WO2023112239A1 - 通信システム、通信方法及び記憶媒体 - Google Patents

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speed
communication
information
bandwidth
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慶 柳澤
洋明 網中
一気 尾形
淳 高澤
航生 小林
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日本電気株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions

Definitions

  • the present invention relates to a communication system and the like that can perform stable communication even when the speed of a vehicle is high, for example.
  • Road-to-vehicle communication is known in which communication is performed between a roadside device provided near a road and a vehicle traveling on the road.
  • road-to-vehicle communication for example, a car sends its own vehicle information to a roadside device, and the roadside device grasps the surrounding situation and sends information to other cars running around, alerting the driver and avoiding a collision. Accidents can be prevented.
  • inter-vehicle communication for communicating between vehicles.
  • vehicle-to-vehicle communication for example, at intersections with poor visibility, vehicles wirelessly transmit and receive their own vehicle information, such as their positions and speeds, to warn drivers and prevent collisions.
  • a vehicle can receive information such as surrounding traffic conditions and advertisements, and provide the information to vehicle occupants.
  • Patent Document 1 discloses that a frequency with a lower priority is selected as the vehicle speed decreases.
  • Patent Literature 2 discloses forming a wireless zone that covers the inside of an intersection in order to realize road-to-vehicle communication for an intersection accident prevention service.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200003 discloses switching between radio channels according to vehicle speed information of a vehicle.
  • the object of the present invention is to provide a communication system or the like that can perform stable communication even when the speed of the vehicle is high.
  • the present invention is a communication system, a communication means for communicating with the vehicle; and detecting means for detecting speed information corresponding to the speed of the vehicle, The communication means, based on the speed information, communicating with the vehicle using a first band if the speed is a first speed; A second band, narrower than the first band, is used to communicate with the vehicle when the speed is a second speed that is higher than the first speed.
  • the present invention also provides a communication method comprising: Detect speed information according to the speed of the vehicle, communicating with the vehicle using a first band if the speed based on the speed information is a first speed; communicating with the vehicle using a second band narrower than the first band if the speed based on the speed information is a second speed higher than the first speed; Communication method.
  • the present invention also provides a storage medium, a process of detecting speed information according to the speed of the vehicle; a process of communicating with the vehicle using a first band when the speed based on the speed information is a first speed; a process of communicating with the vehicle using a second band narrower than the first band when the speed based on the speed information is a second speed faster than the first speed; A program for causing the information processing apparatus to execute the above is stored.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a communication system according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a diagram for explaining details of a communication system according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flow chart showing an operation example of the communication system according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a communication system according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a flow chart showing an operation example of the communication system according to the second embodiment of the present invention
  • 1 is a diagram showing an example of an information processing device that implements a communication system or the like according to first and second embodiments of the present invention
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a communication system 1.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the details of the communication system 1.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation example of the communication system 1. As shown in FIG.
  • the communication system 1 includes vehicles 10A and 10B and a communication device 20.
  • vehicles 10A and 10B will be referred to as vehicle 10 when there is no need to distinguish between vehicles 10A and 10B.
  • the vehicle 10 is a drivable vehicle and includes an in-vehicle device capable of wireless communication.
  • the vehicle 10 communicates with the communication device 20 using an in-vehicle device provided in the vehicle 10 . That is, the vehicle 10 is communicably connected to the communication device 20 .
  • Communication includes vehicle-to-vehicle communication such as DSRC (Dedicated Short Range Communications), C-V2X (Cellular-V2X (Vehicle-to-Everything)), NR-V2X (NewRadio-V2X (Vehicle-to-Everything)) or Road and vehicle communication technology, cellular communication technology such as LTE (Long Term Evolution) and 5G (Gneration), and wireless communication technology such as WiFi (registered trademark) are used.
  • DSRC Dedicated Short Range Communications
  • C-V2X Cellular-V2X (Vehicle-to-Everything)
  • NR-V2X NewRadio-V2X (Vehicle-to-Everything
  • the communication device 20 includes communication means 21, detection means 22, imaging means 23, and position information acquisition means 24.
  • the communication device 20 is, for example, a roadside device provided on the side of the road on which the vehicle 10 travels. Further, the communication device 20 may be an in-vehicle device provided in another vehicle, or may be a smart phone or the like carried by a pedestrian walking nearby.
  • the communication means 21, the detection means 22, the imaging means 23, and the position information acquisition means 24 may be provided in different devices. Further, although FIG. 1 describes the communication system 1 as including the vehicle 10A and the vehicle 10B, the vehicle 10A and the vehicle 10B are not essential components of the communication system 1 . That is, the communication system 1 may be composed only of the communication means 21 , the detection means 22 , the imaging means 23 and the position information acquisition means 24 .
  • the communication means 21, the detection means 22, the imaging means 23, and the position information acquisition means 24 are connected so as to be able to communicate with each other. Further, the communication means 21 is communicably connected to the vehicle 10 .
  • the communication means 21 communicates with the vehicle 10. For example, by communicating with the vehicle 10, the communication means 21 establishes a communication session with an in-vehicle device in the vehicle 10, the light color state of a nearby signal, the approach of an emergency vehicle such as an ambulance, and the to send and receive information indicating advertisements, driving assistance messages, alerts, etc.
  • the detection means 22 detects speed information corresponding to the speed of the vehicle 10 .
  • the detection means 22 communicates with the vehicle 10 through wireless communication such as LTE via the communication means 21 .
  • the detection means 22 acquires the speed at which the vehicle 10 runs as speed information.
  • the speed information may indicate the state of the vehicle 10 according to the speed such as "high speed”, “low speed”, and "stopped” other than the speed at which the vehicle 10 travels.
  • the detection means 22 may acquire speed information corresponding to the instruction from a signal device that issues an instruction to the vehicle 10 .
  • a signal device issues an instruction to a vehicle by changing its light color.
  • the detection means 22 communicates with the vehicle 10 via the communication means 21 and acquires the position information and traveling direction of the vehicle 10 .
  • the detection means 22 preliminarily stores the position information of the signal and the range to be instructed by the signal for each signal, and issues an instruction to the vehicle 10 based on the position information and the traveling direction of the vehicle 10. Identify the signaler.
  • the detection unit 22 identifies a signal that includes the position information of the vehicle 10 in the range to be instructed and that is located in the direction in which the vehicle 10 approaches as the signal that issues the instruction to the vehicle 10 .
  • the detecting means 22 may acquire the position information of the traffic light and the range to be instructed by the traffic light from an external server or the like, instead of storing the information in advance.
  • the detection means 22 acquires the content of the instruction issued to the vehicle 10 by the identified traffic light and acquires the speed information according to the instruction. Specifically, when the traffic signal instructs the vehicle 10 to stop, the detection means 22 detects the speed information indicating that the speed of the vehicle 10 is zero, or the speed information indicating that the vehicle 10 has stopped. Get speed information that indicates Further, when the traffic signal instructs the vehicle 10 to pass through, the detection means 22 detects the speed information indicating the legal speed of the road on which the traffic signal is installed, and the state of the vehicle 10 corresponding to the legal speed ( For example, it acquires speed information indicating a classification such as “high speed” or “low speed”. In this example, the traffic light pre-stores the legal speed of the road on which it is located.
  • the detection means 22 may further acquire speed information based on the image of the vehicle 10 captured by the imaging means 23 .
  • the imaging means 23 has a function of imaging the vehicle 10 .
  • the imaging means 23 is, for example, a camera, etc., and is provided within the communication device 20 . Note that the imaging means 23 may be provided in a device different from the communication device 20 . In this case, the imaging means 23 transmits the imaged image to the detection means 22 via the communication means 21 .
  • the detection means 22 acquires speed information based on the image of the vehicle 10 . Specifically, the detection means 22 analyzes the amount of movement of the vehicle 10 in the image and obtains the speed of the vehicle 10 . The detection means 22 acquires the obtained speed as speed information. Note that a known technique is used for video analysis.
  • the detection means 22 acquires speed information based on the position information of the vehicle 10 acquired by the position information acquisition means 24 .
  • the vehicle 10 acquires vehicle position information by, for example, GPS (Global Positioning System) or GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • the detection means 22 acquires the position information of the vehicle 10 by communicating with the vehicle 10 through wireless communication such as LTE.
  • the detection means 22 acquires speed information based on the position information of the vehicle 10 . Specifically, it is assumed that the detection means 22 stores in advance the correspondence relationship between the position information and the speed information. For example, it is assumed that the legal speed of the road at the position indicated by the position information is associated with the position information as speed information. The detection means 22 acquires the position information of the vehicle 10 and acquires the speed information corresponding to the position information as the speed information of the vehicle 10 .
  • the communication means 21 determines the bandwidth used for communication with the vehicle 10 based on the speed information detected by the detection means 22 . For example, when the speed information corresponds to a first speed (eg, 50 km/h), the communication means 21 communicates with the vehicle 10 using a first bandwidth (eg, millimeter waves of 400 MHz). Further, when the speed information corresponds to a second speed higher than the first speed (for example, 80 km/h), the communication means 21 selects a second bandwidth narrower than the first bandwidth (for example, Sub6 in the 100 MHz band). ) to communicate with the vehicle 10 .
  • the phrase "the speed information corresponds to the first speed” specifically means that the speed information indicates the first speed.
  • the above description indicates that the speed information indicates the state of the vehicle 10 according to the first speed (for example, the state of the vehicle 10 according to the speed such as "high speed", "low speed", "stop”).
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the details of communication between the communication device 20 and the vehicle 10 using the first bandwidth and the communication using the second bandwidth.
  • FIG. 2 shows the communication device 20, the vehicle 10A and the vehicle 10B.
  • vehicle 10A is traveling at a first speed and vehicle 10B is traveling at a second speed that is faster than the first speed.
  • the communication device 20 communicates with the vehicle 10A using the first bandwidth, and communicates with the vehicle 10B using the second bandwidth narrower than the first bandwidth.
  • FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the communication system 1. As shown in FIG.
  • the communication means 21 transmits a response request signal to vehicles within a predetermined range (S101). It is assumed that the communication means 21 transmits the response request signal in a bandwidth narrower than the above-described first bandwidth and second bandwidth (for example, LTE band of 18 MHz).
  • the vehicle 10 Upon receiving the response request signal, the vehicle 10 transmits a response signal to the communication means 21 (S102). At this time, the vehicle 10 transmits a response signal including information indicating the speed of the vehicle 10 to the communication means 21 .
  • the communication means 21 outputs the information indicating the speed included in the response signal to the detection means 22 (S103).
  • the detection means 22 detects speed information based on the information acquired from the communication means 21 (S104).
  • the detection means 22 may detect the speed of the vehicle 10 as speed information, or detect the state of the vehicle 10 according to the speed (for example, classification such as “high speed”, “low speed” or “stop”) as speed information. may be detected.
  • the detection means 22 outputs the detected speed information to the communication means 21 (S105).
  • the communication means 21 determines the bandwidth used for communication with the vehicle 10 based on the speed information (S106). Specifically, the communication means 21 determines to use the first bandwidth if the speed information corresponds to the first speed. Also, the communication means 21 determines to use a second bandwidth narrower than the first bandwidth when the speed information corresponds to a second speed higher than the first speed.
  • the communication means 21 decides to use millimeter waves in the 28 GHz band. Also, when the speed indicated by the speed information exceeds the threshold, the communication means 21 determines to use Sub6 of the 3.7 GHz band or the 4.5 GHz band.
  • the communication means 21 decides to use millimeter waves in the 28 GHz band. Further, when the state indicated by the speed information is "high speed”, the communication means 21 determines to use Sub6 of the 3.7 GHz band or the 4.5 GHz band.
  • the communication means 21 communicates with the vehicle 10 using the determined bandwidth (S107). By communicating with the vehicle 10, the communication means 21 establishes a communication session using 5G with an in-vehicle device in the vehicle 10, the light color state of a nearby traffic light, the approach of an emergency vehicle such as an ambulance, a nearby Send and receive information indicating advertisements, driving support messages, alerts, etc. from stores.
  • the detecting means 22 detects speed information based on information included in the response signal.
  • the detection means 22 may acquire the speed information according to the instruction from the signal device that issues the instruction to the vehicle 10, as described above. Further, the detection means 22 may acquire the speed information based on the image of the vehicle 10 captured by the imaging means 23 . Further, the detection means 22 may acquire speed information based on the position information of the vehicle 10 acquired by the position information acquisition means 24 .
  • the communication means 21 communicates with the vehicle 10 using the first bandwidth based on the speed information when the speed of the vehicle 10 is the first speed. Further, when the speed of the vehicle 10 is a second speed higher than the first speed, the communication means 21 communicates with the vehicle 10 using a second bandwidth narrower than the first bandwidth.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the communication system 2.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the communication system 2. As shown in FIG.
  • the communication system 2 includes communication means 21 and detection means 22.
  • the communication means 21 and detection means 22 of the communication system 2 may have the same functions and connections as the communication means 21 and detection means 22 of the communication system 1 .
  • the communication means 21 communicates with a vehicle (not shown).
  • the detection means 22 detects speed information corresponding to the speed of the vehicle. Based on the speed information, the communication means 21 communicates with the vehicle using the first bandwidth when the speed of the vehicle is the first speed. Further, when the speed of the vehicle is a second speed higher than the first speed, the communication means 21 communicates with the vehicle using a second bandwidth narrower than the first bandwidth.
  • the detection means 22 detects speed information according to the speed of the vehicle, for example, by communicating with the vehicle. Further, the detection means 22 may acquire speed information according to the instruction from a signal device that issues an instruction to the vehicle. Further, the detection means 22 may acquire the speed information based on an image of the vehicle captured by an imaging means provided outside. Further, the detection means 22 may acquire speed information based on position information of the vehicle 10 acquired by GPS or GNSS.
  • the detection means 22 detects speed information corresponding to the speed of the vehicle (S201).
  • Communication means 21 communicates with the vehicle. (S202).
  • the communication means 21 communicates with the vehicle using the first bandwidth when the speed corresponding to the speed information is the first speed. Further, when the speed corresponding to the speed information is a second speed higher than the first speed, the communication means 21 communicates with the vehicle using a second bandwidth narrower than the first bandwidth. .
  • the bandwidth used for communication with the vehicle in the process of S202 is determined by the communication means 21, the detection means 22, or a configuration (not shown).
  • the second embodiment also shows a communication method including the processes of S201 and S202.
  • the second embodiment also shows a storage medium that stores a program that causes the information processing apparatus to execute the processes of S201 and S202.
  • the communication means 21 communicates with the vehicle using the first bandwidth based on the speed information when the speed of the vehicle is the first speed. Further, when the speed of the vehicle is a second speed higher than the first speed, the communication means 21 communicates with the vehicle using a second bandwidth narrower than the first bandwidth.
  • the vehicle runs within the range (cell) where the signal from the communication device reaches for a certain amount of time.
  • the vehicle when the vehicle is traveling at a high speed, the vehicle moves between multiple cells in a short period of time.
  • the communication system 2 can reduce the frequency with which the vehicle moves between cells, so the vehicle can perform stable communication.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an information processing device that implements the communication systems 1, 2, and the like.
  • the information processing apparatus 2000 includes, as an example, the following configuration.
  • each device may be realized by any combination of the information processing device 2000 and a program that are separate for each component.
  • a plurality of components included in each device may be realized by any combination of one information processing device 2000 and a program.
  • each component of each device is realized by a general-purpose or dedicated circuit including a processor, etc., or a combination thereof. These may be composed of a single chip or multiple chips connected via a bus. A part or all of each component of each device may be realized by a combination of the above-described circuits and the like and programs.
  • each component of each device When part or all of each component of each device is implemented by a plurality of information processing devices, circuits, etc., the plurality of information processing devices, circuits, etc. may be centrally arranged or distributed. good too.
  • each of the information processing devices, circuits, etc. may be realized as a form connected via a communication network.
  • the communication network includes, for example, a client and server system, a cloud computing system, and the like.

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Abstract

例えば車両の速度が速い場合であっても安定した通信を実行するために、通信システムは、車両と通信する通信手段と、前記車両の速度に応じた速度情報を検出する検出手段と、を備え、前記通信手段は、前記速度情報に基づいて、前記速度が第１の速度である場合、第１の帯域幅を用いて前記車両と通信し、前記速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度である場合、前記第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いて、前記車両と通信する。

Description

通信システム、通信方法及び記憶媒体
　本発明は、例えば車両の速度が速い場合であっても安定した通信を実行することが可能な通信システム等に関する。
　道路付近に設けられた路側装置と、道路を走行する車両との間で通信を行う路車間通信が知られている。路車間通信では、例えば、車は自車情報を路側装置に送信し、路側装置は周辺状況を把握して周囲を走る別の車に情報を送信することで、運転者に注意喚起して衝突事故を防ぐことができる。また、車両間で通信する車車間通信が知られている。車車間通信では、例えば、見通しの悪い交差点において、車同士が互いの位置や速度といった自車情報を無線で送受信し合うことで、運転者に警告して衝突事故を防ぐことができる。また、一般的な路車間通信や車車間通信において、車両は、周囲の交通状況や広告等の情報を受信し、車両の乗員に対して提供することができる。
　例えば参考技術として特許文献１には、車速が落ちるに連れて優先順位の低い周波数を選択することが開示されている。また、特許文献２には、交差点事故防止サービスの路車間通信を実現するために、交差点内部までカバーする無線ゾーンを形成することが開示されている。また、特許文献３には、車両の車速情報に応じて無線チャンネルを切り替えることが開示されている。
特開２００３－２０３２９２号公報 特開２００２－１６３７６６号公報 特開２００２－０２６７９９号公報
　しかし、一般的な路車間通信や車車間通信、特許文献１－３に記載の技術において、通信に用いられる信号は、走行中の車両に向けて送信される。そのため、車両の走行速度が速いほど、通信は不安定になる。また、信号の帯域は広帯域であるほどSNR（Signal-to-Noise ratio）が低下しやすい。そのため、安定した通信を行うためには、車両の速度に応じた帯域で信号を送信する必要がある。しかし、上述の技術において、車両の速度に応じた帯域で信号を送信していないため、安定した通信を行うことができない。
　本発明の目的は、上記課題を鑑み、例えば車両の速度が速い場合であっても安定した通信を実行することが可能な通信システム等を提供することである。
　本発明は、通信システムであって、
　車両と通信する通信手段と、
　前記車両の速度に応じた速度情報を検出する検出手段と、を備え、
　前記通信手段は、前記速度情報に基づいて、
　　前記速度が第１の速度である場合、第１の帯域を用いて前記車両と通信し、
　　前記速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度である場合、前記第１の帯域よりも狭い第２の帯域を用いて、前記車両と通信する。
　また、本発明は、通信方法であって、
　車両の速度に応じた速度情報を検出し、
　前記速度情報に基づく前記速度が第１の速度である場合、第１の帯域を用いて前記車両と通信し、
　前記速度情報に基づく前記速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度である場合、前記第１の帯域よりも狭い第２の帯域を用いて、前記車両と通信する、
　通信方法。
　また、本発明は、記憶媒体であって、
　車両の速度に応じた速度情報を検出する処理、
　前記速度情報に基づく前記速度が第１の速度である場合、第１の帯域を用いて前記車両と通信する処理、
　前記速度情報に基づく前記速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度である場合、前記第１の帯域よりも狭い第２の帯域を用いて、前記車両と通信する処理、
　を情報処理装置に実行させるプログラムを記憶する。
　本発明によれば、例えば車両の速度が速い場合であっても安定した通信を実行することが可能である。
本発明の第１の実施形態における通信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における通信システムの詳細を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態における通信システムの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における通信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における通信システムの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１、第２の実施形態における通信システム等を実現する情報処理装置の一例を示す図である。
　＜第１の実施の形態＞
　第１の実施形態における通信システム１について、図１、図２及び図３に基づき説明する。図１は、通信システム１の構成例を示すブロック図である。図２は、通信システム１の詳細を説明するための図である。図３は、通信システム１の動作例を説明するためのフローチャート図である。
　通信システム１は、車両１０Ａ，１０Ｂ及び通信装置２０を備える。以下の説明において、車両１０Ａ，１０Ｂの各々を区別する必要がない場合、以下の説明において、車両１０Ａ，１０Ｂの各々を車両１０と称する。
　車両１０は、走行可能な車両であり、無線通信が可能な車載装置を備える。車両１０は、車両１０内に備えられた車載装置により、通信装置２０との通信を行う。すなわち、車両１０は、通信装置２０と通信可能に接続されている。通信には、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、C-V2X（Cellular-V2X（Vehicle-to-Everything））、NR-V2X（NewRadio-V2X（Vehicle-to-Everything））のような車車間通信又は路車通信技術や、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、５Ｇ（Gneration）のようなセルラ通信技術、WiFi（登録商標）のような無線通信技術が用いられる。通信が５Gで行われる場合、車両１０は、Sub6やミリ波と呼ばれる周波数帯を用いることができる。
　通信装置２０は、通信手段２１、検出手段２２、撮像手段２３、位置情報取得手段２４を備える。通信装置２０は、例えば、車両１０が走行する道路の側に設けられた路側装置である。また、通信装置２０は、他の車両に設けられた車載装置であっても良いし、付近を歩行する歩行者が所持するスマートフォン等であっても良い。
　なお、通信手段２１、検出手段２２、撮像手段２３及び位置情報取得手段２４は、それぞれが別の装置に設けられていても良い。また、図１では通信システム１は車両１０Ａ及び車両１０Ｂを含むように記載されているが、車両１０Ａ及び車両１０Ｂは通信システム１の必須の構成ではない。すなわち、通信システム１は、通信手段２１、検出手段２２、撮像手段２３、位置情報取得手段２４のみから構成されても良い。
　通信手段２１、検出手段２２、撮像手段２３、位置情報取得手段２４は、互いに通信可能に接続されている。また、通信手段２１は、車両１０と通信可能に接続されている。
　通信手段２１は、車両１０との通信を行う。例えば、通信手段２１は、車両１０との通信により、車両１０内の車載装置との通信セッションの確立や、近傍の信号器の灯色状態や、救急車などの緊急車両の接近、近くの店舗からの広告、運転支援メッセージ、アラート等を示す情報の送受信を行う。
　第１に、検出手段２２は、車両１０の速度に応じた速度情報を検出する。例えば、検出手段２２は、通信手段２１を介して、LTEなどの無線通信により車両１０と通信する。これにより、検出手段２２は、車両１０が走行する速度を速度情報として取得する。なお、速度情報は、車両１０が走行する速度以外にも、「高速」「低速」「停止」などの速度に応じた車両１０の状態を示すものであってもよい。
　また第２に、検出手段２２は、車両１０に対する指示を出す信号器から、当該指示に応じた速度情報を取得してもよい。一般的に信号器は、灯色を変化させることにより、車両に対して指示を出す。例えば、検出手段２２は、通信手段２１を介して車両１０と通信し、車両１０の位置情報及び進行方向を取得する。検出手段２２は、信号機毎に、信号機の位置情報及び信号器の指示の対象となる範囲を予め記憶してき、車両１０の位置情報及び進行方向に基づいて、車両１０に対して指示を出している信号器を特定する。例えば、検出手段２２は、車両１０の位置情報を指示の対象となる範囲に含むものであって、車両１０が近づく方向に位置する信号器を、車両１０に指示を出す信号器として特定する。なお、検出手段２２は、信号機の位置情報及び信号器の指示の対象となる範囲を予め記憶しているのではなく、外部のサーバなどから取得しても良い。
　検出手段２２は、特定した信号器が車両１０に出している指示の内容を取得し、当該指示に応じた速度情報を取得する。具体的には、信号器が車両１０に対して停止するよう指示している場合、検出手段２２は、車両１０の速度がゼロであることを示す速度情報や、車両１０が停止していることを示す速度情報を取得する。また、信号器が車両１０に対して通過するよう指示している場合、検出手段２２は、信号器が設けられた道路の法定速度を示す速度情報や、法定速度に応じた車両１０の状態（例えば、「高速」や「低速」などの分類）を示す速度情報を取得する。この例において、信号器は、自身が設けられた道路の法定速度を予め記憶しているものとする。
　第３に、検出手段２２は、更に撮像手段２３により撮像された車両１０の映像に基づいて、速度情報を取得してもよい。撮像手段２３は、車両１０を撮像する機能を有する。撮像手段２３は、例えばカメラ等であり、通信装置２０内に設けられている。なお、撮像手段２３は、通信装置２０とは別の装置に設けられていても良い。この場合、撮像手段２３は、通信手段２１を介して、検出手段２２に撮像した映像を送信する。
　検出手段２２は、車両１０の映像に基づいて速度情報を取得する。具体的には、検出手段２２は、映像中の車両１０の移動量を解析し、車両１０の速度を求める。検出手段２２は、求めた速度を速度情報として取得する。なお、映像の解析には既知の技術を用いるものとする。
　第４に、検出手段２２は、位置情報取得手段２４により取得された車両１０の位置情報に基づいて、速度情報を取得する。この例において、車両１０は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）やＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）により、車両の位置情報を取得しているものとする。検出手段２２は、LTE等の無線通信により、車両１０と通信することにより、車両１０の位置情報を取得する。
　検出手段２２は、車両１０の位置情報に基づいて速度情報を取得する。具体的には、検出手段２２は、予め、位置情報と速度情報との対応関係を予め記憶しているものとする。例えば、位置情報が示す位置に存在する道路の法定速度が、速度情報として位置情報に対応付けられているものとする。検出手段２２は、車両１０の位置情報を取得し、当該位置情報に対応する速度情報を車両１０の速度情報として取得する。
　通信手段２１は、検出手段２２が検出した速度情報に基づいて、車両１０との通信に用いる帯域幅を決定する。例えば、通信手段２１は、速度情報が第１の速度（例えば時速５０ｋｍ）に対応する場合、第１の帯域幅（例えば４００MHzのミリ波）を用いて車両１０と通信する。また、通信手段２１は、速度情報が第１の速度よりも速い第２の速度（例えば時速８０ｋｍ）に対応する場合、第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅（例えば１００MHｚ帯のSub6）を用いて車両１０と通信する。上記の「速度情報が第１の速度に対応する」とは、具体的には、速度情報が第１の速度を示すことを指す。または、上記の記載は、速度情報が第１の速度に応じた車両１０の状態（例えば、「高速」「低速」「停止」などの速度に応じた車両１０の状態）を示すことを指す。
　次に、図２を用いて通信システム１の詳細を説明する。図２は、通信装置２０及び車両１０の間で第１の帯域幅で通信する場合及び第２の帯域幅で通信する場合の詳細を説明するためのブロック図である。
　図２には、通信装置２０、車両１０A及び車両１０Bが示される。この例において、車両１０Aは第１の速度で走行し、車両１０Bは第１の速度よりも速い第２の速度で走行しているものとする。この場合、通信装置２０は、前述の通り、車両１０Aに対しては第１の帯域幅で通信し、車両１０Bに対しては第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅で通信する。
　一般的に無線通信においては、帯域幅が広い信号よりも、帯域幅が狭い信号の方が、よりSNRの劣化が抑制される。そのため、通信システム１においては、速度の速い車両は、狭い帯域幅の信号を用いて安定した通信することができる。
　次に図３を用いて、通信システム１の動作を説明する。図３は、通信システム１の動作を示すフローチャートである。
　通信手段２１は、所定の範囲の車両に向けて応答要求信号を送信する（S１０１）。なお、通信手段２１は、前述の第１の帯域幅及び第２の帯域幅よりも狭い帯域幅（例えば１８MHｚのLTEバンド）で、応答要求信号を送信しているものとする。
　車両１０は、応答要求信号を受信したことに応じて、応答信号を通信手段２１に送信する（Ｓ１０２）。この際、車両１０は、車両１０の速度を示す情報を含む応答信号を、通信手段２１に送信する。
　通信手段２１は、応答信号に含まれる速度を示す情報を、検出手段２２に出力する（Ｓ１０３）。検出手段２２は、通信手段２１から取得した情報に基づいて、速度情報を検出する（Ｓ１０４）。検出手段２２は、車両１０の速度を速度情報として検出してもよいし、速度に応じた車両１０の状態（例えば、「高速」、「低速」又は「停止」などの分類）を速度情報として検出しても良い。
　検出手段２２は、検出した速度情報を通信手段２１に出力する（Ｓ１０５）。通信手段２１は、速度情報に基づいて、車両１０との通信に用いる帯域幅を決定する（Ｓ１０６）。具体的には、通信手段２１は、速度情報が第１の速度に対応する場合、第１の帯域幅を用いることを決定する。また、通信手段２１は、速度情報が第１の速度よりも速い第２の速度に対応する場合、第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いることを決定する。
　例えば通信手段２１は、速度情報が示す速度が閾値以下である場合、28GHz帯のミリ波を用いることを決定する。また、通信手段２１は、速度情報が示す速度が閾値を上回る場合、3.7GHz帯又は4.5GHz帯のSub6を用いることを決定する。
　また例えば、通信手段２１は、速度情報が示す状態が「低速」又は「停止」である場合、28GHz帯のミリ波を用いることを決定する。また、通信手段２１は、速度情報が示す状態が「高速」である場合、3.7GHz帯又は4.5GHz帯のSub6を用いることを決定する。
　通信手段２１は、決定した帯域幅を用いて車両１０との通信を行う（Ｓ１０７）。通信手段２１は、車両１０との通信により、車両１０内の車載装置との５Ｇを用いた通信セッションの確立や、近傍の信号器の灯色状態や、救急車などの緊急車両の接近、近くの店舗からの広告、運転支援メッセージ、アラート等を示す情報の送受信を行う。
　なお、上記の動作の説明において、検出手段２２は、応答信号に含まれる情報に基づいて、速度情報を検出するとした。一方で、検出手段２２は、前述したように、車両１０に対する指示を出す信号器から、当該指示に応じた速度情報を取得してもよい。また、検出手段２２は、撮像手段２３により撮像された車両１０の映像に基づいて、速度情報を取得してもよい。また、検出手段２２は、位置情報取得手段２４により取得された車両１０の位置情報に基づいて、速度情報を取得してもよい。
　以上のように、通信システム１において、通信手段２１は、速度情報に基づいて、車両１０の速度が第１の速度である場合、第１の帯域幅を用いて車両１０と通信する。また、通信手段２１は、車両１０の速度が第１の速度よりも速い第２の速度である場合、第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いて、車両１０と通信する。
　前述したように、安定した通信を行うために、車両は、速度に応じた帯域幅を利用して通信を行うことが好ましい。しかし、関連技術では、そのための手段がなかった。しかし、通信システム１において、速度の速い車両１０は、より狭い帯域幅の無線信号を用いて通信することができる。そのため、通信システム１は、車両１０は、速い速度で移動している場合に、よりSNRが劣化しにくい狭帯域な信号を用いることができるため、安定した通信を行うことができる。
＜第２の実施形態＞
　第２の実施形態に係る通信システム２について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、通信システム２の構成例を示すブロック図である。図５は、通信システム２の動作例を示すフローチャートである。
　図４に示されるように、通信システム２は、通信手段２１及び検出手段２２を備える。なお、通信システム２の通信手段２１及び検出手段２２は、通信システム１の通信手段２１及び検出手段２２と同様の機能や接続関係を有していても良い。
　通信手段２１は、不図示の車両と通信する。検出手段２２は、車両の速度に応じた速度情報を検出する。通信手段２１は、速度情報に基づいて、車両の速度が第１の速度である場合、第１の帯域幅を用いて車両と通信する。また、通信手段２１は、車両の速度が第１の速度よりも速い第２の速度である場合、第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いて、車両と通信する。
　なお、検出手段２２は、例えば、車両と通信することにより、車両の速度に応じた速度情報を検出する。また、検出手段２２は、車両に対する指示を出す信号器から、当該指示に応じた速度情報を取得してもよい。また、検出手段２２は、外部にもうけられた撮像手段により撮像された車両の映像に基づいて、速度情報を取得してもよい。また、検出手段２２は、ＧＰＳやＧＮＳＳにより取得された車両１０の位置情報に基づいて、速度情報を取得してもよい。
　次に、図５を用いて通信システム２の動作例を説明する。
　検出手段２２は、車両の速度に応じた速度情報を検出する(Ｓ２０１)。通信手段２１は、車両と通信する。（Ｓ２０２）。Ｓ２０２の処理において、通信手段２１は、速度情報に対応する速度が第１の速度である場合、第１の帯域幅を用いて車両と通信する。また、速度情報に対応する速度が第１の速度よりも速い第２の速度である場合、通信手段２１は、第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いて、車両と通信する。なお、Ｓ２０２の処理において車両との通信に用いられる帯域幅は、通信手段２１、検出手段２２又は不図示の構成により決定される。なお、第２の実施形態は、Ｓ２０１及びＳ２０２の処理を含む通信方法を示すものでもある。また、第２の実施形態は、Ｓ２０１及びＳ２０２の処理を情報処理装置に実行させるプログラムを記憶する記憶媒体を示すものでもある。
　以上のように、通信システム２において、通信手段２１は、速度情報に基づいて、車両の速度が第１の速度である場合、第１の帯域幅を用いて車両と通信する。また、通信手段２１は、車両の速度が第１の速度よりも速い第２の速度である場合、第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いて、車両と通信する。
　前述したように、安定した通信を行うために、車両は、ある程度の時間、通信装置からの信号が届く範囲（セル）内を走行することが好ましい。しかし、関連技術では、車両の速度が速い場合には車両が短時間の間に複数のセルを移動するため、ハンドオーバする必要が生じ、車両は安定した通信を行うことができない。
　しかし、通信システム２において、速度の速い車両は、広いセルを伝搬する低周波の無線信号を用いて通信することができる。そのため、通信システム２は、車両がセル間を移動する頻度を減少させることができるため、車両は安定した通信を行うことができる。
　また、各装置又はシステムの各構成要素の一部又は全部は、例えば図６に示すような情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現される。図６は、通信システム１，２等を実現する情報処理装置の一例を示す図である。情報処理装置２０００は、一例として、以下のような構成を含む。
　　・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２００１
　　・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）２００２
　　・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）２００３
　　・ＲＡＭ２００３にロードされるプログラム２００４
　　・プログラム２００４を格納する記憶装置２００５
　　・記録媒体２００６の読み書きを行うドライブ装置２００７
　　・通信ネットワーク２００９と接続する通信インターフェース２００８
　　・データの入出力を行う入出力インターフェース２０１０
　　・各構成要素を接続するバス２０１１
　各実施形態における各装置の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム２００４をＣＰＵ２００１が取得して実行することによって、実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム２００４は、例えば、予め記憶装置２００５やＲＡＭ２００３に格納されており、必要に応じてＣＰＵ２００１が読み出す。なお、プログラム２００４は、通信ネットワーク２００９を介してＣＰＵ２００１に供給されてもよいし、予め記録媒体２００６に格納されており、ドライブ装置２００７が当該プログラムを読み出してＣＰＵ２００１に供給してもよい。
　各装置の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、各装置は、構成要素毎にそれぞれ別個の情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。また、各装置が備える複数の構成要素が、一つの情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。
　また、各装置の各構成要素の一部又は全部は、プロセッサ等を含む汎用または専用の回路 （ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）や、これらの組み合わせによって実現される。これらは、単一のチップ によって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップ によって構成されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。
　各装置の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等の各々は、通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。なお、通信ネットワークとしては、例えば、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等が挙げられる。
１、２　通信システム
１０、１０Ａ，１０Ｂ　車両
２０　通信装置
２１　通信手段
２２　検出手段
２３　撮像手段
２４　位置情報取得手段
２００１　ＣＰＵ
２００２　ＲＯＭ
２００３　ＲＡＭ
２００４　プログラム
２００５　記憶装置
２００７　ドライブ装置
２００８　通信インターフェース
２００９　通信ネットワーク
２０１０　入出力インターフェース
２０１１　各構成要素を接続するバス

Claims (6)

  1. 　車両と通信する通信手段と、
    　前記車両の速度に応じた速度情報を検出する検出手段と、を備え、
    　前記通信手段は、前記速度情報に基づいて、
    　　前記速度が第１の速度である場合、第１の帯域幅を用いて前記車両と通信し、
    　　前記速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度である場合、前記第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いて、前記車両と通信する、
    　通信システム。
  2. 　前記検出手段は、前記車両に対する指示を出す信号器から、前記指示に応じた前記速度情報を取得する
    　請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記車両を撮像する撮像手段を更に備え、
    　前記検出手段は、前記撮像手段により撮像された前記車両の映像に基づいて、前記速度情報を取得する、請求項１に記載の通信システム。
  4. 　前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段を更に備え、
    　前記検出手段は、前記位置情報取得手段により取得された前記車両の前記位置情報に基づいて、前記速度情報を取得する、請求項１に記載の通信システム。
  5. 　車両の速度に応じた速度情報を検出し、
    　前記速度情報に基づく前記速度が第１の速度である場合、第１の帯域幅を用いて前記車両と通信し、
    　前記速度情報に基づく前記速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度である場合、前記第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いて、前記車両と通信する、
    　通信方法。
  6. 　車両の速度に応じた速度情報を検出する処理、
    　前記速度情報に基づく前記速度が第１の速度である場合、第１の帯域幅を用いて前記車両と通信する処理、
    　前記速度情報に基づく前記速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度である場合、前記第１の帯域幅よりも狭い第２の帯域幅を用いて、前記車両と通信する処理、
    　を情報処理装置に実行させるプログラムを記憶する記憶媒体。
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JP2004206624A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Toyota Motor Corp 車両用運転補助装置
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