JP7215717B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の移動体から生成されたデータを収集する無線通信システムに関するものである。

従来、車両等の移動体に搭載される通信装置として、例えば特許文献１のような通信装置が提案されている。

特許文献１の通信装置では、データ通信網に接続する広域通信部と、他の車両に搭載された通信装置と直接通信を行う車車間通信部と、所定の条件により車車間通信部を用いたデータの送信を許可する車車間通信制御装置、すなわち演算処理部と、を備える。

特開２０１６－１３３８８２号公報

ここで、複数の移動体から生成されたデータは、様々な用途で活用できるよう収集する必要がある。しかし、例えば広域通信を用いた場合では、データ転送量の制約があり、車車間通信を用いた場合では、バッファ量の制約があり、このような制約のもとでデータを効率的に収集することが課題として挙げられている。この点、特許文献１の通信装置では、車車間通信における輻輳の発生を抑制できるに過ぎず、データを効率的に収集することが難しい。

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、データを効率的に収集することが可能となる無線通信システムを提供することにある。

本発明者らは、上述した問題点を解決するために、複数の移動体から生成されたデータを収集する無線通信システムを発明した。無線通信システムは、第１通信手段と、第２通信手段と、第３通信手段とを備える。第１通信手段は、長距離無線通信を介し、制御装置が複数の移動体におけるデータ転送の条件を制御する。第２通信手段は、短距離無線通信を介し、移動体と中継部との間、又は複数の移動体の間における通信を、蓄積転送型のＤＴＮ（Delay Tolerant Network）を用いて行う。第３通信手段は、有線通信又は長距離無線通信を介し、制御装置と、中継部との間における通信を行う。第１通信手段は、移動体から制御装置に対し、移動体の通信可能な状態を示す存在通知データを周期的に送信する生存確認手段と、存在通知データを受信した制御装置から移動体に対し、センサの種類、データの識別子、及び送信期限を含む生成指示データを送信する生成指示手段と、を有する。

第１発明に係る無線通信システムは、複数の移動体から生成されたデータを収集する無線通信システムであって、長距離無線通信を介し、制御装置が複数の前記移動体におけるデータ転送の条件を制御する第１通信手段と、短距離無線通信を介し、前記移動体と中継部との間、又は複数の前記移動体の間における通信を、蓄積転送型のＤＴＮ（Delay Tolerant Network）を用いて行う第２通信手段と、有線通信又は前記長距離無線通信を介し、前記制御装置と、前記中継部との間における通信を行う第３通信手段と、を備え、前記第１通信手段は、前記移動体から前記制御装置に対し、前記移動体の通信可能な状態を示す存在通知データを周期的に送信する生存確認手段と、前記存在通知データを受信した前記制御装置から前記移動体に対し、センサの種類、データの識別子、及び送信期限を含む生成指示データを送信する生成指示手段と、を有することを特徴とする。

第２発明に係る無線通信システムは、第１発明において、前記第２通信手段は、前記生成指示データを受信した前記移動体から前記中継部又は他の前記移動体に対し、前記生成指示データに基づき生成されたメッセージを送信するメッセージ送信手段を有し、前記第３通信手段は、前記メッセージを受信した前記中継部から前記制御装置に対し、前記メッセージを送信する中継手段を有することを特徴とする。

第３発明に係る無線通信システムは、第２発明において、前記第３通信手段は、前記制御装置が、前記生成指示データに基づき生成された前記メッセージを受信した場合、前記メッセージに紐づく前記識別子を、予め構築された配信済み識別子リストに追加して保存する保存手段を有することを特徴とする。

第４発明に係る無線通信システムは、第３発明において、前記第１通信手段は、前記配信済み識別子リストを前記移動体が取得するリスト取得手段を有し、前記リスト取得手段のあと、前記配信済み識別子リストに含まれる前記識別子に紐づく前記メッセージが、前記移動体の有する蓄積用バッファに記憶されている場合、前記蓄積用バッファに記憶されている前記メッセージを削除する削除手段をさらに備えることを特徴とする。

第５発明に係る無線通信システムは、第３発明において、前記第１通信手段は、前記配信済み識別子リストを前記移動体が取得するリスト取得手段を有し、前記第２通信手段は、前記リスト取得手段のあと、前記配信済み識別子リストを取得した前記移動体に、前記配信済み識別子リストに含まれる前記識別子に紐づく前記メッセージが送信される場合、前記メッセージの受信を拒否する拒否手段を有することを特徴とする。

第１発明によれば、第１通信手段は、長距離無線通信を介し、制御装置が複数の移動体におけるデータ転送の条件を制御する。また、第２通信手段は、短距離無線通信を介し、移動体と中継部との間、又は複数の移動体の間における通信を行う。また、第３通信手段は、制御装置と、中継部との間における通信を行う。このため、各移動体は、長距離無線通信を介さずに、データの送受信を行うことができる。これにより、データを効率的に収集することが可能となる。

また、第１発明によれば、第２通信手段は、蓄積転送型のＤＴＮを用いて行われる。このため、中継部との通信が難しい位置に存在する移動体から生成されたデータに対しても、他の移動体を介して受信することができる。これにより、広範囲に存在する複数の移動体を対象とした場合においても、データの収集効率の低下を抑制することが可能となる。

また、第１発明によれば、第１通信手段は、生存確認手段と、制御装置から移動体に対して生成指示データを送信する生成指示手段とを有する。このため、移動体の通信状況を考慮した上で、移動体のデータ転送の条件を制御することができる。これにより、さらに効率的なデータ収集を実現することが可能となる。

特に、第２発明によれば、第３通信手段は、中継部から制御装置に対し、メッセージを送信する中継手段を有する。すなわち、短距離無線通信とは独立した通信手段を介して、制御装置にメッセージが収集される。このため、複数の移動体から直接制御装置にメッセージを送信する場合に比べて、容易にメッセージ（データ）を収集することができる。これにより、さらに効率的なデータ収集を実現することが可能となる。

特に、第３発明によれば、第３通信手段は、メッセージに紐づく識別子を、配信済み識別子リストに追加して保存する保存手段を有する。このため、移動体によって生成されたメッセージの管理を、制御装置を用いて容易に実現できる。これにより、移動体から受信
したデータの管理を容易にすることが可能となる。

特に、第４発明によれば、削除手段は、配信済み識別子リストに含まれる識別子に紐づくメッセージが、移動体の有する蓄積用バッファに記憶されている場合、蓄積用バッファに記憶されているメッセージを削除する。このため、制御装置への送信が完了したメッセージが、ＤＴＮ転送機能に用いられる蓄積用バッファを占有することを制御することができる。これにより、送信完了のメッセージ（データ）による冗長トラヒック量の抑制を実現することが可能となる。

特に、第５発明によれば、第２通信手段は、配信済み識別子リストに含まれる識別子に紐づくメッセージの受信を拒否する拒否手段を有する。このため、制御装置への送信が完了したメッセージが、ＤＴＮ転送機能に用いられる蓄積用バッファを占有することを防ぐことができる。これにより、送信完了のメッセージ（データ）による冗長トラヒック量の増加を抑制することが可能となる。

図１は、実施形態における無線通信システムの概要の一例を示す模式図である。 図２は、実施形態における無線通信システムの構成の一例を示す模式図である。 図３は、実施形態における無線通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図４は、実施形態における無線通信システムの動作の第１変形例を示すフローチャートである。 図５は、実施形態における無線通信システムの動作の第２変形例を示す模式図である。

（実施形態：無線通信システム１００）
以下、本発明の実施形態としての無線通信システム１００について詳細に説明する。図１は、本実施形態の無線通信システム１００における概要の一例を示す模式図である。

無線通信システム１００は、複数の移動体２から生成されたデータを収集するために用いられる。無線通信システム１００は、例えば図１に示すように、制御装置１と、複数の移動体２と、中継部３とを備える。

無線通信システム１００は、例えば利用者９の要求に応じて、制御装置１から複数の移動体２に対してデータ生成の指示を送信する。その後、中継部３を介して、複数の移動体２から生成されたデータ（メッセージ）を、制御装置１に収集する。なお、図１では、利用者９からの「要求」を（request）で示し、収集されたデータを利用者９に「送信」する動作を（response（collected data））で示す。

無線通信システム１００で収集されるデータとして、例えば移動体２が車の場合、交通情報（車の密集度）、車に備え付けられたセンサの情報、道路の形状等の情報、天気（雨、雹、雪、風等）、運転者又は車の状態（エンジン状態、運転者の反応時間等）や、偶発的な現象（霧、洪水、地震、動物の侵入等）が用いられ、利用者９の要求に応じて予め設定することができる。

制御装置１として、例えばクラウドサーバが用いられる。制御装置１は、例えば複数の移動体２との通信を行う基地局１ｂを有してもよい。移動体２として、車が用いられるほか、例えばＩｏＴ（Internet of Things）デバイス、スマートフォン等の端末が用いられてもよい。無線通信システム１００では、例えば利用者９の要求に応じて移動体２の構成を設定してもよい。中継部３として、例えば固定された路側機が用いられるほか、例えば移動体２と同様に車等が用いられてもよい。

無線通信システム１００では、長距離無線通信Ｌｎを介し、制御装置１と複数の移動体２との間における通信が行われ、例えば制御装置１が複数の移動体２におけるデータ転送の条件を制御する。

長距離無線通信Ｌｎとして、例えばＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）等の公知の通信方式が用いられ、例えば公衆通信網（インターネット４）と接続されてもよい。なお、図１では、長距離無線通信Ｌｎの通信経路を、破線矢印（Control plane）で示す。

データ転送の条件は、例えば制御装置１が生成する生成指示データによって制御され、移動体２が生成するデータや、転送する期限等の条件が含まれる。生成指示データには、データ転送の条件を制御するための情報が含まれる。

制御装置１は、例えばクラウド部１ａと、基地局１ｂとを有してもよい。この場合、複数の移動体２は、長距離無線通信Ｌｎを介して基地局１ｂと通信を行い、基地局１ｂは、インターネット４を介してクラウド部１ａと通信を行う。

無線通信システム１００では、短距離無線通信Ｓｎを介し、移動体２と中継部３との間、又は複数の移動体２の間における通信が行われる。短距離無線通信Ｓｎとして、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｐの公知の通信方式が用いられる。なお、図１では、短距離無線通信Ｓｎの通信経路を、実線矢印で示す。

移動体２と中継部３との間、又は複数の移動体２の間における通信は、蓄積転送型のＤＴＮ（Delay Tolerant Network）を用いて行われ、また、経路制御としてエニーキャスト方式（any cast）を用いて行われる。ＤＴＮのプロトコルとして、例えば移動モデル等に依存しないEpidemic routingプロトコル等が用いられる。

例えば移動体２は、近接する他の移動体２に対してデータの通信を行う。送信の対象となるデータは、さらに他の移動体２から受信して蓄積されたデータに、自ら生成したデータを加えたデータ群が用いられる。このため、複数の移動体２の間における通信を行う毎に、データ群に含まれるデータの種類が増加し、最終的に中継部３へ送信される。これにより、移動体２毎に中継部３へデータを送信する場合に比べて、データの収集効率を向上させることができる。なお、例えば図１のように、中継部３が複数設けられる場合、データ群は各中継部３の何れかに送信されるように設定される。

無線通信システム１００では、有線通信Ｗｃ又は長距離無線通信Ｌｎを介し、制御装置１と、中継部３との間における通信が行われる。有線通信Ｗｃとして、例えば光ファイバ通信等の公知の通信方式が用いられる。なお、図１では、有線通信Ｗｃの通信経路を、一点鎖線の矢印（Data plane）で示す。

制御装置１は、例えば有線通信Ｗｃを介し、インターネット４を経由したデータ群を中継部３から受信する。なお、例えば有線通信Ｗｃの代わりに、長距離無線通信Ｌｎを介してデータ群の送受信が行われてもよい。

次に、制御装置１、移動体２、及び中継部３における構成について説明する。図２は、制御装置１、移動体２、及び中継部３における構成の一例を示す模式図である。

制御装置１は、制御部１１と、長距離無線通信部１２と、有線通信部１３と、記憶部１４とを有し、各構成は内部バスにより接続される。制御部１１において、例えばクラウド部１ａが制御部１１、有線通信部１３、及び記憶部１４を有し、基地局１ｂが長距離無線通信部１２を有してもよい。この場合、クラウド部１ａ及び基地局１ｂは、図示しないインターネット通信部を有し、互いにインターネット４を介して接続される。

制御部１１は、制御装置１全体の動作制御や、移動体２に送信するための生成指示データ等を生成する。制御部１１として、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが用いられる。

長距離無線通信部１２は、長距離無線通信Ｌｎを介し、複数の移動体２と通信を行う。長距離無線通信部１２は、例えば生成指示データを複数の移動体２に送信する。これにより、制御装置１が複数の移動体２におけるデータ転送の条件を制御することができる。

有線通信部１３は、有線通信Ｗｃを介し、中継部３と通信を行う。有線通信部１３は、例えばデータ群を中継部３から受信する。これにより、複数の移動体２から生成された複数のデータを効率的に収集することが可能となる。

記憶部１４には、複数の移動体２が生成したデータ（メッセージ）等が記憶される。記憶部１４として、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）のほか、ＳＳＤ（solid state drive）等のデータ保存装置が用いられる。記憶部１４には、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含み、制御装置１により実行されるプログラム等が記憶される。なお、制御装置１により実行される各機能は、制御部１１が、ＲＡＭを作業領域として、記憶部１４に記憶されたプログラムを実行することにより実現することができる。

移動体２は、制御部２１と、長距離無線通信部２２と、短距離無線通信部２３と、生成部２４と、ＤＴＮ転送部２５と、記憶部２６とを有し、各構成は内部バスにより接続される。

制御部２１は、移動体２全体の動作制御等を行う。制御部２１として、例えばＣＰＵ等のプロセッサが用いられる。

長距離無線通信部２２は、長距離無線通信Ｌｎを介し、制御装置１と通信を行う。長距離無線通信部２２は、例えば生成指示データを制御装置１から受信する。

短距離無線通信部２３は、短距離無線通信Ｓｎを介し、中継部３又は他の移動体２と通信を行う。このとき、ＤＴＮを用いてデータの送受信が行われる。

生成部２４は、生成指示データに基づくデータを生成する。生成部２４は、例えば取得部２４ａを有し、取得部２４ａによって得られた信号等からデータを生成する。取得部２４ａとして、例えばジャイロセンサ、エンジン温度センサ、ステアリングハンドル状態センサ等のセンサ装置のほか、例えばカメラ等の撮像装置が用いられる。

ＤＴＮ転送部２５は、ＤＴＮによる通信の制御を行う。ＤＴＮ転送部２５は、生成部２４によって生成されたデータが記憶された蓄積用バッファ２５ａを有する。蓄積用バッファ２５ａには、複数の移動体２によって生成された複数のデータが記憶される。ＤＴＮ転送部２５の一部には、例えばＣＰＵ等のプロセッサが用いられてもよく、例えば制御部２１と一体に具現化されてもよい。蓄積用バッファ２５ａとして、例えばＨＤＤのほか、ＳＳＤ等のデータ保存装置が用いられる。

記憶部２６には、制御装置１が生成した生成指示データ等が記憶される。記憶部２６として、例えばＨＤＤのほか、ＳＳＤ等のデータ保存装置が用いられ、例えば蓄積用バッファ２５ａと一体に具現化されてもよい。記憶部２６には、例えばＲＡＭ及びＲＯＭを含み、移動体２により実行されるプログラム等が記憶される。なお、移動体２により実行される各機能は、制御部２１が、ＲＡＭを作業領域として、記憶部２６に記憶されたプログラムを実行することにより実現することができる。記憶部２６には、例えば蓄積用バッファ２５ａと同様のデータが記憶されてもよい。

中継部３は、制御部３１と、有線通信部３２と、短距離無線通信部３３と、ＤＴＮ転送部３４と、記憶部３５とを有し、各構成は内部バスにより接続される。

制御部３１は、中継部３全体の動作制御等を行う。制御部３１として、例えばＣＰＵ等のプロセッサが用いられる。

有線通信部３２は、有線通信Ｗｃを介し、制御装置１と通信を行う。有線通信部３２は、例えば移動体２から受信したデータ群を制御装置１に送信する。

短距離無線通信部３３は、短距離無線通信Ｓｎを介し、移動体２と通信を行う。このとき、ＤＴＮを用いてデータの送受信が行われ、移動体２の有する蓄積用バッファ２５ａに記憶されたデータ群を受信する。

ＤＴＮ転送部３４は、ＤＴＮによる通信の制御を行う。ＤＴＮ転送部３４は、受信したデータ群が記憶された蓄積用バッファ３４ａを有する。ＤＴＮ転送部３４の一部には、例えばＣＰＵ等のプロセッサが用いられてもよく、例えば制御部２１と一体に具現化されてもよい。蓄積用バッファ３４ａとして、例えばＨＤＤのほか、ＳＳＤ等のデータ保存装置が用いられる。

記憶部３５には、例えば蓄積用バッファ３４ａと同様のデータが記憶されてもよい。記憶部３５として、例えばＨＤＤのほか、ＳＳＤ等のデータ保存装置が用いられ、例えば蓄積用バッファ３４ａと一体に具現化されてもよい。記憶部３５には、例えばＲＡＭ及びＲＯＭを含み、中継部３により実行されるプログラム等が記憶される。なお、中継部３により実行される各機能は、制御部３１が、ＲＡＭを作業領域として、記憶部３５に記憶されたプログラムを実行することにより実現することができる。

（実施形態：無線通信システム１００の動作の一例）
次に、本実施形態における無線通信システム１００の動作について説明する。図３は、本実施形態における無線通信システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。

＜第１通信手段Ｓ１１０＞
先ず、長距離無線通信Ｌｎを介し、制御装置１が複数の移動体２におけるデータ転送の条件を制御する（第１通信手段Ｓ１１０）。第１通信手段Ｓ１１０では、長距離無線通信Ｌｎを介して、制御装置１の長距離無線通信部１２と、各移動体２の長距離無線通信部１２との通信が行われ、制御装置１から複数の移動体２に対して、生成指示データが送信される。これにより、移動体２におけるデータ転送の条件を制御することができる。なお、第１通信手段Ｓ１１０では、例えばインターネット４を経由した通信を行ってもよい。

生成指示データは、例えば利用者９等の要求に基づき、制御装置１の制御部１１によって生成される。この場合、制御装置１は、例えば利用者９から受信した移動体２のアドレスに基づき、対象となる移動体２に対して、生成指示データを送信する。

生成指示データには、データとして収集するセンサの種類、データの識別子、及びＴＴＬ（Time To Live：送信期限）等の情報が含まれる。センサの種類には、例えば移動体２の周辺環境、移動体２（例えば車体）の種類、平均速度等の計測条件を限定する情報が含まれてもよい。識別子として、例えば所定の長さを有する乱数が用いられる。なお、生成指示データには、例えば移動体２におけるデータ生成のほか、データ転送、転送終了（待機）等のデータ転送の条件の制御に関する情報を含ませてもよい。

制御装置１の記憶部１４には、例えば生成された生成指示データ、又は生成指示データに含まれる識別子等が記憶される。これにより、収集されたデータ（メッセージ）の識別が可能となる。なお、制御装置１から生成指示データが送信される移動体２の数、頻度、及び期間は、任意である。

第１通信手段Ｓ１１０では、例えば生成指示データに基づき、移動体２側でデータを生成するか否かを判断できるようにしてもよい。この場合、例えば移動体２のＤＴＮ転送部２５は、受信した生成指示データに含まれるセンサの種類等に基づき、移動体２によって生成できるか否かを判断してもよい。

＜第２通信手段Ｓ１２０＞
次に、短距離無線通信Ｓｎを介し、移動体２と中継部３との間、又は複数の移動体２の間における通信を、蓄積転送型のＤＴＮを用いて行う（第２通信手段Ｓ１２０）。第２通信手段Ｓ１２０では、短距離無線通信Ｓｎを介して、各移動体２の短距離無線通信部２３と、中継部３の短距離無線通信部３３との通信が行われる。

第２通信手段Ｓ１２０では、データ送受信が蓄積転送型のＤＴＮを用いてデータ送受信が行われるため、各移動体２間のデータ送受信が行われる度にデータが蓄積され、データ量が大きくなる。蓄積されたデータ（データ群）は、最終的に中継部３に送信される。このため、中継部３との通信が難しい位置に存在する移動体２から生成されたデータに対しても、他の移動体２を介して受信することができる。なお、データを受信した移動体２及び中継部３は、それぞれ蓄積用バッファ２５ａ、３４ａにデータを記憶する。なお、中継部３として、一部の移動体２が用いられてもよい。

＜第３通信手段Ｓ１３０＞
次に、有線通信Ｗｃ又は長距離無線通信Ｌｎを介し、制御装置１と、中継部３との間における通信を行う（第３通信手段Ｓ１３０）。第３通信手段Ｓ１３０では、有線通信Ｗｃを介して、制御装置１の有線通信部１３と、中継部３の有線通信部３２との通信が行われる。なお、有線通信Ｗｃの代わりに長距離無線通信Ｌｎが用いられる場合、中継部３には有線通信部３２の代わりに、長距離無線通信部が設けられるほか、中継部３として移動体２が用いられてもよい。また、第３通信手段Ｓ１３０では、例えばインターネット４を経由した通信を行ってもよい。

第３通信手段Ｓ１３０では、中継部３の蓄積用バッファ３４ａに記憶されたデータ群を、制御装置１に送信する。データ群を受信した制御装置１は、記憶部１４にデータ群を記憶する。その後、状況に応じて利用者９へデータ群を送信する。なお、制御装置１は、例えば生成した生成指示データに含まれる識別子を記憶する場合、受信したデータ群に紐づく識別子と、記憶された識別子とを比較した上で、記憶された識別子と一致する識別子に紐づくデータのみを受信するようにしてもよい。

これにより、本実施形態における無線通信システム１００の動作が終了する。なお、第３通信手段Ｓ１３０のあと、例えば第１通信手段Ｓ１１０等が再び行われてもよい。

（実施形態：無線通信システム１００の動作の第１変形例）
次に、本実施形態における無線通信システム１００の動作の第１変形例について説明する。図４は、本実施形態における無線通信システム１００の動作の第１変形例を示すフローチャートである。

第１変形例では、主に、移動体２が生成する存在通知データに基づき、生成指示データの生成及び送信が行われる。

図４に示すように、第１通信手段Ｓ１１０は、例えば生存確認手段Ｓ１１１と、生成指示手段Ｓ１１２とを有する。この場合、移動体２の通信状況を考慮した上で、移動体２のデータ転送の条件を制御することができる。

第２通信手段Ｓ１２０は、例えばメッセージ生成手段Ｓ１２１と、メッセージ送信手段Ｓ１２２とを有する。この場合、生成指示データに基づいて生成されたメッセージ（データ）を、効率良く中継部３に収集させることができる。

第３通信手段Ｓ１３０は、例えば中継手段Ｓ１３１、及び保存手段Ｓ１３２の少なくとも何れかを有する。中継手段Ｓ１３１を有することで、複数の移動体２から直接制御装置１にメッセージを送信する場合に比べて、容易にメッセージ（データ）を収集することができる。また、保存手段Ｓ１３２を有することで、移動体２によって生成されたメッセージの管理を、制御装置１を用いて容易に実現できる。

＜＜生存確認手段Ｓ１１１＞＞
生存確認手段Ｓ１１１では、各移動体２から制御装置１に対し、移動体２自身の通信可能な状態を示す存在通知データを周期的に送信する。存在通知データは、例えば移動体２の制御部２１により生成され、送信される頻度、及び周期は任意である。

＜＜生成指示手段Ｓ１１２＞＞
生成指示手段Ｓ１１２では、存在通知データを受信した制御装置１から、存在通知データを送信した移動体２に対し、生成指示データを送信する。制御装置１の制御部１１は、受信した存在通知データに基づき、生成指示データを生成する。

存在通知データは、例えば移動体２毎のアドレスを含む。この場合、制御装置１は、存在通知データに基づき、生成指示データを移動体２に送信するか否かを判断する。

存在通知データは、アドレスのほか、例えば移動体２の周辺環境、種類、平均速度等の計測条件等を限定する情報を含んでもよい。この場合、制御装置１は、存在通知データに基づき、データとして収集する価値のある条件が整っている移動体２を選別することができる。これにより、データ収集の効率を向上させることが可能となる。

＜＜メッセージ生成手段Ｓ１２１＞＞
メッセージ生成手段Ｓ１２１では、生成指示データに基づきメッセージを生成する。移動体２の生成部２４は、生成指示データに含まれる識別子、及びＴＴＬ、並びに、指定されたセンサの種類に対応するセンサデータを含むメッセージを生成する。センサデータは、例えば取得部２４ａにより取得された信号に基づき、生成される。

＜＜メッセージ送信手段Ｓ１２２＞＞
メッセージ送信手段Ｓ１２２では、移動体２から中継部３又は他の移動体２に対し、メッセージを送信する。メッセージ送信手段Ｓ１２２では、例えばエニーキャスト方式によって移動体２間でメッセージの送受信が行われる。例えば移動体２からメッセージを受信した他の移動体２では、蓄積用バッファ２５ａにメッセージが保存される。その後、蓄積用バッファ２５ａに蓄積されたメッセージに加え、生成部２４によって生成された他のメッセージが加えられたメッセージ群（データ群）が、さらに他の移動体２へ送信される。すなわち、移動体２間のデータ転送が行われる度に、各移動体２で生成されたメッセージが蓄積されたデータ群が転送される。蓄積されたデータ群は、最終的に中継部３に送信される。

＜＜中継手段Ｓ１３１＞＞
中継手段Ｓ１３１では、メッセージ群を受信した中継部３から制御装置１に対し、メッセージ群を送信する。制御装置１の制御部１１は、例えば受信したメッセージ群に含まれる複数の識別子と、生成指示データに含まれた識別子とを比較する。制御部１１は、各識別子が一致する場合、生成指示データに基づき生成されたメッセージと判断し、一致した識別子を含むメッセージを受信する。

＜＜保存手段Ｓ１３２＞＞
保存手段Ｓ１３２は、制御装置１が、生成指示データに基づき生成されたメッセージを受信した場合、メッセージに紐づく識別子を、予め構築された配信済み識別子リストに追加して保存する。制御部１１は、例えば受信したメッセージ群に含まれる複数のＴＴＬのうち、現在時刻よりも早いＴＴＬを含むメッセージを選択し、メッセージに含まれる識別子を配信済み識別子リストに追加し、記憶部１４に保存する。なお、制御部１１は、例えば受信したメッセージ群に含まれる複数のＴＴＬのうち、現在時刻よりも遅いＴＴＬを含むメッセージを確認した場合、削除又は受信を拒否してもよい。

これにより、本実施形態における無線通信システム１００の動作の第１変形例が終了する。なお、保存手段Ｓ１３２のあと、例えば第１通信手段Ｓ１１０等が再び行われてもよい。

（実施形態：無線通信システム１００の動作の第２変形例）
次に、本実施形態における無線通信システム１００の動作の第２変形例について説明する。図５は、本実施形態における無線通信システム１００の動作の第２変形例を示す模式図である。

第２変形例では、主に、配信済み識別子リストに基づき、移動体２の蓄積用バッファ２５ａに記憶されたデータ（図５ではDTN buffer）が変更される。

第２変形例では、例えば図５に示すように、第１通信手段Ｓ１１０は、配信済み識別子リストＤＳＶ（ＤＳＶ：Delivery Status Vector）を各移動体２が取得するリスト取得手段Ｓ１１３を有する。リスト取得手段Ｓ１１３は、例えば上述した保存手段Ｓ１３２のあとに行われる。

リスト取得手段Ｓ１１３では、制御装置１と通信可能な移動体２（図５では２ａ、２ｂ、２ｄ）が、配信済み識別子リストＤＳＶを取得する。移動体２は、取得した配信済み識別子リストＤＳＶを、蓄積用バッファ２５ａ又は記憶部２６に記憶する。リスト取得手段Ｓ１１３では、例えば有線通信Ｗｃ又は長距離無線通信Ｌｎを介して、制御装置１から中継部３に対して配信済み識別子リストＤＳＶを送信してもよい。

なお、リスト取得手段Ｓ１１３は、例えば生存確認手段Ｓ１１１と同時に行ってもよく、各手段のタイミングは任意である。また、制御装置１から移動体２に対して、配信済み識別子リストＤＳＶが送信される頻度、及び周期は、任意である。

第２変形例において、無線通信システム１００は、リスト取得手段Ｓ１１３のあとに削除手段Ｓ１４０をさらに備えてもよい。削除手段Ｓ１４０は、配信済み識別子リストＤＳＶに含まれる識別子に紐づくメッセージが、移動体２の蓄積用バッファ２５ａに記憶されている場合、蓄積用バッファ２５ａに記憶されているメッセージを削除する。移動体２のＤＴＮ転送部２５は、配信済み識別子リストＤＳＶに含まれる識別子と、蓄積用バッファ２５ａに記憶されたメッセージに含まれる識別子とを比較する。ＤＴＮ転送部２５は、各識別子が一致する場合、一致した識別子を含むメッセージを削除する。

削除手段Ｓ１４０を行うことで、蓄積用バッファ２５ａに記憶された複数のメッセージのうち、制御装置１に収集されたメッセージを容易に削除することができる。また、削除手段Ｓ１４０を行ったあと、例えば第２通信手段Ｓ１２０を行うことで、例えば移動体２ｂから移動体２ｃに対して送信されるメッセージ群Ｄｂの量を、削減することができる。

第２変形例では、第２通信手段Ｓ１２０は、拒否手段Ｓ１２３を有してもよい。拒否手段Ｓ１２３は、リスト取得手段Ｓ１１３のあとに行われる。

拒否手段Ｓ１２３では、配信済み識別子リストＤＳＶを取得した移動体２（例えば図５の移動体２ｄ）に、配信済み識別子リストＤＳＶに含まれる識別子に紐づくメッセージが送信される場合、メッセージの受信を拒否する（図５ではreject）。移動体２のＤＴＮ転送部２５は、配信済み識別子リストＤＳＶに含まれる識別子と、移動体２に送信されたメッセージ群Ｄ（例えば図５のメッセージ群Ｄｃ）に含まれた識別子とを比較する。ＤＴＮ転送部２５は、各識別子が一致する場合、一致した識別子を含むメッセージの受信を拒否する。

拒否手段Ｓ１２３を行うことで、受信するメッセージ群Ｄのデータ容量を、削減することができる。なお、拒否手段Ｓ１２３は、例えば配信済み識別子リストＤＳＶを取得していない移動体２（例えば図５の移動体２ｃ）から送信されたメッセージ群Ｄｃを受信する場合に、特に顕著な効果を得ることができる。

なお、上述した削除手段Ｓ１４０及び拒否手段Ｓ１２３は、例えば中継部３が行ってもよい。この場合、中継部３から制御装置１に送信されるメッセージ群Ｄ３の容量を抑制することもできる。

本実施形態によれば、第１通信手段Ｓ１１０は、長距離無線通信Ｌｎを介し、制御装置１が複数の移動体２におけるデータ転送の条件を制御する。また、第２通信手段Ｓ１２０は、短距離無線通信Ｓｎを介し、移動体２と中継部３との間、又は複数の移動体２の間における通信を行う。また、第３通信手段Ｓ１３０は、制御装置１と、中継部３との間における通信を行う。このため、各移動体２は、長距離無線通信Ｌｎを介さずに、データの送受信を行うことができる。これにより、データを効率的に収集することが可能となる。

また、本実施形態によれば、第２通信手段Ｓ１２０は、蓄積転送型のＤＴＮを用いて行われる。このため、中継部３との通信が難しい位置に存在する移動体２から生成されたデータに対しても、他の移動体２を介して受信することができる。これにより、広範囲に存在する複数の移動体２を対象とした場合においても、データの収集効率の低下を抑制することが可能となる。

また、本実施形態によれば、第１通信手段Ｓ１１０は、生存確認手段Ｓ１１１と、制御装置１から移動体２に対して生成指示データを送信する生成指示手段Ｓ１１２とを有する。このため、移動体２の通信状況を考慮した上で、移動体２のデータ転送の条件を制御することができる。これにより、さらに効率的なデータ収集を実現することが可能となる。

また、本実施形態によれば、第３通信手段Ｓ１３０は、中継部３から制御装置１に対し、メッセージを送信する中継手段Ｓ１３１を有する。すなわち、短距離無線通信Ｓｎとは独立した通信手段を介して、制御装置１にメッセージが収集される。このため、複数の移動体２から直接制御装置１にメッセージを送信する場合に比べて、容易にメッセージ（データ）を収集することができる。これにより、さらに効率的なデータ収集を実現することが可能となる。

また、本実施形態によれば、第３通信手段Ｓ１３０は、メッセージに紐づく識別子を、配信済み識別子リストＤＳＶに追加して保存する保存手段Ｓ１３２を有する。このため、移動体２によって生成されたメッセージの管理を、制御装置１を用いて容易に実現できる。これにより、移動体２から受信したデータの管理を容易にすることが可能となる。

また、本実施形態によれば、削除手段Ｓ１４０は、配信済み識別子リストＤＳＶに含まれる識別子に紐づくメッセージが、移動体２の有する蓄積用バッファ２５ａに記憶されている場合、蓄積用バッファ２５ａに記憶されているメッセージを削除する。このため、制御装置１への送信が完了したメッセージが、ＤＴＮ転送機能に用いられる蓄積用バッファ２５ａを占有することを制御することができる。これにより、送信完了のメッセージ（データ）による冗長トラヒック量の抑制を実現することが可能となる。

また、本実施形態によれば、第２通信手段Ｓ１２０は、配信済み識別子リストＤＳＶに含まれる識別子に紐づくメッセージの受信を拒否する拒否手段Ｓ１２３を有する。このため、制御装置１への送信が完了したメッセージが、ＤＴＮ転送機能に用いられる蓄積用バッファ２５ａを占有することを防ぐことができる。これにより、送信完了のメッセージ（データ）による冗長トラヒック量の増加を抑制することが可能となる。

なお、上述した実施形態における無線通信システム１００は、例えばデータサイズが比較的大きく、データ生成が頻繁に行われ、移動体２のＤＴＮ転送機能が有するバッファサイズがあまり大きくない場合、また、長距離無線通信Ｌｎの帯域が小さく、頻繁に繋がらなくなる場合等において、特に効果を得ることができる。また、コネクテッドカーから大容量データ（例えば故障診断、異常検知、ハザードマップ作成等）を収集する際に、本実施形態における無線通信システム１００を用いることで、特にデータを効率的に収集することが可能となる。上記に加え、例えば発展途上国等の通信設備が整っていない環境においても、本実施形態における無線通信システム１００を用いることで、データを効率的に収集することが可能となる。

１ ：制御装置
１ａ ：クラウド部
１ｂ ：基地局
１１ ：制御部
１２ ：長距離無線通信部
１３ ：有線通信部
１４ ：記憶部
２ ：移動体
２１ ：制御部
２２ ：長距離無線通信部
２３ ：短距離無線通信部
２４ ：生成部
２４ａ ：取得部
２５ ：ＤＴＮ転送部
２５ａ ：蓄積用バッファ
２６ ：記憶部
３ ：中継部
３１ ：制御部
３２ ：有線通信部
３３ ：短距離無線通信部
３４ ：ＤＴＮ転送部
３４ａ ：蓄積用バッファ
３５ ：記憶部
４ ：インターネット
９ ：利用者
１００ ：無線通信システム
ＤＳＶ ：識別子リスト
Ｌｎ ：長距離無線通信
Ｓｎ ：短距離無線通信
Ｗｃ ：有線通信
Ｓ１１０ ：第１通信手段
Ｓ１２０ ：第２通信手段
Ｓ１３０ ：第３通信手段

Claims (5)

1. 複数の移動体から生成されたデータを収集する無線通信システムであって、
   長距離無線通信を介し、制御装置が複数の前記移動体におけるデータ転送の条件を制御する第１通信手段と、
   短距離無線通信を介し、前記移動体と中継部との間、又は複数の前記移動体の間における通信を、蓄積転送型のＤＴＮ（Delay Tolerant Network）を用いて行う第２通信手段と、
   有線通信又は前記長距離無線通信を介し、前記制御装置と、前記中継部との間における通信を行う第３通信手段と、
   を備え、前記第１通信手段は、
   前記移動体から前記制御装置に対し、前記移動体の通信可能な状態を示す存在通知データを周期的に送信する生存確認手段と、
   前記存在通知データを受信した前記制御装置から前記移動体に対し、センサの種類、データの識別子、及び送信期限を含む生成指示データを送信する生成指示手段と、
   を有すること
   を特徴とする無線通信システム。
2. 前記第２通信手段は、前記生成指示データを受信した前記移動体から前記中継部又は他の前記移動体に対し、前記生成指示データに基づき生成されたメッセージを送信するメッセージ送信手段を有し、
   前記第３通信手段は、前記メッセージを受信した前記中継部から前記制御装置に対し、前記メッセージを送信する中継手段を有すること
   を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記第３通信手段は、前記制御装置が、前記生成指示データに基づき生成された前記メッセージを受信した場合、前記メッセージに紐づく前記識別子を、予め構築された配信済み識別子リストに追加して保存する保存手段を有すること
   を特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記第１通信手段は、前記配信済み識別子リストを前記移動体が取得するリスト取得手段を有し、
   前記リスト取得手段のあと、前記配信済み識別子リストに含まれる前記識別子に紐づく前記メッセージが、前記移動体の有する蓄積用バッファに記憶されている場合、前記蓄積用バッファに記憶されている前記メッセージを削除する削除手段をさらに備えること
   を特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
5. 前記第１通信手段は、前記配信済み識別子リストを前記移動体が取得するリスト取得手段を有し、
   前記第２通信手段は、前記リスト取得手段のあと、前記配信済み識別子リストを取得した前記移動体に、前記配信済み識別子リストに含まれる前記識別子に紐づく前記メッセージが送信される場合、前記メッセージの受信を拒否する拒否手段を有すること
   を特徴とする請求項３記載の無線通信システム。

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