(本開示に至った経緯)
本開示の実施の形態の説明に先立ち、本開示に至った経緯について説明する。
近年、車両等の移動体から当該移動体を監視する監視システム(例えば、サーバ)に、通信ネットワークを介して当該移動体の状態等を送信することが検討されている。例えば、移動体からサーバへ、正常動作していることを示す情報を予め定められた時間間隔で定期的に通知(通信)することが検討されている。これにより、監視システムは、監視対象の移動体の状態等を把握することが可能となる。なお、移動体とサーバとの間で予め定められた時間間隔で行う通信を、定期通信とも記載する。定期通信は、移動体とサーバとの間で行われる通信の一例である。
定期通信は、例えば、移動体と監視システムとの通信が途絶えることなく接続されているかを確認するための通信であってもよい。例えば、一定時間間隔ごとに移動体から監視システムに定期データ(例えば、ハートビート信号)が送信される。例えば、移動体と監視システムとの通信が切断されると、移動体から監視システムへの定期データの送信が行われなくなるので、監視システムは、所定時間の間(例えば、数十秒)定期データを受信しなかった場合、移動体との通信が切断されていると判定することが可能となる。
しかしながら、移動体は、正常動作中であっても様々な要因(例えば、通信圏外になる等)により通信不可になる可能性がある。このような場合に移動体が予め設定されている通信頻度で監視システムに定期通信を行うと、例えば、通信タイミング(送信タイミング)によっては通信不可となる直前の定期データを送信できないことが起こり得る。つまり、移動体は、通信不可となる直前の状態を監視システムへ送信できないことが起こり得る。
また、移動体は、定期データを定期的に送信するので、通信ネットワークへの負荷も大きい。また、通信量に応じて通信料金が決定される契約であれば、定期データが定期的に送信されることで通信量が増えて通信コストも高くなる。このように、移動体が予め設定されている通信頻度で一律に監視システムに定期通信を行うと、通信ネットワークへの負荷及び通信コストの増大が起こり得る。
上記のように、従来行われている定期通信において、通信データ量の効率化に課題がある。そこで、本願発明者らは、移動体から監視システムへ定期通信する場合の通信データ量を効率化することについて鋭意検討を行い、以下に示す通信処理装置等を創案した。
本開示の一態様に係る通信処理装置は、移動体の状態を示す移動体情報を取得する取得部と、前記移動体情報、及び、前記移動体と当該移動体の外部の装置との通信における決定基準を示す決定基準情報に基づいて、前記移動体と前記外部の装置との通信における通信頻度を決定する決定部とを備える。
これにより、信処理装置は、移動体情報及び決定基準情報に基づいて、移動体と外部の装置との通信の通信頻度を決定することができる。よって、通信処理装置は、通信頻度が一律である場合に比べて、通信データ量を効率化し得る。
また、例えば、前記移動体情報は、前記移動体と前記外部の装置との通信状態に関する情報、前記移動体へのサイバー攻撃に関する情報、及び、前記移動体に搭載された機器の故障に関する情報の少なくとも1つを含んでもよい。
これにより、通信処理装置は、移動体と外部の装置との通信状態に関する情報、移動体へのサイバー攻撃に関する情報、及び、移動体に搭載された機器の故障に関する情報の少なくとも1つを取得することで、通信頻度を決定することができる。
また、例えば、前記決定基準情報は、前記移動体情報と前記通信における前記通信頻度とを紐づけるための対応関係情報を含み、前記決定部は、前記移動体情報と前記対応関係情報とに基づいて、前記通信における前記通信頻度を決定してもよい。
これにより、通信処理装置は、対応関係情報を用いて通信頻度を決定することができるので、通信頻度決定に対する処理量を低減することができる。
また、例えば、前記決定基準情報は、機械学習により予め生成された、前記移動体情報から前記通信における前記通信頻度を決定するための決定モデルを含み、前記決定部は、前記移動体情報と前記決定モデルとに基づいて、前記通信における前記通信頻度を決定してもよい。
これにより、通信処理装置は、対応関係情報などの通信頻度を決定するためのデータがなくても、通信頻度を決定することができる。
また、例えば、前記通信状態に関する情報は、前記移動体の速度、前記移動体の位置、前記外部の装置との無線通信の電波強度、及び、前記移動体の周辺の他の移動体との通信状態の少なくとも1つを含んでもよい。
これにより、通信処理装置は、移動体の速度、移動体の位置、外部の装置との無線通信の電波強度、及び、移動体の周辺の他の移動体との通信状態の少なくとも1つを取得するだけで、移動体の状態(移動体の通信状態)に応じた通信頻度を決定することができる。
また、例えば、前記サイバー攻撃に関する情報は、前記移動体の無線通信接続の状態を示す通信接続情報、及び、前記移動体の走行開始からの移動時間の少なくとも1つを含んでもよい。
これにより、通信処理装置は、移動体の無線通信接続の状態を示す通信接続情報、及び、移動体の走行開始からの移動時間の少なくとも1つを取得するだけで、移動体の状態(移動体のサイバー攻撃に対する状態)に応じた通信頻度を決定することができる。
また、例えば、前記故障に関する情報は、前記移動体の加速度、及び、前記移動体の移動時間の少なくとも1つを含んでもよい。
これにより、通信処理装置は、移動体の加速度、及び、移動体の移動時間の少なくとも1つを取得するだけで、移動体の状態(移動体に搭載された機器の故障に対する状態)に応じた通信頻度を決定することができる。
また、例えば、前記決定部は、前記移動体が前記外部の装置と通信不可な状態となるか否かを判定し、通信不可な状態となると判定した場合、前記通信頻度を即時送信に決定してもよい。
これにより、通信処理装置は、通信頻度を即時送信に決定することで、移動体が外部の装置と通信不可な状態となる前に通信データを外部の装置に送信させることができる。よって、通信処理装置は、外部の装置が、移動体が通信不可な状態となる前の状態を取得できる確実性が増すように、通信データ量を効率化することができる。
また、例えば、前記決定部は、第一の期間に取得した前記移動体情報に基づいて決定された、前記第一の期間の後の第二の期間における第一の通信頻度、及び、前記第一の期間の前の第三の期間に取得した前記移動体情報に基づいて決定された前記第一の期間における第二の通信頻度に基づいて、前記第一の期間における前記通信頻度を決定してもよい。
これにより、通信処理装置は、第一の期間(現在の期間)の移動体の状態にも基づいて、当該第一の期間における通信頻度を決定することができる。つまり、通信処理装置は、第一の期間の移動体の状態により適した通信頻度を決定することができる。よって、通信処理装置は、通信データ量を第一の期間により適した通信データ量に効率化することができる。
また、例えば、前記決定部は、前記第一の通信頻度、及び、前記第二の通信頻度のうち通信頻度が高い方を、前記第一の期間における通信頻度に決定してもよい。
これにより、通信処理装置は、第三の期間と第一の期間との間において、車両状態が変化した場合であっても、移動体と外部の装置との通信を、より確実に行わせることができる。よって、通信処理装置は、移動体と外部の装置との通信を確実に行わせる観点において、通信データ量を効率化し得る。
また、例えば、さらに、過去に取得された前記移動体情報を記憶する記憶部を備え、前記決定部は、さらに過去に取得された前記移動体情報に基づいて、前記通信頻度を決定してもよい。
これにより、通信処理装置は、移動体の周囲の状況に応じて移動体の状態が変化する項目に基づいて通信頻度を決定する場合、移動体の周囲の状況による影響が抑制された通信頻度を決定することができる。例えば、移動体が車両である場合、車両の速度(移動体の状態の一例)は、信号機の有無等により変化し得る。この場合、過去の車両の速度も用いて通信頻度を決定することで、信号機の有無等が通信頻度に与える影響を抑制することができる。
また、例えば、前記通信処理装置は、前記移動体に搭載してもよい。
これにより、通信処理装置は、移動体情報を移動体から直接取得することができる。つまり、通信処理装置は、移動体の外部の通信状態に依存することなく、通信頻度の決定をより確実に行うことができる。
また、例えば、さらに、前記決定部により決定された前記通信頻度に基づいて、前記通信の通信データを前記外部の装置に送信する送信部を備え、前記通信データには、前記決定部により決定された前記通信頻度を示す通信頻度情報、及び、次回の通信に関する情報の少なくとも一つが含まれてもよい。
これにより、通信処理装置は、決定された通信頻度を外部の装置に通知することができる。通信処理装置は、通信頻度に応じた処理を外部の装置に行わせることができる。
また、例えば、前記通信データには、さらに前記決定部により決定された前記通信頻度の決定理由、及び、前記次回の通信に関する情報の決定理由の少なくとも一つを示す情報が含まれてもよい。
これにより、通信処理装置は、決定された通信頻度の決定理由を外部の装置に通知することができる。通信処理装置は、さらに、決定理由に応じた処理を外部の装置に行わせることができる。
また、例えば、前記通信頻度の前記決定理由は、前記移動体が前記外部の装置と通信不可な状態となること、又は、前記移動体が通信不可な状態から復帰したことを示す情報を含んでもよい。
これにより、通信処理装置は、外部の装置と通信不可な状態となること、又は、移動体が通信不可能な状態から復帰したことを外部の装置に通知することができる。通信処理装置は、さらに、当該通知に応じた処理を外部の装置に行わせることができる。
また、例えば、前記通信処理装置は、前記外部の装置に搭載されてもよい。
これにより、通信処理装置は、移動体における処理量を低減することができる。また、計算資源が豊富な外部の装置により通信頻度の決定処理を行うことができるので、通信頻度の決定処理をより高速に行うことができる。
また、本開示の一態様に係る通信処理方法は、移動体の状態を示す移動体情報を取得し、前記移動体情報、及び、前記移動体と当該移動体の外部の装置との通信における決定基準を示す決定基準情報に基づいて、前記移動体と前記外部の装置との通信における通信頻度を決定する。
これにより、上記の通信処理装置と同様の効果を奏する。
なお、これらの全般的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能なCD-ROM等の非一時的記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。プログラムは、記録媒体に予め記憶されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
また、本明細書において、一致、同じ等の要素間の関係性を示す用語、及び、数値は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。
(実施の形態1)
以下、本実施の形態に係る通信システムについて、図面を参照しながら説明する。
[1-1.通信システムの構成]
まずは、本実施の形態に係る通信システム1の構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態に係る通信システム1の概略構成を示す図である。図2は、本実施の形態に係る通信頻度決定装置40の機能構成を示すブロック図である。
図1に示すように、通信システム1は、車両10と、基地局20と、サーバ30とを備える。通信システム1は、基地局20を介して車両10からサーバ30に定期データ(通信データ)を送信するためのシステムである。なお、図1では、車両10は、1台が示されているが、2台以上であってもよく、1台以上であれば車両10の台数は特に限定されない。また、本実施の形態では、車両10に通信頻度決定装置40が搭載される。通信頻度決定装置40は、通信における処理を行う通信処理装置の一例である。
車両10は、例えば、無線通信可能な自動車である。車両10は、当該車両10の状態(車両状態)を検出する各種センサ(図示しない)を有する。各種センサは、例えば、車両10とサーバ30との通信状態に関する第1情報、車両10へのサイバー攻撃に関する第2情報、及び、車両10に搭載された機器の故障に関する第3情報の少なくとも1つを検出する。詳細は後述するが、第1情報は、例えば、車両10の速度、位置等の少なくとも1つを含む。この場合、センサは、車両10の速度を検出する速度センサ、車両10の現在位置を検出するGPSセンサ等を含んで構成される。また、第2情報は、例えば、車両10の無線通信接続の状態を示す通信接続情報、車両10の走行時間等の少なくとも1つを含む。この場合、センサは、通信部43等の無線通信部によって受信された無線信号の電波強度を計測するセンサ、走行時間を計測するセンサ等を含んで構成される。また、第3情報は、例えば、車両10の加速度を含む。この場合、センサは、車両10の加速度を検出する加速度センサを含んで構成される。なお、車両10は、移動体の一例であり、車両状態は、移動体情報の一例である。
車両10は、自動運転又は運転支援を行う機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。
基地局20は、例えば、第3世代移動通信システム(3G)、第4世代移動通信システム(4G)、又は、LTE(登録商標)等のような移動通信システムで利用される無線基地局(いわゆるアクセスポイント)である。基地局20は、無線インターフェースを利用して所定の通信チャネルで車両10との間で通信リンクを確立し、無線通信を行うことができる。また、基地局20は、無線インターフェースを利用して所定の通信チャネルでサーバ30との間で通信リンクを確立し、無線通信を行うことができる。基地局20は、車両10とサーバ30との間でやりとりされるデータを相互に転送する。なお、基地局20とサーバ30とは、有線通信により通信を行ってもよい。
サーバ30は、車両10を監視する監視システムである。サーバ30は、車両10を監視するための処理を行う情報処理装置であるとも言える。サーバ30は、例えば、監視するための処理を行う情報処理部と、当該情報処理部の処理結果を出力する出力部(例えば、モニタ装置)とを含んで構成されるが、これに限定されない。サーバ30は、車両10と無線通信する。サーバ30は、車両10の外部の装置の一例である。
なお、車両10及びサーバ30が通信する通信ネットワークは、例えば、インターネットであるが、これに限定されず、携帯電話網、衛星通信網、Wi-fi(登録商標)等を利用した広域通信網であってもよい。
図2に示すように、通信頻度決定装置40は、取得部41と、決定部42と、通信部43とを有する。
取得部41は、車両10に搭載される各種センサから当該車両10の状態を示す車両状態を取得する処理部である。取得部41は、例えば、車両10の車載ネットワークを介して車両状態を取得する。取得部41は、例えば、現時点の車両状態を取得する。車両状態は、例えば、車両10がエンジン始動してからの車両10の各種状態、つまり走行中の車両10の各種状態を示す。
取得部41は、例えば、定期的に車両状態を取得してもよいし、決定部42が決定した通信頻度に応じた頻度で車両状態を取得してもよい。また、取得部41は、取得した車両状態を記憶部(図示しない)に記憶してもよい。
決定部42は、車両状態及び車両10とサーバ30との通信における決定基準を示す決定基準情報に基づいて、車両10とサーバ30との定期通信における通信頻度を決定する。決定部42は、車両状態及び決定基準情報に基づいて、当該定期通信における通信頻度を、予め設定されている通信頻度から変更するとも言える。決定部42は、例えば、現時点における車両10の車両状態及び決定基準情報に基づいて、当該通信頻度を決定するが、これに限定されない。通信頻度は、例えば、通信データをサーバ30に送信する頻度を示す情報であり、例えば、次回の送信タイミングを示す情報であってもよいし、送信する時間間隔を示す情報であってもよい。決定部42における通信頻度の決定については、後述する。
なお、決定基準情報は、例えば、決定基準を示すテーブル(例えば、後述する図4に示すテーブル)を含んでいてもよいし、機械学習により予め生成された、車両状態から車両10とサーバ30との通信における通信頻度を決定するための機械学習モデル(決定モデルの一例)を含んでいてもよい。また、決定基準情報は、予め記憶部(図示しない)に記憶されており、決定部42は、当該記憶部から決定基準情報を読み出すことで決定基準情報を取得してもよい。
通信部43は、決定部42により決定された通信頻度に基づいて、定期通信のための通信データをサーバ30に送信する。通信部43は、例えば、時間を計測するタイマが、決定部42が決定した時間を経過したことを検出する(タイムタウトする)と定期通信のための通信データをサーバ30に送信する。通信部43は、サーバ30と通信するための通信アダプタ等の通信インターフェースを含んで構成される。通信部43は、送信部の一例である。なお、決定部42が決定した時間を経過したか否かの判定は、決定部42が行ってもよい。つまり、決定部42は、決定部42が決定した時間を経過したことを検出する機能を有していてもよい。
なお、本実施の形態では、通信頻度決定装置40は、車両10に搭載される例について説明するが、これに限定されず、通信頻度決定装置40の機能の少なくとも一部はサーバ30が有していてもよい。例えば、通信頻度決定装置40は、サーバ30に搭載されていてもよい。この場合、サーバ30は、通信頻度決定装置40が決定した通信頻度を示す通信頻度情報を車両10に送信する。そして、車両10は、サーバ30から受信した通信頻度情報に基づいて、定期通信の通信データをサーバ30に送信する。
[1-2.決定部における通信頻度の決定の考え方]
次に、決定部42における通信頻度の決定の考え方について、図3を参照しながら説明する。図3は、本実施の形態に係る決定部42における通信頻度の決定の考え方を説明するための図である。具体的には、図3は、車両状態情報と、低頻度への移行条件と、事由とが対応付けられたテーブルを示す。車両状態情報は、車両10の状態の各項目を示す。低頻度への移行条件は、通信頻度を低頻度へ移行するために要する、車両10の状態に対する条件である。事由は、低頻度へ移行してもよいことの理由を示す。なお、低頻度とは、例えば、車両10とサーバ30とで予め設定されている通信頻度より低い通信頻度、つまり通信回数を減らすことを意味する。
図3に示すように、車両状態情報は、速度、加速度、インターネット接続情報、位置情報、電波強度、周辺移動体(例えば、周辺車両)の通信可否、及び、移動時間を含む。
速度は、車両10の現時点での速度を示す。速度が低速度(例えば、予め設定された速度以下)である場合、通信頻度を予め設定された頻度より低頻度に移行可能である。速度が低速度である場合、車両10の移動量が小さいので、単位時間当たりの電波強度の変化も小さくなる。よって、車両10が通信圏外となりにくい(圏外対策がなされている)ので、通信頻度を低頻度とすることが可能となる。
加速度は、車両10の現時点での加速度を示す。加速度が低加速度(例えば、予め設定された加速度以下)である場合、通信頻度を予め設定された頻度より低頻度に移行可能である。加速度が低加速度である場合、車両10に搭載された機器(例えば、通信頻度決定装置40又は各センサ)への衝撃が小さい。よって、当該機器が衝撃により故障しにくい(故障対策がなされている)ので、通信頻度を低頻度とすることが可能となる。
インターネット接続情報は、車両10の無線通信における通信量を含む。インターネット接続情報は、低通信量(例えば、予め設定された通信量以下)である場合、通信頻度を予め設定された頻度より低頻度に移行可能である。車両10がサイバー攻撃を受けている又はマルウェアに感染している場合、不正ソフトウェアのダウンロード等が行われ通信量が増加することがある。一方、通信量が低通信量である場合、車両10がサイバー攻撃を受けている又はマルウェアに感染しているリスクが低い。よって、通信頻度を低頻度とすることが可能となる。なお、以降において、サイバー攻撃を受けている又はマルウェアに感染していることを、単にサイバー攻撃を受けているとも記載する。また、インターネット接続情報は、無線通信接続の状態を示す通信接続情報の一例である。
位置情報は、車両10の現在位置(例えば、3次元位置)を示す。車両10が所定の領域以外(例えば、山岳部以外)を走行していることを位置情報が示す場合、通信頻度を予め設定された頻度より低頻度に移行可能である。車両10が山岳部以外を走行している場合、車両10とサーバ30との通信成功率が高い(圏外対策がなされている)ので、通信頻度を低頻度とすることが可能となる。なお、所定の領域は、通信成功率が低い領域であればよく、山岳部に限定されない。
電波強度は、車両10が受信する電波の強度を示す。電波強度は、強度が高い(例えば、予め設定された強度以上である)場合、通信頻度を予め設定された頻度より低頻度に移行可能である。電波強度が高い場合、車両10とサーバ30との通信成功率が高い(圏外対策がなされている)ので、通信頻度を低頻度とすることが可能となる。
周辺移動体の通信可否は、当該車両10の周囲の移動体(例えば、他の車両)と車両10との通信状態に関する情報を示す。周辺移動体の通信可否は、例えば、車両10と通信可能な移動体の数であってもよい。また、周辺移動体の通信可否は、例えば、車両10と通信可能であり、かつ、サーバ30とも通信可能な移動体の数であってもよい。周辺移動体の通信可否が車両10の周辺の所定数以上(例えば、全て)の移動体と通信可であることを示す場合、通信頻度を予め設定された頻度より低頻度に移行可能である。周辺移動体との通信が可能である場合、車両10は自車両とサーバ30とが通信不可の状態であっても周辺の移動体を介してサーバ30と通信可能である。つまり、周辺移動体との通信が可能である場合、車両10とサーバ30との通信成功率が高い(圏外対策がなされている)ので、通信頻度を低頻度とすることが可能となる。なお、ここでの移動体は、車両10と通信可能であれば車両以外の移動体であってもよい。
移動時間は、車両10が移動(走行)している時間を示す。移動時間は、例えば、車両10の走行開始からの経過時間を示す。移動時間は、例えば、車両10の原動力始動からの経過時間を示すとも言える。移動時間が長時間走行(例えば、予め設定された時間以上の走行)を示す場合、通信頻度を予め設定された頻度より低頻度に移行可能である。長時間走行である場合、現時点における機器の故障及びサイバー攻撃を受けているリスクがエンジン始動時に比べて低いと考えられるので、通信頻度を低頻度(例えば、エンジン始動時より低頻度)とすることが可能となる。
速度、位置情報、電波強度及び周辺移動体の通信可否は、第1情報の一例である。なお、第1情報には、速度、位置情報、電波強度及び周辺移動体の通信可否の少なくとも1つが含まれていればよい。
インターネット接続情報及び移動時間は、第2情報の一例である。なお、第2情報には、インターネット接続情報及び移動時間の少なくとも1つが含まれていればよい。
加速度及び移動時間は、第3情報の一例である。なお、第3情報には、加速度及び移動時間の少なくとも1つが含まれていればよい。
なお、低頻度への移行条件は、図3に示す条件に限定されない。
なお、図3では、通信頻度を低頻度とする場合について説明したが、通信頻度を高頻度とする場合については、図3と逆のことが言える。インターネット接続情報を例に説明すると、インターネット接続情報が高通信量(例えば、予め設定された通信量以上)である場合、通信頻度を予め設定された頻度より高頻度に移行可能してもよい。通信量が高通信量である場合、車両10がサイバー攻撃を受けている又はマルウェアに感染しているリスクが高いので、通信頻度を高頻度とする。
車両状態情報の他の項目においても、同様である。
決定部42は、図3に基づいて、例えば、第1情報に基づいて通信状態が第1状態より悪い、第2情報に基づいてサイバー攻撃のリスクが第1リスクより高い、及び、第3情報に基づいて機器の故障が発生するリスクが第2リスクより高いことの少なくとも1つを満たす場合、定期通信における通信頻度を高くしてもよい。これにより、通信頻度決定装置40は、車両10のリスクが高い場合に、通信頻度を高くする、つまり送信間隔を短くすることができる。つまり、通信頻度決定装置40は、車両10とサーバ30との定期通信をより確実に行わせることができる。よって、通信頻度決定装置40は、車両10とサーバ30との定期通信を確実に行わせる観点において、通信データ量を効率化し得る。
また、決定部42は、図3に基づいて、例えば、第1情報に基づいて通信状態が第2状態よりよい、サイバー攻撃のリスクが第3リスクより低い、及び、機器の故障が発生するリスクが第4リスクより低いことの少なくとも1つを満たす場合、定期通信における通信頻度を低くしてもよい。これにより、通信頻度決定装置40は、車両10のリスクが低い場合に、通信頻度を低くする、つまり送信間隔を長くすることができる。つまり、通信頻度決定装置40は、通信データ量を効果的に削減することができる。よって、通信頻度決定装置40は、通信データ量を削減する観点において、通信データ量を効率化し得る。
なお、決定部42は、通信頻度を高くする及び通信費頻度を低くすることの少なくとも一方の処理を行えばよい。
なお、第1状態及び第2状態は、同じ通信状態であってもよいし、第2状態が第1状態より通信状態がよい状態であってもよい。また、第1リスク及び第3リスクは、同じリスクであってもよいし、第3リスクが第1リスクよりリスクが低くてもよい。また、第2リスク及び第4リスクは、同じリスクであってもよいし、第4リスクが第2リスクよりリスクが低くてもよい。
本実施の形態では、決定部42は、車両状態と、予め設定されているテーブルとに基づいて、通信頻度を決定する。図4は、本実施の形態に係る決定部42における通信頻度の決定のためのテーブルを示す図である。なお、当該テーブルは、例えば、車両10が備える記憶部(図示しない)に記憶されていてもよい。当該テーブルは、車両状態と通信における通信頻度とを紐づけるための対応関係情報の一例である。
図4に示すように、当該テーブルは、速度、加速度、インターネット接続、位置情報、電波強度、周辺移動体の通信可否、移動時間等の車両状態を示す組と、そのときの通信頻度とが対応付けられたテーブルである。なお、当該テーブルは、車両状態情報の各項目の少なくとも1つと通信頻度とが対応付けられたテーブルであればよい。通信頻度は、例えば、極低、低、高などの離散値であるがこれに限定されない。
決定部42は、例えば、現時点で取得した車両状態と一致する状態の組を抽出し、当該組に対応する通信頻度を定期通信における通信頻度に決定する。決定部42は、例えば、車速、加速度及びインターネット接続が「低」であり、位置情報が「山岳部以外」であり、電波強度が「高」であり、周辺移動体の通信可否が「100%可」であり、移動時間が「1時間以上」であることを示す車両状態を取得した場合、通信頻度を「極低」が示す通信頻度に決定する。また、決定部42は、例えば、車速、加速度及びインターネット接続が「高」であり、位置情報が「山岳部」であり、電波強度が「低」であり、周辺移動体の通信可否が「10%可」であり、移動時間が「1時間未満」であることを示す車両状態を取得した場合、通信頻度を「高」が示す通信頻度である即時送信に決定する。
なお、上記では、決定部42は、テーブルを用いて通信頻度を決定する例について説明したが、これに限定されず、ファジー推論により通信頻度を決定してもよい。例えば、決定部42は、入力情報に車両状態を用いてファジー推論により通信頻度を決定してもよい。また、決定部42は、ニューラルネットワーク等の機械学習モデル(決定モデルの一例)を用いて通信頻度を決定してもよい。例えば、決定部42は、車両状態と機械学習モデルとを取得し、取得した車両状態と機械学習モデルとに基づいて、車両10とサーバ30との通信における通信頻度を決定してもよい。なお、機械学習モデルの取得とは、例えば、機械学習モデルにおけるネットワークパラメータ、演算のアルゴリズム(機械学習アルゴリズム)などの情報を記憶部から読み出すことである。当該機械学習モデルは、図4に示す車両状態情報の各項目の少なくとも1つを入力情報とし、当該入力情報に対応する通信頻度を教師データとして機械学習により学習される。決定部42は、現時点の車両状態を学習済みの機械学習モデルに入力することで得られる出力を、決定された通信頻度として取得する。なお、機械学習モデルは、ニューラルネットワークであることに限定されず、例えば、ランダムフォレスト、決定木などであってもよい。
なお、通信頻度は、車両状態に応じて分類された離散値(例えば、極低、低、高)である例について説明したが、車両状態と通信頻度との関係を示す回帰式により算出された連続値(例えば、10秒、11秒、12秒など)であってもよい。
[1-3.通信頻度決定装置の動作]
次に、通信頻度決定装置40の動作について、図5及び図6を参照しながら説明する。図5は、本実施の形態に係る通信頻度決定装置40の動作を示すフローチャートである。
図5に示すように、通信頻度決定装置40の取得部41は、車両10に搭載された各種センサから現時点の車両状態を取得する(S101)。取得部41は、取得した車両状態を決定部42に出力する。
次に、決定部42は、現時点の車両状態に基づいて、現時点より後の期間の通信頻度を決定する(S102)。決定部42は、例えば、現時点の車両状態と、図4に示すテーブルとに基づいて、現時点を含む現期間より後の期間の通信頻度を決定する。決定部42は、決定した通信頻度を通信部43に出力する。
ここで、決定部42が決定する通信頻度について、図6を参照しながら説明する。図6は、本実施の形態に係る決定部42が決定する通信頻度を説明するためのタイミングチャートである。図6の(a)は、従来技術におけるタイミングチャートを示しており、図6の(b)は本実施の形態に係る決定部42におけるタイミングチャートを示している。なお、図6では、リスクの一例として、通信圏外となるリスクに対する通信頻度を示す。「リスク低」から「リスク高」に向けて通信圏外となるリスクが高まっていることを示しており、「圏外」は通信圏外となったことを示している。なお、リスクは、通信圏外となるリスク、サイバー攻撃を受けているリスク及び機器が故障するリスクの少なくとも1つのリスクを含む。
図6の(a)に示されるt0~t9は、従来技術における通信データの送信タイミングを示しており、p0~p8は、従来技術における各送信タイミング間の期間(時間間隔)を示している。従来技術では、車両10におけるリスクが経時的に変化しても通信頻度が変化せず一律であるので、期間p0~p8は同じ期間である。この場合、例えば、送信タイミングt9の時点で車両10は通信圏外となるので、送信タイミングt9における通信データの送信を行えない。つまり、従来技術では、通信圏外となる直前の状態をサーバ30に送信できないことが起こり得る。
図6の(b)に示されるt10~t17は、本実施の形態に係る決定部42が決定した通信頻度における通信データの送信タイミングを示しており、p10~p15は、本実施の形態に係る各送信タイミング間の期間(時間間隔)を示している。本実施の形態では、車両10におけるリスクの経時的な変化(車両状態の経時的な変化)に応じて通信頻度が変わるので、期間p10~p15の少なくとも1つの期間は他の期間となる期間となり得る。なお、図6の(a)に示す期間p0と図6の(b)に示す期間p10は同じ期間であり、予め設定された期間である。また、送信タイミングt0及びt10、並びに、送信タイミングt1及びt11は、同じタイミングである。
決定部42は、例えば、図6の(b)に示す期間p10に取得した車両状態及び決定基準情報に基づいて、期間p10の次の期間である期間p11の通信頻度を決定する。決定部42は、例えば、通信頻度として、期間p11の長さ又は送信タイミングt12の時刻を決定する。決定部42は、期間p10ではリスクが低い(例えば、リスクが所定値以下である)ので、期間p10の次の期間p11を期間p10より長い期間に決定する。つまり、決定部42は、期間p11の送信タイミングt12を遅らせる。決定部42は、通信頻度を低くするとも言える。このように、決定部42は、リスクが低い場合には、通信頻度を低くすることにより、通信不可となることを抑制しつつ、通信コストを低減することができる。この場合、期間p10は第一の期間の一例であり、期間p11は第二の期間の一例である。
次に、決定部42は、期間p11ではリスクが低のままであるので、期間p11の次の期間である期間p12の通信頻度を期間p11の通信頻度よりさらに低くする。決定部42は、期間p12の通信頻度として、期間p12の長さを期間p11より短くする。つまり、決定部42は、送信タイミングt13をさらに遅らせる。このように、決定部42は、リスクが低である状態が続くと、徐々に通信頻度を低くしてもよい。この場合、期間p11は第一の期間の一例であり、期間p12は第二の期間の一例である。なお、期間p11及びp12は、同じ長さの期間であってもよい。
次に、決定部42は、期間p12ではリスクが低から中に移行している(リスクが高く推移している)ので、期間p12の次の期間である期間p13の通信頻度を期間p12の通信頻度より高くする。決定部42は、期間p13の通信頻度として、期間p13の長さを期間p12より短くする。つまり、決定部42は、送信タイミングt14を早める。この場合、期間p12は第一の期間の一例であり、期間p13は第二の期間の一例である。
次に、決定部42は、期間p13ではリスクが中のままであるので、期間p13の次の期間である期間p14の通信頻度を期間p13の通信頻度よりさらに低くする。決定部42は、期間p14の通信頻度として、期間p14の長さを期間p13より短くする。つまり、決定部42は、送信タイミングt15をさらに早める。このように、決定部42は、リスクが中である状態が続くと、徐々に通信頻度を高くしてもよい。この場合、期間p13は第一の期間の一例であり、期間p14は第二の期間の一例である。なお、期間p13及びp14は、同じ長さの期間であってもよい。
次に、決定部42は、期間p14ではリスクが中から高に移行している(リスクがさらに高く推移している)ので、期間p14の次の期間である期間p15の通信頻度を期間p14の通信頻度より高くする。決定部42は、期間p15の通信頻度として、期間p15の長さを期間p14より短くする。つまり、決定部42は、送信タイミングt16をさらに早める。このように、決定部42は、リスクが高い場合には、通信頻度を高くして車両10とサーバ30との通信回数を増やすことにより、通信不可となることを抑制することができる。この場合、期間p14は第一の期間の一例であり、期間p15は第二の期間の一例である。
次に、決定部42は、期間p15において、今後通信圏外となることが予測される場合等、さらにリスクが高くなった場合(例えば、図4に示すNo.Nの状態になった場合)、通信頻度を即時送信とする。決定部42は、例えば、車両10がサーバ30と通信不可な状態となるか否かを判定し、通信不可な状態となると判定した場合、通信頻度を即時送信に決定する。このように、決定部42は、期間p14に決定した期間p15の送信タイミングt17より前の送信タイミングt16を期間p15の送信タイミングに更新する。なお、車両10がサーバ30と通信不可な状態となるか否かは、車両10の現在位置又は走行経路等に基づいて判定可能である。例えば、車両10が山岳部を走行している、山岳部を走行しようとしている、又は、車両10が自動運転を行う機能を有している場合、自動運転の走行経路等に基づいて判定可能である。
なお、決定部42は、例えば、各期間において通信頻度を複数回算出してもよい。そして、決定部42は、複数回の通信頻度に基づいて次の期間の通信頻度を決定してもよい。決定部42は、例えば、複数回の通信頻度の統計値(平均値、中央値、最頻値等)に基づいて通信頻度を決定してもよいし、複数回の通信頻度のうち最も低い又は高い通信頻度を次の期間の通信頻度に決定してもよい。
図5を再び参照して、次に、決定部42は、現時点が決定された送信タイミングであるか否かを判定する(S103)。決定部42は、送信タイミングである場合(S103でYes)、次の期間の通信頻度を示す通信頻度情報を含む通信データを生成する(S104)。決定部42は、生成した通信データを通信部43に出力する。
次に、通信部43は、決定部42から取得した通信データをサーバ30に送信する(S105)。通信部43は、例えば、図6の(b)に示す送信タイミングt11において、送信タイミングt12又は期間p11の長さを示す通信頻度情報を含む通信データをサーバ30に送信する。
次に、通信頻度決定装置40は、ステップS105の後、又は、送信タイミングではない場合(S103でNo)、ステップS101に戻り処理を継続する。
なお、決定部42は、通信頻度が即時送信に決定された場合、ステップS103でYesと判定する。また、決定部42は、通信頻度が即時送信に決定された場合、予め設定された規定値又は前回の通信頻度を通信頻度情報として含む通信データを生成してもよい。規定値は、例えば、予め設定されている定期通信の通信頻度(例えば、図6の(b)に示す期間p10)であってもよいし、即時送信のときの通信頻度として専用に設定されている通信頻度であってもよい。
なお、上記では、通信部43は、通信データに通信頻度情報を含めて送信する例について説明したが、これに限定されない。通信部43は、通信データに、通信頻度情報及び次回の通信に関する情報の少なくとも一つを含めて送信してもよい。次回の通信に関する情報は、次回は何分後に送信するかを示す情報、時間送信する時刻を示す情報、この後の通信できなくなる可能性がある期間(又は時間帯)を示す情報、及び、次回の通信を行う条件を示す情報の少なくとも1つを含んでいてもよい。この後の通信できなくなる可能性がある期間を示す情報は、例えば、この後の10分間は通信できない可能性があることを示す情報を含んでいてもよい。また、次回の通信を行う条件を示す情報は、例えば、特定の条件が整ったときに次回の通信を行うことを示す情報を含んでいてもよい。また、通信部43は、通信頻度情報を含まない通信データをサーバ30に送信してもよい。この場合、通信データには、車両状態が含まれ、サーバ30は、通信データに含まれる車両状態から通信頻度を決定する決定部42の機能を有する。つまり、通信頻度は、車両10及びサーバ30の双方で決定されてもよい。
(実施の形態1の変形例1)
以下、本変形例に係る通信システムについて、図7を参照しながら説明する。図7は、本変形例に係る通信頻度決定装置の動作を示すフローチャートである。なお、本変形例を含む実施の形態1の各変形例に係る通信システムの構成は、実施の形態1に係る通信システム1の構成と同様であってもよく、以下においては実施の形態1の通信システム1における各構成要素の符号を用いて説明する。また、図7において図5と同一又は類似の動作は図5と同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
図7に示すように、決定部42は、車両状態を取得(S101)した後、車両状態に基づいて車両10が通信不可な状態から復帰したか否かを判定する(S201)。決定部42は、例えば、取得部41が取得する電波強度に基づいてステップS201の判定を行ってもよい。決定部42は、電波強度が所定以上の強度である場合、通信不可な状態から通信可能な状態に復帰したと判定する。
次に、決定部42は、ステップS201より前において通信不可な状態であり、かつ、ステップS201において通信不可な状態から復帰したと判定した場合(S201でYes)、通信不可な状態から復帰したことを示す通信事由情報を含む通信データを生成し(S202)、生成した通信データを通信部43に出力する。
次に、通信部43は、決定部42から取得した通信データをサーバ30に送信する(S203)。これにより、サーバ30は、車両10が通信不可な状態から復帰したことを認識することができる。
また、決定部42は、ステップS201で通信不可な状態から復帰していないと判定した場合(S201でNo)、例えば、ステップS201より前において通信可能な状態であった場合、ステップS101で取得した車両状態に基づいて、通信頻度を決定(S102)する。
次に、決定部42は、通信頻度を決定した後、車両10が通信不可な状態となるか否かを判定する(S204)。決定部42は、今後、通信圏外となるエリアを車両10が走行を行う予定であるか否かを判定する。決定部42は、図6の(b)に示す期間p15において、車両10が通信不可な状態となるか否かを判定する。決定部42は、通信頻度が決定されている期間p15において車両10が通信不可な状態となると判定した場合(S204でYes)、期間p15での通信頻度を即時送信に変更(更新)する(S205)。
次に、決定部42は、通信頻度情報及び通信事由情報を含む通信データを生成する(S206)。通信事由情報は、即時送信と判定されるに至った理由を示す情報である。通信事由情報は、例えば、車両10が通信圏外になる可能性があること、図4のテーブルに示す即時送信と判定される車両状態となったこと等を示す情報であってもよい。なお、通信事由情報は、通信データに含まれなくてもよい。
次に、通信部43は、決定部42から取得した通信データをサーバ30に送信する(S207)。通信部43は、例えば、図6の(b)に示す期間p15の送信タイミングt16において、通信頻度情報及び通信事由情報を含む通信データをサーバ30に送信する。
車両10は、送信タイミングt16において通信データをサーバ30に送信後、通信圏外になったとする。サーバ30は、通信事由情報に基づいて車両10が圏外となることを認識可能であるので、車両10からの定期通信の通信データを所定の期間受信しなくても、直ちに車両10との通信が遮断されたと判定することを抑制することができる。
また、決定部42は、車両10が通信不可な状態とならないと判定した場合(S204でNo)、ステップS103~S105の処理を実行する。ステップS103~S105は、図5のステップS103~S105と同様であり説明を省略する。
次に、通信頻度決定装置40は、ステップS105、S203及びS207の後、並びに、送信タイミングではない場合(S103でNo)、ステップS101に戻り処理を継続する。
なお、ステップS201より前において通信不可な状態であり、かつ、ステップS201において通信不可な状態から復帰していないと判定された場合(S201でNo)、通信頻度決定装置40は、例えば、ステップS101に戻り処理を継続する。
上記のように、本変形例に係る決定部42は、決定された通信頻度の決定理由を示す情報(通信事由情報)を含む通信データを生成する。決定部42は、通信頻度を変更する場合、変更した理由を示す通信事由情報をサーバ30に送信するとも言える。また、決定理由は、車両10がサーバ30と通信不可な状態となること、又は、車両10が通信不可な状態から復帰したことを示す情報を含んでいてもよい。
なお、上記では、通信部43は、通信頻度情報及び通信事由情報を含む通信データを送信する例について説明したが、これに限定されない。通信部43は、通信データに決定部42により決定された通信頻度を示す通信頻度情報、及び、次回の通信に関する情報の少なくとも一つが含まれる場合、さらに、決定部42により決定された通信頻度の決定理由、及び、次回の通信に関する情報の決定理由の少なくとも一つを示す情報を含む通信データを送信してもよい。例えば、通信部43は、通信データに次回の通信に関する情報が含まれる場合、次回の通信に関する情報の決定理由を示す情報を含む通信データを送信してもよい。次回の通信に関する情報の決定理由は、例えば、通信できなくなる可能性があると判定した原因(例えば、この先、通信圏外を走行予定であるなど)を示す情報を含んでいてもよい。
(実施の形態1の変形例2)
以下、本変形例に係る通信システムについて、図8及び図9を参照しながら説明する。図8は、本変形例に係る通信頻度決定装置40の動作を示すフローチャートである。
図8に示すように、通信頻度決定装置40の取得部41は、車両10に搭載された各種センサから第一の期間(例えば、現時点を含む期間)の車両状態を取得する(S301)。ステップS301は、図5に示すステップS101と同様である。取得部41は、取得した車両状態を決定部42に出力する。
次に、決定部42は、第一の期間の車両状態、及び、決定基準情報に基づいて、第一の期間の後の第二の期間の通信頻度を決定する(S302)。ステップS302は、図5に示すステップS102と同様である。決定部42は、例えば、第一の期間の車両状態と、図4に示すテーブル(決定基準情報の一例)とに基づいて、第二の期間の通信頻度を決定する。決定部42は、決定した通信頻度を通信部43に出力する。なお、第一の期間と第二の期間とは連続する期間であるが、これに限定されない。
次に、決定部42は、第一の期間の前の期間である第三の期間に決定された第一の期間の通信頻度を取得する(S303)。決定部42は、第三の期間に決定された第一の期間の通信頻度を、例えば、記憶部(図示しない)から読み出すことで取得する。なお、第一の期間と第三の期間とは連続する期間であるが、これに限定されない。
次に、決定部42は、第二の期間の通信頻度が第一の期間の通信頻度より通信頻度が高いか否かを判定する(S304)。第二の期間の通信頻度が第一の期間の通信頻度より通信頻度が高いことは、第一の期間より第二の期間の方がリスク(圏外となるリスク、サイバー攻撃を受けているリスク及び故障するリスクの少なくとも1つのリスク)が高い状況となっていることを意味する。この場合、第二の期間の通信頻度は、第一の期間の通信頻度より通信頻度が高くなる。そのため、決定部42は、第二の期間の通信頻度が第一の期間の通信頻度より通信頻度が高い場合(S304でYes)、第一の期間の通信頻度をステップS302で決定した第二の期間の通信頻度に変更する(S305)。また、決定部42は、第二の期間の通信頻度が第一の期間の通信頻度以下の通信頻度である場合(S304でNo)、第一の期間の通信頻度を第三の期間に決定された通信頻度のままとする。
このように、本変形例に係る決定部42は、現在の期間(例えば、第一の期間)に決定された当該現在の期間の後の期間(例えば、第二の期間)の通信頻度(第一の通信頻度の一例)と、現在の期間の前の期間(例えば、第三の期間)に決定された当該現在の期間の通信頻度(第二の通信頻度)とに基づいて、当該現在の期間の通信頻度を決定(更新)する。決定部42は、例えば、第一の通信頻度及び第二の通信頻度のうち通信頻度が高い方を、第一の期間における通信頻度に決定する。例えば、決定部42は、第一の期間が第三の期間よりリスクが高くなった場合、第一の期間の通信頻度を当該第一の期間の通信頻度より通信頻度が高い第二の期間の通信頻度に更新する。これにより、決定部42は、第一の期間が第三の期間よりリスクが高くなった場合に、第一の期間の通信頻度を当該リスクの変化に応じた通信頻度に更新することができる。
ステップS305の後の処理(S103~S105)は、図5のステップS103~S105と同様であり説明を省略する。
なお、図8の例では、決定部42は、ステップS304でYesの場合、第一の期間の通信頻度を第一の通信頻度に更新する例について説明したが、第一の通信頻度に更新することに限定されない。決定部42は、ステップS304でYesの場合、第三の期間で決定された第一の期間の通信頻度より通信頻度が高い通信頻度に更新すればよい。通信頻度が段階的に設定されている場合、決定部42は、ステップS304でYesのとき、第三の期間で決定された通信頻度より1又は複数段階通信頻度が高い通信頻度に更新してもよい。
なお、図8の例では、決定部42は、第一の期間が第三の期間よりリスクが高くなった場合に第一の期間の通信頻度を高くする例について説明したが、さらに、第一の期間が第三の期間よりリスクが低くなった場合に第一の期間の通信頻度を低くしてもよい。具体的には、決定部42は、ステップS304でNoの場合、さらに第二の期間の通信頻度が第一の期間の通信頻度より通信頻度が所定以上低いか否かを判定してもよい。そして、決定部42は、ステップS304でNoであり、かつ、第二の期間の通信頻度が第一の期間の通信頻度より通信頻度が所定以上低い場合、第一の期間の通信頻度を、第三の期間に決定された通信頻度より通信頻度が低い第二の期間の通信頻度に更新してもよい。この場合、第三の期間に決定された第一の期間の送信タイミングに通信データの送信は、行われない。これにより、効果的に通信負荷を低減することができる。
ここで、決定部42が決定する通信頻度について、図9を参照しながら説明する。図9は、本変形例に係る決定部42が決定する通信頻度を説明するためのタイミングチャートである。図9の(a)は、実施の形態1に係る決定部42におけるタイミングチャートを示しており、図9の(b)は本変形例に係る決定部42におけるタイミングチャートを示している。図9の(b)は、期間p22において図8のステップS305の処理が行われた後、つまり期間p22の通信頻度が更新された後のタイミングチャートである。
図9の(b)に示されるt10~12、t23~t29は、本変形例における通信データの送信タイミングを示しており、p20~p28は、本変形例における各送信タイミング間の期間を示している。なお、期間p10及びp20、並びに、期間p11及びp21は、同じ期間である。
図9の(b)に示すように、決定部42は、期間p21(第三の期間の一例)において、期間p22(第一の期間の一例)の通信頻度を決定する。期間p11及びp21は、リスクが同じである。よって、決定部42が期間p21において決定する期間p22の通信頻度は、図9の(a)に示す期間p11において決定される期間p12の通信頻度と同じとなる。つまり、決定部42は、期間p21において、期間p22における送信タイミングをt13と同じタイミングに決定する。
次に、決定部42は、期間p22において、期間p23(第二の期間の一例)の通信頻度を決定する(図8のS302に相当)。
次に、決定部42は、期間p22において、期間p23の通信頻度が期間p22の通信頻度より高いか否かを判定する(図8のS304に相当)。図9の例では、期間p22において、リスクが「低」から「中」となっているので、決定部42が決定する期間p23の通信頻度は期間p22の通信頻度より高くなる(図8のS304でYesに相当)。
次に、決定部42は、期間p22において、期間p21で決定された通信頻度における送信タイミング(例えば、図9の(a)に示す送信タイミングt13と同じタイミング)を待たずに通信データを送信することを決定する。決定部42は、期間p22において、当該期間p22の通信頻度を、期間p21で決定された通信頻度よりも高くするとも言える。決定部42は、例えば、送信タイミングt13より早い送信タイミングt23に通信データを送信することを決定する。決定部42は、例えば、期間p22中に、当該期間p22の通信頻度を、より期間の短い期間p13の通信頻度に更新する。なお、図9では、期間p22と期間p13とは同じ期間であるが、期間p22は期間p13より長い期間であってもよい。
(実施の形態1の変形例3)
以下、本変形例に係る通信システムについて、図10を参照しながら説明する。図10は、本変形例に係る通信頻度決定装置40の動作を示すフローチャートである。
図10に示すように、通信頻度決定装置40の取得部41は、車両状態を取得する(S101)。当該車両状態には、例えば、車両10と基地局20との通信可否に関する情報が含まれる。以下では、車両10と基地局20との通信可否に関する情報として、現時点の電波強度を含む例について説明する。
次に、決定部42は、電波強度が閾値より小さいか否かを判定する(S401)。ステップS401は、車両10が基地局20と安定して通信を行えるか否かを判定するステップであるとも言える。閾値は、例えば、車両10と基地局20とが安定して通信を行うことができるか否かを判定可能な値であり、予め設定されており、記憶部(図示しない)に記憶されている。
次に、決定部42は、電波強度が閾値より小さい場合(S401でYes)、通信可能な他車両(他の移動体の一例)があるか否かを判定する(S402)。決定部42は、自車両と基地局20との通信が安定して行えない(例えば、通信不可である)場合、基地局20(もしくはサーバ30)と通信可能な車両が周囲に存在するか否かを判定するとも言える。決定部42は、例えば、通信部43を介したV2X(Vehicle-to-Everything)通信により通信可能な車両が存在するか否かを判定してもよい。決定部42は、通信可能な車両がある場合(S402でYes)、ステップS102に進む。
ステップS102~S104の処理は、図5のステップS102~S104と同様であり説明を省略する。
次に、通信部43は、決定部42から取得した通信データをサーバ30に送信する(S403)。通信部43は、ステップS401でYesである場合、他車両を介して通信データをサーバ30に送信する。通信部43は、例えば、V2X通信により通信データを他車両に送信する。これにより、自車両が基地局20と通信不可の場合に、他車両を介して通信データをサーバ30へ送信することができる。よって、車両10とサーバ30とが通信不可となることを低減することができる。
また、通信部43は、ステップS401でNoである場合、自車両からサーバ30へ通信データを送信する(S403)。つまり、通信部43は、ステップS401でNoである場合、他車両を介さずに通信データをサーバ30へ送信する。
次に、通信頻度決定装置40は、ステップS403の後、通信可能な車両がない場合(S402でNo)、又は、送信タイミングではない場合(S103でNo)、ステップS101に戻り処理を継続する。
(実施の形態1の変形例4)
以下、本変形例に係る通信システムについて、図11~図13を参照しながら説明する。上記の実施の形態1及び各変形例では、通信データを送信するごとに通信頻度を決定していたが、通信頻度は送信ごとに決定されることに限定されない。以下では、通信頻度の更新タイミングにおける各変形例について説明する。図11は、本変形例に係る通信頻度決定装置40の動作の第一例を示すフローチャートである。図11では、通信頻度の更新を所定間隔ごとに行う例を示す。
図11に示すように、通信頻度決定装置40の決定部42は、新たに通信頻度を決定するか否かを判定するために、前回通信頻度を更新してから所定時間経過したか否かを判定する(S501)。決定部42は、所定時間経過している場合(S501でYes)、ステップS101及びS102の処理を行う。つまり、決定部42は、所定時間経過している場合、次の期間の通信頻度を新たに決定する。また、決定部42は、所定時間経過していない場合(S501でNo)、ステップS103に進む。つまり、決定部42は、所定時間経過していない場合、次の期間の通信頻度を、過去に決定された通信頻度(例えば、前回の通信頻度)に決定する。
これにより、所定時間経過ごとに通信頻度の変更のための処理が行われるので、決定部42における通信頻度決定の処理負担を低減することができる。
なお、所定時間の間は、一定の時間間隔で、通信データが送信される。
なお、図11では、決定部42は、ステップS501において所定時間経過した場合に通信頻度を決定しなおす例について説明したが、これに限定されない、決定部42は、例えば、現時点が前回通信頻度を決定してから車両10におけるリスク(圏外となるリスク、サイバー攻撃を受けているリスク及び故障するリスクの少なくとも1つのリスク)が変化し得る状態であるか否かを示す情報に基づいて、ステップS501の判定を行えばよい。決定部42は、例えば、前回通信頻度を決定してから車両10が移動した移動距離が所定以上である場合に通信頻度を決定しなおしてもよい。
図12は、本変形例に係る通信頻度決定装置40の動作の第二例を示すフローチャートである。図12では、通信頻度の更新を所定間隔ごとに行う他の例を示す。
図12に示すように、決定部42は、送信タイミングである場合(S103でYes)、前回通信頻度を更新してから所定時間経過したか否かを判定する(S601)。決定部42は、所定時間経過している場合(S601でYes)、ステップS102で決定した通信頻度を示す通信頻度情報を含む通信データを生成する(S104)。この場合、次の期間から、通信頻度が変更される。
また、決定部42は、所定時間経過していない場合(S601でNo)、ステップS105に進む。つまり、所定時間経過していない場合、ステップS102で決定した通信頻度を示す通信頻度情報は、ステップS105で送信される通信データに含まれない。この場合、次の期間も、現期間の通信頻度を用いて通信データの送信が行われる。
これにより、所定時間経過ごとに通信頻度の変更が行われるので、決定部42における通信データ生成の処理負担を低減することができる。
なお、図11及び図12に示す所定時間は、予め設定されており、記憶部(図示しない)に記憶されている。所定時間は、例えば、複数の送信タイミングを含む程度の長さの時間である。所定時間は、例えば、数分、又は、数十分などであってもよい。また、所定時間は、例えば、地域ごとに設定されていてもよい。
図13は、本変形例に係る通信頻度決定装置40の動作の第三例を示すフローチャートである。図13では、通信頻度の更新を通信頻度の変化量が大きい場合に行う例を示す。
図13に示すように、決定部42は、送信タイミングである場合(S103でYes)、通信頻度の変化量が閾値以上であるか否かを判定する(S701)。決定部42は、例えば、現期間における通信頻度(現期間の前の期間に決定された通信頻度)に対するステップS102で決定された通信頻度の変化量が閾値以上であるか否かによりステップS701の判定を行う。
決定部42は、変化量が閾値以上である場合(S701でYes)、ステップS102で決定された通信頻度を示す通信頻度情報を含む通信データを生成する(S104)。この場合、次の期間から、通信頻度が変更される。また、決定部42は、変化量が閾値未満である場合(S701でNo)、ステップS105に進む。つまり、変化量が閾値未満である場合、ステップS102で決定された通信頻度を示す通信頻度情報は、ステップS105で送信される通信データに含まれない。この場合、次の期間も、現期間の通信頻度を用いて通信データの送信が行われる。
これにより、通信頻度の変更を通信頻度の変化量が閾値以上であるときだけに限定することができるので、決定部42における通信データ生成の処理負担を低減することができる。
(実施の形態2)
以下、本実施の形態に係る通信システムについて、図面を参照しながら説明する。
[2-1.通信システムの構成]
まずは、本実施の形態に係る通信システムの構成について、図14を参照しながら説明する。図14は、本実施の形態に係る通信頻度決定装置40aの機能構成を示すブロック図である。なお、以下では、実施の形態1に係る通信頻度決定装置40との相違点を中心に説明し、実施の形態1に係る通信頻度決定装置40と同一又は類似する構成については同一の符号を付し説明を省略又は簡略化する。なお、通信システムの構成は、実施の形態1と同様であり、説明を省略する。
図14に示すように、通信頻度決定装置40aは、実施の形態1に係る通信頻度決定装置40に加えて、記憶部44を備える。
記憶部44は、過去に取得された車両状態を記憶する。記憶部44は、例えば、過去の複数時点での車両状態を記憶する。記憶部44は、例えば、現時点から所定時間以内前に取得された複数の車両状態を記憶してもよいし、所定数の車両状態を記憶してもよい。記憶部44は、半導体メモリ等により実現されるが、これに限定されない。
決定部42は、現期間に取得された車両状態、過去に取得された車両状態及び決定基準情報に基づいて、次の期間の通信頻度を決定する。決定部42は、例えば、現期間の車両状態とテーブル(例えば、図4に示すテーブルであり、決定基準情報の一例)とに基づいて、現期間の車両状態に基づく第一の通信頻度を算出し、かつ、過去の車両状態とテーブル(例えば、図4に示すテーブルであり、決定基準情報の一例)とに基づいて、過去の車両状態に基づく第二の通信頻度を算出する。そして、決定部42は、第一の通信頻度と第二の通信頻度とに基づいて、次の期間の通信頻度を決定する。決定部42は、例えば、第一の通信頻度と第二の通信頻度とを用いて所定の演算を行うことで、次の期間の通信頻度を決定してもよい。決定部42は、例えば、第一の通信頻度及び第二の通信頻度の平均値を次の期間の通信頻度に決定してもよい。当該平均値は、例えば、第一の通信頻度及び第二の通信頻度を重みづけ平均することで算出されてもよい。
なお、過去の車両状態は、過去の複数時点それぞれでの車両状態を含んでいてもよい。つまり、第二の通信頻度は、過去の複数時点それぞれの通信頻度を含んでいてもよい。
なお、通信頻度の決定は上記に限定されず、決定部42は、例えば、現期間の車両状態及び過去の車両状態と通信頻度とが対応付けられたテーブルを用いて、次の期間の通信頻度を決定してもよいし、現期間の車両状態及び過去の車両状態を学習済みの機械学習モデル(決定基準情報の一例)に入力して得られる出力(通信頻度)を次の期間の通信頻度に決定してもよい。
[2-2.通信頻度決定装置の動作]
次に、通信頻度決定装置40aの動作について、図15を参照しながら説明する。図15は、本実施の形態に係る通信頻度決定装置40aの動作を示すフローチャートである。
図15に示すように、通信頻度決定装置40aの取得部41は、車両10に搭載された各種センサから現時点の車両状態を取得する(S101)。取得部41は、取得した車両状態を決定部42に出力する。なお、ステップS101は、図5のステップS101と同様の処理であるが、ステップS801との違いを明確にするため、図15において「現時点の車両状態を取得」と記載する。
次に、決定部42は、過去の車両状態を取得する(S801)。決定部42は、過去の車両状態を記憶部44から読み出すことで取得する。
次に、決定部42は、現時点の車両状態及び過去の車両状態に基づいて、現時点より後の期間の通信頻度を決定する(S802)。決定部42は、例えば、現時点の車両状態に基づく通信頻度及び過去の車両状態に基づく通信頻度との平均値を、次の期間の通信頻度を決定する。
これにより、決定部42は、車両10の速度等の道路状況(信号機及び渋滞の有無等)に応じて状態が変化し得る車両状態に基づいて通信頻度を決定する場合、過去の車両状態も考慮して通信頻度を決定するので、より適切な通信頻度を決定することができる。
なお、ステップS103~S105の処理は、図5のステップS103~S105と同様であり説明を省略する。
(実施の形態2の変形例)
以下、本変形例に係る通信システムについて、図16を参照しながら説明する。図16は、本変形例に係る通信頻度決定装置40aの動作を示すフローチャートである。なお、本変形例に係る通信システムの構成は、実施の形態2に係る通信システムの構成と同様であってもよく、以下においては実施の形態2の通信システムにおける各構成要素の符号を用いて説明する。また、図16において図15と同様の動作は同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
図16に示すように、通信頻度決定装置40aの決定部42は、送信タイミングである場合(S103でYes)、通信頻度情報及び通信事由情報を含む通信データを生成する(S901)。
このように、決定部42は、過去の車両状態を用いて通信頻度を決定する場合であっても、通信事由情報を通信データに含めてもよい。
(他の実施の形態)
以上、一つ又は複数の態様に係る通信システムについて、実施の形態等に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態等に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示に含まれてもよい。
例えば、上記実施の形態等において、移動体が車両である例について説明したが、これに限定されない。移動体は、移動可能であり、かつ、無線通信によりサーバと通信可能であれば車両以外の移動体であってもよく、例えばドローン等の飛行体であってもよいし、船舶などであってもよいし、鉄道であってもよい。
また、上記実施の形態等において、車両とサーバとの通信は、定期通信である例について説明したが、これに限定されず、通信頻度が変化する通信、又は、所定の条件を満たす場合に通信を行わない通信などであってもよい。
また、上記実施の形態2では、通信頻度決定装置が記憶部を備える例について説明したが、当該記憶部は、車両が備えていてもよい。
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを1つの機能ブロックとして実現したり、1つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時(並列)に実行されてもよい。
また、上記実施の形態における通信頻度決定装置の各処理部が有する構成要素の一部又は全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。
システムLSIは、複数の処理部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを含んで構成されるコンピュータシステムである。ROMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。なお、上記各種処理の全部又は一部は、電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
また、本開示の一態様は、送信頻度決定装置の送信頻度決定方法(通信処理方法の一例)に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであってもよい。また、本開示の一態様は、そのようなプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。例えば、そのようなプログラムを記録媒体に記録して頒布又は流通させてもよい。例えば、頒布されたプログラムを、他のプロセッサを有する装置にインストールして、そのプログラムをそのプロセッサに実行させることで、その装置に、上記各処理を行わせることが可能となる。