特開 2024-85215 通信システム、通信装置、移動体、プログラム及び通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024085215

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】通信システム、通信装置、移動体、プログラム及び通信方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20240619BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20240619BHJP

   H04W 88/02 20090101ALI20240619BHJP

   H04W 28/18 20090101ALI20240619BHJP

   H04W 4/40 20180101ALI20240619BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20240619BHJP

   G16Y 20/20 20200101ALI20240619BHJP

   G16Y 40/10 20200101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

G08G1/09 F

G08G1/16 A

H04W88/02 140

H04W28/18 110

H04W4/40

G16Y10/40

G16Y20/20

G16Y40/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022199622

(22)【出願日】2022-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114292

【弁理士】

【氏名又は名称】来間 清志

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】杉村 竹三

(72)【発明者】

【氏名】矢板 信

(72)【発明者】

【氏名】黒田 政彦

(72)【発明者】

【氏名】椎野 雅人

【テーマコード（参考）】

5H181

5K067

【Ｆターム（参考）】

5H181AA01

5H181AA07

5H181BB04

5H181BB13

5H181CC03

5H181CC04

5H181CC11

5H181CC12

5H181CC14

5H181CC27

5H181FF04

5H181FF13

5H181FF22

5H181FF27

5H181FF32

5H181LL09

5H181MB02

5H181MC27

5K067AA23

5K067EE02

5K067EE10

5K067KK02

(57)【要約】

【課題】移動体との間で所要の通信品質の確保を可能とする通信システム、通信装置、移動体、プログラム及び通信方法を提供すること。
【解決手段】通信システム１００は、移動体１を含み、その移動体１との間で無線通信を行う通信システム１００であって、移動体１の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得部２０２、３０２と、傾き情報取得部２０２、３０２によって取得された傾き情報に基づいて、移動体１との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定部２０３、３０３と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体を含み、その移動体との間で無線通信を行う通信システムであって、
前記移動体の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得部と、
前記傾き情報取得部によって取得された前記傾き情報に基づいて、前記移動体との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定部と、を備える通信システム。

【請求項2】

前記傾き情報は、前記移動体に設けた加速度センサによって検出される加速度情報と前記移動体に設けた角速度センサによって検出される角速度情報の少なくともいずれかに基づいて特定される請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記傾き情報は、前記移動体に設けた傾斜センサによって検出される傾斜情報に基づいて特定される請求項１に記載の通信システム。

【請求項4】

前記移動体は、地表面を走行する車両であり、
前記地表面を含む前記移動体の周囲のマップを生成するマップ生成部を更に備え、
前記傾き情報は、生成された前記マップ内の前記移動体の走行予定方向における前記地表面の傾斜の変化の予測結果に基づいて特定される請求項１に記載の通信システム。

【請求項5】

前記移動体は、電波を送受信するアンテナ部により無線通信を行い、
前記通信品質判定部によって前記通信品質が許容されない品質であると判定された場合に、前記アンテナ部によって送受信される電波の指向性を変更する指向性変更部を更に備える請求項１～４のいずれかに記載の通信システム。

【請求項6】

前記通信品質判定部によって前記通信品質が許容されない品質であると判定された場合に、無線通信のモードを変更する無線通信モード変更部を更に備える請求項１～４のいずれかに記載の通信システム。

【請求項7】

請求項１に記載の通信システムに含まれる移動体であって、
自身の傾きに関する傾き情報を送信する送信処理部を備える移動体。

【請求項8】

請求項１に記載の通信システムに含まれる通信装置であって、
前記移動体の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得部と、
前記傾き情報取得部によって取得された前記傾き情報に基づいて、前記移動体との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定部と、
通信品質判定部による通信品質の判定結果に基づいて、前記移動体に無線通信の通信品質の改善を要求する品質改善要求信号を出力する信号出力部と、を備える通信装置。

【請求項9】

移動体を含み、その移動体との間で無線通信を行う通信システムに含まれるコンピュータに、
前記移動体の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得機能と、
前記傾き情報取得部によって取得された前記傾き情報に基づいて、前記移動体との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定機能と、を実行させるプログラム。

【請求項10】

移動体を含み、その移動体との間で無線通信を行う通信方法であって、
前記移動体の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得ステップと、
前記傾き情報取得部によって取得された前記傾き情報に基づいて、前記移動体との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定ステップと、を含む通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システム、通信装置、移動体、プログラム及び通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、移動体との間で無線通信を行う通信システムにおいて、通信品質を判定する技術が知られている。例えば特許文献１には、端末装置が基地局を介した通信を行う場合の端末装置の位置と該通信において予測される通信遅延とを関連付けた情報を、通信遅延の情報として取得する装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２０／２０２３８２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、位置情報として経度や緯度等の情報に加えて高さの情報を用いて通信遅延の情報を取得するものの、通信品質をより正確に判定するという点で改善の余地があった。

【0005】

本発明は、移動体との間で所要の通信品質の確保を可能とする通信システム、通信装置、移動体、プログラム及び通信方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）通信システムは、移動体を含み、その移動体との間で無線通信を行う通信システムであって、前記移動体の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得部と、前記傾き情報取得部によって取得された前記傾き情報に基づいて、前記移動体との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定部と、を備える。

【0007】

（２）（１）に記載の通信システムにおいて、傾き情報は、前記移動体に設けた加速度センサによって検出される加速度情報と前記移動体に設けた角速度センサによって検出される角速度情報の少なくともいずれかに基づいて特定される。

【0008】

（３）（１）に記載の通信システムにおいて、前記傾き情報は、前記移動体に設けた傾斜センサによって検出される傾斜情報に基づいて特定される。

【0009】

（４）（１）に記載の通信システムにおいて、前記移動体は、地表面を走行する車両であり、前記地表面を含む前記移動体の周囲のマップを生成するマップ生成部を更に備え、前記傾き情報は、生成された前記マップ内の前記移動体の走行予定方向における前記地表面の傾斜の変化の予測結果に基づいて特定される。

【0010】

（５）（１）～（４）のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記移動体は、電波を送受信するアンテナ部により無線通信を行い、前記通信品質判定部によって前記通信品質が許容されない品質であると判定された場合に、前記アンテナ部によって送受信される電波の指向性を変更する指向性変更部を更に備える。

【0011】

（６）（１）～（４）のいずれかに記載の通信システムは、前記通信品質判定部によって前記通信品質が許容されない品質であると判定された場合に、無線通信のモードを変更する無線通信モード変更部を更に備える。

【0012】

（７）（１）～（６）のいずれかに記載の通信システムに含まれる移動体であって、自身の傾きに関する傾き情報を送信する送信処理部を備える。

【0013】

（８）（１）～（６）のいずれかに記載の通信システムに含まれる通信装置であって、前記移動体の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得部と、前記傾き情報取得部によって取得された前記傾き情報に基づいて、前記移動体との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定部と、通信品質判定部による通信品質の判定結果に基づいて、前記移動体に無線通信の通信品質の改善を要求する品質改善要求信号を出力する信号出力部と、を備える。

【0014】

（９）プログラムは、移動体を含み、その移動体との間で無線通信を行う通信システムに含まれるコンピュータに、前記移動体の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得機能と、前記傾き情報取得部によって取得された前記傾き情報に基づいて、前記移動体との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定機能と、を実行させる。

【0015】

（１０）通信方法は、移動体を含み、その移動体との間で無線通信を行う通信方法であって、前記移動体の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得ステップと、前記傾き情報取得部によって取得された前記傾き情報に基づいて、前記移動体との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定ステップと、を含む。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、移動体との間で所要の通信品質の確保を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係る通信システム及び通信システムが適用される農耕地を示す模式図である。

【図2】第１実施形態に係る通信システムの移動体のハードウェア及び機能ブロックの構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態に係る通信システムの基地局のハードウェア及び機能ブロックの構成を示すブロック図である。

【図4】第１実施形態に係る通信システムの管制サーバのハードウェア及び機能ブロックの構成を示すブロック図である。

【図5】第１実施形態に係る通信システムの移動体のアンテナの指向性が変更された状態を示す模式図である。

【図6】地表面の傾斜に応じてアンテナの指向性が変更されない場合の状態の一例を示す模式図である。

【図7】第１実施形態に係る通信システムの通信品質判定処理のうち移動体によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】第１実施形態に係る通信システムの通信品質判定処理のうち管制サーバによって実行される処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】第２実施形態に係る通信システム及び通信システムが適用される道路を示す模式図である。

【図10】第２実施形態に係る通信システムの移動体のハードウェア及び機能ブロックの構成を示すブロック図である。

【図11】第２実施形態に係る通信システムの基地局のハードウェア及び機能ブロックの構成を示すブロック図である。

【図12】第２実施形態に係る通信システムの管制サーバのハードウェア及び機能ブロックの構成を示すブロック図である。

【図13】第２実施形態に係る通信システムにおいて無線通信のモードの変更の一例を示す模式図である。

【図14】第２実施形態に係る通信システムにおいて無線通信のモードの変更の一例を示す模式図である。

【図15】第２実施形態に係る通信システムにおいて無線通信のモードの変更の一例を示す模式図である。

【図16】第２実施形態に係る通信システムの通信品質判定処理のうち移動体によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態に係る通信システム１００について説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものでない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものでない。

【0019】

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る通信システム１００の全体的な構成について図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る通信システム１００及び通信システム１００が適用される農耕地４の一例を示す概略図である。

【0020】

通信システム１００は、移動体１と基地局２等の通信装置との間で無線通信を行うためのシステムである。通信システム１００は、移動体１と、少なくとも１つの基地局２と、基地局２と通信ネットワークＮＷを介して通信可能に接続される管制サーバ（通信装置）３と、を備える。本実施形態では、凹凸が多く存在する農耕地４等の地表面４１を移動する車両である移動体１と基地局２との間での無線通信を例に説明する。

【0021】

移動体１は、例えば油圧ショベルや移動式クレーン等の建設機械や土木機械、運搬車両、農業機械等が挙げられる。本実施形態の移動体１は、農耕地４で作業する農業機械である。移動体１は、例えば、カーナビゲーション、ＩＴＳ（Intelligent Transportation System）及びＶ２Ｘ（Vehicle-to-everything）通信等を使用する機能を有する車載装置、移動体１の走行を制御する制御装置等を備える。

【0022】

通信ネットワークＮＷは、プライベートネットワークやインターネットを含むような広域通信網ＷＡＮ（wide area network）が考えられる。前者のプライベートネットワークでは、例えばＯＬＴ（optical line terminal）、ＯＬＴと光回線を介して接続される複数のＯＮＵ（optical network unit）等によって形成されたＰＯＮアクセスシステムや、レイヤ２スイッチやレイヤ３スイッチなどで構成することができる。一方でＷＡＮ通信網の例では、例えば、ＭＰＬＳ（Multiprotocol Label Switching）ネットワークなどで構成することができる。

【0023】

基地局２は、農耕地４に存在する移動体１と無線通信可能である。基地局２は、通信ネットワークＮＷを介して管制サーバ３や他の基地局２と通信可能に接続される。

【0024】

管制サーバ３は、通信ネットワークＮＷを介して複数の基地局２と通信可能に接続される。管制サーバ３は、基地局２を介して、農耕地４の地表面４１上を移動する各移動体１と通信を行う。本実施形態では、基地局２又は管制サーバ３は、移動体１と基地局２等の無線通信装置との間の無線通信の通信品質を判定する処理（以下、通信品質判定処理という）を実行する。なお、通信品質としては、通信速度、通信信号の遅延時間、スループット、通信途絶の頻度等に基づく指標である。

【0025】

＜第１実施形態の移動体１の構成と動作について＞
次に、通信品質判定処理における移動体１の機能的構成について説明する。図２は、移動体１のハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。

【0026】

移動体１は、ＧＮＳＳ部１１と、センサ部１２と、無線通信部１３と、記憶部１４と、出力部１５、処理部１０と、を備える。

【0027】

処理部１０は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成される演算装置であり、後述の記憶部１４から各種プログラム、データを読み込んで実行し、各種機能を実現する。本実施形態では、処理部１０は、自己位置情報推定部１０１と、マップ生成部１０２と、傾き情報特定部１０３と、送信処理部１０４と、信号取得部１０５と、基地局位置情報取得部１０６と、指向性変更部１０７と、の各機能部のデータ処理を実行する。各機能部の動作については後述する。

【0028】

ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）部１１は、アンテナを含み、ＧＮＳＳ信号等を受信する。ＧＮＳＳ信号は、ＧＰＳ（Global Positioning System）又は準天頂衛星システム等のＧＮＳＳを構成する航法衛星等から送信される。ＧＮＳＳ部１１は、受信したＧＮＳＳ信号を処理部１０に送信する。

【0029】

センサ部１２は、移動体１の傾きに関する傾き情報を取得するためのデータを検出する装置である。センサ部１２は、例えば移動体１の周囲の情報を検出する装置であってもよく、地表面４１の傾斜に関する傾斜情報を検出する傾斜センサであってもよく、移動体１の加速度情報を検出する加速度センサ及び移動体１の角速度情報を検出する角速度センサであってもよい。移動体１の周囲の情報を検出する装置としては、例えばカメラやレーダ、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等が挙げられる。カメラは、移動体１の周囲等の静止画又は動画等の画像を撮像することで物体１の周囲の情報を検出する。レーダやＬｉＤＡＲは、移動体１の周囲に送信した送信波と反射された受信波に基づいて、移動体１の周囲に存在する物体との距離、方向、相対速度等を検出する。本実施形態では、センサ部１２として移動体１の周囲にレーザ光を照射し、周囲の物体を点群データとして検出するＬｉＤＡＲを用いている。ＬｉＤＡＲにより、高い精度で周囲の物体の位置や形状等を検出できる。センサ部１２は、検出した点群データを処理部１０に送信する。

【0030】

無線通信部１３は、移動体１が基地局２等の無線通信装置と無線通信を行うための処理を実行する。無線通信部１３は、電波を送受信するアンテナ部１３１を備える。アンテナ部１３１は、例えば配列された複数のアンテナ素子で構成され、位相を調整することで電波の指向性を変更可能なアレイアンテナであってもよい。本実施形態のアンテナ部１３１は、仰角方向における電波の指向性を変更可能なアレイアンテナによって構成される。

【0031】

記憶部１４は、ハードウェア群を移動体１として機能させるための各種プログラム、及び各種データなどの記憶領域であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、半導体ドライブ（ＳＳＤ）又はハードウェア（ＨＤＤ）などで構成することができる。具体的には、記憶部１４は、本実施形態の各機能を処理部１０に実行させるためのプログラム、各種パラメータ、移動体１のＩＤやＩＰアドレス等の識別情報、マップ情報、通信品質判定処理に利用されるデータ等が記憶される。マップ情報としては、例えばダイナミックマップ等が挙げられる。

【0032】

出力部１５は、例えば映像を表示するディスプレイや音を発生させるスピーカ、光を発生させるＬＥＤ等の発光機器等によって構成される。

【0033】

次に、処理部１０が通信品質判定処理を実行するための機能的構成について説明する。

【0034】

自己位置情報推定部１０１は、移動体１自身の位置を示す自己位置情報を推定する処理を実行する。自己位置情報は、例えば移動体１が存在する位置の緯度、経度及び高さ等の情報であってもよい。自己位置情報推定部１０１は、例えばＧＮＳＳ部１１から受信したＧＮＳＳ信号に基づいて、移動体１の自己位置情報を推定してもよい。また例えば自己位置情報推定部１０１は、基地局２や管制サーバ３から受信したマップ情報とセンサ部１２から受信した移動体１の周囲の点群データ等に基づいて、自己位置情報を推定してもよい。

【0035】

マップ生成部１０２は、センサ部１２から受信した移動体１の周囲の点群データに基づいて地表面４１を含む移動体１の周囲のマップを生成する処理を実行する。このマップに基づいて、地表面４１の形状の把握が可能となる。

【0036】

傾き情報特定部１０３は、移動体１の傾きに関する傾き情報を特定する処理を実行する。傾き情報としては、例えば移動体１の水平面に対する傾きを示す角度であってもよい。

【0037】

傾き情報特定部１０３は、マップ生成部１０２によって生成されたマップ内の移動体１の走行予定方向における地表面４１の傾斜の変化を予測し、その予測結果に基づいて傾き情報を特定してもよい。また例えば傾き情報特定部１０３は、移動体１に設けたセンサ部１２としての加速度センサから検出される加速度情報、センサ部１２としての角速度センサから検出される角速度情報の少なくともいずれかを用いて傾き情報を特定してもよい。また例えば傾き情報特定部１０３は、移動体１に設けた傾斜センサから検出される地表面４１の傾斜情報に基づいて傾き情報を特定してもよい。

【0038】

送信処理部１０４は、無線通信部１３を介してデータを基地局２等の無線通信装置に送信する処理を実行する。本実施形態では、送信処理部１０４は、例えば管制サーバ３を宛先として基地局２に品質判定要求信号、自己位置情報、傾き情報等を送信する。品質判定要求信号とは、移動体１と基地局２等の無線通信装置との間の無線通信の通信品質の判定を管制サーバ３に要求する信号である。基地局２及び管制サーバ３は、品質判定要求信号を受信すると、無線通信の通信品質の判定を開始する。

【0039】

信号取得部１０５は、基地局２又は管制サーバ３から送信される品質改善要求信号を取得する処理を実行する。品質改善要求信号は、移動体１と基地局２との間の無線通信の通信品質を向上させる処理を移動体１に実行させるための信号である。移動体１は、品質改善要求信号を受信すると、基地局２等の無線通信装置との間の無線通信の通信品質を改善させる処理（以下、通信品質改善処理という）を実行する。

【0040】

基地局位置情報取得部１０６は、基地局２又は管制サーバ３から送信される基地局位置情報を取得する処理を実行する。基地局位置情報とは、移動体１が無線通信を行っている基地局２の位置を示す情報である。基地局位置情報は、例えば基地局２が存在する位置の緯度、経度及び高さ等の情報であってもよい。

【0041】

指向性変更部１０７は、無線通信部１３のアンテナ部１３１を制御することで該アンテナ部１３１による電波の指向性を変更する処理（以下、指向性変更処理という）を実行する。例えば指向性変更部１０７は、自己位置情報と基地局位置情報取得部１０６によって取得された基地局位置情報に基づいてアンテナ部１３１による仰角方向における電波の指向性を変更する。具体的には、指向性変更部１０７は、移動体１自身の緯度、経度及び高さの情報と、基地局２の緯度、経度及び高さの情報を用いて、移動体１から見た基地局２の水平面に対する角度を算出する。そして、指向性変更部１０７は、移動体１から見た基地局２の水平面に対する角度と移動体１の水平面に対する傾きを示す角度である傾き情報とを比較して、仰角方向における電波の指向性を通信品質が向上するように変更する。なお、指向性変更部１０７は、例えば信号取得部１０５によって品質改善要求信号を取得した場合に、指向性変更処理を実行してもよい。

【0042】

＜第１実施形態の基地局２の構成と動作について＞
次に、通信品質判定処理における基地局２の機能的構成について説明する。図３は、基地局２のハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。

【0043】

基地局２は、図３に示すように処理部２０と、記憶部２１と、通信Ｉ／Ｆ部２２と、無線通信部２３と、を備える。

【0044】

処理部２０は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成される演算装置であり、後述の記憶部２１から各種プログラム、データを読み込んで実行し、各種機能を実現する。本実施形態では、処理部２０は、位置情報取得部２０１と、傾き情報取得部２０２と、通信品質判定部２０３と、信号出力部２０４と、の各機能部のデータ処理を実行する。各機能部の動作については後述する。

【0045】

記憶部２１は、ハードウェア群を基地局２として機能させるための各種プログラム、及び各種データなどの記憶領域であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、半導体ドライブ（ＳＳＤ）又はハードウェア（ＨＤＤ）などで構成することができる。具体的には、記憶部２１は、本実施形態の各機能を処理部２０に実行させるためのプログラム、基地局２の制御プログラム、各種パラメータ、基地局２のＩＰアドレスやＭＡＣアドレス等の識別情報、複数の基地局２の通信可能エリアを含む地理的なマップ情報、複数の移動体１と基地局２自身との間で行われた過去の無線通信の通信品質、各無線通信時における移動体１の位置情報等が記憶される。

【0046】

通信Ｉ／Ｆ部２２は、基地局２が通信ネットワークＮＷを介して通信するためのインターフェイスである。基地局２は、通信Ｉ／Ｆ部２２を介して管制サーバ３や他の基地局２と通信可能に接続される。

【0047】

無線通信部２３は、基地局２が周囲の装置と無線によりＶ２Ｘ通信するための処理を実行する。無線通信部２３は、基地局２の通信可能エリア内を走行する移動体１と無線通信を行う。

【0048】

次に、処理部２０が通信品質判定処理を実行するための機能的構成について説明する。

【0049】

位置情報取得部２０１は、無線通信部２３を介して移動体１から該移動体１の自己位置情報を取得する処理を実行する。

【0050】

傾き情報取得部２０２は、無線通信部２３を介して移動体１から該移動体１の傾き情報を取得する処理を実行する。

【0051】

通信品質判定部２０３は、位置情報取得部２０１によって取得された自己位置情報と傾き情報取得部２０２によって取得された傾き情報に基づいて、移動体１との間で行われる無線通信の通信品質を判定する処理を実行する。通信品質判定部２０３は、例えば移動体１の自己位置情報に基づいて第１通信品質を判定し、判定された第１通信品質と移動体１の傾き情報に基づいて第２通信品質を移動体１との間での無線通信の通信品質として判定してもよい。なお、本実施形態では、通信品質判定部２０３は、移動体１から品質判定要求信号を受信すると、該移動体１との間の無線通信の通信品質の判定を開始する。

【0052】

通信品質判定部２０３は、例えば複数の移動体１と基地局２自身との間で行われた過去の無線通信の通信品質を参照し、農耕地４の各地点における通信品質を推定することで第１通信品質を判定してもよい。例えば通信品質判定部２０３は、複数の移動体１と基地局２自身との間で行われた過去の無線通信の通信品質と、各無線通信時における移動体１の位置情報とが対応付けられたテーブル（以下、通信履歴テーブルという）を用いて第１通信品質を判定してもよい。具体的には、通信品質判定部２０３は、通信履歴テーブルを参照し、通信品質判定処理の対象である移動体１の自己位置情報が示す位置における第１通信品質を判定してもよい。第１通信品質は、例えば無線通信のスループットや受信電力値、通信速度、遅延時間等の定量的な値として示される。

【0053】

次いで通信品質判定部２０３は、例えば移動体１の傾き情報に応じて第１通信品質を増減させて第２通信品質として判定してもよい。例えば通信品質判定部２０３は、基準面に対する移動体１の傾きが大きいほど第１通信品質を示すスループットや通信速度等の定量的な値を減少させて第２通信品質として判定してもよい。また例えば通信品質判定部２０３は、移動体１が基準面に対して－１０度傾いていた場合、第１通信品質を示すスループットや通信速度等の定量的な値を１０％減少させて第２通信品質として判定してもよい。基準面は、例えば水平面であってもよく、移動体１と基地局２とが存在する仮想平面であってもよい。

【0054】

信号出力部２０４は、通信品質判定部２０３による判定結果に応じて、品質改善要求信号を出力し、移動体１に送信する処理を実行する。具体的には、信号出力部２０４は、通信品質判定部２０３によって通信品質が許容されない品質であると判定された場合に、品質改善要求信号を出力する。例えば信号出力部２０４は、通信品質判定部２０３によって判定された第２通信品質を示す定量的な値と基準値とを比較して、通信品質が許容されない品質であるか否かを判定してもよい。例えば通信品質判定部２０３は、スループットや受信電力値、通信速度等の第２通信品質が基準値以下であった場合に、移動体１との間の無線通信の通信品質が許容されない品質であると判定してもよい。本実施形態では、信号出力部２０４は、品質改善要求信号とともに基地局２自身の位置を示す基地局位置情報を品質判定要求信号の送信元である移動体１に向けて送信する。

【0055】

＜第１実施形態の管制サーバ３の構成と動作について＞
次に、通信品質判定処理における管制サーバ３の機能的構成について説明する。図４は、管制サーバ３のハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。なお、上述した基地局２が含む機能ブロックと同名の機能ブロックは同等の機能を有しており、重複する再度の説明を省略する場合がある。

【0056】

管制サーバ３は、図４に示すように処理部３０と、記憶部３１と、通信Ｉ／Ｆ部３２と、を備える。

【0057】

処理部３０は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成される演算装置であり、後述の記憶部３１から各種プログラム、データを読み込んで実行し、各種機能を実現する。本実施形態では、処理部３０は、位置情報取得部３０１と、傾き情報取得部３０２と、通信品質判定部３０３と、信号出力部３０４と、の各機能部の処理を実行する。各機能部の動作については後述する。なお、処理部３０の通信品質判定処理の機能は、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されていてもよい。

【0058】

記憶部３１は、ハードウェア群を管制サーバ３として機能させるための各種プログラム、及び各種データなどの記憶領域であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、半導体ドライブ（ＳＳＤ）又はハードウェア（ＨＤＤ）などで構成することができる。具体的には、記憶部３１は、本実施形態の各機能を処理部３０に実行させるためのプログラム、管制サーバ３の制御プログラム、各種パラメータ、管制サーバ３に通信可能に接続される複数の基地局２のＩＰアドレスやＭＡＣアドレス等の識別情報、複数の基地局２の通信可能エリアを含む地理的なマップ情報、複数の移動体１と複数の基地局２それぞれとの間で行われた過去の無線通信の通信品質と、各無線通信時における移動体１の位置情報等が記憶される。

【0059】

通信Ｉ／Ｆ部３２は、管制サーバ３が通信ネットワークＮＷを介して通信するためのインターフェイスである。管制サーバ３は、通信Ｉ／Ｆ部３２を介して複数の基地局２や他の通信装置と通信可能に接続される。

【0060】

次に、処理部３０が通信品質判定処理を実行するための機能的構成について説明する。

【0061】

位置情報取得部３０１は、通信Ｉ／Ｆ部３２を介して基地局２から移動体１の自己位置情報を取得する処理を実行する。

【0062】

傾き情報取得部３０２は、通信Ｉ／Ｆ部３２を介して基地局２から移動体１の傾き情報を取得する処理を実行する。

【0063】

通信品質判定部３０３は、位置情報取得部３０１によって取得された自己位置情報と傾き情報取得部３０２によって取得された傾き情報に基づいて、移動体１と基地局２との間で行われる無線通信の通信品質を判定する処理を実行する。通信品質判定部３０３は、例えば上述した基地局２の通信品質判定部２０３と同様の処理により、移動体１と基地局２との間の無線通信の通信品質を判定する処理を実行してもよい。

【0064】

信号出力部３０４は、通信品質判定部３０３による判定結果に応じて、品質改善要求信号を出力し、基地局２を介して移動体１に送信する処理を実行する。本実施形態では、信号出力部３０４は、品質改善要求信号とともに基地局２の位置を示す基地局位置情報を品質判定要求信号の送信元である移動体１を宛先として送信してもよい。

【0065】

次に、農耕地４における通信品質判定処理の一例について図１、図５、図６を参照しながら説明する。図１では、移動体１が略水平で平らな地表面４１を走行している状態を示している。図５では、移動体１が水平面に対して傾斜のある地表面４１を走行している状態であり、アンテナ部１３１の指向性が変更された状態を示している。図６では、移動体１が水平面に対して傾斜のある地表面４１を走行している状態であり、アンテナ部１３１の指向性が変更されない場合の状態を示している。図１、図５、図６では、基地局２から送信される電波を破線の矢印で示している。また図１、図５、図６では、アンテナ部１３１による電波の送受信強度が高い範囲を二点鎖線で示している。

【0066】

図１に示すように、移動体１が略水平で平らな地表面４１を走行している状態では、アンテナ部１３１の指向性は水平方向から水平方向よりも所定の角度上方の範囲において電波を強く送受信可能であり、基地局２に対する電波の送受信強度が高い状態となっている。一方、図６に示すように、移動体１が水平面に対して傾斜のある地表面４１を走行している状態では、移動体１の車体が傾くため、アンテナ部１３１による電波の送受信強度が高い範囲から基地局２の位置がズレ、基地局２との間の電波の送受信強度が低下する。これにより、移動体１と基地局２との間の通信速度やスループットの低下や遅延時間の増加等が起こり、通信品質が低下する。これに対して、本実施形態では、図５に示すように、移動体１が走行する地表面４１が傾斜している場合であっても、基地局２や管制サーバ３等によって通信品質が許可されない品質であると判定された場合にアンテナ部１３１の指向性が基地局２との間で強い電波を送受信するように変更されるので、良好な通信品質を維持することができる。

【0067】

次に、本実施形態に係る通信システム１００による通信品質判定処理の流れについて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。

【0068】

まず、通信システム１００による通信品質判定処理のうち移動体１によって実行される処理の一例について説明する。図７は、通信品質判定処理のうち移動体１によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。

【0069】

図７に示すように、ステップＳ１１において、処理部１０は、ＧＮＳＳ部１１によって受信されＧＮＳＳ信号を取得する処理と、センサ部１２によって検出された移動体１の周囲の地表面４１を含む物体の点群データを取得する処理を実行する。

【0070】

ステップＳ１２において、自己位置情報推定部１０１は、自己位置情報を推定する処理を実行する。自己位置情報推定部１０１は、例えばステップＳ１１で取得したＧＮＳＳ信号に基づいて、移動体１の自己位置情報を推定する。

【0071】

ステップＳ１３において、マップ生成部１０２は、ステップＳ１１で取得した点群データに基づいて、地表面４１の形状を含む移動体１の周囲のマップを生成する処理を実行する。

【0072】

ステップＳ１４において、傾き情報特定部１０３は、ステップＳ１３で生成されたマップ内の移動体１の走行予定方向における地表面４１の傾斜の変化を予測する処理を実行する。

【0073】

ステップＳ１５において、傾き情報特定部１０３は、ステップＳ１５で予測された傾斜の変化に基づいて移動体１の傾きを予測し、その予測結果に基づいて傾き情報を特定する。

【0074】

ステップＳ１６において、ステップＳ１２で推定した自己位置情報及びステップＳ１５で特定した傾き情報を、品質判定要求信号とともに基地局２及び管制サーバ３に送信する。

【0075】

ステップＳ１７において、信号取得部１０５は、基地局２又は管制サーバ３から品質改善要求信号を受信したか否かを判定する。信号取得部１０５は、品質改善要求信号を受信したと判定した場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、処理をステップＳ１８に移行する。このとき、処理部１０は、品質改善要求信号とともに基地局位置情報を基地局２又は管制サーバ３から受信する。一方で、信号取得部１０５は、品質改善要求信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、通信品質判定処理を終了する。

【0076】

ステップＳ１８において、指向性変更部１０７は、ステップＳ１２で取得した自己位置情報とステップＳ１７で取得した基地局位置情報とに基づいて、アンテナ部１３１による仰角方向における電波の指向性を変更する。その後、処理部１０は通信品質判定処理を終了する。

【0077】

次に、通信システム１００による通信品質判定処理のうち管制サーバ３によって実行される処理の一例について説明する。図８は、管制サーバ３によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。

【0078】

図８に示すように、ステップＳ２１において、処理部３０は、品質判定要求信号とともに、ステップＳ１６で移動体１から送信された自己位置情報及び傾き情報を、基地局２を介して取得する処理を実行する。

【0079】

ステップＳ２２において、通信品質判定部３０３は、ステップＳ２１で取得した自己位置情報に基づいて第１通信品質を判定する処理を実行する。具体的には、通信品質判定部３０３は、通信履歴テーブルを抽出して参照し、自己位置情報が示す移動体１が存在する位置における第１通信品質を判定する。

【0080】

ステップＳ２３において、通信品質判定部３０３は、ステップＳ２２で判定した第１通信品質を示す定量的な値を、ステップＳ２１で取得した傾き情報に基づいて増減することで第２通信品質を判定する処理を実行する。通信品質判定部３０３は、例えば移動体１と基地局２とが存在する仮想平面である基準面に対する移動体１の傾きが大きいほど第１通信品質を示す定量的な値を減少させた値を第２通信品質としてもよい。

【0081】

ステップＳ２４において、信号出力部３０４は、ステップＳ２３で判定された第２通信品質が基準値以下であるか否かを判定する。信号出力部３０４は、第２通信品質が基準値以下である場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、処理をステップＳ２５に移行する。一方で、信号出力部３０４は、第２通信品質が基準値を超える場合（ステップＳ２４；ＮＯ）、通信品質判定処理を終了する。

【0082】

ステップＳ２５において、信号出力部３０４は、品質判定要求信号の送信元である移動体１に品質改善要求信号を送信する。その後、処理部３０は通信品質判定処理を終了する。

【0083】

以上説明した実施形態によれば、以下のような効果を奏する。

【0084】

（１）本実施形態に係る通信システム１００は、移動体１を含み、その移動体１との間で無線通信を行う通信システム１００であって、移動体１の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得部２０２、３０２と、傾き情報取得部２０２、３０２によって取得された傾き情報に基づいて、移動体１との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定部２０３、３０３と、を備える。これにより、移動体１が走行する地表面４１の形状に連動して変化する傾き情報を考慮して通信品質を判定するので、移動体１との間の無線通信の通信品質をより正確に判定できる。よって、移動体１との間での所要の通信品質を確保することが可能となる。

【0085】

（２）また本実施形態に係る通信システム１００において、傾き情報は、移動体１に設けた加速度センサによって検出される加速度情報と移動体１に設けた角速度センサによって検出される角速度情報の少なくともいずれかに基づいて特定される。これにより、移動体１のより正確な傾き情報を特定することができる。

【0086】

（３）また本実施形態に係る通信システム１００において、傾き情報は、移動体１に設けた傾斜センサによって検出される傾斜情報に基づいて特定される。これにより、移動体１のより正確な傾き情報を特定することができる。

【0087】

（４）また本実施形態に係る通信システム１００において、移動体１は、地表面４１を走行する車両であり、地表面４１を含む移動体１の周囲のマップを生成するマップ生成部１０２を更に備え、傾き情報は、生成されたマップ内の移動体１の走行予定方向における地表面４１の傾斜の変化の予測結果に基づいて特定される。これにより、移動体１が移動する予定の地表面４１の傾斜の変化に応じた移動体１の傾き情報を予め取得することができるので、前もって通信品質の判定を行うことができる。このため、例えば通信品質が低下する状況になることを予め把握できるので、通信品質の維持に必要な処理を円滑に行いながら、移動体１との通信を継続することができる。

【0088】

（５）また本実施形態に係る通信システム１００において、移動体１は、電波を送受信するアンテナ部１３１により無線通信を行い、通信品質判定部２０３、３０３によって通信品質が許容されない品質であると判定された場合に、アンテナ部１３１によって送受信される電波の指向性を変更する指向性変更部１０７を更に備える。これにより、移動体１の傾きの変化に応じてアンテナ部１３１の指向性を調整できるので、所要の通信品質を維持しながら無線通信を継続することができる。

【0089】

（６）本実施形態に係る通信システム１００に含まれる移動体１は、自身の傾きに関する傾き情報を送信する送信処理部１０４を備える。これにより、移動中の移動体１との間での所要の通信品質を確保することが可能となる。

【0090】

（７）本実施形態に係る通信システム１００に含まれる基地局２、管制サーバ３は、移動体１の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得部２０２、３０２と、傾き情報取得部２０２、３０２によって取得された傾き情報に基づいて、移動体１との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定部２０３、３０３と、通信品質判定部２０３、３０３による通信品質の判定結果に基づいて、移動体１に無線通信の通信品質の改善を要求する品質改善要求信号を出力する信号出力部２０４、３０４と、を備える。これにより、移動体１との間での所要の通信品質を確保することが可能となる。

【0091】

（８）本実施形態に係るプログラムは、移動体１を含み、その移動体１との間で無線通信を行う通信システム１００に含まれるコンピュータに、移動体１の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得機能と、傾き情報取得機能によって取得された傾き情報に基づいて、移動体１との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定機能と、を実行させる。これにより、移動体１が走行する地表面４１の形状に連動して変化する傾き情報を考慮して通信品質を判定するので、移動体１との間の無線通信の通信品質をより正確に判定できる。よって、移動体１との間での所要の通信品質を確保することが可能となる。

【0092】

（９）本実施形態に係る通信方法は、移動体１を含み、その移動体１との間で無線通信を行う通信方法であって、移動体１の傾きに関する傾き情報を取得する傾き情報取得ステップと、傾き情報取得ステップで取得された傾き情報に基づいて、移動体１との無線通信の通信品質を判定する通信品質判定ステップと、を含む。これにより、移動体１が走行する地表面４１の形状に連動して変化する傾き情報を考慮して通信品質を判定するので、移動体１との間の無線通信の通信品質をより正確に判定できる。よって、移動体１との間での所要の通信品質を確保することが可能となる。

【0093】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る通信システム１００Ａについて説明する。なお、以下の説明において、第２実施形態と同じ構成については詳細な説明を省略する。まず、第２実施形態に係る通信システム１００Ａの全体的な構成について図９を参照しながら説明する。図９は、本実施形態に係る通信システム１００Ａ及び通信システム１００Ａが適用される道路５の一例を示す概略図である。

【0094】

通信システム１００Ａは、移動体１Ａとの間で無線通信を行い、移動体１Ａの自動運転を実行するためのシステムである。通信システム１００Ａは、移動体１Ａと、複数の基地局２Ａと、複数の基地局２Ａや複数の路側機（通信装置）６と、通信ネットワークＮＷを介して通信可能に接続される管制サーバ３Ａと、を備える。本実施形態では、勾配が変化する道路５等の地表面５１を走行する移動体１Ａの自動運転の処理を例に説明する。

【0095】

移動体１Ａは、例えば遠隔操作や自律走行によって自動運転を行う自動運転車両である。移動体１Ａは、基地局２Ａや路側機６、他の移動体１Ａ、歩行者が携帯する通信端末（通信装置）７等と無線通信可能に構成される。移動体１Ａは、Ｗｉ－Ｆｉ通信等によるＶ２Ｉ(vehicle-to-infrastructure)通信、Ｖ２Ｖ（vehicle-to-vehicle）通信、Ｖ２Ｐ(vehicle-to-pedestrian)通信、セルラー通信を含む様々な無線通信技法を使用することができる。

【0096】

基地局２Ａは、道路５を走行する移動体１Ａとセルラー通信により無線通信可能に構成される。複数の基地局２Ａは、それぞれ異なるエリアに設置される。即ち、複数の基地局２Ａは、それぞれセルを形成し、自身が形成したセル内に存在する移動体１Ａや通信端末７等の各種通信装置と接続して無線通信を行う。図９には、２つの基地局２Ａである基地局２１Ａ、２２Ａが異なるエリアに設定されている。なお、各基地局２Ａが形成するセルは他の基地局２Ａが形成するセルとその一部のエリアが重畳するように配置されていてもよい。また基地局２Ａは、無線通信が可能なセル内を走行する移動体１Ａや各種装置との無線通信等によって取得したデータを、通信ネットワークＮＷを介して管制サーバ３に送信する。

【0097】

路側機６は、ＲＳＵ（road side unit）等とも呼ばれる。複数の路側機６は、道路５の周辺（路側）等におけるそれぞれ異なるエリアに設置される。路側機６は、道路５を走行する移動体１や周囲に存在する各種装置と無線通信することでＶ２Ｘ通信サービスを提供する。また路側機６は、無線通信が可能なエリア（以下、通信可能エリア）内を走行する移動体１や各種装置との無線通信等によって取得したデータを、通信ネットワークＮＷを介して管制サーバ３に送信する。

【0098】

管制サーバ３Ａは、通信ネットワークＮＷを介して複数の基地局２及び複数の路側機６と通信可能に接続される。管制サーバ３は、移動体１Ａの遠隔操作等の自動運転のための処理を行うために基地局２Ａや路側機６の無線通信装置を介して、道路５の地表面５１上を移動する各移動体１Ａと通信を行う。本実施形態では、管制サーバ３Ａは、基地局２Ａ等の無線通信装置と移動体１Ａとの間の無線通信の通信品質を判定する処理（以下、通信品質判定処理という）を実行する。

【0099】

＜第２実施形態の移動体１Ａの構成と動作について＞
次に、第２実施形態に係る移動体１Ａの機能的構成について説明する。図１０は、移動体１Ａのハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。なお、上述した第１実施形態の移動体１と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。

【0100】

移動体１Ａは、ＧＮＳＳ部１１と、センサ部１２と、無線通信部１３と、記憶部１４と、出力部１５、処理部１０Ａと、を備える。

【0101】

処理部１０Ａは、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成される演算装置であり、後述の記憶部１４から各種プログラム、データを読み込んで実行し、各種機能を実現する。本実施形態では、処理部１０Ａは、自己位置情報推定部１０１と、傾き情報特定部１０３と、送信処理部１０４と、信号取得部１０５と、基地局位置情報取得部１０６と、運転モード切替部１０８と、無線通信モード変更部１０９と、の各機能部の処理を実行する。各機能部の動作については後述する。なお、処理部１０Ａの品質判定処理の機能は、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されていてもよい。

【0102】

運転モード切替部１０８は、管制サーバ３Ａから送信される運転モード切替信号に基づいて、移動体１Ａの運転モードを遠隔操作モードと自律走行モードとに切り替える処理を実行する。遠隔操作モードは、移動体１Ａの走行が管制サーバ３Ａ又は遠隔操作者によって送信される操作信号に基づいて操作されるモードである。自律走行モードは、移動体１Ａが操作信号によらず自律的に走行するモードである。運転モード切替部１０８は、例えば信号取得部１０５が品質改善要求信号を所定の回数以上取得した場合に遠隔操作モードから自律操作モードに切り替えてもよい。所定の回数としては、例えば１回であってもよく、２回以上であってもよい。

【0103】

無線通信モード変更部１０９は、無線通信のモードを変更する処理（以下、無線通信モード変更処理という）を実行する。本明細書における無線通信モード変更処理は、セルラー通信における通信キャリアを切り替える処理やセルラー通信、Ｖ２Ｉ通信、Ｖ２Ｖ通信、Ｖ２Ｐ通信等の無線通信技法及び通信相手を切り替える処理、無線通信の周波数を切り替える処理等を含む。無線通信モード変更部１０９は、例えば信号取得部１０５が品質改善要求信号を取得した場合に、無線通信モード変更処理を実行してもよい。無線通信モード変更処理の具体的な例については後述する。

【0104】

＜第２実施形態の基地局２Ａの構成と動作について＞
次に、第２実施形態に係る基地局２Ａの機能的構成について説明する。図１１は、基地局２Ａのハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。なお、上述した第２実施形態の基地局２と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。

【0105】

基地局２Ａは、図１１に示すように処理部２０Ａと、記憶部２１と、通信Ｉ／Ｆ部２２と、無線通信部２３と、を備える。

【0106】

処理部２０Ａは、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成される演算装置であり、後述の記憶部２１から各種プログラム、データを読み込んで実行し、各種機能を実現する。本実施形態では、処理部２０Ａは、データ中継処理部２０５と、の各機能部の処理を実行する。各機能部の動作については後述する。なお、処理部２０Ａの品質判定処理の機能は、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されていてもよい。

【0107】

データ中継処理部２０５は、通信Ｉ／Ｆ部２２又は無線通信部２３を介して移動体１Ａと管制サーバ３Ａとの間のデータの送受信を中継する処理を実行する。データ中継処理部２０５は、例えば無線通信により移動体１から品質判定要求信号や自己位置情報、傾き情報等を受信し、これらの情報を、通信ネットワークＮＷを介して管制サーバ３Ａに送信する。反対にデータ中継処理部２０５は、例えば管制サーバ３から品質改善要求信号や操作信号、運転モード切替信号、品質判定処理の判定結果を受信し、これらの情報を自身の位置情報とともに、無線通信により移動体１Ａに送信する。

【0108】

＜第２実施形態の管制サーバ３Ａの構成と動作について＞
次に、第２実施形態に係る管制サーバ３Ａの機能的構成について説明する。図１２は、管制サーバ３Ａのハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。なお、上述した第２実施形態の管制サーバ３Ａと同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。

【0109】

管制サーバ３Ａは、図１２に示すように処理部３０Ａと、記憶部３１Ａと、通信Ｉ／Ｆ部３２と、を備える。

【0110】

処理部３０Ａは、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成される演算装置であり、後述の記憶部３１Ａから各種プログラム、データを読み込んで実行し、各種機能を実現する。本実施形態では、処理部３０Ａは、位置情報取得部３０１と、傾き情報取得部３０２と、通信品質判定部３０３と、信号出力部３０４Ａと、の各機能部の処理を実行する。各機能部の動作については後述する。なお、処理部３０の自動運転処理及び通信品質判定処理の機能は、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されていてもよい。

【0111】

信号出力部３０４Ａは、通信品質判定部３０３による判定結果に応じて、品質改善要求信号や運転モード切替信号、操作信号等の各種信号を出力し、基地局２を介して移動体１に送信する処理を実行する。例えば信号出力部３０４Ａは、通信品質判定部３０３によって判定された第２通信品質を示す定量的な値と基準値とを比較して、通信品質が許容されない品質であるか否かを判定してもよい。信号出力部３０４Ａは、通信品質が許容されない品質であると判定した場合に、品質改善要求信号とともに運転モード切替信号を出力してもよい。本実施形態では、信号出力部３０４Ａは、品質改善要求信号とともに移動体１の周囲に存在する基地局２や路側機６の位置を示す基地局位置情報を品質判定要求信号の送信元である移動体１に向けて送信してもよい。

【0112】

次に、無線通信モード変更処理の一例について図９、図１３、図１４、図１５を参照しながら説明する。図９では、移動体１Ａが水平面に対して傾斜のある地表面５１を走行しながら基地局２Ａを介して管制サーバ３Ａと通信を行っている状態を示している。図１３～図１５は、図９に示す状態から無線通信のモードを変更した状態を示す図である。図９では、基地局２Ａから送信される電波を破線の矢印で示している。また図９、図１３～図１５では、アンテナ部１３１による電波の指向性を二点鎖線で示している。

【0113】

図９に示すように、移動体１Ａが水平面に対して傾斜のある地表面５１を走行している状態では、移動体１Ａの車体が傾くため、アンテナ部１３１による電波の送受信強度が高い範囲から基地局２Ａの位置がズレ、基地局２Ａとの間の電波の送受信強度が低下する。これにより、移動体１Ａと基地局２Ａとの間の通信速度や遅延時間、スループット等の通信品質が低下する。これに対して、本実施形態では、移動体１Ａと管制サーバ３Ａとの間の円滑な通信を維持するために無線通信のモードを変更している。移動体１Ａは、例えば図１３に示すように、無線通信により移動体１Ａと管制サーバ３Ａの通信を中継する通信装置を、基地局２１Ａから移動体１Ａが走行する道路５の周辺に位置する路側機６に変更してもよい。また例えば移動体１Ａは、図１４に示すように、他の移動体１Ａを経由して基地局２１Ａと無線通信を行ってもよい。また例えば移動体１Ａは、図１５に示すように、通信を中継する基地局２１Ａを他の基地局２２Ａに変更するとともに、歩行者等が携帯する通信端末７を経由して基地局２２Ａと無線通信を行ってもよい。無線通信のモードをよりよい通信条件の無線通信のモードに変更することで、移動体１Ａと管制サーバ３Ａとの間で所要の品質の通信を維持でき、移動体１Ａの自動運転を円滑に行うことができる。また移動体１Ａは、基地局２１Ａとの間で送受信される電波の周波数をより低い周波数に変更してもよい。これにより、移動体１Ａと基地局２１Ａとの間で送受信される電波は、その直進性を抑え、より回り込み易くなる。

【0114】

次に、本実施形態に係る通信システム１００Ａによる自動運転の処理中に行われる通信品質判定処理の流れについて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。

【0115】

通信システム１００Ａによる通信品質判定処理のうち移動体１Ａによって実行される処理の一例について説明する。図１６は、通信品質判定処理のうち移動体１Ａによって実行される処理の一例を示すフローチャートである。なお、通信品質判定処理のうち管制サーバ３Ａによって実行される処理については上述した第１実施形態と同様な処理が行われるのでその説明を省略する。

【0116】

図１６に示すように、ステップＳ３１において、処理部１０Ａは、ＧＮＳＳ部１１によって受信されＧＮＳＳ信号を取得する処理と、センサ部１２の加速度センサによって検出された加速度情報及び角速度センサによって検出された角速度情報を取得する処理を実行する。

【0117】

ステップＳ３２において、自己位置情報推定部１０１は、自己位置情報を推定する処理を実行する。自己位置情報推定部１０１は、例えばステップＳ１１で取得したＧＮＳＳ信号に基づいて、移動体１Ａの自己位置情報を推定する。

【0118】

ステップＳ３３において、傾き情報特定部１０３は、ステップＳ３１で取得した加速度情報及び角速度情報を用いて移動体１Ａの傾き情報を特定する。

【0119】

ステップＳ３４において、ステップＳ３２で推定した自己位置情報及びステップＳ３３で特定した傾き情報を、品質判定要求信号とともに基地局２Ａ及び管制サーバ３Ａに送信する。

【0120】

ステップＳ３５において、信号取得部１０５Ａは、管制サーバ３Ａから品質改善要求信号を受信したか否かを判定する。信号取得部１０５Ａは、品質改善要求信号を受信したと判定した場合（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、処理をステップＳ３６に移行する。このとき、処理部１０Ａは、品質改善要求信号とともに運転モード切替信号を管制サーバ３から受信する。一方で、信号取得部１０５Ａは、品質改善要求信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ３５；ＮＯ）、通信品質判定処理を終了する。

【0121】

ステップＳ３６において、運転モード切替部１０８は、移動体１Ａの運転モードを遠隔操作モードから自律走行モードに切り替える。

【0122】

ステップＳ３７において、無線通信モード変更部１０９は、無線通信モード変更処理を実行する。無線通信モード変更部１０９は、例えば基地局２Ａとの無線通信の周波数をより低い周波数に切り替える。これにより、移動体１Ａと基地局２Ａとの間で送受信される電波が低い周波数になるのでより回り込み易くなり、電波を送受信し易くなる。

【0123】

ステップＳ３８において、運転モード切替部１０８は、移動体１Ａの運転モードを自律走行モードから遠隔操作モードに切り替える。その後、処理部１０Ａによる品質判定処理を終了する。

【0124】

以上説明した実施形態によれば、上記効果（１）～（４）、（６）～（９）に加えて、以下の効果が奏される。

【0125】

（１０）本実施形態に係る通信システム１００Ａは、通信品質判定部３０３によって通信品質が許容されない品質であると判定された場合に、無線通信のモードを変更する無線通信モード変更部１０９を更に備える。これにより、無線通信の通信品質が許容されない品質である場合に、無線通信のモードを変更できるので、所要の通信品質を維持しながら無線通信を継続することができる。

【0126】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

【0127】

上記実施形態では、通信履歴テーブルは過去の無線通信の通信品質と、移動体１が存在する経度、緯度、高度等の位置情報とが対応付けられたテーブルであったが、移動体１の位置情報に移動体１の傾き情報が含まれていてもよい。そして、通信品質判定部２０３、３０３は、過去の無線通信の通信品質と、無線通信時の移動体１の傾き情報を含む位置情報とが対応付けられたテーブルを用いて通信品質を判定してもよい。

【0128】

第１実施形態の移動体１は指向性変更部１０７を備える構成であったが、指向性変更部１０７の代わりに無線通信モード変更部１０９を備える構成であってもよい。また第２実施形態の移動体１は無線通信モード変更部１０９を備える構成であったが、無線通信モード変更部１０９の代わりに指向性変更部１０７を備える構成であってもよい。

【0129】

また上記実施形態では、アンテナ部１３１がアレイアンテナで構成されていたが、指向性の異なる複数のアンテナを備える構成であってもよい。そして指向性変更部１０７は、基地局位置情報及び傾き情報に応じて複数のアンテナから無線通信を行うアンテナを選択することでアンテナ部１３１による電波の指向性を変更する構成であってもよい。

【0130】

また例えばアンテナ部１３１は、送受信面の向きを機械的に変更可能な構成であってもよい。指向性変更部１０７は、基地局位置情報及び傾き情報に応じて、基地局２等の無線通信装置との通信品質が向上するようにアンテナ部１３１の送受信面の向きを変更する構成であってもよい。

【符号の説明】

【0131】

１、１Ａ 移動体
２０２、３０２ 傾き情報取得部
２０３、３０３ 通信品質判定部
１００、１００Ａ 通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】