JP7283215B2 - 車載装置、システム、制御方法、半導体集積回路及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本開示は、車載装置、システム、制御方法、半導体集積回路及びコンピュータプログラムに関する。

自動車及び自動二輪車等（以下、車両という）の運転に関して運転者を支援する種々のシステムが提案されている。そのようなシステムでは、道路及びその周辺に設定された種々のセンサ機器（カメラ、レーダ等）を備えた路側装置からセンサの情報を収集し、それを解析して交通に関する情報（事故、渋滞等）を、運転支援情報として車両に提供する。また、移動通信回線の高速化に伴い、路側装置に装備されたセンサ機器に限らず、車両に搭載されているセンサ機器からの情報を収集し、運転支援に有効利用することも提案されている。例えば、第３世代移動通信システム及びそれに続く移動通信システムの規格化を推進している３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）からは、セルラーＶ２Ｘという規格が提案されている。Ｖは車両（Ｖｅｈｉｃｌｅ）を意味し、Ｘはそれ以外のものを意味している。この規格は、車両とそれ以外のものとの通信を、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）及び５Ｇ（第５世代移動通信システム）により行うことを目的とする。

プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）及び電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の導入が進んでおり、これらを含め近年の車両には、種々の電子機器が装備され、それらを制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が搭載されている。例えば、エンジン制御ＥＣＵ、ストップスタート制御ＥＣＵ、トランスミッション制御ＥＣＵ、エアバッグ制御ＥＣＵ、パワーステアリング制御ＥＣＵ、ハイブリッド制御ＥＣＵ等がある。自動運転可能な車両には、自動運転用ＥＣＵも搭載されている。自動運転用ＥＣＵは、適宜外部と通信し、必要な情報（交通情報、運転支援情報）の取得を行う。

下記特許文献１には、車両に搭載された複数のＥＣＵからなるシステムにおいて、タスクを各ＥＣＵ間で負荷分散する分散システムが開示されている。この分散システムにおいては、実行中のタスクを他のコンピュータ（ＥＣＵ）に移送する際に、仮想デバイスドライバをも移送して、実行を継続させる。

特開２００９－７０１３５号公報

５Ｇ回線の回線速度は、ＬＴＥ回線の１００～１０００倍の速度を実現できる。また、Ｗｉ－Ｆｉ通信に関しても、より高速な規格によるものが普及している。したがって、現在の移動通信環境は、高速通信回線（５Ｇ回線等）と、それよりも低速の回線（ＬＴＥ回線等）とが混在した状況にある。このような通信環境においては、車両が高速通信可能なエリアを走行している場合、その車載装置はスポット的に（限定的な小エリア内で）高速通信が可能となる。即ち、通信速度（単位時間の送受信データ量）のダイナミックレンジが、車両の位置（走行場所等）に応じて大きく変化する場合が生じる。高速通信に対応できるように、ＥＣＵ毎に通信速度のピークに合わせた通信バッファ容量（高速通信時でもオーバーフローしない容量）を有するように設計することが考えられるが、それでは、オーバースペックとなり、費用が高くなる問題がある。引用文献１に開示された技術によりこれに対処することが考えられるが、タスク、仮想デバイスドライバ及びアプリケーションプログラムを移送又は再構築することが必要であり、処理が複雑になる問題がある。

したがって、本開示は、高速通信可能な環境と高速通信不可能な環境とが混在する道路を車両が走行する場合に、高速通信可能な環境において、通信バッファのオーバーフローを発生することなく高速通信できる車載装置、システム、制御方法、半導体集積回路及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本開示のある局面に係る車載装置は、車両の機能を制御する第１制御部と、車両の外部と無線通信する通信部と、通信部による無線通信を調整する連携部と、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、通信部は、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、第１制御部は、第２バッファメモリを有し、連携部は、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部を含み、予測部は、データ通信が完了しないと予測したことを受けて、第１バッファメモリと第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行する。

本開示の別の局面に係るシステムは、高速通信エリアに関する情報を送信するサーバと、車両に搭載された車載装置とを含み、車載装置は、車両の機能を制御する制御部と、車両の外部と無線通信する通信部と、通信部による無線通信を調整する連携部と、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、通信部は、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、制御部は、第２バッファメモリを有し、連携部は、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部とを含み、予測部は、データ通信が完了しないと予測したことを受けて、第１バッファメモリの空き領域と第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行し、高速通信エリアに関する情報は、高速通信回線が提供されているエリアの位置情報及び高速通信回線の通信速度を含み、サーバは、高速通信エリアに関する情報を車載装置に送信し、判定部は、車両の現在位置と、サーバから受信した位置情報とから、高速通信回線が利用可能か否かを判定し、算出部は、車両の走行速度及び予測走行経路と、通信速度とから、高速通信期間を算出する。

本開示のさらに別の局面に係る制御方法は、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置の制御方法であって、通信部による無線通信を調整する連携ステップと、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定ステップとを含み、連携ステップは、判定ステップにより、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出ステップと、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測ステップと、予測ステップによりデータ通信が完了しないと予測されたことを受けて、第１バッファメモリの空き領域と第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測ステップとを含む。

本開示のさらに別の局面に係る半導体集積回路は、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置に搭載される半導体集積回路であって、通信部による無線通信を調整する連携部と、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、連携部は、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部とを含み、予測部は、データ通信が完了しないと予測したことを受けて、第１バッファメモリの空き領域と第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行する。

本開示のさらに別の局面に係るコンピュータプログラムは、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置を制御するコンピュータプログラムであって、コンピュータに、通信部による無線通信を調整する連携機能と、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定機能とを実現させ、連携機能は、判定機能により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出機能と、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測機能と、予測機能によりデータ通信が完了しないと予測されたことを受けて、第１バッファメモリの空き領域と第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測機能とを含む。

本開示によれば、高速通信可能な環境と高速通信不可能な環境とが混在する道路を車両が走行する場合に、当該車両に搭載された車載装置は、高速通信可能な環境において、通信バッファのオーバーフローを発生することなく高速通信可能になる。

図１は、本開示の第１実施形態に係る通信システムの構成を示す模式図である。 図２は、車載装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図３は、図２の車内外連携部のハードウェア構成を示すブロック図である。 図４は、図２の通信部のハードウェア構成を示すブロック図である。 図５は、図２のＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。 図６は、図１のサーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 図７は、車載装置の車内外連携部の機能構成を示すブロック図である。 図８は、車載装置の車内外連携部の動作を示すフローチャートである。 図９は、本開示の第２実施形態に係る車載装置の車内外連携部の動作を示すフローチャートである。 図１０は、第１変形例に係る車載装置の車内外連携部の動作を示すフローチャートである。 図１１は、第２変形例に係る車載装置の車内外連携部の動作を示すフローチャートである。 図１２は、第３変形例に係る車載装置のＥＵＣの動作を示すフローチャートである。

［本開示の実施形態の説明］
本開示の実施形態の内容を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組合せてもよい。

（１）本開示の第１の局面に係る車載装置は、車両の機能を制御する第１制御部と、車両の外部と無線通信する通信部と、通信部による無線通信を調整する連携部と、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、通信部は、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、第１制御部は、第２バッファメモリを有し、連携部は、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部を含み、予測部は、データ通信が完了しないと予測したことを受けて、第１バッファメモリと第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行する。

これにより、高速通信回線が利用可能なエリアと高速通信不可能なエリアとが混在する道路を車両が走行する場合に、高速通信回線が利用可能なエリアを車両が走行している間に、通信の主体が有する通信バッファだけを使用したのではデータ通信を完了できない場合にも、データ通信を完了できる。

（２）好ましくは、通信部は、高速通信回線が提供されているエリアの位置情報及び通信回線の通信速度を含む高速通信エリア情報を受信し、判定部は、車両の現在位置が、高速通信エリア情報の位置情報により特定されるエリアに含まれるか否かにより、高速通信回線が利用可能か否かを判定する。これにより、高速通信回線が利用可能か否かを効率的に判定できる。

（３）より好ましくは、算出部は、高速通信エリア情報に含まれる位置情報と、車両の走行状態とを用いて、高速通信期間を算出する。これにより、高速通信期間を効率的に算出できる。

（４）さらに好ましくは、車載装置は、過去の高速通信回線が利用可能であった期間と、当該期間の通信速度とを記憶する記憶部をさらに含み、算出部は、記憶部に記憶された期間から、高速通信期間を算出する。これにより、高速通信期間を容易に算出できる。

（５）好ましくは、予測部は、通信速度と、データ通信を行う通信部の性能とを考慮して、データ通信の完了に要する時間である通信所要時間を算出する通信所要時間算出部を含み、通信所要時間が高速通信期間以内であるか否かにより、高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する。これにより、高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを精度よく判定できる。

（６）より好ましくは、車載装置は、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定された際に実行することが予定されている複数のデータ通信と複数のデータ通信の各々を実行する主体とに関する情報を、優先度を付して管理する管理部をさらに含み、通信所要時間算出部は、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信期間内に、優先度順に複数のデータ通信の所定数に関して通信所要時間を算出する。これにより、高速通信期間を有効に利用して、より多くのデータ通信を実行できる。

（７）さらに好ましくは、所定数は、通信速度に応じて変更される。これにより、高速通信回線の通信速度に応じて、高速通信期間を有効に利用して、より多くのデータ通信を実行できる。

（８）好ましくは、車載装置は、第３バッファメモリを有し、車両の機能を制御する第２制御部をさらに含み、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、第１制御部が通信部を介してデータ通信を行う際に、予測部は、高速通信期間内に、第１制御部による第２バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測し、予測部は、データ通信が完了しないと予測すると、第２バッファメモリと第３バッファメモリの空き領域とを使用する条件で第１制御部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する。これにより、ＥＣＵ等の制御部が車両の外部とデータ通信する場合に、自己が有する通信バッファだけを使用したのではデータ通信を完了できない場合にも、データ通信を完了できる。

（９）より好ましくは、データ通信の実行が開始された後、データ通信の主体は、当該主体が有するバッファメモリがオーバーフローするか否かを判定し、主体は、オーバーフローが生じることが予想された場合に、予測部に再予測を指示し、主体は、通信部又は第１制御部である。これにより、データ通信を開始した後にオーバーフローが発生すると予想された場合に対応できる。

（１０）本開示の第２の局面に係るシステムは、高速通信エリアに関する情報を送信するサーバと、車両に搭載された車載装置とを含み、車載装置は、車両の機能を制御する制御部と、車両の外部と無線通信する通信部と、通信部による無線通信を調整する連携部と、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、通信部は、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、制御部は、第２バッファメモリを有し、連携部は、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部とを含み、予測部は、データ通信が完了しないと予測したことを受けて、第１バッファメモリの空き領域と第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行し、高速通信エリアに関する情報は、高速通信回線が提供されているエリアの位置情報及び高速通信回線の通信速度を含み、サーバは、高速通信エリアに関する情報を車載装置に送信し、判定部は、車両の現在位置と、サーバから受信した位置情報とから、高速通信回線が利用可能か否かを判定し、算出部は、車両の走行速度及び予測走行経路と、通信速度とから、高速通信期間を算出する。これにより、第１の局面に係る車載装置と同様の効果を奏する。

（１１）本開示の第３の局面に係る制御方法は、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置の制御方法であって、通信部による無線通信を調整する連携ステップと、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定ステップとを含み、連携ステップは、判定ステップにより、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出ステップと、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測ステップと、予測ステップによりデータ通信が完了しないと予測されたことを受けて、第１バッファメモリの空き領域と第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測ステップとを含む。これにより、第１の局面に係る車載装置と同様の効果を奏する。

（１２）本開示の第４の局面に係る半導体集積回路は、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置に搭載される半導体集積回路であって、通信部による無線通信を調整する連携部と、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、連携部は、判定部により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部とを含み、予測部は、データ通信が完了しないと予測したことを受けて、第１バッファメモリの空き領域と第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行する。第１の局面に係る車載装置と同様の効果を奏する。

（１３）本開示の第５の局面に係るコンピュータプログラムは、無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置を制御するコンピュータプログラムであって、コンピュータに、通信部による無線通信を調整する連携機能と、高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定機能とを実現させ、連携機能は、判定機能により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出機能と、高速通信期間内に、通信部による第１バッファメモリを用いた高速通信によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測機能と、予測機能によりデータ通信が完了しないと予測されたことを受けて、第１バッファメモリの空き領域と第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で通信部によるデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測機能とを含む。これにより、第１の局面に係る車載装置と同様の効果を奏する。

［本開示の実施形態の詳細］
以下の実施形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

（第１実施形態）
［全体構成］
図１を参照して本開示の第１実施形態に係る通信システム１００は、車両１０２に搭載された車載装置１１２、基地局１０４、第１サーバ１０６及び第２サーバ１０８を含む。図１においては、代表的に１台の車両１０２、基地局１０４、第１サーバ１０６及び第２サーバ１０８を示しているが、いずれも複数存在していてもよい。

車載装置１１２は、基地局１０４が提供している移動通信回線（ＬＴＥ回線及び５Ｇ回線等）により情報を送信及び受信する。第２エリアにおいては、基地局１０４が高速通信回線（例えば、５Ｇ回線等）による高速通信サービスを提供している。第２エリアに隣接する第１エリアにおいては、高速通信回線による高速通信サービスは提供されていないが、基地局１０４とは別の基地局（図示せず）が、ＬＴＥ回線等の通信回線（以下、低速通信回線という）による通信サービスを提供している。また、複数の車両が存在する場合、車両に搭載された車載装置間で基地局１０４を介さずに直接無線通信することもできる。

第１サーバ１０６は、後述する高速通信エリアに関する情報（以下、高速通信エリア情報という）を、ネットワーク１１０及び基地局１０４を介して車載装置１１２に送信する。第２サーバ１０８は、例えば、交通管制センター等に設定された交通情報提供サーバ等のサーバコンピュータであり、交通情報（例えば、渋滞情報、事故情報等の交通に関する情報）を、ネットワーク１１０及び基地局１０４を介して車載装置１１２に送信する。また、第２サーバ１０８は、インフラセンサ（道路及びその周辺に設置されたセンサを備えた装置であり、例えば、イメージセンサ（デジタルの監視カメラ等）、レーダ（ミリ波レーダ等）、又はレーザセンサ（ＬｉＤＡＲ等）等）から送信されたセンサデータを解析して、運転支援情報を生成し、車載装置１１２に送信する。車載装置１１２が受信する情報には、運転支援情報が含まれる。運転支援情報には、センサにより取得されたセンサデータを解析して得られる情報に限らず、センサデータ自体をも含む。

［車載装置のハードウェア構成］
図２を参照して、車両１０２に搭載されている車載装置１１２のハードウェア構成の一例を示す。車載装置１１２は、車内外連携部１２０、通信部１２２、車載ゲートウェイ１２４、複数のＥＣＵ（第１ＥＣＵ１２６～第ｎＥＣＵ１２８）、１又は複数のセンサ１３０、バス１３２及びバス１３４を含む。なお、車載装置１１２は、１つのユニットとして構成されていても、複数のユニットから構成されていてもよい。

通信部１２２は、車両１０２の外部装置と無線通信（例えば、基地局１０４を介した第１サーバ１０６及び第２サーバ１０８との通信）を行う。通信部１２２は、無線通信において採用されている変調及び多重化を行うためのＩＣ、所定周波数の電波を送信及び受信するためのアンテナ、並びにＲＦ回路等を含む。通信部１２２は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ、全地球衛星測位システム）との通信機能をも有する。通信部１２２は、例えば、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。

車載ゲートウェイ１２４は、車外との通信機能（通信仕様）と車内での通信機能（通信仕様）とを接合する役割（通信プロトコル変換等）を担う。第１ＥＣＵ１２６～第ｎＥＣＵ１２８は、車載ゲートウェイ１２４及び通信部１２２を介して、外部装置と通信できる。車内外連携部１２０は、車両１０２の位置における通信環境に応じて、通信部１２２、第１ＥＣＵ１２６～第ｎＥＣＵ１２８等が主体となる通信を制御する。各部間のデータ交換は、バス１３２及びバス１３４を介して行われる。

センサ１３０は、車両１０２外部の情報を取得するためのセンサ（ビデオ映像の撮像装置（例えば、デジタルカメラ（ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ））、レーザセンサ（ＬｉＤＡＲ）等）、及び、車両自体の情報を取得するためのセンサ（加速度センサ、荷重センサ等）を含む。センサ１３０は、インターフェイス部（以下、Ｉ／Ｆ部という）を含み、センサ１３０の信号はＩ／Ｆ部によりデジタルデータとしてバス１３４に出力される。

第１ＥＣＵ１２６～第ｎＥＣＵ１２８は、車両１０２の各部を制御する。例えば、第１ＥＣＵ１２６は、センサ１３０によるセンサデータの収集条件を制御し、センサ１３０からセンサデータを取得する。第１ＥＣＵ１２６は、取得したセンサデータを、バス１３４を介して他のＥＣＵに伝送する。また、第１ＥＣＵ１２６は、センサデータを、車載ゲートウェイ１２４及び通信部１２２を介して外部装置に送信する。第ｎＥＣＵ１２８は、例えば、自動運転用ＥＣＵである。第ｎＥＣＵ１２８は、外部装置から、通信部１２２及び車載ゲートウェイ１２４を介して運転支援情報、交通情報等を受信し、第１ＥＣＵ１２６からセンサ１３０のセンサデータを取得し、それらを用いて自動運転に関連する機構を制御する。

［車内外連携部のハードウェア構成］
図３を参照して、車内外連携部１２０は、制御部１４０、メモリ１４２及び送受信バッファ１４４を含む。制御部１４０は、ＣＰＵを含んで構成されており、メモリ１４２及び送受信バッファ１４４を制御する。メモリ１４２は、例えば、書換可能な不揮発性の半導体メモリであり、制御部１４０が実行するプログラムを記憶している。メモリ１４２は、制御部１４０が実行するプログラムのワーク領域を提供する。送受信バッファ１４４は、車載装置１１２の各部と通信する場合に、通信相手の性能に合わせて正常に通信を行うために、データを一時的に記憶するためのメモリである。

［通信部のハードウェア構成］
図４を参照して、通信部１２２は、制御部１５０、メモリ１５２、送受信バッファ１５４及び送受信部１５６を含む。制御部１５０は、ＣＰＵを含んで構成されており、メモリ１５２、送受信バッファ１５４及び送受信部１５６を制御する。メモリ１５２は、例えば、書換可能な不揮発性の半導体メモリであり、制御部１５０が実行するプログラムを記憶している。メモリ１５２は、制御部１５０が実行するプログラムのワーク領域を提供する。送受信バッファ１５４は、車載ゲートウェイ１２４を介して車載装置１１２の各部と通信する場合、又は、外部装置と通信する場合に、通信相手の性能に合わせて正常に通信を行うために、データを一時的に記憶するためのメモリである。送受信部１５６は、外部装置と無線通信を行うための、無線通信用のＩＣ等を含む。

［ＥＣＵのハードウェア構成］
図５を参照して、第１ＥＣＵ１２６は、制御部１６０、メモリ１６２及び送受信バッファ１６４を含む。その他のＥＣＵ（第ｎＥＣＵ１２８等）も同様に構成されている。制御部１６０は、ＣＰＵを含んで構成されており、メモリ１６２及び送受信バッファ１６４を制御する。メモリ１６２は、例えば、書換可能な不揮発性の半導体メモリであり、制御部１６０が実行するプログラムを記憶している。メモリ１６２は、制御部１６０が実行するプログラムのワーク領域を提供する。送受信バッファ１６４は、バス１３４を介して車載装置１１２の各部と通信する場合、又は、通信部１２２及び車載ゲートウェイ１２４を介して外部装置と通信する場合に、通信相手の性能に合わせて正常に通信を行うために、データを一時的に記憶するためのメモリである。

［サーバのハードウェア構成］
図６を参照して、第１サーバ１０６は、制御部１７０、メモリ１７２、通信部１７４及びバス１７６を含む。第２サーバ１０８も同様に構成されている。第１サーバ１０６は、例えばコンピュータである。各部の間のデータ伝送は、バス１７６を介して行われる。制御部１７０は、例えばＣＰＵを含み、各部を制御し、第１サーバ１０６の種々の機能を実現する。メモリ１７２は、書換可能な不揮発性の半導体メモリ及びＨＤＤ等の大容量記憶装置を含む。メモリ１７２には、高速通信エリア情報が記憶されている。制御部１７０は、メモリ１７２から高速通信エリア情報を読出し、通信部１７４から送信する。

第２サーバ１０８においては、通信部１７４は、車載装置及びインフラセンサからアップロードされるセンサデータ等を受信する。通信部１７４により受信されたデータは、メモリ１７２に伝送され、データベースとして記憶される。制御部１７０は、適宜メモリ１７２からデータを読出し、所定の解析処理（例えば、運転支援情報を得るための解析）を実行し、その結果をメモリ１７２に記憶する。制御部１７０は、適宜メモリ１７２から運転支援情報（センサデータ自体を含む）等を読出し、車載装置１１２に送信する。

［車内外連携部の機能的構成］
図７を参照して、車載装置１１２の機能の内、主として車内外連携部１２０による機能について説明する。車内外連携部１２０は、走行エリア判定部２００、高速通信期間算出部２０２、通信所要時間算出部２０４、ＥＣＵ状況監視部２０６、通信可否予測部２０８及び記憶部２１０を含む。

走行エリア判定部２００は、現在車両１０２が高速通信可能な領域（以下、高速通信可能エリアという）を走行しているか否かを判定する。具体的には、走行エリア判定部２００は、通信部１２２を介してＧＰＳ等から現在の車両１０２の走行位置（位置座標）を取得し、予め記憶部２１０に記憶されている高速通信エリア情報を参照して、車両１０２が高速通信可能エリア内に位置するか否かを判定し、高速通信可能エリア内に位置する場合、該当する通信速度を表す情報を特定する。

走行エリア判定部２００に入力される高速通信エリア情報は、第１サーバ１０６から基地局１０４を介して送信され、通信部１２２により受信される。通信部１２２は、受信したデータ（パケットデータ）の内、高速通信エリア情報を含むデータを、記憶部２１０に出力する。記憶部２１０は、通信部１２２から入力される高速通信エリア情報を記憶する。高速通信エリア情報は、高速通信可能エリアを地図（例えば道路地図）上で特定する位置情報（代表点の位置座標及び領域の大きさを表す情報、又は、領域の外周線の位置座標等）と、その高速通信可能エリア内における無線通信速度を表す情報（通信速度情報）とを対応させた情報である。通信速度情報は、通信速度自体に限らず、通信回線の種類（５Ｇ回線等）を特定する情報であってもよい。Ｗｉ－Ｆｉによる通信サービスが提供されているエリアがあれば、第１サーバ１０６はＷｉ－Ｆｉエリアに関する情報を高速通信エリア情報に含めてもよい。

したがって、走行エリア判定部２００は、所定のタイミング（例えば一定の時間間隔）で、車両１０２の現在の位置座標を受信し、記憶部２１０から高速通信エリア情報を読出し、受信した位置座標が高速通信可能エリアに含まれるか否かを判定する。含まれると判定されると、走行エリア判定部２００は、その高速通信可能エリアを特定する位置情報を高速通信期間算出部２０２に出力し、その高速通信可能エリアに対応する通信速度情報を通信所要時間算出部２０４に出力する。

高速通信期間算出部２０２は、走行エリア判定部２００から入力される高速通信可能エリアを特定する位置情報と、車両１０２の走行状態とを用いて、車両１０２が高速通信可能エリアを走行する期間を予測し、予測された期間を高速通信期間とする。例えば、走行エリア判定部２００は、車両１０２の現在の位置、現在の走行速度、及び、走行予定経路から、その後車両１０２が高速通信可能エリアから出るまでの時間を算出する。走行予定経路は、車両１０２が装備しているカーナビゲーション装置に目的地が登録され、走行ルートが決定されていれば、その走行ルートを用いる。目的地が登録されていなければ、車両１０２の走行方向から予測される走行経路の中から選択する。例えば、予測される走行経路の内、最短のものを用いる。決定された走行経路の距離を走行速度（例えば、現在の走行速度、又は、直近の過去の所定期間の走行速度の平均値等）で除して、車両１０２が高速通信可能エリアを走行する予測時間を算出し、高速通信期間とする。なお、車両１０２の走行速度及び走行方向は、ＧＰＳから取得した位置座標と、位置座標を取得した時刻とを用いて算出すればよい。また、開始時刻、終了時刻及び時間長の組を、高速通信期間としてもよい。例えば、開始時刻は現在時刻であり、時間長は車両１０２が高速通信可能エリアを走行する予測時間であり、終了時刻は、開始時刻に予測時間を加算したものである。高速通信期間算出部２０２は、決定した高速通信期間を通信可否予測部２０８に出力する。

通信所要時間算出部２０４は、走行エリア判定部２００から入力される通信速度情報を用いて、想定するデータ通信を完了するのに要する時間（以下、通信所要時間という）を算出する。想定するデータ通信は、通信部１２２又は各ＥＣＵの通信要求（通信アプリケーション）によるものである。通信所要時間は、通信の総データ量を通信のスループット（単位時間当たりの送信データ量（例えばｂｐｓ単位））で除して算出できる（通信所要時間＝総データ量／スループット）。通信のスループットは、通信を行う主体（通信部１２２又は各ＥＣＵ）の通信時の性能（パフォーマンス）と、通信回線速度（通信速度）とにより決まる。即ち、スループットは、性能及び通信回線速度の関数である。したがって、通信所要時間算出部２０４は、記憶部２１０に記憶されている通信要求を読出し、その通信を要求している主体（通信部１２２又はＥＣＵ）を特定し、その主体の現在の性能をＥＣＵ状況監視部２０６から取得する。性能は、通信に利用可能なリソースの割合（空きリソース率）である。リソースは、例えば、送受信バッファの容量、ＣＰＵの処理速度及びメモリの容量である。これにより、後述する通信可否予測部２０８により、高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを精度よく判定できる。

通信所要時間算出部２０４は、ＥＣＵ状況監視部２０６から取得した性能と、走行エリア判定部２００から入力される通信速度から、通信のスループットを見積り、通信要求の総データ量をスループットで除して、通信所要時間を算出する。通信所要時間算出部２０４は、算出した通信所要時間を通信可否予測部２０８に出力する。

ＥＣＵ状況監視部２０６は、定期的に各ＥＣＵの稼働状況を監視し、各ＥＣＵの性能を表す情報（空きリソース率）を取得する。また、ＥＣＵ状況監視部２０６は、各ＥＣＵから、そのＥＣＵが予定しているデータ通信に関する情報を取得し、記憶部２１０に出力する。

記憶部２１０は、入力されるデータを記憶する。例えば、記憶部２１０は、通信部１２２から入力される高速通信エリア情報を記憶し、新たな高速通信エリア情報が入力されると、上書きして最新の高速通信エリア情報を保持する。また、記憶部２１０は、ＥＣＵ状況監視部２０６から入力される各ＥＣＵが予定しているデータ通信に関する情報を記憶する。同様に、記憶部２１０は、通信部１２２から入力される、通信部１２２が予定しているデータ通信に関する情報を記憶する。また、記憶部２１０は、上記したように走行エリア判定部２００及び通信所要時間算出部２０４からの要求を受けて、記憶している情報（要求された情報）を、要求元（走行エリア判定部２００又は通信所要時間算出部２０４）に出力する。

通信可否予測部２０８は、高速通信期間算出部２０２から入力される高速通信期間と、通信所要時間算出部２０４から入力される通信所要時間とを比較して、想定しているデータ通信が、高速通信期間内に完了するか否かを予測（判定）する。具体的には、通信可否予測部２０８は、通信所要時間が高速通信期間以下であれば、データ通信が完了すると予測し、通信所要時間が高速通信期間よりも大きければ、データ通信が完了しないと予測する。通信可否予測部２０８は、データ通信が完了すると予測すると、その結果を、想定しているデータ通信の主体である通信部１２２又は特定のＥＣＵに伝送し、データ通信の主体（通信部１２２又は特定のＥＣＵ）は、データ通信を開始する。これにより、データ通信の主体（通信部１２２又は特定のＥＣＵ）は高速通信により、例えば、大量データの受信を完了できる。

一方、データ通信が完了しないと予測された場合、通信可否予測部２０８は通信所要時間算出部２０４に完了できないことを表す情報を出力する。これを受けて、通信所要時間算出部２０４は、ＥＣＵ状況監視部２０６から、データ通信の主体を除いて各ＥＣＵ（主体がＥＣＵであれば通信部１２２を含む）の送受信バッファの空き領域の情報を取得し、送受信バッファの空き領域の容量を用いて、上記と同様に、通信所要時間を算出し、再度算出された通信所要時間を通信可否予測部２０８に出力する。これを受けて、通信可否予測部２０８は、上記と同様にデータ通信が完了するか否かを再度予測する。完了すると予測された場合、通信可否予測部２０８は、データ通信の主体に、他のＥＣＵの送受信バッファの空き領域を使用して通信することを指示する。例えば、通信可否予測部２０８が、車両１０２内部の送受信バッファのアドレスを１つのアドレス空間として管理していれば、空き領域のアドレス情報をデータ通信の主体に伝送できる。これにより、データ通信の主体（通信部１２２又は特定のＥＣＵ）は、自己の送受信バッファと、他のＥＣＵの送受信バッファの空き領域とを使用して、データ通信を開始する。これにより、データ通信の主体（通信部１２２又は特定のＥＣＵ）は高速通信により、例えば、大量データの受信を完了できる。なお、通信可否予測部２０８は、再度、高速通信期間算出部２０２から入力された通信所要時間を用いて予測した結果、依然として、通信を完了できないと予測された場合、データ通信を実行させない。

車載装置１１２は、車内外連携部１２０が図７に示した機能を有することにより、車両１０２が高速通信可能エリアに入れば、想定したデータ通信（例えば、大量データ受信）を高速通信により、バッファオーバーフローを生じることなく完了できる。特に、データ通信の主体が有する送受信バッファだけでは、オーバーフローすることが予想される場合にも、車載装置１１２の各ＥＣＵが有する送受信バッファの空き領域を総合的に利用して、バッファオーバーフローを生じることなくデータ通信を完了できる。

なお、車載装置１１２の走行エリア判定部２００～通信可否予測部２０８の機能は、図３の制御部１４０及びメモリ１４２により実現される。記憶部２１０の機能はメモリ１４２により実現される。車載装置１１２の機能の一部又は全ては、専用ハードウェア（回路基板、半導体集積回路（ＡＳＩＣ等）等）を用いて実現されてもよい。

［動作］
図８を参照して、車載装置１１２の動作を説明する。図８に示した処理は、車内外連携部１２０の制御部１４０（図３）が、所定のプログラムをメモリ１４２から読出して実行することにより実現される。なお、ここでは、上記したように、第１サーバ１０６から送信される高速通信エリア情報は、予め通信部１２２により受信されてメモリ１４２（記憶部２１０）に記憶されているとする。

ステップ４００において、制御部１４０は、車両１０２が高速通信可能エリアを走行しているか否かを判定する。走行していると判定された場合、制御はステップ４０２に移行する。そうでなければ、制御はステップ４１２に移行する。具体的には、図７の走行エリア判定部２００に関して上記したように、制御部１４０は、高速通信エリア情報を参照して、車両１０２の現在位置が高速通信可能エリア内にあるか否かを判定する。

ステップ４０２において、制御部１４０は、高速通信期間を算出する。具体的には、図７の高速通信期間算出部２０２に関して上記したように、現在時刻から車両１０２が現在の高速通信可能エリアから出るまでの時間を算出し、高速通信期間とする。その後、制御はステップ４０４に移行する。

ステップ４０４において、制御部１４０は、複数のデータ通信要求の内、優先度順にデータ通信の所要時間（通信所要時間）を算出する。ここでは、制御部１４０は、最も優先度が高いデータ通信要求に関して、図７の通信所要時間算出部２０４に関して上記したように、データ送信の主体の性能を考慮して、通信所要時間を算出する。その後、制御はステップ４０６に移行する。

ステップ４０６において、制御部１４０は、ステップ４０２で算出された高速通信期間及びステップ４０４で算出された通信所要時間を比較して、車両１０２が高速通信可能エリアを走行中にデータ通信が完了するか否かを判定する。制御部１４０は、図７の通信可否予測部２０８に関して上記したように、通信所要時間が高速通信期間以下であれば、データ通信が完了すると判定（予測）し、通信所要時間が高速通信期間よりも大きければ、データ通信が完了しないと判定（予測）する。完了すると判定された場合、制御はステップ４１４に移行する。そうでなければ、制御はステップ４０８に移行する。

ステップ４０８において、制御部１４０は、ステップ４０４で所要通信時間を算出したデータ通信に関して、所要通信時間を再度算出する。制御部１４０は、図７の通信所要時間算出部２０４に関して上記したように、データ送信の主体の性能に加えて、各ＥＣＵの送受信バッファの空き領域をも考慮して、通信所要時間を算出する。その後、制御はステップ４１０に移行する。

ステップ４１０において、制御部１４０は、ステップ４０２で算出された高速通信期間及びステップ４０８で算出された通信所要時間を用いて、ステップ４０６と同様に、車両１０２が高速通信可能エリアを走行中にデータ通信が完了するか否かを判定する。完了すると判定された場合、制御はステップ４１４に移行する。そうでなければ、制御はステップ４１２に移行する。

ステップ４１２において、制御部１４０は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ４００に戻る。終了の指示は、例えば、車載装置１１２への電力供給が停止（電源ＯＦＦ）されることにより成される。

ステップ４１４において、制御部１４０は、データ送信の主体（通信部１２２又はＥＣＵ）に通信の開始を指示する。なお、ステップ４１０により通信可能と判定された後にステップ４１４が実行される場合には、制御部１４０は、データ送信の主体以外のＥＣＵの送受信バッファの空き領域をも使用して、通信を行うように指示する。これにより、データ送信の主体は、高速通信によるデータ通信（例えば、第２サーバ１０８からの大量データの受信）を開始する。その後、制御はステップ４１６に移行する。

ステップ４１６において、制御部１４０は、ステップ４１４で指示したデータ通信が完了したか否かを判定する。完了したと判定された場合、制御はステップ４１２に移行する。そうでなければ、ステップ４１６の処理が繰返される。

以上により、例えば、図１を参照して、第１エリアを走行していた車両１０２が第２エリアに入れば、車載装置１１２は、優先度が最も高いデータ通信（例えば、大量データ受信）を高速通信により、バッファオーバーフローを生じることなく完了できる。データ通信の主体が有する送受信バッファだけでは、オーバーフローすることが予測される場合には、車載装置１１２は、各ＥＣＵが有する送受信バッファの空き領域を総合的に利用して、バッファオーバーフローを生じることなくデータ通信を完了できる。

予め高速通信エリア情報を第１サーバ１０６から受信して記憶しておくことにより、車両１０２が高速通信可能エリア内に位置するか否かを効率的に判定できる。また、高速通信エリア情報により、高速通信期間を効率的に算出できる。

なお、ステップ４１６により、データ通信が完了した後、ステップ４１２においてＮＯと判定されると、制御はステップ４００に戻るので、依然として車両１０２が高速通信可能エリアを走行中（ステップ４００の判定がＹＥＳ）であれば、再度ステップ４０２以降の処理が実行される。したがって、１つのデータ通信が完了した後にも高速通信可能エリアを走行していれば、次に優先度が高いデータ通信に関して、残りの高速通信可能エリアを走行中に、通信を完了できるか否かを予測し、可能と予測された場合通信が実行される。

（第２実施形態）
上記では、高速通信エリア情報を用いて、車両１０２が高速通信可能エリアを走行しているか否かを判定する場合を説明した。しかし、何らかの理由で車載装置１１２が高速通信エリア情報を記憶していない場合、高速通信エリア情報を受信できない場合、第１サーバ１０６が高速通信エリア情報を送信していない場合等が想定される。第２実施形態はこれに対処する。

本実施形態に係る通信システムは、第１実施形態の図１と同様に、又は、図１において第１サーバ１０６を備えずに構成されている。また、車両１０２に搭載された車載装置１１２は、第１実施形態の図２～図６と同様に構成され、車内外連携部１２０は図７と同様の機能を有する。したがって、以下においては、適宜図１～図７の符号を参照する。

図９を参照して、車載装置１１２の動作を説明する。図９に示した処理は、車内外連携部１２０の制御部１４０（図３）が、所定のプログラムをメモリ１４２から読出して実行することにより実現される。ここでは、上記したように、メモリ１４２（記憶部２１０）には高速通信エリア情報は記憶されていないとする。

図９のフローチャートは、図８のフローチャートにおいて、ステップ４００及びステップ４０２が、ステップ５００及び５０２に代替されたものである。図９において、図８と同じ数字を付したステップの処理は図８のステップと同じである。したがって、重複説明を繰返さず、主として異なる点について説明する。

ステップ５００において、制御部１４０は、高速通信回線に接続可能か否かを判定する。具体的には、制御部１４０は、通信部１２２による無線通信で使用されている通信回線（５Ｇ回線、ＬＴＥ回線等）を監視し、高速通信回線（５Ｇ回線）に接続可能か否かを判定する。接続可能であると判定された場合、制御はステップ５０２に移行する。そうでなければ、制御はステップ４１２に移行する。

ステップ５０２において、制御部１４０は、高速通信期間及び通信速度をメモリ１４２から読出す。制御部１４０は、過去に高速通信回線（５Ｇ回線）により通信を行ったときの実際の通信速度と、高速通信可能であった期間（連続時間）とをメモリ１４２に記憶しているとする。高速通信回線を用いた実際の通信速度は、採用されている通信方式に応じてある程度のバラツキの範囲内に収まると考えられる。高速通信可能エリアの大きさは、採用されている通信方式によりほぼ同じに設定されていると考えられるので、高速通信期間は車両の走行速度に依存すると考えられる。したがって、車両の走行傾向に応じて、過去の高速通信期間はある程度のバラツキの範囲内に収まると考えられる。メモリ１４２には、過去の高速通信期間の代表値（平均値、中央値等）と過去の通信速度の代表値とが記憶されていればよい。なお、メモリ１４２に複数の高速通信期間及び複数の通信速度が記憶されていれば、制御部１４０は、それらの代表値を高速通信期間及び通信速度として決定すればよい。その後、制御はステップ４０４に移行する。

ステップ４０４において、制御部１４０は、データ通信要求の内、最も優先度が高いデータ通信要求に関して、図７の通信所要時間算出部２０４に関して上記したように、データ送信の主体の性能を考慮して、通信所要時間を算出する。但し、ここでは、スループットの決定において、高速通信エリア情報に含まれる通信速度の代わりに、ステップ５０２においてメモリ１４２から読出された通信速度が使用される。

その後、制御はステップ４０６に移行し、ステップ５０２においてメモリ１４２から読出された高速通信期間と、ステップ４０４において算出された通信所要時間とを使用して、第１実施形態（図８）と同様の処理（ステップ４０６以降の処理）が実行される。

以上により、第１実施形態と同様の効果を奏する。即ち、車載装置１１２は、高速通信回線に接続可能になれば、優先度が最も高いデータ通信（例えば、大量データ受信）を高速通信により、バッファオーバーフローを生じることなく完了できる。データ通信の主体が有する送受信バッファだけでは、オーバーフローすることが予測される場合には、車載装置１１２は、各ＥＣＵが有する送受信バッファの空き領域を総合的に利用して、バッファオーバーフローを生じることなくデータ通信を完了できる。

ステップ４１６により、データ通信が完了した後、ステップ４１２においてＮＯと判定されると、制御はステップ５００に戻るので、依然として車載装置１１２が高速通信回線に接続可能（ステップ５００の判定がＹＥＳ）であれば、再度ステップ５０２以降の処理が実行される。したがって、１つのデータ通信が完了した後にも高速通信回線に接続可能であれば、次に優先度が高いデータ通信に関して、通信を完了できるか否かを予測し、可能であれば通信が実行される。

（第１変形例）
第１実施形態では、要求されている複数のデータ通信の内、最も優先度が高い１つのデータ通信に関して通信所要時間を算出したが、これに限定されない。第１変形例では、優先度が高いものから所定数のデータ通信に関して通信所要時間を算出する。

本変形例に係る通信システムは、第１実施形態の図１と同様に構成されている。また、車両１０２に搭載された車載装置１１２は、第１実施形態の図２～図６と同様に構成され、車内外連携部１２０は図７と同様の機能を有する。したがって、以下においては、適宜図１～図７の符号を参照する。

図１０を参照して、車載装置１１２の動作を説明する。図１０に示した処理は、車内外連携部１２０の制御部１４０（図３）が、所定のプログラムをメモリ１４２から読出して実行することにより実現される。ここでは、第１実施形態と同様に、メモリ１４２（記憶部２１０）には高速通信エリア情報が記憶されているとする。

図１０のフローチャートは、図８のフローチャートにおいて、ステップ４０６及びステップ４１０がそれぞれステップ５２０及びステップ５２２に代替され、ステップ５２４及びステップ５２６が追加されたものである。図１０において、図８と同じ数字を付したステップの処理は図８のステップと同じである。したがって、重複説明を繰返さず、主として異なる点について説明する。

ステップ４００～ステップ４０４により、制御部１４０は、車両１０２が高速通信可能エリアを走行していれば、高速通信期間及び通信所要時間を算出する。但し、ここでは、ステップ４０４において、優先度順に所定数のデータ通信（例えば、３つのデータ通信）の各々に関して、通信所要時間を算出する。各データ通信の主体（通信部１２２又は各ＥＣＵ）及び通信の総データ量は、データ通信に応じて異なり得るので、通信の主体毎の性能を用いて、通信のスループットを決定し、通信所要時間を算出する（通信所要時間＝総データ量／スループット）。その後、制御はステップ５２０に移行する。

ステップ５２０において、制御部１４０は、ステップ４０４において通信所要時間を算出したデータ通信の全てを、車両１０２が高速通信可能エリアを走行中に完了できるか否かを判定する。具体的には、ステップ４０４で算出された複数（例えば３つ）の通信所要時間を加算した合計値と、ステップ４０２で算出された高速通信期間とを比較する。通信所要時間の合計値が高速通信期間以下であれば、全て完了できると判定（予測）し、通信所要時間の合計値が高速通信期間よりも大きければ、全てを完了することはできないと判定する。全て完了できると判定された場合、制御はステップ４１４に移行する。そうでなければ、制御はステップ４０８に移行する。

ステップ４０８において、制御部１４０は、ステップ４０４で所要通信時間を算出した複数のデータ通信に関して、所要通信時間を再度算出する。制御部１４０は、データ送信の主体の性能に加えて、主体以外のＥＣＵの送受信バッファの空き領域をも考慮して、通信所要時間を算出する。その後、制御はステップ５２２に移行する。

ステップ５２２において、制御部１４０は、ステップ４０２で算出された高速通信期間及びステップ４０８で算出された複数の通信所要時間を用いて、ステップ５２０と同様に、ステップ４０８において通信所要時間を算出したデータ通信の全てを、車両１０２が高速通信可能エリアを走行中に完了できるか否かを判定する。全て完了できると判定された場合、制御はステップ４１４に移行する。そうでなければ、制御はステップ５２４に移行する。

ステップ５２４において、制御部１４０は、ステップ４０８において通信所要時間を算出したデータ通信の一部を、車両１０２が高速通信可能エリアを走行中に完了できるか否かを判定する。即ち、制御部１４０は、ステップ４０８で算出された複数の通信所要時間の一部を加算した合計値（１つの通信所要時間の場合を含む）が、ステップ４０２で算出された高速通信期間以下になる組合せがあるか否かを判定する。高速通信期間以下になる組合せがあると判定された場合、制御はステップ５２６に移行する。そうでなければ、制御はステップ４１２に移行する。

ステップ５２６において、制御部１４０は、ステップ５２４で決定された組合せに対応するデータ通信の主体（通信部１２２又はＥＣＵ）に、データ通信の順に通信開始を指示する。即ち、制御部１４０は、１つのデータ通信の主体に通信を指示し、その通信が完了した後に、次のデータ通信の主体に通信開始を指示する。その後、制御はステップ４１６に移行する。

なお、ステップ４１４においても、制御部１４０は、ステップ５２０で通信所要時間を算出したデータ通信の主体（通信部１２２又はＥＣＵ）に、データ通信の順に通信開始を指示する。

以上により、車載装置１１２は、車両１０２が高速通信可能エリアに入れば、優先度の高い順に複数のデータ通信（例えば、大量データ受信）を高速通信により、バッファオーバーフローを生じることなく完了できる。データ通信の主体が有する送受信バッファだけでは、オーバーフローすることが予想される場合には、車載装置１１２は、各ＥＣＵが有する送受信バッファの空き領域を総合的に利用して、バッファオーバーフローを生じることなく複数のデータ通信を完了できる。

上記では、ステップ４０４及びステップ４０８において、予め定められた数のデータ通信に関して、通信所要時間を算出したが、これに限定されない。通信所要時間を算出する数は、適宜変更されてもよい。高速通信の通信速度が大きければより多くのデータ通信が可能になる。したがって、車両１０２が走行している高速通信可能エリアの通信速度に応じて、算出する通信所要時間の数（対象とするデータ通信の数）を変更（異なる数を決定）してもよい。より速い通信回線に接続されたときには、通信所要時間を算出するデータ通信の数を多くすることが好ましい。これにより、より効率的な高速通信によるデータ通信が可能になる。

また、ステップ４０４及びステップ４０８において、優先度の高い順に複数のデータ通信の通信所要時間を算出し、それらの内、加算すると、高速通信期間以上にならずに、可能な限り高速通信期間に近い値になる組合せを特定し、その組合せに対するデータ通信を実行するようにしてもよい。

（第２変形例）
上記では、先ず、車内外連携部１２０（制御部１４０）が、データ通信の主体（通信部１２２又はＥＣＵ）がその主体の送受信バッファを用いてデータ通信を完了できるか否かを判定（予測）し、完了できないときに、他のＥＣＵの送受信バッファの空き領域をも使用してデータ通信を完了できるか否かを判定（予測）する場合を説明したが、これに限定されない。第２変形例では、車載装置１１２において可能な最大のバッファ空き領域を用いてデータ通信を行う。

本変形例に係る通信システムは、第１実施形態の図１と同様に構成されている。また、車両１０２に搭載された車載装置１１２は、第１実施形態の図２～図６と同様に構成され、車内外連携部１２０は図７と同様の機能を有する。したがって、以下においては、適宜図１～図７の符号を参照する。

図１１を参照して、車載装置１１２の動作を説明する。図１１に示した処理は、車内外連携部１２０の制御部１４０（図３）が、所定のプログラムをメモリ１４２から読出して実行することにより実現される。ここでは、第１実施形態と同様に、メモリ１４２（記憶部２１０）には高速通信エリア情報が記憶されているとする。

図１１のフローチャートは、図１０のフローチャートにおいて、ステップ４０６及びステップ５２０が削除され、ステップ４０８がステップ５４０に代替されたものである。図１１において、図１０と同じ数字を付したステップの処理は図１０のステップと同じ（図８と同じ数字を付したステップの処理は図８のステップと同じ）である。したがって、重複説明を繰返さず、主として異なる点について説明する。

ステップ４００及び４０２により、制御部１４０は、車両１０２が高速通信可能エリアを走行していれば、高速通信期間を算出する。その後、制御はステップ５４０に移行する。

ステップ５４０において、制御部１４０は、車載装置１１２において通信に使用可能なバッファの空き領域を考慮して、優先度順に所定数のデータ通信（例えば、３つのデータ通信）の各々に関して、通信所要時間を算出する。制御部１４０は、例えば、各ＥＣＵの送受信バッファの空き領域を全て使用する条件で、データ通信の主体毎の性能を用いて通信のスループットを決定し、通信所要時間を算出する（通信所要時間＝総データ量／スループット）。その後、制御はステップ５２２に移行する。

ステップ５２２において、制御部１４０は、ステップ４０２で算出された高速通信期間及びステップ５４０で算出された複数の通信所要時間を用いて、ステップ５４０において通信所要時間を算出したデータ通信の全てを、車両１０２が高速通信可能エリアを走行中に完了できるか否かを判定（予測）する。全て完了できると判定された場合、制御はステップ４１４に移行する。そうでなければ、制御はステップ５２４に移行する。その後、第１実施形態及び第１変形例と同様の処理が実行される。

以上により、車載装置１１２は、車両１０２が高速通信可能エリアに入れば、通信に使用可能なバッファの空き領域（例えば最大の空き容量）を有効に利用して、優先度の高い順に複数のデータ通信（例えば、大量データ受信）を高速通信により、バッファオーバーフローを生じることなく完了できる。

（第３変形例）
上記では、車内外連携部１２０（制御部１４０）が、データ通信の主体（通信部１２２又は各ＥＣＵ）がその主体の送受信バッファを用いて高速通信によりデータ通信を完了できると判定（予測）すると、データ通信の主体に通信の実行が指示される（例えば、図１０のステップ４１４）。しかし、実際には何らかの理由で、高速通信期間内にデータ通信が完了しない場合が生じ得る。第３変形例はこれに対処する。

本変形例に係る通信システムは、第１実施形態の図１と同様に構成されている。また、車両１０２に搭載された車載装置１１２は、第１実施形態の図２～図６と同様に構成され、車内外連携部１２０は図７と同様の機能を有する。したがって、以下においては、適宜図１～図７の符号を参照する。

図１２を参照して、データ通信の主体（通信部１２２又は各ＥＣＵ）の動作を説明する。ここでは、データ通信の主体が第１ＥＣＵ１２６であるとするが、通信部１２２であってもよい。図１２に示した処理は、制御部１６０（図５）が、所定のプログラムをメモリ１６２から読出して実行することにより実現される。

ステップ６００において、制御部１６０は、車内外連携部１２０からの指示（例えば、図１０のステップ４１４）を受けて、送受信バッファ１６４を使用し（他のＥＣＵの送受信バッファの空き領域を使用せず）、高速通信によるデータ通信を開始する。その後、制御はステップ６０２に移行する。

ステップ６０２において、制御部１６０は、通信を継続するか否かを判定する。例えば、制御部１６０は、車両１０２の外部装置（例えば、図１の第２サーバ１０８）からのデータ受信が完了したか否かを判定する。完了していなければ、通信を継続すると判定し、制御はステップ６０４に移行する。そうでなければ（通信が完了し、継続不要であれば）、本プログラムは終了する。

ステップ６０４において、制御部１６０は、送受信バッファ１６４が近い将来オーバーフローするか否かを判定する。制御部１６０は、データ通信を開始した後、定期的に送受信バッファ１６４の使用状況、即ち送受信バッファ１６４の空き領域の変化を観測する。これにより、制御部１６０は、実行しているデータ通信を完了する前に、送受信バッファ１６４がオーバーフローするか否かを判定（予測）できる。オーバーフローすると判定された場合、制御はステップ６０６に移行する。そうでなければ、制御はステップ６００に戻る。

ステップ６０６において、制御部１６０は、現在実行中のデータ通信を中断（又は中止）し、車内外連携部１２０にスケジューリングを依頼する。スケジューリングとは、図８のステップ４０８及びステップ４１０の処理を意味する。これを受けて、車内外連携部１２０の制御部１４０は、ステップ４０８の処理を実行し、データ送信の主体（ここでは第１ＥＣＵ１２６）の性能に加えて、その他のＥＣＵの送受信バッファの空き領域をも考慮して、通信所要時間を算出し、データ通信を完了できるか否かを判定（予測）する。制御部１４０は、通信完了可能と判定すると、第１ＥＣＵ１２６に、他のＥＣＵの送受信バッファの空き領域の情報を伝送し、データ通信を指示する。これにより、第１ＥＣＵ１２６は、データ通信を再開（又は、最初から開始）する。

このように、第１ＥＣＵ１２６は、高速通信によるデータ通信（例えば、大量データ受信）を開始した後に、自己の送受信バッファがオーバーフローすることが予測された場合に、他のＥＣＵの送受信バッファの空き領域を使用してデータ通信を継続できる。したがって、第１ＥＣＵ１２６は、車両１０２が高速通信可能エリア内にある間に、バッファのオーバーフローを生じることなくデータ通信を完了できる。

なお、上記では、車内外連携部１２０（制御部１４０）がスケジューリングを行った結果を受けて、第１ＥＣＵ１２６がステップ６００においてデータ通信を開始する場合を説明したが、これに限定されない。車内外連携部１２０がスケジューリングを行う前に、第１ＥＣＵ１２６がデータ通信を開始し、自己の送受信バッファがオーバーフローすることが予測された場合に、上記したように第１ＥＣＵ１２６が車内外連携部１２０にスケジューリングを依頼してもよい。

上記した図８～図１１のフローチャートは、高速通信の種類毎に並行に実行されてもよい。例えば、高速通信として５Ｇ回線及びＷｉ－Ｆｉの少なくとも一方が提供されている領域が点在する環境（道路）を車両１０２が走行し、車載装置１１２がそれらの通信機能を有していれば、５Ｇ回線用のプログラム（図８～図１１のいずれか１つのフローチャート）と、Ｗｉ－Ｆｉ用のプログラム（図８～図１１のいずれか１つのフローチャート）とが並行して実行されてもよい。

以上、実施の形態を説明することにより本発明を説明したが、上記した実施の形態は例示であって、本発明は上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

１００ 通信システム
１０２ 車両
１０４ 基地局
１０６ 第１サーバ
１０８ 第２サーバ
１１０ ネットワーク
１１２ 車載装置
１２０ 車内外連携部
１２２、１７４ 通信部
１２４ 車載ゲートウェイ
１２６ 第１ＥＣＵ
１２８ 第ｎＥＣＵ
１３０ センサ
１３２、１３４、１７６ バス
１４０、１５０、１６０、１７０ 制御部
１４２、１５２、１６２、１７２ メモリ
１４４、１５４、１６４ 送受信バッファ
１５６ 送受信部
２００ 走行エリア判定部
２０２ 高速通信期間算出部
２０４ 通信所要時間算出部
２０６ ＥＣＵ状況監視部
２０８ 通信可否予測部
２１０ 記憶部
４００、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、５００、５０２、５２０、５２２、５２４、５２６、５４０、６００、６０２、６０４、６０６ ステップ

Claims (13)

1. 車両の機能を制御する第１制御部と、
   前記車両の外部と無線通信する通信部と、
   前記通信部による前記無線通信を調整する連携部と、
   高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、
   前記通信部は、前記無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、
   前記第１制御部は、第２バッファメモリを有し、
   前記連携部は、
   前記判定部により、前記高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、前記高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、
   前記高速通信期間内に、前記通信部による前記第１バッファメモリを用いた前記高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部を含み、
   前記予測部は、前記データ通信が完了しないと予測したことを受けて、前記第１バッファメモリと前記第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で前記通信部による前記データ通信が、前記高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行する、車載装置。
2. 前記通信部は、前記高速通信回線が提供されているエリアの位置情報及び前記高速通信回線の通信速度を含む高速通信エリア情報を受信し、
   前記判定部は、前記車両の現在位置が、前記高速通信エリア情報の前記位置情報により特定される前記エリアに含まれるか否かにより、前記高速通信回線が利用可能か否かを判定する、請求項１に記載の車載装置。
3. 前記算出部は、前記高速通信エリア情報に含まれる前記位置情報と、前記車両の走行状態とを用いて、前記高速通信期間を算出する、請求項２に記載の車載装置。
4. 過去の前記高速通信回線が利用可能であった期間と、当該期間の通信速度とを記憶する記憶部をさらに含み、
   前記算出部は、前記記憶部に記憶された前記期間から、高速通信期間を算出する、請求項１に記載の車載装置。
5. 前記予測部は、
   前記通信速度と、前記データ通信を行う前記通信部の性能とを考慮して、前記データ通信の完了に要する時間である通信所要時間を算出する通信所要時間算出部を含み、
   前記通信所要時間が前記高速通信期間以内であるか否かにより、前記高速通信回線による前記データ通信が完了するか否かを予測する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の車載装置。
6. 前記判定部により、前記高速通信回線が利用可能であると判定された際に実行することが予定されている複数のデータ通信と前記複数のデータ通信の各々を実行する主体とに関する情報を、優先度を付して管理する管理部をさらに含み、
   前記通信所要時間算出部は、前記判定部により、前記高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、前記高速通信期間内に、前記優先度順に前記複数のデータ通信の所定数に関して前記通信所要時間を算出する、請求項５に記載の車載装置。
7. 前記所定数は、前記通信速度に応じて変更される、請求項６に記載の車載装置。
8. 第３バッファメモリを有し、前記車両の機能を制御する第２制御部をさらに含み、
   前記判定部により、前記高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、前記第１制御部が前記通信部を介してデータ通信を行う際に、
   前記予測部は、前記高速通信期間内に、前記第１制御部による前記第２バッファメモリを用いた前記高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測し、
   前記予測部は、前記データ通信が完了しないと予測すると、前記第２バッファメモリと前記第３バッファメモリの空き領域とを使用する条件で前記第１制御部による前記データ通信が、前記高速通信期間内に完了するか否かを予測する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車載装置。
9. 前記データ通信の実行が開始された後、前記データ通信の主体は、当該主体が有するバッファメモリがオーバーフローするか否かを判定し、
   前記主体は、前記オーバーフローが生じることが予想された場合に、前記予測部に前記再予測を指示し、
   前記主体は、前記通信部又は第１制御部である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車載装置。
10. 高速通信エリアに関する情報を送信するサーバと、
    車両に搭載された車載装置とを含み、
    前記車載装置は、
    前記車両の機能を制御する制御部と、
    前記車両の外部と無線通信する通信部と、
    前記通信部による前記無線通信を調整する連携部と、
    高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、
    前記通信部は、前記無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、
    前記制御部は、第２バッファメモリを有し、
    前記連携部は、
    前記判定部により、前記高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、前記高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、
    前記高速通信期間内に、前記通信部による前記第１バッファメモリを用いた前記高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部とを含み、
    前記予測部は、前記データ通信が完了しないと予測したことを受けて、前記第１バッファメモリの空き領域と前記第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で前記通信部による前記データ通信が、前記高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行し、
    前記高速通信エリアに関する情報は、前記高速通信回線が提供されているエリアの位置情報及び前記高速通信回線の通信速度を含み、
    前記サーバは、前記高速通信エリアに関する情報を前記車載装置に送信し、
    前記判定部は、前記車両の現在位置と、前記サーバから受信した前記位置情報とから、前記高速通信回線が利用可能か否かを判定し、
    前記算出部は、前記車両の走行速度及び予測走行経路と、前記通信速度とから、前記高速通信期間を算出する、システム。
11. 無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と前記無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し前記車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置の制御方法であって、
    前記通信部による前記無線通信を調整する連携ステップと、
    高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定ステップとを含み、
    前記連携ステップは、
    前記判定ステップにより、前記高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、前記高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出ステップと、
    前記高速通信期間内に、前記通信部による前記第１バッファメモリを用いた前記高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測ステップと、
    前記予測ステップにより前記データ通信が完了しないと予測されたことを受けて、前記第１バッファメモリの空き領域と前記第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で前記通信部による前記データ通信が、前記高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測ステップとを含む、制御方法。
12. 無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と前記無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し前記車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置に搭載される半導体集積回路であって、
    前記通信部による前記無線通信を調整する連携部と、
    高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定部とを含み、
    前記連携部は、
    前記判定部により、前記高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、前記高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出部と、
    前記高速通信期間内に、前記通信部による前記第１バッファメモリを用いた前記高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測部とを含み、
    前記予測部は、前記データ通信が完了しないと予測したことを受けて、前記第１バッファメモリの空き領域と前記第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で前記通信部による前記データ通信が、前記高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測を実行する、半導体集積回路。
13. 無線通信されるデータを一時記憶する第１バッファメモリを有し、車両の外部と前記無線通信する通信部と、第２バッファメモリを有し前記車両の機能を制御する制御部とを含む車載装置を制御するコンピュータプログラムであって、
    コンピュータに、
    前記通信部による前記無線通信を調整する連携機能と、
    高速通信回線が利用可能か否かを判定する判定機能とを実現させ、
    前記連携機能は、
    前記判定機能により、高速通信回線が利用可能であると判定されたことを受けて、前記高速通信回線が利用可能な期間である高速通信期間を算出する算出機能と、
    前記高速通信期間内に、前記通信部による前記第１バッファメモリを用いた前記高速通信回線によるデータ通信が完了するか否かを予測する予測機能と、
    前記予測機能により前記データ通信が完了しないと予測されたことを受けて、前記第１バッファメモリの空き領域と前記第２バッファメモリの空き領域とを使用する条件で前記通信部による前記データ通信が、前記高速通信期間内に完了するか否かを予測する再予測機能とを含む、コンピュータプログラム。
    

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