JP2023150287A - 通信装置、通信装置の制御方法および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の変更可能な宛先の通信装置に対する低遅延な情報交換を実現すること。【解決手段】通信装置は、無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する確立手段と、複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだフォーマットで当該複数の宛先に、上記通信リンクを介してメッセージを送信する送信手段と、を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、制御装置、通信装置の制御方法および制御プログラムに関する。

近年、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）や次世代（ＮＲ）の仕様の策定が進められている。この中で、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信と称される標準仕様が策定されている。Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信は、移動通信網（コアネットワーク）を介さずに装置間で、ＰＣ５と称されるインタフェースを用いて直接無線通信を実現する。

特許文献１には、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信を利用することで、車両同士で直接無線通信を行う技術が提案されている。特許文献１に提案された技術では、車両が、周囲の車両との間で、位置、速度、制御情報等を共有することで、ドライバーの認知・判断・操作のサポートを実現する。

特開２０２０－１８８４０５号公報

しかしながら特許文献１の技術では、管理エリア毎の識別子が用いられるため、情報の送信相手を情報内容に応じて変更することが難しい。一方、従来のＳｉｄｅｌｉｎｋ通信におけるグループキャスト通信方式で送信メッセージ毎に送信先が変わると、識別子の変更が煩雑になり即時性に欠ける虞がある。
本発明が解決しようとする課題は、複数の変更可能な宛先の通信装置に対する低遅延な情報交換を実現することである。

上記の課題を解決するため、本発明の１つの態様にかかる通信装置は、無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する確立手段と、複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだフォーマットで当該複数の宛先に、上記通信リンクを介してメッセージを送信する送信手段と、を備える。
また、本発明の別の態様にかかる通信装置は、無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する確立手段と、複数のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだフォーマットで送信され、当該複数のＬａｙｅｒ－２ ＩＤのいずれかが自装置を示しているメッセージを、上記通信リンクを介して受信する受信手段と、を備える。

本発明の一実施形態に係る隊列走行通信システムの構成例を示す図。 本実施形態による通信装置の機能構成例を示すブロック図。 通信装置のハードウェア構成例を示すブロック図。 「Ｂｒｏａｄｃａｓｔ通信方式」および「Ｇｒｏｕｐｃａｓｔ通信方式」における通信シーケンスを示すシーケンス図。 「Ｕｎｉｃａｓｔ通信方式」における通信シーケンスを示すシーケンス図。 複数ＩＤ通信方式でメッセージを送受信する際のフレームフォーマットを示す図。 Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信のためのＬ２ＩＤを用いて接続を確立して同報通信するための動作を示すシーケンス図。 本実施形態の通信装置における車両グループ形成の処理を示すフローチャート。 通信装置における同報メッセージの送信処理を示すフローチャート。 通信装置における同報メッセージの受信処理を示すフローチャート。 メッセージの秘匿性を基準とした送信先選択処理を示すフローチャート。 メッセージの即時性を基準とした送信先選択処理を示すフローチャート。 送信先の数を基準とした送信先選択処理を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用されるシステムおよび装置の仕様および各種条件（使用条件、使用環境等）によって適宜修正又は変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって画定されるのであって、以下の個別の実施形態によって画定されない。

＜システムの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る隊列走行通信システムの構成例を示す図である。
隊列走行通信システム１０は、隊列走行の自動制御システム（図示省略）に組み込まれて、隊列走行に必要な情報交換を担う。図１には、４台の車両１０１～１０４が自動運転制御にて隊列走行する例が示されている。
隊列走行通信システム１０は、複数（図１の例では４台）の車両１０１～１０４それぞれに搭載された複数（図１の例では４つ）の通信装置１０５～１０８を備えている。以下の説明では、４台の車両１０１～１０４が区別される場合に、１台目の車両１０１は「車両Ａ」と称され、２台目の車両１０２は「車両Ｂ」と称される。また、３台目の車両１０３は「車両Ｃ」と称され、４台目の車両１０４は「車両Ｄ」と称される。

４台の車両１０１～１０４のうち車両Ａが先頭車両であり、車両Ａの後に後続して車両Ｂ～Ｄが連なって走行する。各車両１０１～１０４は、無線通信可能な車載の通信装置１０５～１０８を搭載して移動する移動体の一例である。
各通信装置１０５～１０８は、搭載されたカメラを介して走行道路２０等における交通状況を撮影し、撮影した映像から道路状況および隊列走行中の各車両の状況を分析する。

各通信装置１０５～１０８は、分析結果などの情報を無線で他の通信装置１０５～１０８に通知することができ、隊列走行の自動制御システムは、通知された情報を用いて隊列走行を実現する。各通信装置１０５～１０８は、隊列走行する上での制御情報も無線通信で相互に通知することができる。本実施形態では無線通信にＳｉｄｅｌｉｎｋ通信を用いる。

本実施形態では、メッセージ送信の通信方式として、グループキャスト通信方式と、宛先を識別するＬａｙｅｒ－２ ＩＤを複数含んだフレームフォーマットを用いた通信方式とが選択的に用いられる。以下の説明では、複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだ上記フレームフォーマットのことを「複数ＩＤフォーマット」と称し、複数ＩＤフォーマットが用いられる通信方式のことを「複数ＩＤ通信方式」と称する。また、Ｌａｙｅｒ－２ ＩＤのことをＬ２ＩＤと省略する場合がある。
Ｌａｙｅｒ－２ ＩＤは、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信で用いられるＬａｙｅｒ－２ ＩＤであり、３ＧＰＰにて策定されるＳｉｄｅｌｉｎｋ通信における通信の宛先を示す識別子である。Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信は、３ＧＰＰにて策定されるＳｉｄｅｌｉｎｋ通信（ＰＣ５）である。

＜通信装置の機能構成＞
次に、通信装置１０５～１０８の機能構成について説明する。本実施形態において、各通信装置１０５～１０８は同一の機能構成を有するので、ここでは、代表として通信装置１０５の機能構成について説明する。
図２は、本実施形態による通信装置１０５の機能構成例を示すブロック図である。
通信装置１０５は、Ｌ２ＩＤ管理部２０１と、送信方式選択部２０２と、メッセージ処理部２０３と、記憶部２０４と、制御部２０５と、カメラ部２０６と、通信部２０７と、映像分析部２０８とを備えている。

Ｌ２ＩＤ管理部２０１は、自装置（即ち通信装置１０５）を識別するＬ２ＩＤの生成と、他装置（即ち通信装置１０６～１０８の１つ以上）を識別するＬ２ＩＤの管理を行う。本実施形態において、Ｌ２ＩＤ管理部２０１は、管理している他装置のＬ２ＩＤから、メッセージの同報送信に用いられる送信先のＬ２ＩＤの決定も行う。
送信方式選択部２０２は、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信で送信されるメッセージを同報送信する場合に通信方式を、グループキャスト通信方式と複数ＩＤ通信方式とのうちから選択する。送信方式選択部２０２における選択の基準としては、メッセージの秘匿性、メッセージの即時性および送信先の数などが用いられ得る。

メッセージ処理部２０３は、隊列走行に必要となる道路交通情報を共有するためのメッセージや隊列走行を制御するためのメッセージを生成する。メッセージ処理部２０３は、生成したメッセージを、所定のフレームフォーマットで、Ｌ２ＩＤを含んだＳｉｄｅｌｉｎｋ通信用の送信メッセージに形成する。メッセージ処理部２０３には、メッセージを暗号化する機能および暗号化されたメッセージを復号化する機能も含まれている。
記憶部２０４は、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信に必要とされるＬ２ＩＤ等を記憶する。
制御部２０５は、通信装置１０５の全体の制御を行い、例えば、上述した各機能部を制御する。

カメラ部２０６は、撮影などの一般的なカメラ機能を有し、走行道路２０等における交通状況を撮影する。
通信部２０７は、他装置との無線通信を行う。例えば、通信部２０７は、メッセージ処理部２０３によって生成されたメッセージを、通信装置１０６～１０８のいずれかに送信する。通信部２０７は、全通信装置１０６～１０８にメッセージを送信することができる。また、通信部２０７は、通信装置１０６～１０８のうちから選択された複数の通信装置にメッセージを送信することができる。通信部２０７は、他装置から送信されたメッセージの受信も行う。

通信部２０７は、Ｌ２ＩＤ管理部２０１による指示に基づいて、他装置との間でＬ２ＩＤの送受信も行う。つまり、Ｌ２ＩＤ管理部２０１は、自装置を識別するＬ２ＩＤを、通信部２０７を介して他装置に通知し、他装置から通知されてきたＬ２ＩＤを、通信部２０７を介して受け取る。言い換えると、Ｌ２ＩＤ管理部２０１は、通信部２０７を介して他装置とＬ２ＩＤを共有する。

通信部２０７は、メッセージの暗号化および復号化に必要なセキュリティ情報を他装置との間で送受信する。通信部２０７は、当該セキュリティ情報をメッセージ処理部２０３から受け取り、当該セキュリティ情報をメッセージ処理部２０３に渡す。つまり、メッセージ処理部２０３は、通信部２０７を介して他装置とセキュリティ情報を共有する。

映像分析部２０８は、カメラ部２０６にて撮影された映像を分析し、走行中の道路上の状況を分析する。具体的には、映像分析部２０８は、事故、渋滞、緊急車両、工事作業車、あるいは異常走行車の有無など、車両Ａの運行に影響を与えるような事象を検出する。上述した道路交通情報は、映像分析部２０８による検出結果に基づいて映像分析部２０８で生成される。

図２に示した構成は一例であり、機能ブロックの一部（場合によっては全部）は、同様の機能を果たす他の機能ブロックと置き換えられてもよいし、一部の機能ブロックが省略されてもよいし、さらなる機能ブロックが追加されてもよい。また、以下の説明で示される１つの機能ブロックが複数の機能ブロックに分割されてもよいし、複数の機能ブロックが１つの機能ブロックに統合されてもよい。

＜通信装置のハードウェア構成＞
次に、通信装置１０５～１０８のハードウェア構成について説明する。本実施形態において、各通信装置１０５～１０８は同一のハードウェア構成を有するので、ここでは、代表として通信装置１０５のハードウェア構成について説明する。
図３は、通信装置１０５のハードウェア構成例を示すブロック図である。
通信装置１０５は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、補助記憶装置３０４、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）３０５、装置インタフェース（Ｉ／Ｆ）３０６およびバス３０７を有する。バス３０７は、各構成要素を相互に接続している。ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略である。ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略であり、ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ略である。

ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２またはＲＡＭ３０３に格納されているコンピュータプログラムおよびデータを用いて通信装置１０５の全体を制御することで、図２に示す通信装置１０５の各機能部を実現する。
ＲＯＭ３０２は、変更を必要としないプログラムなどを格納する。
ＲＡＭ３０３は、補助記憶装置３０４から供給されるプログラムおよびデータ、並びに、通信Ｉ／Ｆ３０５を介して外部から供給されるデータなどを一時記憶する。
補助記憶装置３０４は、例えばハードディスクドライブ等で構成され、種々のデータを記憶する。

通信Ｉ／Ｆ３０５は、外部装置との通信に用いられる。例えば、図２に示す通信部２０７は、通信Ｉ／Ｆ３０５を介して、外部装置である他の車載の通信装置１０６～１０８との無線通信を行う。
装置Ｉ／Ｆ３０６は、通信装置１０５に種々の装置を、通信装置１０５の構成要素として、あるいは外部要素として接続する。例えば、装置Ｉ／Ｆ３０６は、通信装置１０５が管理する情報をユーザなどが確認するための表示装置を通信装置１０５に接続することができる。また、装置Ｉ／Ｆ３０６は、撮像を実行するための機構を備えたカメラ部２０６を通信装置１０５に接続することができる。

図３では、図２に示す構成要素がプログラムおよびＣＰＵ３０１によって実現される例が示されているが、図２に示す構成要素は１又は複数の専用のハードウェアにより実装されてもよい。図２に示す構成要素がハードウェアにより実装される場合、例えば、所定のコンパイラが用いられることで、各構成要素を実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に自動的に専用回路が生成されればよい。ＦＰＧＡとは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。また、ＦＰＧＡと同様にしてＧａｔｅ Ａｒｒａｙ回路が形成され、ハードウェアとして実現されてもよい。また、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により実現されてもよい。

＜Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信およびＬａｙｅｒ－２ ＩＤ＞
ここでＳｉｄｅｌｉｎｋ通信における通信方式について説明する。
Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信における通信方式にはブロードキャスト（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）通信方式、グループキャスト（Ｇｒｏｕｐｃａｓｔ通信方式）、およびユニキャスト（Ｕｎｉｃａｓｔ）通信方式が存在する。
図４は、「Ｂｒｏａｄｃａｓｔ通信方式」および「Ｇｒｏｕｐｃａｓｔ通信方式」における通信シーケンスを示すシーケンス図である。
「Ｂｒｏａｄｃａｓｔ通信方式」および「Ｇｒｏｕｐｃａｓｔ通信方式」では、識別子であるＬ２ＩＤが、送信側、受信側の装置（即ち送信装置と受信装置）にて、通信に際して共有され、あるいは通信前から共有済みである。そして、共通のＬ２ＩＤが、送信装置と受信装置でそれぞれ送信先、受信先に設定される。

送信装置は、送信先として設定したＬ２ＩＤを無線フレームに付与して送信する。そして、無線フレームに付与されたＬ２ＩＤと共通のＬ２ＩＤを受信先として設定した受信装置により無線フレームが受信される。
つまり、「Ｂｒｏａｄｃａｓｔ通信方式」および「Ｇｒｏｕｐｃａｓｔ通信方式」では、送信装置と受信装置におけるＬ２ＩＤの設定によって装置間のデータ通信が可能となる。従って、無線フレームに付与されたＬ２ＩＤと共通のＬ２ＩＤを受信先として設定した受信装置が複数存在する場合には、複数の受信装置が同時に無線フレームを受信することになり、同報通信が可能となる。

本実施形態では「Ｂｒｏａｄｃａｓｔ通信方式」および「Ｇｒｏｕｐｃａｓｔ通信方式」において用いられるメッセージについては暗号化が実施されない。
本実施形態におけるＬ２ＩＤは、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信のフレームフォーマット内で３バイトの領域に格納される識別子である。
Ｂｒｏａｄｃａｓｔ通信方式におけるＬ２ＩＤは、例えば送信装置と受信装置の出荷時に、予め全ての装置内に記憶された各バイトが固定値のものである。
これに対してＧｒｏｕｐｃａｓｔ通信方式におけるＬ２ＩＤは、グループ形成に際してグループ内で決められたものである。即ち、グループを形成する送信装置と受信装置が特定された上で対象の装置間でグループが識別可能なＬ２ＩＤが決定され、そのＬ２ＩＤが通信装置間で共有される。

図５は、「Ｕｎｉｃａｓｔ通信方式」における通信シーケンスを示すシーケンス図である。
「Ｕｎｉｃａｓｔ通信方式」の場合、送信装置は、共有済みのＬ２ＩＤによって識別される送信先に対して接続要求を送信する。受信装置側では、接続要求に付与されたＬ２ＩＤと共通のＬ２ＩＤを受信先として設定していた場合に、送信装置とセキュリティ情報の交換を行う。セキュリティ情報の交換によって安全な通信リンクが確立すると、送信装置と受信装置との間で無線フレームの送受信が可能となる。「Ｕｎｉｃａｓｔ通信方式」でやり取りされる無線フレームに含まれるメッセージは、交換したセキュリティ情報によって暗号化され復号化される。

ここで、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信を利用することで、車両同士で直接無線通信を行うことにより車両間で位置、速度、制御情報等を共有する方法について考える。
Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信の無線通信では、上述したように、通信装置間でＬ２ＩＤが共有されることが求められる。つまり、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信を介した自動運転制御では、情報交換先は、Ｌ２ＩＤで識別された通信装置に制限される。

また、各車両に搭載された通信装置によるＳｉｄｅｌｉｎｋ通信が用いられて隊列走行の自動運転制御が実施される場合には、先頭車両と後続の車両間の走行状況に応じて、複数の情報交換先に同一の情報を送りたいという要求も発生する。
ブロードキャスト通信方式では、全通信装置で予め共有されているブロードキャスト通信方式用のＬ２ＩＤが用いられるため、宛先の通信装置が限定されず、対象の無線フレームを受信可能な通信範囲内に存在する全通信装置が受信対象となる。従って、所望の情報交換先に限定した情報交換が求められる隊列走行の自動運転制御には不向きである。

グループキャスト通信方式は、対象グループが変わる度に当該対象グループ用にＬ２ＩＤを規定して共有する必要があり、共有処理が煩雑になる恐れがある。このため、自動運転制御のように即時性が必要とされる通信向けには、より簡略的な方法で同報通信することが望ましい。また、自動運転制御の通信では、セキュアな通信が求められる場合があるが、グループキャスト通信方式においてセキュアな通信を確立する方法は規定されていない。
ユニキャスト通信方式は、セキュアな通信を確立した通信方式であるが、隊列走行の自動運転制御で情報交換するためには、例えば複数の宛先の通信装置それぞれに対して同一情報を個別に送信することになり通信効率が悪い。

本実施形態では、「Ｂｒｏａｄｃａｓｔ通信方式」、「Ｇｒｏｕｐｃａｓｔ通信方式」、「Ｕｎｉｃａｓｔ通信方式」に加えて、宛先を識別するＬ２ＩＤを複数含んだ無線フレームによる複数ＩＤ通信方式の通信が可能である。複数ＩＤ通信方式はＳｉｄｅｌｉｎｋ通信による無線フレームの送受信を利用した通信方式である。複数ＩＤ通信方式により、後述するように、隊列走行の自動運転制御における情報交換に利用可能な即時性の高い通信が可能となる。

図６は、複数ＩＤ通信方式でメッセージを送受信する際のフレームフォーマットを示す図である。
無線フレーム７０１は、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信で同報メッセージを送受信するために用いられる。
無線フレーム７０１は、先頭の宛先識別子７０２と、先頭に続く複数（図６の例では２つ）の宛先識別子７０３、７０４と、送信元識別子７０５と、メッセージペイロード７０６とを有する。

先頭の宛先識別子７０２は、例えば、図６で「２ｂｙｔｅ」と記載された最上位バイトの値が「Ｆ０」であることにより、無線フレーム７０１が複数ＩＤフォーマットの無線フレーム７０１であることを示す。複数ＩＤフォーマットの無線フレーム７０１であることを示す方法は上記した方法に限られない。例えば、先頭の宛先識別子７０２における最上位バイトの最上位ビットの値が「１」であることによって、複数ＩＤフォーマットの無線フレーム７０１であることが示されてもよい。あるいは、所定のバイト列ないし所定箇所のビットが用いられて、複数ＩＤフォーマットの無線フレーム７０１であることが示されてもよい。

本実施形態では、先頭の宛先識別子７０２において「１ｂｙｔｅ」と記載された中位バイトの値は、先頭の宛先識別子７０２の後続に、いくつの宛先識別子が含まれるかを示す。図６の例では中位バイトの値が「０２」であるため、先頭の宛先識別子７０２の後続に２つの宛先識別子７０３、７０４が含まれている。後続に含まれている宛先識別子の数は、先頭の宛先識別子７０２における別のバイトの箇所あるいはビット数で示されてもよい。
本実施形態では、「０ｂｙｔｅ」と記載された最下位バイトの値が「ＦＦ」に固定されているが、最下位バイトは別の用途で用いられてもよい。

先頭に続く複数の宛先識別子７０３、７０４は、それぞれが同報メッセージの送信先を示すＬ２ＩＤである。図６に示す例では、第一の宛先識別子７０３は、車両Ｂを示す値「ＢＢＢＢＢＢ」のＬ２ＩＤであり、第二の宛先識別子７０４は、車両Ｄを示す値「ＤＤＤＤＤＤ」のＬ２ＩＤである。
送信元識別子７０５は、同報メッセージの送信元を示すＬ２ＩＤである。図６に示す例では、送信元識別子７０５は、車両Ａを示す値「ＡＡＡＡＡＡ」のＬ２ＩＤである。
複数の宛先識別子７０３、７０４に後続するメッセージペイロード７０６は、上述した道路交通情報や制御情報が格納される領域である。
図６に示すように、複数ＩＤフォーマットは、複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤが含まれることおよび当該Ｌａｙｅｒ－２ ＩＤの個数を、宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤのためにメッセージの先頭に設定されたバイト領域内で示す。また、複数ＩＤフォーマットは、当該バイト領域の後続に、複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを拡張領域として含む。

＜送受信処理＞
図７を参照して、本実施形態の隊列走行通信システム１０によるメッセージの送受信処理を説明する。
図７は、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信のためのＬ２ＩＤを用いて接続を確立して同報通信するための動作を示すシーケンス図である。
はじめに各車両Ａ～Ｄにおいて、隊列走行を行うための車両グループの形成が開始される（Ｆ６０１～Ｆ６０４）。具体的には、例えば各車両Ａ～Ｄに搭載された通信装置１０５～１０８でソフトウェアアプリケーションが起動される。

続いて、各車両Ａ～Ｄにおいて、自車両に搭載された通信装置１０５～１０８を識別するＬ２ＩＤが生成される（Ｆ６０５～Ｆ６０８）。本実施形態においてＬ２ＩＤは、各車両Ａ～Ｄの通信装置１０５～１０８において自動生成される。なお、各車両Ａ～ＤにおけるＬ２ＩＤとしては、事前に規定されて保存された値が用いられてもよい。

本実施形態において、車両ＡのＬ２ＩＤの値は例えば「ＡＡＡＡＡＡ」であり、車両ＢのＬ２ＩＤの値は例えば「ＢＢＢＢＢＢ」である。また、車両ＣのＬ２ＩＤの値は例えば「ＣＣＣＣＣＣ」であり、車両ＤのＬ２ＩＤの値は例えば「ＤＤＤＤＤＤ」である。
続いて、車両グループを形成する対象の装置の探索が行われる。この探索はＳｉｄｅｌｉｎｋ通信のブロードキャスト通信を用いて実施される。
即ち、ブロードキャスト通信用のＬ２ＩＤとして規定された固定のＬ２ＩＤが用いられた探索メッセージ（Ｆ６０９）が、各通信装置１０５～１０８の相互間で送受信される。この探索メッセージとしては、例えば、車両グループの形成対象か否かを含む識別情報がＳｉｄｅｌｉｎｋ通信のフォーマットにおけるペイロードに格納された無線フレームが送受信される。本実施形態においては、例えば、当該識別情報も事前に規定され、グループ形成の対象となる車両Ａ～Ｄの通信装置１０５～１０８に保存されている。

探索メッセージの送受信により、グループ形成の対象装置（即ち、通信装置１０５～１０８）が発見されると、Ｌ２ＩＤ交換用のメッセージ（Ｆ６１０）が作成されて通信装置１０５～１０８相互間で送受信される。
Ｌ２ＩＤ交換用のメッセージとしては、自装置のＬ２ＩＤおよび車両グループ対象の通信装置のＬ２ＩＤがメッセージペイロードに含まれた無線フレームが送受信される。ブロードキャストのＬ２ＩＤが用いられてＬ２ＩＤ交換用のメッセージが報知されることで、車両グループ形成対象の各通信装置のＬ２ＩＤが各車両間で共有される。Ｌ２ＩＤが共有されることで車両グループの形成が完了する。
本実施形態では、Ｌ２ＩＤ交換用のメッセージの送受信に際し、複数ＩＤフォーマットもメッセージペイロードに含まれて送受信される。つまり、通信装置１０５～１０８は、複数ＩＤフォーマットを表したフォーマット情報を含んだメッセージをブロードキャスト通信で他装置に通知する。

尚、図７の例では、探索メッセージ（Ｆ６０９）とＬ２ＩＤ交換用のメッセージ（Ｆ６１０）とは別々のメッセージとして説明したが、これらのメッセージは１つの無線フレームに含まれて送受信されてもよい。
車両グループの形成後に、例えば車両Ａで、同報送信するべき道路交通情報などが生じた場合には、車両Ａの通信装置１０５は、送信方式選択処理を実行する（Ｆ６１１）。送信方式選択処理では、グループキャスト通信方式と複数ＩＤ通信方式とのいずれかが選択される。つまり、通信装置１０５～１０８は、複数ＩＤフォーマットでの送信とグループキャスト通信方式での送信とから選択された方式でメッセージを送信する。図７では複数ＩＤ通信方式が選択された場合のシーケンスが示されている。

本実施形態において、同報送信の送信先については、同報送信するべき道路交通情報などの内容に応じた送信先が、情報生成の度に決められている。図７では、例えば車両Ｂの通信装置１０６および車両Ｄの通信装置１０８が送信先として決められた場合のシーケンスが示されている。図７の例では車両Ｃが送信先となっていないが、別の同報送信においては車両Ｃも送信先となり得る。

複数ＩＤ通信方式によりメッセージが同報送信される場合、送信先の車両Ｂおよび車両Ｃの通信装置１０６、１０８それぞれを識別する複数のＬ２ＩＤを含む接続要求が車両Ａの通信装置１０５から送信される（Ｆ６１２）。接続要求の結果、車両Ａの通信装置１０５と車両Ｂの通信装置１０６はセキュアなリンクを確立する（Ｆ６１３）。リンクの確立後、車両Ｂの通信装置１０６は車両Ａの通信装置１０５へ接続受諾を送信する（Ｆ６１４）。

同様に、車両Ａの通信装置１０５と車両Ｄの通信装置１０８はセキュアなリンクを確立する（Ｆ６１５）。リンクの確立後、車両Ｄの通信装置１０８は車両Ａの通信装置１０５へ接続受諾を送信する（Ｆ６１６）。
車両Ａの通信装置１０５は、車両Ｂの通信装置１０６および車両Ｄの通信装置１０８から接続受諾を受信すると、通知する道路交通情報などを含んだ複数ＩＤフォーマットによるメッセージを複数ＩＤ通信方式で車両Ｂおよび車両Ｄに同報送信する（Ｆ６１７）。

つまり、車両Ａの通信装置１０５は、無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する。そして、車両Ａの通信装置１０５は、複数の宛先のＬ２ＩＤを含んだフォーマットで当該複数の宛先に、上記通信リンクを介してメッセージを送信する。
また、車両Ｂの通信装置１０６および車両Ｄの通信装置１０８は、無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する。そして、車両Ｂの通信装置１０６および車両Ｄの通信装置１０８は、複数のＬ２ＩＤを含んだフォーマットで送信され、当該複数のＬ２ＩＤのいずれかが自装置を示しているメッセージを、上記通信リンクを介して受信する。

複数ＩＤ通信方式に必要なＬ２ＩＤの共有は、車両グループの形成時に完了しているため、通知するべき道路交通情報が生じてから通信が行われるまでの時間は短く、Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信で即時的な通信が可能である。また、複数ＩＤ通信方式では、送信先が変わっても新たなＬ２ＩＤの共有は不要である。さらに、複数ＩＤ通信方式は、１つの無線フレームによって複数の送信先に同報メッセージを送信することができるため、送信側における処理の煩雑化が抑制される。従って、各車両１０１～１０４の運転者などは、低遅延で車両情報や道路交通情報を交換することが可能となる。

また、本実施形態では、セキュリティ情報を交換したリンクにより、複数ＩＤ通信方式でもメッセージが暗号化されて通信されるので、秘匿性の高い同報通信が可能である。
上記説明したシーケンスを実現する通信装置１０５～１０８の処理手順について、フローチャートを参照して説明する。

図８は、本実施形態の通信装置１０５～１０８における車両グループ形成の処理を示すフローチャートである。
グループ形成が開始されると通信装置１０５～１０８は、Ｌ２ＩＤ管理部２０１で自装置のＬ２ＩＤを生成する（Ｓ８０１）。
次に、通信装置１０５～１０８は、ブロードキャスト通信用のＬ２ＩＤを用いて車両グループの形成対象となる装置の探索を行う（Ｓ８０２）。

対象装置を発見した場合（Ｓ８０３のＹｅｓ）に通信装置１０５～１０８は、自装置のＬ２ＩＤを、ブロードキャスト通信用のＬ２ＩＤを用いて対象装置に報知する（Ｓ８０４）。Ｌ２ＩＤの報知に際し、通信装置１０５～１０８は、複数ＩＤフォーマットも報知用の無線フレームに含めて対象装置と共有する。例えば通信装置１０５～１０８の一部が複数ＩＤフォーマットを記憶していない場合であっても、共有により車両グループ内で複数ＩＤ通信が可能となる。
なお、対象装置が発見されない場合（Ｓ８０３のＮｏ）は処理がＳ８０２へ戻り、通信装置１０５～１０８は対象装置の探索を継続する。

Ｓ８０４でのＬ２ＩＤの報知後、通信装置１０５～１０８は、対象装置から送信されてくる対象装置のＬ２ＩＤの受信を待機する（Ｓ８０５）。
対象装置のＬ２ＩＤを受信した場合（Ｓ８０５のＹｅｓ）に通信装置１０５～１０８は、受信した対象装置のＬ２ＩＤを記憶部２０４に保存して（Ｓ８０６）Ｌ２ＩＤ管理部２０１で管理する。

図９は、通信装置１０５～１０８における同報メッセージの送信処理を示すフローチャートである。
複数の宛先に送信するべき情報を含んだ同報メッセージがメッセージ処理部２０３で生成されると、通信装置１０５～１０８は、送信方式選択処理を実行する（Ｓ８０７）。送信方式選択処理の詳細は後述するが、送信方式選択処理により、同報メッセージの送信方式として、グループキャスト通信方式と複数ＩＤ通信方式とのいずれかが選択される。

Ｓ８０７の送信方式選択処理の結果として複数ＩＤ通信方式が選択された場合（Ｓ８０８のＹｅｓ）、通信装置１０５～１０８は、送信先装置とセキュリティ確立を行う（Ｓ８１０）。セキュリティの確立後、通信装置１０５～１０８は、送信先装置から接続受諾を受信（Ｓ８１１）し、その後に、複数ＩＤフォーマットを用いて同報メッセージを送信する（Ｓ８１２）。
つまり、通信装置１０５～１０８は、メッセージの暗号化に必要なセキュリティ情報を、当該メッセージに含まれるＬ２ＩＤが示す複数の宛先それぞれと共有し、複数ＩＤフォーマットで送信するメッセージを当該セキュリティ情報によって暗号化する。
Ｓ８０７の送信方式選択処理の結果としてグループキャスト通信方式が選択された場合（Ｓ８０８のＮｏ）、通信装置１０５～１０８は、同報メッセージをグループキャスト通信方式で送信する（Ｓ８０９）。

図１０は、通信装置１０５～１０８における同報メッセージの受信処理を示すフローチャートである。
通信装置１０５～１０８は、同報メッセージの受信に際し、複数ＩＤ通信方式の通信を求める接続要求があるか確認する（Ｓ９０１）。
複数ＩＤ通信方式の接続要求がない場合には（Ｓ９０１のＮｏ）、通信装置１０５～１０８は、グループキャスト通信方式による受信処理を実行する（Ｓ９０２）。一方、複数ＩＤ通信方式の接続要求がある場合には（Ｓ９０１のＹｅｓ）、通信装置１０５～１０８は、送信元装置とセキュリティ確立を行う（Ｓ９０３）。

セキュリティの確立後、通信装置１０５～１０８は送信元装置へ接続受諾を送信し（Ｓ９０４）、その後、送信元装置から複数ＩＤ通信方式で同報メッセージ（メッセージペイロード）を受信する（Ｓ９０５）。
つまり、通信装置１０５～１０８は、メッセージの複合化に必要なセキュリティ情報を当該メッセージの送信元と共有し、複数ＩＤフォーマットで受信した暗号化されたメッセージを当該セキュリティ情報によって復号化する。
以下、送信先選択処理について説明する。
通信装置１０５～１０８は送信方式選択部２０２で同報送信の送信方式を選択する。上述したように、送信方式の選択の基準としては、メッセージの秘匿性、メッセージの即時性および送信先の数などが用いられ得る。

図１１は、メッセージの秘匿性を基準とした送信先選択処理を示すフローチャートである。
図１１のフローチャートが示す送信先選択処理では、セキュリティ通信が必要な同報メッセージであるか否かが判定される（Ｓ１００１）。
同報メッセージが、セキュリティ通信の不要な秘匿性の低い同報メッセージである場合（Ｓ１００１のＮｏ）は、グループキャスト通信方式により同報メッセージを送信すると判定される（Ｓ１００２）。
同報メッセージが、セキュリティ通信の必要な秘匿性の高い同報メッセージである場合（Ｓ１００１のＹｅｓ）は、複数ＩＤ通信方式により同報メッセージを送信すると判定される（Ｓ１００３）。

つまり、図１１のフローチャートが示す送信先選択処理では、メッセージが秘匿性の必要なメッセージである場合に、送信の方式として複数ＩＤフォーマットでの送信が選択される。そして、当該メッセージが即時性の不要なメッセージである場合に、送信の方式としてグループキャスト通信での送信が選択される。
秘匿性が判定の基準となることで、同報メッセージの秘匿性に適合した同報送信が可能となる。

図１２は、メッセージの即時性を基準とした送信先選択処理を示すフローチャートである。
図１２のフローチャートが示す送信先選択処理では、即時性が必要な同報メッセージであるか否かが判定される（Ｓ１１０１）。
同報メッセージが、即時性の不要な同報メッセージである場合（Ｓ１１０１のＮｏ）は、グループキャスト通信方式により同報メッセージを送信すると判定される（Ｓ１１０２）。

同報メッセージが、即時性の必要な同報メッセージである場合（Ｓ１１０１のＹｅｓ）は、複数ＩＤ通信方式により同報メッセージを送信すると判定される（Ｓ１１０３）。
つまり、図１２のフローチャートが示す送信先選択処理では、メッセージが即時性の必要なメッセージである場合に、送信の方式として複数ＩＤフォーマットでの送信が選択される。そして、当該メッセージが即時性の不要なメッセージである場合に、送信の方式としてグループキャスト通信での送信が選択される。
即時性が判定の基準となることで、同報メッセージの即時性に適合した同報送信が可能となる。

図１３は、送信先の数を基準とした送信先選択処理を示すフローチャートである。
図１３のフローチャートが示す送信先選択処理では、送信先の数が閾値未満であるか否かが判定される（Ｓ１２０１）。
送信先の数が閾値以上である場合（Ｓ１２０１のＮｏ）は、グループキャスト通信方式により同報メッセージを送信すると判定される（Ｓ１２０２）。
送信先の数が閾値未満である場合（Ｓ１２０１のＹｅｓ）は、複数ＩＤ通信方式により同報メッセージを送信すると判定される（Ｓ１２０３）。

つまり、図１３のフローチャートが示す送信先選択処理では、メッセージの宛先の数が既定数未満である場合に、送信の方式として複数ＩＤフォーマットでの送信が選択される。そして、当該メッセージの宛先の数が既定数を超える場合に、送信の方式としてグループキャスト通信での送信が選択される。
送信先の数が判定の基準となることで、送信先の数に適合した同報送信が可能となる。

＜その他の実施形態＞
本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体(記憶媒体)などとしての実施形態をとることが可能である。具体的には、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、Ｗｅｂアプリケーションなど)から構成されるシステムに適用されてもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用されてもよい。

また本発明は、上述した実施形態の１以上の機能を実現するプログラム（コンピュータプログラム）を、ネットワークまたは記録媒体（記憶媒体）を介して、システムまたは装置に供給することによっても実現可能である。そのシステムまたは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム（プログラムコード）自体が実施形態の機能を実現することになる。また、当該プログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、実施形態の機能が実現されるだけでなく、プログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記した実施形態の機能が実現されてもよい。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現されてもよい。
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムが格納されることになる。

１０…隊列走行通信システム、 １０１～１０４…車両、１０５～１０８…通信装置、
２０１…Ｌ２ＩＤ管理部、 ２０２…送信方式選択部、 ２０３…メッセージ処理部、
２０４…記憶部、 ２０５…制御部、 ２０６…カメラ部、 ２０７…通信部、
２０８…映像分析部

Claims (17)

1. 無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する確立手段と、
   複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだフォーマットで当該複数の宛先に、前記通信リンクを介してメッセージを送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する確立手段と、
   複数のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだフォーマットで送信され、当該複数のＬａｙｅｒ－２ ＩＤのいずれかが自装置を示しているメッセージを、前記通信リンクを介して受信する受信手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
3. 前記Ｌａｙｅｒ－２ ＩＤはＳｉｄｅｌｉｎｋ通信で用いられるＬａｙｅｒ－２ ＩＤであることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記Ｓｉｄｅｌｉｎｋ通信は、３ＧＰＰにて策定されるＳｉｄｅｌｉｎｋ通信（ＰＣ５）であり、
   前記Ｌａｙｅｒ－２ ＩＤは、前記３ＧＰＰにて策定されるＳｉｄｅｌｉｎｋ通信における通信の宛先を示す識別子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記フォーマットは、複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだことを示す情報を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
6. 前記フォーマットは、前記複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤが含まれることおよび当該Ｌａｙｅｒ－２ ＩＤの個数を、宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤのためにメッセージの先頭に設定されたバイト領域内で示し、当該バイト領域の後続に、前記複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを拡張領域として含むことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
7. 前記フォーマットで送信するメッセージを暗号化する暗号化手段と、
   メッセージの暗号化に必要なセキュリティ情報を、当該メッセージに含まれるＬａｙｅｒ－２ ＩＤが示す前記複数の宛先それぞれと共有する共有手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
8. 前記フォーマットで受信した暗号化されたメッセージを復号化する複合化手段と、
   メッセージの複合化に必要なセキュリティ情報を当該メッセージの送信元と共有する共有手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
9. 前記フォーマットを表したフォーマット情報を含んだメッセージをブロードキャスト通信で他装置に通知する通知手段を更に備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 前記送信手段は、前記フォーマットでの送信とグループキャスト通信での送信とから選択された方式で前記メッセージを送信する手段であり、
    前記送信手段による送信の方式を選択する選択手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
11. 前記選択手段は、前記メッセージが即時性の必要なメッセージである場合に、前記送信手段による送信の方式として前記フォーマットでの送信を選択し、当該メッセージが即時性の不要なメッセージである場合に、前記送信手段による送信の方式としてグループキャスト通信での送信を選択することを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
12. 前記選択手段は、前記メッセージが秘匿性の必要なメッセージである場合に、前記送信手段による送信の方式として前記フォーマットでの送信を選択し、当該メッセージが即時性の不要なメッセージである場合に、前記送信手段による送信の方式としてグループキャスト通信での送信を選択することを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
13. 前記選択手段は、前記メッセージの宛先の数が既定数未満である場合に、前記送信手段による送信の方式として前記フォーマットでの送信を選択し、当該メッセージの宛先の数が既定数を超える場合に、前記送信手段による送信の方式としてグループキャスト通信での送信を選択することを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
14. 請求項１に記載の通信装置と請求項２に記載の通信装置とを備えることを特徴とする通信システム。
15. 無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する確立ステップと、
    複数の宛先のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだフォーマットで当該複数の宛先に、前記通信リンクを介してメッセージを送信する送信ステップと、
    を有することを特徴とする通信装置の制御方法。
16. 無線通信においてＬａｙｅｒ２で通信リンクを確立する確立ステップと、
    複数のＬａｙｅｒ－２ ＩＤを含んだフォーマットで送信され、当該複数のＬａｙｅｒ２－ＩＤのいずれかが自装置を示しているメッセージを、前記通信リンクを介して受信する受信ステップと、
    を有することを特徴とする通信装置の制御方法。
17. コンピュータを、請求項１から１３のいずれか１項に記載の通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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