WO2022054680A1 - 車両用無線通信装置、通信制御方法 - Google Patents

車両用無線通信装置、通信制御方法 Download PDF

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WO2022054680A1
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正幸 星野
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株式会社デンソー
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present disclosure relates to a wireless communication device for vehicles that communicates by using a plurality of types of communication means in parallel, and a communication control method.
  • Patent Document 1 in a configuration capable of performing wireless communication by a plurality of types of communication methods, the communication performance of each communication method is scored based on a plurality of types of indicators indicating the radio wave environment, and the communication method used for data communication is described.
  • the configuration for selecting is disclosed. Specifically, the communication performance for each communication method is scored based on the estimated values of the number of multipaths, the degree of interference, the Doppler shift amount, and the effective throughput, and the communication method having the highest score is selected.
  • the communication method assumed in Patent Document 1 is, for example, an FSK method, a CDMA method, an OFDM method, a QPSK method, and the like.
  • FSK is an abbreviation for Frequency shift keying.
  • CDMA is an abbreviation for Code Division Multiple Access.
  • OFDM is an abbreviation for Orthogonal Frequency Division Multiplexing.
  • QPSK is an abbreviation for Quadrature Phase Shift Keying.
  • Non-Patent Document 1 a method of optimizing network processing according to the usage characteristics of a mobile communication terminal has been proposed.
  • Patent Document 1 In the configuration disclosed in Patent Document 1, only the estimated values of the number of multipaths, the degree of interference, the Doppler shift amount, and the effective throughput are assumed as parameters for determining the communication service used for communication from among a plurality of communication services. do not have. Patent Document 1 does not disclose a configuration for selecting a communication service based on an index other than the above. By using other parameters, there is still room for further suppressing the possibility that the communication delay between the in-vehicle device and the external device deviates from a predetermined allowable range.
  • the present disclosure has been made based on this circumstance, and an object thereof is to provide a communication device for a vehicle and a communication control method capable of reducing the possibility that a communication delay time deviates from a predetermined allowable range. There is something in it.
  • the vehicle wireless communication device for achieving the purpose is, for example, provided with a plurality of subscriber identification modules, and at least one in-vehicle device communicates with an external device which is another communication device provided outside the vehicle.
  • a vehicle wireless communication device configured to enable wireless communication services corresponding to each of a plurality of subscriber identification modules, which is used as an interface for the above, and is transmitted from a wireless base station for each wireless communication service.
  • a permissible amount acquisition unit a communication path selection unit that selects a wireless communication service for the in-vehicle device to communicate with an external device based on a received power measurement value for each wireless communication service and a delay allowance of the in-vehicle device.
  • the communication path selection unit is configured to preferentially allocate a wireless communication service having a large received power measurement value to an in-vehicle device having a small delay allowance.
  • the communication control method for achieving the above object is to use at least one in-vehicle device and the outside of the vehicle in parallel by using the wireless communication service corresponding to each of the plurality of subscriber identification modules executed by at least one processor in parallel. It is a communication control method for controlling communication with an external device which is another communication device provided in the above, and is a reception power measurement which is a reception strength of a reference signal transmitted from a wireless base station for each wireless communication service.
  • a communication path selection step for selecting a wireless communication service for the in-vehicle device to communicate with an external device based on a received power measurement value and a delay allowance of the in-vehicle device is provided, and the communication path selection step is a delay allowance. It is configured to preferentially allocate the wireless communication service having a large received power measurement value to the in-vehicle device having a small value.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the mobile communication system 100 according to the present disclosure.
  • the mobile communication system 100 provides, for example, LTE (Long Term Evolution) compliant wireless communication.
  • LTE Long Term Evolution
  • the part where the description is omitted in the embodiment shall be performed by the method specified in the LTE standard, such as the method disclosed in Non-Patent Document 1.
  • the mobile communication system 100 may provide wireless communication conforming to a 4G standard, a 5G standard, or the like.
  • the following embodiments can be appropriately modified and implemented so as to comply with 4G, 5G, or the like.
  • the mobile communication system 100 includes an in-vehicle communication system 1, a radio base station 2, a core network 3, an automatic operation management center 4A, and a map server 4B.
  • the automatic operation management center 4A and the map server 4B correspond to an example of the external device 4 for the in-vehicle communication system 1.
  • the external device 4 refers to another communication device provided outside the vehicle.
  • the in-vehicle communication system 1 is a communication system built in a vehicle.
  • the in-vehicle communication system 1 can be mounted on various vehicles that can travel on the road, such as a four-wheeled vehicle, a two-wheeled vehicle, and a three-wheeled vehicle. Motorized bicycles can also be included in motorcycles.
  • the vehicle to which the system is applied (hereinafter, also referred to as an on-board vehicle) may be an owner car owned by an individual, or a vehicle provided for a car sharing service or a vehicle rental service. Further, the mounted vehicle may be a service car. Service cars include taxis, fixed-route buses, and shared buses. The service car may be a robot taxi or an unmanned bus that the driver is not on board.
  • the service car can include an automated delivery robot that automatically transports the cargo to a predetermined destination, in other words, a vehicle as an unmanned delivery robot.
  • the mounted vehicle may be a remote-controlled vehicle that is remotely controlled by an operator existing outside the vehicle.
  • the operator here refers to a person who has the authority to control the vehicle by remote control from the outside of the vehicle.
  • the in-vehicle communication system 1 carries out data communication with an external device 4 such as an automatic operation management center 4A via a radio base station 2 and a core network 3.
  • the in-vehicle communication system 1 includes a wireless communication device 5 as a configuration for providing a wireless communication function.
  • the wireless communication device 5 corresponds to a user device (so-called UE: User Equipment) for the core network 3.
  • UE User Equipment
  • the wireless communication device 5 may be configured to be removable by the user.
  • the wireless communication device 5 may be a mobile terminal such as a smartphone brought into the vehicle interior by the user.
  • the wireless communication device 5 corresponds to a vehicle wireless communication device.
  • the wireless communication device 5 is configured to be able to use a plurality of wireless communication services having different APNs (Access Point Names), and the plurality of wireless communication services are used properly to perform data communication with various external devices 4. do.
  • APN is an identifier for a communication service in one aspect.
  • the APN is associated with a telecommunications carrier (so-called carrier) that provides telecommunications services. If the APNs are different, even if the external device 4 as the communication partner is the same, the path through which the data flows to the external device 4 is substantially or virtually different. Multiple wireless communication services realize different communication paths.
  • the wireless communication device 5 is configured to be capable of data communication with the external device 4 by properly using a plurality of communication paths corresponding to each APN according to the application and the like.
  • the in-vehicle communication system 1 including the wireless communication device 5 will be described later separately.
  • the wireless base station 2 is a facility for transmitting and receiving wireless signals to and from the in-vehicle communication system 1.
  • the radio base station 2 is also referred to as an eNB (evolved NodeB).
  • the radio base station 2 may be a gNB (next generation NodeB) used in 5G.
  • the radio base station 2 is arranged in each predetermined cell.
  • the wireless base station 2 is connected to the core network 3 via an access line such as an IP (Internet Protocol) network.
  • the radio base station 2 relays traffic between the radio communication device 5 and the core network 3.
  • the radio base station 2 allocates transmission opportunities based on, for example, a request from the in-vehicle communication system 1.
  • the transmission opportunity is composed of the frequency band and time that can be used for data transmission, the modulation method, and the like.
  • the radio base station 2 transmits CSI-RS (CSI-Reference Signal) periodically or when a predetermined event occurs in order to grasp the information (CSI: Channel State Information) indicating the state of the transmission line.
  • CSI-RS is a predetermined reference signal for measuring the state of the radio channel.
  • the CSI-RS corresponds to a signal that requests the UE to return a signal including a PMI (Precoding Matrix Indicator). Details of the configuration of the feedback signal transmitted from the UE to the radio base station 2 will be omitted.
  • the CSI-RS corresponds to a control signal for the wireless communication device 5 or the MME 31 to select a cell in the area of the wireless communication device 5.
  • the radio base station 2 also transmits CRS (Cell-specific RS) as a control signal for cell selection sequentially or when a predetermined event occurs.
  • CRS Cell-specific RS
  • the CRS is a cell-specific reference signal used for downlink reception quality measurement and the like.
  • CRS and CSI-RS are also simply referred to as reference signals or RS.
  • the transmission of the RS may be executed periodically, or may be executed, for example, by receiving an inquiry from the UE as a trigger.
  • the Core network 3 is a so-called EPC (Evolved Packet Core).
  • the core network 3 provides functions such as user authentication, contract analysis, data packet forwarding route setting, and QoS (Quality of Service) control.
  • the core network 3 may include a public communication network provided by a telecommunications carrier, such as an IP network or a mobile phone network.
  • the core network 3 corresponds to a wireless communication network.
  • the core network 3 includes, for example, MME31, S-GW32, P-GW33, PCRF34 and the like.
  • the MME 31 is an abbreviation for Mobility Management Entity, and is in charge of managing the UE in the cell and controlling the radio base station 2.
  • the MME 31 serves as a gateway for control signals between, for example, the radio base station 2 and the S-GW 32.
  • S-GW 32 is an abbreviation for Serving Gateway, and has a configuration corresponding to a gateway for data from a UE.
  • P-GW 33 is an abbreviation for Packet Data Network Gateway, and corresponds to a gateway for connecting to a PDN (Packet Data Network) 35 such as the Internet.
  • PDN Packet Data Network
  • PCRF34 is an abbreviation for Policy and Charging Rules Function, and is a logical node that controls QoS and billing for the transfer of user data.
  • PCRF34 includes a database with network policies and billing rules.
  • FIG. 1 shows only one radio base station 2, MME31, S-GW32, P-GW33, and PCRF34, there may be a plurality of these in the entire network.
  • PCRF34 may be located per APN or per telecommunications carrier.
  • the data transfer path in the core network 3 is different for each APN.
  • the solid line connecting the elements in the core network 3 of FIG. 1 indicates the transfer path of user data, and the broken line indicates the exchange of control signals.
  • the core network 3 may include HLR (Home Location Register) / HSS (Home Subscriber Server) and the like.
  • HLR Home Location Register
  • HSS Home Subscriber Server
  • the names and combinations of the devices constituting the core network 3 can be appropriately changed so as to correspond to the communication standard adopted by the mobile communication system 100 such as 5G.
  • the functional arrangement in the core network 3 can be changed as appropriate.
  • the function provided by PCRF34 may be provided by another device.
  • each device constituting the core network 3 such as MME31 and S-GW32
  • the core network 3 corresponds to a network side device.
  • the radio base station 2 can also be included in the network side device. This is because the radio base station 2 serves as an interface for the core network 3 to communicate with the wireless communication device 5.
  • the description of "network-side device" in the present disclosure may be read as "at least one of radio base station 2 and core network 3".
  • the network-side device can include various equipment for the wireless communication device 5 to communicate with the external device 4.
  • the automatic driving management center 4A is a center that manages the operating state of a vehicle traveling by automatic driving, and is configured to enable data communication with the in-vehicle communication system 1 via a radio base station 2 or the like.
  • the automatic driving management center 4A receives, for example, a driving state report uploaded from the in-vehicle communication system 1, and determines whether or not there is an abnormality.
  • the driving condition report is a data set showing the conditions inside and outside the vehicle during automatic driving.
  • the automatic driving management center 4A may be configured to store the driving state report transmitted from each vehicle in an operation recording device (not shown).
  • the automatic driving management center 4A may have a function of creating and distributing a medium- to long-term control plan of the vehicle, such as calculation of the traveling route of the vehicle.
  • the map server 4B is a server that distributes map data stored in a predetermined database based on a request from a vehicle, and is configured to be capable of data communication with an in-vehicle communication system 1 via a radio base station 2 or the like. There is.
  • the map data distributed by the map server 4B may be high-precision map data or navigation map data.
  • the high-precision map data corresponds to map data showing the road structure, the position coordinates of the features arranged along the road, and the like with the accuracy that can be used for automatic driving.
  • the navigation map data is map data for navigation, and corresponds to map data whose accuracy is relatively inferior to that of high-precision map data.
  • the mobile communication system 100 may include a remote control center that remotely controls the vehicle by communicating with a vehicle-side remote control device mounted on the vehicle.
  • the remote control center includes a center-side remote control device, which is a device for an operator to remotely control a vehicle.
  • the center-side remote control device is configured as a cockpit, including, for example, a display that reflects the scenery around the vehicle and an operating member such as a steering wheel.
  • the remote control center may be integrated with the above-mentioned automatic operation management center 4A.
  • the automatic driving management center 4A as a remote control center may be configured to remotely control the vehicle based on, for example, a request from the automatic driving device 6A.
  • the in-vehicle communication system 1 includes, for example, a wireless communication device 5, an automatic driving device 6A, a navigation device 6B, a probe device 6C, and the like.
  • Various in-vehicle devices 6 such as the automatic driving device 6A, the navigation device 6B, the probe device 6C, and the like are connected to the wireless communication device 5 via the in-vehicle network Nw, which is a communication network constructed in the vehicle. Devices connected to the in-vehicle network Nw can communicate with each other. That is, the wireless communication device 5 is configured to be able to communicate with each of the automatic driving device 6A, the navigation device 6B, and the probe device 6C.
  • the in-vehicle network Nw is configured to enable multiple communication using a time division multiple access (TDMA) or the like.
  • TDMA time division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the specific devices included in the in-vehicle communication system 1 may be configured to be able to directly communicate with each other without going through the in-vehicle network Nw.
  • the in-vehicle network Nw is configured as a bus type, but is not limited to this.
  • the network topology may be a mesh type, a star type, a ring type, or the like.
  • As the standard of the in-vehicle network Nw various standards such as Controller Area Network (CAN is a registered trademark), Ethernet (registered trademark), FlexRay (registered trademark), and the like can be adopted.
  • the connection form between the wireless communication device 5 and each in-vehicle device 6 is not limited to the wired connection, and may be a wireless connection.
  • the in-vehicle device 6 may be an ECU (Electronic Control Unit).
  • the wireless communication device 5 includes a plurality of subscriber identification modules (SIM: Subscriber Identity Module) 55, and is configured to be able to use a plurality of APNs corresponding to each SIM 55.
  • SIM Subscriber Identity Module
  • the wireless communication device 5 is configured to be capable of wireless communication with a plurality of external devices 4 by using a plurality of wireless communication services corresponding to each of the plurality of APNs.
  • the wireless communication device 5 properly uses the wireless communication service corresponding to each APN based on the purpose of communication and the communication status.
  • the wireless communication device 5 corresponds to an interface for each in-vehicle device 6 to wirelessly communicate with an external device as a predetermined communication partner.
  • the wireless communication device 5 as a wireless communication interface is at least a process of transmitting data input from the vehicle-mounted device 6 to the external device 4 and a process of transmitting data received from the external device 4 to the vehicle-mounted device 6. Corresponds to a device that implements either one. By installing the wireless communication device 5, the vehicle will be a connected car that can be connected to the Internet.
  • the wireless communication device 5 is mainly composed of a computer including a processing unit 51, a RAM 52, a storage 53, a communication interface 54, a SIM 55, and a bus connecting them.
  • the processing unit 51 is hardware for arithmetic processing combined with the RAM 52.
  • the processing unit 51 is configured to include at least one arithmetic core such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the processing unit 51 executes various processes by accessing the RAM 52.
  • the storage 53 is configured to include a non-volatile storage medium such as a flash memory.
  • a communication control program is stored in the storage 53 as a program executed by the processing unit 51. Executing the above program by the processing unit 51 corresponds to executing a communication control method which is a method corresponding to the communication control program.
  • Information (for example, a profile) about a plurality of APNs to which the wireless communication device 5 can be connected is registered in the storage 53.
  • the information about the APN includes information necessary for the wireless communication device 5 to perform data communication using a telephone line.
  • the information about the APN includes information that specifies a gateway (that is, a connection destination) that serves as a connection window from a telephone line to a network such as the Internet.
  • the communication interface 54 is a circuit for communicating with the in-vehicle device 6 via the in-vehicle network Nw.
  • Various data such as vehicle speed data detected by the vehicle speed sensor are input to the communication interface 54.
  • the communication interface 54 may be realized by using an analog circuit element, an IC, or the like.
  • the SIM 55 is an IC module in which information for identifying a line contractor is recorded, and is configured as, for example, an IC card.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • setting data related to the wireless communication connection such as available frequencies and the priority of the frequencies observed to determine the cells in the service area, are also registered in the SIM 55.
  • the wireless communication device 5 of the present embodiment includes a first SIM55A and a second SIM55B as SIM55.
  • Each SIM 55 may be inserted into a card slot (not shown) or may be an eSIM (Embedded SIM).
  • the concept of SIM55 here includes both a removable card type and a built-in type (that is, eSIM).
  • the first SIM55A and the second SIM55B are different, for example, from the telecommunications carrier that is the issuer. Therefore, the first SIM55A and the second SIM55B have different APNs that can be used.
  • the configuration corresponds to a configuration including a plurality of SIM 55s having different APNs that can be used.
  • the number of APNs corresponding to each SIM 55 may be one or plural.
  • the first SIM 55A can be a SIM card associated with a carrier that provides a plurality of APNs.
  • the wireless communication device 5 is configured to be connectable to a plurality of APNs by including at least a plurality of SIMs 55.
  • each SIM 55 corresponds to one APN.
  • APN_1 the APN that can be used by providing the first SIM55A
  • APN_2 the APN that can be used by providing the second SIM55B
  • the number of SIMs 55 included in the wireless communication device 5 may be three or more.
  • each SIM 55 may have different settings related to communication connection, such as the priority of frequencies observed when specifying a cell in the area and the combination of available frequencies. For example, when specifying a cell in the area, the first SIM55A is set to observe in order from a relatively high frequency, while the second SIM55B is set to preferentially observe from a relatively low frequency. As long as the settings related to the communication connection are different, the first SIM55A and the second SIM55B may be issued by the same telecommunications carrier. Further, the telecommunications carrier corresponding to the first SIM55A may be an MVNO (Mobile Virtual Network Operator) that uses the communication equipment provided by the telecommunications carrier corresponding to the second SIM55B.
  • the cell in the service area here refers to the radio base station 2 itself that is wirelessly accessing or the cell formed by the radio base station 2.
  • the automatic driving device 6A is a device that executes a part or all of the driving operation on behalf of the user by controlling the traveling actuator based on the detection result of a peripheral monitoring sensor such as an in-vehicle camera or a millimeter-wave radar. ..
  • the traveling actuator includes, for example, a brake actuator as a braking device, an electronic throttle, a steering actuator, and the like.
  • the steering actuator also includes an EPS (Electric Power Steering) motor.
  • the peripheral monitoring sensor is a sensor that detects an object or the like existing around the own vehicle. As the peripheral monitoring sensor, for example, a camera, a millimeter wave radar, a LiDAR (Light Detection and Ringing / Laser Imaging Detection and Ringing), a sonar, or the like can be adopted.
  • the automatic driving device 6A sequentially transmits data sets indicating the conditions inside and outside the vehicle during automatic driving to the automatic driving management center 4A via the wireless communication device 5 as a running state report.
  • the conditions inside the vehicle during automatic driving can include the operating state of the automatic driving device 6A and the state of the occupants.
  • the data indicating the operating state of the automatic driving device 6A also includes the recognition result of the surrounding environment in the automatic driving device 6A, the running plan, the calculation result of the target control amount of each running actuator, and the like.
  • the automatic driving device 6A outputs various data related to the above-mentioned automatic driving to the wireless communication device 5 periodically or triggered by the occurrence of a predetermined reporting event.
  • the automatic driving device 6A may be configured to receive control support information from the automatic driving management center 4A by wireless communication.
  • the control support information is, for example, real-time information that can be used as a reference for creating a control plan. More specifically, the control support information may be information indicating the current position, moving speed, traveling direction, etc. of other moving objects existing around the vehicle.
  • the control support information may include information about quasi-dynamic map elements such as a section where traffic is restricted, a position at the end of a traffic jam, a position of a falling object on the road, and the like.
  • the wireless communication device 5 plays a role of receiving data as control support information from the automatic driving management center 4A and outputting it to the automatic driving device 6A.
  • the data set as control support information corresponds to an example of data for vehicle control.
  • the automatic driving device 6A corresponds to a vehicle control device.
  • the navigation device 6B is an in-vehicle device 6 that cooperates with an HMI (Human Machine Interface) system including a display to provide route guidance to a destination set by an occupant.
  • the navigation device 6B performs route guidance processing using, for example, a map downloaded from the map server 4B.
  • the wireless communication device 5 downloads map data according to the current position of the vehicle and the planned travel route from the map server 4B and provides the map data to the navigation device 6B.
  • the probe device 6C generates probe data, which is data for the map server 4B to generate and update map data, based on the detection result of the peripheral monitoring sensor, and uploads the probe data to the map server 4B via the wireless communication device 5. It is a device to do.
  • the probe device 6C sequentially transmits, for example, a data set indicating the observation position of the feature specified by the peripheral monitoring sensor to the map server 4B as probe data.
  • the probe data corresponds to data in which recognition results within a certain period of time (for example, 400 milliseconds) for landmarks such as lane markings, road signs, and traffic lights are packaged.
  • the probe data may include, for example, source information, travel track information, track information, and feature information.
  • the traveling track information is information indicating the trajectory on which the own vehicle has traveled.
  • the feature information indicates the observation coordinates of the feature such as a landmark.
  • the probe data may include vehicle behavior information such as vehicle speed, steering angle, yaw rate, turn signal operation information, wiper operation information, and the like.
  • the device corresponding to the in-vehicle device 6 is not limited to the device exemplified above.
  • Various vehicle-mounted devices 6 can be directly or indirectly connected to the wireless communication device 5.
  • the in-vehicle device 6 can include a driving support device, a drive recorder, an emergency call device, a self-diagnosis device (so-called OBD: On Board Diagnostics), and the like.
  • the in-vehicle device 6 may include a software update device that acquires a program for updating software of a predetermined ECU by wirelessly communicating with a predetermined software update server. The software update device uses the program to execute software update of the ECU to which the program is applied.
  • the vehicle may be configured to be remotely controlled by an operator existing in the remote control center.
  • the vehicle-mounted communication system 1 may include a vehicle-side remote control device as the vehicle-mounted device 6.
  • the wireless communication device 5 promptly receives the remote control data transmitted from the remote control center and provides it to the vehicle side remote control device.
  • the vehicle-side remote control device outputs control signals to various traveling actuators based on the signals from the remote control center.
  • the vehicle-side remote control device outputs an image such as an in-vehicle camera image and sensor data indicating a running state such as a vehicle speed sensor to the wireless communication device 5 in order to transmit the sensor data to the remote control center.
  • the vehicle-side remote control device may be integrated with the automatic driving device 6A.
  • the vehicle control data includes remote control data transmitted from the remote control center, an in-vehicle camera image transmitted to the remote control center, and the like.
  • the various in-vehicle devices 6 and the wireless communication device 5 multiplex and transmit and receive various data by a predetermined method.
  • the wireless communication device 5 provides a function corresponding to various functional blocks shown in FIG. 3 by executing a communication control program stored in the storage 53. That is, the wireless communication device 5 includes a multiple separation unit F1, a speed index acquisition unit F2, a communication control unit F3, and a wireless communication unit F4 as functional blocks.
  • the multiplex separation unit F1 receives the data generated by each in-vehicle device 6 and outputs the data to the wireless communication unit F4, and outputs the data received by the wireless communication unit F4 to the in-vehicle device 6 to be transferred. ..
  • the multiplex separation unit F1 acquires the original data by separating the data multiplexed and input from each in-vehicle device 6 by a predetermined method.
  • the multiplex separation unit F1 includes a buffer which is a storage area for temporarily holding the data input from each in-vehicle device 6 until it is transmitted to the radio base station 2.
  • the buffer may be realized by using a rewritable storage medium such as RAM.
  • the multiplex separation unit F1 also has a function of monitoring the amount of data stored in the buffer and the information stored in the header of those data.
  • the data stored in the buffer is taken out by the wireless communication unit F4 and transmitted to the destination external device 4 by the wireless communication path according to the data input source (that is, the in-vehicle device 6).
  • the wireless communication path here corresponds to each APN, and the wireless communication path can also be understood as a wireless communication service.
  • the wireless communication path for each in-vehicle device 6, in other words, the APN allocation state for each in-vehicle device 6 is controlled by the communication control unit F3.
  • the wireless communication device 5 may be configured so that the communication path is switched for each application software. The method of allocating the communication path for each in-vehicle device 6 will be described later separately.
  • the speed index acquisition unit F2 is configured to acquire an index of the communication speed of the wireless communication path corresponding to each SIM55 (in other words, each APN).
  • the speed index acquisition unit F2 sequentially calculates the RSRP of the area cell of the APN specified by the SIM 55 as an index of the communication speed of the wireless communication path for each SIM 55. That is, the RSRP of the cells in the service area corresponding to each SIM 55 is sequentially calculated.
  • RSRP is an abbreviation for Reference Signal Received Power.
  • RSRP is the average received power of RS per unit resource element. The average received power corresponds to the average value of the received power observed within a predetermined period. Specifically, RSRP is obtained as a linear average of the received power (W) of the resource element carrying the RS. The calculation of RSRP is carried out in collaboration with the wireless communication unit F4.
  • RSRP may be the average received power of CRS or the average received power of CSI-RS (so-called CSI-RSRP).
  • the RS is transmitted without being biased in terms of frequency and time, and is not affected by the amount of traffic.
  • RSRP has fixed installation conditions of the wireless base station 2 that provides the area cell, such as the transmission power of the wireless base station 2 and the direction and height of the antenna, and the distance and obstacles from the wireless base station 2 to the wireless communication device 5. It is largely determined by the measurement environment of objects.
  • RSRP corresponds to the received power measurement value.
  • the received power measurement value may be a median value rather than an average value of reference signals received within a predetermined sampling period. Further, the received power measurement value can be the average value or the median value of the data group excluding the maximum value, the minimum value, or the outlier from the set of the reception intensities observed within the sampling period.
  • the speed index acquisition unit F2 calculates RSSI (Received Signal Strength Indicator) and RSRQ (Reference Signal Received Quality) for each cell in the area corresponding to each SIM55.
  • RSSI is a value obtained by measuring the power of the entire LTE system band in the OFDM symbol accommodating RS.
  • RSRQ is an index showing the reception quality of RS, and the larger the index, the better the reception quality.
  • RSRQ represents the ratio of the received power of the cell-specific reference signal to the total power within the received bandwidth. Specifically, it can be obtained by dividing the value obtained by multiplying RSRP by the number of resource blocks by RSSI.
  • the speed index acquisition unit F2 corresponds to the received power observation unit.
  • the speed index acquisition unit F2 may be integrated with the communication control unit F3.
  • the functional arrangement in the wireless communication device 5 can be changed as appropriate.
  • the communication control unit F3 monitors and controls the communication status for each APN. For example, in response to the vehicle power being turned on, the communication control unit F3 starts a procedure for establishing a connection of a communication line (in other words, an EPS bearer) for each APN, and a network connection for each APN, that is, a PDN. Build a connection.
  • the vehicle power supply here may be an accessory power supply or a traveling power supply.
  • the traveling power source is a power source for the vehicle to travel, and refers to an ignition power source when the vehicle is a gasoline-powered vehicle.
  • the system main relay corresponds to a driving power source.
  • the communication control unit F3 includes a communication request acquisition unit F31 and a route selection unit F32 as sub-functions.
  • the communication request acquisition unit F31 acquires a delay request, which is a request quality related to data transmission delay, from each in-vehicle device 6.
  • the delay request is expressed by, for example, a delay allowable value which is a numerical value indicating an allowable delay time for the in-vehicle device 6.
  • the delay tolerance can be a numerical value indicating the length of time, for example, 100 milliseconds. The smaller the delay tolerance, the more immediacy is required.
  • the communication request acquisition unit F31 corresponds to the delay allowance acquisition unit.
  • the delay tolerance corresponds to the delay tolerance.
  • the length of the allowable delay time may be expressed by a level.
  • the delay tolerance level representing the allowable delay length may be expressed in four stages of levels 1 to 4.
  • Level 1 corresponds to, for example, a delay request having a delay time of less than 100 milliseconds
  • level 2 corresponds to a delay request having a delay time of 300 milliseconds or less.
  • level 3 corresponds to a delay request having a delay time of less than 1000 milliseconds
  • level 4 corresponds to a delay request allowing a delay of 1000 milliseconds or more.
  • the communication request acquisition unit F31 acquires parameters other than the delay allowable value related to the mode of wireless communication from each in-vehicle device 6. For example, the communication request acquisition unit F31 acquires an upper limit of the allowable packet error rate, a resource type related to bandwidth guarantee, and the like.
  • the resource type related to bandwidth guarantee includes, for example, whether or not bandwidth is guaranteed. Parameters such as the packet error rate and the resource type related to bandwidth guarantee may be acquired from the core network 3.
  • the resource type related to the packet error rate and the bandwidth guarantee may be determined by the communication request acquisition unit F31 based on the type of data input from the in-vehicle device 6 and the like.
  • the route selection unit F32 is configured to select a wireless communication route to be used for data communication of each in-vehicle device 6 based on the RSRP of each zoned cell corresponding to each SIM55 acquired by the speed index acquisition unit F2.
  • the route selection unit F32 corresponds to the communication route selection unit. Details of the operation of the communication control unit F3 will be described later.
  • the wireless communication unit F4 is, for example, a communication module in charge of the physical layer in the LTE wireless communication protocol.
  • the wireless communication unit F4 is an antenna capable of transmitting and receiving radio waves in the frequency band used in LTE, and a transceiver that performs signal processing equivalent to conversion from a baseband signal to a high frequency signal and vice versa in accordance with the LTE communication standard. It is configured using and. A plurality of antennas may be provided for reception diversity and the like.
  • the wireless communication unit F4 generates a carrier wave signal corresponding to the input data by performing processing such as coding, modulation, and digital-analog conversion on the data input from the multiplex separation unit F1. Then, the generated carrier signal is output to the antenna to be radiated as a radio wave.
  • the wireless communication unit F4 converts the received signal received by the antenna into an information sequence (that is, digital data) expressed by a digital value by performing predetermined processing such as analog digital conversion processing and demodulation processing. .. Then, the data corresponding to the received signal is output to the multiplex separation unit F1.
  • the flowchart of FIG. 4 is sequentially executed at predetermined intervals, for example, every 10 seconds.
  • the flowchart of FIG. 4 may be executed every time a predetermined event such as a vehicle stop is detected.
  • APN_1 is an APN corresponding to the first SIM55A
  • APN_1 is an APN corresponding to the second SIM55B.
  • step S1 the communication control unit F3 cooperates with the wireless communication unit F4 and the like to execute a process for constructing a PDN connection for each APN.
  • the communication control unit F3 transmits an attach request including SIM information to the MME 31 for each APN.
  • a PDN connection for each APN is constructed.
  • the MME 31 sets a PDN connection including a wireless bearer in cooperation with the S-GW and the P-GW according to the APN notified from the wireless communication device 5. Contract information for each user held by PCRF34, in other words, billing information, etc. are taken into consideration in the connection setting.
  • the PDN connection for each APN in other words, the communication path is established in step S1, the process proceeds to step S2. If the PDN connection for each APN has already been established at the start of this flow, this step S1 may be omitted.
  • step S2 the speed index acquisition unit F2 calculates the RSRP of the area cell corresponding to APN_1 and the RSRP of the area cell corresponding to APN_1.
  • the RSRP of the sphere cell corresponding to APN_1 is described as RSRP_1
  • the RSRP of the sphere cell corresponding to APN_1 is described as RSRP_2.
  • the first SIM55A and the second SIM55B have different setting values related to the communication carrier or the communication connection. Therefore, the cells in the area corresponding to each APN may also be different. Therefore, RSRP_1 and RSRP_2 have different values. For example, it is assumed that RSRP_1 is ⁇ 80 dBm and RSRP_1 is ⁇ 110 dBm.
  • step S2 corresponds to the received power observation step.
  • step S3 the communication request acquisition unit F31 acquires the delay tolerance value from each in-vehicle device 6.
  • the delay tolerance of the automatic driving device 6A is described as DA_A
  • the delay tolerance of the navigation device 6B is described as DA_B
  • the delay tolerance of the probe device 6C is described as DA_C.
  • the delay tolerance value as the delay request of each vehicle-mounted device 6 is set to a value having a relationship of DA_A ⁇ DA_B ⁇ DA_C.
  • the delay tolerance DA_A of the automatic driving device 6A can be set to 100 milliseconds or the like.
  • the delay tolerance DA_B of the navigation device 6B can be set to a value relatively larger than the delay tolerance DA_A of the automatic driving device 6A, for example, 500 milliseconds.
  • the delay tolerance DA_C of the probe device 6C can be, for example, 2000 milliseconds. The values given above are examples and can be changed as appropriate.
  • the delay request of each in-vehicle device 6 is input as a predetermined control signal from, for example, the in-vehicle device 6.
  • the delay request may be notified from the vehicle-mounted device 6 to the wireless communication device 5 at the timing when the vehicle-mounted device 6 and the wireless communication device 5 communicate with each other when the vehicle power is turned on.
  • the delay request may be acquired by the wireless communication device 5 inquiring the delay request to each in-vehicle device 6 at a predetermined timing or periodically.
  • the delay request may be described in the header of the data transmitted from each in-vehicle device 6 to the wireless communication device 5.
  • the delay request may be set for each application software executed by the in-vehicle device 6. Step S3 corresponds to the delay allowance acquisition step.
  • step S4 the route selection unit F32 selects the communication route for each in-vehicle device 6.
  • the wireless communication path having a large RSRP is preferentially assigned to the in-vehicle device 6 having a small delay tolerance.
  • the automatic driving device 6A having the smallest delay tolerance DA is assigned APN_1 having the largest RSRP.
  • APN_2 having a relatively small RSRP is assigned to the navigation device 6B and the probe device 6C having a relatively large delay tolerance DA.
  • the navigation device 6B and the probe device 6C communicate with the external device 4 on the wireless communication path corresponding to the APN_2.
  • APN_1 may be assigned to the navigation device 6B as well.
  • a plurality of vehicle-mounted devices 6 may be assigned to one APN within the range where the communication speed is allowed. For example, a plurality of vehicle-mounted devices 6 may be assigned to APN_2.
  • Step S4 corresponds to the communication route selection step.
  • step S5 the communication control unit F3 notifies the wireless communication unit F4 of the wireless communication path (in other words, APN) for each in-vehicle device 6 determined in step S4, and applies it as the communication path for each in-vehicle device 6.
  • APN wireless communication path
  • the data input from each in-vehicle device 6 is transmitted by the APN assigned to the input source, and eventually by the communication path.
  • the communication path for each in-vehicle device 6 determined in step S4 is immediately applied, but the present invention is not limited to this.
  • the execution of step S5 may be suspended until the vehicle stops or the communication between the automatic driving device 6A and the automatic driving management center 4A is completed.
  • the SIM55 and APN are assigned to each in-vehicle device 6 according to the RSRP of the area cell specified for each SIM55.
  • the route selection unit F32 preferentially allocates an APN having a large RSRP to the in-vehicle device 6 that requires relatively low-delay communication. According to this, it becomes possible to carry out highly urgent data communication with low delay. Further, it is possible to reduce the possibility that communication that does not satisfy the required quality regarding the communication delay for each in-vehicle device 6 occurs.
  • data communication with high urgency includes data communication with high immediacy (so-called real-time property).
  • the highly urgent data communication is, for example, data communication in which the maximum delay time is required to be 100 milliseconds or less.
  • data communication for vehicle control such as automatic driving, driving support, remote control, etc.
  • data communication related to operation management of an autonomous driving vehicle correspond to highly urgent data communication. That is, the data input from the automatic driving device 6A, the driving support device, and the vehicle-side remote control device corresponds to the data for which it is highly necessary to suppress the communication delay.
  • Data communication that is less urgent, that is, may have relatively low immediacy is communication related to transmission / reception of map data, communication for uploading probe data to the map server 4B, and transmission / reception of software update programs. And so on. Further, in a configuration in which an audio device mounted on a vehicle acquires music data from a cloud server and reproduces the music data, the communication for downloading the music data can also be said to be less urgent data communication.
  • data communication related to multimedia such as music data and video data, if the playback of music or video is stopped in the middle, the convenience of the user may be impaired. Therefore, data communication related to multimedia corresponds to data communication that requires immediacy rather than communication for transmitting and receiving probe data and map data.
  • the medium for the vehicle to communicate with the external device is selected by scoring by combining four parameters. That is, in the configuration disclosed in Patent Document 1, the calculation load on the score calculation is applied to the processor. On the other hand, according to the configuration of the present disclosure, a wireless communication path for each in-vehicle device 6 is set according to RSRP. Therefore, according to the configuration of the present disclosure, it can be expected that the calculation load can be suppressed as compared with the configuration disclosed in Patent Document 1. Further, according to the configuration of the present disclosure, it is possible to assign a communication path according to a delay request of each in-vehicle device 6.
  • the total value of the delay time exceeding the permissible range of each in-vehicle device 6 can be suppressed as the whole system including the plurality of in-vehicle devices 6. .. In other words, it is possible to optimize the communication of the in-vehicle communication system 1 as a whole.
  • the route selection unit F32 may be configured to allocate only one in-vehicle device that handles vehicle control data to the APN having the largest RSRP. Further, the route selection unit F32 may be configured to operate the upper two APNs having a large RSRP as APNs dedicated to data communication for vehicle control.
  • the in-vehicle device that handles the data for vehicle control is, for example, an automatic driving device 6A or a remote control device. This configuration corresponds to a configuration in which one or more of the plurality of APNs available to the vehicle is operated as an APN dedicated to data communication for vehicle control.
  • the delay time of data communication for vehicle control can be further reduced. Further, since the communication line for vehicle control is independent of the multimedia communication line, it is possible to suppress the possibility of delay in data communication for vehicle control. In particular, in data communication related to remote control of a vehicle, it is preferable that the demand for delay is very strict and the communication path has redundancy. In view of such circumstances, when the in-vehicle communication system 1 includes the vehicle-side remote control device and the remote control function is enabled, the route selection unit F32 is the top 2 of the APN having a large RSRP. One may be set to the APN dedicated to the remote control device on the vehicle side. According to the above configuration, it is possible to provide redundancy in the communication path related to remote control and to suppress delay.
  • the speed index acquisition unit F2 may be configured to change the operation mode according to the moving speed of the vehicle.
  • the moving speed of the vehicle is high, that is, when the vehicle is moving at high speed, the propagation fluctuation is large. Therefore, it is desirable to average the reception intensity of RS in the time direction in a short interval.
  • the speed index acquisition unit F2 collects the reception intensity for calculating RSRP as compared with the case where the moving speed is less than the switching threshold value ( The length of the so-called sampling period) may be shortened.
  • the sampling period when the movement speed is less than the switching threshold, the sampling period is set to a length exceeding 5 milliseconds, for example, 10 milliseconds, while when the movement speed is more than the switching threshold, sampling is performed. Set the period to 2 milliseconds or less, for example several hundred microseconds.
  • the sampling period when the moving speed of the vehicle is equal to or higher than the switching threshold value is preferably set to half that of the case where the moving speed is less than the switching threshold value. According to the above configuration, it is possible to suppress the influence of changes in the propagation environment in the calculation of RSRP.
  • the switching threshold value can be, for example, 60 km / h or 80 km / h.
  • the moving speed may be acquired from an in-vehicle sensor, an automatic driving device 6A, or the like, or may be estimated from a Doppler shift amount of a signal from the radio base station 2. Further, the sampling period may be adjusted in a plurality of steps so that the moving speed becomes shorter as the moving speed increases. The sampling period can also be called the observation period.
  • the speed index acquisition unit F2 is configured to calculate the RSRP by increasing the weight of the observation value whose acquisition time is new and averaging the observed values of the received power collected during the sampling period. It may have been done. Further, the speed index acquisition unit F2 sets the value to be a predetermined amount larger than the average value if the observed value of the reception intensity observed during the sampling period is increasing, while the predetermined amount is larger than the average value if the observed value is decreasing. It may be corrected to a small value and operated.
  • the value larger than the average value by a predetermined amount can be, for example, an intermediate value between the average value and the maximum value.
  • the value smaller than the average value by a predetermined amount can be, for example, an intermediate value between the average value and the minimum value. Whether or not the reception intensity tends to increase indicates whether or not the vehicle is approaching the radio base station 2. According to the above configuration, it is possible to preferentially allocate the wireless communication service approaching the wireless base station 2 to the in-vehicle device 6 having a small delay allowance. Based on the same technical concept as above, the speed index acquisition unit F2 offsets (in other words, corrects) the latest RSRP according to whether or not the RSRP is on the increase, and then the in-vehicle device 6 The allocation of each APN may be determined.
  • the parameter for determining the allocation of SIM55 / APN for each in-vehicle device 6 may be an index for cell selection, and RSRQ may be used instead of RSRP.
  • the wireless communication path having a large RSRQ may be preferentially assigned to the in-vehicle device 6 having a small delay tolerance.
  • RSRP and RSRQ may be used in combination. For example, when there are a plurality of APNs having the same level of RSRP, the in-vehicle device 6 having a relatively small delay allowance may be assigned to the APN having a relatively large RSRQ.
  • the route selection unit F32 may be configured to determine the APN allocation for each in-vehicle device 6 based on the height of the frequency assigned to each APN in addition to the RSRP.
  • the communication control unit F3 includes an allotted frequency acquisition unit F33 that acquires an allotted frequency for each APN from the radio base station 2. Then, for example, when there are a plurality of APNs having the same level of RSRP, the route selection unit F32 allocates an APN having a relatively low allocation frequency to the in-vehicle device 6 having a relatively small delay allowance. For example, as shown in FIG. 7, when the RSRPs of APN_1 and APN_1 are at the same level and the frequency assigned to APN_1 is lower than the assigned frequency of APN_1, the automatic driving device having the smallest delay allowance for APN_1 Allocate 6A.
  • APN_3 shown in FIG. 7 is a third APN that can be used by the wireless communication device 5, for example, an APN that can be used by the first SIM55A or the third SIM55.
  • the same level here is not limited to exactly the same.
  • an APN having the same level of RSRP can include an APN in which the difference in RSRP is, for example, within 5 dBm.
  • the above configuration corresponds to a configuration in which an assigned frequency is used in addition to RSRP as an index of communication speed.
  • the communication speed for each APN is estimated by using the assigned frequency in addition to the RSRP, and the APN that can be expected to have a high communication speed is preferentially assigned to the in-vehicle device 6 having a small delay allowance.
  • the route selection unit F32 may switch whether or not to perform APN allocation in consideration of the assigned frequency for each APN as described above according to the moving speed of the vehicle. For example, when the moving speed of the vehicle is less than the predetermined switching threshold value, the APN is assigned to each in-vehicle device 6 without using the assigned frequency, while when the moving speed of the vehicle is equal to or higher than the switching threshold value, the APN is assigned. APN allocation for each in-vehicle device 6 may be performed using RSRP and the assigned frequency.
  • the APN allocation mode for each in-vehicle device 6 can be determined by a relatively simple rule, and the load on the processing unit 51 can be reduced. ..
  • the APN allocation for each in-vehicle device 6 is determined in consideration of the susceptibility to changes in the communication environment. Therefore, the APN for each in-vehicle device 6 can be assigned so as to match the effective communication speed, and the possibility of a communication delay deviating from the permissible level can be reduced.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first SIM55A may be a SIM55 that can use two APNs, APN_1a and APN_1b.
  • the second SIM55B may be a SIM55 that can use two APNs, APN_2a and APN_2b.
  • the RSRP for each APN derived from the same SIM55 can also be at the same level.
  • the superiority or inferiority of the communication speed may be estimated for the APN associated with the SIM 55 by another index indicating the communication speed for each APN.
  • the index for each APN other than RSRP indicating the communication speed is, for example, an assigned frequency, a delay characteristic setting value described later, or the like.
  • the expected communication speeds are ranked for each APN in consideration of both RSRP and the assigned frequency, and the expected value of the communication speed is given priority to the in-vehicle device 6 having a small delay allowance. Allocates a large APN.
  • the column of the order of communication speed shown in FIG. 8 indicates that the smaller the value, the larger the expected value of the communication speed.
  • the route selection unit F32 estimates the communication speed for each APN by using the delay characteristic setting value notified from the network side device in combination with the RSRP, and determines the APN for each in-vehicle device 6. May be.
  • the wireless communication device 5 has a delay characteristic acquisition unit F34 that acquires a delay characteristic setting value for each APN from the network side device corresponding to each APN as a functional block as shown in FIG. You may have it.
  • the delay characteristic setting value (delayThreshold: hereinafter also referred to as dT) is one parameter used for communication control, and is determined by PCRF34 at the time of communication connection between the wireless communication device 5 as a UE and the core network 3, for example. To.
  • the delay characteristic setting value determined by the PCRF 34 is notified to the radio communication device 5 via, for example, the MME 31 and / or the radio base station 2.
  • the delay characteristic setting value for each APN is given by, for example, PCRF34 corresponding to each APN.
  • the delay characteristic set value may be determined and distributed by the radio base station 2 according to the information received from the core network 3.
  • the delay characteristic setting value is a parameter for the UE to verify whether or not the transmission delay of the communication packet occurs to an unexpected degree, in other words, whether or not QoS is guaranteed from the viewpoint of communication delay. be.
  • the delay characteristic set value corresponds to the upper limit value of the assumed range of the delay time of the communication packet in one aspect. The larger the delay characteristic setting value, the larger the expected communication delay time. The smaller the delay characteristic set value, the smaller the allowable delay amount, that is, the higher the real-time property.
  • the APN here can be read as a communication path and implemented.
  • the delay characteristic acquisition unit F34 acquires the above-mentioned delay characteristic setting value from the network side device corresponding to each APN.
  • the delay characteristic set value is given by the core network 3 when the communication connection is established.
  • the delay characteristic acquisition unit F34 provides the acquired delay characteristic setting value to the route selection unit F32.
  • the communication control unit F3 includes a delay characteristic acquisition unit F34, but the present invention is not limited to this.
  • a delay characteristic acquisition unit F34 may be provided outside the communication control unit F3.
  • the speed index acquisition unit F2 may have a function as a delay characteristic acquisition unit F34.
  • the arrangement mode of the functions provided in the wireless communication device 5 can be appropriately changed.
  • the route selection unit F32 ranks the expected communication speeds for each APN based on the delay characteristic set value for each APN in addition to the RSRP for each SIM55. May be done. In such a configuration, the route selection unit F32 preferentially allocates an APN having a large expected value of communication speed to the in-vehicle device 6 having a small delay allowance. For example, as shown in FIG. 10, in consideration of both RSRP and the delay characteristic set value, the expected communication speed is ranked for each APN, and the communication speed is given priority to the in-vehicle device 6 having a small delay allowance. Allocate an APN with a high expected value of.
  • the delay characteristic set value is used in preference to the size of RSRP, and the result of ranking the expected value of the communication speed for each APN is shown.
  • the delay characteristic set value is at the same level.
  • the APN having a larger RSRP is preferentially assigned to the in-vehicle device 6 having a smaller delay allowance.
  • the delay characteristic setting value is used for ranking, and when there are multiple delay characteristic setting values of the same level, the RSRP is used for further detailed ranking.
  • the RSRP is used for further detailed ranking.
  • the route selection unit F32 may rank the expected value of the communication speed for each APN by preferentially using the size of RSRP over the delay characteristic set value.
  • the rankings for APN_1b and APN_2a in FIG. 10 are interchanged.
  • the RSRP is at the same level as the APN.
  • the above configuration corresponds to a configuration in which RSRP first ranks the communication speed for each APN, and when there are multiple APNs with the same level of RSRP, detailed ranking is performed using the delay characteristic set value. ..
  • the route selection unit F32 may use RSRP, a delay characteristic set value, and three parameters of the frequency used in combination as an index for ranking the communication speed for each APN.
  • the priority order (in other words, the weight) of each parameter can be, for example, in the order of delay characteristic setting value> RSRP> assigned frequency.
  • the expected value of the communication speed of each APN may be evaluated by preferentially using RSRP in the order of RSRP> delay characteristic setting value> assigned frequency.
  • the route selection unit F32 can sequentially change the APN allocation state for each in-vehicle device 6 by performing the route selection process shown in FIG. 4 periodically or each time a predetermined event occurs. This makes it possible to allocate APNs according to the current communication environment.
  • communication may be interrupted momentarily. This is because when the APN used for communication between a certain vehicle-mounted device 6 and a certain external device 4 is changed, a communication route using the new APN is searched and set from the vehicle-mounted device 6 to the external device 4. ..
  • the resetting of the communication path is realized by the core network 3 (mainly MME) exchanging control signals with the wireless communication device. Specifically, since the IP address and port number applied to data communication change with route selection, control signals for matching communication settings such as IP address are exchanged between the network side and the wireless communication device 5. do.
  • the route change process for the automatic driving device 6A may be performed at the timing when the automatic driving device 6A is not performing data communication with the automatic driving management center 4A or at the timing when the vehicle is stopped. According to this configuration, it is possible to reduce the risk of the communication being suspended during the highly urgent data communication.
  • predetermined route change conditions are satisfied, for example, when an APN having an RSRP larger than that of the current APN appears, or when a change in a cell in the service area occurs. It may be carried out based on.
  • the route change condition can include a case where an APN different from the current APN is assigned by the route allocation process shown in FIG.
  • the wireless communication device 5 may not obtain the communication speed required by the automatic driving device 6.
  • a predetermined error signal may be output to the automatic driving device 6A.
  • the error signal can be a signal indicating that the required communication speed, in other words, the real-time property of communication cannot be guaranteed.
  • the automatic driving device 6A for example, suppresses the traveling speed of the vehicle by a predetermined amount or transfers the authority to the driver's seat occupant based on the reception of the error signal from the wireless communication device 5. , Vehicle control for safety may be performed.
  • the wireless communication device 5 may sequentially output a communication speed report signal indicating the communication status between the automatic driving device 6A and the automatic driving management center 4A to the automatic driving device 6A.
  • the communication speed report signal can be a signal that directly or indirectly indicates the degree of communication delay, such as an average value of delay time, a packet error rate, and a delay characteristic setting value.
  • the communication speed here may be only the speed of uplink communication or only the speed of downlink communication.
  • the automatic driving device 6A can change the behavior of the vehicle (in other words, the system response) based on the communication speed report signal from the wireless communication device 5.
  • the automatic driving device 6A may plan and execute suppression of traveling speed, handover request, and the like based on the slow communication speed with the automatic driving management center 4A.
  • the wireless communication device 5 may be configured to store data indicating a communication status as a communication log in, for example, a recording device (not shown). According to this configuration, it is possible to record the communication status during automatic operation. In addition, it is possible to leave data indicating that a communication error has occurred. These data can be used, for example, for root cause analysis in the event of an accident during autonomous driving. By recording the communication status with the external device during automatic operation as a log, it becomes easier to analyze the cause when an accident occurs.
  • the wireless communication device 5 described above is used in a vehicle in which the communication delay time with the automatic operation management center 4A is defined as less than a predetermined threshold value as an operation design domain (ODD). Suitable as a configuration. According to the above-mentioned wireless communication device 5, it is possible to reduce the possibility that the data communication related to the automatic operation deviates from a predetermined allowable time. Further, as one aspect of the wireless communication device 5 described above, information indicating the degree of communication delay is sequentially notified to the automatic driving device 6A, so that the automatic driving device 6A can change the system response according to the communication status. Become. As a result, it is possible to reduce the possibility that the automatic operation will be continued even though the ODD is not satisfied from the viewpoint of communication delay.
  • the ODD defines the conditions / environment in which automatic operation can be executed.
  • the wireless communication device 5 may be configured to switch the communication path for each application. Further, for example, when one vehicle-mounted device 6 executes a plurality of applications as shown in FIG. 11, a plurality of APNs corresponding to each application may be assigned to one vehicle-mounted device 6. The APN may be set for each in-vehicle device 6 and for each application.
  • the devices A to C shown in FIG. 11 can be, for example, an automatic driving device 6A, a navigation device 6B, and a probe device 6C in order.
  • the application A-1 can be, for example, an application that acquires driving support information and creates a control plan. Further, the application A-2 can be, for example, an application for uploading data indicating the operating state of the automatic driving device 6A locally stored in the vehicle to the automatic driving management center 4A.
  • the application B-1 can be, for example, a navigation application, and the application C-1 can be an application that generates probe data and uploads it to the map server 4B.
  • the application here refers to application software.
  • a plurality of applications may be assigned to one APN.
  • the technical idea of allocating a wireless communication service to each in-vehicle device 6 in the present disclosure includes a configuration in which a wireless communication service is assigned to each application.
  • the delay request of each in-vehicle device is expressed by using a parameter indicating that the lower the numerical value is, the less immediacy is required, such as the delay tolerance value, but the present invention is not limited to this.
  • the delay request may be expressed using a parameter indicating that the larger the numerical value is, the higher the immediacy is required.
  • the delay request may be expressed by an immediacy level indicating the degree of immediacy demand. The higher the immediacy level, the shorter the delay time required.
  • the devices described in the present disclosure, and methods thereof, may be implemented by a dedicated computer constituting a processor programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. Further, the apparatus and the method thereof described in the present disclosure may be realized by using a dedicated hardware logic circuit. Further, the apparatus and method thereof described in the present disclosure may be realized by one or more dedicated computers configured by a combination of a processor for executing a computer program and one or more hardware logic circuits. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
  • the means and / or functions provided by the wireless communication device 5 and the like can be provided by the software recorded in the actual memory device and the computer, software only, hardware only, or a combination thereof that execute the software.
  • some or all of the functions included in the wireless communication device 5 may be realized as hardware.
  • a mode in which a certain function is realized as hardware includes a mode in which one or more ICs are used.
  • the wireless communication device 5 may be realized by using an MPU, a GPU, or a DFP (Data Flow Processor) instead of the CPU.
  • the wireless communication device 5 may be realized by combining a plurality of types of arithmetic processing devices such as a CPU, an MPU, and a GPU.
  • the wireless communication device 5 may be realized as a system-on-chip (SoC). Further, various processing units may be realized by using FPGA (Field-Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Various programs may be stored in a non-transitionary tangible storage medium. As a program storage medium, various storage media such as HDD (Hard-disk Drive), SSD (Solid State Drive), EPROM, and SD card can be adopted.
  • SoC system-on-chip
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit

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Abstract

車両で使用される無線通信装置（５）は、複数のＡＰＮを並列的に使用可能に構成されており、機能として、速度指標取得部（Ｆ２）と、通信要求取得部（Ｆ３１）と、経路選択部（Ｆ３２）と、を備える。速度指標取得部（Ｆ２）は、各ＳＩＭに対応する在圏セルのＲＳＲＰを取得する。通信要求取得部（Ｆ３１）は、無線通信装置（５）に接続されている各車載装置（６）から、許容する通信遅延時間の長さを示す遅延許容量を取得する。経路選択部（Ｆ３２）は、遅延許容量が小さい車載装置６に対して優先的にＲＳＲＰが大きいＡＰＮを割り当てる。

Description

車両用無線通信装置、通信制御方法 関連出願の相互参照
　この出願は、２０２０年９月８日に日本に出願された特許出願第２０２０－１５０８２９号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
　本開示は、複数種類の通信手段を並列的に用いて通信を行う車両用無線通信装置、及び通信制御方法に関する。
　特許文献１には、複数種類の通信方式による無線通信を実施可能な構成において、通信方式毎の通信性能を、電波環境を示す複数種類の指標に基づいてスコア化し、データ通信に使用する通信方式を選択する構成が開示されている。具体的には、マルチパス数、干渉度、ドップラーシフト量、及び実効スループットの推定値に基づいて、通信方式毎の通信性能をスコア化してスコアが最も高い通信方式を選択する。
　なお、特許文献１で想定されている通信方式とは、例えば、ＦＳＫ方式、ＣＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ方式、ＱＰＳＫ方式などである。ＦＳＫはFrequency shift keyingの略である。ＣＤＭＡは、Code Division Multiple Accessの略である。ＯＦＤＭは、Orthogonal Frequency Division Multiplexingの略である。ＱＰＳＫはQuadrature Phase Shift Keyingの略である。
　その他、３ＧＰＰにおいては、移動通信端末の利用特性に応じてネットワーク処理を最適化する方法が提案されている（非特許文献１等）。
特許第４６５５９５５号公報
3GPP TS 36.314 V15.1.0 (2018-07) 3rd Generation Partnership Project, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Layer 2 - Measurements"
　特許文献１に開示の構成では、複数の通信サービスの中から通信に使用する通信サービスを決めるためのパラメータとして、マルチパス数、干渉度、ドップラーシフト量、及び実効スループットの推定値しか想定されていない。特許文献１では上記以外の指標に基づいて通信サービスを選択する構成は開示されていない。他のパラメータを用いることで、車載装置と外部装置との通信遅延が所定の許容範囲を逸脱する恐れをより一層抑制可能となる余地が残っている。
　本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、通信の遅延時間が所定の許容範囲を逸脱する恐れを低減できる車両用通信装置、通信制御方法を提供することにある。
　その目的を達成するための車両用無線通信装置は、一例として、複数の加入者識別モジュールを備え、少なくとも１つの車載装置が車両の外部に設けられた他の通信装置である外部装置と通信するためのインターフェースとして使用される、複数の加入者識別モジュールのそれぞれに対応する無線通信サービスを利用可能に構成された車両用無線通信装置であって、無線通信サービス毎に、無線基地局から送信される参照信号の受信強度である受信電力測定値を取得する受信電力観測部と、車載装置から、許容可能な通信遅延時間の長さを直接的に又は間接的に示す遅延許容量を取得する遅延許容量取得部と、無線通信サービス毎の受信電力測定値と、車載装置の遅延許容量に基づいて、車載装置が外部装置と通信するための無線通信サービスを選択する通信経路選択部と、を備え、通信経路選択部は、遅延許容量が小さい車載装置には、受信電力測定値が大きい無線通信サービスを優先的に割り当てるように構成されている。
　無線通信においては、ネットワーク側装置からの信号の受信強度に応じて定まる受信電力測定値が大きいほど、通信速度が大きいことが期待できる。故に、遅延許容量が小さい車載装置に対して優先的に受信電力測定値が大きい無線通信サービスを割り当てることにより、実際の遅延時間が車載装置の要求する遅延時間の許容範囲を逸脱する恐れを低減可能となる。
　上記目的を達成するための通信制御方法は、少なくとも１つのプロセッサによって実行される、複数の加入者識別モジュールのそれぞれに対応する無線通信サービスを並列的に用いて少なくとも１つの車載装置と車両の外部に設けられた他の通信装置である外部装置との通信を制御するための通信制御方法であって、無線通信サービス毎に、無線基地局から送信される参照信号の受信強度である受信電力測定値を取得する受信電力観測ステップと、車載装置から、許容可能な通信遅延時間の長さを直接的に又は間接的に示す遅延許容量を取得する遅延許容量取得ステップと、無線通信サービス毎の受信電力測定値と、車載装置の遅延許容量に基づいて、車載装置が外部装置と通信するための無線通信サービスを選択する通信経路選択ステップと、を備え、通信経路選択ステップは、遅延許容量が小さい車載装置には、受信電力測定値が大きい無線通信サービスを優先的に割り当てるように構成されている。
　上記の方法によれば車両用無線通信装置と同様の作動原理により、同様の効果を奏する。
　なお、請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
移動体通信システム１００の全体像を説明するための図である。 車載通信システム１の構成の一例を示す図である。 無線通信装置５の構成を示すブロック図である。 ＡＰＮの割当に係る処理フローを示すフローチャートである。 通信制御部Ｆ３の作動を説明するための図である。 無線通信装置５の変形例を示すブロック図である。 ＡＰＮ毎の割当周波数を考慮して車載装置６毎のＡＰＮ割当を決定する場合の作動例を説明するための図である。 ＡＰＮ毎の割当周波数を考慮して車載装置６毎のＡＰＮ割当を決定する場合の作動例を説明するための図である。 無線通信装置５の変形例を示すブロック図である。 ＡＰＮごとの遅延特性設定値を考慮して車載装置６毎のＡＰＮ割当を決定する場合の作動例を説明するための図である。 アプリごとにＡＰＮを割り当てる態様を示す図である。
　以下、本開示の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本開示に係る移動体通信システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。移動体通信システム１００は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）に準拠した無線通信を提供する。実施形態で説明を省略している部分は、非特許文献１に開示の方法など、ＬＴＥの規格で定められている方法で行われるものとする。なお、移動体通信システム１００は、４Ｇ規格や５Ｇ規格などに準拠した無線通信を提供するものであってもよい。以下の実施形態は、４Ｇや５Ｇなどに準拠するように適宜変更して実施可能である。
　図１に示すように移動体通信システム１００は、車載通信システム１、無線基地局２、コアネットワーク３、自動運転管理センタ４Ａ、及び地図サーバ４Ｂを含む。自動運転管理センタ４Ａ、及び、地図サーバ４Ｂは、車載通信システム１にとっての外部装置４の一例に相当する。外部装置４とは車両外部に設けられた他の通信装置を指す。
　車載通信システム１は、車両に構築されている通信システムである。車載通信システム１は、四輪自動車のほか、二輪自動車、三輪自動車等、道路上を走行可能な多様な車両に搭載可能である。原動機付き自転車も二輪自動車に含めることができる。当該システムが適用される車両（以降、搭載車両とも記載）は、個人によって所有されるオーナーカーであってもよいし、カーシェアリングサービスや車両貸し出しサービスに供される車両であってもよい。また、搭載車両は、サービスカーであってもよい。サービスカーには、タクシーや路線バス、乗り合いバスなどが含まれる。サービスカーは、運転手が搭乗していない、ロボットタクシーまたは無人運行バスなどであってもよい。サービスカーには、荷物を所定の目的地まで自動運搬する自動配送ロボット、換言すれば、無人配送ロボットとしての車両を含めることができる。さらに、搭載車両は、車両外部に存在するオペレータによって遠隔操作される遠隔操作車両であってもよい。ここでのオペレータとは、車両の外部から遠隔操作によって車両を制御する権限を有する人物を指す。
　車載通信システム１は、無線基地局２及びコアネットワーク３を介して、例えば自動運転管理センタ４Ａなどの外部装置４とデータ通信を実施する。車載通信システム１は、無線通信機能を提供する構成として無線通信装置５を備える。無線通信装置５は、コアネットワーク３にとってのユーザ装置（いわゆるＵＥ：User Equipment）に相当する。無線通信装置５は、ユーザが取り外し可能に構成されていてもよい。また、無線通信装置５は、ユーザが車室内に持ち込んだ、スマートフォン等の携帯端末であってもよい。無線通信装置５が車両用無線通信装置に相当する。
　無線通信装置５は、それぞれＡＰＮ（Access Point Name）が異なる複数の無線通信サービスを利用可能に構成されており、それらの複数の無線通信サービスを使い分けて、多様な外部装置４とデータ通信を実施する。ＡＰＮは、１つの側面において通信サービスの識別子である。ＡＰＮには、通信サービスを提供する通信事業者（いわゆるキャリア）が紐付いている。ＡＰＮが異なれば、通信相手となる外部装置４が同一であっても、当該外部装置４までデータが流れる経路は、実体的、又は、仮想的に相違する。複数の無線通信サービスは、それぞれ異なる通信経路を実現する。つまり、無線通信装置５は、各ＡＰＮに対応する複数の通信経路を用途等に応じて使い分けて外部装置４とデータ通信可能に構成されている。無線通信装置５を含む車載通信システム１については別途後述する。
　無線基地局２は、車載通信システム１と無線信号を送受信する設備である。無線基地局２は、ｅＮＢ（evolved NodeB）とも称される。無線基地局２は、５Ｇで使用されるｇＮＢ（next generation NodeB）であってもよい。無線基地局２は、所定のセル毎に配置されている。無線基地局２は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク等のアクセス回線を介してコアネットワーク３と接続されている。無線基地局２は、無線通信装置５とコアネットワーク３との間でトラフィックを中継する。無線基地局２は、例えば車載通信システム１からの要求に基づいて送信機会の割り当てなどを実施する。送信機会は、データ送信に使用可能な周波数帯や時間、変調方式などによって構成される。
　無線基地局２は、伝送路の状態を示す情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を把握するために、ＣＳＩ－ＲＳ（CSI-Reference Signal）を定期的にまたは所定のイベント発生時に送信する。ＣＳＩ－ＲＳは、無線チャネルの状態を測定するための所定の参照信号である。ＣＳＩ－ＲＳは、ＵＥに対してＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）を含む信号の返送を要求する信号に相当する。ＵＥから無線基地局２に送信するフィードバック信号の構成についての詳細は省略する。ＣＳＩ－ＲＳは、１つの側面において、無線通信装置５またはＭＭＥ３１が無線通信装置５の在圏セルを選択するための制御信号に相当する。
　また、無線基地局２は、セル選択用の制御信号として、ＣＲＳ（Cell-specific RS）も逐次または所定のイベント発生時に送信する。ＣＲＳは、下りリンクの受信品質測定などに使用されるセル固有の参照信号である。ＣＲＳやＣＳＩ－ＲＳのことを単に参照信号またはＲＳとも称する。ＲＳの送信は定期的に実施されてもよいし、例えばＵＥからの問い合わせを受けたことをトリガとして実行されても良い。
　コアネットワーク３は、いわゆるＥＰＣ（Evolved Packet Core）である。コアネットワーク３では、ユーザの認証、契約分析、データパケットの転送経路の設定、ＱｏＳ（Quality of Service）の制御などの機能を提供する。コアネットワーク３は、例えばＩＰネットワークや携帯電話網等の、電気通信事業者によって提供される公衆通信ネットワークを含みうる。コアネットワーク３が無線通信ネットワークに相当する。
　コアネットワーク３は、例えば、ＭＭＥ３１や、Ｓ－ＧＷ３２、Ｐ－ＧＷ３３、ＰＣＲＦ３４などを含む。ＭＭＥ３１は、Mobility Management Entityの略であって、セル内のＵＥの管理や、無線基地局２の制御を担当する。ＭＭＥ３１は、例えば無線基地局２とＳ－ＧＷ３２との間における制御信号のゲートウェイとしての役割を担う。Ｓ－ＧＷ３２は、Serving Gatewayの略であって、ＵＥからのデータのゲートウェイに相当する構成である。Ｐ－ＧＷ３３は、Packet Data Network Gatewayの略であって、インターネットなどのＰＤＮ（Packet Data Network）３５に接続するためのゲートウェイに相当する。Ｐ－ＧＷ３３は、ＩＰアドレスの割当などや、Ｓ－ＧＷへのパケット転送を実施する。ＰＣＲＦ３４は、Policy and Charging Rules Functionの略であって、ユーザデータの転送のＱｏＳ及び課金のための制御を行う論理ノードである。ＰＣＲＦ３４は、ネットワークポリシーや課金のルールをもつデータベースを含む。
　図１では無線基地局２や、ＭＭＥ３１、Ｓ－ＧＷ３２、Ｐ－ＧＷ３３、ＰＣＲＦ３４を１つずつしか示していないがこれらはネットワーク全体として複数存在しうる。例えばＰＣＲＦ３４は、ＡＰＮ毎または電気通信事業者ごとに配置されうる。コアネットワーク３内においてデータの転送経路はＡＰＮ毎に異なるものとなる。なお、図１のコアネットワーク３内における要素間をつなぐ実線はユーザデータの転送経路を示しており、破線は制御信号のやり取りを示している。
　その他、コアネットワーク３は、ＨＬＲ（Home Location Register）／ＨＳＳ（Home Subscriber Server）などを含んでいてもよい。コアネットワーク３を構成する装置の名称や組み合わせなどは、例えば５Ｇなど、移動体通信システム１００が採用する通信規格に対応するように適宜変更可能である。また、コアネットワーク３における機能配置は適宜変更可能である。例えばＰＣＲＦ３４が提供する機能は別の装置が備えていても良い。
　以降では例えばＭＭＥ３１やＳ－ＧＷ３２などのコアネットワーク３を構成する各装置を区別しない場合には、単にコアネットワーク３とも記載する。ＭＭＥ３１やＳ－ＧＷ３２などのコアネットワーク３を構成する各装置が、ネットワーク側装置に相当する。さらに、無線基地局２もまた、ネットワーク側装置に含めることができる。無線基地局２は、コアネットワーク３が、無線通信装置５と通信するためのインターフェースとしての役割を担うためである。本開示における「ネットワーク側装置」との記載は、「無線基地局２及びコアネットワーク３の少なくとも何れか一方」と読み替えて実施されても良い。ネットワーク側装置には、無線通信装置５が外部装置４と通信するための多様な設備を含めることができる。
　自動運転管理センタ４Ａは、自動運転で走行している車両の運行状態を管理するセンタであって、無線基地局２等を介して車載通信システム１とデータ通信可能に構成されている。自動運転管理センタ４Ａは、例えば車載通信システム１からアップロードされてくる走行状態報告を受信し、異常の有無を判定する。走行状態報告は、自動運転時の車両内、及び、車室外の状況を示すデータセットである。自動運転管理センタ４Ａは、各車両から送信されてくる走行状態報告を図示しない運行記録装置に保存するように構成されていても良い。その他、自動運転管理センタ４Ａは、車両の走行経路の算出など、車両の中長期的な制御計画を作成して配信する機能などを備えていても良い。
　地図サーバ４Ｂは、所定のデータベースに格納されている地図データを、車両からの要求に基づき配信するサーバであって、無線基地局２等を介して車載通信システム１とデータ通信可能に構成されている。地図サーバ４Ｂが配信する地図データは、高精度地図データでもよいし、ナビ地図データでもよい。高精度地図データは、道路構造、及び、道路沿いに配置されている地物についての位置座標等を、自動運転に利用可能な精度で示す地図データに相当する。ナビ地図データは、ナビゲーション用の地図データであって、高精度地図データよりも相対的に精度の劣る地図データに相当する。
　なお、外部装置４としては、その他、多様なサーバ／センタを採用可能である。移動体通信システム１００は、車両に搭載された車両側遠隔制御装置と通信することで、車両を遠隔制御する遠隔制御センタを含んでいても良い。遠隔制御センタは、オペレータが車両を遠隔操作するための装置であるセンタ側遠隔制御装置を含む。センタ側遠隔制御装置は、例えば、車両周辺の景色を映すディスプレイや、ハンドルなどの操作部材を含む、コックピットとして構成されている。なお、遠隔制御センタは、上述した自動運転管理センタ４Ａと統合されていても良い。遠隔制御センタとしての自動運転管理センタ４Ａは、例えば自動運転装置６Ａからの要求に基づき、車両を遠隔制御するように構成されていても良い。
　＜車載通信システム１の構成について＞
　車載通信システム１は、例えば無線通信装置５、自動運転装置６Ａ、ナビゲーション装置６Ｂ、及びプローブ装置６Ｃなどを含む。自動運転装置６Ａ、ナビゲーション装置６Ｂ、及びプローブ装置６Ｃなどといった、種々の車載装置６は、車両内に構築された通信ネットワークである車両内ネットワークＮｗを介して無線通信装置５と接続されている。車両内ネットワークＮｗに接続された装置同士は相互に通信可能である。つまり、無線通信装置５は、自動運転装置６Ａ、ナビゲーション装置６Ｂ、及びプローブ装置６Ｃのそれぞれと相互通信可能に構成されている。車両内ネットワークＮｗは、時分割方式（TDMA : Time Division Multiple Access）などを用いて多重通信可能に構成されている。なお、多重通信の方式としては、周波数分割方式（FDMA : Frequency Division Multiple Access）や、符号分割方式（CDMA ： Code Division Multiple Access）、直交周波数分割多重方式（OFDM ： Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などを採用可能である。
　なお、車載通信システム１が備える特定の装置同士は、車両内ネットワークＮｗを介することなく直接的に通信可能に構成されていてもよい。図２において車両内ネットワークＮｗはバス型に構成されているが、これに限らない。ネットワークトポロジは、メッシュ型や、スター型、リング型などであってもよい。車両内ネットワークＮｗの規格としては、例えばController Area Network（ＣＡＮは登録商標）や、イーサネット（登録商標）、FlexRay（登録商標）など、多様な規格を採用可能である。また、無線通信装置５と各車載装置６との接続形態は有線接続に限らず、無線接続であっても良い。車載装置６は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であってもよい。
　無線通信装置５は、複数の加入者識別モジュール（ＳＩＭ：Subscriber Identity Module）５５を備え、各ＳＩＭ５５に対応する複数のＡＰＮを利用可能に構成されている。換言すれば、無線通信装置５は、複数のＡＰＮのそれぞれに対応する複数の無線通信サービスを用いて複数の外部装置４と無線通信可能に構成されている。無線通信装置５は、各ＡＰＮに対応する無線通信サービスを、通信の用途や通信状況に基づいて使い分ける。無線通信装置５は、各車載装置６が所定の通信相手としての外部装置と無線通信するためのインターフェースに相当する。なお、無線通信インターフェースとしての無線通信装置５とは、車載装置６から入力されるデータを外部装置４へ送信する処理、及び、外部装置４から受信したデータを車載装置６へ送出する処理の少なくとも何れか一方を実施する装置に相当する。車両は無線通信装置５の搭載により、インターネットに接続可能なコネクテッドカーとなる。
　当該無線通信装置５は、処理部５１、ＲＡＭ５２、ストレージ５３、通信インターフェース５４、ＳＩＭ５５、及びこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として構成されている。処理部５１は、ＲＡＭ５２と結合された演算処理のためのハードウェアである。処理部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算コアを少なくとも一つ含む構成である。処理部５１は、ＲＡＭ５２へのアクセスにより、種々の処理を実行する。
　ストレージ５３は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を含む構成である。ストレージ５３には、処理部５１によって実行されるプログラムとして、通信制御プログラムが格納されている。処理部５１が上記プログラムを実行することは、通信制御プログラムに対応する方法である通信制御方法を実行することに相当する。ストレージ５３には、無線通信装置５が接続可能な複数のＡＰＮについての情報（例えばプロファイル等）が登録されている。ＡＰＮについての情報は、無線通信装置５が電話回線を使ってデータ通信を行うために必要な情報を含む。例えばＡＰＮについての情報には、電話回線からインターネットなどのネットワークへの接続窓口となるゲートウェイ（つまり接続先）を指定する情報を含む。通信インターフェース５４は、車両内ネットワークＮｗを介して車載装置６と通信するための回路である。通信インターフェース５４には、例えば車速センサが検出した車速データなど、多様なデータが入力される。通信インターフェース５４は、アナログ回路素子やＩＣなどを用いて実現されればよい。
　ＳＩＭ５５は、回線の契約者を識別するための情報が記録されたＩＣモジュールであって、例えばＩＣカードとして構成されている。例えばＳＩＭ５５には、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）と呼ばれる固有番号が、契約者の電話番号と結びついて記録されている。また、ＳＩＭ５５には、利用可能な周波数や、在圏セルを決定するために観測する周波数の優先順位などといった、無線通信接続に係る設定データも登録されている。本実施形態の無線通信装置５はＳＩＭ５５として、第１ＳＩＭ５５Ａ、及び、第２ＳＩＭ５５Ｂを備える。なお、各ＳＩＭ５５は、図示しないカードスロットに挿入されたものでもよいし、ｅＳＩＭ（Embedded SIM）であってもよい。ここでのＳＩＭ５５の概念には、着脱可能なカードタイプのものと、組み込み型のもの（つまりｅＳＩＭ）の両方が含まれる。
　第１ＳＩＭ５５Ａと第２ＳＩＭ５５Ｂは、例えば発行元となる通信事業者が相違する。故に、第１ＳＩＭ５５Ａと第２ＳＩＭ５５Ｂは利用可能なＡＰＮが異なる。当該構成は、それぞれ利用可能なＡＰＮが異なる複数のＳＩＭ５５を備えた構成に相当する。各ＳＩＭ５５が対応するＡＰＮの数は１つであってもよいし、複数であってもよい。例えば第１ＳＩＭ５５Ａは、複数のＡＰＮを提供するキャリアと紐付けられているＳＩＭカードとすることができる。第２ＳＩＭ５５Ｂも同様である。無線通信装置５は、少なくとも複数のＳＩＭ５５を備えることで複数のＡＰＮに接続可能に構成されている。ここでは説明を簡素化するために、各ＳＩＭ５５が対応するＡＰＮは１つずつであるものとする。以降では、第１ＳＩＭ５５Ａを備えることによって利用可能なＡＰＮをＡＰＮ＿１と記載するとともに、第２ＳＩＭ５５Ｂを備えることによって利用可能なＡＰＮをＡＰＮ＿２とも記載する。無線通信装置５が備えるＳＩＭ５５の数は３つ以上であっても良い。
　なお、各ＳＩＭ５５は、例えば在圏セルを特定する際に観測する周波数の優先順位や利用な可能な周波数の組み合わせなど、通信接続に係る設定が異なっていればよい。例えば、在圏セルの特定に際して、第１ＳＩＭ５５Ａは相対的に高い周波数から順に観測するように設定されている一方、第２ＳＩＭ５５Ｂは相対的に低い周波数から優先的に観測するように設定されている。そのように通信接続に係る設定内容が異なる限りにおいて、第１ＳＩＭ５５Ａと第２ＳＩＭ５５Ｂは同一の通信事業者によって発行されたものであっても良い。また、第１ＳＩＭ５５Ａに対応する通信事業者は、第２ＳＩＭ５５Ｂに対応する通信事業者が提供する通信設備を利用するＭＶＮＯ（Mobile Virtual Network Operator）であってもよい。なお、ここでの在圏セルとは、無線アクセスしている無線基地局２そのもの又は当該無線基地局２が形成するセルを指す。
　自動運転装置６Ａは、車載カメラやミリ波レーダなどの周辺監視センサの検出結果などをもとに走行アクチュエータを制御することにより、運転操作の一部または全部をユーザの代わりに実行する装置である。走行アクチュエータには例えば制動装置としてのブレーキアクチュエータや、電子スロットル、操舵アクチュエータなどが含まれる。操舵アクチュエータには、ＥＰＳ（Electric Power Steering）モータも含まれる。周辺監視センサは、自車の周辺に存在する物体等を検出するセンサである。周辺監視センサとしては、例えば、カメラ、ミリ波レーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging）、ソナー等を採用することができる。
　自動運転装置６Ａは、自動運転時の車両内、及び、車室外の状況を示すデータセットを走行状態報告として、無線通信装置５を介して自動運転管理センタ４Ａに逐次送信する。自動運転時の車両内の状況には、自動運転装置６Ａの作動状態や、乗員の状態を含めることができる。自動運転装置６Ａの作動状態を示すデータには、自動運転装置６Ａにおける周辺環境の認識結果や、走行計画、各走行アクチュエータの目標制御量などの算出結果も含まれる。自動運転装置６Ａは、上述した自動運転に係る種々のデータを、定期的に又は所定の報告イベントが発生したことをトリガとして、無線通信装置５に向けて出力する。
　また、自動運転装置６Ａは、自動運転管理センタ４Ａから、無線通信により、制御支援情報を受信するように構成されていても良い。制御支援情報は、例えば、制御計画の作成の参考となるリアルタイムな情報である。制御支援情報は、より具体的には、車両周辺に存在する他の移動体の現在位置や移動速度、進行方向などを示す情報などとすればよい。制御支援情報は、例えば通行規制がなされている区間や、渋滞の末尾位置、路上落下物の位置などといった、準動的な地図要素についての情報を含んでもよい。その場合、無線通信装置５は、自動運転管理センタ４Ａから、制御支援情報としてのデータを受信して自動運転装置６Ａに出力する役割を担う。制御支援情報としてのデータセットは、車両制御用のデータの一例に相当する。また、自動運転装置６Ａが車両制御装置に相当する。
　ナビゲーション装置６Ｂは、ディスプレイを含むＨＭＩ（Human Machine Interface）システムと連携し、乗員によって設定された目的地までの経路案内を実施する車載装置６である。ナビゲーション装置６Ｂは、例えば地図サーバ４Ｂからダウンロードした地図を用いて経路案内処理を実施する。無線通信装置５は、ナビゲーション装置６Ｂからの要求に基づき、地図サーバ４Ｂから車両の現在位置や走行予定経路に応じた地図データをダウンロードしてナビゲーション装置６Ｂに提供する。
　プローブ装置６Ｃは、地図サーバ４Ｂが地図データを生成及び更新するためのデータであるプローブデータを、周辺監視センサの検出結果を元に生成し、無線通信装置５を介して、地図サーバ４Ｂにアップロードする装置である。プローブ装置６Ｃは、例えば周辺監視センサが特定した地物の観測位置を示すデータセットをプローブデータとして地図サーバ４Ｂに逐次送信する。プローブデータは、区画線や道路標識、信号機などのランドマーク等に対する一定時間（例えば４００ミリ秒）以内の認識結果をパッケージ化したデータに相当する。プローブデータは、例えば、送信元情報や、走行軌道情報、走路情報、および地物情報を含んでもよい。走行軌道情報は、自車両が走行した軌道を示す情報である。地物情報は、ランドマーク等の地物の観測座標を示す。また、プローブデータには、車速や、舵角、ヨーレート、ウインカー作動情報、ワイパー作動情報などといった、車両挙動情報が含まれていてもよい。
　なお、車載装置６に該当する装置は以上で例示したものに限定されない。多様な車載装置６が直接的又は間接的に無線通信装置５に接続されうる。例えば車載装置６には、運転支援装置やドライブレコーダ、緊急通報装置、自己診断装置（いわゆるＯＢＤ：On Board Diagnostics）などを含めることができる。また、車載装置６には、所定のソフトウェア更新サーバと無線通信することによって、所定のＥＣＵのソフトウェアを更新するためのプログラムを取得する、ソフトウェア更新装置が含まれていてもよい。ソフトウェア更新装置は、当該プログラムを用いて、当該プログラムの適用対象となるＥＣＵのソフトウェアアップデートを実行する。
　また、車両は、遠隔制御センタに存在するオペレータによって遠隔操作されるように構成されていても良い。例えば車載通信システム１は、車載装置６として、車両側遠隔制御装置を含んでいても良い。車両が遠隔操作される場合、無線通信装置５は、遠隔制御センタから送信された遠隔制御用のデータを速やかに受信して、車両側遠隔制御装置に提供する。車両側遠隔制御装置は、遠隔制御センタからの信号に基づき、各種走行アクチュエータに制御信号を出力する。また、車両側遠隔制御装置は、車載カメラ画像などの画像や、車速センサなどの走行状態を示すセンサデータを遠隔制御センタに向けて送信すべく、無線通信装置５に出力する。なお、車両側遠隔制御装置は、自動運転装置６Ａと統合されていても良い。車両制御用のデータには、遠隔制御センタからの送信される遠隔制御用のデータや、遠隔制御センタに送信する車載カメラ画像などが含まれる。各種車載装置６と無線通信装置５とは、種々のデータを所定の方式で多重化して送受信する。
　＜無線通信装置５の機能について＞
　ここでは無線通信装置５の機能及び作動について説明する。無線通信装置５は、ストレージ５３に保存されている通信制御プログラムを実行することにより、図３に示す種々の機能ブロックに対応する機能を提供する。すなわち、無線通信装置５は機能ブロックとして、多重分離部Ｆ１、速度指標取得部Ｆ２、通信制御部Ｆ３、及び無線通信部Ｆ４を備える。
　多重分離部Ｆ１は、各車載装置６が生成したデータを受け取り、無線通信部Ｆ４へ出力するとともに、無線通信部Ｆ４が受信したデータを、転送すべき車載装置６に向けて出力する構成である。例えば多重分離部Ｆ１は、各車載装置６から多重化されて入力されたデータを、所定の方式で分離することで、本来のデータを取得する。なお、多重分離部Ｆ１は、各車載装置６から入力されたデータを無線基地局２に送信するまで一時的に保持する記憶領域であるバッファを含む。バッファは、ＲＡＭ等の書き換え可能な記憶媒体を用いて実現されればよい。多重分離部Ｆ１は、バッファに滞留しているデータの量やそれらのデータのヘッダに格納された情報を監視する機能も備える。
　バッファに入っているデータは、無線通信部Ｆ４にて取り出され、データの入力元（つまり車載装置６）に応じた無線通信経路で宛先となる外部装置４に向けて送信される。ここでの無線通信経路は、個々のＡＰＮに対応するものであって、無線通信経路は無線通信サービスと解することもできる。車載装置６毎の無線通信経路、換言すれば車載装置６毎のＡＰＮの割当状態は、通信制御部Ｆ３によって制御される。なお、ここでは、データの通信経路を車載装置６単位で制御するものとするがこれに限らない。無線通信装置５は、アプリケーションソフトウェア単位で通信経路が切り替えるように構成されていても良い。車載装置６毎の通信経路の割当方法については別途後述する。
　速度指標取得部Ｆ２は、各ＳＩＭ５５（換言すれば各ＡＰＮ）に対応する無線通信経路の通信速度の指標を取得する構成である。速度指標取得部Ｆ２は、無線通信経路の通信速度の指標として、ＳＩＭ５５で指定されるＡＰＮの在圏セルのＲＳＲＰを、ＳＩＭ５５毎に逐次算出する。つまり、各ＳＩＭ５５に対応する在圏セルのＲＳＲＰを逐次算出する。
　ＲＳＲＰは、Reference Signal Received Powerの略である。ＲＳＲＰは、単位リソースエレメント当たりのＲＳの平均受信電力である。平均受信電力は所定の期間内で観測された受信電力の平均値に相当する。具体的には、ＲＳＲＰは、ＲＳを運ぶリソースエレメントの受信電力（Ｗ）の線形平均として求められる。ＲＳＲＰの算出は、無線通信部Ｆ４との協働により実施される。ＲＳＲＰはＣＲＳの平均受信電力であっても良いし、ＣＳＩ－ＲＳの平均受信電力（いわゆるＣＳＩ－ＲＳＲＰ）であっても良い。ＲＳは周波数的にも時間的にも偏らずに送信されており、トラフィック量にも左右されない。ＲＳＲＰは無線基地局２の送信電力やアンテナの向きと高さなど、在圏セルを提供する無線基地局２の固定的な設置条件と、当該無線基地局２から無線通信装置５まで距離や障害物などの測定環境によって概ね定まる。
　ＲＳＲＰが大きいほど、無線通信装置５が無線基地局２と通信しやすい位置に存在することを示唆する。すなわち、ＲＳＲＰが大きいほど、通信速度が大きく、遅延が生じにくいことが期待できる。故に、例えばＡＰＮ＿１とＡＰＮ＿２のうち、相対的にＲＳＲＰが大きいほうが、相対的に通信速度が高いＡＰＮであると期待できる。ＲＳＲＰが受信電力測定値に相当する。なお、受信電力測定値は、所定のサンプリング期間内で受信した参照信号の平均値ではなく、中央値であってもよい。また、受信電力測定値は、サンプリング期間内で観測された受信強度の集合から、最大値や最小値、または外れ値を除外したデータ群の平均値や中央値とすることもできる。
　なお、速度指標取得部Ｆ２は、その他、各ＳＩＭ５５に対応する在圏セル毎のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）やＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）を算出する。ＲＳＳＩは、ＲＳを収容するＯＦＤＭシンボルにおいてＬＴＥシステム帯域全体の電力を測定した値である。一般に、トラフィック量が増えるとリソース割り当てが増え、ＲＳＳＩは大きくなる傾向を有する。ＲＳＲＱは、ＲＳの受信品質を表す指標であって、大きいほど受信品質が良いことを示す。ＲＳＲＱは、セル固有の参照信号の受信電力と、受信帯域幅内の総電力との比を表す。具体的には、ＲＳＲＰにリソースブロック数をかけた値をＲＳＳＩで除算することで求まる。ＲＳＲＰや、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＱの具体的な算出方法については非特許文献１に開示の方法を援用することができる。速度指標取得部Ｆ２が受信電力観測部に相当する。なお、速度指標取得部Ｆ２は、通信制御部Ｆ３と統合されていても良い。無線通信装置５内の機能配置は適宜変更可能である。
　通信制御部Ｆ３は、ＡＰＮ毎の通信状態を監視及び制御する。通信制御部Ｆ３は、例えば、車両電源がオンとなったことを受けて、ＡＰＮ毎の通信回線（換言すればＥＰＳベアラ）の接続を確立する手続きを開始し、ＡＰＮ毎のネットワーク接続、つまりＰＤＮコネクションを構築する。ここでの車両電源は、アクセサリ電源であってもよいし、走行用電源であってもよい。走行用電源は、車両が走行するための電源であって、車両がガソリン車である場合にはイグニッション電源を指す。車両が電気自動車やハイブリッド車といった電動車である場合、システムメインリレーが走行用電源に相当する。
　通信制御部Ｆ３は、サブ機能として、通信要求取得部Ｆ３１、及び経路選択部Ｆ３２を備える。通信要求取得部Ｆ３１は、各車載装置６から、データの送信遅延に係る要求品質である遅延要求を取得する。遅延要求は、例えば車載装置６として許容可能な遅延時間を示す数値である遅延許容値で表現される。遅延許容値は、例えば、１００ミリ秒などの時間の長さを示す数値とすることができる。遅延許容値が小さいほど、即時性が要求されていることを示す。通信要求取得部Ｆ３１が、遅延許容量取得部に相当する。遅延許容値が遅延許容量に相当する。
　なお、許容可能な遅延時間の長さは、レベルで表現されてもよい。例えば許容可能な遅延の長さを表す遅延許容レベルは、レベル１～４の４段階で表現されてもよい。許容可能な遅延時間の長さをレベルで表現する場合もまた、レベル数が小さいほど、許容可能な遅延時間が短いことを表す。レベル１は例えば遅延時間を１００ミリ秒未満とする遅延要求に相当し、レベル２は遅延時間が３００ミリ秒以下とする遅延要求に相当する。また、レベル３は遅延時間を１０００ミリ秒未満とする遅延要求に相当し、レベル４は１０００ミリ秒以上の遅延を許容する遅延要求に相当する。
　その他、通信要求取得部Ｆ３１は、各車載装置６から、無線通信の態様に係る、遅延許容値以外のパラメータを取得する。例えば通信要求取得部Ｆ３１は、許容するパケット誤り率の上限値や、帯域保証に関するリソースタイプなどを取得する。帯域保証に関するリソースタイプには、例えば帯域保証されるか否かが含まれる。なお、パケット誤り率及び帯域保証に関するリソースタイプといったパラメータは、コアネットワーク３から取得しても良い。加えて、なお、パケット誤り率及び帯域保証に関するリソースタイプは、通信要求取得部Ｆ３１が、車載装置６から入力されるデータの種別等に基づいて判断してもよい。
　経路選択部Ｆ３２は、速度指標取得部Ｆ２が取得した、各ＳＩＭ５５に対応する在圏セル毎のＲＳＲＰに基づいて、各車載装置６のデータ通信に用いる無線通信経路を選択する構成である。経路選択部Ｆ３２が通信経路選択部に相当する。通信制御部Ｆ３の作動の詳細は別途後述する。
　無線通信部Ｆ４は、例えばＬＴＥの無線通信プロトコルにおける物理レイヤを担当する通信モジュールである。無線通信部Ｆ４は、ＬＴＥで用いられる周波数帯の電波を送受信可能なアンテナと、ＬＴＥの通信規格に準拠してベースバンド信号から高周波信号への変換およびその逆変換に相当する信号処理を行うトランシーバとを用いて構成されている。なお、アンテナは受信ダイバーシティ等のために複数設けられていても良い。無線通信部Ｆ４は、多重分離部Ｆ１から入力されたデータに対して、符号化や、変調、デジタルアナログ変換等の処理を施すことで、入力されたデータに対応する搬送波信号を生成する。そして、生成した搬送波信号をアンテナに出力することで電波として放射させる。また、無線通信部Ｆ４は、アンテナにて受信した受信信号に対して、アナログデジタル変換処理や復調処理といった所定の処理を施すことでデジタル値によって表現された情報系列（つまりデジタルデータ）に変換する。そして、その受信信号に対応するデータを、多重分離部Ｆ１に出力する。
　＜無線通信経路の割当処理について＞
　ここでは図４に示すフローチャートを用いて無線通信装置５が実施する経路選択処理について説明する。なお、図４のフローチャートは例えば１０秒毎など、所定間隔で逐次実行される。その他、図４のフローチャートは、例えば車両の停車など、所定のイベントを検出するたびに実行されてもよい。
　ここでは説明の簡易化のため、上述の通り、無線通信装置５が、ＡＰＮ＿１と、ＡＰＮ＿２の、２つのＡＰＮを利用可能に構成されている場合を例に挙げて説明を行う。ＡＰＮ＿１は第１ＳＩＭ５５Ａに対応するＡＰＮであり、ＡＰＮ＿２は第２ＳＩＭ５５Ｂに対応するＡＰＮである。
　まずステップＳ１では、通信制御部Ｆ３が、無線通信部Ｆ４などと協働して、ＡＰＮ毎のＰＤＮコネクションを構築するための処理を実行する。例えば通信制御部Ｆ３は、ＡＰＮごとに、ＳＩＭ情報を含むアタッチ要求をＭＭＥ３１に送信する。また、ＭＭＥ３１からの要求に基づいてＡＰＮを通知することで、ＡＰＮ毎のＰＤＮコネクションが構築される。なお、ＭＭＥ３１は、無線通信装置５から通知されたＡＰＮに応じて、Ｓ－ＧＷ、Ｐ－ＧＷと連携して無線ベアラを含むＰＤＮコネクションを設定する。コネクションの設定には、ＰＣＲＦ３４が保持するユーザごとの契約情報、換言すれば課金情報などが参酌される。ステップＳ１にてＡＰＮ毎のＰＤＮコネクション、換言すれば通信経路が確立するとステップＳ２に移る。なお、本フロー開始時点においてすでにＡＰＮ毎のＰＤＮコネクションが確立済みである場合には本ステップＳ１は省略可能されてもよい。
　ステップＳ２では速度指標取得部Ｆ２がＡＰＮ＿１に対応する在圏セルのＲＳＲＰと、ＡＰＮ＿２に対応する在圏セルのＲＳＲＰを算出する。便宜上、ＡＰＮ＿１に対応する在圏セルのＲＳＲＰをＲＳＲＰ＿１と記載するとともに、ＡＰＮ＿２に対応する在圏セルのＲＳＲＰのことをＲＳＲＰ＿２と記載する。なお、第１ＳＩＭ５５Ａと第２ＳＩＭ５５Ｂは、通信事業者あるいは通信接続に係る設定値が異なる。そのため、各ＡＰＮに対応する在圏セルもまた相違しうる。故に、ＲＳＲＰ＿１と、ＲＳＲＰ＿２は異なる値となる。例えばＲＳＲＰ＿１は－８０ｄＢｍとなっており、ＲＳＲＰ＿２は－１１０ｄＢｍとなっているものとする。これらの数値は無線通信装置５の作動を説明するための一例であって、無線基地局２との位置関係等によって動的に変更しうるパラメータである。ステップＳ２の処理が完了するとステップＳ３に移る。なお、ステップＳ２はステップＳ１と統合されていても良い。ステップＳ２が受信電力観測ステップに相当する。
　ステップＳ３では、通信要求取得部Ｆ３１が、各車載装置６から、遅延許容値を取得する。便宜上、自動運転装置６Ａの遅延許容値をＤＡ＿Ａ、ナビゲーション装置６Ｂの遅延許容値をＤＡ＿Ｂ、プローブ装置６Ｃの遅延許容値をＤＡ＿Ｃと記載する。一例として、各車載装置６の遅延要求としての遅延許容値は、ＤＡ＿Ａ＜ＤＡ＿Ｂ＜ＤＡ＿Ｃの関係を有する値に設定されている。例えば自動運転装置６Ａの遅延許容値ＤＡ＿Ａは１００ミリ秒などに設定されうる。ナビゲーション装置６Ｂの遅延許容値ＤＡ＿Ｂは、例えば５００ミリ秒など、自動運転装置６Ａの遅延許容値ＤＡ＿Ａよりも相対的に大きい値に設定されうる。プローブ装置６Ｃの遅延許容値ＤＡ＿Ｃは、例えば２０００ミリ秒とすることができる。なお、以上で上げた数値は一例であって適宜変更可能である。
　各車載装置６の遅延要求は、例えば車載装置６から所定の制御信号として入力される。例えば、遅延要求は、車両電源のオンに伴って車載装置６と無線通信装置５とが通信接続したタイミングで、車載装置６から無線通信装置５に向けて通知されてもよい。なお、遅延要求は、所定のタイミング又は定期的に無線通信装置５が各車載装置６に対して遅延要求を問い合わせることで取得しても良い。その他、遅延要求は、各車載装置６から無線通信装置５に向けて送信されたデータのヘッダなどに記述されていても良い。なお、遅延要求は、車載装置６が実行しているアプリケーションソフトウェアごとに設定されても良い。ステップＳ３が遅延許容量取得ステップに相当する。
　ステップＳ４では、経路選択部Ｆ３２が、車載装置６毎の通信経路を選択する。遅延許容値が小さい車載装置６に対して優先的に、ＲＳＲＰが大きい無線通信経路を割り当てる。例えば図５に例示するように、遅延許容値ＤＡが最も小さい自動運転装置６Ａには、ＲＳＲＰが最も大きいＡＰＮ＿１を割り当てる。これにより、自動運転装置６Ａと自動運転管理センタ４Ａとの通信は、ＡＰＮ＿１に対応する無線通信経路で実行されることとなる。また、相対的に遅延許容値ＤＡが大きいナビゲーション装置６Ｂやプローブ装置６Ｃには、相対的にＲＳＲＰが小さいＡＰＮ＿２を割り当てる。これにより、ナビゲーション装置６Ｂ及びプローブ装置６Ｃは、ＡＰＮ＿２に対応する無線通信経路で外部装置４と通信することとなる。
　なお、自動運転装置６ＡにＡＰＮ＿１を割り当てた状態においても、通信速度の観点においてＡＰＮ＿１に余裕がある場合には、ナビゲーション装置６ＢにもＡＰＮ＿１を割り当ててもよい。通信速度が許容される範囲において、１つのＡＰＮに対して複数の車載装置６が割り当てられていても良い。例えばＡＰＮ＿２には複数の車載装置６が割り当てられてもよい。ステップＳ４が通信経路選択ステップに相当する。
　ステップＳ５では通信制御部Ｆ３が、ステップＳ４で決定した車載装置６毎の無線通信経路（換言すればＡＰＮ）を無線通信部Ｆ４に通知し、車載装置６毎の通信経路として適用させる。これにより、各車載装置６から入力されたデータが、その入力元に割り当てられているＡＰＮ、ひいては通信経路で送信されるようになる。なお、ここでは一例としてステップＳ４で決定した車載装置６毎の通信経路は即時に適用されるものとするが、これに限らない。例えば、ステップＳ５の実行は、車両が停止したり、自動運転装置６Ａと自動運転管理センタ４Ａとの通信が完了したりするまで保留とされてもよい。
　以上で述べた構成は、車両全体として複数のＳＩＭ５５に対応するＡＰＮを並列的に使う構成においてＳＩＭ５５毎に指定される在圏セルのＲＳＲＰに応じて、車載装置６毎のＳＩＭ５５及びＡＰＮの割当を決定する構成に相当する。上記構成において経路選択部Ｆ３２は、相対的に低遅延な通信を要求する車載装置６に対し、ＲＳＲＰが大きいＡＰＮを優先的に割り当てる。これによれば、緊急性の高いデータ通信を低遅延で実施可能となる。また、車載装置６毎の通信遅延に関する要求品質を満たされない通信が生じる恐れを低減できる。
　なお、緊急性が高いデータ通信には、即時性（いわゆるリアルタイム性）が高いデータ通信が含まれる。緊急性が高いデータ通信とは、例えば、最大遅延時間が１００ミリ秒以下となることが要求されるデータ通信である。具体的には、自動運転や運転支援、遠隔制御などといった車両制御用のデータ通信や、自動運転車両の運行管理に係るデータ通信などが、緊急性の高いデータ通信に該当する。つまり、自動運転装置６Ａや運転支援装置、車両側遠隔制御装置から入力されたデータは、通信の遅延を抑制する必要性が大きいデータに該当する。自動運転装置６Ａや運転支援装置、車両側遠隔制御装置など、外部装置４からの信号に基づいて車両制御を実行する車載装置６が、車両制御装置に相当する。
　なお、緊急性が低い、つまり即時性が相対的に低くとも良いデータ通信とは、地図データの送受信に係る通信や、プローブデータを地図サーバ４Ｂにアップロードするための通信、ソフトウェアの更新プログラムの送受信などである。また、車両に搭載されているオーディオ機器が、クラウドサーバから音楽データを取得して再生する構成においては、音楽データをダウンロードするための通信もまた、緊急性が低いデータ通信といえる。ただし、音楽データや動画データなどのマルチメディアに係るデータ通信であっても、音楽や動画の再生が途中で止まってしまうと、ユーザの利便性を損なわれうる。故に、マルチメディアに係るデータ通信は、プローブデータや地図データの送受信のための通信よりは即時性が要求されるデータ通信に相当する。
　その他、特許文献１では４つのパラメータを組み合わせてスコア化することによって、車両が外部装置と通信するためのメディアを選択する。つまり、特許文献１に開示の構成では、スコア算出にかかる演算負荷がプロセッサにかかる。これに対し、本開示の構成によればＲＳＲＰに応じて車載装置６毎の無線通信経路が設定される。そのため本開示の構成によれば、特許文献１に開示の構成に比べて演算負荷を抑制できるといった効果も期待できる。また、本開示の構成によれば、個々の車載装置６の遅延要求に応じた通信経路を割り当て可能となる。そして、車載装置６毎の遅延要求に応じた通信経路を割り当てることにより、複数の車載装置６を含むシステム全体として、各車載装置６の許容範囲を超える遅延時間の合計値を抑制することができる。換言すれば、車載通信システム１全体としての通信の最適化を図ることができる。
　以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。
　例えば、経路選択部Ｆ３２は、最もＲＳＲＰが大きいＡＰＮには、車両制御用のデータを取り扱う１つの車載装置だけを割り当てるように構成されていてもよい。また、経路選択部Ｆ３２は、ＲＳＲＰが大きいＡＰＮの上位２つを、車両制御用のデータ通信専用のＡＰＮとして運用するように構成されていてもよい。車両制御用のデータを取り扱う車載装置とは、例えば、自動運転装置６Ａや遠隔制御装置である。当該構成は、車両が利用可能な複数のＡＰＮのうちの１つまたは複数を、車両制御用のデータ通信専用のＡＰＮとして運用する構成に相当する。
　上記構成によれば、車両制御用のデータ通信の遅延時間をより一層低減可能となる。また、車両制御用の通信回線がマルチメディア系の通信回線とは独立しているため、車両制御用のデータ通信に遅延が生じる恐れを抑制可能となる。特に、車両の遠隔制御に係るデータ通信は、遅延に対する要求が非常に厳しく、かつ、通信経路に冗長性をもたせることが好ましい。そのような事情を踏まえると、車載通信システム１が車両側遠隔制御装置を含み、かつ、当該遠隔操作機能が有効化されている場合には、経路選択部Ｆ３２は、ＲＳＲＰが大きいＡＰＮの上位２つを車両側遠隔制御装置専用のＡＰＮに設定してもよい。上記構成によれば、遠隔制御に係る通信経路に冗長性を持たせることができるとともに、遅延を抑制することが可能となる。
　また、速度指標取得部Ｆ２は、車両の移動速度に応じて作動態様を変化するように構成されていてもよい。車両の移動速度が大きい場合、すなわち高速移動中は、伝搬変動が大きい。そのため、時間方向におけるＲＳの受信強度の平均化は、短い区間で実施することが望ましい。例えば速度指標取得部Ｆ２は、車両の移動速度が所定の切替閾値以上である場合には、移動速度が切替閾値未満である場合に比べて、ＲＳＲＰを算出するための受信強度を収集する期間（いわゆるサンプリング期間）の長さを短くしても良い。
　具体的には、移動速度が切替閾値未満である場合にはサンプリング期間を、例えば１０ミリ秒など、５ミリ秒を超える長さに設定する一方、移動速度が切替閾値以上である場合にはサンプリング期間を例えば数百マイクロ秒など、２ミリ秒以下に設定する。車両の移動速度が切替閾値以上である場合のサンプリング期間は、移動速度が切替閾値未満である場合の半分などに設定されることが好ましい。上記構成によれば、ＲＳＲＰの算出における伝搬環境の変化の影響を抑制することができる。
　なお、切替閾値は、例えば６０ｋｍ／ｈや、８０ｋｍ／ｈなどとすることができる。移動速度は、車載センサや自動運転装置６Ａなどから取得してもよいし、無線基地局２からの信号のドップラーシフト量などから推定しても良い。また、サンプリング期間は移動速度が大きいほど短くなるように複数段階で調整されてもよい。サンプリング期間は観測期間と呼ぶこともできる。
　速度指標取得部Ｆ２は、ＲＳＲＰの算出に際して、サンプリング期間内に収集した受信電力の観測値のうち、取得時刻が新しい観測値の重みを大きくして重み付け平均することでＲＳＲＰを算出するように構成されていても良い。また、速度指標取得部Ｆ２は、サンプリング期間内に観測された受信強度の観測値が増加傾向ならば平均値よりも所定量大きい値に設定するとする一方、減少傾向ならば平均値よりも所定量小さい値に補正して運用しても良い。平均値よりも所定量大きい値とは、例えば平均値～最大値の中間の値とすることができる。また、平均値よりも所定量小さい値とは、例えば平均値～最小値の中間の値とすることができる。受信強度が増加傾向にあるか否かは、車両が無線基地局２に接近しつつあるか否かを示す。上記の構成によれば、遅延許容量が小さい車載装置６に対して、無線基地局２に接近中の無線通信サービスを優先的に割り当てることが可能となる。なお、上記と同様の技術思想により、速度指標取得部Ｆ２は、ＲＳＲＰが増加傾向にあるか否かに応じて、最新のＲＳＲＰにオフセット（換言すれば補正）をかけた上で、車載装置６毎のＡＰＮの割当を決定しても良い。
　車載装置６毎のＳＩＭ５５／ＡＰＮの割当を決定するパラメータは、セル選択用の指標であれば良く、ＲＳＲＰの代わりに、ＲＳＲＱを用いてもよい。遅延許容値が小さい車載装置６に対して優先的に、ＲＳＲＱが大きい無線通信経路を割り当てればよい。もちろん、ＲＳＲＰとＲＳＲＱとを併用しても良い。例えばＲＳＲＰが同レベルのＡＰＮが複数存在する場合には、ＲＳＲＱが相対的に大きいＡＰＮに、相対的に遅延許容量が小さい車載装置６を割り当てれば良い。
　また、経路選択部Ｆ３２は、ＲＳＲＰに加えて、各ＡＰＮに割り当てられている周波数の高さに基づいて、車載装置６毎のＡＰＮの割当を決定するように構成されていても良い。具体的には通信制御部Ｆ３は、図６に示すように、無線基地局２からＡＰＮ毎の割当周波数を取得する割当周波数取得部Ｆ３３を備える。そして、経路選択部Ｆ３２は、例えばＲＳＲＰが同レベルのＡＰＮが複数存在する場合には、相対的に遅延許容量が小さい車載装置６に対して、割当周波数が相対的に低いＡＰＮを割り当てる。例えば図７に示すように、ＡＰＮ＿１とＡＰＮ＿３のＲＳＲＰが同レベルであって、ＡＰＮ＿３に割り当てられている周波数がＡＰＮ＿１の割当周波数よりも低い場合には、ＡＰＮ＿１に最も遅延許容量が小さい自動運転装置６Ａを割り当てる。
　一般的に、通信環境が安定している場合には、周波数が高いほど通信速度は高くなりうる。しかしながら、車両は、歩行者等に比べても比較的高速で移動するため、無線基地局２との相対位置の経時的な変化度合いが大きい。そして、周波数が高いほど通信環境の変動の影響を受けやすい。そのため、車両と外部装置の無線通信という技術分野においては、周波数が高いほど、総合的な通信速度が低下しうる。本開示は上記の課題に着眼して創出されたものであって、ＲＳＲＰが同レベルのＡＰＮが複数存在する場合には、それらの中で割当周波数が相対的に低いＡＰＮを、相対的に通信速度が高いＡＰＮとみなして経路選択を行う。当該構成によれば、無線基地局２との位置関係が変化しやすい車両において、車載装置６毎の通信経路をより適正に割り当て可能となる。
　なお、図７に示すＡＰＮ＿３は、無線通信装置５が利用可能な第３のＡＰＮであって、例えば第１ＳＩＭ５５Ａまたは第３のＳＩＭ５５によって利用可能なＡＰＮである。また、ここでの同レベルとは完全同一に限定されない。例えばＡＰＮにとってＲＳＲＰが同レベルのＡＰＮとは、ＲＳＲＰの差が例えば５ｄＢｍ以内となっているＡＰＮを含めることができる。なお、上記の構成は、通信速度の指標として、ＲＳＲＰに加えて割当周波数を併用する構成に相当する。つまり、ＲＳＲＰに加えて割当周波数も用いて、ＡＰＮ毎の通信速度を推定し、遅延許容量が小さい車載装置６に対して優先的に通信速度が速いと期待できるＡＰＮを割り当てる構成に相当する。
　また、さらなる応用例として、経路選択部Ｆ３２は、車両の移動速度に応じて、上記のようにＡＰＮ毎の割当周波数を考慮したＡＰＮ割当を行うか否かを切り替えても良い。例えば車両の移動速度が所定の切替閾値未満である場合には、割当周波数を用いずに車載装置６毎のＡＰＮの割当を実施する一方、車両の移動速度が切替閾値以上である場合には、ＲＳＲＰと割当周波数を用いて車載装置６毎のＡＰＮの割当を実施してもよい。
　上記構成によれば、車両の移動速度が切替閾値未満である場合には相対的に簡素な規則で車載装置６毎のＡＰＮの割当態様を決定可能となり、処理部５１の負荷を低減可能となる。また、車両の移動速度が切替閾値以上である場合には、通信環境の変化の受けやすさを考慮した上で、車載装置６毎のＡＰＮの割当を決定する。そのため、車載装置６毎のＡＰＮを、実効的な通信速度に合致するように割り当てることが可能となり、許容レベルを逸脱した通信遅延が生じる恐れを低減できる。
　以上では、説明を簡略化するために、１つのＳＩＭ５５が提供するＡＰＮは１つとする態様を例示したが、これに限らない。例えば１つのＳＩＭ５５が提供するＡＰＮは複数存在しても良い。具体的には、第１ＳＩＭ５５Ａは、ＡＰＮ＿１ａとＡＰＮ＿１ｂの２つのＡＰＮを利用可能なＳＩＭ５５であってもよい。また、第２ＳＩＭ５５Ｂは、ＡＰＮ＿２ａとＡＰＮ＿２ｂの２つのＡＰＮを利用可能なＳＩＭ５５であってもよい。
　１つのＳＩＭ５５に紐づくＡＰＮ毎の在圏セルは共通となるため、同一のＳＩＭ５５に由来するＡＰＮ毎のＲＳＲＰもまた同レベルとなりうる。そのように複数のＡＰＮを提供するＳＩＭ５５が存在する場合、当該ＳＩＭ５５に紐づくＡＰＮについては、ＡＰＮ毎の通信速度を示す別の指標によって、通信速度の優劣を推定されればよい。通信速度を示すＲＳＲＰ以外のＡＰＮ毎の指標とは、例えば、割当周波数や、後述する遅延特性設定値などである。
　例えば図８に示すようにＲＳＲＰと割当周波数の両方を鑑みて、ＡＰＮ毎に期待される通信速度の順位付けを行い、遅延許容量が小さい車載装置６に対して優先的に通信速度の期待値が大きいＡＰＮを割り当てる。なお、図８に示す通信速度の順位の欄は、値が小さいほど通信速度の期待値が大きいことを示す。
　また、経路選択部Ｆ３２は、前述の通り、ＲＳＲＰの他に、ネットワーク側装置から通知される遅延特性設定値を併用して、ＡＰＮ毎の通信速度を見積もって車載装置６毎のＡＰＮを決定しても良い。そのような構成を実現すべく、無線通信装置５は、図９に示すように機能ブロックとして、各ＡＰＮに対応するネットワーク側装置からＡＰＮ毎の遅延特性設定値を取得する遅延特性取得部Ｆ３４を備えていても良い。
　遅延特性設定値（delayThreshold：以降、ｄＴとも記載）は、通信制御に使用される１つのパラメータであって、例えばＵＥとしての無線通信装置５とコアネットワーク３との通信接続時に、ＰＣＲＦ３４によって決定される。ＰＣＲＦ３４が決定した遅延特性設定値は、例えばＭＭＥ３１および／または無線基地局２を介して、無線通信装置５に通知される。ＡＰＮごとの遅延特性設定値は、例えば各ＡＰＮに対応するＰＣＲＦ３４によって付与される。なお、遅延特性設定値は、コアネットワーク３から受領した情報に沿って無線基地局２が決定して配信してもよい。
　遅延特性設定値は、通信パケットの送信遅延が想定外の程度で生じているか否か、換言すれば、通信遅延の観点からＱｏＳが担保されているか否かを、ＵＥが検証するためのパラメータである。遅延特性設定値は、１つの側面において、通信パケットの遅延時間の想定範囲の上限値に相当する。遅延特性設定値が大きいほど、想定される通信遅延時間が大きいことを意味する。遅延特性設定値が小さいＡＰＮほど、許容する遅延量が小さいＡＰＮ、すなわちリアルタイム性が高いＡＰＮとなる。ここでのＡＰＮは通信経路と読み替えて実施することができる。
　遅延特性取得部Ｆ３４は、各ＡＰＮに対応するネットワーク側装置から、上述した遅延特性設定値を取得する。遅延特性設定値は、通信接続確立時にコアネットワーク３より付与される。遅延特性取得部Ｆ３４は、取得した遅延特性設定値を経路選択部Ｆ３２に提供する。なお、本開示では一例として通信制御部Ｆ３が遅延特性取得部Ｆ３４を備えているがこれに限らない。通信制御部Ｆ３の外側に遅延特性取得部Ｆ３４が設けられていてもよい。例えば速度指標取得部Ｆ２が遅延特性取得部Ｆ３４としての機能を備えていても良い。無線通信装置５が備える機能の配置態様は適宜変更可能である。
　複数のＡＰＮを提供するＳＩＭ５５を無線通信装置５が備える場合、経路選択部Ｆ３２はＳＩＭ５５毎のＲＳＲＰに加えて、ＡＰＮ毎の遅延特性設定値に基づいてＡＰＮ毎に期待される通信速度の順位付けを行ってもよい。そのような構成においては、経路選択部Ｆ３２は遅延許容量が小さい車載装置６に対して優先的に通信速度の期待値が大きいＡＰＮを割り当てる。例えば図１０に示すように、ＲＳＲＰと遅延特性設定値の両方を鑑みて、ＡＰＮ毎に期待される通信速度の順位付けを行い、遅延許容量が小さい車載装置６に対して優先的に通信速度の期待値が大きいＡＰＮを割り当てる。
　図１０に示す例では、遅延特性設定値をＲＳＲＰの大きさよりも優先的に用い、ＡＰＮ毎の通信速度の期待値の順位付けを行った結果を示している。なお、遅延特性設定値をＲＳＲＰよりも優先的に用いてＡＰＮ毎の通信速度の期待値を順位付けた上で車載装置６毎のＡＰＮを決定する構成は、遅延特性設定値が同レベルであるＡＰＮが複数存在する場合にそれらの中でよりＲＳＲＰが大きいＡＰＮを優先的に遅延許容量が小さい車載装置６に割り当てる構成に相当する。上記の構成は、ＡＰＮ毎の通信速度の順位付けとして、まず遅延特性設定値で順位付けを行うとともに、遅延特性設定値が同レベルのものが複数存在する場合には、ＲＳＲＰでさらなる詳細な順位付けを行う構成に相当する。
　また、他の態様として、経路選択部Ｆ３２は、遅延特性設定値よりもＲＳＲＰの大きさを優先的に用いてＡＰＮ毎の通信速度の期待値の順位付けを行ってもよい。その場合、図１０におけるＡＰＮ＿１ｂとＡＰＮ＿２ａに対する順位は入れ替わる。なお、ＲＳＲＰを遅延特性設定値よりも優先的に用いてＡＰＮ毎の通信速度の期待値の順位付けを行った上で車載装置６毎のＡＰＮを決定する構成は、ＲＳＲＰが同レベルであるＡＰＮが複数存在する場合にそれらの中でより遅延特性設定値が小さいＡＰＮを優先的に遅延許容量が小さい車載装置６に割り当てる構成に相当する。上記の構成は、まずはＲＳＲＰでＡＰＮ毎の通信速度の順位付けを行うとともに、ＲＳＲＰが同レベルのＡＰＮが複数存在する場合には遅延特性設定値を用いて詳細な順位付けを行う構成に相当する。
　さらに、経路選択部Ｆ３２は、ＡＰＮ毎の通信速度の順位付けを行うための指標として、ＲＳＲＰと遅延特性設定値と使用周波数の３つのパラメータを組み合わせて用いてもよい。各パラメータの優先順位（換言すれば重み）は、例えば、遅延特性設定値＞ＲＳＲＰ＞割当周波数の順とすることができる。もちろん、ＲＳＲＰ＞遅延特性設定値＞割当周波数の順で、ＲＳＲＰを優先的に用いて各ＡＰＮの通信速度の期待値を評価してもよい。
　経路選択部Ｆ３２は、図４に示す経路選択処理を定期的または所定のイベント発生毎に実施することで、順次、車載装置６毎のＡＰＮの割当状態を変更しうる。これにより、現在の通信環境に応じたＡＰＮの割当を実施することができる。
　ところで、或る車載装置６に割り当てるＡＰＮを変更する際には、瞬間的に通信が中断され得る。或る車載装置６と或る外部装置４との通信に使用するＡＰＮを変更すると、車載装置６から外部装置４まで、その新たなＡＰＮを用いた通信経路の探索及び設定が行われるためである。通信経路の再設定は、コアネットワーク３（主としてＭＭＥ）が無線通信装置と制御信号をやり取りすることで実現される。具体的には、経路選択に伴い、データ通信に適用されるＩＰアドレスやポート番号が変わるため、ネットワーク側と無線通信装置５とでＩＰアドレス等の通信設定の整合を取るための制御信号をやりとりする。
　そのような課題に着眼すると、車両制御のためのデータ通信が実施されている間、又は、車両が走行している間は、自動運転装置６Ａなど車両制御装置に対するＡＰＮの割当を変更する処理である経路変更処理の実施は保留とすることが好ましい。例えば、自動運転装置６Ａに対する経路変更処理は、自動運転装置６Ａが自動運転管理センタ４Ａとのデータ通信が行われていないタイミングや、車両が停車しているタイミングで実施されてもよい。当該構成によれば、緊急性が高いデータ通信を実施中に、当該通信が一時停止する恐れを低減できる。なお、自動運転装置６Ａに対する経路変更処理は、例えば現行のＡＰＮよりもＲＳＲＰが大きいＡＰＮが出現した場合や、在圏セルの変動が生じた場合など、所定の経路変更条件が充足していることに基づいて実施されれば良い。経路変更条件としては、図４に示す経路割当処理により現行のＡＰＮとは別のＡＰＮが割り当てられた場合を含めることができる。
　また、無線通信装置５は、自動運転装置用のＡＰＮとして、無線通信装置５が利用可能な何れのＡＰＮを選択しても、自動運転装置６Ａが要求する通信速度が得られない場合には、所定のエラー信号を自動運転装置６Ａに出力してもよい。エラー信号は、要求された通信速度、換言すれば通信のリアルタイム性が担保できないことを示す信号とすることができる。当該構成によれば、自動運転装置６Ａは、無線通信装置５からのエラー信号を受信したことに基づいて、例えば車両の走行速度を所定量抑制したり、運転席乗員に権限移譲したりするなど、安全のための車両制御を実行しても良い。
　また、無線通信装置５は、自動運転装置６Ａと自動運転管理センタ４Ａとの通信状況を示す通信速度報告信号を、自動運転装置６Ａに逐次出力してもよい。通信速度報告信号は、例えば遅延時間の平均値や、パケット誤り率、遅延特性設定値など、通信の遅延度合いを直接的または間接的に示す信号とすることができる。ここでの通信速度は、上り通信の速度だけであっても良いし、下り通信の速度だけであってもよい。当該構成によれば、自動運転装置６Ａは、無線通信装置５からの通信速度報告信号に基づいて、車両の挙動（換言すればシステム応答）を変更可能となる。例えば自動運転装置６Ａは、自動運転管理センタ４Ａとの通信速度が遅いことに基づいて、走行速度の抑制や、ハンドオーバーリクエストなどを計画及び実行しても良い。
　さらに、無線通信装置５は、通信状況を示すデータを通信ログとして、例えば図示しない記録装置に保存するように構成されていても良い。当該構成によれば自動運転時の通信状況を記録することができる。また通信エラーが生じたことを示すデータを残すことが可能となる。それらのデータは例えば自動運転中の事故が生じた場合の原因解析に利用可能である。自動運転時の外部装置との通信状況をログとして残すことで、事故が生じた際の原因を解析しやすくなる。
　以上で述べた無線通信装置５は、運行設計領域（ＯＤＤ：Operational Design Domain）として、自動運転管理センタ４Ａとの通信遅延時間が所定の閾値未満であることが規定されている車両で使用される構成として好適である。上記の無線通信装置５によれば、自動運転に係るデータ通信が、所定の許容時間を逸脱する恐れを低減できる。また、上記の無線通信装置５は１つの態様として、通信の遅延度合いを示す情報を逐次、自動運転装置６Ａに通知するため、自動運転装置６Ａは通信の状況に応じてシステム応答を変更可能となる。その結果、通信遅延の観点からＯＤＤが充足されていないにも関わらず、自動運転が継続されるおそれを低減可能となる。なお、ＯＤＤは、自動運転を実行可能な条件／環境を規定するものである。
　＜その他の変形例＞
　以上では、データの通信経路を、車載装置６単位で制御するものとするがこれに限らない。無線通信装置５は、アプリ単位で通信経路が切り替えるように構成されていても良い。また、例えば図１１に示すよう１つの車載装置６が複数のアプリを実行する場合には、１つの車載装置６に対して、各アプリに対応する複数のＡＰＮを割り当てても良い。車載装置６毎、アプリごとにＡＰＮは設定されても良い。図１１に示す装置Ａ～Ｃは、例えば、順番に、自動運転装置６Ａ、ナビゲーション装置６Ｂ、プローブ装置６Ｃとすることができる。アプリＡ－１は、例えば、走行支援情報を取得して制御計画を作成するアプリとすることができる。また、アプリＡ－２は、例えば、車両にローカル保存されている自動運転装置６Ａの作動状態を示すデータを、自動運転管理センタ４Ａにアップロードするアプリとすることができる。アプリＢ－１は例えばナビゲーションアプリであり、アプリＣ－１は、プローブデータを生成して地図サーバ４Ｂにアップロードするアプリとすることができる。なお、ここでのアプリとはアプリケーションソフトウェアを指す。１つのＡＰＮに対して複数のアプリが割り当てられていても良い。本開示における車載装置６毎に無線通信サービスを割り当てる、という技術思想には、アプリ毎に無線通信サービスを割り当てる構成も含まれる。
　また、以上では一例として、各車載装置の遅延要求を、遅延許容値のように数値が低いほど、即時性を要求しないことを表すパラメータを用いて表現するが、これに限らない。遅延要求は、数値が大きいほど高い即時性を要求することを表すパラメータを用いて表現されても良い。遅延要求は、即時性の要求度合いを示す即時性レベルで表現されてもよい。即時性レベルが高いほど、短い遅延時間を要求していることを示す。
　＜付言＞
　本開示に記載の装置、並びにそれの手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路を用いて実現されてもよい。さらに、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。つまり、無線通信装置５等が提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供できる。例えば無線通信装置５が備える機能の一部又は全部はハードウェアとして実現されても良い。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、１つ又は複数のＩＣなどを用いて実現する態様が含まれる。無線通信装置５は、ＣＰＵの代わりに、ＭＰＵやＧＰＵ、ＤＦＰ（Data Flow Processor）を用いて実現されていてもよい。無線通信装置５は、ＣＰＵや、ＭＰＵ、ＧＰＵなど、複数種類の演算処理装置を組み合せて実現されていてもよい。無線通信装置５は、システムオンチップ（ＳｏＣ：System-on-Chip）として実現されていても良い。さらに、各種処理部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を用いて実現されていても良い。各種プログラムは、非遷移的実体的記録媒体（non- transitory tangible storage medium）に格納されていればよい。プログラムの保存媒体としては、ＨＤＤ（Hard-disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＰＲＯＭ、ＳＤカード等、多様な記憶媒体を採用可能である。

Claims (10)

  1. 　複数の加入者識別モジュール（５５Ａ、５５Ｂ）を備え、少なくとも１つの車載装置が車両の外部に設けられた他の通信装置である外部装置と通信するためのインターフェースとして使用される、複数の前記加入者識別モジュールのそれぞれに対応する無線通信サービスを利用可能に構成された車両用無線通信装置であって、
    　前記無線通信サービス毎に、無線基地局（２）から送信される参照信号の受信強度である受信電力測定値を取得する受信電力観測部（Ｆ２）と、
    　前記車載装置から、許容可能な通信遅延時間の長さを直接的に又は間接的に示す遅延許容量を取得する遅延許容量取得部（Ｆ３１）と、
    　前記無線通信サービス毎の前記受信電力測定値と、前記車載装置の前記遅延許容量に基づいて、前記車載装置が前記外部装置と通信するための前記無線通信サービスを選択する通信経路選択部（Ｆ３２）と、を備え、
    　前記通信経路選択部は、前記遅延許容量が小さい前記車載装置には、前記受信電力測定値が大きい前記無線通信サービスを優先的に割り当てるように構成されている車両用無線通信装置。
  2. 　請求項１に記載の、複数の前記車載装置と接続されて使用される車両用無線通信装置であって、
    　前記遅延許容量取得部は、複数の前記車載装置のそれぞれから前記遅延許容量を取得し、
    　前記通信経路選択部は、前記無線通信サービス毎の前記受信電力測定値と、前記車載装置毎の前記遅延許容量に基づいて、前記車載装置毎の前記無線通信サービスを選択するものであって、
    　前記通信経路選択部は、前記遅延許容量が小さい前記車載装置には、前記遅延許容量が大きい前記車載装置よりも優先的に、前記受信電力測定値が大きい前記無線通信サービスを割り当てる車両用無線通信装置。
  3. 　請求項２に記載の車両用無線通信装置であって、
    　前記無線通信サービス毎に無線基地局から割り当てられている周波数を取得する割当周波数取得部（Ｆ３３）を備え、
    　前記通信経路選択部は、前記遅延許容量が小さい前記車載装置には、前記遅延許容量が大きい前記車載装置よりも優先的に、前記受信電力測定値が大きい前記無線通信サービスを割り当てるように構成されており、
    　前記受信電力測定値が同レベルである前記無線通信サービスが複数存在する場合には、より前記周波数が低い前記無線通信サービスを優先的に前記遅延許容量が小さい前記車載装置に割り当てるように構成されている車両用無線通信装置。
  4. 　請求項２又は３に記載の車両用無線通信装置であって、
    　前記無線通信サービス毎に、無線通信ネットワークを構成するネットワーク側装置（３１、３２、３３、３４）から、通信遅延時間の想定範囲の上限値である遅延特性設定値を取得する遅延特性取得部（Ｆ３４）を備え、
    　前記通信経路選択部は、前記遅延許容量が小さい前記車載装置には、前記遅延許容量が大きい前記車載装置よりも優先的に、前記受信電力測定値が大きい前記無線通信サービスを割り当てるように構成されており、
    　前記受信電力測定値が同レベルである前記無線通信サービスが複数存在する場合には、より前記遅延特性設定値が小さい前記無線通信サービスを優先的に前記遅延許容量が小さい前記車載装置に割り当てるように構成されている車両用無線通信装置。
  5. 　請求項２又は３に記載の車両用無線通信装置であって、
    　前記無線通信サービス毎に、無線通信ネットワークを構成するネットワーク側装置（３１、３２、３３、３４）から、通信遅延時間の想定範囲の上限値である遅延特性設定値を取得する遅延特性取得部（Ｆ３４）を備え、
    　前記通信経路選択部は、前記遅延許容量が小さい前記車載装置には、前記遅延許容量が大きい前記車載装置よりも優先的に、前記遅延特性設定値が小さい前記無線通信サービスを割り当てるように構成されており、
    　前記遅延特性設定値が同レベルである前記無線通信サービスが複数存在する場合には、より前記受信電力測定値が大きい前記無線通信サービスを優先的に前記遅延許容量が小さい前記車載装置に割り当てるように構成されている車両用無線通信装置。
  6. 　請求項１から５の何れか１項に記載の車両用無線通信装置であって、
    　前記受信電力観測部は、所定のサンプリング期間で観測された前記参照信号の受信強度の平均値又は中央値を前記受信電力測定値として用いるように構成されており、
    　前記サンプリング期間の長さは、前記車両の移動速度に応じて変更される車両用無線通信装置。
  7. 　請求項１から６の何れか１項に記載の車両用無線通信装置であって、
    　前記車載装置には、自動運転又は運転支援に係るデータを所定の前記外部装置と通信する車両制御装置が含まれており、
    　前記通信経路選択部は、所定の経路変更条件が充足したことに基づいて、前記車両制御装置に割り当てている前記無線通信サービスを変更するための処理である経路変更処理を実施するように構成されており、
    　前記経路変更処理は、前記車両制御装置と前記外部装置とのデータ通信が行われていないタイミング、又は、前記車両が停車しているタイミングで実行される車両用無線通信装置。
  8. 　請求項１から７の何れか１項に記載の車両用無線通信装置であって、
    　前記車載装置には、自動運転又は運転支援に係るデータを所定の前記外部装置と通信する車両制御装置（６Ａ）が含まれており、
    　複数の前記無線通信サービスの何れを選択しても、通信の遅延時間を前記車両制御装置が要求する前記遅延許容量以下に抑制できない場合には、所定のエラー信号を前記車両制御装置に出力する車両用無線通信装置。
  9. 　請求項１から８の何れか１項に記載の、運行設計領域として、自動運転に係る前記外部装置との通信遅延時間が所定の閾値未満であることが規定されている車両で使用される車両用無線通信装置であって、
    　前記車載装置には、自動運転に係るデータを前記外部装置と通信する車両制御装置（６Ａ）が含まれており、
    　前記車両制御装置と前記外部装置との通信の遅延度合いを示す情報を前記車両制御装置に出力するように構成されている車両用無線通信装置。
  10. 　少なくとも１つのプロセッサ（５１）によって実行される、複数の加入者識別モジュールのそれぞれに対応する無線通信サービスを並列的に用いて少なくとも１つの車載装置と車両の外部に設けられた他の通信装置である外部装置との通信を制御するための通信制御方法であって、
    　前記無線通信サービス毎に、無線基地局（２）から送信される参照信号の受信強度である受信電力測定値を取得する受信電力観測ステップ（Ｓ２）と、
    　前記車載装置から、許容可能な通信遅延時間の長さを直接的に又は間接的に示す遅延許容量を取得する遅延許容量取得ステップ（Ｓ３）と、
    　前記無線通信サービス毎の前記受信電力測定値と、前記車載装置の前記遅延許容量に基づいて、前記車載装置が前記外部装置と通信するための前記無線通信サービスを選択する通信経路選択ステップ（Ｓ４）と、を備え、
    　前記通信経路選択ステップは、前記遅延許容量が小さい前記車載装置には、前記受信電力測定値が大きい前記無線通信サービスを優先的に割り当てるように構成されている通信制御方法。
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