、送信先のアクセスポイントを選択する（ステップＳ１１２）。次に、車両Ｍは、選択されたアクセスポイントと接続するための接続要求を含む指示情報を基地局１０に送信する（ステップＳ１１４）。これにより、サーバ装置ＳＶは、各アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３に車両Ｍとの通信を実行させる制御を行うことができると共に、各アクセスポイントの通信状態を管理することができる。なお、車両Ｍは、ステップＳ１１４の処理に代えて、直接アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３と通信して接続するための制御を行ってもよい。基地局１０は、接続状態に基づいて通信管理情報５２を登録する（ステップＳ１１６）。
次に、車両Ｍは、選択したアクセスポイントごとに、対応する車両情報を送信する。例えば、車両ＭからアクセスポイントＡＰ２に車両情報が送信された場合（ステップＳ１２０）、アクセスポイントＡＰ２は、受信した車両情報を基地局１０に送信する（ステップＳ１２２）。基地局１０は、アクセスポイントＡＰ２から送信された車両情報を受信し、受信した車両情報をサーバ装置ＳＶに出力する（ステップＳ１２４）。サーバ装置ＳＶは、基地局１０から送信された車両情報を受信して記憶部に記憶したり、車両情報に対する各種処理を行い、車両Ｍに提供する情報（例えば、運転制御情報）がある場合に、その提供情報を基地局１０に送信する（ステップＳ１２６）。基地局１０は、サーバ装置ＳＶから送信された情報を受信し、受信した情報をアクセスポイントＡＰ２に送信する（ステップＳ１２８）。アクセスポイントＡＰ２は、基地局１０から送信された情報を受信し、受信した情報を車両Ｍに送信する（ステップＳ１３０）。
また、車両ＭからアクセスポイントＡＰ３に車両情報が送信された場合（ステップＳ１４０）、アクセスポイントＡＰ３は、受信した車両情報を基地局１０に送信する（ステップＳ１４２）。基地局１０は、アクセスポイントＡＰ３から送信された車両情報を受信し、受信した車両情報をサーバ装置ＳＶに出力する（ステップＳ１４４）。サーバ装置ＳＶは、基地局１０から送信された車両情報を受信して記憶部に記憶したり、車両情報に対する各種処理を行い、車両Ｍに提供する情報がある場合に、その情報を基地局１０に送信する（ステップＳ１４６）。基地局１０は、サーバ装置ＳＶから送信された情報を受信し、受信した情報をアクセスポイントＡＰ３に送信する（ステップＳ１４８）。アクセスポイントＡＰ３は、基地局１０から送信された情報を受信し、受信した情報を車両Ｍに送信する（ステップＳ１５０）。これにより、車両Ｍは、サーバ装置ＳＶからの情報を取得して、運転制御等を行うことができる。
上述した第１実施形態によれば、車両Ｍは、複数のアクセスポイントＡＰとの通信品質をそれぞれ測定し、測定された通信品質に基づいて、車両Ｍから送信する車両情報の種別ごとに、車両情報を送信するアクセスポイントを選択することで、優先度の高い情報を効率的に送信することができる。また、第１実施形態によれば、車両情報の種別によって、複数のアクセスポイントを使用して通信を行うことで通信の帯域を確保して、多くの情報を効率よく送信することができる。
無線通信方式は、世代が大きくなるほど高速な通信が可能となるが、世代が大きくても通信負荷やその他の通信環境等の影響により、レイテンシが大きくなる場合がある。第１実施形態にでは、通信品質に関する情報としてレイテンシを用いて送信先のアクセスポイントを選択することで、無線通信方式に関係なく、車両情報をより効率的に送信することができる。また、第１実施形態によれば、新たなアクセスポイントが追加された場合でもレイテンシに応じて適切に車両情報の送信先を再選択することができる。なお、第１実施形態において、アクセスポイントＡＰは、Ｗｉ−Ｆｉルータであってもよい。
＜第２実施形態＞
次に、通信システムの第２実施形態について説明する。第２実施形態の通信システムは、第１実施形態の通信システム１と比較して、車両Ｍが複数のアクセスポイントＡＰと接続状態（例えば、割り当てられたチャネルを用いた通信が可能な状態）である状況において、通信品質が所定条件を満たす場合に、複数のアクセスポイントＡＰのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する制御を行う点で相違する。したがって、以下では、上記の相違点を中心として説明する。また、第２実施形態における通信システム、基地局、アクセスポイントの構成は、第１実施形態における通信システム１、基地局１０、アクセスポイントＡＰと同様の構成を適用できるため、ここでの具体的な説明は省略する。また、以下の説明において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図８は、第２実施形態の通信装置１００＃を含む車両Ｍ＃の構成図である。図８の例において、車両Ｍ＃は、例えば、通信装置１００＃と、車載装置２００と、記憶部２６０とを備える。通信装置１００＃は、通信部１１０と、取得部１２０と、通信品質測定部１３０と、選択部１４０と、通信制御部１５０＃と、接続調整部１６０とを備える。通信装置１００＃の各構成要素は、例えば、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め記憶部２６０に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶部２６０にインストールされてもよい。通信装置１００＃は、第１実施形態の通信装置１００と比較して、通信制御部１５０に代えて通信制御部１５０＃を備え、更に接続調整部１６０を備える点で相違する。したがって、以下では、主に通信制御部１５０＃および接続調整部１６０の機能を中心として説明する。
接続調整部１６０は、通信部１１０が複数のアクセスポイントと接続状態である場合に、第２取得部１２４により取得された通信品質に関する情報に基づいて、複数のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があるか否かを判定する。例えば、接続調整部１６０は、通信部１１０と接続状態にある複数のアクセスポイントの通信品質が所定条件を満たす場合に、少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があると判定する。所定条件とは、例えば、レイテンシや受信強度に基づく条件である。
例えば、接続調整部１６０は、複数のアクセスポイントの通信の遅延時間が所定時間以上である場合に、接続状態にある複数のアクセスポイントのうち、少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があると判定する。遅延時間は、例えば、接続状態にある複数のアクセスポイントのそれぞれの遅延時間の平均でもよく、それぞれの遅延時間のうち最も遅い遅延時間であってもよい。
また、接続調整部１６０は、例えば、複数のアクセスポイントの受信強度が閾値以下である場合に、接続状態にある複数のアクセスポイントのうち、少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があると判定してもよい。受信強度は、例えば、接続状態にある複数のアクセスポイントのそれぞれの受信強度の平均でもよく、それぞれの受信強度のうち最も小さい受信強度であってもよい。
また、接続調整部１６０は、複数のアクセスポイントの通信速度が所定速度以上である場合に、接続状態にある複数のアクセスポイントのうち、少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があると判定してもよい。通信速度は、例えば、接続状態にある複数のアクセスポイントのそれぞれの通信速度の平均でもよく、それぞれの受信強度のうち最も遅い通信速度であってもよい。また、通信速度は、各アクセスポイントで設定された無線通信方式に基づいて推定した値でもようい。
また、接続調整部１６０は、通信品質に含まれる無線通信方式が複数種類存在する場合に、接続状態にある複数のアクセスポイントのうち、少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があると判定してもよい。例えば、接続調整部１６０は、通信部１１０と接続状態にある複数のアクセスポイントに、４Ｇによる通信を行うアクセスポイントと、５Ｇによる通信を行うアクセスポイントとが存在する場合に、少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があると判定する。
接続調整部１６０は、通信部１１０と接続状態にある複数のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があると判定した場合に、アクセスポイントごとの通信品質に基づいて、接続状態を解除するアクセスポイントを決定する。例えば、接続調整部１６０は、アクセスポイントごとの遅延時間を比較し、遅延時間が最も遅いまたは所定時間以上のアクセスポイントを、接続状態を解除するアクセスポイントとして決定する。また、接続調整部１６０は、アクセスポイントごとの受信強度を比較し、受信強度が最も小さいまたは閾値未満のアクセスポイントを、接続状態を解除するアクセスポイントとして決定してもよい。また、接続調整部１６０は、アクセスポイントごとの通信速度を比較し、通信速度が最も遅いまたは所定速度以上のアクセスポイントを、接続状態を解除するアクセスポイントとして決定してもよい。
また、接続調整部１６０は、通信部１１０と接続状態にある複数のアクセスポイントごとの通信方式の種類が複数ある場合に、無線通信方式の種類に応じて接続状態を解除するアクセスポイントを決定してもよい。この場合、接続調整部１６０は、例えば、無線通信方式の種類が３Ｇと４Ｇである場合、規格上の通信速度が遅い（世代が古い）３Ｇの通信方式で接続しているアクセスポイントを、接続状態を解除するアクセスポイントとして決定する。また、接続調整部１６０は、通信方式の種類が４Ｇと５Ｇである場合、規格上の通信速度が遅い（世代が古い）４Ｇの通信方式で接続しているアクセスポイントを、接続状態を解除するアクセスポイントとして決定する。これにより、例えば、高速通信のアクセスポイントとも接続状態であるにもかかわらず、低速通信のアクセスポイントに接続されているため、レイテンシが低速通信に合ってしまう場合であっても、低速側のアクセスポイントとの接続状態を解除することで、レイテンシを小さくして、より効率的にデータの送受信を行うことができる。
また、接続調整部１６０は、第３取得部１２６により取得された車両情報ごとの通信要件２６２に基づいて、接続状態を解除するアクセスポイントを決定してもよい。例えば、図６の通信要件２６２の例において、優先度１〜４に対応付けられた各車両情報の種別のうち、優先度の低い車両情報の種別（例えば、非運転情報）に対応付けられた遅延時間に該当するアクセスポイントを、接続状態を解除するアクセスポイントとして決定する。図６の例において、遅延時間が、１００［ｍｓ］以上であるアクセスポイントとの接続状態を解除することで、非運転情報等の送信を抑制して、優先度の高い自動運転関連データ、駆動制御データ、周辺情報等を優先して送信することができる。
通信制御部１５０＃は、第１実施形態の通信制御部１５０と同様の機能を備えるのに加え、接続調整部１６０により通信状態を解除するアクセスポイントが決定された場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態の解除を要求する接続解除要求を生成し、生成した接続解除要求を含む指示情報を生成する。接続解除要求には、例えば、車両Ｍまたは通信装置１００の識別情報と、接続状態を解除するアクセスポイントＡＰの識別情報とが含まれる。通信制御部１５０＃は、生成した指示情報を基地局１０に送信する。この場合、通信制御部１５０＃は、例えば、指示情報をＣ−ｐｌａｎｅ信号のＲＲＣメッセージに含めて基地局１０に送信する。これにより、既存の信号を用いて解除要求を基地局１０に送信することができる。
第２実施形態において、基地局１０は、第１通信部２２により車両Ｍから車両情報を受信するのに加えて指示情報を受信する。第２実施形態の情報処理部４０は、第１実施形態と同様に処理を行うのに加えて、第１通信部２２により受信した指示情報に含まれる接続解除要求に基づいて、指定されたアクセスポイントに対して、第２通信部２４を介して接続解除要求に含まれる車両との接続を解除させる制御情報を送信する。また、情報処理部４０は、通信状態が解除されたことを示す情報を指定されたアクセスポイントから取得した場合に、通信管理情報５２を更新したり、接続状態の解除が実行されたことを示す情報（正常に終了したことを示す情報）を車両Ｍに送信してもよい。
接続調整部１６０は、基地局１０から接続解除要求に対する応答情報（例えば、接続解除要求が実行されたことを示す情報）が送信された場合に、現在接続状態にある複数のアクセスポイントとの通信品質に関する情報を再度取得し、取得した通信品質に関する情報に基づいて、通信部１１０と接続状態にある複数のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があるか否かを判定してもよい。これにより、より適切な通信環境で、車両情報を送信することができる。
［処理シーケンス］
図９は、第２実施形態における通信システムにより実行される処理の一例を示すシーケンス図である。以下では、車両Ｍと、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３と、基地局１０とを用いて、主にアクセスポイントとの接続を解除する処理の流れを中心として説明する。図８の例において、車両Ｍは、基地局１０、アクセスポイントＡＰ２およびＡＰ３と接続状態であるものとする。
図９の例において、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ２に対してリクエスト信号を送信し（ステップＳ２００）、当該リクエスト信号に対するレスポンス信号を受信する（ステップＳ２０２）。また、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ３に対してリクエスト信号を送信し（ステップＳ２０４）、当該リクエスト信号に対するレスポンス信号を受信する（ステップＳ２０６）。次に、車両Ｍは、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３のそれぞれに対して、リクエスト信号を送信してからレスポンス信号を受信するまでの遅延時間を通信品質として取得する（ステップＳ２０８）。なお、図９の処理の開始時には、既に車両ＭとアクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３とは接続状態である。そのため、ステップＳ２０８の処理では、上述したリクエスト信号およびレスポンス信号を用いた処理に代えて、車両ＭとアクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３との間で送受信されたデータに基づいて通信品質を取得してもよい。
次に、車両Ｍは、取得した通信品質に基づいて、車両Ｍと、アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３のうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があるか否かを判定する判定処理を行う（ステップＳ２１０）。少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要あると判定された場合、車両Ｍは、接続状態を解除するアクセスポイントを決定する（ステップＳ２１２）。図９の例では、接続状態を解除するアクセスポイントとして、アクセスポイントＡＰ３が決定されたものとする。
次に、車両Ｍは、決定したアクセスポイントＡＰ３との接続状態を解除するための接続解除要求を生成し（ステップＳ２１４）、生成した接続解除要求を含む指示情報を、基地局１０に送信する（ステップＳ２１６）。
基地局１０は、車両Ｍから送信された指示情報を受信し、受信した指示情報に基づいて、車両ＭとアクセスポイントＡＰ３との解除状態にするための制御情報をアクセスポイントＡＰ３に送信する（ステップＳ２１８）。アクセスポイントＡＰ３は、基地局１０からの指示情報を受信し、受信した指示情報に基づいて車両Ｍとの接続状態を解除する（ステップＳ２２０）。なお、アクセスポイントＡＰ３は、接続状態を解除するための指示情報を受信したタイミングで、車両Ｍとデータの送信または受信を行っている場合には、そのデータの送信または受信が完了した後に、接続状態を解除する制御を行う。また、アクセスポイントＡＰ３は、指示された車両Ｍとの接続状態を解除したことを示す情報を基地局１０に送信する（ステップＳ２２２）。
基地局１０は、接続解除要求があったアクセスポイントＡＰ３が解除されたことを示す情報を車両Ｍに送信し（ステップＳ２２４）、通信管理情報５２を更新する（ステップＳ２２６）。車両Ｍは、接続解除要求があったアクセスポイントＡＰ３が解除されたことを示す情報を受信し、解除されていないアクセスポイントＡＰ２や基地局１０を介してデータの送受信を行う。なお、車両Ｍは、ステップＳ２２４の処理により、基地局１０から通信接続状態を解除したことを示す情報を受信した場合に、ステップＳ２００以降の処理を再度行い、更に接続状態のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要があるか否かを判定してもよい。
また、車両Ｍは、ステップＳ２１０の処理において、少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する必要がないと判定された場合には、ステップＳ２１０〜Ｓ２２６の処理を行わずに、接続状態のアクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３や基地局１０を用いて車両情報の送受信を行う。
上述した第２実施形態によれば、複数のアクセスポイントと接続状態にある場合に、通信品質に基づいて、複数のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除することで、通信品質が向上させることができる。これにより、より効率的なデータの送受信を実現することができる。また、第２実施形態によれば、アクセスポイントとの通信状態の解除要求を、ＲＲＣメッセージを利用して基地局１０に送信することで、既存の技術を利用してアクセスポイントとの通信状態を解除することができる。
例えば、車両Ｍが４Ｇで通信を行う一以上のアクセスポイントおよび５Ｇで通信を行う一以上のアクセスポイントと接続状態であるような状況下において、それぞれの通信方式のリソースブロックが共通の場合には、レイテンシが４Ｇに合わせて遅くなる可能性がある。そこで、第２実施形態では、通信方式に基づいて規格上の通信速度が遅い（例えば、世代が古い）方のアクセスポイントとの通信状態を解除することで、レイテンシを小さくして、より効率的にデータの送受信を行うことができる。
［変形例］
上述した第１および第２実施形態のそれぞれは、他の実施形態の一部または全部を組み合わせてもよい。また、第１実施形態および第２実施形態に示す通信システムにおいて、通信装置１００は、車両に搭載されるものに代えて（または加えて）、車載機器と通信可能な携帯通信端末であってもよい。携帯通信端末は、例えばスマートフォン、タブレット端末である。例えば、携帯通信端末は、車両Ｍに着脱自在に装着されたり、有線または無線により車載装置２００と通信を行い、車両情報を取得して、アクセスポイントＡＰや基地局１０に車両情報を送信する。
また、実施形態の通信システム１において、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３は、基地局１０に接続されるだけでなく、他の基地局と接続されてもよく。この場合、通信システム１は、複数の基地局でアクセスポイントを管理するＤＣ（Dual Connectivity）機能により、複数の基地局を経由してデータの送受信を行うことができる。
また、上述した実施形態において、アクセスポイントＡＰは、例えば、基地局やワイヤレスルータ、Ｓセル通信装置等に言い換えてもよく、基地局１０は、アクセスポイントやワイヤレスルータ、Ｐセル通信装置等に言い換えてもよい。
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
基地局、および前記基地局よりも通信範囲の狭い複数のアクセスポイントと通信を行い、
車載機器から車両情報を取得し、
前記複数のアクセスポイントごとの通信品質に関する情報を取得し、
前記複数のアクセスポイントとの通信が接続状態である場合において、前記通信品質に関する情報に基づいて前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態を解除する、
ように構成されている、通信装置。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
１…通信システム、１０…基地局、２０…通信部、３０…通信制御部、４０…情報処理部、５０、２６０…記憶部、７０…ＡＰ側通信部、７２…ＡＰ側通信制御部、７４…ＡＰ側記憶部、１００…通信装置、１１０…通信部、１２０…取得部、１２２…第１取得部、１２４…第２取得部、１２６…第３取得部、１３０…通信品質測定部、１４０…選択部、１５０、１５０＃…通信制御部、１６０…接続調整部、２００…車載装置、ＡＰ…アクセスポイント、Ｍ…車両

Claims (8)

  1. 基地局、および前記基地局よりも通信範囲の狭い複数のアクセスポイントと通信を行う通信部と、
    車載機器から車両情報を取得する第１取得部と、
    前記複数のアクセスポイントごとの通信品質に関する情報を取得する第２取得部と、
    前記通信部により複数のアクセスポイントとの通信が接続状態である場合において、前記第２取得部により取得された前記通信品質に関する情報に基づいて前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態を解除する接続調整部と、
    を備える通信装置。
  2. 前記複数のアクセスポイントのそれぞれは、前記基地局と接続され、
    前記接続調整部は、前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、前記アクセスポイントとの接続状態を解除するための接続解除要求を生成し、生成した接続解除要求を前記通信部から前記基地局に送信させる、
    請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記車両情報ごとの通信要件を取得する第３取得部を、更に備え、
    前記接続調整部は、前記第３取得部により取得された前記通信要件に基づいて、前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定する、
    請求項１または２に記載の通信装置。
  4. 前記接続調整部は、前記通信品質に含まれる前記アクセスポイントとの通信の遅延情報に基づいて、前記接続状態にある複数のアクセスポイントのうち接続状態を解除するアクセスポイントを決定する、
    請求項１から３のうち何れか１項に記載の通信装置。
  5. 前記接続調整部は、前記複数のアクセスポイントが異なる通信方式で前記通信部と通信を行っている場合に、所定の通信方式で通信を行うアクセスポイントを、前記接続状態を解除するアクセスポイントとして決定する、
    請求項１から４のうち何れか１項に記載の通信装置。
  6. 第１通信範囲内に存在する車両と無線通信を行う第１通信部と、
    前記第１通信範囲よりも狭い第２通信範囲で前記車両と無線通信を行う複数のアクセスポイントと通信を行う第２通信部と、
    前記第１通信部および前記第２通信部により受信された情報に基づいて所定の処理を行う情報処理部と、を備え、
    前記情報処理部は、前記車両と接続状態にある複数のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する接続解除要求が、前記第１通信部により受信された場合に、前記第２通信部を介して前記接続解除要求があったアクセスポイントに前記車両との接続状態を解除させる、
    基地局。
  7. 通信装置が、
    基地局、および前記基地局よりも通信範囲の狭い複数のアクセスポイントと通信を行い、
    車載機器から車両情報を取得し、
    前記複数のアクセスポイントごとの通信品質に関する情報を取得し、
    前記複数のアクセスポイントとの通信が接続状態である場合において、前記通信品質に関する情報に基づいて前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態を解除する、
    通信方法。
  8. 基地局と、車両に搭載された通信装置とを含む通信システムであって、
    前記通信装置は、
    前記基地局、および前記基地局よりも通信範囲の狭い複数のアクセスポイントと通信を行う通信部と、
    車載機器から車両情報を取得する第１取得部と、
    前記複数のアクセスポイントごとの通信品質に関する情報を取得する第２取得部と、
    前記通信部により複数のアクセスポイントとの通信が接続状態である場合において、前記第２取得部により取得された前記通信品質に関する情報に基づいて前記接続状態を解除するアクセスポイントを決定した場合に、決定したアクセスポイントとの接続状態を解除する接続調整部と、を備え、
    前記基地局は、
    第１通信範囲内に存在する前記車両と無線通信を行う第１通信部と、
    前記第１通信範囲よりも狭い第２通信範囲で前記車両と無線通信を行う複数のアクセスポイントと通信を行う第２通信部と、
    前記第１通信部および前記第２通信部により受信された情報に基づいて所定の処理を行う情報処理部と、を備え、
    前記情報処理部は、前記車両と接続状態にある複数のアクセスポイントのうち少なくとも一つのアクセスポイントとの接続状態を解除する接続解除要求が、前記第１通信部により受信された場合に、前記第２通信部を介して前記接続解除要求があったアクセスポイントに前記車両との接続状態を解除させる、
    通信システム。
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