WO2022239319A1 - 通信装置、通信方法、及び、車両 - Google Patents

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WO2022239319A1
WO2022239319A1 PCT/JP2022/003739 JP2022003739W WO2022239319A1 WO 2022239319 A1 WO2022239319 A1 WO 2022239319A1 JP 2022003739 W JP2022003739 W JP 2022003739W WO 2022239319 A1 WO2022239319 A1 WO 2022239319A1
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WO
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network
communication
zone
vehicle
communication device
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PCT/JP2022/003739
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English (en)
French (fr)
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茂 菅谷
博允 内山
寿之 示沢
健 田中
浩介 相尾
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems

Definitions

  • the present technology relates to a communication device, a communication method, and a vehicle, and more particularly to a communication device, a communication method, and a vehicle that can improve data transmission efficiency in the vehicle.
  • Patent Document 1 For the purpose of preventing accidents, etc., technology development of vehicle-to-vehicle communication that wirelessly communicates with surrounding vehicles has been progressing (see Patent Document 1, for example).
  • This technology was created in view of this situation, and is intended to improve the efficiency of data transmission in vehicles.
  • a communication device includes: a first communication unit that performs communication in a first network that connects a plurality of zones in a vehicle; and a second communication unit that performs wireless communication in a second network configured in the zone of.
  • a communication device performs communication in a first network that connects a plurality of zones within a vehicle, and performs communication in a first zone that is one of the plurality of zones. Wireless communication is performed in the second network configured in.
  • communication is performed in a first network that connects a plurality of zones within a vehicle, and a first network configured in a first zone that is one of the plurality of zones.
  • Wireless communication is performed in two networks.
  • a communication device communicates with an access point of a second network configured within a local zone, which is one of a plurality of zones within a vehicle connected by the first network. and a communication unit that communicates with access points of a third network existing around the local zone.
  • a communication method is a second network in which a communication device is configured in a local zone, which is one of a plurality of zones in a vehicle connected by a first network. It communicates with access points and also communicates with access points of a third network existing around the local zone.
  • communication is performed with an access point of a second network configured within a local zone, which is one of a plurality of zones within a vehicle connected by the first network. and communicates with access points of a third network existing around the local zone.
  • a vehicle includes a first network that connects between a plurality of zones, and a plurality of second networks that are wireless networks configured within each of the zones.
  • a plurality of zones are connected, and a wireless network is configured in each zone by a second network.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a vehicle control system;
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a sensing area;
  • 1 is a diagram showing a configuration example of a conventional in-vehicle communication system;
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a data transmission flow in a conventional in-vehicle communication system;
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an in-vehicle communication system to which the present technology is applied;
  • FIG. It is a figure which shows the example of the hierarchical structure of the communication system for vehicle to which this technique is applied.
  • 1 is a block diagram showing a configuration example of a communication device to which the present technology is applied;
  • FIG. 1 is a block diagram showing a first configuration example when a communication device to which the present technology is applied is used as an access point;
  • FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a second configuration example when a communication device to which the present technology is applied is used as an access point; It is a block diagram which shows the structural example of a communication control part.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of frequency bands assigned to each zone;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a communicable range of each zone control node;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a communicable range of a zone control node;
  • 4 is a flowchart for explaining network setting processing;
  • 4 is a flowchart for explaining network setting processing;
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a vehicle control system 11, which is an example of a mobile device control system to which the present technology is applied.
  • the vehicle control system 11 is provided in the vehicle 1 and performs processing related to driving support and automatic driving of the vehicle 1.
  • the vehicle control system 11 includes a vehicle control ECU (Electronic Control Unit) 21, a communication unit 22, a map information accumulation unit 23, a position information acquisition unit 24, an external recognition sensor 25, an in-vehicle sensor 26, a vehicle sensor 27, a storage unit 28, a travel Assistance/automatic driving control unit 29 , DMS (Driver Monitoring System) 30 , HMI (Human Machine Interface) 31 , and vehicle control unit 32 .
  • vehicle control ECU Electronic Control Unit
  • communication unit 22 includes a communication unit 22, a map information accumulation unit 23, a position information acquisition unit 24, an external recognition sensor 25, an in-vehicle sensor 26, a vehicle sensor 27, a storage unit 28, a travel Assistance/automatic driving control unit 29 , DMS (Driver Monitoring System) 30 , HMI (Human Machine Interface) 31 , and vehicle control unit 32 .
  • HMI Human Machine Interface
  • Vehicle control ECU 21, communication unit 22, map information storage unit 23, position information acquisition unit 24, external recognition sensor 25, in-vehicle sensor 26, vehicle sensor 27, storage unit 28, driving support/automatic driving control unit 29, driver monitoring system ( DMS) 30 , human machine interface (HMI) 31 , and vehicle control unit 32 are connected via a communication network 41 so as to be able to communicate with each other.
  • the communication network 41 is, for example, a CAN (Controller Area Network), a LIN (Local Interconnect Network), a LAN (Local Area Network), a FlexRay (registered trademark), an Ethernet (registered trademark), and other digital two-way communication standards. It is composed of a communication network, a bus, and the like.
  • the communication network 41 may be used properly depending on the type of data to be transmitted. For example, CAN may be applied to data related to vehicle control, and Ethernet may be applied to large-capacity data.
  • each part of the vehicle control system 11 performs wireless communication assuming relatively short-range communication such as near-field wireless communication (NFC (Near Field Communication)) or Bluetooth (registered trademark) without going through the communication network 41. may be connected directly using NFC (Near Field Communication)) or Bluetooth (registered trademark) without going through the communication network 41.
  • NFC Near Field Communication
  • Bluetooth registered trademark
  • the vehicle control ECU 21 is composed of various processors such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit).
  • the vehicle control ECU 21 controls the functions of the entire vehicle control system 11 or a part thereof.
  • the communication unit 22 communicates with various devices inside and outside the vehicle, other vehicles, servers, base stations, etc., and transmits and receives various data. At this time, the communication unit 22 can perform communication using a plurality of communication methods.
  • the communication with the outside of the vehicle that can be performed by the communication unit 22 will be described schematically.
  • the communication unit 22 is, for example, 5G (5th generation mobile communication system), LTE (Long Term Evolution), DSRC (Dedicated Short Range Communications), etc., via a base station or access point, on the external network communicates with a server (hereinafter referred to as an external server) located in the external network.
  • the external network with which the communication unit 22 communicates is, for example, the Internet, a cloud network, or a provider's own network.
  • the communication method that the communication unit 22 performs with the external network is not particularly limited as long as it is a wireless communication method that enables digital two-way communication at a communication speed of a predetermined value or more and a distance of a predetermined value or more.
  • the communication unit 22 can communicate with a terminal existing in the vicinity of the own vehicle using P2P (Peer To Peer) technology.
  • Terminals in the vicinity of one's own vehicle are, for example, terminals worn by pedestrians, bicycles, and other moving objects that move at relatively low speeds, terminals installed at fixed locations in stores, etc., or MTC (Machine Type Communication) terminal.
  • the communication unit 22 can also perform V2X communication.
  • V2X communication includes, for example, vehicle-to-vehicle communication with other vehicles, vehicle-to-infrastructure communication with roadside equipment, etc., and vehicle-to-home communication , and communication between the vehicle and others, such as vehicle-to-pedestrian communication with a terminal or the like possessed by a pedestrian.
  • the communication unit 22 can receive from the outside a program for updating the software that controls the operation of the vehicle control system 11 (Over The Air).
  • the communication unit 22 can also receive map information, traffic information, information around the vehicle 1, and the like from the outside.
  • the communication unit 22 can transmit information about the vehicle 1, information about the surroundings of the vehicle 1, and the like to the outside.
  • the information about the vehicle 1 that the communication unit 22 transmits to the outside includes, for example, data indicating the state of the vehicle 1, recognition results by the recognition unit 73, and the like.
  • the communication unit 22 performs communication corresponding to a vehicle emergency call system such as e-call.
  • the communication unit 22 receives electromagnetic waves transmitted by a road traffic information communication system (VICS (Vehicle Information and Communication System) (registered trademark)) such as radio wave beacons, optical beacons, and FM multiplex broadcasting.
  • VICS Vehicle Information and Communication System
  • radio wave beacons such as radio wave beacons, optical beacons, and FM multiplex broadcasting.
  • the communication with the inside of the vehicle that can be performed by the communication unit 22 will be described schematically.
  • the communication unit 22 can communicate with each device in the vehicle using, for example, wireless communication.
  • the communication unit 22 performs wireless communication with devices in the vehicle using a communication method such as wireless LAN, Bluetooth, NFC, and WUSB (Wireless USB) that enables digital two-way communication at a communication speed higher than a predetermined value. can be done.
  • the communication unit 22 can also communicate with each device in the vehicle using wired communication.
  • the communication unit 22 can communicate with each device in the vehicle by wired communication via a cable connected to a connection terminal (not shown).
  • the communication unit 22 performs digital two-way communication at a predetermined communication speed or higher through wired communication such as USB (Universal Serial Bus), HDMI (High-Definition Multimedia Interface) (registered trademark), and MHL (Mobile High-definition Link). can communicate with each device in the vehicle.
  • USB Universal Serial Bus
  • HDMI High-Definition Multimedia Interface
  • MHL Mobile High-definition Link
  • equipment in the vehicle refers to equipment that is not connected to the communication network 41 in the vehicle, for example.
  • in-vehicle devices include mobile devices and wearable devices possessed by passengers such as drivers, information devices that are brought into the vehicle and temporarily installed, and the like.
  • the map information accumulation unit 23 accumulates one or both of the map obtained from the outside and the map created by the vehicle 1. For example, the map information accumulation unit 23 accumulates a three-dimensional high-precision map, a global map covering a wide area, and the like, which is lower in accuracy than the high-precision map.
  • High-precision maps are, for example, dynamic maps, point cloud maps, vector maps, etc.
  • the dynamic map is, for example, a map consisting of four layers of dynamic information, quasi-dynamic information, quasi-static information, and static information, and is provided to the vehicle 1 from an external server or the like.
  • a point cloud map is a map composed of a point cloud (point cloud data).
  • a vector map is, for example, a map adapted to ADAS (Advanced Driver Assistance System) and AD (Autonomous Driving) by associating traffic information such as lane and traffic signal positions with a point cloud map.
  • the point cloud map and the vector map may be provided from an external server or the like, and based on the sensing results of the camera 51, radar 52, LiDAR 53, etc., as a map for matching with a local map described later. It may be created by the vehicle 1 and stored in the map information storage unit 23 . Further, when a high-precision map is provided from an external server or the like, in order to reduce the communication capacity, map data of, for example, several hundred meters square, regarding the planned route that the vehicle 1 will travel from now on, is acquired from the external server or the like. .
  • the position information acquisition unit 24 receives GNSS signals from GNSS (Global Navigation Satellite System) satellites and acquires position information of the vehicle 1 .
  • the acquired position information is supplied to the driving support/automatic driving control unit 29 .
  • the location information acquisition unit 24 is not limited to the method using GNSS signals, and may acquire location information using beacons, for example.
  • the external recognition sensor 25 includes various sensors used for recognizing situations outside the vehicle 1 and supplies sensor data from each sensor to each part of the vehicle control system 11 .
  • the type and number of sensors included in the external recognition sensor 25 are arbitrary.
  • the external recognition sensor 25 includes a camera 51, a radar 52, a LiDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) 53, and an ultrasonic sensor 54.
  • the configuration is not limited to this, and the external recognition sensor 25 may be configured to include one or more types of sensors among the camera 51 , radar 52 , LiDAR 53 , and ultrasonic sensor 54 .
  • the numbers of cameras 51 , radars 52 , LiDARs 53 , and ultrasonic sensors 54 are not particularly limited as long as they are realistically installable in the vehicle 1 .
  • the type of sensor provided in the external recognition sensor 25 is not limited to this example, and the external recognition sensor 25 may be provided with other types of sensors. An example of the sensing area of each sensor included in the external recognition sensor 25 will be described later.
  • the imaging method of the camera 51 is not particularly limited.
  • cameras of various types such as a ToF (Time Of Flight) camera, a stereo camera, a monocular camera, and an infrared camera, which are capable of distance measurement, can be applied to the camera 51 as necessary.
  • the camera 51 is not limited to this, and may simply acquire a photographed image regardless of distance measurement.
  • the external recognition sensor 25 can include an environment sensor for detecting the environment with respect to the vehicle 1.
  • the environment sensor is a sensor for detecting the environment such as weather, climate, brightness, etc., and can include various sensors such as raindrop sensors, fog sensors, sunshine sensors, snow sensors, and illuminance sensors.
  • the external recognition sensor 25 includes a microphone used for detecting the sound around the vehicle 1 and the position of the sound source.
  • the in-vehicle sensor 26 includes various sensors for detecting information inside the vehicle, and supplies sensor data from each sensor to each part of the vehicle control system 11 .
  • the types and number of various sensors included in the in-vehicle sensor 26 are not particularly limited as long as they are the types and number that can be realistically installed in the vehicle 1 .
  • the in-vehicle sensor 26 can include one or more sensors among cameras, radar, seating sensors, steering wheel sensors, microphones, and biosensors.
  • the camera provided in the in-vehicle sensor 26 for example, cameras of various shooting methods capable of distance measurement, such as a ToF camera, a stereo camera, a monocular camera, and an infrared camera, can be used.
  • the camera included in the in-vehicle sensor 26 is not limited to this, and may simply acquire a photographed image regardless of distance measurement.
  • the biosensors included in the in-vehicle sensor 26 are provided, for example, on a seat, a steering wheel, or the like, and detect various biometric information of a passenger such as a driver.
  • the vehicle sensor 27 includes various sensors for detecting the state of the vehicle 1, and supplies sensor data from each sensor to each section of the vehicle control system 11.
  • the types and number of various sensors included in the vehicle sensor 27 are not particularly limited as long as the types and number are practically installable in the vehicle 1 .
  • the vehicle sensor 27 includes a speed sensor, an acceleration sensor, an angular velocity sensor (gyro sensor), and an inertial measurement unit (IMU (Inertial Measurement Unit)) integrating them.
  • the vehicle sensor 27 includes a steering angle sensor that detects the steering angle of the steering wheel, a yaw rate sensor, an accelerator sensor that detects the amount of operation of the accelerator pedal, and a brake sensor that detects the amount of operation of the brake pedal.
  • the vehicle sensor 27 includes a rotation sensor that detects the number of rotations of an engine or a motor, an air pressure sensor that detects tire air pressure, a slip rate sensor that detects a tire slip rate, and a wheel speed sensor that detects the rotational speed of a wheel.
  • a sensor is provided.
  • the vehicle sensor 27 includes a battery sensor that detects the remaining battery level and temperature, and an impact sensor that detects external impact.
  • the storage unit 28 includes at least one of a nonvolatile storage medium and a volatile storage medium, and stores data and programs.
  • the storage unit 28 is used as, for example, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory), and storage media include magnetic storage devices such as HDD (Hard Disc Drive), semiconductor storage devices, optical storage devices, And a magneto-optical storage device can be applied.
  • the storage unit 28 stores various programs and data used by each unit of the vehicle control system 11 .
  • the storage unit 28 includes an EDR (Event Data Recorder) and a DSSAD (Data Storage System for Automated Driving), and stores information of the vehicle 1 before and after an event such as an accident and information acquired by the in-vehicle sensor 26.
  • EDR Event Data Recorder
  • DSSAD Data Storage System for Automated Driving
  • the driving support/automatic driving control unit 29 controls driving support and automatic driving of the vehicle 1 .
  • the driving support/automatic driving control unit 29 includes an analysis unit 61 , an action planning unit 62 and an operation control unit 63 .
  • the analysis unit 61 analyzes the vehicle 1 and its surroundings.
  • the analysis unit 61 includes a self-position estimation unit 71 , a sensor fusion unit 72 and a recognition unit 73 .
  • the self-position estimation unit 71 estimates the self-position of the vehicle 1 based on the sensor data from the external recognition sensor 25 and the high-precision map accumulated in the map information accumulation unit 23. For example, the self-position estimation unit 71 generates a local map based on sensor data from the external recognition sensor 25, and estimates the self-position of the vehicle 1 by matching the local map and the high-precision map.
  • the position of the vehicle 1 is based on, for example, the center of the rear wheel versus axle.
  • a local map is, for example, a three-dimensional high-precision map created using techniques such as SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), an occupancy grid map, or the like.
  • the three-dimensional high-precision map is, for example, the point cloud map described above.
  • the occupancy grid map is a map that divides the three-dimensional or two-dimensional space around the vehicle 1 into grids (lattice) of a predetermined size and shows the occupancy state of objects in grid units.
  • the occupancy state of an object is indicated, for example, by the presence or absence of the object and the existence probability.
  • the local map is also used, for example, by the recognizing unit 73 for detection processing and recognition processing of the situation outside the vehicle 1 .
  • the self-position estimation unit 71 may estimate the self-position of the vehicle 1 based on the position information acquired by the position information acquisition unit 24 and the sensor data from the vehicle sensor 27.
  • the sensor fusion unit 72 combines a plurality of different types of sensor data (for example, image data supplied from the camera 51 and sensor data supplied from the radar 52) to perform sensor fusion processing to obtain new information.
  • Methods for combining different types of sensor data include integration, fusion, federation, and the like.
  • the recognition unit 73 executes a detection process for detecting the situation outside the vehicle 1 and a recognition process for recognizing the situation outside the vehicle 1 .
  • the recognition unit 73 performs detection processing and recognition processing of the situation outside the vehicle 1 based on information from the external recognition sensor 25, information from the self-position estimation unit 71, information from the sensor fusion unit 72, and the like. .
  • the recognition unit 73 performs detection processing and recognition processing of objects around the vehicle 1 .
  • Object detection processing is, for example, processing for detecting the presence or absence, size, shape, position, movement, and the like of an object.
  • Object recognition processing is, for example, processing for recognizing an attribute such as the type of an object or identifying a specific object.
  • detection processing and recognition processing are not always clearly separated, and may overlap.
  • the recognition unit 73 detects objects around the vehicle 1 by clustering the point cloud based on sensor data from the radar 52 or the LiDAR 53 or the like for each cluster of point groups. As a result, presence/absence, size, shape, and position of objects around the vehicle 1 are detected.
  • the recognizing unit 73 detects the movement of objects around the vehicle 1 by performing tracking that follows the movement of the cluster of points classified by clustering. As a result, the speed and traveling direction (movement vector) of the object around the vehicle 1 are detected.
  • the recognition unit 73 detects or recognizes vehicles, people, bicycles, obstacles, structures, roads, traffic lights, traffic signs, road markings, etc. based on image data supplied from the camera 51 . Further, the recognition unit 73 may recognize types of objects around the vehicle 1 by performing recognition processing such as semantic segmentation.
  • the recognition unit 73 based on the map accumulated in the map information accumulation unit 23, the estimation result of the self-position by the self-position estimation unit 71, and the recognition result of the object around the vehicle 1 by the recognition unit 73, Recognition processing of traffic rules around the vehicle 1 can be performed. Through this processing, the recognition unit 73 can recognize the position and state of traffic lights, the content of traffic signs and road markings, the content of traffic restrictions, the lanes in which the vehicle can travel, and the like.
  • the recognition unit 73 can perform recognition processing of the environment around the vehicle 1 .
  • the surrounding environment to be recognized by the recognition unit 73 includes the weather, temperature, humidity, brightness, road surface conditions, and the like.
  • the action plan section 62 creates an action plan for the vehicle 1.
  • the action planning unit 62 creates an action plan by performing route planning and route following processing.
  • global path planning is the process of planning a rough path from the start to the goal. This route planning is called trajectory planning, and in the planned route, trajectory generation (local path planning) that allows safe and smooth progress in the vicinity of the vehicle 1 in consideration of the motion characteristics of the vehicle 1 is performed. It also includes the processing to be performed.
  • Route following is the process of planning actions to safely and accurately travel the route planned by route planning within the planned time.
  • the action planning unit 62 can, for example, calculate the target speed and the target angular speed of the vehicle 1 based on the result of this route following processing.
  • the motion control unit 63 controls the motion of the vehicle 1 in order to implement the action plan created by the action planning unit 62.
  • the operation control unit 63 controls a steering control unit 81, a brake control unit 82, and a drive control unit 83 included in the vehicle control unit 32, which will be described later, so that the vehicle 1 can control the trajectory calculated by the trajectory plan. Acceleration/deceleration control and direction control are performed so as to advance.
  • the operation control unit 63 performs cooperative control aimed at realizing ADAS functions such as collision avoidance or shock mitigation, follow-up driving, vehicle speed maintenance driving, collision warning of own vehicle, and lane deviation warning of own vehicle.
  • the operation control unit 63 performs cooperative control aimed at automatic driving in which the vehicle autonomously travels without depending on the operation of the driver.
  • the DMS 30 performs driver authentication processing, driver state recognition processing, etc., based on sensor data from the in-vehicle sensor 26 and input data input to the HMI 31, which will be described later.
  • As the state of the driver to be recognized for example, physical condition, wakefulness, concentration, fatigue, gaze direction, drunkenness, driving operation, posture, etc. are assumed.
  • the DMS 30 may perform authentication processing for passengers other than the driver and processing for recognizing the state of the passenger. Further, for example, the DMS 30 may perform recognition processing of the situation inside the vehicle based on the sensor data from the sensor 26 inside the vehicle. Conditions inside the vehicle to be recognized include temperature, humidity, brightness, smell, and the like, for example.
  • the HMI 31 inputs various data, instructions, etc., and presents various data to the driver.
  • the HMI 31 comprises an input device for human input of data.
  • the HMI 31 generates an input signal based on data, instructions, etc. input from an input device, and supplies the input signal to each section of the vehicle control system 11 .
  • the HMI 31 includes operators such as a touch panel, buttons, switches, and levers as input devices.
  • the HMI 31 is not limited to this, and may further include an input device capable of inputting information by a method other than manual operation using voice, gestures, or the like.
  • the HMI 31 may use, as an input device, a remote control device using infrared rays or radio waves, or an external connection device such as a mobile device or wearable device corresponding to the operation of the vehicle control system 11 .
  • the presentation of data by HMI31 will be briefly explained.
  • the HMI 31 generates visual information, auditory information, and tactile information for the passenger or outside the vehicle.
  • the HMI 31 performs output control for controlling the output, output content, output timing, output method, and the like of each generated information.
  • the HMI 31 generates and outputs visual information such as an operation screen, a status display of the vehicle 1, a warning display, an image such as a monitor image showing the situation around the vehicle 1, and information indicated by light.
  • the HMI 31 also generates and outputs information indicated by sounds such as voice guidance, warning sounds, warning messages, etc., as auditory information.
  • the HMI 31 generates and outputs, as tactile information, information given to the passenger's tactile sense by force, vibration, movement, or the like.
  • a display device that presents visual information by displaying an image by itself or a projector device that presents visual information by projecting an image can be applied.
  • the display device displays visual information within the passenger's field of view, such as a head-up display, a transmissive display, and a wearable device with an AR (Augmented Reality) function. It may be a device.
  • the HMI 31 can use a display device provided in the vehicle 1 such as a navigation device, an instrument panel, a CMS (Camera Monitoring System), an electronic mirror, a lamp, etc., as an output device for outputting visual information.
  • Audio speakers, headphones, and earphones can be applied as output devices for the HMI 31 to output auditory information.
  • a haptic element using haptic technology can be applied as an output device for the HMI 31 to output tactile information.
  • a haptic element is provided at a portion of the vehicle 1 that is in contact with a passenger, such as a steering wheel or a seat.
  • the vehicle control unit 32 controls each unit of the vehicle 1.
  • the vehicle control section 32 includes a steering control section 81 , a brake control section 82 , a drive control section 83 , a body system control section 84 , a light control section 85 and a horn control section 86 .
  • the steering control unit 81 detects and controls the state of the steering system of the vehicle 1 .
  • the steering system includes, for example, a steering mechanism including a steering wheel, an electric power steering, and the like.
  • the steering control unit 81 includes, for example, a steering ECU that controls the steering system, an actuator that drives the steering system, and the like.
  • the brake control unit 82 detects and controls the state of the brake system of the vehicle 1 .
  • the brake system includes, for example, a brake mechanism including a brake pedal, an ABS (Antilock Brake System), a regenerative brake mechanism, and the like.
  • the brake control unit 82 includes, for example, a brake ECU that controls the brake system, an actuator that drives the brake system, and the like.
  • the drive control unit 83 detects and controls the state of the drive system of the vehicle 1 .
  • the drive system includes, for example, an accelerator pedal, a driving force generator for generating driving force such as an internal combustion engine or a driving motor, and a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels.
  • the drive control unit 83 includes, for example, a drive ECU that controls the drive system, an actuator that drives the drive system, and the like.
  • the body system control unit 84 detects and controls the state of the body system of the vehicle 1 .
  • the body system includes, for example, a keyless entry system, smart key system, power window device, power seat, air conditioner, air bag, seat belt, shift lever, and the like.
  • the body system control unit 84 includes, for example, a body system ECU that controls the body system, an actuator that drives the body system, and the like.
  • the light control unit 85 detects and controls the states of various lights of the vehicle 1 .
  • Lights to be controlled include, for example, headlights, backlights, fog lights, turn signals, brake lights, projections, bumper displays, and the like.
  • the light control unit 85 includes a light ECU that controls the light, an actuator that drives the light, and the like.
  • the horn control unit 86 detects and controls the state of the car horn of the vehicle 1 .
  • the horn control unit 86 includes, for example, a horn ECU for controlling the car horn, an actuator for driving the car horn, and the like.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of sensing areas by the camera 51, radar 52, LiDAR 53, ultrasonic sensor 54, etc. of the external recognition sensor 25 in FIG. 2 schematically shows the vehicle 1 viewed from above, the left end side is the front end (front) side of the vehicle 1, and the right end side is the rear end (rear) side of the vehicle 1.
  • a sensing area 101F and a sensing area 101B are examples of sensing areas of the ultrasonic sensor 54.
  • FIG. The sensing area 101 ⁇ /b>F covers the periphery of the front end of the vehicle 1 with a plurality of ultrasonic sensors 54 .
  • the sensing area 101B covers the periphery of the rear end of the vehicle 1 with a plurality of ultrasonic sensors 54 .
  • the sensing results in the sensing area 101F and the sensing area 101B are used, for example, for parking assistance of the vehicle 1 and the like.
  • Sensing areas 102F to 102B show examples of sensing areas of the radar 52 for short or medium range.
  • the sensing area 102F covers the front of the vehicle 1 to a position farther than the sensing area 101F.
  • the sensing area 102B covers the rear of the vehicle 1 to a position farther than the sensing area 101B.
  • the sensing area 102L covers the rear periphery of the left side surface of the vehicle 1 .
  • the sensing area 102R covers the rear periphery of the right side surface of the vehicle 1 .
  • the sensing result in the sensing area 102F is used, for example, to detect vehicles, pedestrians, etc. existing in front of the vehicle 1.
  • the sensing result in the sensing area 102B is used for the rear collision prevention function of the vehicle 1, for example.
  • the sensing results in the sensing area 102L and the sensing area 102R are used, for example, to detect an object in a blind spot on the side of the vehicle 1, or the like.
  • Sensing areas 103F to 103B show examples of sensing areas by the camera 51 .
  • the sensing area 103F covers the front of the vehicle 1 to a position farther than the sensing area 102F.
  • the sensing area 103B covers the rear of the vehicle 1 to a position farther than the sensing area 102B.
  • the sensing area 103L covers the periphery of the left side surface of the vehicle 1 .
  • the sensing area 103R covers the periphery of the right side surface of the vehicle 1 .
  • the sensing results in the sensing area 103F can be used, for example, for recognition of traffic lights and traffic signs, lane departure prevention support systems, and automatic headlight control systems.
  • a sensing result in the sensing area 103B can be used for parking assistance and a surround view system, for example.
  • Sensing results in the sensing area 103L and the sensing area 103R can be used, for example, in a surround view system.
  • the sensing area 104 shows an example of the sensing area of the LiDAR53.
  • the sensing area 104 covers the front of the vehicle 1 to a position farther than the sensing area 103F.
  • the sensing area 104 has a narrower lateral range than the sensing area 103F.
  • the sensing results in the sensing area 104 are used, for example, to detect objects such as surrounding vehicles.
  • a sensing area 105 shows an example of a sensing area of the long-range radar 52 .
  • the sensing area 105 covers the front of the vehicle 1 to a position farther than the sensing area 104 .
  • the sensing area 105 has a narrower lateral range than the sensing area 104 .
  • the sensing results in the sensing area 105 are used, for example, for ACC (Adaptive Cruise Control), emergency braking, and collision avoidance.
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • emergency braking emergency braking
  • collision avoidance collision avoidance
  • the sensing regions of the cameras 51, the radar 52, the LiDAR 53, and the ultrasonic sensors 54 included in the external recognition sensor 25 may have various configurations other than those shown in FIG. Specifically, the ultrasonic sensor 54 may also sense the sides of the vehicle 1 , and the LiDAR 53 may sense the rear of the vehicle 1 . Moreover, the installation position of each sensor is not limited to each example mentioned above. Also, the number of each sensor may be one or plural.
  • This technology makes it possible to improve data transmission efficiency in an in-vehicle communication system provided in the vehicle 1 or the like.
  • FIG. 3 shows a configuration example of a conventional vehicle-mounted communication system 200 .
  • the communication system 200 includes a central control node 201, zone control nodes 202-1 through 202-6, and device nodes 203-1a through 203-6d.
  • zone control nodes 202-1 to 202-6 are simply referred to as zone control nodes 202 when there is no need to distinguish them individually.
  • device nodes 203-1a to 203-6d are simply referred to as device nodes 203 when there is no need to distinguish them individually.
  • the device node 203 may be simply referred to as the device 203 hereinafter.
  • the device node 203 is composed of various devices that transmit and receive various data such as sensor data and control data to and from other device nodes 203 .
  • device nodes 203 are arranged in six zones. Each zone is provided with a zone control node 202 that manages the zone and transfers data between zones.
  • the central control node 201 and the zone control nodes 202-1 to 202-1 are connected by a wired network such as Ethernet (registered trademark).
  • the central control node 201 manages the communication system 200 as a whole.
  • Device nodes 203-1a to 203-1d are wired to the zone control node 202-1.
  • Device nodes 203-2a to 203-2d are wired to the zone control node 202-2.
  • Device nodes 203-3a to 203-3d are wired to the zone control node 202-3.
  • Device nodes 203-4a to 203-4d are wired to the zone control node 202-4.
  • Device nodes 203-5a to 203-5d are wired to the zone control node 202-5.
  • Device nodes 203-6a to 203-6d are wired to the zone control node 202-6.
  • FIG. 4 shows an example of data transmission flow within the communication system 200 .
  • CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection
  • data cannot be transmitted simultaneously from multiple device nodes 203 . Therefore, as shown in FIG. 4, each device node 303 must wait until the data transmission of the other device nodes 203 is completed, resulting in transmission delay. Therefore, transmission delay may become a problem in the transmission of data that requires real-time performance (data that needs to be processed in real time).
  • Ethernet technology has been developed to increase the amount of data that can be sent over the transmission line, but the focus is mainly on maximum transmission speed, and access control technology has not been sufficiently studied.
  • FIG. 5 shows a configuration example of a communication system 300 to which the present technology is applied.
  • the communication system 300 constitutes an in-vehicle network for realizing at least part of the vehicle control system 11 of the vehicle 1 described above.
  • the communication system 300 configures a network to which a zone architecture is applied.
  • the space inside the vehicle 1 is divided into zones Z1 to Z6, communication control is performed for each zone, and communication between zones is performed.
  • the communication system 300 includes a central control node 301, zone control nodes 302-1 through 302-6, and device nodes 303-1a through 303-6d. Further, the communication system 300 configures an in-vehicle network with two types of networks: a first network NW1 and second networks NW2-1 to NW2-6.
  • zone control nodes 302-1 to 302-6 will simply be referred to as zone control nodes 302 when there is no need to distinguish them individually.
  • the device nodes 303-1a to 303-6d are simply referred to as device nodes 303 when there is no need to distinguish them individually.
  • the device node 303 may be simply referred to as the device 303 hereinafter.
  • the second networks NW2-1 to NW2-6 are simply referred to as the second network NW2 unless it is necessary to distinguish them individually.
  • the first network NW1 and the second network NW2 are composed of different transmission media.
  • the first network NW1 is configured by a wired network such as Ethernet.
  • the second network NW2 is configured by a wireless network such as a wireless LAN.
  • a wired network other than Ethernet can be used for the first network NW1. Also, for example, it is possible to adopt a wireless network as the first network NW1. Furthermore, while using the same type of transmission medium for the first network NW1 and the second network NW2, it is also possible to employ communication methods that do not affect each other.
  • the first network NW1 is a network that connects zones Z1 to Z6 with a wired network such as Ethernet.
  • the first network NW1 comprises a central control node 301 and zone control nodes 302-1 to 302-6. Central control node 301 and zone control nodes 302-1 to 302-6 are connected in a ring by a wired network.
  • the second network NW2-1 is configured within zone Z1.
  • the second network NW2-1 comprises a zone control node 302-1 and device nodes 303-1a to 303-1d located within zone Z1.
  • the zone control node 302-1 and the device node 303-1a are connected by wire because, for example, high reliability and real-time performance are required for data transmission.
  • the zone control node 302-1 and device nodes 303-1b to 303-1d are wirelessly connected.
  • the second network NW2-2 is configured within zone Z2.
  • the second network NW2-2 comprises a zone control node 302-2 and device nodes 303-2a to 303-2d located within zone Z2.
  • the zone control node 302-2 and the device node 303-2a are connected by wire because, for example, high reliability and real-time performance are required for data transmission.
  • the zone control node 302-2 and the device nodes 303-2b to 303-2d are wirelessly connected.
  • the second network NW2-3 is configured within zone Z3.
  • the second network NW2-3 comprises a zone control node 302-3 and device nodes 303-3a to 303-3d located within zone Z3.
  • the zone control node 302-3 and the device node 303-3c are connected by wire because, for example, high reliability and real-time performance are required for data transmission.
  • the zone control node 302-3, device nodes 303-3a, 303-3b, and 303-3d are wirelessly connected.
  • the second network NW2-4 is configured within zone Z4.
  • the second network NW2-4 comprises a zone control node 302-4 and device nodes 303-4a to 303-4d located within zone Z4.
  • the zone control node 302-4 and the device node 303-4b are connected by wire because, for example, high reliability and real-time performance are required for data transmission.
  • the zone control node 302-4, device nodes 303-4a, 303-4c, and 303-4d are wirelessly connected.
  • the second network NW2-5 is configured within zone Z5.
  • the second network NW2-5 comprises a zone control node 302-5 and device nodes 303-5a to 303-5d located within zone Z5.
  • the zone control node 302-5 and the device node 303-5c are connected by wire because, for example, high reliability and real-time performance are required for data transmission.
  • the zone control node 302-5, device nodes 303-5a, 303-5b, and 303-5d are wirelessly connected.
  • the second network NW2-6 is configured within zone Z6.
  • the second network NW2-6 comprises a zone control node 302-6 and device nodes 303-6a to 303-6d located within zone Z6.
  • the zone control node 302-6 and the device node 303-6d are connected by wire because, for example, high reliability and real-time performance are required for data transmission.
  • the zone control node 302-6 and the device nodes 303-6a to 303-6c are wirelessly connected.
  • the central control node 301 is composed of, for example, a network controller, and centrally manages the communication system 300.
  • the zone control nodes 302 control communications within their own zones (hereinafter referred to as local zones) and also operate as access points (hereinafter referred to as APs).
  • the zone control node 302 transfers the data received from the device nodes 303 within the local zone to other zone control nodes 302 within the first network NW1 or to other device nodes 303 within the local zone.
  • the zone control node 302 transfers the data received from the other zone control nodes 302 in the first network NW1 to the other zone control nodes 302 in the first network NW1 or to the device nodes 303 in the local zone. forward it.
  • zone control node 302 controls communications within the local zone but does not operate as an AP.
  • each zone control node 302 will be described as operating as an AP, and the zone control node 302 will also be referred to as an AP.
  • the device node 303 is configured by a device that has a communication function and performs at least one of data transmission to another device node 303 and data reception from the other device node 303 .
  • the data transmitted and received between the device nodes 303 is not particularly limited. For example, image data, sensor data, control data, etc. are transmitted and received.
  • FIG. 6 shows an example of the hierarchical structure of the communication system 300.
  • a central control node 301 comprehensively manages the zones that make up the communication system 300.
  • the central control node 301 is connected to the zone control node 302 arranged in each zone via a wired network, constitutes the first network NW1, and manages the zone control nodes 302 in an integrated manner. .
  • Each zone control node 302 manages the device nodes 303 that exist within each zone.
  • the zone control node 302-1 is wired or wirelessly connected to each device node 303 existing in the zone Z1, configures the second network NW2-1, and manages each connected device node 303.
  • each zone control node 302 may operate in an autonomous distributed manner without providing the central control node 301 .
  • the number of zones in the communication system 300 is not particularly limited, and can be set to any number.
  • the number of device nodes 303 in each second network NW2 is also not particularly limited, and can be set to any number. Also, the number of device nodes 303 in each second network NW2 may be different from each other. Furthermore, the number of zone control nodes 302 in each second network NW2 is not particularly limited, and can be set to any number.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the communication device 401 that constitutes the central control node 301, the zone control node 302, or the device node 303. As shown in FIG.
  • the communication device 401 comprises an input module 411 , a first network communication module 412 , a second network communication module 413 , a control module 414 and an output module 415 .
  • the input module 411 includes various input devices, for example, and is used to input data to be transmitted to other devices, data processed by the communication device 401, and the like. An input module 411 is used to input instructions to the communication device 401 . The input module 411 supplies input data, instructions, etc. to the control module 414 .
  • the first network communication module 412 is a module that is connected to the first network NW1 and performs communication in the first network NW1. For example, the first network communication module 412 acquires data to be transmitted to the first network NW1 from the control module 414 and transmits the data to the first network NW1. The first network communication module 412 supplies data received from the first network NW1 to the control module 414 .
  • the second network communication module 413 is a module that is connected to the second network NW2 and performs communication in the second network NW2.
  • the second network communication module 413 acquires data to be transmitted to the second network NW2 from the control module 414 and transmits the data to the second network NW2.
  • the second network communication module 413 supplies data received from the second network NW2 to the control module 414 .
  • the control module 414 includes a CPU, memory, etc., and controls the processing of each part of the communication device 401 .
  • the control module 414 receives data supplied from the input module 411, the first network communication module 412, or the second network communication module 413, as necessary, to the first network communication module 412 and the second network communication module. 413 or output module 415 .
  • the output module 415 includes various output devices, for example, and outputs data supplied from the control module 414, and outputs information (eg, images, sounds, etc.) based on the supplied data.
  • the communication device 401 can omit some of the mounted modules according to the functions to be executed.
  • the communication device 401 is a device that transmits data collected as a sensor to the zone control node 302, it is composed of an input module 411, a second network communication module 413, and a control module 414.
  • the communication device 401 is a device that displays information based on data collected in each zone on the communication system 300 or collects data and makes a decision, the first network communication module 412 and the control module 414 , and an output module 415 .
  • the communication device 401 when the communication device 401 operates as an AP serving as the zone control node 302, it is composed of a first network communication module 412, a second network communication module 413, and a control module 414.
  • FIG. 8 is a specific example of the communication device 401 in FIG. 7, showing a configuration example of a communication device 401a used in the zone control node 302 (AP).
  • the parts corresponding to those of the communication device 401 in FIG. 7 are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the first network communication module 412 has an Ethernet communication module 431 and the first network communication module 412 has a wireless LAN communication module 441 .
  • the input module 411 includes, for example, an input device used for setting the operation of the communication device 401 .
  • the Ethernet communication module 431 is a module that is connected to the first network NW1 and performs communication in the first network NW1 when Ethernet is used for the first network NW1.
  • the wireless LAN communication module 441 is a module that is connected to the second network NW2 and performs communication in the second network NW2 when a wireless LAN is used for the second network NW2.
  • the output module 415 includes, for example, a display device for displaying various operations.
  • FIG. 9 is a specific example of the communication device 401 in FIG. 7, and shows a configuration example of a communication device 401b used in the zone control node 302 (AP).
  • the parts corresponding to those of the communication device 401a in FIG. 8 are assigned the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the communication device 401b differs from the communication device 401a in that the second network communication module 413 includes a wireless LAN communication module 441 and a dedicated communication module 442 .
  • the dedicated communication module 442 is a module that communicates with the device node 303 in the second network NW2 by wire connection using a dedicated communication line.
  • the dedicated communication module 442 is used, for example, for data transmission that requires high reliability and real-time performance.
  • the communication device 401, the communication device 401a, and the communication device 401b are simply referred to as the communication device 401 when there is no need to distinguish them individually.
  • FIG. 10 shows a configuration example of the communication control unit 501 implemented by the control module 414 of the communication device 401 executing a predetermined program.
  • the communication control unit 501 includes a network setting unit 511, a channel control unit 512, a power control unit 513, and a transmission control unit 514.
  • the network setting unit 511 makes settings regarding the network to which the communication device 401 belongs, based on information from the input module 411, the first network communication module 412, and the second network communication module 413, as will be described later. For example, the network setting unit 511 sets the role of the communication device 401 . For example, when the communication device 401 operates as an AP, the network setting unit 511 collects information about the device node 303 in the local zone, and exchanges information about the zone with APs (zone control nodes 302) in peripheral zones. or
  • the channel control unit 512 controls the second network communication module 413 (wireless LAN communication module 441) based on information from the input module 411, the first network communication module 412, and the second network communication module 413. sets the frequency channel used for wireless communication, in other words, the frequency channel of the second network NW2.
  • the channel control unit 512 based on at least one of the communication conditions of the second network NW2 in the local zone, the frequency channel of the second network NW2 in the surrounding zone, and the circumstances around the vehicle 1, Set frequency channel.
  • the communication conditions of the second network NW2 in the local zone include, for example, at least one of data transmission amount, allowable data delay time, and required data reliability.
  • FIG. 11 shows an example of allocation of frequency bands and channels that can be used in the second network NW2.
  • a frequency band of at least two channels can be used by applying IEEE802.11g standard OFDM wireless signals with a bandwidth of 20 MHz.
  • a plurality of channels applicable to OFDM wireless signals with a bandwidth of 20 MHz can be used.
  • the legal system of each country imposes conditions for determining the usable frequency range, transmission power, and transmission possibility for operation in this frequency band.
  • channel numbers are attached below the diagram of the 5 GHz band, but in Japan, 8 channels from channel 36 to channel 64 and 11 channels from channel 100 to channel 140 are available.
  • channel 32, channel 68, channel 96, and channel 144 can also be used. Furthermore, in the upper frequency band, channels 149 to 173 are made available.
  • 6 GHz band A UNII-5 band has 25 channels
  • 6 GHz band B UNII-6 band has 5 channels
  • 6 GHz band C UNII 17 channels are available in the -7 band
  • 12 channels are available in the 6 GHz band D UNII-8 band.
  • the power control unit 513 controls the second network communication module 413 (wireless It controls the transmission power of the LAN communication module 441). For example, the power control unit 513 controls the transmission power according to the communication status of the second network NW2 within the surrounding zone.
  • the communicable range Z1' to communicable range Z6' in FIG. 302 indicates a range within which radio waves reach and physical connection is possible.
  • each zone control node 302 can expand the communicable range compared to normal zones while ensuring logical connections with the device nodes 303 in each zone. That is, each zone control node 302 can extend the range of its local zone.
  • FIG. 13 shows an example of the communicable range Z3' when the zone control node 302-3 sets the maximum transmission power.
  • the zone control node 302-3, by setting the transmission power to the maximum, recognizes and communicates with the device nodes 303 existing in the surrounding zones in addition to the device nodes 303 in the original zone Z3. becomes possible.
  • the zone control node 302 can recognize and communicate with the device node 303-2b, the device node 303-2c, and the device nodes 303-4a to 303-4d.
  • the transmission control unit 514 controls data transmission by the first network communication module 412 and the second network communication module 413 .
  • This process is executed, for example, when the vehicle 1 is initialized when it is shipped from the factory.
  • step S101 the network setting unit 511 grasps the connection status of the in-vehicle network based on the information from the first network communication module 412 and the second network communication module 413.
  • step S102 the network setting unit 511 determines whether or not it is connected to the first network NW1. If it is determined that the device is not connected to the first network NW1, the process proceeds to step S103.
  • step S103 the network setting unit 511 determines whether or not it is connected to the second network NW2. If it is determined that the device is not connected to the second network NW2, the process returns to step S102.
  • steps S102 and S103 are repeatedly executed until it is determined that the connection is made to the first network NW1 in step S102, or until it is determined that the connection is made to the second network in step S103. be.
  • step S102 determines whether the device is connected to the first network NW1 or not. If it is determined in step S102 that the device is connected to the first network NW1, the process proceeds to step S104.
  • step S104 the network setting unit 511 determines whether or not it is connectable to the second network NW2. If it is determined that the connection to the second network NW2 is possible, the process proceeds to step S105.
  • step S105 the communication device 401 starts the operation of the zone control node 302.
  • the network setting unit 511 sets the role of the communication device 401 to the zone control node 302 and instructs each unit of the communication device 401 to execute the processing of the zone control node 302 .
  • Each part of the communication device 401 starts processing of the zone control node 302 .
  • step S106 the network setting unit 511 determines whether or not it is connectable as an AP. If it is determined that the AP can be connected, the process proceeds to step S107.
  • step S107 the communication device 401 starts the operation of the AP of the second network NW2.
  • the network setting unit 511 sets the role of the communication device 401 as the AP of the second network NW2, and instructs each unit of the communication device 401 to execute the processing of the AP of the second network NW2.
  • Each part of the communication device 401 starts the processing of the AP of the second network NW2.
  • step S108 based on the information from the second network communication module 413, the network setting unit 511 determines whether or not a device within the local zone has been detected. If it is determined that a device within the local zone has been detected, the process proceeds to step S109.
  • step S109 the network setting unit 511 determines whether or not the detected device has been authenticated. If it is determined that the detected device has not been authenticated, the process proceeds to step S110.
  • step S110 the network setting unit 511 performs device authentication processing. Specifically, the network setting unit 511 performs authentication processing with the detected device via the second network communication module 413 .
  • step S111 the network setting unit 511 registers the authenticated device as an authenticated device within the local zone. Specifically, the network setting unit 511 registers the newly authenticated device in the local zone information as the device node 303 in the local zone.
  • step S109 determines whether the detected device has been authenticated. If it is determined in step S109 that the detected device has been authenticated, the processes of steps S110 and S111 are skipped, and the process proceeds to step S117.
  • step S108 determines whether the device in the local zone has been detected. If it is determined in step S108 that no device in the local zone has been detected, the process proceeds to step S112.
  • step S112 based on the information from the second network communication module 413, the network setting unit 511 determines whether or not a peripheral AP has been detected. If it is determined that a peripheral AP has been detected, the process proceeds to step S113.
  • step S113 the network setting unit 511 determines whether the detected AP is within the same in-vehicle network. If it is determined that the APs are in the same in-vehicle network, the process proceeds to step S114.
  • step S114 the network setting unit 511 exchanges zone information with each other. Specifically, the network setting unit 511 communicates with the detected AP via the second network communication module 413 and exchanges information on mutual zones. For example, the network setting unit 511 transmits local zone information, which is information about the local zone, to the detected AP, and receives peripheral zone information, which is information about the zone to which the detected AP belongs, from the detected AP.
  • local zone information which is information about the local zone
  • peripheral zone information which is information about the zone to which the detected AP belongs
  • FIG. 16 shows an example of local zone information and peripheral zone information.
  • the local zone information includes the number of devices and device information 1 to device information m.
  • the number of devices indicates the number of authenticated device nodes 303 within the local zone.
  • Device information 1 to device information m are information about each authenticated device node 303 in the local zone.
  • the peripheral zone information includes the number of devices, zone control node information, and device information 1 to device information n.
  • the number of devices indicates the number of authenticated device nodes within the peripheral zone.
  • Zone control node information is information about zone control nodes 302 in the peripheral zone.
  • Device information 1 to device information n are information on each authenticated device node 303 in the peripheral zone.
  • step S115 the network setting unit 511 determines whether cooperative operation by multiple APs is possible based on the surrounding zone information acquired from the detected AP. If it is determined that multi-AP cooperative operation is possible, the process proceeds to step S116.
  • step S116 the network setting unit 511 executes setting for cooperative operation by multi-AP. Specifically, the network setting unit 511 communicates with the detected AP via the second network communication module 413, and performs data transmission/reception in cooperation with the detected AP and the multi-AP. Settings of the network communication module 413, etc. are performed.
  • step S115 determines whether multi-AP cooperative operation is possible. If it is determined in step S115 that multi-AP cooperative operation is not possible, the process of step S116 is skipped and the process proceeds to step S117.
  • step S113 if it is determined in step S113 that the detected AP is not within the same in-vehicle network, for example, if it is an AP within the in-vehicle network of another nearby vehicle, the processing of steps S114 to S116 is performed. is skipped, and the process proceeds to step S117.
  • step S112 determines whether peripheral AP has been detected. Furthermore, if it is determined in step S112 that no peripheral AP has been detected, the processing of steps S113 to S116 is skipped, and the processing proceeds to step S117.
  • step S117 the network setting unit 511 determines whether or not the setting period has ended. If it is determined that the set period has not expired, the process returns to step S108.
  • steps S108 to S117 is repeatedly executed until it is determined in step S117 that the set period has ended.
  • the second network NW2 having the communication device 401 as an AP is constructed in the local zone, and the local zone information and peripheral zone information are collected.
  • step S117 if it is determined in step S117 that the setting period has expired, the network setting process ends.
  • step S106 if it is determined that the AP cannot be connected, the network setting process ends.
  • the communication device 401 operates only as the zone control node 302 and not as an AP.
  • step S104 determines whether the connection to the second network NW2 is possible. If it is determined in step S104 that the connection to the second network NW2 is not possible, the process proceeds to step S118.
  • the communication device 401 starts the operation of the central control node 301.
  • the network setting unit 511 sets the role of the communication device 401 to the central control node 301 and instructs each unit of the communication device 401 to execute the processing of the central control node 301 .
  • Each part of the communication device 401 starts processing of the central control node 301 .
  • step S103 determines whether the device is connected to the second network NW2 or not. If it is determined in step S103 that the device is connected to the second network NW2, the process proceeds to step S119.
  • step S119 the network setting unit 511 requests authentication from the zone control node 302 via the second network communication module 413.
  • step S120 the network setting unit 511 determines whether or not the authentication registration has been completed. If it is determined that authentication registration has not been completed, the process returns to step S119.
  • steps S119 and S120 are repeatedly executed until it is determined in step S120 that the authentication registration is completed.
  • step S120 determines whether the authentication registration has been completed. If it is determined in step S120 that the authentication registration has been completed, the process proceeds to step S121.
  • step S121 the communication device 401 starts the device node 303 to operate.
  • the network setting unit 511 sets the role of the communication device 401 to the device node 303 and instructs each unit of the communication device 401 to execute the processing of the device node 303 .
  • Each unit of the communication device 401 starts processing of the device node 303 .
  • the role of the communication device 401 is automatically set based on the connection status to the in-vehicle network. Also, when operating as an AP, the communication device 401 collects information about the device nodes 303 in the local zone, constructs the second network NW2, and exchanges information about the zone with APs in surrounding zones.
  • This process is executed at a predetermined timing when the communication device 401 operates as an AP. For example, it is executed at factory shipment and periodically while the vehicle 1 is running.
  • step S151 the channel control unit 512 acquires the channel setting policy.
  • the channel setting policy is input from the input module 411 by the user, for example.
  • step S152 the channel control unit 512 determines whether or not the amount of data transmission is large. For example, when the predicted value of the amount of data transmission in the local zone is less than a predetermined threshold, the channel control unit 512 determines that the amount of data transmission is small, and the process proceeds to step S153.
  • step S153 the channel control unit 512 determines whether short latency is required. For example, if the latency allowed within the local zone is less than a predetermined threshold, the channel control unit 512 determines that a short latency is required, and the process proceeds to step S154. This is the case, for example, when within the local zone there is transmission of data requiring real-time processing.
  • step S152 for example, if the predicted value of the amount of data transmission in the local zone is equal to or greater than a predetermined threshold, the channel control unit 512 determines that the amount of data transmission is large, and skips the process of step S153. The process proceeds to step S154. This is the case, for example, when large amounts of data such as image data are transmitted within the local zone.
  • the channel control unit 512 sets a frequency channel different from that of other zones. Specifically, the channel control unit 512 communicates with the other zone control nodes 302 via the first network communication module 412 and cooperates with them so that different frequency channels are set for each zone.
  • the second network communication module 413 wireless LAN communication module 441 sets the frequency channel for wireless communication.
  • each zone is set to a different frequency channel.
  • zone Z1 is set to frequency channel 1 in this example.
  • Zone Z2 is set to frequency channel 2;
  • Zone Z3 is set to frequency channel 3;
  • Zone Z4 is set to frequency channel 4;
  • Zone Z5 is set to frequency channel 5;
  • Zone Z6 is set to frequency channel 6;
  • inter-zone interference and jamming are suppressed, improving the reliability of data transmission within each zone.
  • step S153 for example, if the latency allowed within the local zone is equal to or greater than a predetermined threshold, the channel control unit 512 determines that a short latency is not required, and the process proceeds to step S155.
  • step S155 the channel control unit 512 determines whether high reliability is required. For example, if the permissible transmission error rate within the local zone is less than a predetermined threshold, the channel control unit 512 determines that high reliability is required, and the process proceeds to step S156.
  • step S156 the channel control unit 512 sets the same frequency channel as the other zones. Specifically, the channel control unit 512 communicates with the other zone control node 302 via the first network communication module 412 and cooperates with the second network communication module 413 (wireless LAN communication module 441). sets the frequency channel for wireless communication to the same frequency channel as other zones.
  • the channel control unit 512 communicates with the other zone control node 302 via the first network communication module 412 and cooperates with the second network communication module 413 (wireless LAN communication module 441). sets the frequency channel for wireless communication to the same frequency channel as other zones.
  • zones Z1 to Z6 are all set to frequency channel 4 in this example.
  • the probability of overlap with the frequency channel used by the in-vehicle network of surrounding vehicles is reduced.
  • the probability of interference or jamming with the in-vehicle networks of surrounding vehicles is reduced.
  • step S155 the channel control unit 512 determines that high reliability is not required if, for example, the permissible transmission error rate within the local zone is equal to or higher than a predetermined threshold, and the process proceeds to step S157.
  • step S157 the channel control unit 512 determines whether or not the driving is mainly in urban areas. For example, when the channel control unit 512 determines that driving in urban areas is not the main focus based on the driving plan of the vehicle 1 or the like, the process proceeds to step S158.
  • step S158 the channel control unit 512 determines whether or not interference prevention measures are necessary. For example, the channel control unit 512 determines that no interference prevention measures are necessary when there are no other vehicles near the vehicle 1 and the possibility of interference or jamming with the in-vehicle networks of other vehicles is low. Then, the process proceeds to step S159.
  • step S159 the channel control unit 512 randomly sets a frequency channel. Specifically, the channel control unit 512 randomly sets a frequency channel for wireless communication by the second network communication module 413 (wireless LAN communication module 441). In this way, the frequency channel of each zone is set randomly, especially if no channel setting policy is required.
  • step S158 for example, if there is another vehicle near the vehicle 1 due to traffic congestion or the like, and there is a high possibility of interference or jamming with the in-vehicle network of the other vehicle, It is determined that anti-interference measures are necessary, and the process proceeds to step S160.
  • step S157 determines whether driving in urban areas is the main focus. If it is determined in step S157 that driving in urban areas is the main focus, the process proceeds to step S160.
  • step S160 the channel control unit 512 sets a frequency channel different from that of the adjacent zone. Specifically, the channel control unit 512 communicates with the other zone control node 302 via the first network communication module 412 and cooperates with the second network communication module 413 (wireless LAN communication module 441). set the frequency channel for wireless communication to be different from that of the adjacent zone.
  • the channel control unit 512 communicates with the other zone control node 302 via the first network communication module 412 and cooperates with the second network communication module 413 (wireless LAN communication module 441). set the frequency channel for wireless communication to be different from that of the adjacent zone.
  • zone Z1, zone Z3, and zone Z5 are set to frequency channel 1 in this example.
  • Zone Z2, zone Z4 and zone Z6 are set to frequency channel 4.
  • the probability of overlap with the frequency channels used by the in-vehicle networks of surrounding vehicles is reduced.
  • the probability of interference or jamming with the in-vehicle networks of surrounding vehicles is reduced.
  • the overlap of the other frequency channel is avoided.
  • This process is executed, for example, while the communication device 401 is powered on after the role of the communication device 401 is set to the device node 303 in the network setting processing of FIG.
  • step S201 the connection status of the in-vehicle network is grasped in the same manner as in the process of step S101 of FIG.
  • step S202 based on the information from the second network communication module 413, the network setting unit 511 determines whether or not there is wired connection within the local zone. If it is determined that there is no wired connection within the local zone, the process proceeds to step S203.
  • step S203 the network setting unit 511 determines whether or not a signal from the AP (zone control node 302) has been detected based on information from the second network communication module 413. If it is determined that the signal from the AP has not been detected, the process returns to step S201.
  • steps S201 to S203 is repeatedly executed until it is determined in step S202 that there is a wired connection within the local zone, or until it is determined in step S203 that a signal from the AP has been detected. .
  • step S202 determines whether there is a wired connection within the local zone. If it is determined in step S202 that there is a wired connection within the local zone, the process proceeds to step S204.
  • step S204 the dedicated communication module 442 of the second network communication module 413, under the control of the network setting unit 511, starts wired communication with the AP in the local zone connected by wire. That is, when the dedicated communication module 442 is wired-connected to the AP, wired communication with the AP takes precedence over wireless communication.
  • step S205 the network setting unit 511 communicates with the AP via the dedicated communication module 442 to exchange information on the local zone.
  • the network setting unit 511 transmits information about its own device (communication device 401) to the AP, and receives the local zone information described above with reference to FIG. 13 from the AP.
  • step S203 if it is determined in step S203 that a signal from the AP has been detected, the process proceeds to step S206.
  • step S206 based on the information from the second network communication module 413, the network setting unit 511 determines whether signals from multiple APs have been detected. If it is determined that signals from multiple APs have been detected, the process proceeds to step S207.
  • step S207 the network setting unit 511 selects an AP with a strong signal. For example, the network setting unit 511 selects the AP with the strongest signal among the plurality of APs whose signals are detected by the second network communication module 413 .
  • step S206 determines whether the signal from one AP has been detected. If it is determined in step S206 that only the signal from one AP has been detected, the process of step S207 is skipped and the process proceeds to step S208.
  • step S208 the wireless LAN communication module 441 of the second network communication module 413 starts wireless communication with the AP under the control of the network setting unit 511.
  • the wireless LAN communication module 441 detects signals from multiple APs, it starts wireless communication with the AP with the strongest signal. That is, the AP with the strongest signal is recognized as the local zone AP, and wireless communication is started.
  • the wireless LAN communication module 441 detects only a signal from one AP, it starts wireless communication with that AP.
  • step S209 the network setting unit 511 communicates with the AP via the wireless LAN communication module 441, and exchanges local zone information in the same manner as in step S205.
  • step S210 the network setting unit 511 communicates with the AP via the wireless LAN communication module 441 and acquires information on surrounding zones.
  • the network setting unit 511 receives the peripheral zone information described above with reference to FIG. 10 from the AP.
  • step S211 the network setting unit 511 determines whether or not the connection with the AP has been cut off based on the information from the second network communication module 413. This determination process is repeatedly executed until it is determined that the connection with the AP has been cut off. If it is determined that the connection with the AP has been cut off, the process returns to step S201.
  • step S201 onwards is executed. That is, reconnection processing to the AP is performed, and for example, processing to connect to an AP different from the AP with which the connection was cut off is performed.
  • the communication device 401 when the communication device 401 is the device node 303, the communication device 401 automatically searches for an AP and starts communication with the detected AP. Further, when the connection with the AP during communication is cut off, the communication device 401 searches for another AP and starts communication with the detected AP.
  • This process is executed, for example, while the communication device 401 is powered on after the role of the communication device 401 is set to AP in the network setting processing of FIG.
  • step S301 based on information from the first network communication module 412, the transmission control unit 514 determines whether or not data has been received from the first network NW1. If it is determined that data has not been received from the first network NW1, the process proceeds to step S302.
  • step S302 based on information from the second network communication module 413, the transmission control unit 514 determines whether or not data has been received from the second network NW2. If it is determined that data has not been received from the second network NW2, the process returns to step S301.
  • steps S301 and S302 are repeatedly executed until it is determined that data has been received from the first network NW1 in step S301, or until it is determined that data has been received from the second network NW2 in step S302. be done.
  • step S301 if it is determined in step S301 that data has been received from the first network NW1, or if it is determined in step S302 that data has been received from the second network NW2, the process proceeds to step S303.
  • step S303 the transmission control unit 514 refers to device information in the local zone.
  • step S304 the transmission control unit 514 determines whether the transmission is addressed to a device within the local zone. If it is determined that the destination is not a device within the local zone, the process proceeds to step S305.
  • step S305 the transmission control unit 514 determines whether the destination is a device outside the local zone. If it is determined that the destination is a device outside the local zone, the process proceeds to step S306.
  • the transmission control unit 514 refers to the device information of the peripheral zone.
  • step S307 the transmission control unit 514 determines whether or not it is addressed to a device in the peripheral zone. If determined to be addressed to a device in the peripheral zone, the process proceeds to step S308.
  • step S308 the power control unit 513 adjusts transmission power.
  • the power control unit 513 adjusts the transmission power of the wireless LAN communication module 441 so that the data destination device node 303 in the peripheral zone is within the communicable range of the wireless LAN communication module 441 .
  • the local zone is expanded, and the communication device 401, which is the AP, can transmit data to the device node 303, which is the destination of the data.
  • the device nodes 303 in the surrounding zone can continue data transmission.
  • the zone control node 302-2 increases the transmission power so that the device nodes 303-1a to 303-1d are included in zone Z2. This allows the device nodes 303-1a to 303-1d to communicate with other device nodes 303 via the zone control node 302-2.
  • the zone control node 302-6 increases transmission power so that the device nodes 303-1a to 303-1d are included in zone Z6. This allows the device nodes 303-1a to 303-1d to communicate with other device nodes 303 via the zone control node 302-6.
  • step S304 determines whether the destination is a device within the local zone. If it is determined in step S304 that the destination is a device within the local zone, the processing of steps S305 to S308 is skipped, and the processing proceeds to step S309.
  • the communication device 401 transmits data within the local zone. Specifically, when the destination device node 304 is wired-connected to the dedicated communication module 442, the dedicated communication module 442 sends data to the device node 304 by wired communication under the control of the transmission control unit 514. Send. On the other hand, when the destination device node 304 is wirelessly connected to the wireless LAN communication module 441, the wireless LAN communication module 441 transmits data to the device node 304 by wireless communication under the control of the transmission control unit 514. do.
  • step S301 After that, the process returns to step S301, and the processes after step S301 are executed.
  • step S307 if it is determined in step S307 that the device is not in the peripheral zone, for example, if the device is in a distant zone within the vehicle 1 different from the peripheral zone, the process proceeds to step S312.
  • step S305 if it is determined that the device is not addressed to a device outside the local zone, the process proceeds to step S310.
  • step S310 the transmission control unit 514 determines whether the destination is an unauthenticated device. If determined to be addressed to an unauthenticated device, the process proceeds to step S311.
  • step S311 the transmission control unit 514 exchanges authentication information with the destination device via the first network communication module 412.
  • step S312 the transmission control unit 514 determines whether the destination is an authenticated device. If it is determined that the destination is an authenticated device, the process proceeds to step S313.
  • step S313 the communication device 401 transmits data outside the local zone.
  • the Ethernet communication module 431 transmits data to the first network NW1 under the control of the transmission control unit 514 .
  • the data is transmitted to the zone control node 302 (AP) of the zone (network) in which the destination device node 303 exists via the first network NW1.
  • step S301 After that, the process returns to step S301, and the processes after step S301 are executed.
  • step S312 determines whether the data is addressed to an authenticated device. If it is determined in step S312 that the data is not addressed to an authenticated device, the process returns to step S301 without data transmission, and the processes after step S301 are executed. This prevents unnecessary data transmission.
  • step S310 if it is determined that the destination is not an unauthenticated device, the process returns to step S301, and the processes after step S301 are executed. This is the case, for example, when the data is addressed to a device that is not connected to any zone control node 302 or a device that should not be connected, such as another vehicle's device. This prevents unnecessary data transmission.
  • step S301 After that, the process returns to step S301, and the processes after step S301 are executed.
  • the communication device 401 which is the AP, switches the data transfer destination to the first network NW1 or the second network NW2 depending on the data destination, and transmits the data to the device node 303 which is the final destination. .
  • the communication device 401 serving as an AP when addressed to the device node 303 in the surrounding zone, it can increase the transmission power of the wireless LAN communication module 441 and transmit data directly to the device node 303 in question. As a result, for example, even if an AP in a peripheral zone fails, the device nodes 303 in the zone can continue communication.
  • zone control nodes 302 regardless of whether or not there is a problem with the zone control nodes 302, under normal conditions, some zone control nodes 302 increase their transmission power and By widening the zones (communicable range) so as to overlap, it becomes possible to back up the APs in the surrounding zones.
  • zone Z1 is set wide and overlaps zone Z2, zone Z5, and part of zone Z6.
  • zone control node 302-1 in zone Z1 can back up zone control nodes 302(AP) in zones Z2, Z5 and Z6. That is, the zone controlling node 302-1 in zone Z1 will control zone Z1, zone Z2, zone Z5 and zone Z6 instead of zone controlling node 302 (AP) in zone Z2, zone Z5 and zone Z6.
  • zone Z4 is set wide and overlaps with zone Z2, zone Z3, and part of zone Z5.
  • zone control node 302-4 in zone Z4 can back up zone control nodes 302(AP) in zones Z2, Z3 and Z5. That is, the zone controlling node 302-4 in zone Z4 will control zone Z4, zone Z2, zone Z3, and zone Z5 instead of zone controlling node 302 (AP) in zone Z2, zone Z3, and zone Z5. can operate as an AP for the device node 303 existing in a range where .
  • device nodes 303 existing in multiple zones have a multi-access point configuration, making it possible to apply cooperative transmission technology.
  • each zone control node 302 within the zone in which that device node 303 resides can send the same data to that device node 303 .
  • data can be reliably delivered to the device node 303 concerned.
  • FIG. 24 An example of the data transmission procedure in the communication system 300 of FIG. 24 will be described with reference to the sequence diagrams of FIGS. 25 and 26.
  • FIG. 25 An example of the data transmission procedure in the communication system 300 of FIG. 24 will be described with reference to the sequence diagrams of FIGS. 25 and 26.
  • a device node 303 belonging to both zone Z1 and zone Z2 and a device node 303 (hereinafter referred to as device B) belonging to zone Z3
  • device A a device node 303 belonging to both zone Z1 and zone Z2
  • device B a device node 303 belonging to zone Z3
  • the zone control node 302-1 in zone Z1 is hereinafter referred to as AP1.
  • the zone control node 302-2 in zone Z2 is hereinafter referred to as AP2.
  • the zone control node 302-3 in zone Z3 is hereinafter referred to as AP3.
  • FIG. 25 omits the illustration of the procedure for data transmission between AP3 and device B, and the description thereof is also omitted as appropriate.
  • device A transmits data 1 to AP1 via the second network NW2-1.
  • AP1 In response, AP1 returns ACK1, which is an acknowledgment of data 1, to device A via the second network NW2-1. AP1 also transfers data 1 to AP3 via the first network NW1.
  • AP3 In response, AP3 returns ACK1, which is an acknowledgment of receipt of data 1, to AP1 via the first network NW1. Also, although not shown, AP3 transmits data 1 to device B via the second network NW2-3.
  • device B In response, although not shown, device B returns ACK1, which is an acknowledgment of receipt of data 1, to AP3 via the second network NW2-3.
  • device B transmits data 2 to AP3 via the second network NW2-3.
  • AP3 In response, although not shown, AP3 returns ACK2, which is an acknowledgment of receipt of data 2, to device B via the second network NW2-3. AP3 also transfers data 2 to AP1 via the first network NW1.
  • AP1 In response, AP1 returns ACK2, which is an acknowledgment of data 2, to AP3 via the first network NW1. AP1 also transfers data 2 to device A via the second network NW2-1.
  • device A In response, device A returns ACK2, which is an acknowledgment of receipt of data 2, to AP1 via second network NW2-1.
  • Device A then transmits data 3 to AP1 via the second network NW2-1.
  • AP2 In response, AP2 returns ACK3, which is an acknowledgment of data 3, to device A via the second network NW2-2. AP2 also transfers data 3 to AP3 via the first network NW1.
  • AP3 In response, AP3 returns ACK2, which is an acknowledgment of data 2, to AP2 via the first network NW1. Also, although not shown, AP3 transmits data 3 to device B via the second network NW2-3.
  • device B In response, although not shown, device B returns ACK3, which is an acknowledgment of receipt of data 3, to AP3 via the second network NW2-3.
  • device B transmits data 4 to AP3 via the second network NW2-3.
  • AP3 In response, although not shown, AP3 returns ACK4, which is an acknowledgment of data 4, to device B via the second network NW2-3. AP3 also transfers data 4 to AP2 via the first network NW1.
  • AP2 In response, AP2 returns ACK4, which is an acknowledgment of data 4, to AP3 via the first network NW1. AP2 also transfers data 4 to device A via the second network NW2-2.
  • device A In response, device A returns ACK4, which is an acknowledgment of data 4, to AP2 via second network NW2-2.
  • AP2 performs data transmission with device A on behalf of AP1, thereby enabling data transmission between device A and device B. Transmission can continue.
  • Device A transmits data 1 to AP1 via the second network NW2-1, and transmits data 1 to AP2 via the second network NW2-2.
  • AP1 In response, AP1 returns ACK1, which is an acknowledgment of data 1, to device A via the second network NW2-1. AP1 also transfers data 1 to AP3 via the first network NW1.
  • AP2 also returns ACK2, which is an acknowledgment of receipt of data 2, to device A via the second network NW2-2. Furthermore, AP2 forwards data 2 to AP3 via the first network NW1.
  • AP3 In response, AP3 returns ACK1, which is an acknowledgment of receipt of data 1, to AP1 and AP2 via the first network NW1. Also, although not shown, AP3 transmits data 1 to device B via the second network NW2-3.
  • device B In response, although not shown, device B returns ACK1, which is an acknowledgment of receipt of data 1, to AP3 via the second network NW2-3.
  • device B transmits data 2 to AP3 via the second network NW2-3.
  • AP3 In response, although not shown, AP3 returns ACK2, which is an acknowledgment of receipt of data 2, to device B via the second network NW2-3. AP3 also transfers data 2 to AP1 via the first network NW1.
  • AP1 In response, AP1 returns ACK2, which is an acknowledgment of data 2, to AP3 via the first network NW1. AP1 also transfers data 2 to device A via the second network NW2-1.
  • device A In response, device A returns ACK2, which is an acknowledgment of receipt of data 2, to AP1 via second network NW2-1.
  • Device A then transmits data 3 to AP1 via the second network NW2-1, and transmits data 3 to AP2 via the second network NW2-2.
  • AP2 since AP2 has successfully received data 3, it returns ACK3, which is an acknowledgment of receipt of data 3, to device A via the second network NW2-2. AP2 also transfers data 3 to AP3 via the first network NW1.
  • AP3 In response, AP3 returns ACK3, which is an acknowledgment of data 3, to AP2 via the first network NW1. Also, although not shown, AP3 transmits data 3 to device B via the second network NW2-3.
  • device B In response, although not shown, device B returns ACK3, which is an acknowledgment of receipt of data 3, to AP3 via the second network NW2-3.
  • Device B then transmits data 4 to AP3 via the second network NW2-3.
  • AP3 In response, although not shown, AP3 returns ACK4, which is an acknowledgment of data 4, to device B via the second network NW2-3. AP3 also transfers data 4 to AP2 via the first network NW1.
  • AP2 In response, AP2 returns ACK4, which is an acknowledgment of data 4, to AP3 via the first network NW1. AP2 also transfers data 4 to device A via the second network NW2-2.
  • device A In response, device A returns ACK4, which is an acknowledgment of data 4, to AP2 via second network NW2-2.
  • the first network NW1 which is a wired network
  • the second network NW2 which is a wireless network
  • the in-vehicle network can be realized at low cost.
  • Data transmission is performed between zones via the first network NW1, which is the backbone network, and data transmission is performed within each zone via the second network NW2. This distributes the traffic and improves the data transmission efficiency in the communication system 300 in the vehicle 1 .
  • the frequency channels of each zone can be controlled individually. This makes it possible to increase the amount of data transmission in each zone, improve the reliability of data transmission, and shorten the delay in data transmission. In addition, it is possible to suppress interference and jamming with the in-vehicle network of surrounding vehicles.
  • each zone control node 302 can be individually controlled.
  • AP zone control node 302
  • the transmission power of each zone control node 302 can be individually controlled.
  • communicable range of each zone it is possible to suppress interference and obstruction between zones and between vehicles, prevent data leaks and interceptions, and improve security.
  • communicable areas of each zone it is possible to perform backup of APs between zones and apply technology for cooperative transmission using multi-APs, thereby improving the reliability of data transmission. can.
  • the device can be added to the in-vehicle network without installing a dedicated signal line.
  • the first network NW1 is of a link type
  • any network topology such as a bus type or star type can be applied.
  • This technology can be applied, for example, to communication systems inside moving bodies other than vehicles.
  • the series of processes described above can be executed by hardware or by software.
  • a program that constitutes the software is installed in the computer.
  • the computer includes, for example, a computer built into dedicated hardware and a general-purpose personal computer capable of executing various functions by installing various programs.
  • FIG. 27 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of a computer that executes the series of processes described above by a program.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • An input/output interface 1005 is further connected to the bus 1004 .
  • An input unit 1006 , an output unit 1007 , a recording unit 1008 , a communication unit 1009 and a drive 1010 are connected to the input/output interface 1005 .
  • the input unit 1006 consists of input switches, buttons, a microphone, an imaging device, and the like.
  • the output unit 1007 includes a display, a speaker, and the like.
  • a recording unit 1008 includes a hard disk, a nonvolatile memory, and the like.
  • a communication unit 1009 includes a network interface and the like.
  • a drive 1010 drives a removable medium 1011 such as a magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or semiconductor memory.
  • the CPU 1001 loads, for example, a program recorded in the recording unit 1008 into the RAM 1003 via the input/output interface 1005 and the bus 1004, and executes the program. A series of processes are performed.
  • the program executed by the computer 1000 can be provided by being recorded on removable media 1011 such as package media, for example. Also, the program can be provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital satellite broadcasting.
  • the program can be installed in the recording unit 1008 via the input/output interface 1005 by loading the removable medium 1011 into the drive 1010 . Also, the program can be received by the communication unit 1009 and installed in the recording unit 1008 via a wired or wireless transmission medium. In addition, programs can be installed in the ROM 1002 and the recording unit 1008 in advance.
  • the program executed by the computer may be a program that is processed in chronological order according to the order described in this specification, or may be executed in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program in which processing is performed.
  • a system means a set of multiple components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a single device housing a plurality of modules in one housing, are both systems. .
  • this technology can take the configuration of cloud computing in which one function is shared by multiple devices via a network and processed jointly.
  • each step described in the flowchart above can be executed by a single device, or can be shared by a plurality of devices.
  • one step includes multiple processes
  • the multiple processes included in the one step can be executed by one device or shared by multiple devices.
  • the second network is a wireless network;
  • the communication device according to (1) which operates as an access point of the second network.
  • the communicable range of the second communication unit overlaps with the communicable range of an access point of a third network, which is a wireless network configured in a second zone around the first zone.
  • the communication device according to . (4) The communication device according to (3), wherein the second communication unit operates in cooperation with an access point of the third network.
  • the second communication unit cooperates with the access point of the third network and exists in a range where the communication range of the second communication unit and the communication range of the access point of the third network overlap.
  • the communication device according to (4) above which performs data transmission with another communication device.
  • the second communication unit accesses the third network with another communication device existing in a range where the communication range of the second communication unit and the communication range of the access point of the third network overlap.
  • the communication device based on at least one of communication conditions of the second network, frequency channels of a wireless network configured in a zone surrounding the first zone, and conditions around the vehicle;
  • the communication device according to any one of (2) to (6), further comprising a channel control section that controls a frequency channel of the communication section.
  • the communication condition of the second network includes at least one of data transmission amount, allowable data delay time, and required data reliability.
  • the power control unit increases the transmission power of the second communication unit so that communication with other communication devices in the surrounding zone is possible when an access point in the surrounding zone malfunctions.
  • the communication device according to (9). (11) The communication device according to any one of (2) to (10), wherein the second communication unit performs wired communication with part of other communication devices that configure the second network. (12) The communication device according to any one of (1) to (11), wherein the first network is configured by a wired network. (13) the communication device communicating in a first network connecting multiple zones within the vehicle; A communication method for performing wireless communication in a second network configured in a first zone that is one of the plurality of zones.
  • the communication device Communicate with access points of a second network configured within a local zone, which is one of a plurality of zones within the vehicle connected by the first network, and exist around the local zone
  • a communication device comprising a communication unit that communicates with an access point of a third network.
  • the communication device above, further comprising a network setting unit that exchanges information about the local zone and zones surrounding the local zone with the access point of the local zone.
  • the communication device (14) or (15), further comprising a network setting unit that recognizes an access point with the strongest signal as an access point of the local zone when signals from a plurality of access points are detected.
  • the communication device according to any one of (14) to (16), wherein the communication unit is wire-connected to an access point in the local zone.
  • the communication device according to any one of (14) to (17), wherein when connection with the access point in the local zone is interrupted, processing for connecting with another access point is performed.
  • the communication device Communicate with access points of a second network configured within a local zone, which is one of a plurality of zones within the vehicle connected by the first network, and exist around the local zone A communication method for communicating with an access point of a third network.
  • a first network that connects multiple zones; and a plurality of second networks each being a wireless network configured within each said zone.

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Abstract

本技術は、車両内のデータの伝送効率を向上させることができるようにする通信装置、通信方法、及び、車両に関する。 通信装置は、車両内の複数のゾーン間を接続する第1のネットワークにおいて通信を行う第1の通信部と、前記複数のゾーンのうちの1つである第1のゾーン内において構成される第2のネットワークにおいて無線通信を行う第2の通信部とを備える。本技術は、例えば、車両に設けられる通信システムに適用できる。

Description

通信装置、通信方法、及び、車両
 本技術は、通信装置、通信方法、及び、車両に関し、特に、車両内のデータの伝送効率を向上できるようにした通信装置、通信方法、及び、車両に関する。
 近年、事故の防止等を目的として、周囲の車両と無線通信を行う車車間通信の技術開発が進んでいる(例えば、特許文献1参照)。
 また、自動運転等により車両が高機能化したり、車両内で各種の情報や娯楽の提供が行われたりすることにより、車両内のデータ伝送量の増大が予測されている。
特開2017-215930号公報
 これに対して、車両内のデータ伝送量の増大に対応できるように、データを効率よく伝送する技術が望まれている。
 本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、車両内のデータの伝送効率を向上できようにするものである。
 本技術の第1の側面の通信装置は、車両内の複数のゾーン間を接続する第1のネットワークにおいて通信を行う第1の通信部と、前記複数のゾーンのうちの1つである第1のゾーン内において構成される第2のネットワークにおいて無線通信を行う第2の通信部とを備える。
 本技術の第1の側面の通信方法は、通信装置が、車両内の複数のゾーンを接続する第1のネットワークにおいて通信を行い、前記複数のゾーンのうちの1つである第1のゾーン内において構成される第2のネットワークにおいて無線通信を行う。
 本技術の第1の側面においては、車両内の複数のゾーンを接続する第1のネットワークにおいて通信が行われ、前記複数のゾーンのうちの1つである第1のゾーン内において構成される第2のネットワークにおいて無線通信が行われる。
 本技術の第2の側面の通信装置は、第1のネットワークにより接続される車両内の複数のゾーンのうちの1つであるローカルゾーン内に構成されている第2のネットワークのアクセスポイントと通信を行うとともに、前記ローカルゾーンの周囲に存在する第3のネットワークのアクセスポイントと通信を行う通信部を備える。
 本技術の第2の側面の通信方法は、通信装置が、第1のネットワークにより接続される車両内の複数のゾーンのうちの1つであるローカルゾーン内に構成されている第2のネットワークのアクセスポイントと通信を行うとともに、前記ローカルゾーンの周囲に存在する第3のネットワークのアクセスポイントと通信を行う。
 本技術の第2の側面においては、第1のネットワークにより接続される車両内の複数のゾーンのうちの1つであるローカルゾーン内に構成されている第2のネットワークのアクセスポイントと通信が行われるとともに、前記ローカルゾーンの周囲に存在する第3のネットワークのアクセスポイントと通信が行われる。
 本技術の第3の側面の車両は、複数のゾーン間を接続する第1のネットワークと、各前記ゾーン内においてそれぞれ構成される無線ネットワークである複数の第2のネットワークとを備える。
 本技術の第3の側面においては、複数のゾーン間が接続され、第2のネットワークにより各前記ゾーン内に無線ネットワークがそれぞれ構成される。
車両制御システムの構成例を示すブロック図である。 センシング領域の例を示す図である。 従来の車載用の通信システムの構成例を示す図である。 従来の車載用の通信システム内のデータ伝送の流れの例を示す図である。 本技術を適用した車載用の通信システムの構成例を示す図である。 本技術を適用した車載用の通信システムの階層構造の例を示す図である。 本技術を適用した通信装置の構成例を示すブロック図である。 本技術を適用した通信装置がアクセスポイントに用いられる場合の第1の構成例を示すブロック図である。 本技術を適用した通信装置がアクセスポイントに用いられる場合の第2の構成例を示すブロック図である。 通信制御部の構成例を示すブロック図である。 各ゾーンに割り当てる周波数帯の例を示す図である。 各ゾーン制御ノードの通信可能範囲の例を示す図である。 ゾーン制御ノードの通信可能範囲の例を示す図である。 ネットワーク設定処理を説明するためのフローチャートである。 ネットワーク設定処理を説明するためのフローチャートである。 ローカルゾーン情報及び周辺ゾーン情報の構成例を示す図である。 周波数チャネル設定処理を説明するためのフローチャートである。 各ゾーンの周波数チャネルの設定例を示す図である。 各ゾーンの周波数チャネルの設定例を示す図である。 各ゾーンの周波数チャネルの設定例を示す図である。 AP接続処理を説明するためのフローチャートである。 データ伝送処理を説明するためのフローチャートである。 ゾーンの設定例を示す図である。 ゾーンの設定例を示す図である。 データ伝送の不具合発生時のデータ伝送の流れを示すシーケンス図である。 協調動作実行時のデータ伝送の流れを示すシーケンス図である。 コンピュータの構成例を示す図である。
 以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
 1.車両制御システムの構成例
 2.従来の車載用の通信システムの構成例
 3.実施の形態
 4.変形例
 5.その他
 <<1.車両制御システムの構成例>>
 図1は、本技術が適用される移動装置制御システムの一例である車両制御システム11の構成例を示すブロック図である。
 車両制御システム11は、車両1に設けられ、車両1の走行支援及び自動運転に関わる処理を行う。
 車両制御システム11は、車両制御ECU(Electronic Control Unit)21、通信部22、地図情報蓄積部23、位置情報取得部24、外部認識センサ25、車内センサ26、車両センサ27、記憶部28、走行支援・自動運転制御部29、DMS(Driver Monitoring System)30、HMI(Human Machine Interface)31、及び、車両制御部32を備える。
 車両制御ECU21、通信部22、地図情報蓄積部23、位置情報取得部24、外部認識センサ25、車内センサ26、車両センサ27、記憶部28、走行支援・自動運転制御部29、ドライバモニタリングシステム(DMS)30、ヒューマンマシーンインタフェース(HMI)31、及び、車両制御部32は、通信ネットワーク41を介して相互に通信可能に接続されている。通信ネットワーク41は、例えば、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)、LAN(Local Area Network)、FlexRay(登録商標)、イーサネット(登録商標)といったディジタル双方向通信の規格に準拠した車載通信ネットワークやバス等により構成される。通信ネットワーク41は、伝送されるデータの種類によって使い分けられてもよい。例えば、車両制御に関するデータに対してCANが適用され、大容量データに対してイーサネットが適用されるようにしてもよい。なお、車両制御システム11の各部は、通信ネットワーク41を介さずに、例えば近距離無線通信(NFC(Near Field Communication))やBluetooth(登録商標)といった比較的近距離での通信を想定した無線通信を用いて直接的に接続される場合もある。
 なお、以下、車両制御システム11の各部が、通信ネットワーク41を介して通信を行う場合、通信ネットワーク41の記載を省略するものとする。例えば、車両制御ECU21と通信部22が通信ネットワーク41を介して通信を行う場合、単に車両制御ECU21と通信部22とが通信を行うと記載する。
 車両制御ECU21は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)といった各種のプロセッサにより構成される。車両制御ECU21は、車両制御システム11全体又は一部の機能の制御を行う。
 通信部22は、車内及び車外の様々な機器、他の車両、サーバ、基地局等と通信を行い、各種のデータの送受信を行う。このとき、通信部22は、複数の通信方式を用いて通信を行うことができる。
 通信部22が実行可能な車外との通信について、概略的に説明する。通信部22は、例えば、5G(第5世代移動通信システム)、LTE(Long Term Evolution)、DSRC(Dedicated Short Range Communications)等の無線通信方式により、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク上に存在するサーバ(以下、外部のサーバと呼ぶ)等と通信を行う。通信部22が通信を行う外部ネットワークは、例えば、インターネット、クラウドネットワーク、又は、事業者固有のネットワーク等である。通信部22が外部ネットワークに対して行う通信方式は、所定以上の通信速度、且つ、所定以上の距離間でディジタル双方向通信が可能な無線通信方式であれば、特に限定されない。
 また例えば、通信部22は、P2P(Peer To Peer)技術を用いて、自車の近傍に存在する端末と通信を行うことができる。自車の近傍に存在する端末は、例えば、歩行者や自転車等の比較的低速で移動する移動体が装着する端末、店舗等に位置が固定されて設置される端末、又は、MTC(Machine Type Communication)端末である。さらに、通信部22は、V2X通信を行うこともできる。V2X通信とは、例えば、他の車両との間の車車間(Vehicle to Vehicle)通信、路側器等との間の路車間(Vehicle to Infrastructure)通信、家との間(Vehicle to Home)の通信、及び、歩行者が所持する端末等との間の歩車間(Vehicle to Pedestrian)通信等の、自車と他との通信をいう。
 通信部22は、例えば、車両制御システム11の動作を制御するソフトウエアを更新するためのプログラムを外部から受信することができる(Over The Air)。通信部22は、さらに、地図情報、交通情報、車両1の周囲の情報等を外部から受信することができる。また例えば、通信部22は、車両1に関する情報や、車両1の周囲の情報等を外部に送信することができる。通信部22が外部に送信する車両1に関する情報としては、例えば、車両1の状態を示すデータ、認識部73による認識結果等がある。さらに例えば、通信部22は、eコール等の車両緊急通報システムに対応した通信を行う。
 例えば、通信部22は、電波ビーコン、光ビーコン、FM多重放送等の道路交通情報通信システム(VICS(Vehicle Information and Communication System)(登録商標))により送信される電磁波を受信する。
 通信部22が実行可能な車内との通信について、概略的に説明する。通信部22は、例えば無線通信を用いて、車内の各機器と通信を行うことができる。通信部22は、例えば、無線LAN、Bluetooth、NFC、WUSB(Wireless USB)といった、無線通信により所定以上の通信速度でディジタル双方向通信が可能な通信方式により、車内の機器と無線通信を行うことができる。これに限らず、通信部22は、有線通信を用いて車内の各機器と通信を行うこともできる。例えば、通信部22は、図示しない接続端子に接続されるケーブルを介した有線通信により、車内の各機器と通信を行うことができる。通信部22は、例えば、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)(登録商標)、MHL(Mobile High-definition Link)といった、有線通信により所定以上の通信速度でディジタル双方向通信が可能な通信方式により、車内の各機器と通信を行うことができる。
 ここで、車内の機器とは、例えば、車内において通信ネットワーク41に接続されていない機器を指す。車内の機器としては、例えば、運転者等の搭乗者が所持するモバイル機器やウェアラブル機器、車内に持ち込まれ一時的に設置される情報機器等が想定される。
 地図情報蓄積部23は、外部から取得した地図及び車両1で作成した地図の一方又は両方を蓄積する。例えば、地図情報蓄積部23は、3次元の高精度地図、高精度地図より精度が低く、広いエリアをカバーするグローバルマップ等を蓄積する。
 高精度地図は、例えば、ダイナミックマップ、ポイントクラウドマップ、ベクターマップ等である。ダイナミックマップは、例えば、動的情報、準動的情報、準静的情報、静的情報の4層からなる地図であり、外部のサーバ等から車両1に提供される。ポイントクラウドマップは、ポイントクラウド(点群データ)により構成される地図である。ベクターマップは、例えば、車線や信号機の位置といった交通情報等をポイントクラウドマップに対応付け、ADAS(Advanced Driver Assistance System)やAD(Autonomous Driving)に適合させた地図である。
 ポイントクラウドマップ及びベクターマップは、例えば、外部のサーバ等から提供されてもよいし、カメラ51、レーダ52、LiDAR53等によるセンシング結果に基づいて、後述するローカルマップとのマッチングを行うための地図として車両1で作成され、地図情報蓄積部23に蓄積されてもよい。また、外部のサーバ等から高精度地図が提供される場合、通信容量を削減するため、車両1がこれから走行する計画経路に関する、例えば数百メートル四方の地図データが外部のサーバ等から取得される。
 位置情報取得部24は、GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からGNSS信号を受信し、車両1の位置情報を取得する。取得した位置情報は、走行支援・自動運転制御部29に供給される。なお、位置情報取得部24は、GNSS信号を用いた方式に限定されず、例えば、ビーコンを用いて位置情報を取得してもよい。
 外部認識センサ25は、車両1の外部の状況の認識に用いられる各種のセンサを備え、各センサからのセンサデータを車両制御システム11の各部に供給する。外部認識センサ25が備えるセンサの種類や数は任意である。
 例えば、外部認識センサ25は、カメラ51、レーダ52、LiDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)53、及び、超音波センサ54を備える。これに限らず、外部認識センサ25は、カメラ51、レーダ52、LiDAR53、及び、超音波センサ54のうち1種類以上のセンサを備える構成でもよい。カメラ51、レーダ52、LiDAR53、及び、超音波センサ54の数は、現実的に車両1に設置可能な数であれば特に限定されない。また、外部認識センサ25が備えるセンサの種類は、この例に限定されず、外部認識センサ25は、他の種類のセンサを備えてもよい。外部認識センサ25が備える各センサのセンシング領域の例は、後述する。
 なお、カメラ51の撮影方式は、特に限定されない。例えば、測距が可能な撮影方式であるToF(Time Of Flight)カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラといった各種の撮影方式のカメラを、必要に応じてカメラ51に適用することができる。これに限らず、カメラ51は、測距に関わらずに、単に撮影画像を取得するためのものであってもよい。
 また、例えば、外部認識センサ25は、車両1に対する環境を検出するための環境センサを備えることができる。環境センサは、天候、気象、明るさ等の環境を検出するためのセンサであって、例えば、雨滴センサ、霧センサ、日照センサ、雪センサ、照度センサ等の各種センサを含むことができる。
 さらに、例えば、外部認識センサ25は、車両1の周囲の音や音源の位置の検出等に用いられるマイクロフォンを備える。
 車内センサ26は、車内の情報を検出するための各種のセンサを備え、各センサからのセンサデータを車両制御システム11の各部に供給する。車内センサ26が備える各種センサの種類や数は、現実的に車両1に設置可能な種類や数であれば特に限定されない。
 例えば、車内センサ26は、カメラ、レーダ、着座センサ、ステアリングホイールセンサ、マイクロフォン、生体センサのうち1種類以上のセンサを備えることができる。車内センサ26が備えるカメラとしては、例えば、ToFカメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラといった、測距可能な各種の撮影方式のカメラを用いることができる。これに限らず、車内センサ26が備えるカメラは、測距に関わらずに、単に撮影画像を取得するためのものであってもよい。車内センサ26が備える生体センサは、例えば、シートやステアリングホイール等に設けられ、運転者等の搭乗者の各種の生体情報を検出する。
 車両センサ27は、車両1の状態を検出するための各種のセンサを備え、各センサからのセンサデータを車両制御システム11の各部に供給する。車両センサ27が備える各種センサの種類や数は、現実的に車両1に設置可能な種類や数であれば特に限定されない。
 例えば、車両センサ27は、速度センサ、加速度センサ、角速度センサ(ジャイロセンサ)、及び、それらを統合した慣性計測装置(IMU(Inertial Measurement Unit))を備える。例えば、車両センサ27は、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ、ヨーレートセンサ、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ、及び、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサを備える。例えば、車両センサ27は、エンジンやモータの回転数を検出する回転センサ、タイヤの空気圧を検出する空気圧センサ、タイヤのスリップ率を検出するスリップ率センサ、及び、車輪の回転速度を検出する車輪速センサを備える。例えば、車両センサ27は、バッテリの残量及び温度を検出するバッテリセンサ、並びに、外部からの衝撃を検出する衝撃センサを備える。
 記憶部28は、不揮発性の記憶媒体及び揮発性の記憶媒体のうち少なくとも一方を含み、データやプログラムを記憶する。記憶部28は、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)として用いられ、記憶媒体としては、HDD(Hard Disc Drive)といった磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、及び、光磁気記憶デバイスを適用することができる。記憶部28は、車両制御システム11の各部が用いる各種プログラムやデータを記憶する。例えば、記憶部28は、EDR(Event Data Recorder)やDSSAD(Data Storage System for Automated Driving)を備え、事故等のイベントの前後の車両1の情報や車内センサ26によって取得された情報を記憶する。
 走行支援・自動運転制御部29は、車両1の走行支援及び自動運転の制御を行う。例えば、走行支援・自動運転制御部29は、分析部61、行動計画部62、及び、動作制御部63を備える。
 分析部61は、車両1及び周囲の状況の分析処理を行う。分析部61は、自己位置推定部71、センサフュージョン部72、及び、認識部73を備える。
 自己位置推定部71は、外部認識センサ25からのセンサデータ、及び、地図情報蓄積部23に蓄積されている高精度地図に基づいて、車両1の自己位置を推定する。例えば、自己位置推定部71は、外部認識センサ25からのセンサデータに基づいてローカルマップを生成し、ローカルマップと高精度地図とのマッチングを行うことにより、車両1の自己位置を推定する。車両1の位置は、例えば、後輪対車軸の中心が基準とされる。
 ローカルマップは、例えば、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)等の技術を用いて作成される3次元の高精度地図、占有格子地図(Occupancy Grid Map)等である。3次元の高精度地図は、例えば、上述したポイントクラウドマップ等である。占有格子地図は、車両1の周囲の3次元又は2次元の空間を所定の大きさのグリッド(格子)に分割し、グリッド単位で物体の占有状態を示す地図である。物体の占有状態は、例えば、物体の有無や存在確率により示される。ローカルマップは、例えば、認識部73による車両1の外部の状況の検出処理及び認識処理にも用いられる。
 なお、自己位置推定部71は、位置情報取得部24により取得される位置情報、及び、車両センサ27からのセンサデータに基づいて、車両1の自己位置を推定してもよい。
 センサフュージョン部72は、複数の異なる種類のセンサデータ(例えば、カメラ51から供給される画像データ、及び、レーダ52から供給されるセンサデータ)を組み合わせて、新たな情報を得るセンサフュージョン処理を行う。異なる種類のセンサデータを組合せる方法としては、統合、融合、連合等がある。
 認識部73は、車両1の外部の状況の検出を行う検出処理、及び、車両1の外部の状況の認識を行う認識処理を実行する。
 例えば、認識部73は、外部認識センサ25からの情報、自己位置推定部71からの情報、センサフュージョン部72からの情報等に基づいて、車両1の外部の状況の検出処理及び認識処理を行う。
 具体的には、例えば、認識部73は、車両1の周囲の物体の検出処理及び認識処理等を行う。物体の検出処理とは、例えば、物体の有無、大きさ、形、位置、動き等を検出する処理である。物体の認識処理とは、例えば、物体の種類等の属性を認識したり、特定の物体を識別したりする処理である。ただし、検出処理と認識処理とは、必ずしも明確に分かれるものではなく、重複する場合がある。
 例えば、認識部73は、レーダ52又はLiDAR53等によるセンサデータに基づくポイントクラウドを点群の塊毎に分類するクラスタリングを行うことにより、車両1の周囲の物体を検出する。これにより、車両1の周囲の物体の有無、大きさ、形状、位置が検出される。
 例えば、認識部73は、クラスタリングにより分類された点群の塊の動きを追従するトラッキングを行うことにより、車両1の周囲の物体の動きを検出する。これにより、車両1の周囲の物体の速度及び進行方向(移動ベクトル)が検出される。
 例えば、認識部73は、カメラ51から供給される画像データに基づいて、車両、人、自転車、障害物、構造物、道路、信号機、交通標識、道路標示等を検出又は認識する。また、認識部73は、セマンティックセグメンテーション等の認識処理を行うことにより、車両1の周囲の物体の種類を認識してもよい。
 例えば、認識部73は、地図情報蓄積部23に蓄積されている地図、自己位置推定部71による自己位置の推定結果、及び、認識部73による車両1の周囲の物体の認識結果に基づいて、車両1の周囲の交通ルールの認識処理を行うことができる。認識部73は、この処理により、信号機の位置及び状態、交通標識及び道路標示の内容、交通規制の内容、並びに、走行可能な車線等を認識することができる。
 例えば、認識部73は、車両1の周囲の環境の認識処理を行うことができる。認識部73が認識対象とする周囲の環境としては、天候、気温、湿度、明るさ、及び、路面の状態等が想定される。
 行動計画部62は、車両1の行動計画を作成する。例えば、行動計画部62は、経路計画、経路追従の処理を行うことにより、行動計画を作成する。
 なお、経路計画(Global path planning)とは、スタートからゴールまでの大まかな経路を計画する処理である。この経路計画には、軌道計画と言われ、計画した経路において、車両1の運動特性を考慮して、車両1の近傍で安全かつ滑らかに進行することが可能な軌道生成(Local path planning)を行う処理も含まれる。
 経路追従とは、経路計画により計画された経路を計画された時間内で安全かつ正確に走行するための動作を計画する処理である。行動計画部62は、例えば、この経路追従の処理の結果に基づき、車両1の目標速度と目標角速度を計算することができる。
 動作制御部63は、行動計画部62により作成された行動計画を実現するために、車両1の動作を制御する。
 例えば、動作制御部63は、後述する車両制御部32に含まれる、ステアリング制御部81、ブレーキ制御部82、及び、駆動制御部83を制御して、軌道計画により計算された軌道を車両1が進行するように、加減速制御及び方向制御を行う。例えば、動作制御部63は、衝突回避又は衝撃緩和、追従走行、車速維持走行、自車の衝突警告、自車のレーン逸脱警告等のADASの機能実現を目的とした協調制御を行う。例えば、動作制御部63は、運転者の操作によらずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行う。
 DMS30は、車内センサ26からのセンサデータ、及び、後述するHMI31に入力される入力データ等に基づいて、運転者の認証処理、及び、運転者の状態の認識処理等を行う。認識対象となる運転者の状態としては、例えば、体調、覚醒度、集中度、疲労度、視線方向、酩酊度、運転操作、姿勢等が想定される。
 なお、DMS30が、運転者以外の搭乗者の認証処理、及び、当該搭乗者の状態の認識処理を行うようにしてもよい。また、例えば、DMS30が、車内センサ26からのセンサデータに基づいて、車内の状況の認識処理を行うようにしてもよい。認識対象となる車内の状況としては、例えば、気温、湿度、明るさ、臭い等が想定される。
 HMI31は、各種のデータや指示等の入力と、各種のデータの運転者等への提示を行う。
 HMI31によるデータの入力について、概略的に説明する。HMI31は、人がデータを入力するための入力デバイスを備える。HMI31は、入力デバイスにより入力されたデータや指示等に基づいて入力信号を生成し、車両制御システム11の各部に供給する。HMI31は、入力デバイスとして、例えばタッチパネル、ボタン、スイッチ、及び、レバーといった操作子を備える。これに限らず、HMI31は、音声やジェスチャ等により手動操作以外の方法で情報を入力可能な入力デバイスをさらに備えてもよい。さらに、HMI31は、例えば、赤外線又は電波を利用したリモートコントロール装置や、車両制御システム11の操作に対応したモバイル機器又はウェアラブル機器等の外部接続機器を入力デバイスとして用いてもよい。
 HMI31によるデータの提示について、概略的に説明する。HMI31は、搭乗者又は車外に対する視覚情報、聴覚情報、及び、触覚情報の生成を行う。また、HMI31は、生成された各情報の出力、出力内容、出力タイミング及び出力方法等を制御する出力制御を行う。HMI31は、視覚情報として、例えば、操作画面、車両1の状態表示、警告表示、車両1の周囲の状況を示すモニタ画像等の画像や光により示される情報を生成及び出力する。また、HMI31は、聴覚情報として、例えば、音声ガイダンス、警告音、警告メッセージ等の音により示される情報を生成及び出力する。さらに、HMI31は、触覚情報として、例えば、力、振動、動き等により搭乗者の触覚に与えられる情報を生成及び出力する。
 HMI31が視覚情報を出力する出力デバイスとしては、例えば、自身が画像を表示することで視覚情報を提示する表示装置や、画像を投影することで視覚情報を提示するプロジェクタ装置を適用することができる。なお、表示装置は、通常のディスプレイを有する表示装置以外にも、例えば、ヘッドアップディスプレイ、透過型ディスプレイ、AR(Augmented Reality)機能を備えるウエアラブルデバイスといった、搭乗者の視界内に視覚情報を表示する装置であってもよい。また、HMI31は、車両1に設けられるナビゲーション装置、インストルメントパネル、CMS(Camera Monitoring System)、電子ミラー、ランプ等が有する表示デバイスを、視覚情報を出力する出力デバイスとして用いることも可能である。
 HMI31が聴覚情報を出力する出力デバイスとしては、例えば、オーディオスピーカ、ヘッドホン、イヤホンを適用することができる。
 HMI31が触覚情報を出力する出力デバイスとしては、例えば、ハプティクス技術を用いたハプティクス素子を適用することができる。ハプティクス素子は、例えば、ステアリングホイール、シートといった、車両1の搭乗者が接触する部分に設けられる。
 車両制御部32は、車両1の各部の制御を行う。車両制御部32は、ステアリング制御部81、ブレーキ制御部82、駆動制御部83、ボディ系制御部84、ライト制御部85、及び、ホーン制御部86を備える。
 ステアリング制御部81は、車両1のステアリングシステムの状態の検出及び制御等を行う。ステアリングシステムは、例えば、ステアリングホイール等を備えるステアリング機構、電動パワーステアリング等を備える。ステアリング制御部81は、例えば、ステアリングシステムの制御を行うステアリングECU、ステアリングシステムの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
 ブレーキ制御部82は、車両1のブレーキシステムの状態の検出及び制御等を行う。ブレーキシステムは、例えば、ブレーキペダル等を含むブレーキ機構、ABS(Antilock Brake System)、回生ブレーキ機構等を備える。ブレーキ制御部82は、例えば、ブレーキシステムの制御を行うブレーキECU、ブレーキシステムの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
 駆動制御部83は、車両1の駆動システムの状態の検出及び制御等を行う。駆動システムは、例えば、アクセルペダル、内燃機関又は駆動用モータ等の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構等を備える。駆動制御部83は、例えば、駆動システムの制御を行う駆動ECU、駆動システムの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
 ボディ系制御部84は、車両1のボディ系システムの状態の検出及び制御等を行う。ボディ系システムは、例えば、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウインドウ装置、パワーシート、空調装置、エアバッグ、シートベルト、シフトレバー等を備える。ボディ系制御部84は、例えば、ボディ系システムの制御を行うボディ系ECU、ボディ系システムの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
 ライト制御部85は、車両1の各種のライトの状態の検出及び制御等を行う。制御対象となるライトとしては、例えば、ヘッドライト、バックライト、フォグライト、ターンシグナル、ブレーキライト、プロジェクション、バンパーの表示等が想定される。ライト制御部85は、ライトの制御を行うライトECU、ライトの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
 ホーン制御部86は、車両1のカーホーンの状態の検出及び制御等を行う。ホーン制御部86は、例えば、カーホーンの制御を行うホーンECU、カーホーンの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
 図2は、図1の外部認識センサ25のカメラ51、レーダ52、LiDAR53、及び、超音波センサ54等によるセンシング領域の例を示す図である。なお、図2において、車両1を上面から見た様子が模式的に示され、左端側が車両1の前端(フロント)側であり、右端側が車両1の後端(リア)側となっている。
 センシング領域101F及びセンシング領域101Bは、超音波センサ54のセンシング領域の例を示している。センシング領域101Fは、複数の超音波センサ54によって車両1の前端周辺をカバーしている。センシング領域101Bは、複数の超音波センサ54によって車両1の後端周辺をカバーしている。
 センシング領域101F及びセンシング領域101Bにおけるセンシング結果は、例えば、車両1の駐車支援等に用いられる。
 センシング領域102F乃至センシング領域102Bは、短距離又は中距離用のレーダ52のセンシング領域の例を示している。センシング領域102Fは、車両1の前方において、センシング領域101Fより遠い位置までカバーしている。センシング領域102Bは、車両1の後方において、センシング領域101Bより遠い位置までカバーしている。センシング領域102Lは、車両1の左側面の後方の周辺をカバーしている。センシング領域102Rは、車両1の右側面の後方の周辺をカバーしている。
 センシング領域102Fにおけるセンシング結果は、例えば、車両1の前方に存在する車両や歩行者等の検出等に用いられる。センシング領域102Bにおけるセンシング結果は、例えば、車両1の後方の衝突防止機能等に用いられる。センシング領域102L及びセンシング領域102Rにおけるセンシング結果は、例えば、車両1の側方の死角における物体の検出等に用いられる。
 センシング領域103F乃至センシング領域103Bは、カメラ51によるセンシング領域の例を示している。センシング領域103Fは、車両1の前方において、センシング領域102Fより遠い位置までカバーしている。センシング領域103Bは、車両1の後方において、センシング領域102Bより遠い位置までカバーしている。センシング領域103Lは、車両1の左側面の周辺をカバーしている。センシング領域103Rは、車両1の右側面の周辺をカバーしている。
 センシング領域103Fにおけるセンシング結果は、例えば、信号機や交通標識の認識、車線逸脱防止支援システム、自動ヘッドライト制御システムに用いることができる。センシング領域103Bにおけるセンシング結果は、例えば、駐車支援、及び、サラウンドビューシステムに用いることができる。センシング領域103L及びセンシング領域103Rにおけるセンシング結果は、例えば、サラウンドビューシステムに用いることができる。
 センシング領域104は、LiDAR53のセンシング領域の例を示している。センシング領域104は、車両1の前方において、センシング領域103Fより遠い位置までカバーしている。一方、センシング領域104は、センシング領域103Fより左右方向の範囲が狭くなっている。
 センシング領域104におけるセンシング結果は、例えば、周辺車両等の物体検出に用いられる。
 センシング領域105は、長距離用のレーダ52のセンシング領域の例を示している。センシング領域105は、車両1の前方において、センシング領域104より遠い位置までカバーしている。一方、センシング領域105は、センシング領域104より左右方向の範囲が狭くなっている。
 センシング領域105におけるセンシング結果は、例えば、ACC(Adaptive Cruise Control)、緊急ブレーキ、衝突回避等に用いられる。
 なお、外部認識センサ25が含むカメラ51、レーダ52、LiDAR53、及び、超音波センサ54の各センサのセンシング領域は、図2以外に各種の構成をとってもよい。具体的には、超音波センサ54が車両1の側方もセンシングするようにしてもよいし、LiDAR53が車両1の後方をセンシングするようにしてもよい。また、各センサの設置位置は、上述した各例に限定されない。また、各センサの数は、1つでもよいし、複数であってもよい。
 本技術は、車両1等に設けられる車載用の通信システムにおいて、データの伝送効率を向上できるようにするものである。
 <<2.従来の車載用の通信システムの構成例>>
 図3は、従来の車載用の通信システム200の構成例を示している。
 通信システム200は、中央制御ノード201、ゾーン制御ノード202-1乃至ゾーン制御ノード202-6、及び、デバイスノード203-1a乃至デバイスノード203-6dを備える。
 なお、以下、ゾーン制御ノード202-1乃至ゾーン制御ノード202-6を個々に区別する必要がない場合、単にゾーン制御ノード202と称する。以下、デバイスノード203-1a乃至デバイスノード203-6dを個々に区別する必要がない場合、単にデバイスノード203と称する。以下、デバイスノード203のことを単にデバイス203と称する場合がある。
 デバイスノード203は、他のデバイスノード203とセンサデータや制御データ等の各種のデータの送受信を行う各種のデバイスにより構成される。
 通信システム200では、デバイスノード203が6つのゾーンに分かれて配置されている。各ゾーンには、ゾーンの管理及びゾーン間のデータ伝送を行うゾーン制御ノード202が配置されている。
 中央制御ノード201及びゾーン制御ノード202-1乃至ゾーン制御ノード202-1は、イーサネット(登録商標)等の有線ネットワークにより接続されている。中央制御ノード201は、通信システム200全体の管理を行う。
 ゾーン制御ノード202-1には、デバイスノード203-1a乃至デバイスノード203-1dが有線接続されている。ゾーン制御ノード202-2には、デバイスノード203-2a乃至デバイスノード203-2dが有線接続されている。ゾーン制御ノード202-3には、デバイスノード203-3a乃至デバイスノード203-3dが有線接続されている。ゾーン制御ノード202-4には、デバイスノード203-4a乃至デバイスノード203-4dが有線接続されている。ゾーン制御ノード202-5には、デバイスノード203-5a乃至デバイスノード203-5dが有線接続されている。ゾーン制御ノード202-6には、デバイスノード203-6a乃至デバイスノード203-6dが有線接続されている。
 図4は、通信システム200内のデータ伝送の流れの例を示している。
 デバイスノード203-1a、デバイスノード203-2a、デバイスノード203-3a、及び、デバイスノード203-3bが、同時に同じデバイスノード203(Destination Node)宛にデータを送信する場合の例を示している。
 ここで、イーサネットからなる有線ネットワークでは、例えば、CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)が採用されており、複数のデバイスノード203から同時にデータを伝送することができない。従って、図4に示されるように、各デバイスノード303は、他のデバイスノード203のデータの伝送が完了するまで待機する必要があり、伝送遅延が発生する。そのため、リアルタイム性が要求されるデータ(リアルタイムに処理する必要があるデータ)の伝送において、伝送遅延が問題になる場合がある。
 また、イーサネットでは、伝送路に流せるデータ量を増やす技術は開発されてきたが、主に最大伝送速度に重点が置かれており、アクセス制御技術については、十分検討されていない。
 <<3.実施の形態>>
 次に、図5乃至図26を参照して、本技術の実施の形態について説明する。
  <通信システム300の構成例>
 図5は、本技術を適用した通信システム300の構成例を示している。
 通信システム300は、上述した車両1の車両制御システム11の少なくとも一部を実現するための車載用のネットワークを構成する。
 また、通信システム300は、ゾーン型アーキテクチャを適用したネットワークを構成する。例えば、車両1内の空間がゾーンZ1乃至ゾーンZ6に分割され、ゾーン毎に通信制御が行われるとともに、ゾーン間の通信が行われる。
 通信システム300は、中央制御ノード301、ゾーン制御ノード302-1乃至ゾーン制御ノード302-6、及び、デバイスノード303-1a乃至デバイスノード303-6dを備える。また、通信システム300は、第1ネットワークNW1と、第2ネットワークNW2-1乃至第2ネットワークNW2-6との2種類のネットワークにより車載ネットワークを構成する。
 なお、以下、ゾーン制御ノード302-1乃至ゾーン制御ノード302-6を個々に区別する必要がない場合、単にゾーン制御ノード302と称する。以下、デバイスノード303-1a乃至デバイスノード303-6dを個々に区別する必要がない場合、単にデバイスノード303と称する。以下、デバイスノード303のことを単にデバイス303と称する場合がある。以下、第2ネットワークNW2-1乃至第2ネットワークNW2-6を個々に区別する必要がない場合、単に第2ネットワークNW2と称する。
 第1ネットワークNW1と第2ネットワークNW2とは、それぞれ異なる伝送媒体により構成される。例えば、第1ネットワークNW1は、イーサネット等の有線ネットワークにより構成される。一方、第2ネットワークNW2は、それぞれ無線LAN等の無線ネットワークにより構成される。
 なお、第1ネットワークNW1には、イーサネット以外の有線ネットワークを採用することが可能である。また、例えば、第1ネットワークNW1に無線ネットワークを採用することも可能である。さらに、第1ネットワークNW1と第2ネットワークNW2に同じ種類の伝送媒体を用いつつ、互いに影響を与えない通信方式を採用することも可能である。
 第1ネットワークNW1は、ゾーンZ1乃至ゾーンZ6間を、イーサネット等の有線ネットワークで接続するネットワークである。第1ネットワークNW1は、中央制御ノード301及びゾーン制御ノード302-1乃至ゾーン制御ノード302-6を備える。中央制御ノード301及びゾーン制御ノード302-1乃至ゾーン制御ノード302-6は、有線ネットワークによりリング状に接続されている。
 第2ネットワークNW2-1は、ゾーンZ1内に構成される。第2ネットワークNW2-1は、ゾーンZ1内に配置されているゾーン制御ノード302-1及びデバイスノード303-1a乃至デバイスノード303-1dを備える。ゾーン制御ノード302-1とデバイスノード303-1aとは、例えば、データ伝送に高い信頼性やリアルタイム性が要求されるため、有線接続されている。ゾーン制御ノード302-1とデバイスノード303-1b乃至デバイスノード303-1dとは、無線接続されている。
 第2ネットワークNW2-2は、ゾーンZ2内に構成される。第2ネットワークNW2-2は、ゾーンZ2内に配置されているゾーン制御ノード302-2及びデバイスノード303-2a乃至デバイスノード303-2dを備える。ゾーン制御ノード302-2とデバイスノード303-2aとは、例えば、データ伝送に高い信頼性やリアルタイム性が要求されるため、有線接続されている。ゾーン制御ノード302-2とデバイスノード303-2b乃至デバイスノード303-2dとは、無線接続されている。
 第2ネットワークNW2-3は、ゾーンZ3内に構成される。第2ネットワークNW2-3は、ゾーンZ3内に配置されているゾーン制御ノード302-3及びデバイスノード303-3a乃至デバイスノード303-3dを備える。ゾーン制御ノード302-3とデバイスノード303-3cとは、例えば、データ伝送に高い信頼性やリアルタイム性が要求されるため、有線接続されている。ゾーン制御ノード302-3と、デバイスノード303-3a、デバイスノード303-3b、及び、デバイスノード303-3dとは、無線接続されている。
 第2ネットワークNW2-4は、ゾーンZ4内に構成される。第2ネットワークNW2-4は、ゾーンZ4内に配置されているゾーン制御ノード302-4及びデバイスノード303-4a乃至デバイスノード303-4dを備える。ゾーン制御ノード302-4とデバイスノード303-4bとは、例えば、データ伝送に高い信頼性やリアルタイム性が要求されるため、有線接続されている。ゾーン制御ノード302-4と、デバイスノード303-4a、デバイスノード303-4c、及び、デバイスノード303-4dとは、無線接続されている。
 第2ネットワークNW2-5は、ゾーンZ5内に構成される。第2ネットワークNW2-5は、ゾーンZ5内に配置されているゾーン制御ノード302-5及びデバイスノード303-5a乃至デバイスノード303-5dを備える。ゾーン制御ノード302-5とデバイスノード303-5cとは、例えば、データ伝送に高い信頼性やリアルタイム性が要求されるため、有線接続されている。ゾーン制御ノード302-5と、デバイスノード303-5a、デバイスノード303-5b、及び、デバイスノード303-5dとは、無線接続されている。
 第2ネットワークNW2-6は、ゾーンZ6内に構成される。第2ネットワークNW2-6は、ゾーンZ6内に配置されているゾーン制御ノード302-6及びデバイスノード303-6a乃至デバイスノード303-6dを備える。ゾーン制御ノード302-6とデバイスノード303-6dとは、例えば、データ伝送に高い信頼性やリアルタイム性が要求されるため、有線接続されている。ゾーン制御ノード302-6と、デバイスノード303-6a乃至デバイスノード303-6cとは、無線接続されている。
 中央制御ノード301は、例えば、ネットワークコントローラにより構成され、通信システム300を一元的に管理する。
 ゾーン制御ノード302は、それぞれが存在するゾーン(以下、ローカルゾーンと称する)内の通信を統括するとともに、アクセスポイント(以下、APと称する)としても動作する。ゾーン制御ノード302は、ローカルゾーン内のデバイスノード303から受信したデータを第1ネットワークNW1内の他のゾーン制御ノード302に転送したり、ローカルゾーン内の他のデバイスノード303に転送したりする。ゾーン制御ノード302は、第1ネットワークNW1内の他のゾーン制御ノード302から受信したデータを、さらに第1ネットワークNW1内の他のゾーン制御ノード302に転送したり、ローカルゾーン内のデバイスノード303に転送したりする。
 なお、例えば、ゾーン制御ノード302が、ローカルゾーン内の通信の統括を行うが、APとして動作しない場合も想定される。ただし、以下では、各ゾーン制御ノード302が、APとして動作するものとして説明し、ゾーン制御ノード302をAPとも称する。
 デバイスノード303は、通信機能を備え、他のデバイスノード303へのデータの送信、及び、他のデバイスノード303からのデータの受信のうち少なくとも一方を行うデバイスにより構成される。
 なお、デバイスノード303間で送受信されるデータは、特に限定されない。例えば、画像データ、センサデータ、制御データ等が送受信される。
 図6は、通信システム300の階層構造の例を示している。
 通信システム300では、中央制御ノード301が、通信システム300を構成するゾーンを統合的に管理する。具体的には、中央制御ノード301は、各ゾーンに配置されているゾーン制御ノード302と有線ネットワークを介して接続され、第1ネットワークNW1を構成し、各ゾーン制御ノード302を統合的に管理する。
 各ゾーン制御ノード302は、各ゾーン内に存在するデバイスノード303をそれぞれ管理する。例えば、ゾーン制御ノード302-1は、ゾーンZ1内に存在する各デバイスノード303と有線又は無線により接続され、第2ネットワークNW2-1を構成し、接続されている各デバイスノード303を管理する。
 なお、中央制御ノード301を設けずに、各ゾーン制御ノード302が、それぞれ自律分散的に動作する構成としてもよい。
 また、通信システム300のゾーンの数は、特に限定されず、任意の数に設定することが可能である。各第2ネットワークNW2のデバイスノード303の数も、特に限定されず、任意の数に設定することが可能である。また、各第2ネットワークNW2のデバイスノード303の数は、互いに異なっていてもよい。さらに、各第2ネットワークNW2のゾーン制御ノード302の数も、特に限定されず、任意の数に設定することが可能である。
  <通信装置の第1の構成例>
 図7は、中央制御ノード301、ゾーン制御ノード302、又は、デバイスノード303を構成する通信装置401の構成例を示している。
 通信装置401は、入力モジュール411、第1ネットワーク通信モジュール412、第2ネットワーク通信モジュール413、制御モジュール414、及び、出力モジュール415を備える。
 入力モジュール411は、例えば、各種の入力デバイスを備え、他の装置に送信するデータや、通信装置401が処理するデータ等の入力に用いられる。また、入力モジュール411は、通信装置401に対する指示等の入力に用いられる。入力モジュール411は、入力されたデータや指示等を制御モジュール414に供給する。
 第1ネットワーク通信モジュール412は、第1ネットワークNW1に接続され、第1ネットワークNW1において通信を行うモジュールである。例えば、第1ネットワーク通信モジュール412は、第1ネットワークNW1に送信するデータを制御モジュール414から取得し、第1ネットワークNW1に送信する。第1ネットワーク通信モジュール412は、第1ネットワークNW1から受信したデータを制御モジュール414に供給する。
 第2ネットワーク通信モジュール413は、第2ネットワークNW2に接続され、第2ネットワークNW2において通信を行うモジュールである。第2ネットワーク通信モジュール413は、第2ネットワークNW2に送信するデータを制御モジュール414から取得し、第2ネットワークNW2に送信する。第2ネットワーク通信モジュール413は、第2ネットワークNW2から受信したデータを制御モジュール414に供給する。
 制御モジュール414は、CPU、メモリ等を備え、通信装置401の各部の処理を制御する。また、制御モジュール414は、入力モジュール411、第1ネットワーク通信モジュール412、又は、第2ネットワーク通信モジュール413から供給されるデータを、必要に応じて、第1ネットワーク通信モジュール412、第2ネットワーク通信モジュール413、又は、出力モジュール415に供給する。
 出力モジュール415は、例えば、各種の出力デバイスを備え、制御モジュール414から供給されるデータを出力したり、供給されたデータに基づく情報(例えば、画像や音声等)を出力したりする。
 なお、通信装置401は、実行する機能に応じて、搭載するモジュールの一部を省略することができる。
 例えば、通信装置401が、センサとして収集したデータをゾーン制御ノード302に送信する装置である場合、入力モジュール411、第2ネットワーク通信モジュール413、及び、制御モジュール414により構成される。
 例えば、通信装置401が、通信システム300上の各ゾーンで収集したデータに基づく情報を表示したり、データを収集して判断したりする装置である場合、第1ネットワーク通信モジュール412、制御モジュール414、及び、出力モジュール415により構成される。
 例えば、通信装置401が、ゾーン制御ノード302となるAPとして動作する場合、第1ネットワーク通信モジュール412、第2ネットワーク通信モジュール413、及び、制御モジュール414により構成される。
  <通信装置の第2の構成例>
 図8は、図7の通信装置401の具体例であり、ゾーン制御ノード302(AP)に用いられる通信装置401aの構成例を示している。なお、図中、図7の通信装置401と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
 通信装置401aでは、第1ネットワーク通信モジュール412が、イーサネット通信モジュール431を備え、第1ネットワーク通信モジュール412が、無線LAN通信モジュール441を備えている。
 入力モジュール411は、例えば、通信装置401の動作設定に用いられる入力デバイス等を備える。
 イーサネット通信モジュール431は、第1ネットワークNW1にイーサネットが用いられた場合に、第1ネットワークNW1に接続され、第1ネットワークNW1において通信を行うモジュールである。
 無線LAN通信モジュール441は、第2ネットワークNW2に無線LANが用いられた場合に、第2ネットワークNW2に接続され、第2ネットワークNW2において通信を行うモジュールである。
 出力モジュール415は、例えば、各種の動作の表示をするための表示デバイス等を備える。
  <通信装置の第3の構成例>
 図9は、図7の通信装置401の具体例であり、ゾーン制御ノード302(AP)に用いられる通信装置401bの構成例を示している。なお、図中、図8の通信装置401aと対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
 通信装置401bでは、第2ネットワーク通信モジュール413が、無線LAN通信モジュール441及び専用通信モジュール442を備えている点が、通信装置401aと異なる。
 専用通信モジュール442は、第2ネットワークNW2内のデバイスノード303と専用の通信線を用いて有線接続され、通信を行うモジュールである。専用通信モジュール442は、例えば、高い信頼性やリアルタイム性が要求されるデータの伝送に用いられる。
 なお、以下、通信装置401、通信装置401a、及び、通信装置401bを個々に区別する必要がない場合、単に通信装置401と称する。
  <通信制御部の構成例>
 図10は、通信装置401の制御モジュール414が所定のプログラムを実行することにより実現される通信制御部501の構成例を示している。
 通信制御部501は、ネットワーク設定部511、チャネル制御部512、電力制御部513、及び、伝送制御部514を備える。
 ネットワーク設定部511は、後述するように、入力モジュール411、第1ネットワーク通信モジュール412、及び、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、通信装置401が属するネットワークに関する設定を行う。例えば、ネットワーク設定部511は、通信装置401の役割を設定する。例えば、ネットワーク設定部511は、通信装置401がAPとして動作する場合、ローカルゾーン内のデバイスノード303に関する情報を収集したり、周辺のゾーンのAP(ゾーン制御ノード302)とゾーンに関する情報を交換したりする。
 チャネル制御部512は、後述するように、入力モジュール411、第1ネットワーク通信モジュール412、及び、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、第2ネットワーク通信モジュール413(無線LAN通信モジュール441)が無線通信に用いる周波数チャネル、換言すれば、第2ネットワークNW2の周波数チャネルを設定する。例えば、チャネル制御部512は、ローカルゾーン内の第2ネットワークNW2の通信条件、周囲のゾーン内の第2ネットワークNW2の周波数チャネル、及び、車両1の周囲の状況のうち少なくとも1つに基づいて、周波数チャネルを設定する。ローカルゾーン内の第2ネットワークNW2の通信条件は、例えば、データの伝送量、許容されるデータの遅延時間、及び、要求されるデータの信頼性のうち少なくとも1つを含む。
 図11は、第2ネットワークNW2で使用可能な周波数帯とチャネルの割り当ての例を示している。
 2.4GHz帯では、IEEE802.11g規格の20MHz帯域幅のOFDM方式の無線信号を適用することにより、少なくとも2チャネル分の周波数帯域が使用可能である。
 5GHz帯では、IEEE802.11a等の規格により、20MHzの帯域幅のOFDM方式の無線信号に適用するチャネルが複数使用可能である。しかし、この周波数帯での運用には、各国の法制度において、利用可能な周波数範囲や、送信電力や送信可能を判定する条件が付されている。
 また、5GHz帯の図の下にチャネル番号を付してあるが、日本国内では、チャネル36乃至チャネル64の8チャネル、及び、チャネル100乃至チャネル140の11チャネルが使用可能とされている。
 なお、他の国や地域では、チャネル32、チャネル68、チャネル96、及び、チャネル144も使用可能である。さらに、その上の周波数帯では、チャネル149からチャネル173までが使用可能とされている。
 現在利用することが可能となるように規格化が進められている6GHz帯では、6GHz帯AのUNII-5バンドで25チャネル、6GHz帯BのUNII-6バンドで5チャネル、6GHz帯CのUNII-7バンドで17チャネル、6GHz帯DのUNII-8バンドで12チャネルが使用可能である。
 図10に戻り、電力制御部513は、後述するように、入力モジュール411、第1ネットワーク通信モジュール412、及び、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、第2ネットワーク通信モジュール413(無線LAN通信モジュール441)の送信電力を制御する。例えば、電力制御部513は、周囲のゾーン内の第2ネットワークNW2の通信状況に応じて、送信電力を制御する。
 図12の通信可能範囲Z1’乃至通信可能範囲Z6’は、各ゾーン制御ノード302の第2ネットワーク通信モジュール413(無線LAN通信モジュール441)の送信電力を最大に設定した場合に、各ゾーン制御ノード302からの電波が到達し、物理的な接続が可能になる範囲を示している。
 このように、各ゾーン制御ノード302は、各ゾーン内のデバイスノード303と論理的な接続を確保しつつ、通常のゾーンと比較して、通信可能範囲を広げることができる。すなわち、各ゾーン制御ノード302は、ローカルゾーンの範囲を広げることができる。
 図13は、ゾーン制御ノード302-3が送信電力を最大に設定した場合の通信可能範囲Z3’の例を示している。このように、ゾーン制御ノード302-3は、送信電力を最大に設定することにより、本来のゾーンZ3内のデバイスノード303に加えて、周囲のゾーンに存在するデバイスノード303を認識し、通信することが可能になる。具体的には、ゾーン制御ノード302は、デバイスノード303-2b、デバイスノード303-2c、及び、デバイスノード303-4a乃至デバイスノード303-4dを認識し、通信することが可能になる。
 図10に戻り、伝送制御部514は、第1ネットワーク通信モジュール412及び第2ネットワーク通信モジュール413によるデータの伝送を制御する。
  <ネットワーク設定処理>
 次に、図14及び図15のフローチャートを参照して、通信装置401により実行されるネットワーク設定処理について説明する。
 この処理は、例えば、車両1の工場出荷時の初期設定時等に実行される。
 ステップS101において、ネットワーク設定部511は、第1ネットワーク通信モジュール412及び第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、車載ネットワークの接続状況を把握する。
 ステップS102において、ネットワーク設定部511は、第1ネットワークNW1に接続されているか否かを判定する。第1ネットワークNW1に接続されていないと判定された場合、処理はステップS103に進む。
 ステップS103において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワークNW2に接続されているか否かを判定する。第2ネットワークNW2に接続されていないと判定された場合、処理はステップS102に戻る。
 その後、ステップS102において、第1ネットワークNW1に接続されていると判定されるか、ステップS103において、第2ネットワークに接続されていると判定されるまで、ステップS102及びステップS103の処理が繰り返し実行される。
 一方、ステップS102において、第1ネットワークNW1に接続されていると判定された場合、処理はステップS104に進む。
 ステップS104において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワークNW2に接続可能であるか否かを判定する。第2ネットワークNW2に接続可能であると判定された場合、処理はステップS105に進む。
 ステップS105において、通信装置401は、ゾーン制御ノード302の動作を開始する。具体的には、ネットワーク設定部511は、通信装置401の役割をゾーン制御ノード302に設定し、ゾーン制御ノード302の処理を実行するように通信装置401の各部に指示する。通信装置401の各部は、ゾーン制御ノード302の処理を開始する。
 ステップS106において、ネットワーク設定部511は、APとして接続可能であるか否かを判定する。APとして接続可能であると判定された場合、処理はステップS107に進む。
 ステップS107において、通信装置401は、第2ネットワークNW2のAPの動作を開始する。具体的には、ネットワーク設定部511は、通信装置401の役割を第2ネットワークNW2のAPに設定し、第2ネットワークNW2のAPの処理を実行するように通信装置401の各部に指示する。通信装置401の各部は、第2ネットワークNW2のAPの処理を開始する。
 ステップS108において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、ローカルゾーン内のデバイスを検出したか否かを判定する。ローカルゾーン内のデバイスを検出したと判定された場合、処理はステップS109に進む。
 ステップS109において、ネットワーク設定部511は、検出したデバイスを認証済みであるか否かを判定する。検出したデバイスを認証済みでないと判定された場合、処理はステップS110に進む。
 ステップS110において、ネットワーク設定部511は、デバイスの認証処理を実施する。具体的には、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413を介して、検出したデバイスとの間で認証処理を実施する。
 ステップS111において、ネットワーク設定部511は、認証したデバイスを、ローカルゾーン内の認証済みデバイスとして登録する。具体的には、ネットワーク設定部511は、新たに認証したデバイスをローカルゾーン内のデバイスノード303として、ローカルゾーン情報に登録する。
 その後、処理はステップS117に進む。
 一方、ステップS109において、検出したデバイスを認証済みであると判定された場合、ステップS110及びステップS111の処理はスキップされ、処理はステップS117に進む。
 また、ステップS108において、ローカルゾーン内のデバイスを検出していないと判定された場合、処理はステップS112に進む。
 ステップS112において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、周辺のAPを検出したか否かを判定する。周辺のAPを検出したと判定された場合、処理はステップS113に進む。
 ステップS113において、ネットワーク設定部511は、検出したAPが同一の車載ネットワーク内のAPであるか否かを判定する。同一の車載ネットワーク内のAPであると判定された場合、処理はステップS114に進む。
 ステップS114において、ネットワーク設定部511は、互いのゾーンの情報を交換する。具体的には、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413を介して、検出したAPと通信を行い、互いのゾーンに関する情報を交換する。例えば、ネットワーク設定部511は、ローカルゾーンに関する情報であるローカルゾーン情報を、検出したAPに送信し、検出したAPが属するゾーンに関する情報である周辺ゾーン情報を、検出したAPから受信する。
 図16は、ローカルゾーン情報及び周辺ゾーン情報の例を示している。
 ローカルゾーン情報は、デバイス数、及び、デバイス情報1乃至デバイス情報mを含む。デバイス数は、ローカルゾーン内の認証済みのデバイスノード303の数を示す。デバイス情報1乃至デバイス情報mは、ローカルゾーン内の認証済みの各デバイスノード303に関する情報である。
 周辺ゾーン情報は、デバイス数、ゾーン制御ノード情報、及び、デバイス情報1乃至デバイス情報nを含む。デバイス数は、周辺ゾーン内の認証済みのデバイスノードの数を示す。ゾーン制御ノード情報は、周辺ゾーン内のゾーン制御ノード302に関する情報である。デバイス情報1乃至デバイス情報nは、周辺ゾーン内の認証済みの各デバイスノード303に関する情報である。
 図15に戻り、ステップS115において、ネットワーク設定部511は、検出したAPから取得した周辺ゾーン情報に基づいて、マルチAPによる協調動作が可能であるか否かを判定する。マルチAPによる協調動作が可能であると判定された場合、処理はステップS116に進む。
 ステップS116において、ネットワーク設定部511は、マルチAPによる協調動作の設定を実行する。具体的には、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413を介して、検出したAPと通信を行い、検出したAPとマルチAPにより協調してデータの送受信を実行できるように、第2ネットワーク通信モジュール413の設定等を行う。
 その後、処理はステップS117に進む。
 一方、ステップS115において、マルチAPによる協調動作が可能でないと判定された場合、ステップS116の処理はスキップされ、処理はステップS117に進む。
 また、ステップS113において、検出されたAPが、同一の車載ネットワーク内のAPでないと判定された場合、例えば、周辺の他の車両の車載ネットワーク内のAPである場合、ステップS114乃至ステップS116の処理はスキップされ、処理はステップS117に進む。
 さらに、ステップS112において、周辺のAPを検出していないと判定された場合、ステップS113乃至ステップS116の処理はスキップされ、処理はステップS117に進む。
 ステップS117において、ネットワーク設定部511は、設定期間が終了したか否かを判定する。設定期間が終了してないと判定された場合、処理はステップS108に戻る。
 その後、ステップS117において、設定期間が終了したと判定されるまで、ステップS108乃至ステップS117の処理が繰り返し実行される。これにより、ローカルゾーン内において、通信装置401をAPとする第2ネットワークNW2が構築されるとともに、ローカルゾーン情報及び周辺ゾーン情報が収集される。
 一方、ステップS117において、設定期間が終了したと判定された場合、ネットワーク設定処理は終了する。
 また、ステップS106において、APとして接続可能でないと判定された場合、ネットワーク設定処理は終了する。この場合、通信装置401は、ゾーン制御ノード302としてのみ動作し、APとしては動作しない。
 さらに、ステップS104において、第2ネットワークNW2に接続可能でないと判定された場合、処理はステップS118に進む。
 ステップS118において、通信装置401は、中央制御ノード301の動作を開始する。具体的には、ネットワーク設定部511は、通信装置401の役割を中央制御ノード301に設定し、中央制御ノード301の処理を実行するように通信装置401の各部に指示する。通信装置401の各部は、中央制御ノード301の処理を開始する。
 その後、ネットワーク設定処理は終了する。
 一方、ステップS103において、第2ネットワークNW2に接続されていると判定された場合、処理はステップS119に進む。
 ステップS119において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413を介して、ゾーン制御ノード302に認証を要求する。
 ステップS120において、ネットワーク設定部511は、認証登録が完了したか否かを判定する。認証登録が完了していないと判定された場合、処理はステップS119に戻る。
 その後、ステップS120において、認証登録が完了したと判定されるまで、ステップS119及びステップS120の処理を繰り返し実行する。
 一方、ステップS120において、認証登録が完了したと判定された場合、処理はステップS121に進む。
 ステップS121において、通信装置401は、デバイスノード303の動作を開始する。具体的には、ネットワーク設定部511は、通信装置401の役割をデバイスノード303に設定し、デバイスノード303の処理を実行するように通信装置401の各部に指示する。通信装置401の各部は、デバイスノード303の処理を開始する。
 その後、ネットワーク設定処理は終了する。
 このようにして、車載ネットワークへの接続状況に基づいて、通信装置401の役割が自動的に設定される。また、通信装置401は、APとして動作する場合、ローカルゾーン内のデバイスノード303の情報を収集し、第2ネットワークNW2を構築するとともに、周辺のゾーンのAPとゾーンに関する情報を交換する。
  <周波数チャネル設定処理>
 次に、図17のフローチャートを参照して、通信装置401がAPとして動作する場合に実行される周波数チャネル設定処理について説明する。
 この処理は、通信装置401がAPとして動作する場合に、所定のタイミングで実行される。例えば、工場出荷時、及び、車両1の走行中に定期的に実行される。
 ステップS151において、チャネル制御部512は、チャネル設定ポリシーを取得する。チャネル設定ポリシーは、例えば、ユーザにより入力モジュール411から入力される。
 ステップS152において、チャネル制御部512は、データ伝送量が多いか否かを判定する。チャネル制御部512は、例えば、ローカルゾーン内のデータ伝送量の予測値が所定の閾値未満である場合、データ伝送量が少ないと判定し、処理はステップS153に進む。
 ステップS153において、チャネル制御部512は、短いレイテンシが要求されるか否かを判定する。チャネル制御部512は、例えば、ローカルゾーン内において許容されるレイテンシが所定の閾値未満である場合、短いレイテンシが要求されると判定し、処理はステップS154に進む。これは、例えば、ローカルゾーン内において、リアルタイム処理が要求されるデータの伝送が行われる場合である。
 一方、ステップS152において、チャネル制御部512は、例えば、ローカルゾーン内のデータ伝送量の予測値が所定の閾値以上である場合、データ伝送量が多いと判定し、ステップS153の処理はスキップされ、処理はステップS154に進む。これは、例えば、ローカルゾーン内において画像データ等のデータ量の多いデータが伝送される場合である。
 ステップS154において、チャネル制御部512は、他のゾーンと異なる周波数チャネルに設定する。具体的には、チャネル制御部512は、第1ネットワーク通信モジュール412を介して、他のゾーン制御ノード302と通信を行い、協調することにより、ゾーン毎に異なる周波数チャネルに設定されるように、第2ネットワーク通信モジュール413(無線LAN通信モジュール441)が無線通信を行う周波数チャネルを設定する。
 これにより、例えば、図18に示されるように、各ゾーンがそれぞれ異なる周波数チャネルに設定される。具体的には、この例では、ゾーンZ1は周波数チャネル1に設定されている。ゾーンZ2は周波数チャネル2に設定されている。ゾーンZ3は周波数チャネル3に設定されている。ゾーンZ4は周波数チャネル4に設定されている。ゾーンZ5は周波数チャネル5に設定されている。ゾーンZ6は周波数チャネル6に設定されている。
 これにより、各ゾーンにおいてそれぞれ異なる周波数チャネルを用いてデータが伝送されるため、ゾーン間の干渉や妨害が抑制され、各ゾーン内のデータ伝送量を増やすことができる。
 また、ゾーン間の干渉や妨害が抑制されるため、各ゾーン内において異なるデータを同時に伝送することが可能になる。そのため、リアルタイム性が要求されるデータを迅速に伝送することが可能になる。
 さらに、ゾーン間の干渉や妨害が抑制されるため、各ゾーン内のデータ伝送の信頼性が向上する。
 その後、周波数チャネル設定処理は終了する。
 一方、ステップS153において、チャネル制御部512は、例えば、ローカルゾーン内において許容されるレイテンシが所定の閾値以上である場合、短いレイテンシが要求されないと判定し、処理はステップS155に進む。
 ステップS155において、チャネル制御部512は、高い信頼性が要求されるか否かを判定する。チャネル制御部512は、例えば、ローカルゾーン内において許容される伝送エラー率が所定の閾値未満である場合、高い信頼性が要求されると判定し、処理はステップS156に進む。
 ステップS156において、チャネル制御部512は、他のゾーンと同一の周波数チャネルに設定する。具体的には、チャネル制御部512は、第1ネットワーク通信モジュール412を介して、他のゾーン制御ノード302と通信を行い、協調することにより、第2ネットワーク通信モジュール413(無線LAN通信モジュール441)が無線通信を行う周波数チャネルを他のゾーンと同じ周波数チャネルに設定する。
 これにより、例えば、図19に示されように、全ゾーンが同一の周波数チャネルに設定される。具体的には、この例では、ゾーンZ1乃至ゾーンZ6が全て周波数チャネル4に設定されている。
 これにより、隣接するゾーンでデータ伝送が行われている場合、ゾーン間の干渉や妨害を防止するために、ローカルゾーン内で隣接するゾーンと異なるデータの伝送ができなくなり、データの伝送効率は低下する。一方、複数のゾーン制御ノード302を介して、同じデータを同時に伝送することが可能になるため、高い信頼性が要求されるデータを効率的に伝送することが可能になる。
 また、使用する周波数チャネルが1つで済むため、周囲の車両の車載ネットワークが使用する周波数チャネルと重複する確率が低下する。その結果、周囲の車両の車載ネットワークとの間で干渉や妨害が発生する確率が低下する。
 その後、周波数チャネル設定処理は終了する。
 一方、ステップS155において、チャネル制御部512は、例えば、ローカルゾーン内において許容される伝送エラー率が所定の閾値以上である場合、高い信頼性が要求されないと判定し、処理はステップS157に進む。
 ステップS157において、チャネル制御部512は、都市部の走行が中心であるか否かを判定する。例えば、チャネル制御部512は、車両1の走行計画等に基づいて、都市部の走行が中心でないと判定した場合、処理はステップS158に進む。
 ステップS158において、チャネル制御部512は、干渉防止対策が必要であるか否かを判定する。例えば、チャネル制御部512は、車両1の近くに他の車両が存在せず、他の車両の車載ネットワークとの干渉や妨害が問題になる可能性が低い場合、干渉防止対策が必要でないと判定し、処理はステップS159に進む。
 ステップS159において、チャネル制御部512は、ランダムに周波数チャネルを設定する。具体的には、チャネル制御部512は、第2ネットワーク通信モジュール413(無線LAN通信モジュール441)が無線通信を行う周波数チャネルをランダムに設定する。このように、特に何のチャネル設定ポリシーも必要がない場合、各ゾーンの周波数チャネルがランダムに設定される。
 その後、周波数チャネル設定処理は終了する。
 一方、ステップS158において、例えば、チャネル制御部512は、渋滞等により車両1の近くに他の車両が存在し、他の車両の車載ネットワークとの干渉や妨害が問題になる可能性が高い場合、干渉防止対策が必要であると判定し、処理はステップS160に進む。
 また、ステップS157において、都市部の走行が中心であると判定された場合、処理はステップS160に進む。
 ステップS160において、チャネル制御部512は、隣接ゾーンと異なる周波数チャネルに設定する。具体的には、チャネル制御部512は、第1ネットワーク通信モジュール412を介して、他のゾーン制御ノード302と通信を行い、協調することにより、第2ネットワーク通信モジュール413(無線LAN通信モジュール441)が無線通信を行う周波数チャネルを、隣接するゾーンと異なる周波数チャネルに設定する。
 これにより、例えば、図20に示されるように、隣接するゾーン間で異なる周波数チャネルが設定される。具体的には、この例では、ゾーンZ1、ゾーンZ3、及び、ゾーンZ5が、周波数チャネル1に設定されている。ゾーンZ2、ゾーンZ4、及び、ゾーンZ6が、周波数チャネル4に設定されている。
 これにより、隣接するゾーン間の干渉や妨害が抑制されるため、各ゾーン内において異なるデータをある程度同時に伝送することが可能になる。そのため、リアルタイム性が要求されるデータの伝送遅延を短縮することができる。
 また、使用する周波数チャネルを2種類に絞ることで、周囲の車両の車載ネットワークが使用する周波数チャネルと重複する確率が低下する。その結果、周囲の車両の車載ネットワークとの間で干渉や妨害が発生する確率が低下する。また、周囲の車両の車載ネットワークと、仮に一方の周波数チャネルが重複したとしても、他方の周波数チャネルが重複することが回避される。
 その後、周波数チャネル設定処理は終了する。
  <AP接続処理>
 次に、図21のフローチャートを参照して、通信装置401がデバイスノード303である場合に実行されるAP接続処理について説明する。
 この処理は、例えば、図14のネットワーク設定処理において、通信装置401の役割がデバイスノード303に設定された後において、通信装置401の電源がオンされている間実行される。
 ステップS201において、図14のステップS101の処理と同様に、車載ネットワークの接続状況が把握される。
 ステップS202において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、ローカルゾーン内において有線接続されているか否かを判定する。ローカルゾーン内において有線接続されていないと判定された場合、処理はステップS203に進む。
 ステップS203において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、AP(ゾーン制御ノード302)からの信号を検出したか否かを判定する。APからの信号を検出していないと判定された場合、処理はステップS201に戻る。
 その後、ステップS202において、ローカルゾーン内において有線接続されていると判定されるか、ステップS203において、APからの信号を検出したと判定されるまで、ステップS201乃至ステップS203の処理が繰り返し実行される。
 一方、ステップS202において、ローカルゾーン内において有線接続されていると判定された場合、処理はステップS204に進む。
 ステップS204において、第2ネットワーク通信モジュール413の専用通信モジュール442は、ネットワーク設定部511の制御の下に、有線接続されているローカルゾーン内のAPと有線通信を開始する。すなわち、専用通信モジュール442がAPと有線接続されている場合、APとの間で有線通信が無線通信より優先して行われる。
 ステップS205において、ネットワーク設定部511は、専用通信モジュール442を介して、APと通信を行い、ローカルゾーンの情報を交換する。例えば、ネットワーク設定部511は、自装置(通信装置401)に関する情報をAPに送信し、図13を参照して上述したローカルゾーン情報をAPから受信する。
 その後、処理はステップS211に進む。
 一方、ステップS203において、APからの信号を検出したと判定された場合、処理はステップS206に進む。
 ステップS206において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、複数のAPからの信号を検出したか否かを判定する。複数のAPからの信号を検出したと判定された場合、処理はステップS207に進む。
 ステップS207において、ネットワーク設定部511は、信号の強いAPを選択する。例えば、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413が信号を検出した複数のAPのうち最も信号の強いAPを選択する。
 その後、処理はステップS208に進む。
 一方、ステップS206において、1つのAPからの信号のみが検出されたと判定された場合、ステップS207の処理はスキップされ、処理はステップS208に進む。
 ステップS208において、第2ネットワーク通信モジュール413の無線LAN通信モジュール441は、ネットワーク設定部511の制御の下に、APと無線通信を開始する。
 具体的には、無線LAN通信モジュール441は、複数のAPからの信号を検出した場合、最も信号が強いAPと無線通信を開始する。すなわち、最も信号の強いAPが、ローカルゾーンのAPと認識され、無線通信が開始される。
 一方、無線LAN通信モジュール441は、1つのAPからの信号のみを検出した場合、そのAPと無線通信を開始する。
 ステップS209において、ネットワーク設定部511は、無線LAN通信モジュール441を介して、APと通信を行い、ステップS205の処理と同様に、ローカルゾーンの情報を交換する。
 ステップS210において、ネットワーク設定部511は、無線LAN通信モジュール441を介して、APと通信を行い、周辺ゾーンの情報を取得する。例えば、ネットワーク設定部511は、図10を参照して上述した周辺ゾーン情報をAPから受信する。
 その後、処理はステップS211に進む。
 ステップS211において、ネットワーク設定部511は、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、APとの接続が遮断されたか否かを判定する。この判定処理は、APとの接続が遮断されたと判定されるまで繰り返し実行される。APとの接続が遮断されたと判定された場合、処理はステップS201に戻る。
 その後、ステップS201以降の処理が実行される。すなわち、APへの再接続処理が行われ、例えば、接続が遮断されたAPと異なるAPと接続する処理が行われる。
 このようにして、通信装置401がデバイスノード303である場合、通信装置401は、自動的にAPを検索し、検出したAPとの通信を開始する。また、通信装置401は、通信中のAPとの接続が遮断された場合、他のAPを検索し、検出したAPとの通信を開始する。
  <データ伝送処理>
 次に、図22のフローチャートを参照して、通信装置401がゾーン制御ノード302(AP)として動作する場合に実行されるデータ伝送処理について説明する。
 この処理は、例えば、図14のネットワーク設定処理において、通信装置401の役割がAPに設定された後において、通信装置401の電源がオンされている間実行される。
 ステップS301において、伝送制御部514は、第1ネットワーク通信モジュール412からの情報に基づいて、第1ネットワークNW1からデータを受信したか否かを判定する。第1ネットワークNW1からデータを受信していないと判定された場合、処理はステップS302に進む。
 ステップS302において、伝送制御部514は、第2ネットワーク通信モジュール413からの情報に基づいて、第2ネットワークNW2からデータを受信したか否かを判定する。第2ネットワークNW2からデータを受信していないと判定された場合、処理はステップS301に戻る。
 その後、ステップS301において、第1ネットワークNW1からデータを受信したと判定されるか、ステップS302において、第2ネットワークNW2からデータを受信したと判定されるまで、ステップS301及びステップS302の処理が繰り返し実行される。
 一方、ステップS301において、第1ネットワークNW1からデータを受信したと判定されるか、ステップS302において、第2ネットワークNW2からデータを受信したと判定された場合、処理はステップS303に進む。
 ステップS303は、伝送制御部514は、ローカルゾーンのデバイス情報を参照する。
 ステップS304において、伝送制御部514は、ローカルゾーン内のデバイス宛であるか否かを判定する。ローカルゾーン内のデバイス宛でないと判定された場合、処理はステップS305に進む。
 ステップS305において、伝送制御部514は、ローカルゾーン外のデバイス宛であるか否かを判定する。ローカルゾーン外のデバイス宛であると判定された場合、処理はステップS306に進む。
 ステップS306において、伝送制御部514は、周辺ゾーンのデバイス情報を参照する。
 ステップS307において、伝送制御部514は、周辺ゾーンのデバイス宛であるか否かを判定する。周辺ゾーンのデバイス宛であると判定された場合、処理はステップS308に進む。
 ステップS308において、電力制御部513は、送信電力を調整する。例えば、電力制御部513は、データの宛先である周辺ゾーンのデバイスノード303が無線LAN通信モジュール441の通信可能範囲内に入るように、無線LAN通信モジュール441の送信電力を調整する。
 これにより、ローカルゾーンが広がり、APである通信装置401は、データの宛先であるデバイスノード303にデータを送信することが可能になる。その結果、例えば、周囲のゾーン内のAPに不具合が発生した場合に、当該周囲のゾーン内のデバイスノード303が、データ伝送を継続することが可能になる。
 具体的には、例えば、図23に示されるように、ゾーン制御ノード302-1に不具合が発生した場合、ゾーンZ1内のデバイスノード303-1a乃至デバイスノード303-1dは、他のデバイスノード303とのデータ伝送ができなくなる。
 これに対して、例えば、ゾーン制御ノード302-2が、デバイスノード303-1a乃至デバイスノード303-1dがゾーンZ2に含まれるように送信電力を強くする。これにより、デバイスノード303-1a乃至デバイスノード303-1dが、ゾーン制御ノード302-2を介して、他のデバイスノード303と通信することが可能になる。
 同様に、例えば、ゾーン制御ノード302-6が、デバイスノード303-1a乃至デバイスノード303-1dがゾーンZ6に含まれるように送信電力を強くする。これにより、デバイスノード303-1a乃至デバイスノード303-1dが、ゾーン制御ノード302-6を介して、他のデバイスノード303と通信することが可能になる。
 これにより、通信システム300のデータ伝送の信頼性が向上する。
 その後、処理はステップS309に進む。
 一方、ステップS304において、ローカルゾーン内のデバイス宛であると判定された場合、ステップS305乃至ステップS308の処理はスキップされ、処理はステップS309に進む。
 ステップS309において、通信装置401は、ローカルゾーン内にデータを送信する。具体的には、宛先となるデバイスノード304が専用通信モジュール442と有線接続されている場合、専用通信モジュール442は、伝送制御部514の制御の下に、有線通信により当該デバイスノード304にデータを送信する。一方、宛先となるデバイスノード304が無線LAN通信モジュール441と無線接続されている場合、無線LAN通信モジュール441は、伝送制御部514の制御の下に、無線通信により当該デバイスノード304にデータを送信する。
 その後、処理はステップS301に戻り、ステップS301以降の処理が実行される。
 一方、ステップS307において、周辺ゾーンのデバイス宛でないと判定された場合、例えば、周辺ゾーンとは異なる車両1内の遠方のゾーン内のデバイス宛である場合、処理はステップS312に進む。
 また、ステップS305において、ローカルゾーン外のデバイス宛でないと判定された場合、処理はステップS310に進む。
 ステップS310において、伝送制御部514は、未認証のデバイス宛であるか否かを判定する。未認証のデバイス宛であると判定された場合、処理はステップS311に進む。
 ステップS311において、伝送制御部514は、第1ネットワーク通信モジュール412を介して、宛先となるデバイスと認証情報を交換する。
 その後、処理はステップS312に進む。
 ステップS312において、伝送制御部514は、認証済みのデバイス宛であるか否かを判定する。認証済みのデバイス宛であると判定された場合、処理はステップS313に進む。
 ステップS313において、通信装置401は、ローカルゾーン外にデータを送信する。具体的には、イーサネット通信モジュール431は、伝送制御部514の制御の下に、第1ネットワークNW1にデータを送信する。これにより、第1ネットワークNW1を介して、宛先のデバイスノード303が存在するゾーン(ネットワーク)のゾーン制御ノード302(AP)にデータが送信される。
 その後、処理はステップS301に戻り、ステップS301以降の処理が実行される。
 一方、ステップS312において、認証済みのデバイス宛でないと判定された場合、データの送信は行われずに、処理はステップS301に戻り、ステップS301以降の処理が実行される。これにより、不必要なデータ伝送が防止される。
 また、ステップS310において、未認証のデバイス宛でないと判定された場合、処理はステップS301に戻り、ステップS301以降の処理が実行される。これは、例えば、いずれのゾーン制御ノード302とも接続されていないデバイスや、他の車両のデバイス等の接続すべきでないデバイス宛のデータである場合である。これにより、不必要なデータ伝送が防止される。
 その後、処理はステップS301に戻り、ステップS301以降の処理が実行される。
 このようにして、APである通信装置401は、データの宛先により、データの転送先を第1ネットワークNW1又は第2ネットワークNW2に切り替えて、最終的な宛先となるデバイスノード303にデータを送信する。
 また、APである通信装置401は、周囲のゾーン内のデバイスノード303宛である場合、無線LAN通信モジュール441の送信電力を上げて、当該デバイスノード303に直接データを送信することができる。これにより、例えば、周辺のゾーンのAPに不具合が生じでも、当該ゾーン内のデバイスノード303は通信を継続することができる。
 なお、例えば、図24に示されるように、ゾーン制御ノード302の不具合の発生の有無に関わらず、通常の状態において、一部のゾーン制御ノード302が、送信電力を強くし、周囲のゾーンと重なるようにゾーン(通信可能範囲)を広げることにより、周囲のゾーンのAPのバックアップが可能になる。
 例えば、この例では、ゾーンZ1が広く設定されており、ゾーンZ2、ゾーンZ5、及び、ゾーンZ6の一部と重なっている。従って、ゾーンZ1のゾーン制御ノード302-1は、ゾーンZ2、ゾーンZ5、及び、ゾーンZ6のゾーン制御ノード302(AP)をバックアップすることができる。すなわち、ゾーンZ1のゾーン制御ノード302-1は、ゾーンZ2、ゾーンZ5、及び、ゾーンZ6のゾーン制御ノード302(AP)の代わりに、ゾーンZ1と、ゾーンZ2、ゾーンZ5、及び、ゾーンZ6とが重なる範囲に存在するデバイスノード303に対するAPとして動作することが可能である。
 また、ゾーンZ4が広く設定されており、ゾーンZ2、ゾーンZ3、及び、ゾーンZ5の一部と重なっている。従って、ゾーンZ4のゾーン制御ノード302-4は、ゾーンZ2、ゾーンZ3、及び、ゾーンZ5のゾーン制御ノード302(AP)をバックアップすることができる。すなわち、ゾーンZ4のゾーン制御ノード302-4は、ゾーンZ2、ゾーンZ3、及び、ゾーンZ5のゾーン制御ノード302(AP)の代わりに、ゾーンZ4と、ゾーンZ2、ゾーンZ3、及び、ゾーンZ5とが重なる範囲に存在するデバイスノード303に対するAPとして動作することが可能である。
 これにより、通信システム300全体の信頼性が向上する。
 また、複数のゾーン内に存在するデバイスノード303においては、マルチアクセスポイントの構成となり、協調伝送の技術を適用することが可能になる。例えば、当該デバイスノード303が存在するゾーン内の各ゾーン制御ノード302が、同じデータを当該デバイスノード303に送信することができる。これにより、当該デバイスノード303により確実にデータを届けることができる。
 ここで、図25及び図26のシーケンス図を参照して、図24の通信システム300におけるデータ伝送の手順の例について説明する。
 まず、図25のシーケンス図を参照して、ゾーンZ1及びゾーンZ2の両方に属するデバイスノード303(以下、デバイスAと称する)と、ゾーンZ3に属するデバイスノード303(以下、デバイスBと称する)との間でデータを伝送する手順の例について説明する。
 なお、以下、ゾーンZ1内のゾーン制御ノード302-1をAP1と称する。以下、ゾーンZ2内のゾーン制御ノード302-2をAP2と称する。以下、ゾーンZ3内のゾーン制御ノード302-3をAP3と称する。
 なお、図25では、AP3とデバイスBとの間のデータ伝送の手順の図示は省略しており、その説明も適宜省略する。
 まず、デバイスAは、第2ネットワークNW2-1を介して、データ1をAP1に送信する。
 これに対して、AP1は、第2ネットワークNW2-1を介して、データ1の受領確認であるACK1をデバイスAに返信する。また、AP1は、第1ネットワークNW1を介して、データ1をAP3に転送する。
 これに対して、AP3は、第1ネットワークNW1を介して、データ1の受領確認であるACK1をAP1に返信する。また、図示は省略するが、AP3は、第2ネットワークNW2-3を介して、データ1をデバイスBに送信する。
 これに対して、図示は省略するが、デバイスBは、第2ネットワークNW2-3を介して、データ1の受領確認であるACK1をAP3に返信する。
 次に、図示は省略するが、デバイスBは、第2ネットワークNW2-3を介して、データ2をAP3に送信する。
 これに対して、図示は省略するが、AP3は、第2ネットワークNW2-3を介して、データ2の受領確認であるACK2をデバイスBに返信する。また、AP3は、第1ネットワークNW1を介して、データ2をAP1に転送する。
 これに対して、AP1は、第1ネットワークNW1を介して、データ2の受領確認であるACK2をAP3に返信する。また、AP1は、第2ネットワークNW2-1を介して、データ2をデバイスAに転送する。
 これに対して、デバイスAは、第2ネットワークNW2-1を介して、データ2の受領確認であるACK2をAP1に返信する。
 次に、デバイスAは、第2ネットワークNW2-1を介して、データ3をAP1に送信する。
 ここで、例えば、デバイスAとAP1との間のデータ伝送に不具合が発生したとする。この場合、デバイスAは、データ3の受領確認であるACK3をAP1から受信できないため、第2ネットワークNW2-2を介して、データ3をAP2に再送する。
 これに対して、AP2は、第2ネットワークNW2-2を介して、データ3の受領確認であるACK3をデバイスAに返信する。また、AP2は、第1ネットワークNW1を介して、データ3をAP3に転送する。
 これに対して、AP3は、第1ネットワークNW1を介して、データ2の受領確認であるACK2をAP2に返信する。また、図示は省略するが、AP3は、第2ネットワークNW2-3を介して、データ3をデバイスBに送信する。
 これに対して、図示は省略するが、デバイスBは、第2ネットワークNW2-3を介して、データ3の受領確認であるACK3をAP3に返信する。
 次に、図示は省略するが、デバイスBは、第2ネットワークNW2-3を介して、データ4をAP3に送信する。
 これに対して、図示は省略するが、AP3は、第2ネットワークNW2-3を介して、データ4の受領確認であるACK4をデバイスBに返信する。また、AP3は、第1ネットワークNW1を介して、データ4をAP2に転送する。
 これに対して、AP2は、第1ネットワークNW1を介して、データ4の受領確認であるACK4をAP3に返信する。また、AP2は、第2ネットワークNW2-2を介して、データ4をデバイスAに転送する。
 これに対して、デバイスAは、第2ネットワークNW2-2を介して、データ4の受領確認であるACK4をAP2に返信する。
 このようにして、AP1とデバイスAとの間のデータ伝送に不具合が発生しても、AP2が、AP1の代わりにデバイスAとデータ伝送を行うことにより、デバイスAとデバイスBとの間のデータ伝送を継続することができる。
 次に、図26のシーケンス図を参照して、ゾーンZ1及びゾーンZ2の両方に属するデバイスAと、ゾーンZ3に属するデバイスBとの間で、協調伝送技術を用いてデータを伝送する手順の例について説明する。
 デバイスAは、第2ネットワークNW2-1を介して、AP1にデータ1を送信するとともに、第2ネットワークNW2-2を介して、AP2にデータ1を送信する。
 これに対して、AP1は、第2ネットワークNW2-1を介して、データ1に対する受領確認であるACK1をデバイスAに返信する。また、AP1は、第1ネットワークNW1を介して、データ1をAP3に転送する。
 また、AP2は、第2ネットワークNW2-2を介して、データ2に対する受領確認であるACK2をデバイスAに返信する。さらに、AP2は、第1ネットワークNW1を介して、データ2をAP3に転送する。
 これに対して、AP3は、第1ネットワークNW1を介して、データ1の受領確認であるACK1をAP1及びAP2に返信する。また、図示は省略するが、AP3は、第2ネットワークNW2-3を介して、データ1をデバイスBに送信する。
 これに対して、図示は省略するが、デバイスBは、第2ネットワークNW2-3を介して、データ1の受領確認であるACK1をAP3に返信する。
 次に、図示は省略するが、デバイスBは、第2ネットワークNW2-3を介して、データ2をAP3に送信する。
 これに対して、図示は省略するが、AP3は、第2ネットワークNW2-3を介して、データ2の受領確認であるACK2をデバイスBに返信する。また、AP3は、第1ネットワークNW1を介して、データ2をAP1に転送する。
 これに対して、AP1は、第1ネットワークNW1を介して、データ2の受領確認であるACK2をAP3に返信する。また、AP1は、第2ネットワークNW2-1を介して、データ2をデバイスAに転送する。
 これに対して、デバイスAは、第2ネットワークNW2-1を介して、データ2の受領確認であるACK2をAP1に返信する。
 次に、デバイスAは、第2ネットワークNW2-1を介して、AP1にデータ3を送信するとともに、第2ネットワークNW2-2を介して、AP2にデータ3を送信する。
 ここで、AP1とデバイスAとの間のデータ伝送に不具合が発生したとする。この場合、AP2は、データ3の受信に成功しているため、第2ネットワークNW2-2を介して、データ3に対する受領確認であるACK3をデバイスAに返信する。また、AP2は、第1ネットワークNW1を介して、データ3をAP3に転送する。
 これに対して、AP3は、第1ネットワークNW1を介して、データ3の受領確認であるACK3をAP2に返信する。また、図示は省略するが、AP3は、第2ネットワークNW2-3を介して、データ3をデバイスBに送信する。
 これに対して、図示は省略するが、デバイスBは、第2ネットワークNW2-3を介して、データ3の受領確認であるACK3をAP3に返信する。
 次に、デバイスBは、第2ネットワークNW2-3を介して、データ4をAP3に送信する。
 これに対して、図示は省略するが、AP3は、第2ネットワークNW2-3を介して、データ4の受領確認であるACK4をデバイスBに返信する。また、AP3は、第1ネットワークNW1を介して、データ4をAP2に転送する。
 これに対して、AP2は、第1ネットワークNW1を介して、データ4の受領確認であるACK4をAP3に返信する。また、AP2は、第2ネットワークNW2-2を介して、データ4をデバイスAに転送する。
 これに対して、デバイスAは、第2ネットワークNW2-2を介して、データ4の受領確認であるACK4をAP2に返信する。
 このようにして、AP1とデバイスAとの間のデータ伝送に不具合が生じても、AP2を介して、デバイスAとデバイスBとの間のデータ伝送を継続することができる。
 以上のように、車両1の通信システム300では、有線ネットワークである第1ネットワークNW1と無線ネットワークである第2ネットワークNW2とを組み合わせて、ゾーン型アーキテクチャを適用し、柔軟性のある車載ネットワークが実現される。また、第1ネットワークNW1に汎用の有線ネットワークの技術を適用し、第2ネットワークNW2に汎用の無線ネットワークの技術を適用できるため、当該車載ネットワークを安価に実現することができる。
 そして、ゾーン間では、基幹ネットワークである第1ネットワークNW1を介してデータ伝送が行われ、各ゾーン内では、第2ネットワークNW2を介してデータ伝送が行われる。これにより、トラフィックが分散され、車両1内の通信システム300におけるデータの伝送効率が向上する。
 また、状況に応じて、各ゾーンの周波数チャネルを個別に制御することができる。これにより、各ゾーン内のデータ伝送量を増やしたり、データ伝送の信頼性を向上させたり、データ伝送の遅延を短縮したりすることができる。また、周囲の車両の車載ネットワークとの干渉や妨害を抑制することができる。
 さらに、状況に応じて、各ゾーン制御ノード302(AP)の送信電力を個別に制御することができる。これにより、各ゾーンの通信可能範囲を制限することにより、ゾーン間及び車両間の干渉や妨害を抑制したり、データの漏洩や傍受等を防止し、セキュリティを向上させたりすることができる。また、各ゾーンの通信可能範囲を重ねることにより、ゾーン間でAPのバックアップを実施したり、マルチAPによる協調伝送の技術を適用したりすることができ、データ伝送の信頼性を向上させることができる。
 また、無線ネットワークを用いることにより、例えば、車両1内に新たなデバイスが追加されても、専用の信号線を敷設することなく、当該デバイスを車載ネットワークに追加することができる。
 さらに、例えば、データ伝送に高い信頼性やリアルタイム性が要求されるデバイスをゾーン制御ノード302と有線接続することにより、データ伝送の信頼性を向上させたり、データ伝送を高速化したりすることが可能である。
 <<4.変形例>>
 以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
 以上の説明では、第1ネットワークNW1をリンク型にする例を示したが、バス型、スター型等の任意のネットワークトポロジを適用することができる。
 本技術は、例えば、車両以外の移動体内の通信システムにも適用することができる。
 <<5.その他>>
  <コンピュータの構成例>
 上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
 図27は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
 コンピュータ1000において、CPU(Central Processing Unit)1001,ROM(Read Only Memory)1002,RAM(Random Access Memory)1003は、バス1004により相互に接続されている。
 バス1004には、さらに、入出力インタフェース1005が接続されている。入出力インタフェース1005には、入力部1006、出力部1007、記録部1008、通信部1009、及びドライブ1010が接続されている。
 入力部1006は、入力スイッチ、ボタン、マイクロフォン、撮像素子などよりなる。出力部1007は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記録部1008は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部1009は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ1010は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア1011を駆動する。
 以上のように構成されるコンピュータ1000では、CPU1001が、例えば、記録部1008に記録されているプログラムを、入出力インタフェース1005及びバス1004を介して、RAM1003にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
 コンピュータ1000(CPU1001)が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア1011に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
 コンピュータ1000では、プログラムは、リムーバブルメディア1011をドライブ1010に装着することにより、入出力インタフェース1005を介して、記録部1008にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部1009で受信し、記録部1008にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM1002や記録部1008に、あらかじめインストールしておくことができる。
 なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
 また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
 さらに、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
 また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
 さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
  <構成の組み合わせ例>
 本技術は、以下のような構成をとることもできる。
(1)
 車両内の複数のゾーン間を接続する第1のネットワークにおいて通信を行う第1の通信部と、
 前記複数のゾーンのうちの1つである第1のゾーン内において構成される第2のネットワークにおいて無線通信を行う第2の通信部と
 を備える通信装置。
(2)
 前記第2のネットワークは、無線ネットワークであり、
 前記第2のネットワークのアクセスポイントとして動作する
 前記(1)に記載の通信装置。
(3)
 前記第2の通信部の通信可能範囲は、前記第1のゾーンの周辺の第2のゾーン内において構成される無線ネットワークである第3のネットワークのアクセスポイントの通信可能範囲と重なる
 前記(2)に記載の通信装置。
(4)
 前記第2の通信部は、前記第3のネットワークのアクセスポイントと協調して動作する
 前記(3)に記載の通信装置。
(5)
 前記第2の通信部は、前記第3のネットワークのアクセスポイントと協調して、前記第2の通信部の通信可能範囲と前記第3のネットワークのアクセスポイントの通信可能範囲とが重なる範囲に存在する他の通信装置とデータ伝送を行う
 前記(4)に記載の通信装置。
(6)
 前記第2の通信部は、前記第2の通信部の通信可能範囲と前記第3のネットワークのアクセスポイントの通信可能範囲とが重なる範囲に存在する他の通信装置と前記第3のネットワークのアクセスポイントとの間のデータ伝送に不具合が発生した場合、前記他の通信装置とデータ伝送を行う
 前記(3)乃至(5)のいずれかに記載の通信装置。
(7)
 前記第2のネットワークの通信条件、前記第1のゾーンの周囲のゾーン内において構成される無線ネットワークの周波数チャネル、及び、前記車両の周囲の状況のうち少なくとも1つに基づいて、前記第2の通信部の周波数チャネルを制御するチャネル制御部を
 さらに備える前記(2)乃至(6)のいずれかに記載の通信装置。
(8)
 前記第2のネットワークの通信条件は、データの伝送量、許容されるデータの遅延時間、及び、要求されるデータの信頼性のうち少なくとも1つを含む
 前記(7)に記載の通信装置。
(9)
 周囲のゾーン内において構成される無線ネットワークの通信状況に応じて、前記第2の通信部の送信電力を制御する電力制御部を
 さらに備える前記(2)乃至(8)のいずれかに記載の通信装置。
(10)
 前記電力制御部は、前記周囲のゾーン内のアクセスポイントに不具合が発生した場合、前記周囲のゾーン内の他の通信装置と通信できるように、前記第2の通信部の送信電力を大きくする
 前記(9)に記載の通信装置。
(11)
 前記第2の通信部は、前記第2のネットワークを構成する他の通信装置の一部と有線通信を行う
 前記(2)乃至(10)のいずれかに記載の通信装置。
(12)
 前記第1のネットワークは、有線ネットワークにより構成される
 前記(1)乃至(11)のいずれかに記載の通信装置。
(13)
 通信装置が、
 車両内の複数のゾーンを接続する第1のネットワークにおいて通信を行い、
 前記複数のゾーンのうちの1つである第1のゾーン内において構成される第2のネットワークにおいて無線通信を行う
 通信方法。
(14)
 第1のネットワークにより接続される車両内の複数のゾーンのうちの1つであるローカルゾーン内に構成されている第2のネットワークのアクセスポイントと通信を行うとともに、前記ローカルゾーンの周囲に存在する第3のネットワークのアクセスポイントと通信を行う通信部を
 備える通信装置。
(15)
 前記ローカルゾーンのアクセスポイントと、前記ローカルゾーン及び前記ローカルゾーンの周囲のゾーンに関する情報を交換するネットワーク設定部を
 さらに備える前記(14)に記載の通信装置。
(16)
 複数のアクセスポイントからの信号を検出した場合、最も信号の強いアクセスポイントを前記ローカルゾーンのアクセスポイントとして認識するネットワーク設定部を
 さらに備える前記(14)又は(15)に記載の通信装置。
(17)
 前記通信部は、前記ローカルゾーンのアクセスポイントと有線接続される
 前記(14)乃至(16)のいずれかに記載の通信装置。
(18)
 前記ローカルゾーンのアクセスポイントとの接続が遮断された場合、他のアクセスポイントと接続する処理を行う
 前記(14)乃至(17)のいずれかに記載の通信装置。
(19)
 通信装置が、
 第1のネットワークにより接続される車両内の複数のゾーンのうちの1つであるローカルゾーン内に構成されている第2のネットワークのアクセスポイントと通信を行うとともに、前記ローカルゾーンの周囲に存在する第3のネットワークのアクセスポイントと通信を行う
 通信方法。
(20)
 複数のゾーン間を接続する第1のネットワークと、
 各前記ゾーン内においてそれぞれ構成される無線ネットワークである複数の第2のネットワークと
 を備える車両。
 なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
 1 車両, 11 車両制御システム, 300 通信システム, 301 中央制御ノード, 302-1乃至302-6 ゾーン制御ノード, 303-1a乃至303-6d デバイスノード, 401 通信装置, 412 第1ネットワーク通信モジュール, 413 第2ネットワーク通信モジュール, 414 制御モジュール, 431 イーサネット通信モジュール, 441 無線LAN通信モジュール, 442 専用通信モジュール, 501 通信制御部, 511 ネットワーク設定部, 512 チャネル制御部, 513 電力制御部, 514 伝送制御部

Claims (20)

  1.  車両内の複数のゾーン間を接続する第1のネットワークにおいて通信を行う第1の通信部と、
     前記複数のゾーンのうちの1つである第1のゾーン内において構成される第2のネットワークにおいて無線通信を行う第2の通信部と
     を備える通信装置。
  2.  前記第2のネットワークは、無線ネットワークであり、
     前記第2のネットワークのアクセスポイントとして動作する
     請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記第2の通信部の通信可能範囲は、前記第1のゾーンの周辺の第2のゾーン内において構成される無線ネットワークである第3のネットワークのアクセスポイントの通信可能範囲と重なる
     請求項2に記載の通信装置。
  4.  前記第2の通信部は、前記第3のネットワークのアクセスポイントと協調して動作する
     請求項3に記載の通信装置。
  5.  前記第2の通信部は、前記第3のネットワークのアクセスポイントと協調して、前記第2の通信部の通信可能範囲と前記第3のネットワークのアクセスポイントの通信可能範囲とが重なる範囲に存在する他の通信装置とデータ伝送を行う
     請求項4に記載の通信装置。
  6.  前記第2の通信部は、前記第2の通信部の通信可能範囲と前記第3のネットワークのアクセスポイントの通信可能範囲とが重なる範囲に存在する他の通信装置と前記第3のネットワークのアクセスポイントとの間のデータ伝送に不具合が発生した場合、前記他の通信装置とデータ伝送を行う
     請求項3に記載の通信装置。
  7.  前記第2のネットワークの通信条件、前記第1のゾーンの周囲のゾーン内において構成される無線ネットワークの周波数チャネル、及び、前記車両の周囲の状況のうち少なくとも1つに基づいて、前記第2の通信部の周波数チャネルを制御するチャネル制御部を
     さらに備える請求項2に記載の通信装置。
  8.  前記第2のネットワークの通信条件は、データの伝送量、許容されるデータの遅延時間、及び、要求されるデータの信頼性のうち少なくとも1つを含む
     請求項7に記載の通信装置。
  9.  周囲のゾーン内において構成される無線ネットワークの通信状況に応じて、前記第2の通信部の送信電力を制御する電力制御部を
     さらに備える請求項2に記載の通信装置。
  10.  前記電力制御部は、前記周囲のゾーン内のアクセスポイントに不具合が発生した場合、前記周囲のゾーン内の他の通信装置と通信できるように、前記第2の通信部の送信電力を大きくする
     請求項9に記載の通信装置。
  11.  前記第2の通信部は、前記第2のネットワークを構成する他の通信装置の一部と有線通信を行う
     請求項2に記載の通信装置。
  12.  前記第1のネットワークは、有線ネットワークにより構成される
     請求項1に記載の通信装置。
  13.  通信装置が、
     車両内の複数のゾーンを接続する第1のネットワークにおいて通信を行い、
     前記複数のゾーンのうちの1つである第1のゾーン内において構成される第2のネットワークにおいて無線通信を行う
     通信方法。
  14.  第1のネットワークにより接続される車両内の複数のゾーンのうちの1つであるローカルゾーン内に構成されている第2のネットワークのアクセスポイントと通信を行うとともに、前記ローカルゾーンの周囲に存在する第3のネットワークのアクセスポイントと通信を行う通信部を
     備える通信装置。
  15.  前記ローカルゾーンのアクセスポイントと、前記ローカルゾーン及び前記ローカルゾーンの周囲のゾーンに関する情報を交換するネットワーク設定部を
     さらに備える請求項14に記載の通信装置。
  16.  複数のアクセスポイントからの信号を検出した場合、最も信号の強いアクセスポイントを前記ローカルゾーンのアクセスポイントとして認識するネットワーク設定部を
     さらに備える請求項14に記載の通信装置。
  17.  前記通信部は、前記ローカルゾーンのアクセスポイントと有線接続される
     請求項14に記載の通信装置。
  18.  前記ローカルゾーンのアクセスポイントとの接続が遮断された場合、他のアクセスポイントと接続する処理を行う
     請求項14に記載の通信装置。
  19.  通信装置が、
     第1のネットワークにより接続される車両内の複数のゾーンのうちの1つであるローカルゾーン内に構成されている第2のネットワークのアクセスポイントと通信を行うとともに、前記ローカルゾーンの周囲に存在する第3のネットワークのアクセスポイントと通信を行う
     通信方法。
  20.  複数のゾーン間を接続する第1のネットワークと、
     各前記ゾーン内においてそれぞれ構成される無線ネットワークである複数の第2のネットワークと
     を備える車両。
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