JP5206189B2 - 車載用通信装置および車車間の通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、車載用通信装置および車車間の通信方法に関する。

従来より、無線通信により車車間で情報の送受信を行うための車載用通信装置が知られている。この類の装置では、情報の送信元の車両は、通信データを周囲の他車両へブロードキャストする。これにともない、周囲の他車両が通信データのコピーおよび中継（当該通信データの送信）をそれぞれ行い、これが繰り返されることにより、送信先となる車両へ通信データを到達させる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２５２７５５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された手法によれば、送信先へと至る経路上に存在しない他車両に対しても通信データを送信するため、ネットワークにおけるトラフィックが増大してしまうという不都合がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ネットワークにおけるトラフィックの増大を抑制することである。

かかる課題を解決するために、本発明の車載用通信装置は、記憶手段が、ネットワークにおける自車両を中心とした通信経路の情報を経路情報として記憶している。また、取得手段は、通信対象車両が存在する場合、この通信対象車両が保持する経路情報を参照経路情報として取得する。そして、更新手段は、自車両から通信対象車両への通信経路を記憶手段の経路情報に追加するとともに、参照経路情報に基づいて、通信対象車両から通信対象車両と通信可能な他車両への通信経路を記憶手段の経路情報に併せて追加する。これにより、通信手段は、記憶手段の経路情報に基づいて、送信先となる他車両に対して情報の送信を行う。

本発明によれば、ネットワークにおける通信経路の情報を保持することができる。これにより、送信先となる車両への通信経路を確定することができる。そのため、ブロードキャストといったように不特定の通信経路に通信データを送信することがなく、限定された通信経路を用いることで、通信トラフィックの抑制を図ることができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる車載用通信装置が適用されたネットワークを模式的に示す説明図である。このネットワークは、それぞれが通信機能を有する複数の車両１を主体に構成されており、車車間で通信を行うことにより、相互に情報通信を行うことができる。このようなネットワークを介して、送信元であるノードＡの車両１から送信される情報（通信データ）は、ノードＢ１，Ｂ２のいずれかのノードに該当する車両１（例えば、ノードＢ１の車両１）、ノードＣ１〜Ｃ４のいずれかのノードに該当する車両１（例えば、ノードＣ２の車両１）、ノードＤ１〜Ｄ８のいずれかのノードに該当する車両１（例えば、ノードＤ４の車両１）によってそれぞれ中継（転送）されて、送信先となるノードＥの車両１へと伝達される。

図２は、車載用通信装置１０のシステム構成を示すブロック図である。車載用通信装置１０は、ネットワークを構成する個々の車両１に搭載されており、無線通信を用いて、自車両１と他車両１との間で通信データの送信または受信、或いは、転送を行う車車間通信装置である。また、この車載用通信装置１０は、車車間通信のみならず、固定中継機、すなわち、アクセスポイントを介して、他のネットワークに接続する通信装置（センターシステム）との間でもデータ通信を行うことができる。

車載用通信装置１０は、ルーティングテーブル１１と、ＲＴ取得部１２と、ＲＴ更新部１３と、期待値算出部１４と、経路抽出部１５と、経路選択部１６と、通信部１７と、データ処理部１８と、記憶部１９とを主体に構成されている。これらの構成要素のうち、ルーティングテーブル１１、ＲＴ取得部１２、ＲＴ更新部１３および期待値算出部１４は、主として、ルーティングテーブル１１を最適に維持するための機能を担っている。これに対して、経路抽出部１５、経路選択部１６、通信部１７、データ処理部１８および記憶部１９は、主として、ルーティングテーブル１１に基づいて通信データの送受信を行う機能を担っている。以下、本明細書では、特に断らない限り、ノードＡの車両１に搭載された車載用通信装置１０について説明するが、他のノードの車両１に搭載される車載用通信装置１０についても基本的な構成は同じである。

ルーティングテーブル（記憶手段）１１は、ネットワークにおける自車両１を基準（中心）とした通信経路の情報（以下「経路情報」という）を保持するテーブルである。図３は、経路情報を説明する説明図である。同図には、図１に示すノードＡの車両１（車載用通信装置１０）が有するルーティングテーブル１１の経路情報が例示されている。

ルーティングテーブル１１の経路情報には、自車両（ノードＡの車両）がノードＢ２の車両１との間で通信可能な状態となった場合、このノードＢ２の車両１を通信対象車両として、同図（ａ）において「Ａ」から「Ｂ２」の経路で示されるように、自車両１からノードＢ２の車両１への通信経路が保持される。

また、本実施形態の特徴の一つとして、ノードＡの車両１（車載用通信装置１０）のルーティングテーブル１１には、ノードＡの通信対象車両（すなわち、ノードＢ２の車両１）と通信可能な他車両（通信対象車両）１への通信経路を併せて保持している。例えば、ノードＢ２の車両１が通信対象車両としてノードＣ３，Ｃ４の車両１を有している場合、ルーティングテーブル１１の経路情報には、ノードＡの車両１からノードＢの車両１への通信経路とともに、ノードＢ２の車両１からノードＣ３，Ｃ４の車両への通信経路も併せて保持されている。このようなルーティングテーブル１１の作成・更新処理については、後述するＲＴ更新部１３によって実行されるが、その詳細については後述する。なお、経路情報には、通信可能な車両のみならず、アクセスポイントを追加することもできる。

また、ルーティングテーブル１１において、経路情報は、通信対象車両（例えば、ノードＢ２の車両１）への通信経路に関する属性を示す情報である属性値を、その情報として含んでいる。この属性値は、通信頻度、通信可能時間、通信スループット、通信回数、初回通信時刻、最終通信時刻、通信リストを含む。これらの属性値は、後述するように、期待値算出部１４により期待値を算出する際に参照される。上述したように、経路情報に、通信対象車両への通信経路を追加する際には、その属性値も併せて追加されている。

通信頻度は、自己と通信相手との間の通信の頻度を示す情報である。通信可能時間は、自己と通信相手との間で通信が可能だった時間（期間）を示す情報であり、通信スループットは、通信相手との通信における単位時間当たりの情報の処理量を示す情報である。通信回数は、通信相手と通信を行った回数を示す情報である。初回通信時刻は、通信相手との間で最初に通信を行った時刻を示す情報であり、最終通信時刻は、通信相手との間で最後に通信を行った時刻を示す情報である。通信リストは、通信相手が通信したことがある車両１を示す情報である。

ＲＴ取得部１２は、通信可能な他車両１、すなわち、通信対象車両が存在する場合に、通信対象車両の車載用通信装置１０に対して、ルーティングテーブル１１が保持する経路情報の送信要求を行い、これにより、通信対象車両から送信された経路情報を参照経路情報として取得する。ＲＴ取得部１２が取得した参照経路情報は、ＲＴ更新部１３に出力される。

ＲＴ更新部１３は、ルーティングテーブル１１より経路情報を読み込むと、参照経路情報とに基づいて、自己の経路情報を更新する。期待値算出部１４は、ルーティングテーブル１１の経路情報に含まれる属性値に基づいて、通信対象車両との通信の期待可能性を評価する期待値を算出する。期待値算出部１４によって算出される期待値は、算出対象となる通信対象車両に関連付けられて、ルーティングテーブル１１の経路情報の一部として機能する。

経路抽出部１５は、ルーティングテーブル１１より経路情報を読み込むと、この経路情報に基づいて、情報の送信元となる自車両から、情報の送信先となる他車両１へと至る一連の通信経路を一つ以上抽出する。経路選択部１６は、経路抽出部１５によって抽出された一連の通信経路の中から、実際に通信データを送信する一連の通信経路（以下「最終通信経路」という）を選択する。

通信部１７は、無線通信に利用可能な送信機および受信機を含み、他の車両１が備える車載用通信装置１０、あるいは、アクセスポイント（図示せず）との間で通信データの送受信を行う。通信部１７は、通信用のアンテナを含み、無線周波数帯の電波（例えば、６０ＧＨｚ帯のミリ波）を送受信することにより他車両との車車間通信を実現する。また、通信部１７は、ネットワークにおいて自己を一意に識別することのできる識別子を保持しており、通信に際しては、この識別子を通信データとともに送信する。これにより、通信の相手方は、ネットワークにおける通信相手を認識することができる。

データ処理部１８は、送信先に送信する情報を通信データとして作成したり、また、他の車両１からの通信データを他の車両１に転送する場合には、これをコピーしたりする。データ処理部１８が作成する情報はテキストデータの他、画像データ、動画データ、音声データなど、さまざまなフォーマットのデータを扱うことができる。記憶部１９は、通信データといった必要な情報を記憶することができる。

以下、本実施形態にかかる車載用通信装置１０の動作について説明する。車載用通信装置１０によって実行される処理は、ルーティングテーブル１１を作成・更新する更新処理と、他の車両１との間でデータ通信を行う通信処理とに大別される。なお、以下の説明では、ノードＡの車両１を送信元、ノードＥの車両１を送信先とするとともに、情報の送信元であるノードＡの車両１の車載用通信装置１０によって実行される処理について説明する。

まず、更新処理について説明する。図４は、更新処理の手順を示すフローチャートであり、図５は、ルーティングテーブル１１の更新処理の説明図である。例えば、ノードＢ１の車両１が通信対象車両として存在している場合（ステップ１０（Ｓ１０）：肯定判定）、ＲＴ取得部１２は、通信部１７を介して、ノードＢ１の車両１に対してルーティングテーブル１１の経路情報の送信要求を行う（ステップ１１（Ｓ１１））。この送信要求に対応し、通信部１７を介してノードＢ１の車両１から経路情報を取得すると、ＲＴ取得部１２は、取得した経路情報を参照経路情報としてＲＴ更新部１３に出力する。

ＲＴ更新部１３は、ルーティングテーブル１１の経路情報を参照し、ノードＢ１の車両１との通信が初回の通信であるか否かを判断する（ステップ１２（Ｓ１２））。既に通信を行ったことがある場合、ルーティングテーブル１１の経路情報には、その車両１への通信経路が保持されている。そのため、自己の経路情報を参照することにより、ＲＴ更新部１３は、過去に通信を行ったことがある車両１であるか否かを判断することができる。

ＲＴ更新部１３は、ノードＢ１の車両１との通信が初回であることを判断した場合には（ステップ１２：肯定判定）、自己の経路情報に、自車両１（ノードＡの車両１）からノードＢ１の車両１への通信経路を追加する（ステップ１３（Ｓ１３））。また、ＲＴ更新部１３は、ＲＴ取得部１２を介して取得した参照経路情報に基づいて、ノードＢ１の車両１が保持する経路情報を、ノードＢ１の車両１に従属する情報として併せて追加する。これにより、ノードＡの経路情報には、ノードＢ１の車両１への経路経路が保持されるとともに、このノードＢ１の車両１を介して、ノードＢ１の車両１に対する通信対象車両に関する通信経路が併せて保持されることとなる（ステップ１４（Ｓ１４））。

例えば、図５に示すように、ノードＡの経路情報は、ノードＢ１の車両１を追加することにより、このノードＢ１の車両１が保有する経路情報、すなわち、ノードＢ１に繋がるノードＣ１，Ｃ２、および、それらのノードＣ１，Ｃ２に繋がるノードＤ１〜Ｄ４の経路情報も追加されることとなる。

また、ＲＴ更新部１３は、ノードＢ１の車両１への通信経路の追加とともに、この通信対象車両に関する属性値を設定する（ステップ１５（Ｓ１５））。具体的には、ＲＴ更新部１３は、属性値、すなわち、通信頻度、通信可能時間、通信スループット、通信回数、初回通信時刻、最終通信時刻、通信リストのうち、必要な情報を追加する。

これに対して、ＲＴ更新部１３は、ノードＢ１の車両１との通信が初回ではないことを判断した場合には（ステップ１２：否定判定）、参照経路情報に基づいて、自己の経路情報を更新する。具体的には、ＲＴ更新部１３は、ノードＢ１の車両１が保持する他車両１への通信経路によって、自己の経路情報においてノードＢ１の車両１に従属する通信経路を更新する。また、ＲＴ更新部１３は、通信対象車両であるノードＢ１の車両に関する属性値、すなわち、通信頻度、通信可能時間、通信スループット、通信回数、初回通信時刻、最終通信時刻、通信リストのうち、必要な情報を更新する。

ＲＴ更新部１３によってルーティングテーブル１１の更新が終了すると、期待値算出部１４は、期待値を算出する（ステップ１７（Ｓ１７））。期待値算出部１４によって算出される期待値は、通信対象車両（図５に示す例では、ノードＢ１，Ｂ２の車両１）のそれぞれを演算対象として実行される。具体的には、期待値算出部１４、例えば、以下に示すように、通信対象車両に関する属性値に基づいて、期待値を算出する。

（数式１）
基本性能 ＝ 通信頻度 × 通信可能時間 × 通信スループット
（数式２）
平均通信回数 ＝ 通信回数 ×｛（最終通信時刻）−（初回通信時刻）｝
（数式３）
α＝平均通信回数×｛１／Ｘ｛（現在時刻）−（最終通信時刻）｝
（数式４）
期待値 ＝ 基本性能 × α
ここで、数式３における「Ｘ」は、定数であり、実験やシミュレーションを通じてその最適値を設定することができる。

この期待値は、通信対象車両との通信の期待可能性を評価するパラメータであり、通信対象車両との間で通信を行う機会が多い程その値が大きくなり、また、その車両１との間で通信を行う機会が少ない程その値が小さくなる傾向となる。算出された期待値は、算出対象となる通信対象車両に関連付けられて、ルーティングテーブル１１の経路情報に記憶される。

また、ノードＡの車両１は、ノードＢ１の車両１と再び通信可能な状態になると、再度、上述したルーティングテーブル１１の取得・更新処理を行う。同様に、ノードＢ１の車両１側でも、ノードＡの車両１と通信可能であること条件に、上述したルーティングテーブル１１の取得・更新処理が行われる。

つぎに、通信処理について説明する。車両１から車両１へのデータ通信としては、ある車両１で作成したデータを、他の車両１へ送信するといったケースが挙げられる。例えば、渋滞の様子を撮像した画像データを保持しているノードＡの車両１が、渋滞画像を要求しているノードＥの車両１から画像要求を受け取った場合、渋滞画像を保持しているノードＡの車両１が送信元となり、渋滞画像を要求したノードＥの車両１を送信先として画像データを送信する。

図６は、通信処理の手順を示すフローチャートであり、図７は、通信処理の説明図である。同図に示すように、ノードＡの車両１が、ノードＥの車両１を送信先として、自己の保有する画像データを送信する手法を説明する。まず、経路抽出部１５は、ルーティングテーブル１１の経路情報に基づいて、自車両であるノードＡの車両１から、送信先であるノードＥの車両１へと至る一連の通信経路を抽出する（ステップ２０（Ｓ２０））。例えば、図７（ａ）に示すように、ルーティングテーブル１１の経路情報として、ノードＡからノードＥまでの車両１によって経路情報が構成されている場合、経路抽出部１５は、（１）から（３）で示す３つの一連の通信経路を抽出することができる。具体的には、（１）の経路は、ノードＡを始点とし、ノードＢ１、ノードＣ２、ノードＤ４を順次経由して、ノードＥを終点とする一連の通信経路である。（２）の経路は、ノードＡを始点とし、ノードＢ２、ノードＣ４、ノードＤ７を順次経由して、ノードＥを終点とする一連の通信経路である。（３）の経路は、ノードＡを始点とし、ノードＢ２、ノードＣ４を順次経由して、ノードＥを終点とする一連の通信経路である。抽出されたこれらの一連の通信経路は、経路選択部１６に対して出力される。

経路選択部１６は、通信経路に関する期待値に基づいて、個々の一連の通信経路を期待値の大きい順に並べる（図７（ｂ）参照（ステップ２１（Ｓ２１）））。ここで、通信経路に関する期待値は、例えば、経路を構成する個々のノード間の期待値の平均値、或いは、総和として算出することができる。

抽出された個々の一連の通信経路の並び替えが行われると、経路選択部１６は、期待値の大きい方から一連の通信経路を順次選択するとともに（ステップ２２（Ｓ２２））、それぞれの期待値を順次加算して期待値の総和を算出する（ステップ２３（Ｓ２３））。経路選択部１６は、期待値の総和が、予め設定されたしきい値以上となるまで、一連の通信経路の選択を行う（ステップ２４（Ｓ２４）：否定判定）。例えば、しきい値が「５０」に設定されていた場合、図７に示す例では、（１）の経路を選択し、つぎに、（２）の経路を選択した段階で、期待値の総和が５０に到達するため、経路の選択が終了する（ステップ２４（Ｓ２４）：肯定判定）。このような手順により、経路選択部１６により、（１）および（２）の経路が最終通信経路として選択されることとなる（ステップ２５（Ｓ２５））。

データ処理部１８は、記憶部１９より必要な画像データを読み込むと、これを通信部１７に出力する。データ処理部１８が記憶部１９より読み込む画像データは、例えば、操作デバイスを介したユーザの指示により、予め指定されていることが好ましい。

通信部１７は、経路選択部１６によって選択された経路、すなわち、最終通信経路を読み込むと、この最終通信経路に基づいて、通信データ、すなわち、データ処理部１８からの画像データをノードＢ１，Ｂ２の車両１へと送信する（Ｓ２６（Ｓ２６））。また、通信部１７は、画像データを送信する場合には、この画像データに付帯する情報として、選択された最終通信経路も併せて送信する。送信された最終通信経路は、通信データを中継する車両１において、画像データをつぎに転送する車両１を特定するために用いられる。

このように本実施形態において、車載用通信装置１０は、ルーティングテーブル１１と、ＲＴ取得部１２と、ＲＴ更新部１３と、通信部１７とを有している。ルーティングテーブル１１は、ネットワークにおける自車両１を中心とした通信経路の情報を経路情報として記憶しており、ＲＴ取得部１２は、通信対象車両が存在する場合、この通信対象車両が保持する経路情報を参照経路情報として取得する。ＲＴ更新部１３は、自車両１から通信対象車両への通信経路をルーティングテーブル１１の経路情報に追加するとともに、参照経路情報に基づいて、通信対象車両からこの通信対象車両と通信可能な他車両１への通信経路をルーティングテーブル１１の経路情報に併せて追加する。そして、通信部１７は、ルーティングテーブル１１の経路情報に基づいて、送信先となる他車両に１対して情報の送信を行う。

かかる構成によれば、ルーティングテーブル１１に、自車両の通信対象車両との通信経路、また、この通信対象車両が通信可能の他車両といったように、ネットワークにおける通信経路の情報を保持することができる。これにより、送信先となる車両１への通信経路を確定することができる。そのため、ブロードキャストといったように不特定の通信経路に通信データを送信することがなく、限定された通信経路を用いることで、通信トラフィックの抑制を図ることができる。

また、本実施形態によれば、ルーティングテーブル１１の経路情報に基づいて、自車両１から送信先の他車両１に至る一連の通信経路を抽出する経路抽出部１５をさらに有している。この場合、通信部１７は、経路抽出部１５によって抽出された一連の通信経路に基づいて、送信先の他車両１に対して情報の送信を行う。

かかる構成によれば、ネットワークにおいて、送信元から送信先へと至る一連の通信経路を特定することができるので、通信トラフィックの抑制を図ることができる。

また、本実施形態によれば、通信対象車両との通信の期待可能性を評価する期待値を算出する期待値算出部１４をさらに有する。この場合、ルーティングテーブル１１は、経路情報として、通信対象車両への通信経路とともに、期待値算出部１４によって算出される期待値を関連付けて記憶している。

かかる構成によれば、通信経路における通信の期待可能性を評価することができるので、通信の期待が多き経路を選択するといったことが可能となる。これにより、通信効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、経路抽出部１５によって抽出された一連の通信経路が複数存在する場合、期待値の総和が予め設定された判定値以上となるまで、一連の通信経路を順次選択していく経路選択部１６をさらに有している。通信部１７は、経路選択部１６によって選択された一連の通信経路のそれぞれに基づいて、他車両への情報の送信を行う。かかる構成によれば、通信の期待が高い一連の通信経路を選択して通信を行うことができるので、通信の確実性の向上を図ることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、車両１が保有する情報を、情報を一元的に管理するセンターシステムに送信（アップロード）する手法について説明する。例えば、送信元の車両１はセンターシステムと直接通信する頻度が少ないといった場合がある。そのため、送信元の車両１は、自己の保有する情報をセンターシステムに直接通信するのではなく、センターシステムと通信する頻度が高い車両１を介して情報を送信する。なお、ルーティングテーブル１１の更新処理については、第１の実施形態と同様であり、その説明は省略する。

以下、自己の保有する情報を、センターシステム、具体的には、センターシステムとの間で通信可能なアクセスポイントを送信先としてデータ通信を行う手法について説明する。まず、経路抽出部１５は、ルーティングテーブル１１に基づいて、アクセスポイント（センターシステム）との間に通信経路を有する車両１を最終中継車両として特定する。例えば、上述した図７において、ノードＥの車両１をセンターシステムと見なした場合、経路抽出部１５は、ノードＤ４，Ｄ７，Ｃ４の車両１を最終中継車両として特定する。

経路抽出部１５は、ルーティングテーブル１１の経路情報に基づいて、最終中継車両（ノードＤ４，Ｄ７，Ｃ４の各車両１）毎に、自己の車両１から最終中継車両１へと至る一連の通信経路をそれぞれ抽出する。経路抽出部１５は、抽出された各一連の通信経路を介してセンターシステムへと至る一連の通信経路を、最終的な一連の通信経路としてそれぞれ確定する。

経路選択部１６は、通信経路に関する期待値に基づいて、この経路を期待値の大きい順に並べる。抽出された経路の並び替えが行われると、経路選択部１６は、期待値の大きい方から一連の通信経路を順次選択するとともに、それぞれの期待値を順次加算して期待値の総和を算出する。経路選択部１６は、期待値の総和が、予め設定されたしきい値以上となったことを条件として、一連の通信経路の選択を終了する。

データ処理部１８は、記憶部１９より必要なデータを読み込むと、これを通信部１７に出力する。データ処理部１８が記憶部１９より読み込むデータは、例えば、操作デバイスを介したユーザの指示により、予め指定されていることが好ましい。

通信部１７は、経路選択部１６によって選択された経路を読み込むと、通信データ、すなわち、データ処理部１８からの画像データを最終中継車両１へと送信する。また、通信部１７は、通信データを送信する場合には、このデータに付帯する情報として、該当する経路の情報も併せて送信する。この経路の情報は、センターシステムへと通信データを中継する車両１において、通信データをつぎに転送する車両１を特定するために用いられる。

通信部１７は、経路選択部１６によって選択された経路、すなわち、最終通信経路を読み込むと、この最終通信経路に基づいて、通信データ、すなわち、データ処理部１８からの通信データを、最終通信経路において自己の後段に位置する車両１へと送信する。また、通信部１７は、画像データを送信する場合には、この通信データに付帯する情報として、選択された最終通信経路も併せて送信する。送信された最終通信経路は、通信データを中継する車両１において、通信データをつぎに転送する車両１を特定するために用いられる。

このように本実施形態によれば、センターシステム、すなわち、送信先を車両１以外とするようなケースであっても対応可能である。かかる構成であっても、ブロードキャストといったように不特定の通信経路に通信データを送信することがなく、限定された通信経路を用いることで、通信トラフィックの抑制を図ることができる。

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態にかかる車載用通信装置が適用されたネットワークを模式的に示す説明図である。上述した第１または第２の実施形態では、車両１を一つの処理単位として、ルーティングテーブル１１の経路情報が構成されているが、複数の車両１を含むグループを一つの処理単位として、ルーティングテーブル１１の経路情報を構成してもよい。以下、本実施形態の特徴の一つであるグループについて説明する。

グループの生成は、以下の通りに行う。通信部１７を介して他の車両１（例えば、ノードＢ１の車両１）と通信可能な状態となった場合、ＲＴ更新部１３は、他の車両１との通信回数が一定回数以上になったことを条件として、グループの生成判断を行う。ここで、自己の車両１および他の車両１がグループへ属していない場合には、ＲＴ更新部１３は、グループを新たに生成し、両者を生成したグループに属させる。これに対して、一方の車両１があるグループに属しており、他方の車両１がグループに属していない場合、ＲＴ更新部１３は、一方の車両１が既に属しているグループに、他方の車両１を追加する。なお、ＲＴ更新部１３は、１つの車両は、複数のグループに属させることも可能である。

このようにして生成されたグループは、ＲＴ更新部１３により、必要に応じて統合または消滅させられる。例えば、別々のグループに一定数以上の同一車両が存在する場合には、グループの統合を行う。この場合、統合前のグループは消滅し、新たなグループが生成される。また、グループ内での最終通信時刻から、一定時間が経過した後、通信が無い場合には、そのグループを消滅させる。

また、個々のグループを包括するグループ（以下「代表グループ」という）を作成することも可能である。例えば、別々のグループの特定の車両同士の通信回数が一定以上になり、かつ、グループ間に同一車両が一定数以下だった場合、これらのグループを内包する代表グループを生成する。

個々のグループには、その属性として、グループに内に含まれる車両１、グループの生成時刻、グループの存在する領域、グループ内での最終通信時刻、各車両１の属性などの情報が保持される。

このようなグループ情報を前提として、通信処理について説明する。第１の実施形態と同様、ノードＡの車両１を送信元、ノードＥの車両１を送信先として、通信データを送信する手法について説明する。まず、経路抽出部１５は、ルーティングテーブル１１の経路情報に基づいて、送信先であるノードＥの車両１が含まれるグループを特定する。例えば、図８に示す例では、ノードＥの車両１は、「ＧＣ」のグループと、「ＧＥ」のグループとに属している。

経路抽出部１５は、ルーティングテーブル１１の経路情報に基づいて、グループをベースとして、自車両１が属するグループＧＡから、特定されたグループＧＣ，ＧＥまでの通信経路を抽出する。

まず、送信元であるノードＡの車両１は、自己の属するグループにおいて、通信を行ったことがある車両１、具体的には、ノードＢ１，Ｂ２の車両１に対して、グループＧＣまたはグループＧＥを宛先として、通信データを送信する。

これにより、ノードＢ１の車両１は、自己の送信先において、宛先に該当するグループに属する車両１、すなわち、グループＧＣまたはグループＧＥに属する車両１が存在する場合には、その車両１、すなわち、ノードＣ２の車両１に対して通信データを送信する。同様に、ノードＢ２の車両１も、自己の送信先において、宛先に該当するグループに属する車両１、すなわち、グループＧＣまたはグループＧＥに属する車両１が存在する場合には、その車両１、すなわち、ノードＣ４の車両１に対して通信データを送信する。

また、送信を受けたノードＣ２の車両１は、自己の属するグループが宛先のグループに該当する場合には、通信を行ったことがある車両１、具体的には、ノードＤ３，Ｄ４の車両１に対して、グループＧＣを宛先として、通信データを送信する。これにより、送信を受けたノードＤ４の車両１は、自己の属するグループが宛先のグループに該当する場合には、通信を行ったことがある車両１、具体的には、ノードＥの車両１に対して、グループＧＣを宛先として、通信データを送信する。

このように本実施形態において、ＲＴ更新部１３は、経路情報において通信頻度が高い車両同士をグループ化するグルーピング処理を行っている。この場合、経路抽出部１５は、グループを単位として、自車両１から送信先の他車両１に至る一連の通信経路を抽出する。

かかる構成によれば、個別の車両１を単位とせずに、複数の車両１を含むグループを単位として処理を行うことができるので、システムの簡略化を図ることができる。

（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態にかかる車両用通信装置１０のシステム構成を示すブロック図である。第４の実施形態にかかる車両用通信装置１０において第１の実施形態と共通する構成については符号を引用することにより説明を省略することとし、以下相違点を中心に説明を行う。

第４の実施形態において、車両用通信装置１０は、ルーティングテーブル１１、ＲＴ取得部１２、ＲＴ更新部１３、期待値算出部１４、経路抽出部（抽出手段）１５、通信部（通信手段）１７、データ処理部１８、記憶部１９に加え、経路要素生成部（生成手段）２０および経路管理部（管理手段）２１を有している。上述した実施形態に示す経路選択部１６は、新たに追加された経路要素生成部２０によって置換されている。

経路要素生成部２０は、経路抽出部１５によって抽出された一連の通信経路に基づいて、経路要素情報を生成する。経路要素情報は、送信元情報と、送信先情報と、経由情報とで構成されている。送信元情報は、送信元の車両１を示す情報であり、送信先情報は、送信先の車両１を示す情報である。経由情報は、送信元および送信先の車両１を除いた中間の通信経路（以下「中間通信経路」という）を構成するノード（車両１）を示す情報であり、その詳細については後述する。

通信部１７は、経路要素情報に基づいて、データ処理部１８からの通信データを他車両１に送信する。

経路管理部２１は、自車両１が通信データを中継する車両（中継車両）１である場合、すなわち、中間通信経路に該当している場合、通信データに付帯する経路要素情報を管理する。

図１０は、第４の実施形態にかかる通信処理の手順をフローチャートである。本実施形態では、送信元の車両１から通信データが送信されて、通信データを転送する中継車両１を介して、送信先の車両１に受信される一連の流れを説明する。

まず、ステップ３０（Ｓ３０）において、送信元の車両（自車両）１から送信先の車両１へと至る一連の通信経路が生成される。一連の通信経路の生成は、第１の実施形態と同様に、経路抽出部１５によって実行される。

ステップ３１（Ｓ３１）において、経路要素生成部２０は、経路要素情報を生成する。上述したように、一連の通信経路は、通信データを転送する一以上の車両１を介して、送信元である車両１から送信先の車両１までの車両が直列的に接続されて構成されている。経路要素生成部２０は、抽出された一連の通信経路に基づいて、送信先の車両１を示す送信先情報、送信元の車両１を示す送信元情報および経由情報を設定することにより、経路要素情報を生成する。ここで、経由情報は、中間通信経路を処理対象として、一連のリンクによる中継車両間の直列的な接続を解消することにより、複数の中継車両を同列状態で示す情報である。

図１１（ａ）に示すように、一連の通信経路は、例えば、送信元であるノードＡの車両１、ノードＢ１の車両１、ノードＣ２の車両１、ノードＤ４の車両１、送信先であるノードＥの車両１が直列的に接続されることにより構成されている。この場合、送信先情報は、ノードＥの車両１となり、送信元情報は、ノードＡの車両１となる。また、中間通信経路は、ノードＢ１の車両１からノードＣ２の車両１を経由してノードＤ４の車両１へと接続する経路となる。経路要素生成部２０は、この中間通信経路のリンクを解消することにより、ノードＢ１の車両１、ノードＣ２の車両１およびノードＤ４の車両１を同列状態で示す経由情報を生成する。

ステップ３２（Ｓ３２）において、経路要素生成部２０は、経路要素情報同士を調整する。経路抽出部１５によって一連の通信経路が複数抽出された場合、一連の通信経路のそれぞれを処理対象として、あるいは、第１の実施形態と同様に、期待値に基づいて選択した一連の通信経路のそれぞれを処理対象として、経路要素情報が各々生成される（ステップ３１）。図１２（ａ）に示すように、例えば、一連の通信経路が２つ存在するとする。第１の通信経路は、送信元であるノードＡの車両１、ノードＢ１の車両１、ノードＣ２の車両１、ノードＤ４の車両１、送信先であるノードＥの車両１が直列的に接続されている。第２の通信経路は、送信元であるノードＡの車両１、ノードＢ２の車両１、ノードＣ４の車両１、ノードＤ７の車両１、送信先であるノードＥの車両１が直列的に接続されている。この場合、経路要素生成部２０は、第１の通信経路に対応する経路要素情報と、第２の通信経路に対応する経路要素情報とを生成する。前者の経路要素情報において、送信先情報はノードＥの車両１となり、送信元情報はノードＡの車両１となり、経由情報は、ノードＢ１の車両１、ノードＣ２の車両１およびノードＤ４の車両１となる。一方、後者の経路要素情報において、送信先情報はノードＥの車両１となり、送信元情報はノードＡの車両１となり、経由情報はノードＢ２の車両１、ノードＣ４の車両１およびノードＤ７の車両１となる。

経路要素生成部２０は、個別的に生成された経路要素情報同士を併合することにより、単一の経路要素情報を生成する。具体的には、経由情報であるノードＢ１、ノードＣ２およびノードＤ４の車両１のセットと、ノードＢ２、ノードＣ４およびノードＤ７の車両１とが併合される。これにより、同図（ｂ）に示すように、ノードＥの車両１を送信先情報、ノードＡの車両１を送信元情報、ノードＢ１、ノードＣ２、ノードＤ４、ノードＢ２、ノードＣ４およびノードＤ７の車両１を経由情報として有する単一の経路要素情報が生成される。

ステップ３３（Ｓ３３）において、通信部１７は、経路要素情報（特に、送信先情報および経由情報）に含まれる車両のいずれかと通信可能になった場合、当該車両に対して通信データを送信する。また、通信部１７は、通信データを送信する場合には、この通信データに付帯する情報として、生成された経路要素情報も併せて送信する。送信された経路要素情報は、通信データを転送する中継車両１において、通信データをつぎに転送する車両１または送信先の車両１を特定するために用いられる。

ステップ３４（Ｓ３４）において、中継車両１によって通信データが受信される。通信部１７は、他車両１から通信データを受信した場合には、通信データに付帯する経路要素情報を参照し、この通信データが自車両１を送信先とするのか、それとも他車両１を送信先とするのかを判断する。他車両１が送信先である場合、通信部１７は、経路要素情報を経路管理部２１に出力する。

ステップ３５（Ｓ３５）において、経路管理部２１は、経路要素情報に含まれる自車両１の情報を削除する。これにより、経路要素情報が修正される。図１３に示すように、通信データがノードＢ１の中継車両１によって受信された場合、経路要素情報（具体的には、経由情報）からノードＢ１の車両１が削除される。この結果、経路要素情報の経由情報は、ノードＣ２、ノードＤ４、ノードＢ２、ノードＣ４およびノードＤ７の車両１となる。また、ノードＢ１の中継車両１からの通信データがノードＣ２の中継車両１によって受信された場合、経路要素情報（具体的には、経由情報）からノードＣ１の車両１が削除される。この結果、経路要素情報の経由情報は、ノードＤ４、ノードＢ２、ノードＣ４およびノードＤ７の車両１となる。

ステップ３６（Ｓ３６）において、経路管理部２１は、別経路を経由する同一の通信データをそれぞれ受信した場合、経路要素情報同士を調整する。図１４に示すように、ノードＤ４の車両１は、例えば、ノードＢ１、ノードＣ２の中継車両１を通る第１の通信経路から通信データを受信するとともに、ノードＢ２の中継車両１を通る第２の通信経路から通信データを受信することがある。この場合、ノードＤ４の車両１は、それぞれの通信データに付帯する経路要素情報から、自車両１の情報を削除する。第１の通信経路に対応する経路要素情報の経由情報は、ノードＤ４を削除することにより、ノードＢ２、ノードＣ４およびノードＤ７の車両１となる。一方、第２の通信経路に対応する経路要素情報の経由情報は、ノードＤ４を削除することにより、ノードＢ１、ノードＣ２、ノードＣ４およびノードＤ７の車両１となる。そして、経路管理部２１は、それぞれの経路要素情報をマージする。この場合、経由情報は、両者に共通するノードの車両（本実施形態では、ノードＣ４，ノードＤ７の車両）を残し、それ以外を削除する。これにより、経路要素情報は、ノードＥの車両１を送信先情報、ノードＡの車両１を送信元情報、ノードＣ４およびノードＤ７の車両１を経由情報として有する情報に修正される。修正された経路要素情報は、通信部１７に出力される。

ステップ３７（Ｓ３７）において、通信部１７は、修正された経路要素情報に含まれる車両のいずれかと通信可能になった場合、当該車両に対して通信データを送信（転送）する。

ステップ３８（Ｓ３８）において、送信先の車両１によって通信データが受信される。通信部１７は、他車両１から通信データを受信した場合には、通信データに付帯する経路要素情報を参照し、この通信データが自車両１を送信先とするのか、それとも他車両１を送信先とするのかを判断する。自車両１が送信先である場合、通信部１７は、通信データをデータ処理部１８に出力する。

このように本実施形態において、経路抽出部１５は、記憶部１９の経路情報に基づいて、自車両１から複数の中継車両１を経由して送信先の他車両１に至る一連の通信経路を抽出する。経路要素生成部２０は、経路抽出部１５によって抽出された一連の通信経路を処理対象として、中継車両１の直列的な接続を解消することにより、複数の中継車両１を同列状態で示す経由情報を含む経路要素情報を生成する。通信部１７は、経路要素生成部２０によって生成された経路要素情報に基づいて、中継車両１に通信データ（通信対象となる情報）および経路要素情報の送信を行う。

車車間のネットワークでは、時間とともに通信可能な車両１が変化する。ここで、固定的な一連の通信経路の場合には、中継車両間の通信順序が逆転しているようなケース、あるいは、特定の中継車両１をショートカットできるようなケースであっても、一連の通信経路に沿って通信データを転送させていく必要がある。しかしながら、本実施形態によれば、経路要素情報が、複数の中継車両１を同列状態で示す経由情報を保持しているため、直列的な接続関係に拘泥されることなく、通信可能な車両１を特定して通信データを経由させることができる。そのため、通信の効率化を図ることができる。

また、本実施形態において、経路管理部２１は、自車両１が中継車両１である場合に、通信部１７が他車両１より受信した経路要素情報から自車両１の情報を削除することにより、経路要素情報の修正を行う。そして、通信部１７は、経路管理部２１によって修正された経路要素情報に基づいて、中継車両１に通信データおよび修正された経路要素情報の送信を行う。

かかる構成によれば、自車両１を中継する毎に、経路要素情報を構成する経由情報から、その中継車両１の情報が削除される。そのため、中継車両間のデータ容量を小さくしていくことができる。これにより、ネットワークにおけるトラフィックの抑制を図ることができる。

以上、本発明の実施形態にかかる車載用通信装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能である。

第１の実施形態にかかる車載用通信装置が適用されたネットワークを模式的に示す説明図 車載用通信装置１０のシステム構成を示すブロック図 経路情報を説明する説明図 更新処理の手順を示すフローチャート ルーティングテーブル１１の更新処理の説明図 通信処理の手順を示すフローチャート 通信処理の説明図 第３の実施形態にかかる車載用通信装置が適用されたネットワークを模式的に示す説明図 第４の実施形態にかかる車両用通信装置１０のシステム構成を示すブロック図 第４の実施形態にかかる通信処理の手順をフローチャート 経由情報の作成処理を示す説明図 経由情報の作成処理を示す説明図 経由情報の管理処理を示す説明図 経由情報の管理処理を示す説明図

符号の説明

１ 車両
１０ 車載用通信装置
１１ ルーティングテーブル
１２ ＲＴ取得部
１３ ＲＴ更新部
１４ 期待値算出部
１５ 経路抽出部
１６ 経路選択部
１７ 通信部
１８ データ処理部
１９ 記憶部
２０ 経路要素生成部
２１ 経路管理部

Claims (5)

1. 車載用通信装置において、
   無線通信により他車両との間で情報の送信または受信を行う通信手段と、
   ネットワークにおける自車両を中心とした通信経路の情報を経路情報として記憶する記憶手段と、
   自車両と通信可能な他車両である通信対象車両が存在する場合、当該通信対象車両が保持する前記経路情報を参照経路情報として取得する取得手段と、
   自車両から前記通信対象車両への通信経路を前記記憶手段の経路情報に追加するとともに、前記取得手段が取得した前記参照経路情報に基づいて、前記通信対象車両から当該通信対象車両と通信可能な他車両への通信経路を前記記憶手段の経路情報に併せて追加する更新手段と、
   前記記憶手段の経路情報に基づいて、自車両から送信先の他車両に至る一連の通信経路を抽出する抽出手段と、
   前記通信対象車両との通信の期待可能性を評価して前記通信対象車両との間で通信を行う機会が多い程その値が大きくなる期待値を算出する算出手段と、
   前記抽出手段によって抽出された一連の通信経路が複数存在する場合、順次選択された複数の前記一連の通信経路の期待値の総和が予め設定された判定値以上となるまで、前記一連の通信経路を順次選択していく選択手段とを有し、
   前記記憶手段は、前記経路情報として、前記通信対象車両への通信経路とともに、前記算出手段によって算出される期待値を関連付けて記憶し、
   前記通信手段は、前記選択手段によって選択された前記一連の通信経路のそれぞれに基づいて、送信先の他車両に対して情報の送信を行うことを特徴とする車載用通信装置。
2. 前記更新手段は、前記経路情報において通信頻度が高い車両同士をグループ化するグルーピング処理を行っており、
   前記抽出手段は、グループを単位として、自車両から送信先の他車両に至る一連の通信経路を抽出することを特徴とする請求項１に記載された車載用通信装置。
3. 前記抽出手段は、前記記憶手段の経路情報に基づいて、自車両から、複数の中継車両を経由して、送信先の他車両に至る一連の通信経路を抽出し、
   前記抽出手段によって抽出された一連の通信経路を処理対象として、前記中継車両間の直列的な接続を解消することにより、前記複数の中継車両を同列状態で示す経由情報を含む経路要素情報を生成する生成手段をさらに有し、
   前記通信手段は、前記生成手段によって生成された経路要素情報に基づいて、前記中継車両に通信対象となる情報および前記経路要素情報の送信を行うことを特徴とする請求項１に記載された車載用通信装置。
4. 自車両が中継車両である場合に、前記通信手段が他車両より受信した経路要素情報から自車両の情報を削除することにより、前記経路要素情報の修正を行う管理手段をさらに有し、
   前記通信手段は、前記管理手段によって修正された経路要素情報に基づいて、前記中継車両に通信対象となる情報および前記修正された経路要素情報の送信を行うことを特徴とする請求項３に記載された車載用通信装置。
5. 車車間の通信方法において、
   自車両と通信可能な他車両である通信対象車両が存在する場合、当該通信対象車両が保持する前記経路情報を参照経路情報として取得するステップと、
   自車両から前記通信対象車両への通信経路を経路情報として記憶手段に追加するとともに、前記取得した参照経路情報に基づいて、前記通信対象車両から当該通信対象車両と通信可能な他車両への通信経路を前記記憶手段の経路情報に併せて追加するステップと、
   前記記憶手段の経路情報に基づいて、自車両から送信先の他車両に至る一連の通信経路を抽出するステップと、
   前記通信対象車両との通信の期待可能性を評価して前記通信対象車両との間で通信を行う機会が多い程その値が大きくなる期待値を算出するステップと、
   前記抽出された一連の通信経路が複数存在する場合、順次選択された複数の前記一連の通信経路の期待値の総和が予め設定された判定値以上となるまで、前記一連の通信経路を順次選択していくステップと、
   前記選択された一連の通信経路のそれぞれに基づいて、送信先となる他車両に対して情報の送信を行うステップとを有し、
   前記記憶手段には、前記経路情報として、前記通信対象車両への通信経路とともに、前記期待値を関連付けて記憶させることを特徴とする車車間の通信方法。

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