CN113924788B - 车载装置及其控制方法和车辆 - Google Patents

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Abstract

车载装置包含：驾驶辅助装置，其从驾驶辅助服务器接收驾驶辅助信息，执行用于驾驶辅助的规定处理；子驾驶辅助服务器，其具有驾驶辅助服务器的功能的子集，从外部的传感器接收传感器数据，输出驾驶辅助信息的子集；第1切换装置，其响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，取代来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息而将来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集赋予给驾驶辅助装置；以及第2切换装置，其用于响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已恢复，取代来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集而将来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息赋予给驾驶辅助装置。

Description

车载装置及其控制方法和车辆
技术领域
本发明涉及一种车载装置及其控制方法和车辆。本申请基于2019年7月1日申请的日本申请第2019―122834号而要求优先权，在此引用上述日本申请所记载的全部记载内容。
背景技术
如下系统正在普及，即，向车辆搭载各种传感器，在路旁等也设置基础设施设备的传感器(以下，称为“基础设施传感器”)，通过服务器对来自上述传感器的传感器数据集中进行解析而用于驾驶辅助的系统。在这样的系统，车辆使用无线通信而与附近的无线基站连接，经由该无线基站与服务器进行通信。
在驾驶辅助系统的情况下，由通信引起的延迟成为问题。以车辆－服务器间的无线通信的低延迟化为目的，在接近车辆行驶的现场的位置设置服务器，通过该服务器而对传感器数据进行处理。以在接近现场的位置设置的服务器的含义，将该服务器称作边缘服务器(Edge server)。
将边缘服务器设置于何处根据设计构思而不同，但可以认为在无线基站(移动边缘)的附近设置边缘服务器是有效的。
参照图1，后述的专利文献1所公开的驾驶辅助系统50包含：无线基站60、64及68，它们分别将例如一条主干道路的不同区域110、112、及114覆盖；以及边缘服务器62、66及70，它们分别设置于接近上述无线基站60、64及68的位置，与无线基站60、64及68分别连接。无线基站60、64及68通过回程(Backhaul)80而与基干网络(核心网络)82连接。
例如，无线基站60及无线基站68分别通过光纤120及光纤124而与回程80连接。另一方面，无线基站64与金属线122连接。回程80进一步通过光纤126而与更大范围的核心网络82连接。另外，核心网络82通过光纤128及130而与大范围地存在的服务器及无线基站连接。
分别在区域110内的交叉点设置有照相机90及LiDAR(light detection andranging)92，在区域112内的交叉点设置有照相机94及LiDAR 96，在区域114内的交叉点设置有照相机98及LiDAR 100，对从这些部件及存在于各区域110、112及114的车辆发送来的传感器数据进行处理的驾驶辅助服务器分别在边缘服务器62、66及70运转。来自各驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息从边缘服务器62、66及70经由无线基站60、无线基站64及无线基站68等而发送至各车辆。
例如，在专利文献1所公开的技术中，存在于区域110的车辆140通过无线通信102与无线基站60连接。车辆140进一步经由该无线基站60与设置于该无线基站60附近的边缘服务器62进行通信，接收驾驶辅助信息。
专利文献1：日本特开2018－18284号公报
发明内容
本发明的第1方案涉及的车载装置包含：驾驶辅助装置，其从驾驶辅助服务器接收驾驶辅助信息，执行用于驾驶辅助的规定处理；子驾驶辅助服务器，其具有驾驶辅助服务器的功能的子集，从外部的传感器接收传感器数据，输出驾驶辅助信息的子集；第1切换装置，其响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，取代来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息而将来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集赋予给驾驶辅助装置；以及第2切换装置，其用于响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已恢复，取代来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集而将来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息赋予给驾驶辅助装置。
本发明的第2方案涉及的车辆包含上述的车载装置；以及车辆控制装置，其成为由驾驶辅助装置进行的辅助的对象。
本发明的第3方案涉及的车载装置的控制方法包含如下步骤：从驾驶辅助服务器接收驾驶辅助信息，执行用于驾驶辅助的规定处理；将子驾驶辅助服务器启动，该子驾驶辅助服务器具有驾驶辅助服务器的功能的子集，从外部的传感器接收传感器数据，输出驾驶辅助信息的子集；响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，取代来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息而将来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集赋予给驾驶辅助装置；以及响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已恢复，取代来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集而将来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息赋予给驾驶辅助装置。
本发明的目的、结构及效果通过本说明书和附图而变得更明确。
附图说明
图1是包含以往的车载装置的驾驶辅助系统的概略结构图。
图2是本发明的实施方式涉及的车载装置及车载装置所控制的车辆各部的概略框图。
图3是表示本发明的实施方式的车载装置和边缘服务器的连接例的图。
图4是本发明的实施方式的迷你边缘服务器的功能性框图。
图5是用于说明通过本发明的实施方式涉及的迷你边缘服务器进行的协调节点的选择方法的示意图。
图6是表示将图4所示的迷你边缘服务器安装至车载装置的程序的控制构造的流程图。
图7是表示使计算机作为图4所示的迷你边缘服务器起作用的程序的控制构造的流程图。
图8是表示用于实现图4所示的车载装置的功能的计算机的概略硬件结构的框图。
图9是表示本发明的第2实施方式涉及的迷你边缘服务器的功能性结构的框图。
具体实施方式
[发明要解决的课题]
然而，在这样的系统中，存在如下问题，即，如果由于某种原因而车辆140无法与边缘服务器62进行通信，则车辆140即使具有驾驶辅助装置，也没有帮助。虽然还能考虑与其他边缘服务器66、70等连接，但这些边缘服务器所管理的区域112及114远离车辆140所在的区域，即使能够从其他边缘服务器接收到驾驶辅助信息，对车辆140没有帮助的可能性高。
存在如下问题，即，即使照相机90及LiDAR 92存在于车辆140附近，但车辆140无法利用来自这些照相机90及LiDAR 92的传感器数据，车辆140无法得到充分的驾驶辅助。
因此，本发明的目的在于，提供一种即使在无法与边缘服务器连接时也能够利用驾驶辅助信息的车载装置及其控制方法和车辆。
[发明的效果]
如上所述，根据本发明，能够提供一种即使在无法与边缘服务器连接时也能够利用驾驶辅助信息的车载装置及其控制方法和车辆。
[本发明的实施方式的说明]
在以下的说明及附图中，对相同的部件标注相同的参照标号。因此，不重复对其详细说明。此外，也可以将以下发明的至少一部分任意地组合。
(1)本发明的第1方案涉及的车载装置包含：驾驶辅助装置，其从驾驶辅助服务器接收驾驶辅助信息，执行用于驾驶辅助的规定处理；子驾驶辅助服务器，其具有驾驶辅助服务器的功能的子集，从外部的传感器接收传感器数据，输出驾驶辅助信息的子集；第1切换装置，其响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，取代来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息而将来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集赋予给驾驶辅助装置；以及第2切换装置，其用于响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已恢复，取代来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集而将来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息赋予给驾驶辅助装置。
如果来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收中断，则通过第1切换装置将由子驾驶辅助服务器输出的驾驶辅助信息的子集赋予给驾驶辅助装置。即使没有得到驾驶辅助信息，也使用该子集而使驾驶辅助装置进行动作。其结果，能够提供即使在无法与边缘服务器连接时也能够利用驾驶辅助信息的车载装置。
(2)车载装置的子驾驶辅助服务器可以包含：计算机；以及存储装置，其用于存储由计算机执行的程序，车载装置可以还包含安装器，该安装器用于响应于子驾驶辅助服务器的安装指示而将用于使计算机实现子驾驶辅助服务器的程序安装于存储装置。
子驾驶辅助服务器包含计算机和存储装置，响应于安装指示而安装于车载装置。通过向计算机安装子驾驶辅助服务器，从而车载装置作为即使在无法与边缘服务器连接时也能够利用驾驶辅助信息的车载装置起作用。
(3)车载装置可以还包含服务器重新构建装置，该服务器重新构建装置用于将子驾驶辅助服务器以规定的时间间隔进行重新构建。
子驾驶辅助服务器以规定的时间间隔进行重新构建。其结果，子驾驶辅助服务器能够以规定的时间间隔提供最新的驾驶辅助信息的子集。
(4)车载装置可以还包含：状态存储装置，其用于基于驾驶辅助信息，对车载装置的内外的状况和与其他传感器装备装置的协调状态进行存储；以及服务器重新构建装置，其用于响应于状态存储装置所存储的车载装置的内外的状况及与其他传感器装备装置的协调状态的任意者发生了变化，对子驾驶辅助服务器进行重新构建。
如果车载装置的内外的状况、及与其他传感器装备装置的协调状态的任意者发生变化，则对子驾驶辅助服务器进行重新构建。其结果，子驾驶辅助服务器能够与周围环境的变化相对应地提供最新的驾驶辅助信息的子集。
(5)车载装置可以还包含后台处理执行装置，该后台处理执行装置用于使子驾驶辅助服务器可以与车载装置的启动一起启动，使其在接收来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的后台运行。
子驾驶辅助服务器在后台执行。因此，即使在没有从驾驶辅助服务器接收到驾驶辅助信息的发布时，也能无缝地进行基于第1切换装置的切换。车辆至少能够继续接受通过驾驶辅助信息的子集实现的辅助。
(6)子驾驶辅助服务器可以设为在车载装置启动时不启动，车载装置可以还包含服务器启动装置，该服务器启动装置用于响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，将子驾驶辅助服务器启动。
子驾驶辅助服务器不在后台运行，而是在来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断时启动。在无法从驾驶辅助服务器接收到驾驶辅助信息时不会向车载装置施加因子驾驶辅助服务器引起的负荷。因此，即使在处理能力低的车载装置也能够利用该子驾驶辅助服务器。
(7)本发明的第2方案涉及的车辆包含上述任意的车载装置以及车辆控制装置，该车辆控制装置成为由驾驶辅助装置进行的辅助的对象。
在该车辆，与(1)同样地，如果来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收中断，则能通过第1切换装置将由子驾驶辅助服务器输出的驾驶辅助信息的子集赋予给驾驶辅助装置。即使没有得到驾驶辅助信息也能使用该子集而由驾驶辅助装置进行驾驶辅助。其结果，能够提供即使在无法与边缘服务器连接时也能够利用驾驶辅助信息的车辆。
(8)本发明的第3方案涉及的车载装置的控制方法包含如下步骤：计算机从驾驶辅助服务器接收驾驶辅助信息，执行将该驾驶辅助信息赋予给驾驶辅助装置的处理，该驾驶辅助装置执行用于驾驶辅助的规定处理；计算机将子驾驶辅助服务器启动，该子驾驶辅助服务器具有驾驶辅助服务器的功能的子集，从外部的传感器接收传感器数据，输出驾驶辅助信息的子集；计算机响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，开始进行取代来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息而将来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集赋予给驾驶辅助装置的处理；以及计算机响应于来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已恢复，重新进行取代来自子驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的子集而将来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息赋予给驾驶辅助装置的处理。
根据该方法，如果来自驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收中断，则将由子驾驶辅助服务器输出的驾驶辅助信息的子集赋予给驾驶辅助装置。即使没有得到驾驶辅助信息，也能使用该子集而由驾驶辅助装置进行驾驶辅助。其结果，能够提供即使在无法与边缘服务器连接时也能够利用驾驶辅助信息的车载装置的控制方法。
[本发明的实施方式的详细内容]
下面，参照附图对本发明的实施方式涉及的车载装置及其控制方法和车辆的具体例进行说明。此外，本发明并不受上述例示限定，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。另外，可以将以下发明的一部分任意地组合。
〈结构〉
在图2示出本发明的第1实施方式涉及的车辆160的概略结构图。参照图2，车辆160包含：LiDAR 204、车载照相机202及毫米波雷达200等各种传感器；车载装置210，其用于从这些传感器收集传感器数据并通过无线通信发送至边缘服务器；以及各种ECU 212，其是通过车载装置210进行控制的对象。车载装置210如后述那样具有迷你边缘服务器的功能，因此，该车辆160即使无法接收来自边缘服务器的发布数据，也从周围的节点接收传感器信息而使迷你边缘服务器进行处理，由此能够享受驾驶辅助。
在图3，以框图形式示出车辆160的结构中与驾驶辅助相关结构的功能性结构。参照图3，车辆160包含：车载装置210，其经由无线通信与边缘服务器62、基础设施设备232、及其他车辆230进行通信；各种传感器270，其与车载装置210连接，用于将各种传感器数据赋予给车载装置210；以及各种ECU 212，其与车载装置210连接，按照车载装置210涉及的信息，对车辆160的各部进行驱动。
各种ECU 212包含：自动驾驶ECU 272，其用于按照从边缘服务器62赋予的驾驶辅助信息，为了驾驶辅助而对车辆160的各部进行控制；以及各种ECU 274，其用于按照同样地从边缘服务器62赋予的驾驶辅助信息、及驾驶者的指示，为了驾驶辅助而对车辆各部进行控制。驾驶辅助信息只要是对于驾驶车辆的主体而言为了安全驾驶车辆而有益的信息，则可以包含任何信息。交通环境中的存在于车辆160的行进方向的动态物体的位置及属性是其例子。关于属性，具体而言包含存在于车辆160的行进方向的车辆、行人、及坠落物等之类的物体分类。
车载装置210包含：车外通信机262，其用于进行与外部的无线通信；以及迷你边缘服务器266，其如后述那样，基于通过与经由车外通信机262的一部分的节点的通信而收集到的传感器数据，实现边缘服务器62所提供的功能的子集的功能，生成边缘服务器62所输出的驾驶辅助信息的子集。边缘服务器62所提供的主要功能是：收集来自车辆及基础设施传感器的传感器数据；以及通过针对该传感器数据的解析处理而检测交通环境上的动态物体的位置及其属性。
车载装置210还包含：车载GW(网关)260，其用于基于能否进行与边缘服务器62的通信，对与各种传感器270、自动驾驶ECU272及各种ECU 274的通信、与边缘服务器62或迷你边缘服务器266的通信进行切换；以及车内外协作部264，其与车外通信机262及车载GW 260连接，用于进行基于车辆160的车内和车外的信息的协作处理。
车载GW 260在能够进行与边缘服务器62的通信时，将来自边缘服务器62的驾驶辅助信息赋予给自动驾驶ECU 272及各种ECU274等，但在不能进行该通信时，对通信路径进行切换，以使得将来自迷你边缘服务器266的驾驶辅助信息赋予给自动驾驶ECU 272及各种ECU 274等。在与边缘服务器62的通信得到恢复时，车载GW260对通信路径进行切换，以使得重新进行将来自边缘服务器62的驾驶辅助信息赋予给自动驾驶ECU 272及各种ECU 274等的处理。
参照图4，迷你边缘服务器266包含：节点信息DB 302，其对与车辆160进行通信的网络的各节点相关的信息进行存储；节点信息更新部300，其用于按照从外部接收到的传感器数据、车辆信息及基础设施设备信息，对在节点信息DB 302存储的信息进行更新；以及计时器312，其用于以一定周期输出对重新构建迷你边缘服务器266进行指示的信号。这里，迷你边缘服务器266的重新构建是指，相应于与车辆的行进相伴的周围环境变化和如后述那样的车内状况的变化，重新决定迷你边缘服务器266对传感器数据进行收集的节点数，重新选择节点，基于来自这些节点的传感器数据，开始进行在节点信息DB 302存储的信息的更新。此外，将以上述方式选择的、迷你边缘服务器266所利用的节点称为“协调节点”。
迷你边缘服务器266还包含：车辆资源DB 310，其用于对与车辆160相关的车辆资源涉及的信息(构成车载装置210的后述的计算机的能力、计算机的CPU的负荷、内存压力、及通信速度等)进行存储；节点数决定部314，其用于对来自计时器312的信号进行响应，为了对迷你边缘服务器266进行重新构建而基于在车辆资源DB 310存储的车辆资源，决定迷你边缘服务器266应当进行通信的节点数；以及节点决定部316，其用于同样地对来自计时器312的信号进行响应，为了对迷你边缘服务器266进行重新构建而基于由节点数决定部314决定的协调节点数、在节点信息DB 302存储的节点信息，决定与哪个节点进行通信而接收在迷你边缘服务器266的更新所使用的传感器数据等。
迷你边缘服务器266还包含：子边缘服务器318，其基于通过与由节点决定部316决定的协调节点之间的通信而收集到的传感器数据，实现边缘服务器62所提供的功能的子集的功能，输出边缘服务器62所输出的驾驶辅助信息的子集；传感器数据缓冲器320，其用于对从车内外协作部264接收到的、来自外部的传感器数据进行接收并暂时存储；以及输出判定部322，其用于仅将传感器数据解析部352所输出的驾驶辅助信息中的没有存储于传感器数据缓冲器的驾驶辅助信息经由车载GW 260传输至自动驾驶ECU 272及各种ECU 274等。
此外，如上述那样，边缘服务器62通过解析处理而提供的功能是动态物体的位置及属性的检测。子边缘服务器318所提供的该解析处理的子集的功能是指，从协调节点得到的、在限定的范围的动态物体的位置的检测、及对由边缘服务器62通过解析而检测的属性的一部分进行检测。
子边缘服务器318包含：传感器数据收集部350，其从由节点决定部316指示的节点对传感器数据进行收集；以及传感器数据解析部352，其针对由传感器数据收集部350收集到的传感器数据，执行边缘服务器62所进行的解析处理的子集，将解析结果输出至输出判定部322。
具体而言，上述的迷你边缘服务器的重新构建是指如下内容：节点数决定部314决定协调节点数并通知给节点决定部316；节点决定部316决定与协调节点数对应的协调节点并通知给传感器数据收集部350；传感器数据收集部350取代至此为止的协调节点而开始进行来自由节点决定部316通知的协调节点的传感器数据的收集；以及传感器数据解析部352针对以上述方式开始新收集的传感器数据，执行上述的解析处理的子集，基于其结果而生成向节点信息DB 302存储的信息，并开始进行更新。
这里，参照图5，说明由图4所示的节点数决定部314进行的协调节点数的决定、及由节点决定部316进行的协调节点的决定方法。
通常，车载装置210的处理能力与边缘服务器62的处理能力相比低很多。因此，无法对较大量的传感器数据进行处理。因此，节点数决定部314基于构成车载装置210的计算机的处理能力、当前的负荷、内存压力、及车内网络内的数据中继路径的传输速度的瓶颈等车内状况涉及的数据、与车外的通信的线路速度及要接收的传感器数据的预测大小等车外状况涉及的数据，选择某个协调节点数。该协调节点数能够作为上述各变量的函数而确定。节点数决定部314基于该函数而决定协调节点数。
节点决定部316以如下方式确定车外通信机262能够进行通信的节点中由节点数决定部314决定的节点数的协调节点。
参照图5，节点数决定部314从节点信息DB 302读出处于能够与自身进行通信且沿自身的预定行进路径374的区域的基础设施照相机370及372等涉及的信息、及在预定行进路径374上向与车辆160的预定行进路径374相同的方向行进的车辆162、164等涉及的信息。节点决定部316进一步按照以下基准对这些传感器数据的检测范围进行计分。(1)对基础设施照相机等基础设施传感器的节点赋予比车辆传感器的节点高的分数。(2)对具有车辆160的行进方向的检测范围的传感器且其检测范围和车辆160的传感器的检测范围不重复的部分越大的传感器，且越近的传感器，赋予越高的分数。(3)对将事故信息(事故的预兆或事后现场)包含于检测范围的传感器赋予高的分数。
对基础设施传感器赋予高的分数是因为，通常基础设施传感器设置于高处等能见度好的场所，传感器的检测范围大。
在如图5所示那样配置的情况下，车辆162、基础设施照相机370及372、车辆164成为协调节点的候选。例如，在节点数决定部314所决定的协调节点数为2个的情况下，必须从上述4个候选中选择出2个。
基础设施照相机370及372和车辆162具有与车辆160的行进方向重复的检测范围，但车辆162所具有的传感器(例如，车载照相机)不是基础设施传感器。基础设施照相机372的沿车辆160的预定行进路径374的检测范围窄于基础设施照相机370的检测范围。因此，在上述3个中，对基础设施照相机370赋予最大的分数，对基础设施照相机372及车辆162只能赋予小的分数。另一方面，关于车辆164的传感器(例如车载照相机)的检测范围，沿预定行进路径374的区域大，且由于树木378及大厦376的存在等，与车辆160的传感器的检测范围不重复的部分大。因此，对车辆164赋予大的分数。根据上述，在图5这样的情况下，基础设施照相机370及车辆164被选择为协调节点。
此外，对于上述这样的分数，只要确定了预定行进路径374，知晓各车辆传感器及基础设施传感器的检测范围，并且基于高精度地图而知晓从车辆160不能看见的范围，则能够进行计算。
图6是表示向车载装置210安装上述的迷你边缘服务器266的安装器程序的控制构造的流程图。该安装器程序可以手动启动，也可以定期进行启动。或者还可以每天、在最初启动车辆时启动该程序。并且，还可以在能够与服务器进行通信时，通过来自服务器的指示而对该程序进行启动。
参照图6，该程序包含：步骤400，在启动的同时对迷你边缘服务器是否向车载装置210安装完毕进行判定；步骤402，响应于步骤400的判定为肯定，访问规定地址(例如边缘服务器62或预先由车辆的销售商指定的URL等)而确认迷你边缘服务器的最新版的版本；以及步骤404，对向车载装置210安装完毕的迷你边缘服务器的程序和在规定地址存在的迷你边缘服务器的程序的版本进行对比，对是否需要安装最新版的程序进行判定，与判定相对应地使控制的流程分支。
该程序还包含：步骤406，响应于步骤404的判定为肯定，将迷你边缘服务器的程序从规定地址进行下载，保存至后述的辅助存储装置528(参照图8)等，并安装于车载装置210；以及步骤408，在执行步骤406后、及步骤404的判定为否定时，对安装于车载装置210的迷你边缘服务器266的程序进行启动而将该程序的执行结束。
在图6的步骤400的判定为否定时也执行步骤406及408的处理。通过利用该程序，从而即使搭载有该车载装置的车辆无法从驾驶辅助服务器接收到发布信息，也能通过对迷你边缘服务器进行启动，从周围的节点接收传感器信息并利用迷你边缘服务器内的子驾驶辅助服务器进行处理，从而享受驾驶辅助。
图7是表示用于进行本发明的实施方式涉及的迷你边缘服务器的启动的、程序的控制构造的流程图。该程序通过图4所示的计时器312而每隔一定期间重复进行启动。此时，此前已执行的程序被取消。
参照图7，该程序包含：步骤450，在刚启动之后对车内外的状况进行观测；步骤452，决定协调节点数；以及步骤454，决定与在步骤452所决定的数量对应的协调节点。
在步骤450，参照图4所示的车辆资源DB 310，读出构成车载装置210的计算机的处理能力、当前的负荷、内存压力、及车内网络内的数据中继路径的传输速度的瓶颈等车内状况涉及的数据、与车外的通信的线路速度及要接收的传感器数据的预测大小等车外状况涉及的数据。
在步骤452，基于上述的信息，按照预先确定的函数而决定协调节点数。
在步骤454，从图示的节点信息DB 302读出能够与车载装置210通信的基础设施传感器及车辆等的节点涉及的信息，按照已述的基准、在步骤452决定的节点数，对协调节点进行选择。
该程序还包含：步骤456，从在步骤452决定的各个协调节点对它们的传感器数据进行收集；以及步骤458，使用边缘服务器62的功能的子集对在步骤456收集到的传感器数据进行解析，输出由边缘服务器62生成的信息的子集。在步骤458进行的处理是边缘服务器62的处理的子集。车载装置210的处理能力与边缘服务器62的处理能力相比较低，因此，如上所述仅执行边缘服务器62的处理的一部分。例如，对于如移动体的属性的检测处理等这样复杂且需要大量的计算的处理，车载装置210不执行。
该程序还包含步骤460，该步骤40是针对在步骤458生成的各个解析结果，执行以下的处理462。
处理462包含：步骤480，对处理对象的解析结果是否包含于来自边缘服务器62的发布信息进行判定，在包含的情况下将处理462的执行结束；以及步骤482，在步骤480的判定为否定时，将处理对象的解析结果传输至自动驾驶ECU 272。在步骤480，进行与存储于图4所示的传感器数据缓冲器320的来自边缘服务器62的发布信息的对比。在边缘服务器62正常运行的情况下，处理对象的解析结果还被存储于传感器数据缓冲器。因此，迷你边缘服务器266的解析结果不向自动驾驶ECU 272传输。但是，如果与边缘服务器62的通信中断，则通过迷你边缘服务器266得到的解析结果没有保存于传感器数据缓冲器，因此，向自动驾驶ECU 272传输。
〈动作〉
上述的车载装置210以如下方式动作。
－迷你边缘服务器266的安装－
例如，如果将车辆160(参照图2)启动，则由车载装置210执行图6所示的程序。如果已经安装了迷你边缘服务器266，则经过图6的步骤400至步骤402而进行步骤404的判定。如果需要安装最新版，则在步骤406将该程序下载并安装于车载装置210。在步骤408，将该程序启动，迷你边缘服务器266开始进行处理。
如果在车载装置210已经安装了最新版的迷你边缘服务器266，则跳过程序的安装(步骤406)，将迷你边缘服务器266启动(步骤408)。
如果在车载装置210没有安装迷你边缘服务器266，则控制从步骤400移动至步骤406，在步骤406将该程序下载并安装于车载装置210。在步骤408，将该程序启动，迷你边缘服务器266开始进行处理。
因此，在本实施方式，迷你边缘服务器266与来自边缘服务器62的发布信息的处理不同地始终在后台运行。该处理通过迷你边缘服务器的OS(Operating System)的基本功能即后台处理功能而实现。
－与边缘服务器62的通信正常进行时－
参照图3，在车载装置210正常地接收到来自边缘服务器62的发布信息时，该发布信息经由车外通信机262、车内外协作部264及车载GW 260而被赋予给自动驾驶ECU 272。自动驾驶ECU 272按照该信息，对车辆160的各部进行控制。该发布信息从车内外协作部264还被赋予给迷你边缘服务器266。在该信息中与节点相关的信息被赋予给节点信息更新部300，保存于节点信息DB 302。传感器数据被赋予给传感器数据缓冲器，被暂时地保存。
另一方面，迷你边缘服务器266定期地重新构建。即，图4所示的计时器312定期地向节点数决定部314及节点决定部316发送表示对迷你边缘服务器266进行重新构建的信号。响应于该信号，节点数决定部314使用在车辆资源DB 310存储的信息而决定协调节点的数量。进行响应，节点决定部316按照在节点信息DB 302存储的节点信息，通过前述方法，决定与通过节点数决定部314决定的数量对应的协调节点，并对子边缘服务器318的传感器数据收集部350进行指示。
传感器数据收集部350从由节点决定部316指示的节点对传感器数据进行收集，并赋予给传感器数据解析部352。传感器数据解析部352针对收集到的传感器数据，执行由边缘服务器62进行的解析处理的子集，输出解析结果，该解析结果包含有在限定的范围存在的动态物体的位置的检测、及其属性的一部分。输出判定部322对传感器数据解析部352所输出的解析结果是否存在于传感器数据缓冲器320进行判定。如果边缘服务器62和车载装置210的通信正常，则传感器数据解析部352的输出还储存于传感器数据解析部352。因此，输出判定部322不将传感器数据解析部352的解析结果向自动驾驶ECU 272传输。
如果通过图7的流程图表示控制的流程，就是在执行了步骤450至步骤458的处理之后，在步骤460，针对各解析结果而执行处理462。在处理462，步骤480的判定始终为肯定。因此，不执行步骤482的处理。即，传感器数据解析部352的解析结果不向自动驾驶ECU 272发布，自动驾驶ECU 272按照来自边缘服务器62的发布信息进行动作。
－与边缘服务器62的通信没有正常进行的情况－
在由于某种原因而车载装置210无法接收到边缘服务器62的发布信息的情况下，车载装置210以如下方式进行动作。在该情况下，基本上迷你边缘服务器266的动作和与边缘服务器62的通信正常进行时相同。不同的是，由于无法接收到来自边缘服务器62的发布信息，因此，图4所示的传感器数据缓冲器的内容不被更新。其结果，在将传感器数据解析部352的解析结果输出时，不会将相同的信息保存于传感器数据缓冲器。因此，输出判定部322将传感器数据解析部352的解析结果传输至自动驾驶ECU 272。自动驾驶ECU 272按照传感器数据解析部352的解析结果而对车辆160的各部进行控制。
如果以图7的流程图进行考虑，就是步骤450至步骤458的处理和与边缘服务器62的通信正常进行时相同。不同的是，步骤480的判定为否定。其结果，在步骤482，将传感器数据解析部352的解析结果传输至自动驾驶ECU 272。
〈基于计算机的实现〉
参照图8，车载装置210实质上是包含计算机500的处理器，包含：CPU(CentralProcessing Unit)520，以及总线522，其成为CPU 520和计算机500内的各部之间的数据及命令的传送路径。计算机500还包含都与总线522连接的ROM(Read－Only Memory)524、RAM(Random Access Memory)526、由硬盘或SSD(Solid State Drive)等构成的非易失性的辅助存储装置528、通过无线通信而提供与外部的通信的无线通信部530、与总线522连接的输入输出接口(I/F)532、用于提供与用户之间的基于语音的交互的语音处理I/F 540、及能够拆装USB存储器512且能够进行USB存储器512和计算机500内的其他各部之间的通信的USB存储器端口534。
车载装置210还包含都与总线522连接的触摸面板502及包含显示控制装置的液晶等的监控器504。
在输入输出I/F 532连接前述的自动驾驶ECU 272、各种ECU274及各种传感器270。在语音处理I/F 540连接扬声器及传声器510。在ROM 524存储有计算机500的启动程序等。RAM 526在由CPU 520进行处理时作为用于对各种变量进行存储的作业区域而使用。
在上述发明的第1实施方式，图4所示的节点信息DB 302、车辆资源DB 310、传感器数据缓冲器、及未图示但由传感器数据收集部350收集到的传感器数据的存储部都通过图8所示的辅助存储装置528或RAM 526而实现。典型的是，这些在车载装置210运转时存储于RAM 526，定期地作为备份而保存于辅助存储装置528。
用于使该计算机500作为车载装置210及其构成要素的功能而进行动作的计算机程序存储于USB存储器512，将USB存储器512安装于USB存储器端口534，将程序传输至辅助存储装置528。或者，该程序也可以通过基于无线通信部530的无线通信而经由未图示的网络而从其他计算机发送至计算机500，存储于辅助存储装置528。
程序在执行时被加载至RAM 526。CPU 520按照由其内部的被称为程序计数器的寄存器(未图示)示出的地址，从RAM 526读出程序而对命令进行解释，按照由命令指定的地址，将命令的执行所需的数据从RAM 526、辅助存储装置528或除此以外的输入输出I/F 532及语音处理I/F 540等设备读出而执行命令。CPU 520将执行结果的数据储存于RAM 526、辅助存储装置528、CPU 520内的寄存器等由程序指定的地址。计算机程序可以从USB存储器512直接或经由网络而加载至RAM 526。
实现车载装置210的各功能的程序包含使计算机500作为本发明的实施方式涉及的迷你边缘服务器266而进行动作的多个命令、及用于将迷你边缘服务器266安装于计算机500的多个命令。为了进行该动作所需的基本功能的几个由在计算机500上运行的操作系统(OS)或者第三方的程序、或安装于计算机500的各种工具包模块提供。因此，该程序可以不必包含为了实现该实施方式的系统及方法所需的功能的全部。该程序在命令中只要包含以受控方式调用适当的功能或“编程工具包”来获得期望的结果，从而执行作为上述的迷你边缘服务器266及其构成要素的动作的命令即可。
在该实施方式，迷你边缘服务器266定期地重新构建，无论与边缘服务器62的通信是否正常进行，始终在后台进行动作。在正常接收到来自边缘服务器62的发布信息的情况下，由迷你边缘服务器266进行的解析结果不被用于车辆的控制等驾驶辅助。仅限于在无法接收到来自边缘服务器62的发布信息时，取代来自边缘服务器62的发布信息而将由迷你边缘服务器266进行的解析结果用于驾驶辅助。
由迷你边缘服务器266进行的解析结果是由边缘服务器62进行的解析结果的子集，而且是被限定的范围，基于来自对于车辆的驾驶辅助有效的节点的信息而生成。因此，在发生了暂时无法进行车载装置210和边缘服务器62的通信的状况时，车辆也能够无缝地利用迷你边缘服务器266的解析结果，能够享受有效的驾驶辅助。由迷你边缘服务器266进行的解析结果仅仅是由边缘服务器62进行的发布上的子集，并不是提供例如由边缘服务器62通过解析而提供的属性的全部。因此，无法通过迷你边缘服务器266完全地取代边缘服务器62。但是，通过将迷你边缘服务器266的处理功能设为在边缘服务器62的处理功能中特别需要的子集，对所需的属性进行检测，从而能够提供在没有得到来自边缘服务器62的发布信息时也能够对车载装置210提供有效的驾驶辅助。
另外，如果与边缘服务器62的通信恢复，则迷你边缘服务器266的输出判定部322(参照图4)对迷你边缘服务器266的输出进行抑制，因此能够无缝地恢复到基于边缘服务器62的更新信息的处理。
此外，在上述实施方式，在选择节点时，按照一定的基准，对各节点进行计分，选择高分数的节点。但是，本发明不受这样的实施方式限定。例如，也可以单纯地从与本车辆相距的距离小的节点起按顺序以规定数对节点进行选择。或者，也可以在沿本车辆的行进方向而存在的节点中，按顺序选择与本车辆相距的距离小的节点。并且，也可以在沿本车辆的行进预定方向而存在的节点中，从与本车辆相距的距离小的节点起按顺序选择除了检测范围大幅地重复的节点以外的节点。除此以外，对于节点的选择基准还能考虑各种基准。
[第2实施方式]
在上述第1实施方式，迷你边缘服务器266始终在后台进行动作，通过计时器312而定期地进行重新构建。但是，本发明不受这样的实施方式限定。可以仅在周围的状况发生了变化时，对迷你边缘服务器进行重新构建。本第2实施方式涉及这样的迷你边缘服务器。
在图9示出本发明的第2实施方式涉及的迷你边缘服务器600的框图。参照图9，该迷你边缘服务器600与图4所示的迷你边缘服务器266的区别在于，取代图4的计时器312而包含状况变化检测部610，该状况变化检测部610与节点信息DB 302连接，用于在存储于节点信息DB 302的节点信息发生了变化时(例如，在追加了新的节点或删除了节点时)，为了重新构建迷你边缘服务器600而对节点数决定部314输出指示进行节点数决定的信号。
在其他方面，迷你边缘服务器600与第1实施方式涉及的迷你边缘服务器266相同。
另外，迷你边缘服务器600的动作除了何时对迷你边缘服务器600进行重新构建这一点以外，与迷你边缘服务器266相同。在迷你边缘服务器266，在从边缘服务器62发布了与周围的节点相关的信息时，由节点信息更新部300接收该信息，并以新的信息对节点信息DB302进行更新。如果存在节点的追加或削除等，则状况变化检测部610对该情况进行检测，对节点数决定部314赋予指示其决定节点数的信号。响应于该信号，节点数决定部314对新的节点数进行决定，节点决定部316基于存储于节点信息DB 302的节点信息，将与节点数决定部314所决定的数量对应的节点选择为协调节点。
以后的迷你边缘服务器600的动作与第1实施方式涉及的迷你边缘服务器266相同。
根据本实施方式，不是定期地重新构建迷你边缘服务器，仅在节点信息(网络结构)发生了变更时，重新构建迷你边缘服务器。例如，当如市区那样在节点构成频繁地发生变化时与第1实施方式相同地进行动作，但当在高速道路稳定地行驶、周围的车辆构成的变化较小时等，迷你边缘服务器的重新构建的频率降低，减小了对计算机的负荷，而且能够得到与第1实施方式相同的效果。
此外，在由于节点信息的变化在短期间太频发而迷你边缘服务器被频繁地重新构建的情况下，可以设置从对迷你边缘服务器进行重新构建至进行下一次的重新构建为止的最低时间。或者，也可以在节点信息的变化积蓄至某种程度时开始进行边缘服务器的重新构建。并且，协调节点选择仅在周围的状况发生了变化的情况下进行，针对与是否应当将来自协调节点的传感器数据收集和解析结果传输至ECU等相关的判断，可以以比协调节点的选择短的周期定期地进行。
如上所述，根据本发明，即使在车载装置无法接收到来自边缘服务器等的发布信息时，也能够基于来自车载装置的周围节点的传感器数据而得到用于车辆辅助的信息。通过预先适当地设定迷你边缘服务器的解析功能，从而即使在无法接收到来自边缘服务器等的发布信息期间也能够适当地进行车辆的驾驶辅助。来自边缘服务器的发布信息和迷你边缘服务器的解析结果的切换能无缝地进行，不会劳烦驾驶员。
在上述发明，迷你边缘服务器始终在后台运行。如果以该方式在后台运行，则在无法进行来自边缘服务器的发布信息的接收时，能够无缝地利用迷你边缘服务器的解析结果，因此便于进行驾驶辅助。但是，本发明不受这样的实施方式限定。例如，也可以不在后台运行，在无法进行来自边缘服务器的发布信息的接收时对迷你边缘服务器进行启动并重新构建。在该情况下，在来自边缘服务器的发布信息的接收得到恢复的时间点，将迷你边缘服务器的执行结束。
如果进行这样的安装，则没有因迷你边缘服务器始终在后台运行引起的负荷，因此，特别适于在实现车载装置的计算机的能力不太充裕时。另外，即使在计算机的能力相当高、将迷你边缘服务器在后台运行的情况下，也可以在由于其他处理而施加于车载装置的负荷大时使迷你边缘服务器的运行停止。
应当认为本次公开的实施方式的所有方面都是例示，并不是限制性的内容。本发明的范围不是由发明的详细说明的记载示出，而是由权利要求书的各权利要求示出的，意在包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。
标号的说明
50 驾驶辅助系统
60、64、68 无线基站
62、66、70 边缘服务器
80 回程
82 核网络
90、94、98 照相机
92、96、100、204 LiDAR
110、112、114 区域
120、124、126、128、130 光纤
122 金属线
140、160、162、164 车辆
200 毫米波雷达
202 车载照相机
210 车载装置
212、274 各种ECU
230 其他车辆
232 基础设施设备
260 车载GW
262 车外通信机
264 车内外协作部
266、600 迷你边缘服务器
270 各种传感器
272 自动驾驶ECU
300 节点信息更新部
302 节点信息DB
310 车辆资源DB
312 计时器
314 节点数决定部
316 节点决定部
318 子边缘服务器
320 传感器数据缓冲器
322 输出判定部
350 传感器数据收集部
352 传感器数据解析部
370、372 基础设施照相机
374 预定行进路径
376 大厦
378 树木
400、402、404、406、408、450、452、454、456、458、460、480、482 步骤
462 处理
500 计算机
502 触摸面板
504 监控器
510 扬声器及传声器
512 USB存储器
520 CPU
522 总线
524 ROM
526 RAM
528 辅助存储装置
530 无线通信部
532 输入输出I/F
534 USB存储器端口
540 语音处理I/F
610 状况变化检测部

Claims (7)

1.一种车载装置，其包含：
驾驶辅助装置，其从驾驶辅助服务器接收驾驶辅助信息，执行用于驾驶辅助的规定处理；
子驾驶辅助服务器，其具有所述驾驶辅助服务器的功能的子集，从外部的传感器接收传感器数据，输出所述驾驶辅助信息的子集；
第1切换装置，其响应于来自所述驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，取代来自所述驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息而将来自所述子驾驶辅助服务器的所述驾驶辅助信息的子集赋予给所述驾驶辅助装置；
第2切换装置，其用于响应于来自所述驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已恢复，取代来自所述子驾驶辅助服务器的所述驾驶辅助信息的子集而将来自所述驾驶辅助服务器的所述驾驶辅助信息赋予给所述驾驶辅助装置；
状态存储装置，其用于基于所述驾驶辅助信息，对所述车载装置的内外的状况和与其他传感器装备装置的协调状态进行存储；以及
服务器重新构建装置，其用于响应于所述状态存储装置所存储的所述车载装置的内外的状况及与所述其他传感器装备装置的协调状态的任意者发生了变化，对所述子驾驶辅助服务器进行重新构建。
2.根据权利要求1所述的车载装置，其中，
所述子驾驶辅助服务器包含：
计算机；以及
存储装置，其用于存储由所述计算机执行的程序，
所述车载装置还包含安装器，该安装器用于响应于所述子驾驶辅助服务器的安装指示而将用于使所述计算机实现所述子驾驶辅助服务器的程序安装于所述存储装置。
3.根据权利要求1或2所述的车载装置，其中，
还包含服务器重新构建装置，该服务器重新构建装置用于将所述子驾驶辅助服务器以规定的时间间隔进行重新构建。
4.根据权利要求1或2所述的车载装置，其中，
还包含后台处理执行装置，该后台处理执行装置用于使所述子驾驶辅助服务器与所述车载装置的启动一起启动，使其在接收来自所述驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的后台运行。
5.根据权利要求1或2所述的车载装置，其中，
所述子驾驶辅助服务器设为在所述车载装置启动时不启动，
所述车载装置还包含服务器启动装置，该服务器启动装置用于响应于来自所述驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，对所述子驾驶辅助服务器进行启动。
6.一种车辆，其包含：
权利要求1至5中任一项所述的车载装置；以及
车辆控制装置，其成为由所述驾驶辅助装置进行的辅助的对象。
7.一种车载装置的控制方法，其包含如下步骤：
计算机从驾驶辅助服务器接收驾驶辅助信息，执行将该驾驶辅助信息赋予给驾驶辅助装置的处理，该驾驶辅助装置执行用于驾驶辅助的规定处理；
计算机将子驾驶辅助服务器启动，该子驾驶辅助服务器具有所述驾驶辅助服务器的功能的子集，从外部的传感器接收传感器数据，输出所述驾驶辅助信息的子集；
计算机响应于来自所述驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已中断，开始进行取代来自所述驾驶辅助服务器的所述驾驶辅助信息而将来自所述子驾驶辅助服务器的所述驾驶辅助信息的所述子集赋予给所述驾驶辅助装置的处理；
计算机响应于来自所述驾驶辅助服务器的驾驶辅助信息的接收已恢复，重新进行取代来自所述子驾驶辅助服务器的所述驾驶辅助信息的子集而将来自所述驾驶辅助服务器的所述驾驶辅助信息赋予给所述驾驶辅助装置的处理；
计算机基于所述驾驶辅助信息，对所述车载装置的内外的状况和与其他传感器装备装置的协调状态进行存储；以及
计算机响应于所存储的所述车载装置的内外的状况及与所述其他传感器装备装置的协调状态的任意者发生了变化，对所述子驾驶辅助服务器进行重新构建。
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