JP7269982B2 - 車両、サーバ、システム、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信機能を有する車両、車両の情報を処理するサーバ、システム、方法及びプログラムに関する。

従来、移動通信網（セルラーネットワーク）の基地局を介して車両に搭載した車載装置（通信装置）とサーバとが通信（以下「Ｕｕ通信」又は「ネットワーク通信」という。）を行う構成が知られている。例えば、各車両の車載装置が、ＬＴＥや５Ｇの移動通信網（セルラーネットワーク）の基地局を介して、車載装置のセンサ等で取得した現在の位置や車速などの車載センサ情報を、ＭＥＣ（Ｍｕｌｔｉ－ａｃｃｅｓｓ Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）を行うサーバへ随時アップロードしたり、他車両の車載センサ情報をサーバからダウンロードしたりするＶ２Ｎ（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信システムの構成が開示されている（非特許文献１参照）。

Ｖ２Ｖ（Vehicle-to-Vehicle）、Ｖ２Ｉ（Vehicle-to-Infrastructure）、Ｖ２Ｐ（Vehicle-to-Pedestrian）、Ｖ２Ｘ（Vehicle-to-Everything）などの近距離装置間（Ｄ２Ｄ：Device-to-Device）で直接無線通信する通信方式が知られている。例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＬＴＥ（Long Term Evolution）や次世代（ＮＲ）の仕様では、移動通信網（コアネットワーク）を介さずに、Ｖ２Ｖ、Ｖ２Ｉ、Ｖ２Ｐ、Ｖ２Ｘなどの近距離装置間（Ｄ２Ｄ）でＰＣ５と呼ばれるインターフェースを用いて直接無線通信するＳｉｄｅｌｉｎｋ通信方式（以下「ＰＣ５通信方式」という。）の標準仕様が策定されている（非特許文献２～６参照）。

5GAA(Automotive Association)_T-170219-White Paper,"Toward fully connected vehicles: Edge computing for advanced automotive communications",[online],2017年12月,5GAA,[2020年4月7日検索],インターネット<URL:http://5gaa.org/wp-content/uploads/2017/12/5GAA_T-170219-whitepaper-EdgeComputing_5GAA.pdf> 3GPP TS 23.285 V16.0.0 (2019-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Architecture enhancements for V2X services (Release 16) 3GPP TS 23.303 V15.1.0 (2018-06), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Proximity-based services (ProSe); Stage 2 (Release 15) 3GPP TS 24.386 V15.2.0 (2018-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network and Terminals; User Equipment (UE) to V2X control function; protocol aspects; Stage 3 (Release 15) 3GPP TR 38.885 V16.0.0 (2019-03)，3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Study on NR Vehicle-to-Everything (V2X) (Release 16) 3GPP TR 23.287 V1.0.0 (2019-05)，3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Architecture enhancements for 5G System (5GS) to support Vehicle-to-Everything (V2X) services (Release 16)

近年、道路を移動する車両の交通量等の交通情報の提供、車両の運転支援、自動運転等のユースケースを実現するために、上記Ｕｕ通信と上記直接無線通信方式による車両と移動体との間の通信（以下、前記移動体が車両でない場合であっても、本明細書では「車車間通信」という）の両方を車両に導入することが進められている。また、車車間通信は、車両の安全走行に大きく関与する場合もあるため、高いセキュリティレベルが求められる。そこで、車車間通信を行う車両のエンジン等動力源が始動（以下、本明細書では「電源オン」という）したときに、所定の発行元（認証局）からＵｕ通信を介して当該車両に電子証明書を発行し、この電子証明書を備えた車両でなければ、車車間通信を開始できないといった技術が検討されている。

しかしながら、上記車両に発行される電子証明書には、高いセキュリティレベルを維持する観点から有効期間が設定されるため、次のような課題がある。

道路上には、Ｕｕ通信が十分な品質で可能なセル圏内エリア、Ｕｕ通信ができないセル圏外エリア、セル圏内ではあるがＵｕ通信の品質が低くＵｕ通信を十分に行うことができないエリア（以下「低通信品質エリア」又は「不感エリア」という。）等がある。本明細書では、セル圏内エリアと比較して相対的に通信品質が劣るセル圏外エリア及び不感エリアを、まとめて「Ｕｕ通信不可エリア」と呼ぶ。そのＵｕ通信不可エリア内で、車車間通信を行っていた車両を一時的に停車させエンジン等動力源を切った（以下、本明細書では「電源オフ」という）場合、その電源オフ期間内に、それまでに発行されていた電子証明書の有効期間が満了してしまうことがある。そのような場合、車両を一時停車状態からの再発車させるために電源を再びオンしても、Ｕｕ通信不可エリア内ではＵｕ通信を介した新たな電子証明書の発行ができないため、電子証明書に基づく車車間通信をすぐに再開することができなくなる。

また、車車間通信を行っている車両の走行ルートに上記Ｕｕ通信不可エリアが含まれている場合、そのＵｕ通信不可エリアを走行しているときに電子証明書の有効期間満了タイミングが到来する場合がある。この場合、Ｕｕ通信不可エリア内であっても車両の電源をオフにしない限り、車車間通信を引き続き行うことはできるが、当該車車間通信は有効期間が満了した電子証明書に基づくものであるため、セキュリティレベルを高く保つという観点から適切ではない。

本発明の一態様に係る車両は道路を走行可能な車両である。この車両は、移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信を行う第１の通信部と、車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式による通信により周辺の他の移動体と第２の通信を行う第２の通信部と、前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書が記憶される記憶部と、自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信する情報受信部と、自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得して前記記憶部の揮発性記憶領域に記憶する証明書取得部と、を備える。前記証明書取得部は、自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が新たに設定された新規の電子証明書を前記サーバから取得して前記記憶部の不揮発性記憶領域に記憶する。

本発明の他の態様に係る車両は道路を走行可能な車両である。この車両は、移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信を行う第１の通信部と、車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式の通信により周辺の他の移動体と第２の通信を行う第２の通信部と、前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書が記憶される記憶部と、自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信する情報受信部と、自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得し、前記記憶部に記憶する証明書取得部と、を備える。前記証明書取得部は、自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が延長された更新後の電子証明書を前記サーバから取得し、前記記憶部に記憶されている前記電子証明書を前記更新後の電子証明書に書き換える。ここで、前記証明書取得部は、前記電子証明書の有効期間の満了タイミングにおいて、前記車両が前記第１エリア内に位置すると予測された場合に、前記更新後の電子証明書を取得してもよい。

前記車両において、前記第１エリアは、前記基地局のセルの圏外エリアと、前記基地局のセルの圏内であって前記第１の通信の品質が前記基地局のセルの圏内の他のエリアより低い低通信品質エリアと、を含んでもよい。

前記車両において、自車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記自車両の位置情報と、前記サーバから受信した前記第１エリアの情報とに基づいて、前記第１エリアを回避する走行ルートの情報を生成するルート生成部と、を備えてもよい。

前記車両において、前記第２の通信を用いた走行支援システム（例えば、協調型車間距離維持支援システム（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ:ＣＡＣＣ）等）による走行が可能な車両が自車両の周辺を走行している場合は、支援（以下、ＣＡＣＣの場合においては、本明細書では、複数車両のうちの一車両として、自他の車両の速度変化情報等を互いに共有し、車間維持制御等の互いに連携した運転支援を行う機能を発揮することをいう）が可能な車両の支援を受けて走行を行うように自車両の走行を制御する走行制御部を備えてもよい。

前記車両において、前記車両の走行ルートにおける前記第１エリアの有無に基づいて、前記車両に発行する電子証明書の有効期間を変更してもよい。例えば、自車両の走行ルートに前記第１エリアがない場合は、自車両に発行された電子証明書の有効期間を、前記発行時に設定された有効期間より短くしてもよい。

前記車両は、当該車両の最前列かつ最左端の席が運転席でない車両であってもよい。

前記車両は、電気自動車であってもよい。

本発明の更に他の態様に係るサーバは、移動通信の基地局を介したネットワーク通信により、道路を走行可能な車両と第１の通信を行う通信部と、前記車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報が記憶される記憶部と、前記車両の位置情報及び速度情報を含む車両情報を、前記車両から受信する情報受信部と、前記車両から受信した車両情報に基づいて、前記車両の走行予定ルートにおける前記第１エリアの情報を特定し、前記車両に送信する情報送信部と、走行開始前の前記車両からの要求に応じて、前記車両による第２の通信に用いられる電子証明書を発行して前記車両に送信する証明書処理部と、を備える。前記証明書処理部は、走行開始後の前記車両からの要求に応じて、前記車両による第２の通信に用いられる有効期間が新たに設定された新規の電子証明書又は有効期間が延長された更新後の電子証明書を発行し、前記車両に送信する。

前記サーバにおいて、前記第１エリアは、前記基地局のセルの圏外エリアと、前記基地局のセルの圏内であって前記第１の通信の品質が前記基地局のセルの圏内の他のエリアよりも低い低通信品質エリアと、を含んでもよい。

前記サーバにおいて、前記車両から受信する車両情報は、前記車両と前記基地局との間の無線通信の通信品質に関する通信品質情報を含み、前記車両から受信した前記位置情報と前記通信品質情報とに基づいて、前記第１エリアの情報の作成を行うエリア情報処理部を備えてもよい。

前記サーバにおいて、前記車両に通知される事前ＱｏＳ通知（Ｉｎ－ａｄｖａｎｃｅ ＱｏＳ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に基づいて、前記第１エリアの情報の作成を行うエリア情報処理部を備えてもよい。

本発明の更に他の態様に係るシステムは、前記いずれかの車両と前記いずれかのサーバとを有する。

本発明の更に他の態様に係る方法は、道路を走行する車両を制御する方法である。この方法は、移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信を行うことと、車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式の通信により周辺の他の車両と第２の通信を行うことと、前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書を記憶することと、自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信することと、自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得して揮発性記憶領域に記憶することと、自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が新たに設定された新規の電子証明書を前記サーバから取得して不揮発性記憶領域に記憶することと、を含む。

本発明の更に他の態様に係る方法は、道路を走行可能な車両を制御する方法である。この方法は、移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信を行うことと、車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式の通信により周辺の他の移動体と第２の通信を行うことと、前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書を記憶することと、自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信することと、自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得して記憶することと、自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が延長された更新後の電子証明書を、前記サーバから取得し、前記記憶されている電子証明書を前記更新後の電子証明書に書き換えることと、を含む。

本発明の更に他の態様に係る方法は、移動通信の基地局を介したネットワーク通信により、道路を走行可能な車両と第１の通信を行うことと、前記車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を記憶することと、前記車両の位置情報及び速度情報を含む車両情報を、前記車両から受信する情報受信部と、前記車両から受信した車両情報に基づいて、前記車両の走行予定ルートにおける前記第１エリアの情報を特定し、前記車両に送信することと、走行開始前の前記車両からの要求に応じて、前記車両による第２の通信に用いられる電子証明書を発行して前記車両に送信することと、走行開始後の前記車両からの要求に応じて、前記車両による第２の通信に用いられる有効期間が新たに設定された新規の電子証明書又は有効期間が延長された更新後の電子証明書を発行し、前記車両に送信することと、を含む。

本発明の更に他の態様に係るプログラムは、道路を走行可能な車両に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信を行うためのプログラムコードと、車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式の通信により周辺の他の車両と第２の通信を行うためのプログラムコードと、前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書を記憶するためのプログラムコードと、自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信するためのプログラムコードと、自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得して揮発性記憶領域に記憶するためのプログラムコードと、自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が新たに設定された新規の電子証明書を前記サーバから取得して不揮発性記憶領域に記憶するためのプログラムコードと、を含む。

本発明の更に他の態様に係るプログラムは、道路を走行可能な車両に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信を行うためのプログラムコードと、車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式の通信により周辺の他の車両と第２の通信を行うためのプログラムコードと、前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書を記憶するためのプログラムコードと、自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信するためのプログラムコードと、自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得して記憶するためのプログラムコードと、自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が延長された更新後の電子証明書を前記サーバから取得し、前記記憶されている前記電子証明書を前記更新後の電子証明書に書き換えるためのプログラムコードと、を含む。

本発明の更に他の態様に係るプログラムは、道路を走行可能な車両に関する情報を処理するサーバに備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、移動通信の基地局を介したネットワーク通信により、道路を走行する車両と第１の通信を行うためのプログラムコードと、前記車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を記憶するためのプログラムコードと、前記車両の位置情報及び速度情報を含む車両情報を、前記車両から受信するためのプログラムコードと、前記車両から受信した車両情報に基づいて、前記車両の走行予定ルートにおける前記第１エリアの情報を特定し、前記車両に送信するためのプログラムコードと、前記車両からの要求に応じて、前記車両による第２の通信に用いられる前記車両に対する有効期間が新たに設定された新規の電子証明書又は有効期限が延長された更新後の電子証明書を発行し、前記車両に送信するためのプログラムコードと、を含む。

前記車両は、地上、地中、空中、水上又は水中を移動する車両であってもよい。

本発明によれば、車両が、ネットワーク通信の品質が十分なエリアから、ネットワーク通信品質が相対的に劣るエリアに移動する場合であっても、高いセキュリティレベルを維持した上で、電子証明書に基づく車車間通信を継続して行うことできる。従って、車車間通信を維持するという安全性または利便性と、可能な限り最新の電子証明書に基づき通信を行うというセキュリティの完全性等を両立させることができる。

実施形態に係るシステムの全体構成の一例を示す説明図。 図１のシステムにおける車両の電源オンから走行開始までの車両の処理及び制御の一例を示すフローチャート。 図２のステップＳ１０６でＵｕ通信不可エリア進入ルートが選択され、目的地までの走行を開始した車両の処理の一例を示すフローチャート。 図１のシステムにおいて、Ｕｕ通信及びＰＣ５通信による自動運転又は手動運転の代わりに、ＣＡＣＣを利用した自動運転に切り替えた場合における目的地への到着までの車両の処理の一例を示すフローチャート。 Ｕｕ通信不可エリアを回避するルート再設定を行うユースケースの一例を示す説明図。 走行予定ルートにＵｕ通信不可エリアがない場合の電子証明書の有効期間の書き換えを伴うユースケースの一例を示す説明図。 事前検知したＵｕ通信不可エリアに進入する前に電子証明書の新規取得するユースケースの一例を示す説明図。 Ｕｕ通信不可エリアを事前検知した場合に電子証明書の有効期間を延長するユースケースの一例を示す説明図。 Ｕｕ通信不可エリアを事前検知した場合に基地局連携での自動運転からＣＡＣＣの自動運転への切り替えを行うユースケースの一例を示す説明図。 事前検知したＵｕ通信不可エリアにおける準静的又は動的情報を事前に取得するユースケースの一例を示す説明図。 本実施形態に係る車両の主要な機能の一例を示すブロック図。 本実施形態に係るサーバの主要な機能の一例を示すブロック図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
本書に記載された実施形態に係るコネクテッドカー及びサーバ（ＭＥＣ装置）を有するシステム（以下「車車間通信セキュリティ情報管理システム」ともいう。）は、車両の走行予定ルートにおけるセル圏外エリアや不感エリアなどのＵｕ通信不可エリア（ネットワーク通信不可エリア）の有無を事前に検知し、ＰＣ５通信に用いる電子証明書の新規発行又は有効期間の延長を行うことにより、車両の走行予定ルートにＵｕ通信不可エリアが含まれている場合でも、高いセキュリティレベルを維持して、電子証明書に基づくＰＣ５通信を継続して行うことできるシステムである。特に、本システムは、セキュリティレベルが高い車車間通信が求められる持続的協調運転ユースケースにも活用することができる。

上記電子証明書は、例えば、ＰＣ５通信を行う車両（又は、車両に搭載されたＵｕ通信可能な端末装置（ＵＥ））が当該ＰＣ５通信を利用する正規の主体（エンティティ）として予め所定の機関、団体、企業等に登録されていることを証明するためのものである。この電子証明書を車両が有していない場合は、ＰＣ５通信を不正に利用しようとしている車両（又は、端末装置）と判断され、他の車両または移動体との間でＰＣ５通信を行うことができない。

図１は、本実施形態に係るシステムの全体構成の一例を示す説明図である。本実施形態のシステムにおいて、移動経路としての道路９０の各車線を右方向に走行している複数の車両３１，３２はそれぞれ、移動通信システムの基地局１６を介したネットワーク通信であるＵｕ通信の機能と、ＰＣ５と呼ばれるインターフェースを用いて車両間で直接無線通信する車車間通信であるＰＣ５通信の機能とを有する複数通信対応のコネクテッドカーである。

なお、以下の説明において、各車両３１，３２に共通する事項について説明する場合は車両３０と記載する。

また、図１の例では、複数通信（Ｕｕ通信、ＰＣ５通信）対応の２台の車両３１，３２が走行している場合について示しているが、複数通信対応の車両の数は３台以上であってもよい。

車両３０は、例えば、地上の移動経路である道路９０を移動する自動車、トラック、バス、バイクなどである。本発明を適用可能な車両は、地上の車両３０のほか、所定高度の上空における移動経路を飛行して移動可能な飛行体などの移動体であってもよい。また、移動体は、地下における移動経路を移動する地下移動体、水上（例えば海上）などにおける移動経路を移動可能な船舶などの水上移動体、又は、水中（例えば海中）の移動経路を移動する潜水ロボットなどの水中移動体であってもよい。

車両３０は、電気自動車、燃料電池自動車、内燃機関と電動機を双方有するハイブリッド車であってもよい。また、車両３０は、当該車両が乗員又は乗客のために複数の席を有する場合、その最前列かつ最左端の席が運転席でない車両であってもよい。即ち、最前列かつ最右端の席のみが運転席である車両であってもよいし、そもそも運転席を有さない自動運転の車両であってもよい。

図１において、本実施形態のシステムは、情報処理装置としてのサーバ１０を備えている。サーバ１０は、道路９０上の移動通信システムのセル内を走行しているＵｕ通信対応の複数の車両３０から、所定の周期Ｔｕ（例えば、５０、６０、７０、８０、. . . .９７０、９８０、９９０、１０００［ｍｓｅｃ］。ここで例示したいずれか２つの数値の間の値であってもよい）でアップロードされる各車両の車両情報（例えば、車両の位置及び速度の情報）を受信する。

車両情報は、例えば、車両識別情報（移動体の識別情報）と車載センサ情報とを含む。車載センサ情報は、ＧＮＳＳ受信機でＧＮＳＳ衛星から電波を受信して取得した車両３０の現在位置の情報、速度センサで取得した車両３０の速度の情報などの車載センサ情報を含む。車両情報は、車両３０の自動運転等の遠隔制御のための制御情報を含んでもよい。

本実施形態のサーバ１０は、例えば、移動通信網１５の基地局１６に設けられ、車両３０の通信装置との間で基地局１６を介して送受信される各種のデータ処理を行うことができるＭＥＣ（Multi-access Edge Computing）装置である。ＭＥＣ装置からなるサーバ１０は、基地局１６と移動通信網１５のコアネットワークとの間のノード又はコアネットワークの外側に設けてもよい。

サーバ１０は、車両３０に制御情報を送信して車両３０の自動運転等を遠隔的に制御する遠隔制御装置の機能を有してもよい。また、サーバ１０は、道路９０の位置、形状、幅、車線、信号設置位置などの道路に関する情報を含む地図情報を管理する地図サーバの機能を有してもよい。

基地局１６は、一つ又は複数のセル（セクタ、セクタセルとも呼ばれる。）を形成する。セルは地上又は海上に２次元的に形成してもよいし、上空から地上又は海上に向けて３次元的に形成してもよい。セルは、マクロセル、スモールセル、フェムトセル、ピコセル、大セル等であってもよい。複数のセルは、複二次元的に又は三次元的に隣り合うように分布するセルラー構造を構成してもよいし、階層的に一部又は全部が重なり合った階層セル構造を構成してもよい。基地局１６は、マクロセル基地局、スモールセル基地局、フェムトセル基地局、ピコセル基地局、大セル基地局、地上等に固定設置された固定基地局、地上、海上、上空などを移動可能な移動型の基地局等であってもよい。基地局１６は、ｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B：ｅＮＢ）、ｇＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）、ｅｎ－ＮｏｄｅＢ（ｅｎ－ｇＮＢ）、アクセスポイント等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。車両３０と基地局１６との通信は、道路９０の周辺に設けられた路側通信中継装置ＲＳＵ（Ｒｏａｄ Ｓｉｄｅ Ｕｎｉｔ）を介して行ってもよい。

車両３０の通信装置は、移動通信サービスの加入者として使用可能なネットワーク通信部を構成するユーザ装置（以下「ＵＥ」という。）を備える。ＵＥは、ユーザ端末、端末、端末装置、移動局、移動機等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。車両３０のＵＥはそれぞれ、各車両の中で利用者が携帯した状態で使用する装置でもよいし、車両３０に組み込んで設置された装置（例えばナビゲーション装置の一部として組み込まれた装置）であってもよい。

また、車両３０の通信装置は、周辺の他の車両との間で直接無線通信（車車間通信）であるＰＣ５通信を行う機能を有する。ＰＣ５通信は、例えばマイクロ波、ミリ波等の電波を用いられる。ＰＣ５通信の周波数は、例えば、１ＧＨｚよりも低い数百ＭＨｚでもよいし、１ＧＨｚ以上の高周波数帯であってもよい。また、ＰＣ５通信の周波数は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）やＣＡＣＣ（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）で使用される７００ＭＨｚ帯（７１５ＭＨｚ～７２５ＭＨｚ）、５．８ＧＨｚ帯（５７７０ＭＨｚ～５８５０ＭＨｚ）やＬＴＥ－Ｖ２Ｘ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ（ＰＣ－５）で使用される５．９ＧＨｚ帯（５８５０ＭＨｚ～５９２５ＭＨｚ）、ＮＲ－Ｖ２Ｘ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ（ＰＣ－５）等であってもよい。また、ＰＣ５通信のため所定のビーム幅を有する複数のアンテナを備えてもよい。例えば、車両３０は、前方の車両とＰＣ５通信を行うための指向性アンテナと、後方の車両とＰＣ５通信を行うための指向性アンテナと、右側方の車両とＰＣ５通信を行うための指向性アンテナと、左側方の車両とＰＣ５通信を行うための指向性アンテナとを備えてもよい。ＰＣ５通信は、道路９０の周辺に設けられた路側通信中継装置ＲＳＵを介して行ってもよい。

図１のシステムにおいて、道路９０を移動する車両３０の交通量等の交通情報の提供、車両の運転支援、自動運転等のユースケースを実現するために、Ｕｕ通信とＰＣ５通信の両方を車両に導入することが進められている。また、ＰＣ５通信のセキュリティレベルを高めるために、ＰＣ５通信を行う車両３０には、電子証明書が発行され、その電子証明書には有効期間が設けられ、その有効期間はできる限り短く設定され、最新の電子証明書が頻繁に発行されることが望まれる。そこで、例えば、認証局としても機能するサーバ１０からＵｕ通信を介して車両３０に新たな電子証明書を発行するタイミングを、車両３０の電源がオンされたときに合わせることが検討されている。しかしながら、有効期間の満了時については検討されていないため、次のような課題がある。

例えば、予め設定された電子証明書の有効期間が、車両３０が電源オフの期間にちょうど到達してしまう場合がある。具体的には、車両３０がＵｕ通信不可エリア内（Ｕｕ通信のセルの圏外エリアやセルの圏内ではあるがＵｕ通信の品質が低くＵｕ通信を行うことができない不感エリア等）を走行中に、乗客の突発的な所用等で車両を一時的に停車させ、車両の電源をオフする場合がある。この場合、予め設定された有効期間が、一時停車の電源オフ期間中に満了してしまうと、車両３０の走行を再開させようと一時停車状態から電源をオンしたとき、Ｕｕ通信を介した新たな電子証明書の発行ができないため、電子証明書に基づくＰＣ５通信が再開できなくなる。
また、電子証明書のセキュリティレベルを高く保つため、失効となるタイミングを、車両３０の電源オフのタイミングに意図的に合わせたシステム設計がされる場合もある。この場合も同様に、一旦電源オフとなった車両３０に対して再び電源オンしたとき、Ｕｕ通信不可エリアではＰＣ５通信を再開することができない。

また、車両３０の走行ルートに上記Ｕｕ通信不可エリアが含まれている場合、そのＵｕ通信不可エリアを走行しているときに電子証明書の有効期間満了タイミングが到来する場合がある。この場合、車両３０の電源オフをしない限り、有効期間が過ぎた電子証明書に基づき車車間通信は維持できるものの、有効期限外の電子証明書に基づく通信を維持することは、セキュリティ上好ましくない。

そこで、本実施形態では、以下に示すように、車両３０の走行予定ルートにおけるＵｕ通信不可エリアの有無を事前に検知し、ＰＣ５通信に用いる電子証明書の新規発行又は有効期間の延長を行うことにより、車両３０の走行予定ルートにＵｕ通信不可エリアが含まれている場合でも電子証明書に基づくＰＣ５通信の継続と、高いセキュリティレベルの維持とを、両立できるようにしている。

図２～図４は、図１のシステムにおける複数のユースケースを想定した車両３０で実行される処理及び制御の一例を示すフローチャートである。また、図５～図１０はそれぞれ複数のユースケースにおける道路上の車両の動きの一例を示す説明図である。なお、図５～図１０の車両の符号３１（１）、３１（２）、３１（３）における括弧内の数字は時間変化の順番を表している。

図２は、図１のシステムにおける車両の電源オンから走行開始までの車両の処理及び制御の一例を示すフローチャートである。図２において、車両３１の電源がオンされる（Ｓ１０１）と、車両３１は、基地局１６を介したサーバ１０との間のＵｕ通信を行うことができる状態にするために、基地局１６との無線接続のセットアップ（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ）を実行する（Ｓ１０２）。

次に、車両３１は、ＰＣ５通信に用いる電子証明書の取得をサーバ１０に要求し、サーバ１０から発行された電子証明書を受信する（Ｓ１０３）。この走行開始前に受信した電子証明書は、ＰＣ５通信のセキュリティレベルを高めるために車両３１内の記憶部の揮発性記憶領域に保存され、電源オフ時には消去されて失効する。

その後又はＳ１０３と並行して、車両３１のナビゲーションシステムにおいて目的地が設定される（Ｓ１０４）と、車両３１は、基地局１６を介してサーバ１０とＵｕ通信を行い、ナビゲーションシステムが設定した現在位置から目的地までの走行予定ルートにおけるＵｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）を検索する（Ｓ１０５）。例えば、車両３１は、Ｕｕ通信不可エリアの検索をサーバ１０に要求し、サーバ１０は、車両３１からの要求に応じて車両３１の走行予定ルートにおけるＵｕ通信不可エリアを検索し、Ｕｕ通信不可エリアの有無と、Ｕｕ通信不可エリアがある場合はその位置を車両３１に送信する。

ここで、上記Ｕｕ通信不可エリアのうち、ＵＥの混雑や通信パケットの停滞などによってＵｕ通信の品質が低下している低通信品質エリア（不感エリア）の位置及び大きさは時々刻々と変化する可能性があり、車両３１の通過時間によっては同一エリアが不感エリアになったり不感エリアにならなかったりする。そのため、サーバ１０は、上記Ｕｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）の検索及び、当該エリアがＵｕ通信不可エリアであるか否かの判定を、車両３１の通過時間を考慮した上で行う。

上記Ｕｕ通信不可エリアが事前検知された場合、車両３１は、乗員の操作指示により、又は、車両３１の自律的な制御により、Ｕｕ通信不可エリアを通過する進入ルート及びＵｕ通信不可エリアを回避する回避ルートのどちらかを選択する（Ｓ１０６）。

上記ステップＳ１０６で回避ルートが選択された場合、車両３１は、ナビゲーションシステム及びサーバ１０によって設定されたＵｕ通信不可エリアを回避するルートに基づき、Ｕｕ通信不可エリアを回避して走行し目的地に到着する（Ｓ１０７）。例えば、図５に示すように、車両３１（１）が基地局１６のセルＣに在圏しているときに、ナビゲーションシステムに対して目的地を設定する。サーバ１０は、ナビゲーションシステムが探索したルートにＵｕ通信不可エリアだと判定した情報を加えて、車両３１（１）へ送信する。車両３１（１）は、走行予定ルート上にＵｕ通信不可エリアＸが存在することを通知されると、Ｘを回避した目的地までのルートの再設定をナビゲーションシステム及びサーバ１０に要求する。車両３１（２）、３１（３）は、ナビゲーションシステム及びサーバ１０が示した回避ルートに従って、Ｕｕ通信及びＰＣ５通信の双方を利用して自動運転または手動運転で走行することができる。

一方、図２のステップＳ１０６でＵｕ通信不可エリア進入ルートが選択された場合、車両３１は、ナビゲーションシステムがＳ１０５で設定した走行予定ルートに基づいて自動運転または乗員による運転を開始し、Ｕｕ通信不可エリアに達するまで、Ｕｕ通信及びＰＣ５通信の双方を利用する（Ｓ１０８）。

なお、図２のステップＳ１０３において、サーバ１０は、車両３１の走行ルートにおけるＵｕ通信不可エリアの有無に基づいて、走行開始前に車両３１に発行する電子証明書の有効期間を変更してもよい。電子証明書の有効期間が長いほどＰＣ５通信のセキュティのリスクが上がり、電子証明書の有効期間が短いほどＰＣ５通信のセキュリティに対する信頼性は向上する。従って、車両３１の移動時の走行ルート設定の際に、走行ルート上にＵｕ通信不可エリアがない場合は、電子証明書の有効期限を短く再設定し、短周期に更新をかけ、ＰＣ５通信のセキュリティレベルの向上を図るようにしてもよい。例えば図６に示すように、車両３１（１）は、電源オン時にサーバ１０から発行された電子証明書を受信し、車両３１（１）の目的地までのルート設定を行った後、サーバ１０からの事前ＱｏＳ通知（ＩＱＮ：Ｉｎ－ａｄｖａｎｃｅ ＱｏＳ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）により走行予定ルート上にＵｕ通信不可エリアがないことを確認したとき、電子証明書の有効期間をより短い期間に（例えば有効期間１日から１時間に）書き換えてもよい。この場合、図６中の車両３１（２），３１（３）に示すように、短く書き換えた有効期間（例えば１時間）が経過するたびに、Ｕｕ通信によりサーバ１０から新規発行の電子証明書を取得する。

図３は、図２のステップＳ１０６でＵｕ通信不可エリア進入ルートが選択され、目的地までの走行を開始した車両の処理の一例を示すフローチャートである。図３において、車両３１は、走行中、自車両の現在位置と、図２のＳ１０５においてサーバ１０から受信したＵｕ通信不可エリアとの距離を計測する。そして、走行予定ルートにおいてＵｕ通信不可エリアが近づいたと判断する（Ｓ１０９）と、当該エリアで引き続きＰＣ５通信を行うための電子証明書（以下「事前証明書」ともいう。）をサーバ１０へ要求し、当該エリア進入前にサーバ１０から事前証明書を受信する（Ｓ１１０）。上記ステップＳ１０９において、車両３１は、既存の電子証明書の有効期間満了タイミングにおいて、自車がＵｕ通信不可エリア内に位置するか否かの予測をさらに行ってもよい。そして、既存の電子証明書の有効期間満了タイミングにおいて、自車がＵｕ通信不可エリア内に位置すると予測した場合は、事前証明書をサーバ１０へ要求し、当該エリア進入前にサーバ１０から事前証明書を受信する。なお、当該予測は、例えば、車両の現在地、車両が走行可能な速度、走行する道路の混雑状況・工事情報・天候等を考慮して行われる。また、当該予測をサーバ１０が行い、車両３１がＵｕ通信不可エリアに進入する前に、車両３１に通知する構成としてもよい。

上記受信した事前証明書が、有効期間が新たに設定された新規の電子証明書の場合は、走行開始前に取得した電子証明書の扱いとは異なり、当該事前証明書は、車両３１の電源オフ時にも消去されて失効することがないように、車両３１内の記憶部の不揮発性記憶領域（不揮発性メモリ）に保存される（Ｓ１１０）。

その後、車両３１がＵｕ通信不可エリアへ進入すると、Ｕｕ通信を使用するサービスは利用できないが、ＰＣ５通信を使用するサービスは利用できる（Ｓ１１１）。但し、Ｕｕ通信不可エリア内で車両３１の電源がオフされると、走行開始前に取得して揮発性記憶領域に保存されていた電子証明書は消去されて失効する。その後、電源がオンになってもＵｕ通信を利用できないため、その時点でサーバ１０から新規の電子証明書を取得することはできない（Ｓ１１２）。しかしながら、Ｕｕ通信不可エリアへ進入する前に事前証明書をサーバ１０から取得して不揮発性記憶領域（不揮発性メモリ）に保存しているため、その事前証明書を適用してＰＣ５通信を実施することができる（Ｓ１１３，Ｓ１１４）。例えば、図７に示すように、車両３１（１）が走行予定ルート上に存在するＵｕ通信不可エリアＸをサーバ１０から通知された場合、Ｕｕ通信不可エリアＸへ進入する前に事前証明書をサーバ１０から取得し、不揮発性記憶領域（不揮発性メモリ）に保存する。その後、Ｕｕ通信不可エリアＸ内で車両３１（２）の電源を一旦オフした場合であっても、再度電源がオンされると、車両３１（３）は、Ｕｕ通信不可エリアＸにおいて不揮発性記憶領域に保存した事前証明書を適用し、周辺の他の車両３２との間でＰＣ５通信を実施（継続）することができる。

また、走行開始前に取得し揮発性記憶領域に保存されていた電子証明書の有効期間が、Ｕｕ通信不可エリアの走行中に満了した場合（図３中のＳ１１２’）も、Ｕｕ通信不可エリアへ進入する前にサーバ１０から取得して不揮発性記憶領域（不揮発性メモリ）に保存している事前証明書を適用することにより、ＰＣ５通信を高いセキュリティレベルで実施（継続）することができる（Ｓ１１３，Ｓ１１４）。

その後、車両３１は、Ｕｕ通信不可エリアを出て基地局のセル圏内に戻ると、基地局を介したＵｕ通信を再開する。このとき、車両はサーバ１０に対して、Ｕｕ通信を介してすぐに新たな電子証明書の発行を要求してもよい。そして、ナビゲーションシステムが図２のステップＳ１０４及びＳ１０５で設定した走行予定ルートに基づいて、Ｕｕ通信及びＰＣ５通信の双方を利用した自動運転または手動運転によって（Ｓ１１５）、目的地に到着することができる（Ｓ１１６）。

なお、本実施形態において、上記事前証明書は、前述の走行開始前に取得した電子証明書の有効期間が延長された更新後の電子証明書であってもよい。この事前証明書（有効期間が延長された電子証明書）の発行は、サーバ１０が、Ｕｕ通信を介して、車両３１（１）に対し、車両３１（１）内の記憶部の揮発性記憶領域に保存されている電子証明書を書き換えるよう指示することによって行われる。この場合、図８に示すように、Ｕｕ通信不可エリアＸを走行している車両３１（２）は、有効期限が延長された事前証明書を適用して、周辺の他の車両３２との間でＰＣ５通信を実施（継続）することができる。

図４は、図１のシステムにおいて、Ｕｕ通信及びＰＣ５通信による自動運転または手動運転の代わりに、ＣＡＣＣを利用した自動運転に切り替えた場合における目的地への到着までの車両の処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１７～１２０、１２２、１２６は、全てＵｕ通信不可エリア進入前に行われる。図４において、車両３１は、図３のステップＳ１０９においてＵｕ通信不可エリアが近づいたと判断すると、ＰＣ５通信を利用したＣＡＣＣによる自動運転アプリケーションソフトを、サーバ１０からダウンロードし、起動する（Ｓ１１７）。なお、ＣＡＣＣによる自動運転アプリケーションソフトは、走行前に車両３１に予めダウンロードされ、車両３１においてＵｕ通信不可エリアが近づいたと判断した場合に、当該ソフトの最新版をサーバ１０に要求し、最新のプログラムをダウンロードするという構成にしてもよい。次に、車両３１は、Ｕｕ通信でサーバ１０にアクセスし、自車がＰＣ５通信を利用したＣＡＣＣによる自動運転を行なう場合に、その支援が可能な車両を検索する（Ｓ１１８）。そして、Ｕｕ通信不可エリア及び基地局１６のセル圏へ復帰できるエリアまで自車と同一ルートを走行する支援車両が存在した場合（Ｓ１１９で「あり」）、支援車両（前方車両）３２に対して、ＰＣ５通信が十分に可能な位置まで接近し、Ｕｕ通信による自動運転から、車両３２とのＰＣ５通信を利用したＣＡＣＣの自動運転へ切り替え（Ｓ１２０）、Ｕｕ通信不可エリアＸに進入する（Ｓ１２１）。Ｕｕ通信不可エリアＸでは、図９に示すように車両３１（３）は支援車両（前方車両）３２との速度、ステアリングなどをＰＣ５通信で相互連携し、支援車両（前方車両）３２に追従するようにＣＡＣＣの自動運転を実施する。

なお、上記ステップＳ１１９において、基地局１６のセル圏へ復帰エリアまでの自車と同一ルートを走行する支援車両が存在しなかった場合（Ｓ１１９で「なし」）、車両３１は手動運転またはＣＡＣＣを用いない自動運転によりＵｕ通信不可エリアＸに進入する（Ｓ１２２）。

その後、車両３１は、Ｕｕ通信不可エリアを出て基地局のセル圏に戻る（Ｓ１２３）と、基地局を介したＵｕ通信を再開する。このとき、車両はサーバ１０に対して、Ｕｕ通信を介してすぐに新たな電子証明書の発行を要求してもよい。そして、ナビゲーションシステムが図２のステップＳ１０４及びＳ１０５で設定した走行予定ルートに基づいて、Ｕｕ通信及びＰＣ５通信の双方を利用した自動運転または手動運転を実施し（Ｓ１２４）、目的地に到着することができる（Ｓ１２５）。

なお、図４において、車両３１は、図３のステップＳ１０９においてＵｕ通信不可エリアが近づいたと判断すると、Ｕｕ通信でサーバ１０にアクセスし、Ｕｕ通信不可エリアにおける準静的または動的情報（例えば、図１０に示すように故障車３３の情報）を含む地図情報を事前にダウンロードしてもよい（Ｓ１２６）。この場合、Ｕｕ通信不可エリアＸにおいて、車両３１（３）は、ダウンロードした準静的または動的情報を含む地図情報を利用して、手動運転またはＣＡＣＣを利用しない自動運転によってＵｕ通信不可エリアＸに進入する（Ｓ１２２）。準静的または動的情報を含む地図情報をＵｕ通信不可エリア進入前に入手することにより、Ｕｕ通信不可エリアにおける手動運転または自動運転の安全性を向上することができる。

図１１は、本実施形態に係るＵｕ通信及びＰＣ５通信の機能を有する車両３１の主要な機能の一例を示すブロック図である。図１１において、車両３１は、サーバ１０との間でＵｕ通信を行うための第１通信部３１０と、周辺の他の車両との間でＰＣ５通信を行うための第２通信部３２０と、証明書記憶部３３０と、無線測定部３４０と、位置情報取得部としてのＧＮＳＳ受信機３５０と、アップリケ－ション（ＡＰＰ）実行部３６０とを、カーナビゲーションシステム３７０とを備える。

証明書記憶部３３０は、走行開始前に取得した電子証明書が保存される揮発性記憶領域と、前述のＵｕ通信不可エリアＸに対応した事前証明書が保存される不揮発性記憶領域（不揮発性メモリ）とを有する。

無線測定部３４０は、第１通信部３１０及び第２通信部３２０における無線通信の通信品質に関する情報（例えば、ＲＳＲＰ，ＲＳＲＱ，ＳＩＮＲなど）を測定する。測定結果は、サーバ１ーにアップロードされる。

ＧＮＳＳ受信機３５０は、ＧＮＳＳ衛星の電波を受信して車両３１の位置情報を、ＡＰＰ実行部３６０及びカーナビゲーションシステム３７０に出力する。また、車両３１の位置情報は、車両３１の速度情報などとともに、サーバ１０にアップロードされる。

ＡＰＰ実行部３６０は、予めサーバ１０などからダウンロードされたＰＣ５通信用のアプリケーションソフト３６１やＣＡＣＣなどの自動運転のアプリケーションソフト３６２を読み出して実行する。ＰＣ５通信用のアプリケーションソフト３６１は、Ｕｕ通信を使用できないときのための通信アプリケーションソフトである。また、ＡＰＰ実行部３６０は、ＣＡＣＣの自動運転のアプリケーションソフト３６２を実行することにより、ＰＣ５通信を用いたＣＡＣＣによる走行支援が可能な車両が自車両の周辺を走行している場合は、当該車両の支援を受けてＣＡＣＣによる走行を行うように自車両を制御する走行制御部としても機能する。

カーナビゲーションシステム３７０は、予めサーバ１０などからダウンロードされた地図データと、ＧＮＳＳ受信機３５０から出力される現在位置の位置情報と、その他のセンサで検知された速度、加速度などの情報に基づいて、ルート検索、ルート案内などを行う。また、車両の乗員にそれらの情報を知らせるために、画像及び音声で出力してもよい。カーナビゲーションシステム３７０は、自車両の位置情報と、サーバ１０から受信したＵｕ通信不可エリアの情報とに基づいて、Ｕｕ通信不可エリアを回避する走行ルートの情報を生成するルート生成部としても機能する。

図１２は、本実施形態に係るサーバ１０の主要な機能の一例を示すブロック図である。図１２において、サーバ１０は、車両３１との間でＵｕ通信を行うための通信部１１０と、車両情報データベース（ＤＢ）１２０と、車両の通信履歴データベース（ＤＢ）１３０と、エリア情報データベース（ＤＢ）１４０と、ＰＣ５証明書処理部１５０と、アプリケーション（ＡＰＰ）記憶部１６０とを備える。

車両情報データベース（ＤＢ）１２０は、対象エリアの各車両からアップロードされてきた車両情報を保存して管理する。車両情報は、例えば、車両識別情報（ＩＤ）、位置情報、目的地、車両が有しているコネクテッドカーとしての能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、タイムスタンプ、無線測定情報（例えば、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲ等の通信品質情報）を含む。

車両の通信履歴データベース（ＤＢ）１３０は、対象エリアの各車両からアップロードされてきた過去の各車両との通信履歴を保存して管理する。通信履歴は、例えば、タイムスタンプ、無線測定情報（例えば、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲ等の通信品質情報）を含む。

エリア情報データベース（ＤＢ）１４０は、前述のＵｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）の情報を保存して管理する。Ｕｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）は、例えば、車両の通信履歴データベース（ＤＢ）１３０に基づいて作成したり更新したりすることができる。また、エリア情報データベース（ＤＢ）１４０は、車両３１から受信した位置情報と上記通信品質情報とに基づいて、前述のＵｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）の情報の作成及び修正を行うエリア情報処理部としても機能する。また、エリア情報データベース（ＤＢ）１４０は、車両３１に通知される事前ＱｏＳ通知（ＩＱＮ）に基づいて、前述のＵｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）の情報の作成及び修正を行ってもよい。

ＰＣ５証明書処理部１５０は、前述の車両３１の走行開始前の電子証明書や前述の事前証明書の発行及び更新などの処理を行う。

アプリケーション（ＡＰＰ）記憶部１６０には、Ｕｕ通信を介して各車両にダウンロード可能なＰＣ５通信用アプリケーションソフト１６１やＣＡＣＣ自動運転アプリケーションソフト１６２等のアプリケーションソフトが保存されている。ＰＣ５通信用のアプリケーションソフト１６１は、Ｕｕ通信を使用できないときのための通信アプリケーションソフトである。

上記構成のサーバ１０は、過去の各車両３１との通信履歴（タイムスタンプ、電界強度、品質情報）を保持している。この過去累積データより、サーバ１０は、セル圏外エリアと、混雑等の影響による一時的な低通信品質エリア（不感エリア）を把握している。また、混雑等の影響による一時的な低通信品質エリア（不感エリア）は時々刻々と変化する。また、同一エリアにあっても、通過時間によっては不感エリアになったり不感エリアにならなかったりする。また、サーバ１０は、車両３１の走行速度により、車両があと何秒後にＵｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）に侵入するかを把握している。また、サーバ１０は、車両３１で必要なデータのダウンロード（ＤＬ）に対し、Ｕｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）に到達するまでどの程度事前にＤＬを開始する必要があるか距離を把握している。また、サーバ１０は、各車両の目的地の情報を持っているため、各車両について前述の事前対応区間の入口から出口までのルートも把握している。更に、サーバ１０は、各車両のコネクテッドカーとしての能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）（例えば、ＣＡＣＣ自動運転可能など）の情報を有している。サーバ１０は、各車両３１にＩＱＮを通知する機能を搭載していてもよい。

以上、本実施形態によれば、車両３１の走行予定ルートにＵｕ通信不可エリア（セル圏外エリア、不感エリア）が含まれている場合でも電子証明書に基づくＰＣ５通信を継続し、かつＰＣ５通信のセキュリティレベルを高く保つことができる。

また、本明細書で説明された処理工程並びに移動通信システム、サーバ、基地局及び通信装置（端末、端末装置、ユーザ装置（ＵＥ）、移動局、移動機）の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、Ｎｏｄｅ Ｂ、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であればよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの２以上が混在したものであってもよい。

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

１０ ：サーバ
１５ ：移動通信網
１６ ：基地局
３０ ：車両
３１ ：車両
３２ ：車両
３３ ：故障車
９０ ：道路
１１０ ：通信部
１５０ ：ＰＣ５証明書処理部
１６０ ：記憶部
３１０ ：第１通信部
３２０ ：第２通信部
３３０ ：証明書記憶部
３４０ ：無線測定部
３５０ ：ＧＮＳＳ受信機
３６０ ：ＡＰＰ実行部
３７０ ：カーナビゲーションシステム

Claims (15)

1. 道路を走行可能な車両であって、
   移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信を行う第１の通信部と、
   車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式による通信により周辺の他の移動体と第２の通信を行う第２の通信部と、
   前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書が記憶される記憶部と、
   自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信する情報受信部と、
   自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得して前記記憶部の揮発性記憶領域に記憶する証明書取得部と、を備え、
   前記証明書取得部は、自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が新たに設定された新規の電子証明書を前記サーバから取得して前記記憶部の不揮発性記憶領域に記憶する、車両。
2. 道路を走行可能な車両であって、
   移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信を行う第１の通信部と、
   車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式の通信により周辺の他の移動体と第２の通信を行う第２の通信部と、
   前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書が記憶される記憶部と、
   自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信する情報受信部と、
   自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得し、前記記憶部に記憶する証明書取得部と、を備え、
   前記証明書取得部は、自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が延長された更新後の電子証明書を前記サーバから取得し、前記記憶部に記憶されている前記電子証明書を前記更新後の電子証明書に書き換える、車両。
3. 請求項２の車両において、
   前記証明書取得部は、前記電子証明書の有効期間の満了タイミングにおいて、前記車両が前記第１エリア内に位置すると予測された場合に、前記更新後の電子証明書を取得する、車両。
4. 請求項１乃至３のいずれかの車両において、
   前記第１エリアは、前記基地局のセルの圏外エリアと、前記基地局のセルの圏内であって前記第１の通信の品質が前記基地局のセルの圏内の他のエリアより低い低通信品質エリアと、を含む、車両。
5. 請求項１乃至４のいずれかの車両において、
   自車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記自車両の位置情報と、前記サーバから受信した前記第１エリアの情報とに基づいて、前記第１エリアを回避する走行ルートの情報を生成するルート生成部と、を備える、車両。
6. 請求項１乃至５のいずれかの車両において、
   前記第２の通信を用いた走行支援システムによる走行の支援が可能な車両が自車両の周辺を走行している場合は、当該支援が可能な車両の支援を受けて走行を行うように自車両を制御する走行制御部を備える、車両。
7. 請求項１乃至６のいずれかの車両において、
   自車両の走行ルートに前記第１エリアがない場合は、自車両に発行された電子証明書の有効期間を、前記発行時に設定された有効期間より短くする、車両。
8. １以上のコンピュータからなるシステムであって、
   移動通信の基地局を介したネットワーク通信により、道路を走行可能な車両と第１の通信を行う通信部と、
   前記車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報が記憶される記憶部と、
   前記車両の位置情報及び速度情報を含む車両情報を、前記車両から受信する情報受信部と、
   前記車両から受信した車両情報に基づいて、前記車両による第２の通信に用いられる既存の電子証明書の有効期間満了タイミングにおいて前記車両の走行予定ルートにおける前記第１エリア内に前記車両が位置するか否かを予測し、前記車両が前記第１エリアに進入する前に前記車両に通知する情報送信部と、
   走行開始前の前記車両からの要求に応じて、前記車両による第２の通信に用いられる電子証明書を発行して前記車両に送信する証明書処理部と、を備え、
   前記証明書処理部は、前記走行予定ルートにおいて前記第１エリアが近づいたと判断した走行開始後の前記車両からの要求に応じて、前記車両が前記第１エリアに進入する前に、前記車両による第２の通信に用いられる有効期間が新たに設定された新規の電子証明書又は有効期間が延長された更新後の電子証明書を発行し、前記車両に送信する、システム。
9. 請求項８のシステムにおいて、
   前記第１エリアは、前記基地局のセルの圏外エリアと、前記基地局のセルの圏内であって前記第１の通信の品質が前記基地局のセルの圏内の他のエリアよりも低い低通信品質エリアと、を含む、システム。
10. 請求項８又は９のシステムにおいて、
    前記車両から受信する車両情報は、前記車両と前記基地局との間の無線通信の通信品質に関する通信品質情報を含み、
    前記車両から受信した前記位置情報と前記通信品質情報とに基づいて、前記第１エリアの情報の作成を行うエリア情報処理部を備える、システム。
11. 請求項８又は９のシステムにおいて、
    前記車両に対して行われる事前ＱｏＳ通知（Ｉｎ－ａｄｖａｎｃｅ ＱｏＳ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に基づいて、前記第１エリアの情報の作成を行うエリア情報処理部を備える、システム。
12. 道路を走行可能な車両に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信をするためのプログラムコードと、
    車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式による通信により周辺の他の移動体と第２の通信するためのプログラムコードと、
    前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書を記憶するためのプログラムコードと、
    自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信するためのプログラムコードと、
    自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得して揮発性記憶領域に記憶するためのプログラムコードと、
    自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が新たに設定された新規の電子証明書を前記サーバから取得して不揮発性記憶領域に記憶するためのプログラムコードと、
    を含むプログラム。
13. 道路を走行可能な車両に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    移動通信の基地局を介したネットワーク通信によりサーバと第１の通信するためのプログラムコードと、
    車両と移動体との間で行われる直接無線通信方式の通信により周辺の他の移動体と第２の通信するためのプログラムコードと、
    前記第２の通信に用いる自車両の電子証明書を記憶するためのプログラムコードと、
    自車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を、前記サーバから受信するためのプログラムコードと、
    自車両の走行開始前に、前記電子証明書を前記サーバから取得して記憶するためのプログラムコードと、
    自車両の走行開始後、自車両が前記第１エリアに近づいたとき、自車両が前記第１エリアに進入する前に、有効期間が延長された更新後の電子証明書を前記サーバから取得し、前記記憶されている前記電子証明書を前記更新後の電子証明書に書き換えるためのプログラムコードと、
    を含むプログラム。
14. 道路を走行可能な車両に関する情報を処理するサーバに備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    移動通信の基地局を介したネットワーク通信により、道路を走行する車両と第１の通信を行うためのプログラムコードと、
    前記車両の走行予定ルートにおいて前記第１の通信の品質が相対的に劣る第１エリアの情報を記憶するためのプログラムコードと、
    前記車両の位置情報及び速度情報を含む車両情報を、前記車両から受信するためのプログラムコードと、
    前記車両から受信した車両情報に基づいて、前記車両による第２の通信に用いられる既存の電子証明書の有効期間満了タイミングにおいて前記車両の走行予定ルートにおける前記第１エリア内に前記車両が位置するか否かを予測し、前記車両が前記第１エリアに進入する前に前記車両に通知するためのプログラムコードと、
    前記走行予定ルートにおいて前記第１エリアが近づいたと判断した前記車両からの要求に応じて、前記車両が前記第１エリアに進入する前に、前記車両による第２の通信に用いられる前記車両に対する有効期間が新たに設定された新規の電子証明書又は有効期限が延長された更新後の電子証明書を発行し、前記車両に送信するためのプログラムコードと、
    を含むプログラム。
15. 請求項１２、１３又は１４のプログラムにおいて、
    前記車両の走行ルートに前記第１エリアがない場合は、前記車両に対する電子証明書の有効期間を短く書き換えて再設定するためのプログラムコードを含むプログラム。

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