WO2024070538A1 - メッセージ制御装置、及び、メッセージ制御方法 - Google Patents

メッセージ制御装置、及び、メッセージ制御方法 Download PDF

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WO2024070538A1
WO2024070538A1 PCT/JP2023/032439 JP2023032439W WO2024070538A1 WO 2024070538 A1 WO2024070538 A1 WO 2024070538A1 JP 2023032439 W JP2023032439 W JP 2023032439W WO 2024070538 A1 WO2024070538 A1 WO 2024070538A1
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WO
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vehicle
message
communication
hop communication
control unit
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PCT/JP2023/032439
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Inventor
貴久 山城
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • 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]
    • 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]
    • H04W4/46Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for vehicle-to-vehicle communication [V2V]
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    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/20Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on geographic position or location
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • This disclosure relates to a message control device and a message control method that can transmit messages via both single-hop and multi-hop communication.
  • one of the objectives of this disclosure is to provide a message control device and a message control method that improves the reliability of communications while reducing the use of wireless resources.
  • a message control device includes a control unit that determines whether or not multi-hop communication is required to transmit a message, and a communication unit that transmits the message using multi-hop communication when it is determined that multi-hop communication is required.
  • a message control method includes determining whether multi-hop communication is required to transmit a message, and transmitting the message using multi-hop communication if it is determined that multi-hop communication is required.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an intelligent road transport system according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a diagram showing an example of a GUC.
  • FIG. 2B is a diagram showing an example of a GAC.
  • FIG. 2C is a diagram showing an example of a GBC.
  • FIG. 3 shows an example of a single-hop communication failure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the operation of the control unit.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the operation of the control unit.
  • FIG. 6 illustrates an example of multi-hop communication and destination determination according to the first embodiment.
  • FIG. 7 shows an example of determining whether to use multi-hop communication or single-hop communication according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an intelligent road transport system according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a diagram showing an example of a GUC.
  • FIG. 2B is a diagram showing
  • FIG. 8 illustrates an example of multi-hop communication and destination determination according to the third embodiment.
  • FIG. 9 illustrates an example of multi-hop communication and destination determination according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 illustrates an example of multi-hop communication and destination determination by a vehicle according to the seventh embodiment.
  • FIG. 11 illustrates an example of multi-hop communication and destination determination by an RSU according to the seventh embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a vehicle according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an RSU according to an embodiment.
  • Fig. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an intelligent transport system according to an embodiment.
  • the intelligent transport system 1 shown in Fig. 1 may include a vehicle 10, a roadside unit 20, and an ITS server 30.
  • the intelligent transport system 1 may be interchangeably read as an Intelligent Transport System (hereinafter, ITS), a road transport system, a transport system, and the like.
  • the roadside unit 20 may be called a Road-Side Unit (hereinafter, RSU) 20.
  • RSU Road-Side Unit
  • ITS1 may be called a system in which information (e.g., traffic information, information for autonomous driving, etc.) is shared among multiple vehicles (so-called Cooperative ITS (CITS)).
  • CITS Cooperative ITS
  • communication is carried out using any one or a combination of the message control methods according to each embodiment of the present disclosure described below.
  • Vehicle 10 is a vehicle that travels on a roadway.
  • Vehicle 10 may be a car, or a vehicle that does not move autonomously (e.g., a bicycle).
  • a car may be one or both of a four-wheeled vehicle and a two-wheeled vehicle.
  • the vehicle 10 has an on-board communication device and can communicate with other vehicles 10, the RSU 20, the ITS server 30, etc. via wireless communication.
  • Wireless communication methods include, for example, Long Term Evolution (LTE), 5th generation mobile communication system (5G), and Wi-Fi (registered trademark).
  • V2V vehicle-to-vehicle
  • V2I vehicle-to-infrastructure
  • V2X vehicle-to-everything
  • the messages transmitted between the vehicles 10 may include, for example, at least one of the following: Cooperative Awareness Message (CAM), which periodically transmits vehicle position, speed, etc. Decentralized Environmental Notification Message (DENM), which notifies when certain events occur; - Collective Perception Message (CPM) for sharing the environment perceived based on perception sensors.
  • CAM Cooperative Awareness Message
  • DENM Decentralized Environmental Notification Message
  • CPM Collective Perception Message
  • CAM is a message sent in the Cooperative Awareness (CA) service proposed by ETSI (European Telecommunications Standards Institute).
  • CA Cooperative Awareness
  • Road users refer to all users on and around the road who are responsible for road safety and control, such as cars, trucks, motorbikes, bicycles, pedestrians, etc.
  • roadside infrastructure refers to facilities such as road signs, traffic lights, barriers, entrances, etc.
  • the CPM is a message sent in the CP service proposed by ETSI.
  • the CP service is a service that notifies the surrounding area of the positions, behavior, and attributes of surrounding road users and other objects detected by the vehicle sending the CPM.
  • the RSU 20 collects information on surrounding road conditions, surrounding traffic lights, etc.
  • Traffic light information can include the color of the traffic lights.
  • the RSU 20 also has the function of communicating the collected information with the vehicle 10, other RSUs 20, the ITS server 30, etc. Traffic lights may be called traffic lights. Traffic light information may be called information indicating the traffic light status.
  • the RSU 20 may be equipped with a sensor and collect information using the sensor. This sensor may include a camera. Examples of road conditions are the road congestion status, the presence or absence of fallen objects, and the condition of the road surface.
  • the RSU 20 may relay communications between the vehicle 10 and the ITS server 30.
  • the RSU 20 may be connected to one or both of the traffic lights and the sensors so as to be able to communicate with them via wires or wirelessly.
  • a mobile communication terminal may be used as the communication unit of the RSU 20.
  • the mobile communication terminal is, for example, a mobile terminal such as a mobile phone, a smartphone, or a tablet terminal.
  • the communication terminal is equipped with one or more sensors such as a camera, and is therefore expected to contribute to providing useful information.
  • the ITS server 30 may provide traffic information, driving assistance information, etc. to the vehicle 10, and may control the color of traffic lights based on information received from the vehicle 10, the RSU 20, etc.
  • the ITS server 30 may be a cloud server or an on-premise server. An example of the functional configuration and hardware configuration of each device such as the vehicle 10 will be described later.
  • ITS 1 shown in FIG. 1 is an example, and the configuration of ITS system 1 is not limited to the configuration shown in FIG. 1.
  • the number of vehicles 10 is not limited to the number shown in FIG. 1.
  • the number of RSUs 20 and ITS servers 30 is not limited to the number shown in FIG. 1.
  • GeoNetworking In the European V2X standard, GeoNetworking, which performs routing using vehicle position information, is being considered. GeoNetworking includes forwarding methods (geographical addressing methods and forwarding algorithms) in point-to-point communication and point-to-multipoint communication. As forwarding methods for GeoNetworking, Single Hop Broadcast (SHB), GeoUnicast (Geographically-Scoped Unicast (GUC)), GeoAnycast (Geographically-Scoped AnyCast (GAC)), GeoBroadcast (Geographically-Scoped BroadCast (GBC)), and Topologically Scoped Broadcast (TSB) are being considered.
  • SHB Single Hop Broadcast
  • GUC GeoUnicast
  • GUC Geographically-Scoped Unicast
  • GAC GeoAnycast
  • GBC GeoBroadcast
  • Geographically-Scoped BroadCast GCC
  • TTB Topologically Scoped Broadcast
  • the sending communication device and the receiving communication device may be called nodes. Since forwarding involves both receiving and transmitting, the forwarding communication device may also be called a node.
  • the sending vehicle specifies the location of one vehicle as the destination and transmits a message to surrounding vehicles. The message reaches the destination vehicle by being forwarded closer to the destination. The location is specified, for example, by coordinates.
  • a source vehicle specifies one area as the destination and transmits a message to surrounding vehicles. Area may be interpreted as range. The shape of the destination area may be, for example, a circle, a rectangle, or an ellipse.
  • the message transmitted by the source vehicle is forwarded so as to approach the area specified as the destination, and reaches one of the vehicles within the destination area.
  • the sending vehicle specifies one area as the destination and sends a message to surrounding vehicles.
  • the message is forwarded so as to approach the destination area.
  • the shape of the destination area can also be, for example, circular, rectangular, or elliptical.
  • any vehicle in the destination area receives the message, that vehicle broadcasts the message to the destination area.
  • vehicles in the area specified by the message receive the broadcasted message, they rebroadcast the message.
  • a vehicle that has broadcast a message once will not broadcast the message again, even if it receives a message thereafter. In this way, the message is transmitted to all vehicles in the destination area.
  • TSB has n hops and broadcasts a message to the surroundings each time.
  • SHB can be thought of as TSB with 1 hop.
  • SHB may also be called single-hop communication or single-hop type communication.
  • GUC, GAC, GBC, and TSB may also be called multi-hop communication or multi-hop type communication.
  • DENM is a message that conveys environmental information such as icy roads and obstacles on the road, and it is necessary to convey this environmental information to multiple following vehicles. For this reason, broadcasting is used for DENM, and multi-hop communication is often preferable.
  • Multi-hop communication can send messages to vehicles farther away than SHB, by passing messages from the source vehicle to the destination vehicle via a relay vehicle. Multi-hop communication may also be able to send messages to areas where it is difficult to send messages using SHB due to radio wave obstructions. However, heavy use of multi-hop communication uses a lot of wireless resources.
  • BSM Basic Safety Message
  • SHB reduces problems such as communication capacity pressure.
  • radio waves may not reach the destination from the sender due to obstructions, as in the example of Figure 3.
  • the structures and obstructions may be referred to as radio wave obstructions or radio wave impediments.
  • a vehicle is heading toward an intersection on a road, and uses SHB to send a message to other vehicles on the crossroads.
  • the radio waves representing the message may not travel sufficiently around obstructions, resulting in failure to send or receive the message.
  • the developers of this disclosure therefore came up with a method to achieve more reliable V2X communication while reducing the problems that arise from the extensive use of multi-hop communication.
  • the messages communicated by the V2X communication device may be any of CPM, CAM, DENM, and BSM, or may be messages defined in the Basic System Profile (BSP) of the CAR 2 CAR Communication Consortium (C2CCC) or other standards.
  • BSP Basic System Profile
  • C2CCC CAR 2 CAR Communication Consortium
  • the messages in the following embodiments are messages that are transmitted periodically. However, the messages in the embodiments may be messages that are not transmitted periodically. Furthermore, the messages in the embodiments may include messages that are transmitted periodically and messages that are not transmitted periodically.
  • the V2X communication device is mounted on the vehicle 10.
  • the V2X communication device may be mounted on the RSU 20.
  • the V2X communication device may correspond to an ITS station (ITS-S) or may be included in the ITS-S.
  • the ITS-S is a device that exchanges information and may be an OBU (On-Board Unit), an RSU, or a mobile terminal, or may be included in any of these.
  • the mobile terminal is, for example, a PDA (Personal Digital Assistant) or a smartphone.
  • the OBU may be called an in-vehicle unit.
  • a message control method according to an embodiment of the present disclosure is described below. Each message control method may be applied to the above-mentioned ITS1.
  • the vehicle 10 may include a control unit 11, a sensor 12, a locator 13, an input/output unit 14, and a communication unit 15.
  • the communication unit 15 may perform V2X communication.
  • the control unit 11 may acquire information obtained by V2X communication.
  • the information obtained by V2X communication may be a V2X reception result.
  • the V2X reception result may be information indicating the V2X communication state.
  • the V2X communication status may indicate the quality of the V2X communication.
  • the quality of the V2X communication may indicate the reception status.
  • the V2X communication status may indicate, for example, successful or unsuccessful transmission, or successful or unsuccessful reception.
  • the V2X communication status may also indicate successful or unsuccessful reception of an ACKnowledgement (ACK) and/or a Negative ACKnowledgement (NACK).
  • ACK ACKnowledgement
  • NACK Negative ACKnowledgement
  • the V2X reception status may be at least one of a measurement result of the received signal, an error rate, and a Signal to Noise Ratio (SNR).
  • the error rate may be expressed by a Packet Error Rate (PER), a Block Error Rate (BLER), a Bit Error Rate (BER), etc.
  • PER Packet Error Rate
  • BLER Block Error Rate
  • BER Bit Error Rate
  • the V2X communication state may be information included in a message received by V2X communication. This message may be communicated on a packet-by-packet basis. The message may be interpreted as data.
  • the message received by V2X communication may include at least one of the state of other vehicles (hereinafter, other vehicle state), the state of the RSU (hereinafter, RSU state), the state of a traffic signal (hereinafter, traffic signal state), traffic information, the position of a node (hereinafter, node position), and a request for multi-hop communication (hereinafter, multi-hop communication request).
  • the communication request may be a communication instruction.
  • the message from the vehicle may include at least one of the following: other vehicle state, node position, and multi-hop communication request.
  • the other vehicle state may include at least one of the other vehicle's position (hereinafter, other vehicle position), the other vehicle's speed, and the other vehicle's braking state.
  • the message from the RSU 20 may include at least one of the RSU state, node position, traffic signal state, traffic information, and multi-hop communication request.
  • the traffic signal state may include the state of a traffic signal connected or linked to the RSU 20.
  • the traffic signal state may include the color of the traffic signal.
  • the traffic signal state may include information indicating whether passage is permitted or not permitted.
  • the communication unit 15 may acquire traffic information by broadcasting and/or V2X communication.
  • the traffic information may include information regarding congestion (e.g., the location of the congestion).
  • the communication unit 15 may transmit a message using a communication method determined by the control unit 11.
  • the control unit 11 determines whether the communication method is multi-hop communication or single-hop communication. When the control unit 11 determines to use multi-hop communication, it also determines a forwarding method and communication parameters determined according to the forwarding method determined.
  • the communication parameters include the number of hops, the destination, etc.
  • the communication parameters may be read as communication settings. If the destination is a point, the destination may include a position. The position may be represented by latitude and longitude. If the destination is a point, the forwarding method may be GUC. If the destination is an area, the destination may include the shape of the area and the position of the area.
  • the shape of the area may indicate one of a plurality of candidate shapes including one or more of a circle, a rectangle, and an ellipse. If the destination is an area, the forwarding method may be GAC or GBC.
  • the position of the area may include one or more of the center position of the area, the size of the area, and the angle of the area.
  • the center position of the area may be represented by latitude and longitude.
  • the size of the area may be the radius.
  • the size of the area may be the length of the long side and the length of the short side, and the angle of the area may be the azimuth angle of the long side.
  • the size of the area may be the length of the long axis and the length of the short axis, and the angle of the area may be the azimuth angle of the long axis.
  • the destination area may be read as a destination area, an estimated area, an area where non-line-of-sight communication is performed, an area where single-hop communication is difficult, an area where multi-hop communication is required, and the like.
  • the control unit 11 may estimate the destination, and when the destination is a point, determine the transfer method as GUC.
  • the control unit 11 may estimate the destination, and when the destination is an area, determine the transfer method as GAC or GBC.
  • control unit 11 may approximate the estimated area to one of a plurality of candidate shapes and determine the shape and position of the area.
  • the shape of the area may differ depending on the embodiment described later, or may differ depending on the information used to determine the necessity of multi-hop communication.
  • the sensor 12 may detect the environment (surrounding environment information) around the vehicle 10 on which the sensor 12 is mounted. Detection may be interpreted as recognition or location.
  • the vehicle 10 on which the sensor 12 is mounted may be referred to as the host vehicle.
  • the sensor 12 may detect at least one of the following: the road shape around the host vehicle, the traffic signal state of the traffic lights around the host vehicle, the status of obstacles present around intersections located around the host vehicle, and the detection status of the preceding vehicle closest to the host vehicle.
  • the surroundings of the host vehicle preferably include the area ahead of the host vehicle.
  • An obstacle detected by the sensor 12 may be interpreted as an obstruction.
  • An obstacle detected by the sensor 12 may include a building.
  • the control unit 11 may acquire vehicle position information (hereinafter, vehicle position information) based on information from the locator 13. Acquire may be interpreted as any of measurement, detection, and calculation.
  • vehicle position information may be one or both of the vehicle's position and information related to changes in the vehicle's position.
  • the vehicle's position may be expressed, for example, by latitude and longitude.
  • Information related to changes in the vehicle's position may include, for example, at least one of the vehicle's traveling direction and speed.
  • the memory 112 in the control unit 11 may store map information.
  • the communication unit 15 may receive the map information.
  • the map information includes the positions of roads and intersections.
  • the map information may include the road structure.
  • the road structure may include the shapes of roads and intersections.
  • the shape of the road may be represented by information indicating the curvature of the road.
  • the map information may include the positions of buildings.
  • the positions of buildings may indicate the range in which the buildings exist, rather than a single coordinate indicating the position where the building is located.
  • the range in which the buildings exist may be rephrased as the arrangement of structures.
  • the map information may include the average vehicle speed for at least some of the roads.
  • the control unit 11 may acquire the vehicle state from at least one of the sensor 12, the drive unit, and the operation unit.
  • the vehicle state may include one or more of the vehicle speed, acceleration, braking state, traveling direction of the vehicle, and steering angle.
  • the memory 112 in the control unit 11 may store the vehicle's driving trajectory (history of vehicle position information) from a certain period of time in the past to the present.
  • the driving trajectory is determined by the control unit 11 based on information from one or both of the locator 13 and the sensor 12.
  • the control unit 11 may store the execution status of coordinated driving with surrounding vehicles (coordinated driving state) and may control coordinated driving.
  • the communication unit 15 may receive the coordinated driving state.
  • the coordinated driving may be platooning of the vehicle itself and surrounding vehicles.
  • the coordinated driving state may include whether platooning is enabled or disabled, and may include the positions of the platoon members.
  • the control unit 11 may control multi-hop communication or single-hop communication in V2X communication based on information indicating at least one state of the vehicle and the environment (hereinafter, state information).
  • state information may include one or more of map information, vehicle position information, V2X communication state, vehicle state, driving trajectory, coordinated driving state, and surrounding environment information.
  • the control unit 11 may determine at least one of the necessity of multi-hop communication, the destination, and the maximum number of hops for multi-hop communication based on the state information. Depending on the determination of the necessity of multi-hop communication, it is determined whether the communication method is SHB or multi-hop communication.
  • the destination may be either one of a location or an area.
  • the RSU 20 includes a control unit 21 and a communication unit 25.
  • the control unit 21 may have the same functions as the control unit 11.
  • the memory 212 in the control unit 21 may store the position information of the RSU 20, or may store map information.
  • the communication unit 25 may receive the map information.
  • the map information may include the shapes of roads and intersections around the RSU 20.
  • the map information may include the positions of buildings around the RSU 20.
  • the map information may include the average vehicle speed for at least some of the roads.
  • the communication unit 25 may have the same functions as the communication unit 15.
  • the communication unit 25 may be connected to a wired network (e.g., an optical fiber network) and communicate with the wired network, or may be connected to traffic lights and communicate with the traffic lights.
  • the RSU 20 may transmit information detected by sensors including cameras from the communication unit 25 to at least one of the vehicle 10, another RSU 20, and the ITS server 30.
  • FIG. 4 shows an example of the operation of the control unit 11.
  • the control unit 11 acquires state information.
  • the control unit 11 determines whether multi-hop communication is necessary for transmitting a message based on the acquired state information. That is, the control unit 11 determines whether the communication method for transmitting the message is multi-hop communication or single-hop communication. If it is determined in S130 that multi-hop communication is necessary (Y), in S140, the control unit 11 determines the communication settings for multi-hop communication based on the state information acquired in S120.
  • the communication settings to be determined include the destination.
  • the communication settings to be determined may also include the maximum number of hops.
  • the forwarding method can be GUC.
  • the forwarding method may also be one of the communication settings.
  • An example of the forwarding method when the destination is an area is GAC or GBC.
  • control unit 11 transmits the message using multi-hop communication according to the communication settings determined in S140.
  • control unit 11 transmits the message using single-hop communication.
  • the operation shown in FIG. 4 may be repeated periodically, or may be executed each time a message to be transmitted is generated.
  • FIG. 5 shows another example of the operation of the control unit 11.
  • the operation example shown in FIG. 5 is an operation example related to message transfer.
  • the control unit 11 acquires a message received by the communication unit 15.
  • the control unit 11 acquires status information.
  • the control unit 11 determines whether multi-hop communication is required to transmit the message based on the message acquired in S210 and the status information acquired in S220. In other words, it determines whether the communication method for transmitting the message should be multi-hop communication or single-hop communication.
  • the state information may not be used, and the message acquired in S210 may be analyzed to determine whether multi-hop communication is necessary (in other words, whether forwarding is necessary). If location information is specified by the message acquired in S210, and the vehicle is not present at the location indicated by the location information, the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary. In this case, the forwarding method becomes GUC.
  • the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary.
  • the forwarding method will be GAC or GBC. Even if a destination area is specified by the message acquired in S210 and the vehicle is present in that area, if GBC is specified as the forwarding method, it may be determined that the message is to be forwarded. For example, if there is a vehicle in the area that has not yet received the message, it is determined that the message is to be forwarded.
  • control unit 11 determines the communication settings for multi-hop communication based on one or both of the message acquired in S210 and the status information acquired in S220. Then, in S250, the control unit 11 transmits, i.e., forwards, the message received in S210. On the other hand, if it is determined in S230 that multi-hop communication is not necessary (N), the control unit 11 ends this operation without forwarding the message received in S210. This operation may be performed each time the communication unit 15 receives a message, or may be repeated periodically.
  • the message that executes the operation of FIG. 5 may be a message that is sent periodically. Periodically may be read as cyclically. An example of periodicity is a transmission frequency (rate) between 10 Hz and 1 Hz, i.e., a transmission interval between 100 ms and 1000 ms.
  • periodicity is a transmission frequency (rate) between 10 Hz and 1 Hz, i.e., a transmission interval between 100 ms and 1000 ms.
  • the operation of FIG. 5 may be executed for one or more of the aforementioned CAM, CPM, and DENM messages.
  • control unit 11 may be read as the operation of control unit 21.
  • operation of communication unit 15 may be read as the operation of communication unit 25.
  • the control unit 11 may determine the necessity of multi-hop communication based on at least one of map information and vehicle position information. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary, the communication unit 15 may transmit a message using multi-hop communication. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is not necessary, the communication unit 15 may transmit a message using single-hop communication.
  • the control unit 11 may determine whether or not an intersection exists ahead of the vehicle based on map information and vehicle position information.
  • the ahead of the vehicle may be within the communication distance by SHB.
  • the ahead of the vehicle may be within a judgment distance set to less than several hundred meters.
  • the communication distance and judgment distance are examples of a predetermined distance.
  • the judgment distance may be changed according to the speed of the vehicle.
  • the judgment distance may be a distance that the vehicle can travel in a certain time.
  • the ahead is not limited to the road on which the vehicle is traveling, but may include roads on which the vehicle can travel by turning right or left. This determination may be performed in S130 of FIG. 4.
  • control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary regardless of whether or not there is a structure around the intersection. This is because there are often structures around intersections. However, the presence of a structure may be taken into consideration as described below.
  • the control unit 11 may acquire the location of structures present around the intersection ahead of the vehicle based on map information and vehicle position information.
  • the control unit 11 may estimate whether single-hop communication with a vehicle on the crossroad is difficult, i.e., whether the communication quality of single-hop communication with a vehicle on the crossroad is poor, based on the location of the structures.
  • the control unit 11 may also estimate whether communication with a vehicle on the crossroad is line of sight (LOS) communication or non-line of sight (NLOS) communication, based on the location of the structures.
  • LOS line of sight
  • NLOS non-line of sight
  • the control unit 11 may estimate, among the areas on the crossroad and areas where single-hop communication is possible when structures are not taken into consideration, areas that are blocked from the vehicle by structures (areas where non-line of sight communication is performed) as areas where single-hop communication is difficult.
  • the control unit 11 may not estimate that single-hop communication is difficult when there are few areas where non-line of sight communication is performed, taking into consideration radio wave leakage. Therefore, when the angle at which non-line-of-sight communication occurs and the ratio of the angle at which non-line-of-sight communication occurs to the angle at which line-of-sight communication occurs are equal to or greater than the threshold values set for those angles, the control unit 11 may estimate that single-hop communication is difficult.
  • the leakage of radio waves differs depending on the frequency of the radio waves.
  • the frequency of the radio waves at which the message is transmitted may be in various frequency bands such as the 5 GHz band or the 700 MHz band.
  • the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary.
  • the control unit 11 may determine whether or not there is a traffic light at the intersection ahead of the vehicle. Whether or not there is a traffic light may be determined from map information and vehicle position information. In addition, whether or not there is a traffic light may be determined by communication with a roadside device, or may be determined based on a signal provided by a sensor 12 such as a camera. If there is a traffic light at the intersection, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is not necessary. This is because problems are less likely to occur when communication is unavailable, since the traffic lights control which vehicles can enter the intersection.
  • the control unit 11 may set a destination area including an area where SHB is estimated to be difficult. Furthermore, when the control unit 11 estimates that SHB with a vehicle on an intersection is difficult, the control unit 11 may estimate an area on the intersection ahead of the vehicle that is the destination of multi-hop communication based on map information, vehicle position information, and the speed of the vehicle.
  • the destination area may be a range that satisfies at least one of a range on the intersection within a certain distance from the vehicle, a range on the intersection within a certain angle from the traveling direction of the vehicle, and a range on the intersection that is hidden by a structure as seen from the vehicle. Furthermore, the destination area may be an area where the time when a vehicle traveling on the intersection enters the intersection may overlap with the time when the vehicle enters the intersection.
  • the vehicle is traveling on a road toward an intersection. If it is determined that single-hop communication to the intersection on the road on which the vehicle is traveling is difficult due to a structure, the vehicle determines that multi-hop communication is necessary.
  • the destination area in multi-hop communication may be an area where the time at which a vehicle traveling on the intersection enters the intersection may overlap with the time at which the vehicle enters the intersection.
  • the time at which the vehicle enters the intersection can be estimated from the vehicle speed of the vehicle and the distance to the intersection. Whether or not the vehicle traveling on the intersection will enter the intersection at this time can be calculated from the position and speed of the vehicle traveling on the intersection. If the speed of the vehicle traveling on the intersection is within a preset speed range, the vehicle can calculate the area in which a vehicle on the intersection that can enter the intersection at the same time as the vehicle is located.
  • the estimated area shown in Figure 6 illustrates the area calculated in this manner.
  • the shape of the estimated area shown in Figure 6 is a rectangular area along an intersection.
  • the vehicle may specify this estimated area as the destination of multi-hop communication and send a message using multi-hop communication. Since an area is specified, GAC or GBC can be used as the forwarding method.
  • a message sent by the vehicle itself by setting up multi-hop communication is forwarded to the estimated area by another vehicle that is closer to the estimated area than the vehicle itself and traveling in the same lane as the vehicle itself.
  • the control unit 11 may determine the maximum number of hops depending on the distance to the destination area.
  • the maximum number of hops may also be a fixed value set in advance.
  • the example in FIG. 7 is an example in which multi-hop communication and single-hop communication are used together.
  • the structures located around the intersection are smaller than in the example shown in FIG. 6. Therefore, SHB is possible between vehicles located in estimated area b.
  • Estimated area b may be an area where line-of-sight communication is possible.
  • the position and speed of the vehicle shown in FIG. 7 are assumed to be the same as in FIG. 6.
  • Estimated area a may be the estimated area shown in FIG. 6 excluding estimated area b.
  • the vehicle determines estimated area a as the destination in the communication settings determined in S140 of FIG. 4, and transmits a message in S150. Furthermore, the vehicle may determine that multi-hop communication is not necessary for estimated area b, which is an area on the intersection and where SHB is possible, and may transmit a message to estimated area b or other vehicles within estimated area b using single-hop communication such as SHB. Note that the vehicle may first transmit a message to estimated area b, and then transmit the message to estimated area a.
  • the control unit 11 may determine the complexity of the route to the destination based on map information and vehicle position information.
  • the route to the destination is the route when traveling on roads.
  • the complexity may be determined based on the number of turns at intersections, etc. on the route. This is because radio waves tend to travel in a straight line, so the more turns there are, the higher the possibility that a message cannot be transmitted using single-hop communication.
  • the presence or absence of structures may also be taken into consideration based on map information. However, since areas with a high number of turns are often areas where structures are likely to exist, such as urban areas, it may be assumed that structures exist in a straight line to the destination.
  • the control unit 11 may determine the complexity based on the number of turns on the route to the destination and the distance to the destination. The control unit 11 may set the complexity to a higher value the more turns there are on the route and the longer the distance.
  • the control unit 11 may determine or change the maximum number of hops in multi-hop communication based on the complexity. Also, as described above, the longer the distance, the more difficult it becomes to transmit a message using single-hop communication, so the control unit 11 may determine or change the maximum number of hops in multi-hop communication depending on the distance. The control unit 11 may determine or change the maximum number of hops in multi-hop communication when it is determined that multi-hop communication is necessary.
  • the control unit 11 may increase the value of the maximum hop count more than when the complexity is equal to or less than the threshold.
  • the control unit 11 may change the maximum hop count from a first value to a second value and use the second value for multi-hop communication.
  • the control unit 11 may calculate the second value by adding a constant number to the first value.
  • the first value may be a value specified in the specifications, or may be a value that has been previously determined or set.
  • the second value may be a value specified in the specifications.
  • the first value and the second value may be values that change depending on the vehicle situation and the surrounding situation.
  • the vehicle determines whether to communicate a message by multi-hop or single-hop communication based on at least one of map information and vehicle position information. This allows a decision to use multi-hop communication when there is a high need for multi-hop communication, and a decision to use single-hop communication when a message can be transmitted using single-hop communication. This makes it possible to improve the reliability of communication while reducing the use of wireless resources.
  • the control unit 11 may determine the necessity of multi-hop communication based on information obtained by V2X communication. When the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary, the control unit 11 may determine communication settings for the multi-hop communication based on information obtained by V2X communication. The control unit 11 may include one or both of a destination and a maximum number of hops in the multi-hop communication in the communication settings for the multi-hop communication to be determined.
  • the communication unit 15 may transmit the message using multi-hop communication. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is not necessary, the communication unit 15 may transmit the message using single-hop communication.
  • the control unit 11 may acquire the position of the other vehicle from a received message received from the other vehicle by V2X communication, or may estimate the other vehicle passage area based on the other vehicle state in the received message.
  • the other vehicle passage area is an area where it can be estimated that the other vehicle will pass within a certain time.
  • the other vehicle passage area can be estimated based on the position, traveling direction, and speed of the other vehicle.
  • the control unit 11 may determine whether or not an intersection (e.g., an intersection ahead of the host vehicle) exists ahead of the other vehicle in the traveling direction based on the other vehicle position or the other vehicle passage area.
  • the control unit 11 may determine the necessity of multi-hop communication based on the existence of the intersection. The meaning of "ahead" may be the same as that of the host vehicle.
  • control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary. Furthermore, when it is determined that the intersection ahead of the other vehicle is also an intersection ahead of the host vehicle, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary for the message transmitted by the host vehicle.
  • the control unit 11 may determine whether or not single-hop communication with an area in which other vehicles exist is difficult based on the reception status of messages from other vehicles.
  • the reception status may be replaced with communication quality.
  • the reception status may be determined based on the V2X reception status described above, such as PER. If it is determined that communication is difficult, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary.
  • the multi-hop communication here may be GUC if the position of the other vehicles is known based on messages from the other vehicles.
  • the control unit 11 may determine whether or not there is a high possibility that the other vehicle will approach the own vehicle based on the state of the other vehicle and the state of the own vehicle.
  • the control unit 11 may determine that there is a high possibility that the other vehicle will approach the own vehicle.
  • the predicted times being close may mean, for example, that the difference between the two predicted times is about several seconds. Since the other vehicle and the own vehicle travel on a road, the control unit 11 may further use map information when determining whether or not there is a high possibility that the other vehicle will approach the own vehicle.
  • the acceleration of the own vehicle and the other vehicle may also be used to calculate the predicted time. If the acceleration is negative, the vehicle is decelerating. The vehicle can be decelerated by braking. Therefore, the control unit 11 may determine the acceleration based on the brake state.
  • the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary. This is because, when there is a high possibility that another vehicle will approach the own vehicle, there is a high need to deliver the own vehicle's message to the other vehicle. Note that even if there is a high possibility that another vehicle will approach the own vehicle, if it can be determined that there is a high possibility that communication can be performed by single-hop communication, for example, because there are no structures between the other vehicle and the own vehicle, the control unit 11 may not need to determine that multi-hop communication is necessary.
  • the control unit 11 may also determine, based on the state of the other vehicle, that multi-hop communication is necessary when the other vehicle is moving at a high speed or the situation of the other vehicle is highly urgent.
  • the control unit 11 may also determine, based on the state of the host vehicle, that multi-hop communication is necessary when the host vehicle is moving at a high speed or the situation of the host vehicle is highly urgent.
  • the control unit 11 may determine whether or not the message transmitted or forwarded by the vehicle is to be multi-hop communication based on a message received from the RSU 20 by V2X communication. For example, based on the traffic signal state included in the message received from the RSU 20, it may determine whether or not the light color of a traffic signal (e.g., a traffic signal at an intersection in front of the vehicle) is a color indicating passage (e.g., blue or green). If it is determined that the light color of the traffic signal is a color indicating passage, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary. If the traffic signal at the intersection in front of the vehicle indicates passage, it is considered that the vehicle will enter the intersection.
  • a traffic signal e.g., a traffic signal at an intersection in front of the vehicle
  • a color indicating passage e.g., blue or green
  • the control unit 11 can determine that multi-hop communication is necessary to transmit the message transmitted by the vehicle to other vehicles present in the vicinity of the vehicle with a higher probability.
  • the multi-hop communication here can be a forwarding method in which the destination is an area on an intersection intersecting the road on which the vehicle is traveling and in the direction toward the intersection, for example, the estimated area shown in FIG. 6.
  • This forwarding method may be GAC or GBC.
  • the forwarding method may also be GUC, where the destination is the position of a specific other vehicle, such as the leading vehicle at an intersection heading toward an intersection.
  • the RSU 20 has a fixed position. Therefore, the RSU 20 can determine whether or not single-hop communication is difficult due to surrounding structures. Therefore, the RSU 20 may transmit a signal to instruct or request multi-hop communication to the surroundings. When an instruction or request for multi-hop communication is received from the RSU 20, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary.
  • the other vehicle can determine the communication quality of V2X communication at any time while traveling. If the other vehicle determines that multi-hop communication is necessary, it is highly likely that the following vehicle also requires multi-hop communication. Therefore, the other vehicle may transmit a message including an instruction or request for multi-hop communication to the surrounding area. When the control unit 11 receives an instruction or request for multi-hop communication from the other vehicle, it may determine that multi-hop communication is necessary.
  • the control unit 11 may transmit a multi-hop communication request to the other vehicles and the RSU 20.
  • the other vehicles that receive the multi-hop communication request sent by the vehicle may transmit the message sent by the other vehicles via multi-hop communication.
  • the RSU 20 that receives the multi-hop communication request sent by the vehicle may transmit a signal to instruct or request multi-hop communication to the surroundings.
  • the control unit 11 may use multi-hop communication to transmit the multi-hop communication request. Note that when the message sent by the vehicle is to be multi-hop communication, the control unit 11 sets the communication setting for the message to be multi-hop communication.
  • the control unit 11 may determine whether or not multi-hop communication is required for a message transmitted by the vehicle, based on the communication state of a message received from another vehicle through V2X communication. For example, the control unit 11 may determine whether or not multi-hop communication is required for a message transmitted by the vehicle, based on whether or not a message that is scheduled to be received from another vehicle has been received. The control unit 11 may determine that a message is scheduled to be received from another vehicle when a message is periodically received from the other vehicle, or when a message is transmitted to the other vehicle and a response to the message is required. When a message that is scheduled to be received from the other vehicle is not received, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is required. The control unit 11 may acquire the position of the other vehicle (other vehicle position) based on the most recently received message from the other vehicle.
  • control unit 11 When the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary, it may specify the other vehicle's position as the destination of the multi-hop communication. When the other vehicle's position is the destination, GUC may be used as the multi-hop communication. When the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary, it may perform multi-hop communication of a message with the other vehicle presence area, where the other vehicle may exist, as the destination. When the estimation accuracy of the other vehicle's position is low, it is preferable to set the other vehicle presence area as the destination.
  • the estimation accuracy of the other vehicle's position decreases is when the communication state with the other vehicle is poor and messages periodically transmitted by the other vehicle cannot be received.
  • the other vehicle presence area may be a circular area within a certain distance from the other vehicle's position.
  • the other vehicle presence area may also be an area on an intersection within a certain distance from the other vehicle's position. The worse the estimation accuracy of the other vehicle's position, the larger the other vehicle presence area may be.
  • GAC or GBC may be used as the multi-hop communication with the other vehicle presence area as the destination.
  • the host vehicle is traveling on a road toward an intersection.
  • another vehicle 10 At the intersection that intersects with the road on which the host vehicle is traveling, another vehicle 10, vehicle 10a, is traveling toward the same intersection as the host vehicle.
  • SHB may be difficult if the host vehicle and the other vehicle 10a are in a positional relationship that makes them out of sight due to these structures.
  • the vehicle itself and the other vehicle 10a are in a positional relationship where they are not blocked by structures, and can communicate with each other via single-hop communication.
  • the vehicle itself receives a message from the other vehicle 10a and obtains the position, speed, and direction of travel of the other vehicle.
  • the host vehicle and the other vehicle 10a are in an out-of-line-of-sight position relationship due to structures. Therefore, the host vehicle switches from SHB to multi-hop communication to transmit the message.
  • the dashed-line box illustrates the destination area determined in this way.
  • the judgment conditions in S130 in FIG. 4 are that the vehicle is aware of the presence of another vehicle 10a on the intersection, that it has been determined that there is a possibility that the vehicle and the other vehicle 10a will approach each other, and that it has been determined that communication between the vehicle and the other vehicle via SHB is difficult due to structures.
  • the vehicle will send a message via multi-hop communication, and if this condition is not met, the vehicle will send a message via single-hop communication. This makes it possible to reduce the use of wireless resources while improving the reliability of communication.
  • the control unit 11 may determine the necessity of multi-hop communication based on at least one of a travel trajectory (a route traveled by the vehicle in the past) and a vehicle state.
  • the travel trajectory may be information indicating the location where the vehicle was located at a certain time or distance in the past. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary, the communication unit 15 may transmit a message using multi-hop communication. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is not necessary, the communication unit 15 may transmit a message using single-hop communication.
  • the control unit 11 may determine whether or not multi-hop communication is necessary based on the state of the vehicle. For example, if sudden braking of the vehicle is detected based on the state of the vehicle, or if a malfunction or abnormality of the vehicle is detected, or if it is estimated that there is a high possibility that a following vehicle will approach the vehicle, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary.
  • Sudden braking can also be referred to as sudden deceleration or sudden braking.
  • Sudden braking means negative acceleration where the absolute value of the acceleration is greater than a preset threshold.
  • the malfunction or abnormality may be a malfunction or abnormality in a driving system device.
  • An example in which it is estimated that there is a high possibility that a following vehicle will approach the vehicle is when sudden braking of the vehicle is detected and the following vehicle exists or is likely to exist within a certain distance behind the vehicle. Whether or not a following vehicle exists within a certain distance behind the vehicle can be determined by vehicle-to-vehicle communication with the following vehicle. If the vehicle is traveling on a road with heavy traffic, it may be determined that there is a high possibility that a following vehicle exists within a certain distance behind the vehicle.
  • the control unit 11 may determine whether or not multi-hop communication is necessary based on the driving trajectory. If the driving trajectory is set to be equal to the communication distance by SHB and includes a right or left turn, it may determine that multi-hop communication is necessary.
  • the control unit 11 may also take into consideration the presence of structures and determine whether or not multi-hop communication is necessary based on the vehicle state, the driving trajectory, and the range in which structures are present.
  • the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary based on the vehicle state, and also based on the driving trajectory, and may further determine that multi-hop communication is necessary when it determines that message communication is difficult using SHB due to structures.
  • the range of the structures can be determined based on map information.
  • the range of the structures may also be detected by a sensor provided in the vehicle.
  • the control unit 11 may determine the destination of the multi-hop communication based on the driving trajectory. For example, when sudden braking of the vehicle is detected, the control unit 11 may determine an area where a following vehicle is likely to exist (following vehicle area) based on the driving trajectory, and specify the following vehicle area as the destination of the multi-hop communication.
  • the following vehicle area can also be said to be an area where a message transmitted by the vehicle should be transmitted to the following vehicle.
  • the following vehicle area may include an area where a message transmitted by the vehicle should be transmitted to the following vehicle, where it is difficult to transmit the message using SHB.
  • the vehicle's message can be transmitted to the following vehicle with a high probability by sending a message via multi-hop communication to the following vehicle area.
  • the vehicle suddenly brakes after turning right at an intersection.
  • the sudden braking of the vehicle can be detected based on the vehicle state.
  • it can be determined that the vehicle has just turned right based on the driving trajectory.
  • the vehicle determines that multi-hop communication is required for the message to be sent.
  • the vehicle determines the following vehicle area based on the driving trajectory.
  • the following vehicle area shown in FIG. 9 is a road identified by the driving trajectory included in the range to be transmitted by SHB, and is the area on the road that connects at an intersection to the road on which the vehicle is currently traveling.
  • the vehicle may then specify the following vehicle area as the destination of multi-hop communication and transmit a message using multi-hop communication.
  • the forwarding method in the communication settings for multi-hop communication may be GAC or GBC. Also, if the position of the following vehicle to which a message should be transmitted can be identified by V2X communication before the vehicle turns at the intersection, the forwarding method may be GUC.
  • the control unit 11 may determine at least one of the necessity of multi-hop communication, the destination, and the maximum hop number of multi-hop communication based on the coordinated operation state. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary, the communication unit 15 may transmit a message using multi-hop communication. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is not necessary, the communication unit 15 may transmit a message using single-hop communication.
  • platooning the vehicle is in a coordinated driving state. If the control unit 11 determines that platooning is enabled, i.e., the vehicle is in a coordinated driving state, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary. During platooning, the vehicles traveling in the platoon may communicate their recognition that they are in a platooning state to some or all of the other vehicles traveling in the platoon. Thus, the vehicle can recognize whether or not it is in a platooning state by communicating with other vehicles.
  • the control unit 11 determines that the vehicle is traveling in a platoon, it may determine that the message to be sent from the vehicle requires multi-hop communication.
  • the control unit 11 may determine the destination of the multi-hop communication based on the coordinated driving information. For example, the control unit 11 may set the position of the leading vehicle or the trailing vehicle of the convoy that includes the vehicle itself as the destination of the multi-hop communication, and send a message by multi-hop communication with the transfer method being GUC.
  • the vehicle's coordinated driving state is used to determine whether multi-hop communication is necessary, thereby reducing the use of wireless resources and improving the reliability of communication.
  • the control unit 11 may determine at least one of the necessity of multi-hop communication, the destination, and the maximum number of hops in the multi-hop communication based on the surrounding environment information.
  • the surrounding environment information is the environment around the vehicle 10.
  • the environment may include the shape of the road, the position and size of an obstacle, and the state of a traffic signal.
  • the communication unit 15 may transmit the message using multi-hop communication. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is not necessary, the communication unit 15 may transmit the message using single-hop communication.
  • control unit 11 may obtain the road shape ahead of the vehicle based on the sensor 12, and determine whether or not an intersection exists ahead of the vehicle based on the road shape. If it is determined that an intersection exists ahead of the vehicle, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary.
  • the control unit 11 may use the detection results of the sensor 12 instead of the map information in the first embodiment. For example, instead of recognizing the shape of the road ahead from the map information, the control unit 11 may recognize the shape of the road ahead from the detection results of the sensor 12. Also, instead of recognizing the presence or absence of buildings around the intersection ahead and the range of those buildings from the map information, the control unit 11 may recognize the presence or absence of buildings around the intersection ahead and the range of those buildings from the detection results of the sensor 12.
  • the control unit 11 may also use a combination of map information and the detection results of the sensor 12.
  • the control unit 11 may also use the detection results of a sensor other than the vehicle itself received via V2X communication, or may use a combination of the detection results of a sensor other than the vehicle itself received via V2X communication and the detection results of the sensor 12.
  • the control unit 11 recognizes the existence of an intersection from the map information.
  • the control unit 11 may acquire the traffic signal state ahead of the vehicle based on the sensor 12, and may determine whether the traffic signal light color indicates that passage is permitted based on the traffic signal state. If it is determined that the traffic signal light color indicates that passage is permitted, the control unit 11 may determine that multi-hop communication is necessary.
  • the control unit 11 may use the detection result of the sensor 12 instead of the reception result of the V2X communication in the second embodiment (e.g., the traffic signal state from the RSU 20), or may use a combination of the reception result of the V2X communication and the detection result of the sensor 12.
  • the control unit 11 may sequentially acquire the position of a vehicle preceding the host vehicle based on the detection results of the sensor 12, and when it determines from the detection results of the sensor 12 that the vehicle preceding has been lost, it may determine that multi-hop communication is necessary. Lost may also be rephrased as lost sight of or unable to be detected.
  • the vehicle preceding may be the vehicle closest to the host vehicle among the vehicles traveling ahead of the host vehicle. However, the vehicle preceding may also be a vehicle ahead of the host vehicle whose distance from the host vehicle is less than the preceding vehicle determination distance.
  • the preceding vehicle determination distance may be set to the communication distance of single-hop communication or less.
  • control unit 11 When the control unit 11 determines that multi-hop communication is necessary due to the loss of the preceding vehicle, it may execute multi-hop communication with an area that includes the position where the preceding vehicle was lost and extends in the direction in which the preceding vehicle is estimated to have traveled.
  • the direction in which the preceding vehicle is estimated to have traveled can be determined from the direction of movement of the preceding vehicle immediately before it was lost.
  • the destination area for multi-hop communication By setting the destination area for multi-hop communication to an area that extends in the direction in which the preceding vehicle is estimated to have traveled, it is possible to improve the reliability of communication while limiting the use of wireless resources, even if the preceding vehicle is lost due to the preceding vehicle making a right or left turn.
  • the vehicle that transmits a message determines that multi-hop communication is necessary and transmits the message including information indicating that it is multi-hop communication.
  • the vehicle that receives the message determines whether or not to forward the received message.
  • This determination may be performed by the control unit 11 mounted on the vehicle 10, or by the control unit 21 provided in the RSU 20.
  • the control unit 11 controls the communication unit 15.
  • the control unit 21 controls the communication unit 25.
  • the control unit 11 can be read as the control unit 21.
  • the communication unit 15 is read as the communication unit 25.
  • control unit 11 executes the process shown in FIG. 5.
  • the control unit 11 determines the necessity of multi-hop communication based on the state information.
  • the necessity of multi-hop communication can also be referred to as the necessity of message forwarding.
  • the status information may include one or more of map information, vehicle position information, V2X communication status, vehicle status, driving trajectory, coordinated driving status, surrounding environment information, and road information.
  • control unit 11 may determine communication settings based on the state information.
  • the communication settings are, for example, at least one of a destination and a maximum number of hops for multi-hop communication.
  • the communication unit 15 may forward the message using multi-hop communication. If the control unit 11 determines that multi-hop communication is not necessary, the communication unit 15 may not forward the message.
  • the control unit 11 may change the message to multi-hop communication and the communication unit 15 may forward the message. Even if the received message is a multi-hop communication message, if the control unit 11 determines that the message does not need to be forwarded, the communication unit 15 may not need to forward the message. For example, if the destination is the vehicle's position or the vehicle is in the destination area, the control unit 11 may determine that the received message does not need to be forwarded.
  • the control unit 11 may obtain the location of the sender based on the received message.
  • the sender of a message may be, for example, another vehicle or the RSU 20. If the location of the sender of a received message can be obtained, it becomes easier to determine whether or not the received message needs to be forwarded. For example, if a message needs to arrive at an intersection with the sender, but it is difficult to receive the message at the intersection, the control unit 11 determines that the received message needs to be forwarded. For example, if there is a structure near the intersection, or if there is an area on the intersection with the sender that is out of the line of sight from the sender, it is difficult to receive the message at the intersection. If the message needs to arrive in that area, the control unit 11 determines that the received message needs to be forwarded. If there is a destination in the above area that requires a message, it means that the message needs to arrive at the above area.
  • the control unit 11 may also determine that it is necessary to forward the received message if there is a high possibility that the sending vehicle will approach a vehicle on an intersection.
  • the possibility that the sending vehicle will approach a vehicle on an intersection may have the same meaning as the possibility that another vehicle will approach the vehicle described in the second embodiment.
  • the control unit 11 may determine that it is necessary to forward the message if the sending source and destination are out of line of sight.
  • control unit 11 may determine the destination of the multi-hop communication, i.e., the transmission destination, based on the status information.
  • the control unit 11 may determine the destination to be an area on an intersection with the sender where it is difficult to receive the message.
  • the control unit 11 may also determine the destination to be an area on an intersection with the sender that is out of line of sight from the sender.
  • the control unit 11 may also determine the destination to be an area where a vehicle that requires the message is present.
  • the vehicle receives a message by single-hop communication from a source vehicle on the travel path. If the vehicle determines that it is necessary to forward the message, the vehicle may estimate an area on an intersection with the travel path of the source vehicle where it will be difficult to receive the message. The vehicle may then designate the estimated area as the destination of multi-hop communication and forward the message using multi-hop communication.
  • the vehicle determines, based on the information contained in the received message, whether or not the received message needs to be received at an intersection that intersects with the road on which the vehicle is traveling. If the received message is transmitted by SHB, the range in which the received message needs to be received can be determined from the position of the transmitting vehicle and the communication range of the SHB. If the determined range includes an intersection, the vehicle may determine that the received message needs to be received at the intersection.
  • the destination of the message to be forwarded is shown by a dashed frame in Figure 10.
  • the destination area is an area where the position of a vehicle traveling on an intersection toward an intersection may enter the intersection at the same time as the sending vehicle. Since the vehicle recognizes the position and speed of the sending vehicle and the position of the intersection from the received message, it can predict the time required for the sending vehicle to enter the intersection.
  • the speed range of vehicles traveling on the intersection can also be predicted in advance based on the speed limit, etc.
  • the size of the destination area can be determined from this speed range and the above-mentioned required time.
  • the vehicle may also be able to obtain the speed of vehicles traveling on the intersection through vehicle-to-vehicle communication, sensors, etc. If the speed can be obtained, the speed change range in which the speed changes due to acceleration and deceleration based on the obtained speed may be used instead of the speed range predicted in advance.
  • the vehicle forwards the received message including the destination determined in this way.
  • the vehicle forwards the message only when it is necessary to forward the message, which reduces the use of wireless resources and improves the reliability of communication.
  • the destination is set to an area on an intersection that intersects with the road on which the sending vehicle is traveling.
  • the use of wireless resources can also be reduced by not setting the destination to an area where forwarding is not required.
  • control unit 21 may change the message to multi-hop communication and specify a destination location on the intersection for the source vehicle.
  • RSU 20 is installed at an intersection with poor visibility.
  • there is a non-line-of-sight area due to structures around the intersection in communication between a vehicle located on the road that RSU 20 faces and a vehicle located on an intersection that intersects with that road.
  • the RSU 20 receives a message from the source vehicle via single-hop communication.
  • the RSU 20 may be configured to forward all received messages based on the environment in which the RSU 20 is installed, such as an environment in which the RSU 20 is surrounded by environments that make communication difficult using SHB.
  • the RSU 20 may also determine whether there are any areas where reception is difficult in the area where the received message should be received, and if there are any areas where reception is difficult, determine to forward the received message.
  • the presence or absence of any areas where reception is difficult may be determined based on the position of the sending vehicle included in the received message and map information acquired or stored by the RSU 20. For example, in the example shown in FIG. 11, there is an area where reception is difficult at the intersection that intersects with the road on which the sending vehicle is traveling due to a structure. On the other hand, in the example shown in FIG. 11, there are no structures at the upper side of the intersection in FIG. 11. Therefore, if the sending vehicle is located at the upper side of the intersection in FIG. 11, the RSU 20 does not need to determine to forward the received message.
  • the RSU 20 may estimate an area in which it is difficult to receive the message.
  • the area in which it is difficult to receive the message may be an area on an intersection with the driving path of the sending vehicle, which may be a pre-set area.
  • the position of the structure can be obtained in advance. It is possible to calculate the range of the sending vehicle where an area where reception is difficult on the intersection due to the structure will occur, and the size of that area.
  • the RSU 20 may determine the area in which reception is difficult to be a fixed area that includes all of the areas calculated while changing the position of the sending vehicle. Alternatively, the RSU 20 may calculate the area in which reception is difficult each time from the position of the sending vehicle and map information included in the received message.
  • the RSU 20 may specify the area in which reception is difficult as the destination of multi-hop communication, and forward the message using multi-hop communication.
  • control unit 11 or the control unit 21 may determine that the message received by the SHB is to be transferred by multi-hop communication.
  • the control unit 11 may determine whether to transfer the message by multi-hop communication in consideration of the road shape at the position where the traffic jam occurs.
  • control unit 11 may determine that the message is to be transferred when the end of the traffic jam is near the exit of an intersection, or in the middle of or near the exit of a sharp curve. Whether or not the curve is sharp may be determined, for example, by comparing a preset threshold value with the degree of curvature of the road.
  • the destination may be an area on the road toward the traffic jam.
  • the control unit 11 may decide to transmit a message via multi-hop communication, regardless of whether a traffic jam is detected.
  • the control unit 11 may detect a congestion state based on V2X communication.
  • the control unit 11 may stop forwarding in multi-hop communication.
  • the control unit 11 may change the message to single-hop communication even if it can be determined to perform multi-hop communication according to the conditions and the like described above.
  • Changing the communication to single-hop communication may mean changing the multi-hop communication to single-hop communication.
  • the control unit 11 may determine that multi-hop communication is unnecessary even if it can be determined to change to multi-hop communication and forward the message according to the conditions and the like described above.
  • [Appendix 1] a control unit that determines whether multi-hop communication is required for transmitting a message; and a communication unit that transmits a message using multi-hop communication when it is determined that multi-hop communication is necessary.
  • the control unit determines whether multi-hop communication is necessary to transmit a message based on whether or not there is an area in at least a portion of the communication area of a message via single-hop communication where single-hop communication is difficult due to radio interference.
  • the message control device is used in a vehicle, 2. The message control device according to claim 1, wherein the control unit determines whether or not multi-hop communication is required for transmitting the message based on a road structure around the vehicle.
  • Appendix 6 A message control device as described in Appendix 4, in which, when the vehicle is traveling at a position where there is an intersection within a specified distance ahead, the control unit determines that multi-hop communication is required to send a message, regardless of whether there is an electromagnetic interference between the vehicle and an intersection that intersects with the road on which the vehicle is traveling at the intersection.
  • the control unit determines whether multi-hop communication is required to send a message based on whether the vehicle is traveling at a location where there is an intersection within a specified distance ahead, and whether there is a traffic light at the intersection.
  • the message control device determines whether or not multi-hop communication is required for transmitting the message based on whether or not a signal requesting multi-hop communication has been received.
  • Appendix 12 The message control device according to claim 2, wherein when the control unit determines that multi-hop communication is necessary, the communication unit transmits a message to a destination area including an area where single-hop communication is difficult due to radio interference.
  • Appendix 13 A message control device as described in Appendix 4, wherein when the control unit determines that multi-hop communication is necessary, the communication unit transmits a message to an area where at least a portion of the destinations include an intersection that intersects with the road on which the vehicle is traveling at the intersection.
  • Appendix 14 A message control device as described in Appendix 13, wherein the shape of the destination area is a rectangle along an intersection.
  • Appendix 15 determining whether multi-hop communication is required for transmitting a message; if it is determined that multi-hop communication is necessary, transmitting the message using multi-hop communication.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a vehicle 10 according to an embodiment.
  • the vehicle 10 includes a control unit 11, a sensor 12, a locator 13, an input/output unit 14, and a communication unit 15.
  • the block diagram shown in this example shows functional blocks. Each of these functional blocks (components) is realized by any combination of at least one of hardware and software. Note that the "vehicle" described in the above embodiment may be read as any one or more functional blocks (e.g., the control unit 11, the communication unit 15) in the vehicle 10.
  • FIG. 12 shows only the parts necessary for explaining the present disclosure.
  • the vehicle 10 includes parts necessary for driving, such as a drive unit and an operating unit.
  • the drive unit is, for example, one or both of an engine and a motor.
  • the operating unit is, for example, a steering wheel.
  • the control unit 11 is composed of a microprocessor (hereinafter simply referred to as the processor) 111, a memory 112, and a communication interface 113.
  • the communication interface 113 is, for example, an input/output (IO) port.
  • the control unit 11 may be called an Electronic Control Unit (ECU), or may be composed of a Central Processing Unit (CPU) including interfaces with peripheral devices, a control device, an arithmetic unit, registers, etc.
  • ECU Electronic Control Unit
  • CPU Central Processing Unit
  • the control unit 11 may be configured to include hardware such as a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a field programmable gate array (FPGA), and the processing of the processor 111 may be realized using such hardware.
  • the processor 111 may be implemented using at least one of these pieces of hardware.
  • Each function of the vehicle 10 may be realized by, for example, loading specific software (programs) onto hardware such as the processor 111 and memory 112, causing the processor 111 to perform calculations, control communication via the communication unit 15, and/or control the reading and writing of data in the memory 112.
  • the processor 111 may, for example, operate an operating system to control the entire in-vehicle computer.
  • the processor 111 may also read programs, software modules, data, etc. into the memory 112 and execute various processes according to these.
  • the program may be a program for causing the computer to execute at least a portion of the operations described in the above-mentioned embodiments.
  • the program may be read as program code.
  • Memory 112 is a computer-readable recording medium and may be, for example, at least one of Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable ROM (EPROM), Electrically EPROM, Random Access Memory (RAM), or other suitable storage medium.
  • ROM Read Only Memory
  • EPROM Erasable Programmable ROM
  • RAM Random Access Memory
  • Memory 112 may also be referred to as a register, cache, main memory, etc.
  • Memory 112 may store executable programs, software modules, etc. for implementing a method according to one embodiment of the present disclosure.
  • the control unit 11 may include a storage (auxiliary storage device) that is a computer-readable recording medium with a larger capacity than the memory 112.
  • the control unit 11 may read and write data to and from the memory 112 to the storage.
  • the storage is not limited to being provided in the control unit 11, and may be independent of the control unit 11 and connected to the control unit 11 via a communication line.
  • the communication interface 113 may be called an input/output port, and may be used to exchange information between the control unit 11 and other blocks.
  • the other blocks are, for example, blocks used for operation.
  • the control unit 11 may obtain signals from the sensors 12 via the communication interface 113.
  • the control unit 11 may provide driving assistance functions, autonomous driving functions, etc. based on an Inertial Navigation System (INS), an Artificial Intelligence (AI) chip, an AI processor, AI functions, etc.
  • INS Inertial Navigation System
  • AI Artificial Intelligence
  • AI functions etc.
  • the sensors 12 may include, for example, a current sensor, a wheel rotation speed sensor, a tire pressure sensor, a vehicle speed sensor, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, an object detection sensor, and the like. Each sensor may provide a signal (on/off signal, analog signal, digital signal, etc.) obtained by measurement to the control unit 11 via the communication interface 113.
  • the object detection sensor may generate a detection signal when it detects a target such as an obstacle, a vehicle, or a pedestrian.
  • the sensor 12 may include a device capable of providing information on the environment surrounding the vehicle 10, such as a millimeter wave radar, a Light Detection and Ranging (LiDAR), a camera, a gyro system (e.g., an Inertial Measurement Unit (IMU)), etc.
  • a plurality of sensors 12 may be mounted on the vehicle 10, and a plurality of sensors 12 of the same type may be mounted on the vehicle.
  • cameras serving as sensors 12 may be mounted on the front, rear, and both sides of the vehicle 10.
  • the locator 13 acquires location information of the vehicle 10.
  • the locator 13 may acquire the location information based on a positioning system (e.g., a satellite positioning system (Global Navigation Satellite System (GNSS), Global Positioning System (GPS)), map information (e.g., a High Definition (HD) map, an Autonomous Vehicle (AV) map, etc.), and the speed, acceleration, angular velocity, etc. obtained from the sensor 12 described above.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • GPS Global Positioning System
  • map information e.g., a High Definition (HD) map, an Autonomous Vehicle (AV) map, etc.
  • speed, acceleration, angular velocity, etc. obtained from the sensor 12 described above.
  • the input/output unit 14 includes an input device that accepts input from the outside and an output device that performs output to the outside.
  • the input device is, for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a switch, a button, or a sensor.
  • the output device is, for example, a display, a speaker, or a Light Emitting Diode (LED) lamp.
  • the input device and the output device may be integrated into one structure (for example, a touch panel).
  • the input/output unit 14 may be composed of various devices for providing various information such as driving information, such as a car navigation system, an audio system, a television, a radio, etc., and one or more ECUs for controlling these devices.
  • the input/output unit 14 may provide various information/services to the occupants of the vehicle 10 by using information obtained from an external device (e.g., an ITS server 30) via the communication unit 15.
  • an external device e.g., an ITS server 30
  • the input/output unit 14 may receive input through user operation, or may be connected to a specific device, storage medium, etc. to receive data input.
  • the input/output unit 14 may output the input result to, for example, the control unit 11.
  • the input/output unit 14 may output data, content, etc. in a format that is perceptible to the user.
  • the communication unit 15 is hardware for communicating wirelessly with an external device (e.g., another vehicle 10, an ITS server 30, etc.), and is also referred to as, for example, a transmission/reception device, a network device, a network controller, a network card, a communication module, etc.
  • the communication unit 15 may be configured to include a high-frequency switch, a duplexer, a filter, an amplifier, a frequency synthesizer, an antenna, etc.
  • the communication unit 15 may be configured with a transmitter, a receiver, a transmission/reception circuit, or a transmission/reception device that are described based on a common understanding in the technical field to which this disclosure relates.
  • the communication unit 15 may be, for example, Long Term Evolution (LTE), LTE-Advanced (LTE-A), LTE-Beyond (LTE-B), SUPER3G, IMT-Advanced, 4th generation mobile communication system (4G), 5th generation mobile communication system (5G), 6th generation mobile communication system (6G), xth generation mobile communication system (xG (x is, for example, an integer or decimal)), Future Radio Access (FRA), New-Radio A Communications may be performed using access Technology (RAT), New Radio (NR), New radio access (NX), Future generation radio access (FX), Global System for Mobile communications (GSM (registered trademark)), CDMA2000, Ultra Mobile Broadband (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi (registered trademark)), IEEE 802.16 (WiMAX (registered trademark)), IEEE 802.20, Ultra-WideBand (UWB), Bluetooth (registered trademark), or other wireless communication methods, or wireless communication methods extended, modified, created or defined based on these.
  • LTE
  • the communication unit 15 may be controllable by the processor 111 of the control unit 11, and the communication unit 15 may be included in the control unit 11.
  • the communication unit 15 may transmit at least one of the signal from the sensor 12, information obtained based on the signal, and information based on the input from the input/output unit 14 to an external device via wireless communication.
  • the communication unit 15 may receive various information (traffic information, signal information, vehicle distance information, etc.) from an external device and provide it to the control unit 11. This information may be output via the input/output unit 14.
  • the control unit 11 may perform control based on this information.
  • each functional block may be realized using one device that is physically or logically combined, or may be realized using two or more devices that are physically or logically separated and connected directly or indirectly (for example, using wires, wirelessly, etc.).
  • the functional block may be realized by combining software with the one device or the multiple devices.
  • processor 111 may be implemented by one or more chips.
  • each functional block may be connected by a bus for communicating information.
  • the bus may be configured using a single bus, or may be configured using different buses between each device.
  • the bus may be realized by a wired or wireless system.
  • the RSU 20, ITS server 30, etc. may have the same configuration as the vehicle 10. A person skilled in the art would be able to understand the descriptions related to the vehicle 10 by appropriately interpreting them.
  • the configuration of the vehicle 10 that includes the control unit 11 or the configuration that includes the control unit 11 and the communication unit 15 may be called a message control device.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of an RSU according to an embodiment.
  • the RSU 20 includes a control unit 21 and a communication unit 25.
  • the control unit 21 may include a microprocessor (hereinafter simply referred to as a processor) 211, a memory 212, and a communication interface 213.
  • the control unit 21 may have the same functions as the control unit 11.
  • the communication unit 25 may have the same functions as the communication unit 15.
  • the processor 211, the memory 212, and the communication interface 213 may be the same as the processor 111, the memory 112, and the communication interface 113, respectively.
  • the configuration of the RSU 20 that includes the control unit 21 or the configuration that includes the control unit 21 and the communication unit 25 may be called a message control device.
  • the message control device may execute the message control method described above.
  • vehicle in this disclosure may be interpreted as any moving object.
  • moving objects include, but are not limited to, vehicles, transport vehicles, automobiles, motorcycles, bicycles, connected cars, excavators, bulldozers, wheel loaders, dump trucks, forklifts, trains, buses, handcarts, rickshaws, ships and other watercraft, airplanes, rockets, satellites, drones, multicopters, quadcopters, balloons, and objects mounted on these.
  • the moving body may be a moving body that moves autonomously based on an operating command.
  • the moving body may be a moving body that moves with a person on board, in other words a vehicle (e.g., a car, an airplane, etc.), or it may be an unmanned moving body (e.g., a drone, an autonomous vehicle, etc.).
  • the moving body may be a robot.
  • the robot may be either manned or unmanned.
  • the information, parameters, etc. described in this disclosure may be represented using absolute values, may be represented using relative values from a predetermined value, or may be represented using other corresponding information.
  • a radio resource may be indicated by a predetermined index.
  • the information, signals, etc. described in this disclosure may be represented using any of a variety of different technologies.
  • the data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc. that may be referred to throughout the above description may be represented by voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or magnetic particles, optical fields or photons, or any combination thereof.
  • Input/output information, signals, etc. may be stored in a specific location (e.g., memory) or may be managed using a management table. Input/output information, signals, etc. may be overwritten, updated, or added to. Output information, signals, etc. may be deleted. Input information, signals, etc. may be transmitted to another device.
  • a specific location e.g., memory
  • Input/output information, signals, etc. may be overwritten, updated, or added to.
  • Output information, signals, etc. may be deleted.
  • Input information, signals, etc. may be transmitted to another device.
  • notification of specified information is not limited to explicit notification, but may be implicit (e.g., by not notifying the specified information or by notifying other information).
  • Software shall be construed broadly to mean instructions, instruction sets, code, code segments, program code, programs, subprograms, software modules, applications, software applications, software packages, routines, subroutines, objects, executable files, threads of execution, procedures, functions, etc., whether referred to as software, firmware, middleware, microcode, hardware description language, or otherwise.
  • software, instructions, information, etc. may be transmitted and received via a transmission medium.
  • a transmission medium For example, if the software is transmitted from a website, server, or other remote source using at least one of wired technologies (such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, Digital Subscriber Line (DSL)), and/or wireless technologies (such as infrared, microwave, etc.), then at least one of these wired and wireless technologies is included within the definition of a transmission medium.
  • wired technologies such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, Digital Subscriber Line (DSL)
  • wireless technologies such as infrared, microwave, etc.
  • each aspect/embodiment described in this disclosure may be used alone, in combination, or switched between depending on the implementation.
  • the processing procedures, sequences, flow charts, etc. of each aspect/embodiment described in this disclosure may be rearranged as long as there is no inconsistency.
  • the methods described in this disclosure present elements of various steps using an exemplary order, and are not limited to the particular order presented.
  • the phrase “based on” does not mean “based only on,” unless expressly stated otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
  • any reference to elements using designations such as “first,” “second,” etc., used in this disclosure does not generally limit the quantity or order of those elements. These designations may be used in this disclosure as a convenient method of distinguishing between two or more elements. Thus, a reference to a first and second element does not imply that only two elements may be employed or that the first element must precede the second element in some way.
  • A/B and “at least one of A and B” may be interpreted as interchangeable. Also, in this disclosure, “A/B/C” may mean “at least one of A, B, and C.”
  • a and B are different may mean “A and B are different from each other.”
  • the term may also mean “A and B are each different from C.”
  • Terms such as “separate” and “combined” may also be interpreted in the same way as “different.”

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本開示の一態様に係るメッセージ制御装置は、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する制御部と、マルチホップ通信が必要であると判定された場合、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信する通信部と、を含む。これにより、マルチホップ通信をする必要性が高い場合にはマルチホップ通信をすると決定でき、シングルホップ通信でもメッセージを伝達できる場合にはシングルホップ通信をすると決定できる。よって、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上できる。

Description

メッセージ制御装置、及び、メッセージ制御方法 関連出願の相互参照
 この出願は、2022年9月29日に日本に出願された特許出願第2022-156681号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
 本開示は、メッセージをシングルホップ通信及びマルチホップ通信のいずれでも送信できるメッセージ制御装置、及び、メッセージ制御方法に関する。
 自動運転、安全運転支援などのために、車両が取得した情報を他の車両あるいは路側機と無線を介して共有することが検討されている。また、車車間通信及び路車間通信において、シングルホップ通信又はマルチホップ通信を用いることが検討されている。シングルホップ通信は、送信元ノードから宛先ノードへパケットを直接送信する。マルチホップ通信は、送信元ノードから1つ以上のノードを介して宛先のノード又はエリアへパケットを送信する。例えば、路側通信機の電波が届く範囲から車載通信機が外れている場合、車載通信機はマルチホップ通信を用いて路側通信機と通信する(特許文献1)。
特許第5909960号公報
 マルチホップ通信の多用は通信容量が多くなりすぎ、また通信帯域を圧迫する。すなわち、マルチホップ通信の多用は無線リソースを多く使用する。そのため、多くの通信にシングルホップ通信を用いることが検討されている。しかしながら、シングルホップ通信の信頼性は、マルチホップ通信の信頼性よりも低くなる場合も生じる。
 そこで、本開示は、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上させるメッセージ制御装置、及び、メッセージ制御方法を提供することを目的の1つとする。
 本開示の一態様に係るメッセージ制御装置は、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する制御部と、マルチホップ通信が必要であると判定された場合、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信する通信部と、を含む。
 本開示の一態様に係るメッセージ制御方法は、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定することと、マルチホップ通信が必要であると判定された場合、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信することと、を含む。
 本開示の一態様によれば、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上できる。
図1は、一実施形態に係る高度道路交通システムの概略構成の一例を示す図である。 図2Aは、GUCの一例を示す図である。 図2Bは、GACの一例を示す図である。 図2Cは、GBCの一例を示す図である。 図3は、シングルホップ通信の失敗の一例を示す。 図4は、制御部の動作の一例を示す図である。 図5は、制御部の動作の別の一例を示す図である。 図6は、第1の実施形態に係るマルチホップ通信及び宛先の決定の一例を示す。 図7は、第1の実施形態に係るマルチホップ通信及びシングルホップ通信の決定の一例を示す。 図8は、第3の実施形態に係るマルチホップ通信及び宛先の決定の一例を示す。 図9は、第4の実施形態に係るマルチホップ通信及び宛先の決定の一例を示す。 図10は、第7の実施形態に係る車両によるマルチホップ通信及び宛先の決定の一例を示す。 図11は、第7の実施形態に係るRSUによるマルチホップ通信及び宛先の決定の一例を示す。 図12は、一実施形態に係る車両の一例を示す図である。 図13は、一実施形態に係るRSUの一例を示す図である。
 以下、本開示の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、同一の部には同一の符号が付される。同一の部は名称、機能などが同じであるため、詳細な説明は繰り返さない。
 (高度道路交通システム)
 図1は、一実施形態に係る高度道路交通システムの概略構成の一例を示す図である。図1に示す高度道路交通システム1は、車両10と、路側機20と、ITSサーバ30と、を含んでもよい。高度道路交通システム1は、Intelligent Transport System(以下、ITS)、道路交通システム、交通システムなどと互いに読み替えられてもよい。路側機20は、Road-Side Unit(以下、RSU)20と呼ばれてもよい。
 ITS1は、情報(例えば、交通情報、自動運転のための情報など)を複数の車両において共有するシステム(いわゆる協調ITS(Cooperative ITS(CITS)))と呼ばれてもよい。ITS1において、本開示の後述の各実施形態に係るメッセージ制御方法のいずれか又はこれらの組み合わせを用いて通信が行われる。
 車両10は、車道上を走行する車である。車両10は、自動車であってもよいし、自動では動かない車(例えば自転車)であってもよい。自動車は四輪車両及び二輪車両の一方又は両方であってもよい。
 車両10は、車載の通信装置を有し、無線通信により、他の車両10、RSU20、ITSサーバ30などと通信できる。無線通信の方式は、例えば、Long Term Evolution(LTE)、5th generation mobile communication system(5G)、Wi-Fi(登録商標)である。
 車両10間の直接通信は、Vehicle-to-Vehicle(V2V)通信と呼ばれてもよい。車両10及びRSU20の通信は、Vehicle to Infrastructure(V2I)通信と呼ばれてもよい。V2V通信及びV2I通信は、Vehicle-to-Everything(V2X)通信と呼ばれてもよい。
 車両10間で送信されるメッセージとしては、例えば以下の少なくとも1つが用いられてもよい:
 ・車両の位置、速度などを定期的に送信する協調認識メッセージ(Cooperative Awareness Message(CAM))、
 ・特定の事態が生じるときに通知する分散型環境通報メッセージ(Decentralized Environmental Notification Message(DENM))、
 ・知覚センサに基づいて知覚(認識)される環境を共有するための集団知覚メッセージ(Collective Perception Message(CPM))。
 CAMは、ETSI(European Telecommunications Standards Institute)が提案する協調認識(CA(Cooperative Awareness))サービスにおいて送信されるメッセージである。道路交通における協調認識は、道路利用者及び路側インフラストラクチャが相互の位置、動態及び属性を知ることができることを意味する。道路利用者とは、自動車、トラック、オートバイ、自転車、歩行者等、交通安全や制御を行う道路上や周辺のあらゆる利用者を指し、路側インフラストラクチャとは、道路標識、信号機、障壁、入口などの設備を指す。
 CPMは、ETSIが提案するCPサービスにおいて送信されるメッセージである。CPサービスは、CPMを送信する車両で検出された周囲の道路利用者や他の物標の位置、挙動、属性を、周囲に通知するサービスである。
 RSU20は、周辺の道路状況、周辺の信号機の情報などを収集する。信号機の情報には、信号機の灯色を含めることができる。また、RSU20は、収集した情報を、車両10、他のRSU20、ITSサーバ30などと通信する機能を有する。信号機は交通信号機と呼ばれてもよい。信号機の情報は、交通信号状態を示す情報と呼ばれてもよい。RSU20はセンサを備えて、そのセンサにより情報を収集してもよい。このセンサにはカメラが含まれていてもよい。道路状況の一例は道路の混雑状況、落下物の有無、路面の状況である。
 RSU20は、車両10及びITSサーバ30間の通信を中継してもよい。RSU20は、信号機、センサの一方又は両方と、有線又は無線によって通信可能なように接続されてもよい。
 なお、RSU20が備える通信部として移動通信端末が用いられてもよい。移動通信端末は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末などの携帯端末である。通信端末は、カメラなどのセンサを1つ以上搭載しているため、有用な情報の提供に寄与することが期待される。
 ITSサーバ30は、車両10、RSU20などから受信した情報に基づいて、車両10に対して交通情報、運転支援のための情報などを提供したり、信号機の灯色を制御したりしてもよい。ITSサーバ30は、クラウドサーバでもオンプレミスサーバでもよい。車両10など各装置の機能構成及びハードウェア構成の一例については後述する。
 なお、図1に示すITS1のシステム構成は一例であり、ITSシステム1の構成は図1に示す構成に限られない。当然、車両10の数は図1に示した数に限られない。また、RSU20、ITSサーバ30の数も、図1に示した数に限られない。
 (V2X通信)
 欧州のV2X規格において、車両の位置情報を用いてルーティングを行うGeoNetworkingが検討されている。GeoNetworkingは、ポイント・ツー・ポイント(Point-to-Point)通信及びポイント・ツー・マルチポイント(Point-to-Multipoint)通信における転送方式(地理的アドレス指定方法及び転送アルゴリズム)を含む。GeoNetworkingの転送方式として、Single Hop Broadcast(SHB)、GeoUnicast(Geographically-Scoped Unicast(GUC))、GeoAnycast(Geographically-Scoped AnyCast(GAC))、GeoBroadcast(Geographically-Scoped BroadCast(GBC))、Topologically Scoped Broadcast(TSB)、が検討されている。
 送信元の通信装置、受信する通信装置はノードと呼ばれてもよい。転送は、受信と送信を行うので転送する通信装置もノードと呼ばれてもよい。図2Aの例のように、GUCにおいて、送信元の車両は、宛先として1つの車両が存在している位置を指定し、周辺の車両へメッセージを送信する。そのメッセージは、宛先へ近づくように転送されることによって、宛先の車両へ到達する。位置は、たとえば、座標によって指定される。
 図2Bの例のように、GACにおいて、送信元の車両は、宛先として1つのエリアを指定し、周辺の車両へメッセージを送信する。エリアは範囲と読み替えてもよい。宛先とするエリアの形状は、たとえば、円形、長方形、楕円のいずれかである。送信元の車両が送信したメッセージは、宛先として指定されたエリアへ近づくように転送されることによって、宛先のエリア内のいずれか1つの車両へ到達する。
 図2Cの例のように、GBCにおいて、送信元の車両は、宛先として1つのエリアを指定し、周辺の車両へメッセージを送信する。そのメッセージは、宛先のエリアへ近づくように転送される。GBCも、宛先とするエリアの形状を、たとえば、円形、長方形、楕円のいずれかとすることができる。宛先のエリアに存在するいずれか1つの車両がメッセージを受信した場合、その車両から宛先のエリアにメッセージがブロードキャストされる。メッセージにより指定されたエリア内に存在する車両は、ブロードキャストされたメッセージを受信した場合、そのメッセージを再度ブロードキャストする。一度、メッセージをブロードキャストした車両は、その後はメッセージを受信しても、再度、メッセージをブロードキャストしない。このようにして、宛先となっているエリアに存在している全部の車両にメッセージが伝達される。
 TSBは、ホップ回数がn回であり、各回ともメッセージを周囲にブロードキャストする。SHBはホップ回数が1回であるTSBと考えてもよい。
 SHBは、シングルホップ通信、シングルホップ型通信、と呼ばれてもよい。GUC、GAC、GBC、TSBは、マルチホップ通信、マルチホップ型通信と呼ばれてもよい。
 メッセージの種別に応じた転送方式を用いることが検討されている。例えば、DENMに対してGBCが用いられることが検討されている。DENMは、路面凍結や道路上の障害物などの環境の情報を伝達するメッセージであり、後続の複数の車両にその環境の情報を伝える必要がある。そのため、DENMには、ブロードキャストが用いられ、マルチホップ通信が好ましい場合が多い。
 マルチホップ通信は、送信元の車両から宛先の車両へ中継車両を経由することで、SHBよりも遠くの車両へメッセージを送ることができる。また、マルチホップ通信は、電波障害物によりSHBではメッセージを送信しにくいエリアへも、そのメッセージを送信できる可能性もある。しかしながら、マルチホップ通信の多用は、無線リソースを多く使用する。
 そのため、V2X通信はSHBを用いる場合が多い。例えば、CAM、CPM、Basic Safety Message(以下、BSM)のように定期的に送信されるメッセージに対して、SHBを用いることが検討されている。BSMは、SAE(Society of Automotive Engineers)が提案するメッセージであり、用途はCAMと同様である。BSMは、CAMと同様、車両の位置、速度などを含んでもよい。
 SHBを用いることで通信容量の圧迫などの問題が少なくなる。しかしながら、SHBでは、必要な宛先へメッセージが届けられない恐れがある。たとえば、SHBでは、図3の例のように、遮蔽物によって電波が送信元から送信先へ到達しない場合がある。図3の例では、交差点の周辺に構造物がある。構造物及び遮蔽物は電波遮蔽物あるいは電波障害物と言い換えられてもよい。自車は道路上を交差点へ向かっており、交差路上の他車へSHBを用いてメッセージを送信する。しかし、そのメッセージを表している電波が遮蔽物を十分に回り込まず、送受信に失敗する場合がある。
 CAMなどの定期的に送信されるメッセージの送信をマルチホップ通信とすれば、図3に示す例において、自車が送信したメッセージは交差路上の他車へ到達する可能性が高くなる。しかし、マルチホップ通信を多用すると、無線リソースを多く使用する。
 そこで、本開示の開発者は、マルチホップ通信を多用することによる生じる問題を低減しつつ、より確実なV2X通信を行う方法を着想した。
 なお、以下の実施形態の説明において、V2X通信装置によって通信されるメッセージは、CPM、CAM、DENM、BSMのいずれかであってもよいし、CAR 2 CAR Communication Consortium(C2CCC)の基本システム構成(Basic System Profile(BSP))、その他の規格において規定されるメッセージであってもよい。以下の実施形態のメッセージは、周期的に送信するメッセージである。ただし、実施形態のメッセージは、周期的に送信しないメッセージであってもよい。また、実施形態のメッセージ周期的に送信するメッセージと周期的に送信しないメッセージとを含んでいてもよい。
 V2X通信装置は車両10に搭載される。V2X通信装置はRSU20に搭載されてもよい。V2X通信装置はITSステーション(ITS-S)に対応していてもよいし、ITS-Sに含まれていてもよい。ITS-Sは、情報交換を行う装置であり、OBU(On-Board Unit)、RSU、携帯端末のいずれでもよく、また、それらに含まれるものであってもよい。携帯端末は、例えばPDA(Personal Digital Assistant)あるいはスマートフォンである。OBUは車載機と呼ばれてもよい。
 (メッセージ制御方法)
 本開示の一実施形態に係るメッセージ制御方法について、以下で説明する。各メッセージ制御方法は、上述のITS1に適用されてもよい。
 図12を用いて後述するように、車両10は、制御部11、センサ12、ロケータ13、入力/出力部14、通信部15を備えてもよい。
 通信部15は、V2X通信を行ってもよい。制御部11は、V2X通信によって得られる情報を取得してもよい。V2X通信によって得られる情報は、V2X受信結果であってもよい。V2X受信結果はV2X通信状態を示す情報であってもよい。
 V2X通信状態は、V2X通信の品質を示していてもよい。V2X通信の品質は受信状況を示すものであってもよい。V2X通信状態は、例えば、送信の成功あるいは失敗、受信の成功あるいは失敗を示してもよい。また、V2X通信状態は、ACKnowledgement(ACK)及び/又はNegative ACKnowledgement(NACK)の受信の成功あるいは失敗を示してもよい。V2X受信状態は、受信信号の測定結果、誤り率、SNR(Signal to Noise Ratio)の少なくとも1つであってもよい。誤り率は、Packet Error Rate(PER)、BLock Error Rate(BLER)、Bit Error Rate(BER)などにより表してもよい。
 V2X通信状態は、V2X通信によって受信されるメッセージに含まれる情報であってもよい。このメッセージは、パケット単位で通信されてもよい。メッセージはデータと読み替えてもよい。V2X通信によって受信されるメッセージは、他車の状態(以下、他車状態)、RSUの状態(以下、RSU状態)、交通信号機の状態(以下、交通信号状態)、交通情報、ノードの位置(以下、ノード位置)、マルチホップ通信の要求(以下、マルチホップ通信要求)、の少なくとも1つを含んでもよい。通信要求は通信指示であってもよい。
 車両からのメッセージは、他車状態、ノード位置、マルチホップ通信要求、の少なくとも1つを含んでもよい。他車状態は、他車の位置(以下、他車位置)、他車の速度、他車のブレーキ状態の少なくとも1つを含んでもよい。RSU20からのメッセージは、RSU状態、ノード位置、交通信号状態、交通情報、マルチホップ通信要求、の少なくとも1つを含んでもよい。交通信号状態は、RSU20と接続あるいは連携している交通信号機の状態を含んでもよい。交通信号機の状態は、交通信号機の灯色を含んでいてもよい。交通信号機の状態は、通行可能であるか通行不可であるかを示す情報を含んでいてもよい。通信部15は、放送及び/又はV2X通信によって交通情報を取得してもよい。交通情報は、渋滞に関する情報(例えば、渋滞の位置)を含んでもよい。
 通信部15は、制御部11によって決定された通信方式を用いてメッセージを送信してもよい。制御部11は、通信方式を、マルチホップ通信及びシングルホップ通信のいずれとするかを決定する。また、制御部11は、マルチホップ通信すると決定した場合、転送方式も決定し、かつ、決定した転送方式に応じて定まる通信パラメータも決定する。通信パラメータは、ホップ数、宛先などを含む。通信パラメータは通信設定と読み替えてもよい。宛先が点である場合、宛先は、位置を含んでいてもよい。位置は、緯度及び経度によって表されてもよい。宛先が点である場合は、転送方式がGUCである場合であってもよい。宛先がエリアである場合、宛先は、エリアの形状及びエリアの位置を含んでもよい。エリアの形状は、円形、長方、楕円の1つ以上を含む複数の候補形状の1つを示していてもよい。宛先がエリアである場合は、転送方式がGAC又はGBCである場合であってもよい。エリアの位置は、エリアの中心位置と、エリアのサイズと、エリアの角度と、の1つ以上を含んでいてもよい。エリアの中心位置は、緯度及び経度によって表されてもよい。エリアの形状が円形である場合、エリアのサイズは、半径であってもよい。エリアの形状が長方形である場合、エリアのサイズは、長辺の長さ及び短辺の長さであってもよく、エリアの角度は長辺の方位角であってもよい。エリアの形状が楕円である場合、エリアのサイズは、長軸の長さ及び短軸の長さであってもよく、エリアの角度は長軸の方位角であってもよい。宛先のエリアは、宛先エリア、推定エリア、見通し外通信となるエリア、シングルホップ通信が困難であるエリア、マルチホップ通信を必要とするエリア、などと読み替えてもよい。制御部11は、宛先を推定し、宛先が点である場合に、転送方式をGUCと決定してもよい。制御部11は、宛先を推定し、宛先がエリアである場合に、転送方式をGAC又はGBCと決定してもよい。宛先がエリアである場合、制御部11は、推定したエリアを、複数の候補形状の1つに近似し、エリアの形状及びエリアの位置を決定してもよい。エリアの形状は、後述の実施形態によって異なってもよいし、マルチホップ通信の必要性の判定に用いる情報によって異なってもよい。
 センサ12は、センサ12が搭載された車両10の周辺の環境(周辺環境情報)を検出してもよい。検出は、認識あるいは標定と読み替えてもよい。センサ12が記載された車両10を自車と記載することもある。センサ12は、自車の周辺の道路形状、自車の周辺の交通信号機の交通信号状態、自車周辺に位置する交差点の周辺に存在する障害物の状況、自車に最も近い先行車の検出状況、の少なくとも1つを検出してもよい。自車の周辺には、自車の前方が含まれることが好ましい。センサ12が検出する障害物は、遮蔽物と読み替えてもよい。センサ12が検出する障害物には建物が含まれてもよい。
 制御部11は、ロケータ13からの情報に基づいて、自車の位置情報(以下、自車位置情報)を取得してもよい。取得は、測定、検出、算出のいずれかと読み替えてもよい。自車位置情報は、自車の位置、及び、自車の位置の変化に関連する情報の一方又は両方であってもよい。自車の位置は、例えば、緯度及び経度で表すことができる。自車の位置の変化に関連する情報は、例えば、自車の進行方向、速度の少なくとも1つを含んでもよい。
 制御部11内のメモリ112は、地図情報を記憶してもよい。通信部15は、地図情報を受信してもよい。地図情報は、道路及び交差点の位置を含む。地図情報は、道路構造を含んでいてもよい。道路構造は道路及び交差点の形状を含んでもよい。道路の形状は、その道路の曲がり具合を示す情報により表されてもよい。地図情報は、建物の位置を含んでもよい。建物の位置は、建物が存在する位置を示す1つの座標ではなく、建物が存在する範囲を示してもよい。建物が存在する範囲は構造物の配置と言い換えてもよい。地図情報は、少なくとも一部の道路について道路ごとの車両の平均速度を含んでもよい。
 制御部11は、センサ12、駆動部、操作部の少なくとも1つから、自車状態を取得してもよい。自車状態は、自車の速度、加速度、ブレーキ状態、自車の進行方向、ステアリング角度の1つ以上を含んでもよい。
 制御部11内のメモリ112は、一定時間過去から現在までの自車の走行軌跡(自車位置情報の履歴)を記憶してもよい。走行軌跡は、ロケータ13及びセンサ12の一方又は両方からの情報に基づいて制御部11が決定する。
 制御部11は、周辺車両との連携運転の実行状況(連携運転状態)を記憶してもよいし、連携運転を制御してもよい。通信部15は、連携運転状態を受信してもよい。連携運転は、自車及び周辺車両の隊列走行であってもよい。連携運転状態は、隊列走行が有効であるか無効であるかを含んでもよいし、隊列メンバの位置を含んでもよい。
 制御部11は、車両及び環境の少なくとも1つの状態を示す情報(以下、状態情報)に基づいて、V2X通信におけるマルチホップ通信又はシングルホップ通信を制御してもよい。状態情報は、地図情報、自車位置情報、V2X通信状態、自車状態、走行軌跡、連携運転状態、周辺環境情報の1つ以上を含んでもよい。制御部11は、状態情報に基づいて、マルチホップ通信の必要性と、宛先と、マルチホップ通信の最大ホップ数と、の少なくとも1つを判定してもよい。マルチホップ通信の必要性の判定により、通信方式をSHBとするかマルチホップ通信とするかを判定することになる。宛先は、位置、エリアのいずれか1つであってもよい。
 後述のように、RSU20は、制御部21、通信部25を備える。制御部21は、制御部11と同様の機能を有していてもよい。制御部21内のメモリ212は、RSU20の位置情報を記憶してもよいし、地図情報を記憶してもよい。通信部25は、地図情報を受信してもよい。地図情報は、RSU20の周辺の道路及び交差点の形状を含んでもよい。地図情報は、RSU20の周辺の建物の位置を含んでもよい。地図情報は、少なくとも一部の道路について道路ごとの車両の平均速度を含んでもよい。
 通信部25は、通信部15と同様の機能を有していてもよい。通信部25は、通信部15の機能の他に、有線ネットワーク(例えば、光ファイバ網)に接続され、有線ネットワークとの通信を行ってもよいし、信号機に接続され、信号機との通信を行ってもよい。なお、RSU20はカメラなどを含むセンサで検出した情報を、通信部25から、車両10、他のRSU20及びITSサーバ30の少なくとも1つへ送信してもよい。
 図4は、制御部11の動作の一例を示す。まずS120において、制御部11は、状態情報を取得する。その後、S130において、制御部11は、取得された状態情報に基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する。すなわち、メッセージの送信のための通信方式を、マルチホップ通信及びシングルホップ通信のいずれにするかを決定する。S130においてマルチホップ通信が必要であると判定した場合(Y)、S140において、制御部11は、S120で取得した状態情報に基づいて、マルチホップ通信の通信設定を決定する。決定する通信設定には宛先が含まれる。また、決定する通信設定には最大ホップ数が含まれていてもよい。宛先が車両の位置である場合、転送方式はGUCとすることができる。転送方式も通信設定の1つとしてもよい。宛先がエリアである場合の転送方式の一例はGACあるいはGBCである。
 その後、S150において、制御部11は、S140で決定した通信設定によるマルチホップ通信を用いてメッセージを送信する。一方、S130においてマルチホップ通信が不要であると判定した場合(N)、S160において、制御部11は、シングルホップ通信を用いてそのメッセージを送信する。図4に示す動作は、定期的に繰り返されてもよいし、送信するメッセージの発生の度に実行されてもよい。
 図5は、制御部11の動作の別の一例を示す。図5に示す動作例は、メッセージ転送に関する動作例である。まずS210において、制御部11は、通信部15によって受信されたメッセージを取得する。その後、S220において、制御部11は、状態情報を取得する。その後、S230において、制御部11は、S210で取得したメッセージと、S220で取得した状態情報と、に基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する。すなわち、メッセージの送信のための通信方式を、マルチホップ通信及びシングルホップ通信のいずれにするかを決定する。
 このS230では、状態情報は用いず、S210で取得したメッセージを解析してマルチホップ通信が必要であるか(換言すれば転送が必要であるか)を判定してもよい。S210で取得したメッセージにより位置情報が指定されており、位置情報が示す位置に自車が存在していない場合、制御部11はマルチホップ通信が必要であると判定する。この場合、転送方式はGUCになる。
 また、S210で取得したメッセージにより宛先とするエリアが指定されており、そのエリアに自車が存在していない場合にも、制御部11はマルチホップ通信が必要であると判定する。この場合、転送方式はGACあるいはGBCになる。S210で取得したメッセージにより宛先とするエリアが指定されており、そのエリアに自車が存在している場合であっても、転送方式としてGBCが指定されている場合には、メッセージを転送すると判定することもある。たとえば、そのエリアにまだメッセージを受信していない車両が存在する場合には、メッセージを転送すると判定する。
 S230においてマルチホップ通信が必要であると判定した場合(Y)、S240において、制御部11は、S210で取得したメッセージ、及び、S220で取得した状態情報の一方又は両方に基づいて、マルチホップ通信の通信設定を決定する。その後、S250において、制御部11は、S210で受信したメッセージを送信すなわち転送する。一方、S230において、マルチホップ通信が不要であると判定した場合(N)、制御部11は、S210で受信したメッセージを転送せずにこの動作を終了する。この動作は、通信部15がメッセージを受信する度に実行されてもよいし、定期的に繰り返されてもよい。
 図5の動作を実行するメッセージは、定期的に送信されるメッセージであってもよい。定期的は周期的と読み替えてもよい。定期的の一例は、10Hzから1Hzの間の送信頻度(レート)、すなわち、100msから1000msの間の送信間隔である。たとえば、前述のCAM、CPM、DENMの1つ以上のメッセージについて図5の動作を実行してもよい。
 本開示において、制御部11の動作は、制御部21の動作と読み替えられてもよい。本開示において、通信部15の動作は、通信部25の動作と読み替えられてもよい。
 <第1の実施形態>
 制御部11は、地図情報及び自車位置情報の少なくとも一方に基づいて、マルチホップ通信の必要性を判定してもよい。制御部11によりマルチホップ通信が必要であると判定された場合、通信部15は、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。制御部11によりマルチホップ通信が不要であると判定された場合、通信部15は、シングルホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。
 制御部11は、地図情報及び自車位置情報に基づいて、自車の前方に交差点が存在するか否かを判定してもよい。自車の前方は、SHBによる通信距離以内の前方であってもよい。あるいは、自車の前方は、数百メートル以下に定められた判定距離以下の前方であってもよい。通信距離および判定距離は所定距離の一例である。判定距離は自車の速度により変化させてもよい。判定距離は、一定時間に自車が走行できる距離であってもよい。前方は、自車が走行中の道路上に限られず、右左折などにより自車が走行可能な道路を含んでいてもよい。この判定は、図4のS130にて実行してもよい。自車の前方に交差点が存在すると判定した場合、その交差点の周辺に構造物が存在するか否かによらず、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。交差点の周辺には構造物が存在する場合が多いからである。ただし、次に説明するように構造物の存在を考慮してもよい。
 制御部11は、地図情報及び自車位置情報に基づいて、自車の前方の交差点の周辺に存在する構造物の配置を取得してもよい。制御部11は、その構造物の配置に基づいて、交差路上の車両とのシングルホップ通信が困難であるか否か、すなわち、交差路上の車両とのシングルホップ通信による通信品質が悪いか否かを推定してもよい。また、制御部11は、その構造物の配置に基づいて、交差路上の車両との通信が見通し(line of sight、LOS)通信であるか見通し外(non line of sight、NLOS)通信であるかを推定してもよい。制御部11は、交差路上のエリア、かつ、構造物を考慮しない場合にシングルホップ通信可能なエリアのうち、構造物によって自車から遮蔽されるエリア(見通し外通信となるエリア)をシングルホップ通信が困難であるエリアと推定してもよい。制御部11は、電波の回り込みを考慮し、見通し外通信となるエリアが少ない場合にはシングルホップ通信が困難であると推定しなくてもよい。したがって、見通し外通信となる角度、見通し通信となる角度に対する見通し外通信となる角度の割合が、それらに対して設定された閾値以上である場合に、制御部11は、シングルホップ通信が困難であると推定してもよい。電波の回り込みは、電波の周波数によって異なる。メッセージが送信される電波の周波数は5GHz帯、700MHz帯など種々の周波数帯の周波数であってもよい。シングルホップ通信が困難であると推定された場合、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。
 制御部11は、自車の前方の交差点に交通信号機があるか否かを判定してもよい。交通信号機があるか否かは、地図情報及び自車位置情報から判定してもよい。また、交通信号機があるか否かは、路側機との通信により判定してもよいし、カメラなどのセンサ12から提供される信号に基づいて判定してもよい。その交差点に交通信号機がある場合、制御部11は、マルチホップ通信が不要であると判定してもよい。交通信号機により、交差点に進入できる車両が制御されるので、通信不能となったときの問題が生じにくいからである。
 〔通信設定〕
 次に、通信設定について説明する。制御部11は、SHBが困難であると推定したエリアを含む宛先エリアを設定してもよい。また、制御部11は、交差路上の車両とのSHBが困難であると推定した場合、地図情報と自車位置情報と自車の速度とに基づいて、自車の前方の交差路上にマルチホップ通信の宛先となるエリアを推定してもよい。宛先となるエリアは、その交差路上であって自車から一定距離内である範囲と、交差路上であって自車の進行方向から一定角度内である範囲と、交差路上であって自車から見て構造物に隠れる範囲と、の少なくとも1つを満たす範囲であってもよい。また、宛先となるエリアは、交差路上を走行する車両が交差点に進入する時刻が、自車が交差点に進入する時刻と重なる可能性があるエリアとしてもよい。
 図6の例において、自車は、道路上を交差点へ走行している。構造物により自車の走行路に対する交差路上へのシングルホップ通信が困難であると判定された場合、自車は、マルチホップ通信が必要であると判定する。マルチホップ通信での宛先エリアは、交差路上を走行する車両が交差点に進入する時刻が、自車が交差点に進入する時刻と重なる可能性があるエリアとしてもよい。自車が交差点に進入する時刻は、自車の車速と交差点までの距離から推定できる。この時刻に、交差路上を走行する車両が交差点に進入するかどうかは、交差路上を走行する車両の位置と速度とにより算出できる。交差路上を走行する車両の速度が事前に設定した速度範囲であるとすれば、自車は、自車と同じ時刻に交差点に進入できる交差路上の車両が位置するエリアを算出できる。
 図6に示す推定エリアは、このようにして算出したエリアを説明している。図6に示す推定エリアの形状は、交差路に沿った長方形のエリアである。自車は、マルチホップ通信の宛先としてこの推定エリアを指定し、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。エリアを指定するので、転送方式としてGACあるいはGBCを用いることができる。図6では、自車がマルチホップ通信を設定して送信したメッセージを、自車より推定エリアに近く、かつ、自車と同じ車線上を走行する他車が推定エリアに転送している。
 制御部11は、宛先とするエリアまでの距離に応じて最大ホップ数を決定してもよい。また、最大ホップ数は事前に設定された固定値であってもよい。
 図7の例は、マルチホップ通信とシングルホップ通信とを併用する例である。図7に示す例は、図6に示す例よりも交差点周囲に位置する構造物が小さい。そのため、推定エリアbに位置する車両との間ではSHBが可能である。推定エリアbは、見通し通信可能なエリアであってもよい。図7に示す自車の位置及び速度は図6と同じであるとする。推定エリアaは、図6に示す推定エリアから推定エリアbを除いたエリアであってもよい。
 図7の例では、自車は、図4のS140で決定する通信設定において、推定エリアaを宛先に決定し、S150にてメッセージを送信する。更に自車は、交差路上のエリアのうち、SHBが可能な推定エリアbへはマルチホップ通信が不要であると判定し、推定エリアbあるいは推定エリアb内の他車に対し、SHBなどのシングルホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。なお、自車は、先に推定エリアbに向けてメッセージを送信し、その後、推定エリアaにメッセージを送信してもよい。
 制御部11は、地図情報と自車位置情報とに基づいて、宛先までの経路の複雑度を決定してもよい。宛先までの経路は道路を走行する場合の経路である。その複雑度は、その経路において交差点などで曲がる回数に基づいて決定してもよい。電波は直進性が高いので、曲がる回数が多いほどシングルホップ通信ではメッセージを伝達できない可能性が高くなるからである。もちろん、地図情報に基づいて構造物の存在の有無を考慮してもよい。ただし、曲がる回数が多い地域は、市街地など構造物が存在している可能性が高い地域であることが多いので、宛先までの直線方向には構造物が存在しているとみなしてもよい。
 また、距離が遠いほどシングルホップ通信ではメッセージを伝達しにくくなる。制御部11は、宛先までの経路において曲がる回数と宛先までの距離に基づいて複雑度を決定してもよい。制御部11は、上記経路において曲がる回数が多くなるほど、また、距離が遠いほど複雑度を高い値にしてもよい。
 制御部11は、その複雑度に基づいて、マルチホップ通信の最大ホップ数を決定あるいは変更してもよい。また、前述したように、距離が遠いほどシングルホップ通信ではメッセージを伝達しにくくなるので、距離に応じてマルチホップ通信の最大ホップ数を決定あるいは変更してもよい。制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定された場合にマルチホップ通信の最大ホップ数を決定あるいは変更してもよい。
 制御部11は、複雑度が閾値より高い又は閾値以上である場合、最大ホップ数の値を、複雑度が閾値以下又は閾値よりも低い場合よりも増加させてもよい。制御部11は、複雑度が閾値より高い又は閾値以上である場合、最大ホップ数を第1値から第2値へ変更し、第2値をマルチホップ通信に用いてもよい。制御部11は、第1値に一定数を加算することによって第2値を算出してもよい。第1値は、仕様において規定された値であってもよいし、以前に決定あるいは設定された値であってもよい。第2値は、仕様において規定された値であってもよい。第1値と第2値は車両状況や周辺状況に応じて変更される値であってもよい。
 この実施形態によれば、車両は、地図情報及び自車位置情報の少なくとも一方に基づいて、メッセージをマルチホップ通信するかシングルホップ通信するかを決定する。これにより、マルチホップ通信をする必要性が高い場合にはマルチホップ通信をすると決定でき、シングルホップ通信でもメッセージを伝達できる場合にはシングルホップ通信をすると決定できる。よって、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上できる。
 <第2の実施形態>
 制御部11は、V2X通信によって得られる情報に基づいて、マルチホップ通信の必要性を判定してもよい。制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定した場合、V2X通信によって得られる情報に基づいて、マルチホップ通信の通信設定を決定してもよい。制御部11は、決定するマルチホップ通信の通信設定に、宛先とマルチホップ通信の最大ホップ数の一方又は両方を含めてもよい。
 制御部11によりマルチホップ通信が必要であると判定された場合、通信部15は、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。制御部11によりマルチホップ通信が不要であると判定された場合、通信部15は、シングルホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。
 制御部11は、V2X通信によって他車から受信した受信メッセージから他車位置を取得してもよいし、受信メッセージ内の他車状態に基づいて、他車通行エリアを推定してもよい。他車通行エリアは、他車がこの後一定時間内に通行すると推定できるエリアである。他車通行エリアは、他車の位置、進行方向、速度をもとに推定できる。制御部11は、他車位置あるいは他車通行エリアに基づいて、他車の進行方向の前方に交差点(例えば、自車の前方の交差点)が存在するか否かを判定してもよい。制御部11は、その交差点の存在に基づいて、マルチホップ通信の必要性を判定してもよい。前方の意味は、自車の場合と同じ意味であってよい。制御部11は、例えば、他車の前方に交差点が存在すると判定された場合、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。また、制御部11は、他車の前方に存在する交差点が、自車の前方に存在する交差点でもあると判定された場合に、自車が送信するメッセージはマルチホップ通信が必要であると判定してもよい。
 制御部11は、他車からのメッセージの受信状況に基づいて、他車が存在するエリアとのシングルホップ通信が困難であるか否かを判定してもよい。受信状況は通信品質に置き換えてもよい。受信状況は、PERなど、前述したV2X受信状態をもとに判定してよい。その通信が困難であると判定された場合、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。ここでのマルチホップ通信は、他車からのメッセージに基づき、他車位置が分かっている場合にはGUCとしてもよい。
 制御部11は、他車状態と自車状態に基づいて、他車が自車へ接近する可能性が高いか否かを判定してもよい。他車の進行方向と自車の進行方向とが交差しており、かつ、その交差する点へ他車が到達する予想時刻と自車が到達する予想時刻とが近い場合に、制御部11は、他車が自車へ接近する可能性が高いと判定してもよい。予測時刻が近いとは、たとえば、2つの予想時刻の差が数秒程度であることを意味していてもよい。他車及び自車は、道路を走行するので、他車が自車へ接近する可能性が高いか否かを判定する際に、制御部11は、地図情報をさらに用いてもよい。予想時刻の算出には、自車及び他車の位置及び速度に加え、自車及び他車の加速度も用いてもよい。加速度がマイナスである場合、車両は減速中である。ブレーキ操作により車両は減速できる。したがって、制御部11は、ブレーキ状態に基づいて加速度を決定してもよい。
 他車が自車へ接近する可能性が高いと判定された場合、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。他車が自車へ接近する可能性が高い場合、自車のメッセージを他車に届ける必要性が高いからである。なお、他車が自車へ接近する可能性が高い場合であっても、他車との間に構造物がないなど、シングルホップ通信で通信できる可能性が高いと判定できる場合には、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定しなくてもよい。
 また、制御部11は、他車状態に基づいて、他車が高速である、又は、他車の状況の緊急性が高い場合に、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。制御部11は、自車状態に基づいて、自車が高速である、又は、自車の状況の緊急性が高い場合に、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。
 制御部11は、V2X通信によってRSU20から受信されるメッセージに基づいて、自車が送信あるいは転送するメッセージをマルチホップ通信とするか否かを判定してもよい。たとえば、RSU20から受信されるメッセージに含まれる交通信号状態に基づいて、交通信号機(例えば、自車の前方の交差点の交通信号機)の灯色が通行可能を示す色(たとえば青色あるいは緑色)であるか否かを判定してもよい。その交通信号機の灯色が通行可能を示す色であると判定された場合、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。自車の前方の交差点の交通信号機が通行可能を示している場合、自車はその交差点に進入すると考えられる。そこで、制御部11は、より高い確率で、自車の周辺に存在する他車へ自車が送信するメッセージを伝達できるようにするために、マルチホップ通信が必要であると判定することができる。ここでのマルチホップ通信は、自車が走行する道路と交差する交差路上であって交差点へ向かう方向のエリア、たとえば、図6に示した推定エリアを宛先とする転送方式とすることができる。この転送方式はGAC又はGBCであってもよい。また、転送方式を、交差路において交差点に向かう先頭車両など、特定の他車の位置を宛先としたGUCとしてもよい。
 RSU20は位置が固定されている。そのため、RSU20は、その周囲にある構造物によりシングルホップ通信では通信が困難であるか否かを把握できる。そこで、RSU20は、周囲にマルチホップ通信を指示あるいは要求する信号を送信してもよい。制御部11は、RSU20からマルチホップ通信の指示あるいは要求が受信された場合、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。
 他車は、走行中に随時、V2X通信の通信品質を判定できる。その他車において、マルチホップ通信が必要であると判定した場合、後続車もマルチホップ通信が必要である可能性が高い。したがって、上記他車は、周囲にマルチホップ通信の指示あるいは要求を含むメッセージを送信することがある。制御部11は、他車からマルチホップ通信の指示あるいは要求を受信した場合、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。
 前述した他車と同様に、自車も、周囲の車両が送信するメッセージはマルチホップ通信が必要であると判定した場合、制御部11は、マルチホップ通信要求を他車及びRSU20へ送信してもよい。自車が送信したマルチホップ通信要求を受信した他車は、その他車が送信するメッセージをマルチホップ通信で送信してもよい。また、自車が送信したマルチホップ通信要求を受信したRSU20は、周囲にマルチホップ通信を指示あるいは要求する信号を送信してもよい。制御部11は、マルチホップ通信要求の送信に、マルチホップ通信を用いてもよい。なお、制御部11は、自車が送信するメッセージをマルチホップ通信とする場合には、メッセージの通信設定をマルチホップ通信する設定とする。
 制御部11は、他車からV2X通信により受信するメッセージの通信状態に基づいて、自車が送信するメッセージに対してマルチホップ通信が必要であるか否かを判定してもよい。たとえば、制御部11は、他車から受信する予定のメッセージを受信したか否かにより、自車が送信するメッセージに対してマルチホップ通信が必要であるか否かを判定してもよい。制御部11は、他車から定期的にメッセージを受信している場合、又は、他車へメッセージを送信し、それに対する応答が必要とされている場合、その他車からメッセージを受信する予定であると判定してもよい。他車から受信する予定のメッセージが受信されなかった場合、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。制御部11は、他車からの直前の受信メッセージに基づいて、その他車の位置(他車位置)を取得してもよい。
 制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定した場合、その他車位置をマルチホップ通信の宛先として指定してもよい。他車位置を宛先とする場合、マルチホップ通信としてGUCを用いてもよい。制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定した場合、他車が存在する可能性がある他車存在エリアを宛先としてメッセージをマルチホップ通信してもよい。他車の位置の推定精度が低い場合に宛先を他車存在エリアとすることが好ましい。他車の位置の推定精度が低下する一例は、他車との間の通信状態が悪く、定期的に他車が送信するメッセージを受信できない場合である。他車存在エリアは、その他車位置から一定距離内の円形エリアであってよい。また、他車存在エリアを、交差路上であって他車位置から一定距離内のエリアとしてもよい。また、他車位置の推定精度が悪いほど、他車存在エリアを大きくしてもよい。他車存在エリアを宛先とするマルチホップ通信としてGACあるいはGBCを用いてもよい。
 図8の例において、自車は、道路上を交差点へ走行している。自車が走行する道路と交差する交差路には、車両10である他車10aが自車と同じ交差点に向かって走行している。交差点周囲には構造物がある。自車と他車10aがこの構造物により見通し外となる位置関係ではSHBは困難である可能性がある。
 時刻t=t1時点では、自車と他車10aは構造物により遮蔽されない位置関係にあり、シングルホップ通信により相互に通信ができる。時刻t=t1時点で、自車は他車10aからのメッセージを受信して、他車の位置、速度、進行方向を取得している。
 時刻t=t2になると、自車と他車10aは、構造物により見通し外の位置関係になっている。そこで、自車は、送信するメッセージをSHBからマルチホップ通信に切り替えて送信する。宛先とするエリアは、時刻t1時点で取得している他車10aの速度と位置とをもとにして定まる時刻t=t2での他車10aの位置を基準として、時刻t=t1後に他車10aの速度が変化する可能性がある範囲を考慮して決定する。図8において、破線で示す四角は、このようにして決定した宛先とするエリアを説明している。また、自車は、時刻t=t2における他車10aの位置を宛先とするGUCでメッセージを送信してもよい。
 図8の例では時刻t=t2において、自車より宛先に近くかつ自車と同じ車線上を走行する他車10bが存在しており、この他車10bが、自車が送信したメッセージを、交差路を走行している他車10aに転送している。
 この例では、図4のS130における判定条件を、交差路上の他車10aの存在を自車が認識できていること、自車と他車10aが接近する可能性があると判定したこと、構造物により自車と他車がSHBでは通信が困難であると判定したこと、としている。
 自車は、この判定条件が成立した場合にはマルチホップ通信によりメッセージを送信し、この判定条件が成立しない場合にはシングルホップ通信によりメッセージを送信する。このようにすることで、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上できる。
 <第3の実施形態>
 制御部11は、走行軌跡(自車が過去に走行した経路)及び自車状態の少なくとも一方に基づいて、マルチホップ通信の必要性を判定してもよい。走行軌跡は、過去一定時間あるいは一定距離ごとに自車が存在した位置を示す情報であってよい。制御部11によりマルチホップ通信が必要であると判定された場合、通信部15は、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。制御部11によりマルチホップ通信が不要であると判定された場合、通信部15は、シングルホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。
 制御部11は、自車状態に基づいて、マルチホップ通信が必要であるか否かを判定してもよい。例えば、自車状態に基づいて、自車の急ブレーキが検出された場合、又は、自車の故障あるいは異常が検出された場合、又は、後続車両が自車に接近する可能性が高いと推定される場合、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。
 急ブレーキは、急減速、急制動と言うこともできる。急ブレーキは、加速度の絶対値が事前に設定された閾値より大きい負の加速度を意味する。故障あるいは異常は、走行系の装置の故障あるいは異常であってもよい。後続車両が自車に接近する可能性が高いと推定される一例は、自車の急ブレーキが検出された場合であって、自車の後方の一定距離内に後続車両が存在する、あるいは、存在する可能性が高い場合である。自車の後方の一定距離内に後続車両が存在するか否かは、後続車両との車車間通信により把握できる。交通量の多い道路を走行中であれば、自車の後方の一定距離内に後続車両が存在する可能性が高いと判定してよい。
 制御部11は、走行軌跡に基づいて、マルチホップ通信が必要であるか否かを判定してもよい。SHBによる通信距離と同等に設定した走行軌跡において、右折あるいは左折した部分がある場合に、マルチホップ通信が必要であると判定してよい。
 制御部11は、構造物の存在も考慮し、自車状態と走行軌跡と構造物が存在している範囲とに基づいて、マルチホップ通信が必要であるか否かを判定してもよい。制御部11は、自車状態に基づいてマルチホップ通信が必要であると判定し、かつ、走行軌跡に基づいてマルチホップ通信が必要であると判定し、さらに、構造物によりSHBではメッセージの通信が困難であると判定した場合に、マルチホップ通信が必要であると判定してよい。構造物の範囲は地図情報をもとに把握できる。また、構造物の範囲は、自車に備えられたセンサにより検出してもよい。
 制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定した場合、走行軌跡に基づいて、マルチホップ通信の宛先を決定してもよい。例えば、自車の急ブレーキが検出された場合、制御部11は、走行軌跡に基づいて、後続車両が存在する可能性が高いエリア(後続車両エリア)を決定し、その後続車両エリアを、マルチホップ通信の宛先として指定してもよい。後続車両エリアは、自車が送信するメッセージが後続車両に伝達されるべきエリアということもできる。後続車両エリアは、自車が送信するメッセージが後続車両に伝達されるべきエリアのうち、SHBではメッセージを伝達しにくいエリアを含んでいてもよい。
 後続車両エリアがSHBではメッセージを伝達しにくいエリアを含んでいれば、その後続車両エリアを宛先として、マルチホップ通信によりメッセージを送信することで、自車のメッセージを高い確率で後続車両に伝えることができる。
 図9の例において、自車は、交差点を右折した後、急ブレーキを掛けた。自車状態に基づいて自車の急ブレーキが検出できる。また、走行軌跡に基づいて自車が右折直後であると判定できる。交差点周辺には、自車が現在走行する道路と、直前に走行していた道路とに隣接する構造物が存在する。そのため、自車は、送信するメッセージに対してマルチホップ通信が必要であると判定する。
 自車は、走行軌跡に基づいて後続車両エリアを決定する。図9に示す後続車両エリアは、SHBで送信すべき範囲に含まれる走行軌跡により特定される道路であって、自車が現在走行している道路に交差点で接続する道路上をエリアとしている。その後、自車は、後続車両エリアを、マルチホップ通信の宛先として指定し、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。マルチホップ通信の通信設定における転送方式は、GACあるいはGBCとすることができる。また、自車が交差点を曲がる前のV2X通信によりメッセージを送信すべき後続車両の位置が特定できる場合、転送方式をGUCとしてもよい。
 図9では、交差点付近にも他車が存在する。交差点に存在している他車は自車との間に通信を遮蔽する構造物が存在しない。自車が送信したメッセージは、交差点に存在している他車により転送されて後続車両エリアに存在している他車へ送信される。
 マルチホップ通信が必要であるか否かを判定するために走行軌跡を用いることで、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上できる。
 <第4の実施形態>
 制御部11は、連携運転状態に基づいて、マルチホップ通信の必要性と、宛先と、マルチホップ通信の最大ホップ数と、の少なくとも1つを判定してもよい。制御部11によりマルチホップ通信が必要であると判定された場合、通信部15は、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。制御部11によりマルチホップ通信が不要であると判定された場合、通信部15は、シングルホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。
 隊列走行が有効であれば連携運転状態である。制御部11は、隊列走行が有効であると判定された場合、すなわち連携運転状態であれば、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。隊列走行中、隊列走行をしている車両は、隊列走行している車両の一部又は全部と隊列走行状態であるとの認識を伝え合うことがある。そこで、自車は、他車との通信により隊列走行状態であるか否かを認識できる。
 自車が隊列走行中、隊列に含まれる他車のうち自車から相対的に近い他車が電波遮蔽物になり、自車から相対的に遠い他車には、シングルホップ通信では自車からメッセージを送信できない可能性もある。そこで、制御部11は、自車が隊列走行中であると判定した場合、自車から送信するメッセージはマルチホップ通信が必要であると判定してもよい。
 制御部11は、連携運転状態である場合、連携運転の情報に基づいて、マルチホップ通信の宛先を決定してもよい。たとえば、制御部11は、自車を含んでいる隊列の先頭車両あるいは後端車両の位置をマルチホップ通信の宛先とし、転送方式をGUCとするマルチホップ通信にてメッセージを送信してもよい。
 この実施形態によれば、マルチホップ通信が必要であるか否かを判定するために車両の連携運転状態を用いることで、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上できる。
 <第5の実施形態>
 制御部11は、周辺環境情報に基づいて、マルチホップ通信の必要性と、宛先と、マルチホップ通信の最大ホップ数と、の少なくとも1つを判定してもよい。周辺環境情報は、前述のように、車両10の周辺の環境である。環境には、道路の形状、障害物の位置及び大きさ、交通信号機の状態が含まれていてもよい。
 制御部11によりマルチホップ通信が必要であると判定された場合、通信部15は、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。制御部11によりマルチホップ通信が不要であると判定された場合、通信部15は、シングルホップ通信を用いてメッセージを送信してもよい。
 例えば、制御部11は、センサ12に基づいて、自車の前方の道路形状を取得し、その道路形状に基づいて、自車の前方に交差点が存在するか否かを判定してもよい。自車の前方に交差点が存在すると判定された場合、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。
 制御部11は、第1の実施形態における地図情報の代わりに、センサ12の検出結果を用いてもよい。たとえば、地図情報から前方道路形状を認識する代わりに、センサ12の検出結果から前方道路形状を認識してもよい。また、地図情報から前方交差点周辺にある建物の有無及びその建物の範囲を認識する代わりに、センサ12の検出結果から前方交差点周辺にある建物の有無及びその建物の範囲を認識してもよい。
 また、制御部11は、地図情報とセンサ12の検出結果との組み合わせを用いてもよい。また、V2X通信で受信した自車以外のセンサの検出結果を用いてもよいし、V2X通信で受信した自車以外のセンサの検出結果と、センサ12の検出結果の組み合わせを用いてもよい。
 センサ12と地図情報の組み合わせの一例として、交通信号状態の取得にはセンサ12の検出結果を使う例が考えられる。制御部11は、交差点の存在を地図情報から認識する。制御部11は、センサ12に基づいて、自車の前方の交通信号状態を取得し、その交通信号状態に基づいて、交通信号機の灯色が通行可能を示す色であるか否かを判定してもよい。交通信号機の灯色が通行可能を示す色であると判定された場合、制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。制御部11は、第2の実施形態におけるV2X通信の受信結果(例えば、RSU20からの交通信号状態)の代わりに、センサ12の検出結果を用いてもよいし、V2X通信の受信結果と、センサ12の検出結果と、の組み合わせを用いてもよい。
 例えば、制御部11は、センサ12の検出結果に基づいて、自車の先行車の位置を逐次取得し、センサ12の検出結果からその先行車をロストしたと判定した場合、マルチホップ通信が必要であると判定してもよい。ロストは、見失った、あるいは、検出できなかったと言い換えてもよい。先行車は、自車の前方を走行する車両において自車に最も近い車両でもよい。ただし、先行車は、自車の前方において自車との距離が先行車判定距離以下である車両でもよい。先行車判定距離は、シングルホップ通信の通信距離あるいはそれ以下に設定されてもよい。
 制御部11は、先行車をロストしたことによりマルチホップ通信が必要であると判定した場合、先行車をロストした位置を含み、先行車が進行したと推定できる方向に延びるエリアを宛先とするマルチホップ通信を実行してもよい。先行車が進行したと推定できる方向は、先行車がロストする直前の移動方向から決定できる。
 マルチホップ通信の宛先とするエリアを、先行車が進行したと推定できる方向に延びるエリアとすることで、先行車の右折又は左折によってその先行車をロストした場合であっても、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上できる。
 <第6の実施形態>
 これまでの実施形態では、メッセージを送信する自車が、マルチホップ通信が必要であると判定し、マルチホップ通信であることを示す情報を含めてメッセージを送信していた。これに対して、第6の実施形態では、メッセージを受信する側が、受信したメッセージを転送するか否かを判定する。
 この判定は、車両10に搭載された制御部11が実行してもよいし、RSU20が備える制御部21が実行してもよい。制御部11が判定を実行する場合、制御部11は通信部15を制御する。制御部21が判定を実行する場合、制御部21は通信部25を制御する。以下の説明において、制御部11は制御部21と読み替えることができる。制御部11を制御部2と読み替える場合、通信部15は通信部25と読み替える。
 第6の実施形態は、制御部11が図5に示す処理を実行する場合について説明する。制御部11は、通信部15によって受信されたメッセージを取得した場合、状態情報に基づいてマルチホップ通信の必要性を判定する。本実施形態では、マルチホップ通信の必要性は、メッセージ転送の必要性ということもできる。
 状態情報として以下を例示できる。すなわち、状態情報には、地図情報、自車位置情報、V2X通信状態、自車状態、走行軌跡、連携運転状態、周辺環境情報、道路情報から1つ以上を含んでいてもよい。
 制御部11は、マルチホップ通信が必要であると判定した場合、状態情報に基づいて通信設定を決定してもよい。通信設定は、たとえば、宛先と、マルチホップ通信の最大ホップ数との少なくとも1つである。
 制御部11によりマルチホップ通信が必要であると判定された場合、通信部15は、マルチホップ通信を用いてそのメッセージを転送してもよい。制御部11によりマルチホップ通信が不要であると判定された場合、通信部15は、そのメッセージを転送しなくてもよい。
 受信メッセージはシングルホップ通信であったけれども、制御部11は、そのメッセージの転送が必要であると判定した場合、そのメッセージをマルチホップ通信へ変更し、通信部15は、そのメッセージを転送してもよい。受信メッセージがマルチホップ通信であっても、制御部11がそのメッセージの転送が不要であると判定した場合、通信部15は、そのメッセージを転送しなくてもよい。たとえば、自車位置が宛先になっている、あるいは、自車が宛先エリアにいる場合に、制御部11は、受信したメッセージを転送不要と判定してよい。
 メッセージには送信元の位置が含まれていることがあるので、制御部11は、受信メッセージに基づいて、送信元の位置を取得してもよい。メッセージの送信元は、たとえば、他車あるいはRSU20である。受信メッセージの送信元の位置を取得できると、その受信メッセージの転送要否を判定しやすい。たとえば、送信元に対する交差路上にメッセージが届く必要があるが、交差路上ではそのメッセージが受信されることが困難である場合に、制御部11は、受信メッセージを転送する必要があると判定する。たとえば、交差点の周辺に構造物がある場合、又は、送信元に対する交差路上において送信元からの見通し外となるエリアがある場合は、交差路上ではメッセージが受信されることが困難である。そのエリアにメッセージが届く必要がある場合には、制御部11は、受信メッセージを転送する必要があると判定する。上記エリアにメッセージを必要とする送信先が存在する場合、上記エリアにメッセージが届く必要があることになる。
 送信元車両が交差路上の車両に接近する可能性が高い場合も、制御部11は、受信メッセージを転送する必要があると判定してよい。送信元車両が交差路上の車両に接近する可能性は、第2の実施形態で説明した他車が自車へ接近する可能性と同じ意味であってよい。制御部11は、送信元及び送信先が見通し外となる場合、そのメッセージの転送が必要であると判定してもよい。
 制御部11は、そのメッセージの転送が必要であると判定した場合、状態情報に基づいて、マルチホップ通信の宛先すなわち送信先を決定してもよい。制御部11は、送信元に対する交差路上であってそのメッセージが受信されることが困難であるエリアを宛先に決定してもよい。また、制御部11は、送信元に対する交差路上であって送信元からの見通し外となるエリアを宛先に決定してもよい。また、制御部11は、そのメッセージを必要とする車両が存在するエリアを宛先に決定してもよい。
 図10を用いて、自車がメッセージを転送する具体例を説明する。図10の例において、自車は、走行路上の送信元車両からシングルホップ通信のメッセージを受信する。自車は、そのメッセージの転送が必要であると判定した場合、送信元車両の走行路に対する交差路上の内のそのメッセージが受信されることが困難であるエリアを推定してもよい。その後、自車は、マルチホップ通信の宛先として推定エリアを指定し、マルチホップ通信を用いてそのメッセージを転送してもよい。
 自車は、受信メッセージに含まれる情報に基づいて、自車が走行する道路と交差する交差路上でも受信メッセージが受信される必要があるか否かを判定する。受信メッセージがSHBで送信されている場合、送信元車両の位置とSHBの通信範囲とから、受信メッセージが受信される必要がある範囲を決定できる。決定した範囲に交差路が含まれている場合に、自車は、交差路上でも受信メッセージが受信される必要があると判定してよい。
 図10の例では、交差点周囲には、送信元車両がSHBで送信するメッセージの受信を困難にする構造物が存在する。自車は、この構造物が存在することを、地図情報あるいは自車が構造物付近を通過した際のセンサ検出結果から認識できる。したがって、自車は、受信メッセージを転送する必要があると判定する。
 転送するメッセージの宛先を図10に破線枠で例示している。宛先とするエリアは、交差路上を交差点に向かって走行する車両の位置が、送信元車両と同時期に交差点に進入する可能性がある位置となるエリアである。自車は、受信メッセージから、送信元車両の位置と速度と交差点の位置とを認識しているので、送信元車両が交差点に進入するまでに要する所要時間を予測できる。交差路上を走行する車両の速度範囲も、制限速度等に基づいて事前に予測できる。この速度範囲と、上述の所要時間から、宛先とするエリアの大きさを決定できる。自車は、交差路上を走行する車両の速度を、車車間通信、センサなどにより取得できることもある。速度を取得できた場合には、事前に予測した速度範囲に代えて、取得した速度を基準とし加減速により速度が変化する速度変化範囲を用いてもよい。
 自車は、このようにして決定した宛先を含めて受信メッセージを転送する。自車は、メッセージの転送が必要である場合に限りメッセージを転送するので、無線リソースの使用を抑制しつつ、通信の信頼性を向上できる。
 また、宛先を、送信元車両が走行する道路に交差する交差路上のエリアとしている。転送が不要なエリアを宛先としていない点でも、無線リソースの使用を抑制できる。
 次に、RSU20がメッセージを転送する具体例を説明する。例えば、見通しの悪い交差点に設置されたRSU20において、通信部25が、送信元車両からシングルホップ通信のメッセージを受信した場合、制御部21は、そのメッセージをマルチホップ通信へ変更し、送信元車両に対する交差路上の宛先位置を指定してもよい。
 図11の例において、RSU20は、見通しの悪い交差点に設置されている。すなわち、RSU20が面している道路に位置する車両と、その道路に交差する交差路に位置する車両との通信には、交差点周囲にある構造物により見通し外のエリアがある。送信元車両は、図11に示す位置において、交差路上に見通し外エリアが存在する。
 この例において、RSU20は、送信元車両からシングルホップ通信のメッセージを受信する。SHBでは通信が困難になる環境が周囲に存在するRSU20など、RSU20が設置されている環境に基づいて、RSU20は、すべての受信メッセージを転送する設定になっていてもよい。
 また、RSU20は、受信メッセージが受信されるべきエリアに受信が困難なエリアがあるか否かを判定し、受信が困難になるエリアがある場合に、受信メッセージを転送すると判定してもよい。受信が困難になるエリアの有無は、受信メッセージに含まれる送信元車両の位置と、RSU20が取得あるいは記憶する地図情報とをもとにして判定してもよい。たとえば、図11に示す例では、送信元車両が送信するメッセージは、構造物により、送信元車両が走行する道路と交差する交差路上に受信が困難になるエリアが存在する。一方、図11に示す例では、交差点において図11における上側には構造物は存在しない。そのため、送信元車両の位置が交差点において図11における上側であれば、RSU20は受信メッセージを転送すると判定しなくてもよい。
 RSU20は、受信したメッセージの転送が必要であると判定した場合、そのメッセージが受信されることが困難であるエリアを推定してもよい。メッセージが受信されることが困難であるエリアは、送信元車両の走行路に対する交差路上であって、事前に設定されたエリアでもよい。構造物の位置は事前に取得できる。送信元車両がどの範囲であれば、構造物により交差路上に受信が困難になるエリアが生じるか、及び、そのエリアの大きさは算出できる。RSU20は、送信元車両の位置を変化させつつ算出したエリアを全部含む固定エリアを受信が困難であるエリアとしてもよい。あるいは、RSU20は、受信メッセージに含まれる送信元車両の位置と地図情報から、都度、受信が困難であるエリアを算出してもよい。RSU20は、マルチホップ通信の宛先として受信が困難になるエリアを指定し、マルチホップ通信を用いてそのメッセージを転送してもよい。
 さらに、制御部11あるいは制御部21(以下、単に制御部11)は、渋滞を検出した場合に、SHBで受信したメッセージをマルチホップ通信によって転送すると判定してもよい。渋滞があると、渋滞最後尾に連結する車両の速度が急に低下することがあるので、急ブレーキを検出した場合と同様、後続車は注意が必要である。そこで、制御部11は、渋滞を検出した場合に、メッセージをマルチホップ通信とする。制御部11は、渋滞を検出したことに加えて、渋滞が生じている位置の道路形状を考慮してマルチホップ通信とするか否かを判定してもよい。たとえば、制御部11は、渋滞を検出したことに加えて、渋滞の最後尾の位置が、交差点の出口付近、あるいは、急カーブの途中あるいは出口付近である場合に、メッセージを転送すると判定してもよい。急カーブであるか否かは、たとえば、事前に設定した閾値と道路が曲がっている程度とを比較して決定してよい。制御部11は、渋滞を検出したことに基づいてマルチホップ通信とする場合、渋滞へ向かう道路上のエリアを宛先としてもよい。
 急カーブを走行している場合、交差点付近を走行している場合と同様、運転に注意が必要である。そこで、自車が急カーブを走行している場合、制御部11は、渋滞の検出によらず、メッセージをマルチホップ通信すると決定してもよい。
 例えば、制御部11は、V2X通信に基づいて輻輳状態を検出してもよい。通信部15がマルチホップ通信のメッセージを受信し、且つ、輻輳状態が検出された場合、制御部11はマルチホップ通信における転送を中止してもよい。また、制御部11は、輻輳状態が検出された場合、これまでの説明において示した条件などによればマルチホップ通信すると決定できるとしても、そのメッセージをシングルホップ通信としてもよい。シングルホップ通信とすることは、マルチホップ通信をシングルホップ通信へ変更することを意味していてもよい。通信部15がシングルホップ通信のメッセージを受信し、且つ、輻輳状態が検出された場合、制御部11は、これまでの説明において示した条件などによればマルチホップ通信に変更してメッセージを転送すると決定できるとしても、マルチホップ通信が不要であると判定してもよい。
 (付記)
 本開示の一実施形態に関して、以下を付記する。
 [付記1]
 メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する制御部と、
 マルチホップ通信が必要であると判定された場合、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信する通信部と、を含むメッセージ制御装置。
 [付記2]
 制御部は、シングルホップ通信によるメッセージの通信エリアの少なくとも一部に、電波障害物によりシングルホップ通信が困難であるエリアがあるか否かに基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、付記1に記載のメッセージ制御装置。
 [付記3]
 メッセージ制御装置は車両で用いられており、
 制御部は、車両の周辺の道路構造に基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、付記1に記載のメッセージ制御装置。
 [付記4]
 制御部は、車両が、所定距離内の前方に交差点がある位置を走行中であるか否かに基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、付記3に記載のメッセージ制御装置。
 [付記5]
 制御部は、交差点において車両が走行する道路と交差する交差路と、車両との間に電波障害物が存在することに基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であると判定する、付記4に記載のメッセージ制御装置。
 [付記6]
 制御部は、車両が、所定距離内の前方に交差点がある位置を走行中である場合、交差点において車両が走行する道路と交差する交差路と、車両との間に電波障害物が存在するかどうかによらず、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であると判定する、付記4に記載のメッセージ制御装置。
 [付記7]
 制御部は、車両が所定距離内の前方に交差点がある位置を走行中であるか否か、及び、交差点に信号機があるか否かに基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、付記4に記載のメッセージ制御装置。
 [付記8]
 制御部は、信号機の灯色が、車両が交差点へ進入することを許可する灯色であることに基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であると判定する、付記7に記載のメッセージ制御装置。
 [付記9]
 制御部は、車両が、急カーブを走行中であるか否かに基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、付記3に記載のメッセージ制御装置。
 [付記10]
 制御部は、通信相手から送信される信号の受信状況に基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、付記1に記載のメッセージ制御装置。
 [付記11]
 制御部は、マルチホップ通信を要求する信号を受信したか否かに基づいて、メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、付記1に記載のメッセージ制御装置。
 [付記12]
 制御部によりマルチホップ通信が必要であると判定された場合、通信部は、電波障害物によりシングルホップ通信が困難であるエリアを含む宛先エリアにメッセージを送信する、付記2に記載のメッセージ制御装置。
 [付記13]
 制御部によりマルチホップ通信が必要であると判定された場合、通信部は、宛先の少なくとも一部が、交差点において車両が走行する道路と交差する交差路を含むエリアにメッセージを送信する、付記4に記載のメッセージ制御装置。
 [付記14]
 宛先とするエリアの形状が交差路に沿った長方形である、付記13に記載のメッセージ制御装置。
 [付記15]
 メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定することと、
 マルチホップ通信が必要であると判定された場合、マルチホップ通信を用いてメッセージを送信することと、を含むメッセージ制御方法。
 (ハードウェア構成)
 図12は、一実施形態に係る車両10の一例を示す図である。車両10は、制御部11、センサ12、ロケータ13、入力/出力部14、通信部15を備える。本例が示すブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)はそれぞれ、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。なお、上述の実施形態において説明した「車両」は、車両10の中のいずれか又は複数の機能ブロック(例えば、制御部11、通信部15)と互いに読み替えられてもよい。
 図12には本開示の説明に必要な部分のみが示されている。車両10は、運転のために必要な部分、例えば、駆動部及び操作部を含む。駆動部は、例えば、エンジン及びモータの一方又は両方である。操作部は、例えば、ステアリングホイールである。
 制御部11は、マイクロプロセッサ(以下、単にプロセッサ)111、メモリ112、通信インターフェース113で構成される。通信インターフェース113は、例えば、入出力(Input/Output(IO))ポートである。制御部11は、電子制御ユニット(Electronic Control Unit(ECU))と呼ばれてもよいし、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(Central Processing Unit(CPU))によって構成されてもよい。
 制御部11は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(Digital Signal Processor(DSP))、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)、Programmable Logic Device(PLD)、Field Programmable Gate Array(FPGA)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアを用いて上記プロセッサ111の処理が実現されてもよい。例えば、プロセッサ111は、これらのハードウェアの少なくとも1つを用いて実装されてもよい。
 車両10などにおける各機能(例えば、メッセージの生成、センサ12からの情報に基づく処理)は、例えば、プロセッサ111、メモリ112などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることによって、プロセッサ111が演算を行い、通信部15を介する通信を制御したり、メモリ112におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現されてもよい。
 プロセッサ111は、例えば、オペレーティングシステムを動作させて車載のコンピュータ全体を制御してもよい。また、プロセッサ111は、プログラム、ソフトウェアモジュール、データなどをメモリ112に読み出し、これらに従って各種の処理を実行してもよい。当該プログラムは、上述の実施形態において説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムであってもよい。プログラムはプログラムコードと読み替えてもよい。
 メモリ112は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、Read Only Memory(ROM)、Erasable Programmable ROM(EPROM)、Electrically EPROM、Random Access Memory(RAM)、その他の適切な記憶媒体の少なくとも1つによって構成されてもよい。メモリ112は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ112は、本開示の一実施形態に係る方法を実施するために実行可能なプログラム、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
 なお、制御部11には、メモリ112より大容量のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であるストレージ(補助記憶装置)が含まれてもよい。制御部11は、メモリ112において読み書きするデータを当該ストレージとの間で読み書きしてもよい。ストレージについては制御部11が備えることに限定されず、制御部11とは独立しており、通信線で制御部11と接続されていてもよい。
 通信インターフェース113は、入出力ポートと呼ばれてもよく、制御部11と他のブロックとの情報のやり取りに用いられてもよい。他のブロックは、例えば運転のために用いられるブロックである。制御部11は、通信インターフェース113を介して、センサ12からの信号を取得してもよい。
 制御部11は、慣性航法装置(Inertial Navigation System(INS))、人工知能(Artificial Intelligence(AI))チップ、AIプロセッサ、AI機能などに基づいて、運転支援機能、自動運転機能などを提供してもよい。
 センサ12は、例えば、電流センサ、車輪の回転数センサ、タイヤの空気圧センサ、車両の速度センサ、加速度センサ、角速度センサ、物体検知センサなどを含んでもよい。各センサは、それぞれ計測によって得られた信号(オンオフ信号、アナログ信号、デジタル信号など)を、通信インターフェース113を介して制御部11に与えてもよい。例えば、物体検知センサは、障害物、車両、歩行者などの物標を検出すると検出信号を生成してもよい。
 なお、センサ12は、車両10の周辺環境の情報を提供できるデバイスを含んでもよく、例えば、ミリ波レーダ、Light Detection and Ranging(LiDAR)、カメラ、ジャイロシステム(例えば、慣性計測装置(Inertial Measurement Unit(IMU)))などを含んでもよい。センサ12は車両10に複数搭載されていてもよく、同一種別のセンサ12が車両に複数搭載されてもよい。たとえば、センサ12としてのカメラが、車両10前方、後方及び両側方に搭載されてもよい。
 ロケータ13は、車両10の位置情報を取得する。ロケータ13は、測位システム(例えば、衛星測位システム(Global Navigation Satellite System(GNSS)、Global Positioning System(GPS)など))、地図情報(例えば、高精細(High Definition(HD))マップ、自動運転車(Autonomous Vehicle(AV))マップなど)、上述のセンサ12から得られる速度、加速度、角速度などに基づいて、上記位置情報を取得してもよい。
 入力/出力部14は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス、外部への出力を実施する出力デバイスを含む。入力デバイスは、例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサである。出力デバイスは、例えば、ディスプレイ、スピーカー、Light Emitting Diode(LED)ランプである。入力デバイス及び出力デバイスは、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
 入力/出力部14は、カーナビゲーションシステム、オーディオシステム、テレビ、ラジオなどといった、運転情報などの各種情報を提供するための各種機器と、これらの機器を制御する1つ以上のECUとから構成されてもよい。入力/出力部14は。外部装置(例えば、ITSサーバ30)から通信部15を介して取得した情報を利用して、車両10の乗員に各種情報/サービスを提供してもよい。
 入力/出力部14は、ユーザからの操作により入力を受け付けてもよいし、所定の機器、記憶媒体などと接続されてデータの入力を受け付けてもよい。入力/出力部14は、入力結果を例えば制御部11に出力してもよい。
 入力/出力部14は、ユーザに対して知覚できる形式でデータ、コンテンツなどの出力を行ってもよい。
 通信部15は、無線を介して外部装置(例えば、他の車両10、ITSサーバ30など)との通信を行うためのハードウェアであり、例えば、送受信デバイス、ネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。通信部15は、高周波スイッチ、デュプレクサ、フィルタ、アンプ、周波数シンセサイザ、アンテナなどを含んで構成されてもよい。通信部15は、本開示に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター、レシーバー、送受信回路又は送受信装置により構成することができる。
 通信部15は、例えば、Long Term Evolution(LTE)、LTE-Advanced(LTE-A)、LTE-Beyond(LTE-B)、SUPER3G、IMT-Advanced、4th generation mobile communication system(4G)、5th generation mobile communication system(5G)、6th generation mobile communication system(6G)、xth generation mobile communication system(xG(xは、例えば整数、小数))、Future Radio Access(FRA)、New-Radio Access Technology(RAT)、New Radio(NR)、New radio access(NX)、Future generation radio access(FX)、Global System for Mobile communications(GSM(登録商標))、CDMA2000、Ultra Mobile Broadband(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi(登録商標))、IEEE 802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE 802.20、Ultra-WideBand(UWB)、Bluetooth(登録商標)、その他の無線通信方式、又はこれらに基づいて拡張、修正、作成又は規定された無線通信方式を用いて通信を行ってもよい。
 通信部15は、制御部11のプロセッサ111によって制御可能であってもよい、通信部15は、制御部11に含まれてもよい。
 通信部15は、センサ12からの信号、当該信号に基づいて得られる情報、入力/出力部14からの入力に基づく情報などの少なくとも1つを、無線通信を介して外部装置へ送信してもよい。
 通信部15は、外部装置から受信した種々の情報(交通情報、信号情報、車間情報など)を受信し、制御部11に提供してもよい。これらの情報は、入力/出力部14を介して出力されてもよい。制御部11は、これらの情報に基づいて制御を行ってもよい。
 なお、各機能ブロックの実現方法は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的又は論理的に結合した1つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的又は間接的に(例えば、有線、無線などを用いて)接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、上記1つの装置又は上記複数の装置にソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。
 例えば、プロセッサ111は1つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、1のプロセッサによって実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法を用いて、2以上のプロセッサによって実行されてもよい。なお、プロセッサ111は、1以上のチップによって実装されてもよい。
 各機能ブロックのハードウェアは、情報を通信するためのバスによって接続されてもよい。バスは、単一のバスを用いて構成されてもよいし、装置間ごとに異なるバスを用いて構成されてもよい。バスは、有線又は無線によって実現されてもよい。
 なお、RSU20、ITSサーバ30なども、車両10と同様の構成を有してもよい。当業者であれば、車両10関連の記載を、適宜読み替えて理解できる。
 なお、車両10のうち、制御部11を含む構成又は制御部11と通信部15を含む構成は、メッセージ制御装置と呼ばれてもよい。
 図13は、一実施形態に係るRSUの一例を示す図である。RSU20は、制御部21、通信部25を備える。制御部21は、マイクロプロセッサ(以下、単にプロセッサ)211、メモリ212、通信インターフェース213を含んでもよい。
 制御部21は、制御部11と同様の機能を有してもよい。通信部25は、通信部15と同様の機能を有してもよい。プロセッサ211、メモリ212、通信インターフェース213はそれぞれ、プロセッサ111、メモリ112、通信インターフェース113と同様であってもよい。
 なお、RSU20のうち、制御部21を含む構成又は制御部21と通信部25を含む構成は、メッセージ制御装置と呼ばれてもよい。
 メッセージ制御装置は、前述のメッセージ制御方法を実行してもよい。
 (変形例)
 なお、本開示において説明した用語及び本開示の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。
 本開示において、装置、回路、デバイス、部(section)、ユニットなどの文言は、互いに読み替えることができる。
 本開示の車両は、任意の移動体(moving object)で読み替えられてもよい。移動体は、例えば、車両、輸送車両、自動車、自動二輪車、自転車、コネクテッドカー、ショベルカー、ブルドーザー、ホイールローダー、ダンプトラック、フォークリフト、列車、バス、リヤカー、人力車、船舶(ship and other watercraft)、飛行機、ロケット、人工衛星、ドローン、マルチコプター、クアッドコプター、気球及びこれらに搭載される物を含み、またこれらに限られない。
 移動体は、運行指令に基づいて自律走行する移動体であってもよい。移動体は、人が搭乗して動く移動体、換言すれば乗り物(例えば、車、飛行機など)であってもよいし、無人で動く移動体(例えば、ドローン、自動運転車など)であってもよい。移動体はロボットであってもよい。ロボットは有人型でも無人型でもよい。
 本開示において説明した情報、パラメータなどは、絶対値を用いて表されてもよいし、所定の値からの相対値を用いて表されてもよいし、対応する別の情報を用いて表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスによって指示されてもよい。
 本開示においてパラメータなどに使用する名称は、いかなる点においても限定的な名称ではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式などは、本開示において明示的に開示したものと異なってもよい。
 本開示において説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
 入出力された情報、信号などは、特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルを用いて管理してもよい。入出力される情報、信号などは、上書き、更新又は追記をされ得る。出力された情報、信号などは、削除されてもよい。入力された情報、信号などは、他の装置へ送信されてもよい。
 情報の通知は、本開示において説明した態様/実施形態に限られず、他の方法を用いて行われてもよい。
 また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的な通知に限られず、暗示的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって又は別の情報の通知によって)行われてもよい。
 ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
 また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術(同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(Digital Subscriber Line(DSL))など)及び無線技術(赤外線、マイクロ波など)の少なくとも一方を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び無線技術の少なくとも一方は、伝送媒体の定義内に含まれる。
 本開示において説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、本開示において説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本開示において説明した方法については、例示的な順序を用いて様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
 本開示において使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
 本開示において使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定しない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本開示において使用され得る。したがって、第1及び第2の要素の参照は、2つの要素のみが採用され得ること又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
 本開示において、「A/B」及び「A及びBの少なくとも一方」は、互いに読み替えられてもよい。また、本開示において、「A/B/C」は、「A、B及びCの少なくとも1つ」を意味してもよい。
 本開示において、「AとBが異なる」という用語は、「AとBが互いに異なる」ことを意味してもよい。なお、当該用語は、「AとBがそれぞれCと異なる」ことを意味してもよい。「離れる」、「結合される」などの用語も、「異なる」と同様に解釈されてもよい。
 本開示において、「含む(include)」、「含んでいる(including)」及びこれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本開示において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
 本開示において、例えば、英語でのa, an及びtheのように、翻訳によって冠詞が追加された場合、本開示は、これらの冠詞の後に続く名詞が複数形であることを含んでもよい。
 本開示において、「以下」、「未満」、「以上」、「より多い」、「と等しい」などは、互いに読み替えられてもよい。また、本開示において、「良い」、「悪い」、「大きい」、「小さい」、「高い」、「低い」、「早い」、「遅い」、「広い」、「狭い」、などを意味する文言は、原級、比較級及び最上級に限らず互いに読み替えられてもよい。また、本開示において、「良い」、「悪い」、「大きい」、「小さい」、「高い」、「低い」、「早い」、「遅い」、「広い」、「狭い」などを意味する文言は、「i番目に」(iは任意の整数)を付けた表現として、原級、比較級及び最上級に限らず互いに読み替えられてもよい(例えば、「最高」は「i番目に最高」と互いに読み替えられてもよい)。
 本開示において、「の(of)」、「のための(for)」、「に関する(regarding)」、「に関係する(related to)」、「に関連付けられる(associated with)」などは、互いに読み替えられてもよい。
 以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示に係る構成は本開示中に明示された実施形態に限定されないということは明らかである。本開示は、明示された記載に基づいて定まる技術的な思想及びその範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本開示の記載は、例示説明を目的とし、本開示に係る構成に対して何ら制限的な意味をもたらさない。

Claims (15)

  1.  メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する制御部と、
     前記マルチホップ通信が必要であると判定された場合、前記マルチホップ通信を用いて前記メッセージを送信する通信部と、を含むメッセージ制御装置。
  2.  前記制御部は、シングルホップ通信による前記メッセージの通信エリアの少なくとも一部に、電波障害物により前記シングルホップ通信が困難であるエリアがあるか否かに基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、請求項1に記載のメッセージ制御装置。
  3.  前記メッセージ制御装置は車両で用いられており、
     前記制御部は、前記車両の周辺の道路構造に基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、請求項1に記載のメッセージ制御装置。
  4.  前記制御部は、前記車両が、所定距離内の前方に交差点がある位置を走行中であるか否かに基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、請求項3に記載のメッセージ制御装置。
  5.  前記制御部は、前記交差点において前記車両が走行する道路と交差する交差路と、前記車両との間に電波障害物が存在することに基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であると判定する、請求項4に記載のメッセージ制御装置。
  6.  前記制御部は、前記車両が、所定距離内の前方に交差点がある位置を走行中である場合、前記交差点において前記車両が走行する道路と交差する交差路と、前記車両との間に電波障害物が存在するかどうかによらず、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であると判定する、請求項4に記載のメッセージ制御装置。
  7.  前記制御部は、前記車両が所定距離内の前方に交差点がある位置を走行中であるか否か、及び、前記交差点に信号機があるか否かに基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、請求項4に記載のメッセージ制御装置。
  8.  前記制御部は、前記信号機の灯色が、前記車両が前記交差点へ進入することを許可する灯色であることに基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であると判定する、請求項7に記載のメッセージ制御装置。
  9.  前記制御部は、前記車両が、急カーブを走行中であるか否かに基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、請求項3に記載のメッセージ制御装置。
  10.  前記制御部は、通信相手から送信される信号の受信状況に基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、請求項1に記載のメッセージ制御装置。
  11.  前記制御部は、マルチホップ通信を要求する信号を受信したか否かに基づいて、前記メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定する、請求項1に記載のメッセージ制御装置。
  12.  前記制御部により前記マルチホップ通信が必要であると判定された場合、前記通信部は、電波障害物により前記シングルホップ通信が困難であるエリアを含む宛先エリアに前記メッセージを送信する、請求項2に記載のメッセージ制御装置。
  13.  前記制御部により前記マルチホップ通信が必要であると判定された場合、前記通信部は、宛先の少なくとも一部が、前記交差点において前記車両が走行する道路と交差する交差路を含むエリアに前記メッセージを送信する、請求項4に記載のメッセージ制御装置。
  14.  宛先とするエリアの形状が前記交差路に沿った長方形である請求項13に記載のメッセージ制御装置。
  15.  メッセージの送信にマルチホップ通信が必要であるか否かを判定することと、
     前記マルチホップ通信が必要であると判定された場合、前記マルチホップ通信を用いて前記メッセージを送信することと、を含むメッセージ制御方法。
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