DE112018002803T5

DE112018002803T5 - Kommunikationssteuervorrichtung, Kommunikationssteuerverfahren, und Computerprogramm

Info

Publication number: DE112018002803T5
Application number: DE112018002803.8T
Authority: DE
Inventors: Shinsuke Kuroda; Koichi Takayama; Shingo Ohashi
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2020-04-30
Also published as: CN110710264A; WO2018220971A1; US20210014643A1; JP2018207154A

Abstract

Bereitgestellt wird eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung zum Steuern der drahtlosen Kommunikation eines mobilen Endgeräts, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Erfassungseinheit, die eine Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation erfasst, die die Empfangsempfindlichkeit für jeden aus einer Vielzahl von Teilbereichen anzeigen, in die ein Kommunikationsbereich einer Basisstation unterteilt ist, wobei die Basisstation drahtlos mit dem mobilen Endgerät kommuniziert und eine Bewegungsinformation erfasst, mit der eine Bewegungsroute des mobilen Endgeräts vorhersagbar ist; eine Vorhersageeinheit, die die Bewegungsroute basierend auf der Bewegungsinformation voraussagt und eine Kommunikationsgeschwindigkeit des mobilen Endgeräts auf der vorhergesagten Bewegungsroute basierend auf der Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation voraussagt; und eine Kommunikationssteuereinheit, die die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts basierend auf der vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit, die durch die Vorhersageeinheit vorhergesagt wird, steuert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung, ein Kommunikationssteuerverfahren und ein Computerprogramm. Diese Anmeldung beansprucht die Priorität auf der Grundlage der am 30. Mai 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-106722 und umfasst alle in der oben genannten japanischen Anmeldung beschriebenen Inhalte.
Stand der Technik
Es wurde ein Verkehrssystem vorgeschlagen, um einen Fahrer eines eigenen Fahrzeugs darüber zu informieren, dass ein abnormales Ereignis in einem anderen Fahrzeug aufgetreten ist (vgl. Patentliteratur 1).
Die Patentliteratur 1 beschreibt als einen Aspekt des vorstehend beschriebenen Verkehrssystems ein Verkehrssystem, das umfasst: eine zentrale Vorrichtung einer Verkehrsleitzentrale; eine Vielzahl von straßenseitigen Kommunikationsvorrichtungen, die mit der zentralen Vorrichtung über eine Standleitung kommunizieren; und eine fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung, die drahtlos mit jeder straßenseitigen Kommunikationsvorrichtung kommuniziert (vgl. die Abschnitte[0104] bis[0129] der Patentliteratur 1).
In diesem Verkehrssystem bestimmt die zentrale Vorrichtung, ob das Verhalten jedes Fahrzeugs einem vorbestimmten abnormalen Ereignis entspricht oder nicht, basierend auf Fahrzeuginformationen (Fahrspur), einschließlich einer Datenerzeugungszeit, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrzeugposition, einer Fahrtrichtung und dergleichen, die durch eine fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung jedes Fahrzeugs hochvermittelt wird.
Beim Erkennen eines vorbestimmten anormalen Ereignisses verbindet die zentrale Vorrichtung Informationen, die den Inhalt, die Position und dergleichen des anormalen Ereignisses mit der fahrzeuginternen Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs teilen. Das Fahrzeug, das diese Informationen erhalten hat, benachrichtigt den Fahrer über das Auftreten des anormalen Ereignisses. Dadurch wird eine sichere Fahrunterstützungssteuerung durchgeführt, um anormales Fahren zu vermeiden.
Zitatliste
[Patentliteratur]
Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentoffenbarung-Nr.: 2013-109746
Zusammenfassung der Erfindung
(1) Eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung zum Steuern der drahtlosen Kommunikation eines mobilen Endgeräts, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Erfassungseinheit, die eine Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation erfasst, die die Empfangsempfindlichkeit für jeden aus einer Vielzahl von Teilbereichen anzeigen, in die ein Kommunikationsbereich einer Basisstation unterteilt ist, wobei die Basisstation drahtlos mit dem mobilen Endgerät kommuniziert und eine Bewegungsinformation erfasst, mit denen eine Bewegungsroute des mobilen Endgeräts vorhersagbar ist; eine Vorhersageeinheit, die die Bewegungsroute basierend auf den Bewegungsinformationen vorhersagt und eine Kommunikationsgeschwindigkeit des mobilen Endgeräts auf der vorhergesagten Bewegungsroute basierend auf den Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformationen vorhersagt; und eine Kommunikationssteuereinheit, die die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts basierend auf der vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit steuert, die von der Vorhersageeinheit vorhergesagt wird.
(6) Ein Kommunikationssteuerverfahren der vorliegenden Offenbarung ist ein Kommunikationssteuerverfahren zur drahtlosen Kommunikation eines mobilen Endgeräts, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: einen Erfassungsschritt zum Erfassen einer Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation, die die Empfangsempfindlichkeit für jeden aus einer Vielzahl von Teilbereichen anzeigen, in die ein Kommunikationsbereich einer Basisstation unterteilt ist, wobei die Basisstation drahtlos mit dem mobilen Endgerät kommuniziert und eine Bewegungsinformation erfasst, mit der eine Bewegungsroute des mobilen Endgeräts vorhersagbar ist; einen Vorhersageschritt zum Vorhersagen der Bewegungsroute basierend auf der Bewegungsinformation und zum Vorhersagen einer Kommunikationsgeschwindigkeit des mobilen Endgeräts auf der vorhergesagten Bewegungsroute basierend auf der Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation; und einen Kommunikationssteuerungsschritt zum Steuern der drahtlosen Kommunikation des mobilen Endgeräts basierend auf der vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit, die in dem Vorhersageschritt vorhergesagt wurde.
(7) Ein Computerprogramm der vorliegenden Offenbarung ist ein Computerprogramm, um einen Computer zu veranlassen, die Verarbeitung der Steuerung der drahtlosen Kommunikation eines mobilen Endgeräts durchzuführen, wobei das Computerprogramm bewirkt, dass der Computer funktioniert als: eine Erfassungseinheit, die eine Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation erfasst, die die Empfangsempfindlichkeit für jeden aus einer Vielzahl von Teilbereichen anzeigen, in die ein Kommunikationsbereich einer Basisstation unterteilt ist, wobei die Basisstation drahtlos mit dem mobilen Endgerät kommuniziert und eine Bewegungsinformation erfasst, mit der eine Bewegungsroute des mobilen Endgeräts vorhersagbar ist; eine Vorhersageeinheit, die die Bewegungsroute basierend auf der Bewegungsinformation vorhersagt und eine Kommunikationsgeschwindigkeit des mobilen Endgeräts auf der vorhergesagten Bewegungsroute basierend auf der Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation vorhersagt; und eine Kommunikationssteuereinheit, die die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts basierend auf der vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit steuert, die von der Vorhersageeinheit vorhergesagt wird.
Die vorliegende Offenbarung kann nicht nur als eine Vorrichtung mit einer charakteristischen Konfiguration, wie vorstehend beschrieben, erreicht werden, sondern auch als ein Verfahren mit einer solchen charakteristischen Verarbeitung als ein Schritt, und kann auch als ein Programm erreicht werden, um einen Computer zu veranlassen, einen solchen Schritt auszuführen.
Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung als integrierte Halbleiterschaltung erreicht werden, die einen Teil oder die gesamte Vorrichtung erreicht.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine interne Konfiguration eines Kantenservers und eines Kernservers zeigt.
[3] 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine interne Konfiguration einer Fahrzeugvorrichtung darstellt.
[4] 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine interne Konfiguration eines Fußgänger-Endgeräts darstellt.
[5] 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine interne Konfiguration eines straßenseitigen Sensors darstellt.
[6] 6 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Informationsbereitstellungssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[7] 7 ist eine erklärende Ansicht, die einen Servicefall des Informationsbereitstellungssystems darstellt.
[8] 8 ist eine erklärende Ansicht, die die Vorteile des Informationsbereitstellungssystems der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zum konventionellen System zeigt.
[9] 9 ist eine erklärende Ansicht, die eine Konfiguration einer Basisstation zeigt.
[10] 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine interne Konfiguration einer Kommunikationssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[11] 11 ist eine erklärende Ansicht, die ein Beispiel für die Verarbeitung von Inhalten der Kommunikationssteuerungsvorrichtung zeigt.
[12] 12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Erstellung einer Verarbeitung einer Empfangsempfindlichkeitskarte zeigt.
[13] 13 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung der Kommunikationssteuerung in einem funkgeräuscharmen Bereich zeigt.
[14] 14 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Kommunikationskontrollverarbeitung des funkgeräuscharmen Bereichs zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
[Lösung des Problems]
Im konventionellen Verkehrssystem werden Fahrzeuginformationen auf der Kommunikationsroute einer fahrzeuginternen Kommunikationsvorrichtung → Straßenseitige Kommunikationsvorrichtung → zentrale Vorrichtung hochgeladen und Informationen über abnormales Fahren mit den Fahrzeuginformationen als Quelldaten auf der Kommunikationsroute der zentrale Vorrichtung → Straßenseitige Kommunikationsvorrichtung → Fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung heruntergeladen.
Wie so beschrieben, erzeugt die zentrale Vorrichtung Informationen, die für eine sichere Fahrunterstützungssteuerung nützlich sind, indem sie die von der Fahrzeugkommunikationsvorrichtung übertragenen Fahrzeuginformationen als Informationsquelle verwendet, aber ein System ist erwünscht, um ein mobiles Endgerät mit geeigneten Informationen zu versorgen, die in Echtzeit ausgezeichnet sind, basierend auf Informationen, die aus mehreren Informationsquellen gesammelt wurden.
Daher wurde ein Informationsversorgungssystem erwogen, das Informationen erzeugt, die für die sichere Fahrunterstützungssteuerung nützlich sind, die nicht nur auf Informationen basieren, die von mobilen Endgeräten wie Fahrzeugen stammen, sondern auch auf Informationen, die von festen Endgeräten wie beispielsweise straßenseitigen Sensoren stammen, und die die erzeugten Informationen drahtlos von einer Basisstation an die mobilen Endgeräte überträgt.
In einem solchen Informationsbereitstellungssystem kann die Empfangsempfindlichkeit durch den Einfluss eines Gebäudes oder dergleichen im Kommunikationsbereich der Basisstation abnehmen, was zur Erzeugung eines funkgeräuscharmen Bereichs führt, in dem die Kommunikationsgeschwindigkeit der drahtlosen Kommunikation abnimmt. In diesem Fall ist es wünschenswert, einem mobilen Endgerät, das sich im funkgeräuscharmen Bereich bewegt, die notwendigen Informationen bereitstellen zu können.
Angesichts eines solchen konventionellen Problems ist es daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung oder dergleichen bereitzustellen, die in der Lage ist, einem mobilen Endgerät, das sich in einem funkgeräuscharmen Bereich bewegt, in dem die Kommunikationsgeschwindigkeit abnimmt, die notwendigen Informationen bereitzustellen.
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, dem mobilen Endgerät, das sich im funkgeräuscharmen Bereich bewegt, in dem die Kommunikationsgeschwindigkeit abnimmt, die notwendigen Informationen zur Verfügung zu stellen.
[Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung]
Zunächst wird der Inhalt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgelistet und beschrieben.
(1) Eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung zum Steuern der drahtlosen Kommunikation eines mobilen Endgeräts, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Erfassungseinheit, die eine Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation erfasst, die die Empfangsempfindlichkeit für jeden aus einer Vielzahl von Teilbereichen anzeigen, in die ein Kommunikationsbereich einer Basisstation unterteilt ist, wobei die Basisstation drahtlos mit dem mobilen Endgerät kommuniziert und eine Bewegungsinformation erfasst, mit der eine Bewegungsroute des mobilen Endgeräts vorhersagbar ist; eine Vorhersageeinheit, die die Bewegungsroute basierend auf der Bewegungsinformation vorhersagt und eine Kommunikationsgeschwindigkeit des mobilen Endgeräts auf der vorhergesagten Bewegungsroute basierend auf der Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation vorhersagt; und eine Kommunikationssteuereinheit, die die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts basierend auf der vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit steuert, die von der Vorhersageeinheit vorhergesagt wird.
Gemäß der Kommunikationssteuervorrichtung ist es möglich, von der von der Vorhersageeinheit vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit zu analogisieren, dass die vorhergesagte Bewegungsroute des mobilen Endgeräts einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die Kommunikationsgeschwindigkeit abnimmt. In diesem Fall ist es durch die Kommunikationssteuereinheit, die die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts so steuert, dass das mobile Endgerät Informationen erfassen kann, die für die Bewegung des mobilen Endgeräts im funkgeräuscharmen Bereich erforderlich sind, möglich, dem mobilen Endgerät, das sich im funkgeräuscharmen Bereich bewegt, notwendige Informationen bereitzustellen.
(2) Wenn die vorhergesagte Bewegungsroute in der Kommunikationssteuervorrichtung einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit kleiner als ein erster unten definierter Schwellenwert ist, ist es vorzuziehen, dass die Kommunikationssteuereinheit das mobile Endgerät mit einem alternativen Kommunikationsmedium verbindet, bevor das mobile Endgerät den funkgeräuscharmen Bereich erreicht.
Erster Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung empfangen kann.
Wenn die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit des funkgeräuscharmen Bereichs kleiner als der erste Schwellenwert ist, kann das mobile Endgerät die Informationen zur Unterstützung der sicheren Bewegung im funkgeräuscharmen Bereich nicht empfangen. In diesem Fall kann das mobile Endgerät jedoch die drahtlose Kommunikation über ein alternatives Kommunikationsmedium beim Bewegen im funkgeräuscharmen Bereich durchführen und so die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung ohne Unterbrechung empfangen. Daher können die Informationen zur Unterstützung der sicheren Bewegung zuverlässig an das mobile Endgerät übermittelt werden, das sich im funkgeräuscharmen Bereich bewegt.
(3) Wenn die vorhergesagte Bewegungsroute in der Kommunikationssteuervorrichtung einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit kleiner als ein erster unten definierter Schwellenwert ist, ist es vorzuziehen, dass die Kommunikationssteuereinheit das mobile Endgerät darüber informiert, dass die Möglichkeit einer Unterbrechung der drahtlosen Kommunikation besteht, bevor das mobile Endgerät den funkgeräuscharmen Bereich erreicht.
Erster Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung empfangen kann.
In diesem Fall kann das mobile Endgerät leicht erkennen, dass die Möglichkeit besteht, die Informationen zur sicheren Bewegungsunterstützung im funkgeräuscharmen Bereich nicht empfangen zu können.
(4) Wenn die vorhergesagte Bewegungsroute in der Kommunikationssteuervorrichtung einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit kleiner als ein erster unten definierter Schwellenwert ist, kann die Kommunikationssteuereinheit die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts so steuern, dass das mobile Endgerät in der Lage ist, die Informationen zur Unterstützung sicherer Bewegungen zu empfangen, bevor das mobile Endgerät den funkgeräuscharmen Bereich erreicht.
Erster Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung empfangen kann.
Wenn die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit des funkgeräuscharmen Bereichs kleiner als der erste Schwellenwert ist, kann das mobile Endgerät die Informationen zur Unterstützung der sicheren Bewegung im funkgeräuscharmen Bereich nicht empfangen. In einem solchen Fall kann das mobile Endgerät jedoch die Informationen zur Unterstützung der sicheren Bewegung im Voraus erfassen, bevor es den funkgeräuscharmen Bereich erreicht, sodass die Informationen zur Unterstützung der sicheren Bewegung zuverlässig an das mobile Endgerät übermittelt werden können, das sich im funkgeräuscharmen Bereich bewegt.
(5) Wenn die vorhergesagte Bewegungsroute in der Kommunikationssteuervorrichtung einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit gleich oder mehr als ein erster unten definierter Schwellenwert und weniger als ein zweiter unten definierter Schwellenwert ist, ist es vorzuziehen, dass die Kommunikationssteuereinheit die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts so steuert, dass das mobile Endgerät den Empfang der Informationen mit einer hohen Empfangspriorität einschränkt, wenn es sich in dem funkgeräuscharmen Bereich bewegt.
Erster Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung empfangen kann.
Zweiter Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung und andere Informationen mit hoher Empfangspriorität empfangen kann.
Wenn die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit im funkgeräuscharmen Bereich gleich oder größer als der erste Schwellenwert und kleiner als der zweite Schwellenwert ist, kann das mobile Endgerät möglicherweise nicht in der Lage sein, die Informationen zur Unterstützung der sicheren Bewegung zu empfangen, wenn es vorzugsweise Informationen mit einer hohen Empfangspriorität empfängt. In einem solchen Fall schränkt das mobile Endgerät jedoch den Empfang der Informationen mit hoher Empfangspriorität beim Bewegen im funkgeräuscharmen Bereich ein, wodurch die Informationen zur Unterstützung der sicheren Bewegung zuverlässig an das mobile Endgerät, das sich im funkgeräuscharmen Bereich bewegt, übermittelt werden können.
(6) Ein Kommunikationssteuerungsverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kommunikationssteuerungsverfahren, das von der vorstehend beschriebenen Kommunikationssteuerungsvorrichtung durchgeführt wird. Daher weist das Kommunikationssteuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform ähnliche Effekte auf wie die vorstehend beschriebene Kommunikationssteuerungsvorrichtung.
(7) Ein Computerprogramm gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm, mit dem ein Computer als die vorstehend beschriebene Kommunikationssteuerungsvorrichtung fungiert. Daher weist das Computerprogramm der vorliegenden Ausführungsform ähnliche Effekte auf wie die vorstehend beschriebene Kommunikationssteuerungsvorrichtung.
[Details der Ausführungsform der Erfindung]
Im Folgenden wird die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist zu beachten, dass mindestens ein Teil der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform frei kombinierbar ist.
[Gesamtkonfiguration des drahtlosen Kommunikationssystems]
1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 dargestellt, ist das drahtlose Kommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt mit: einer Vielzahl von Kommunikations-Endgeräten 1A bis 1D, die zur drahtlosen Kommunikation fähig sind; einer oder mehreren Basisstationen 2, die drahtlos mit den Kommunikations-Endgeräten 1A bis 1D kommunizieren; einem oder mehreren Kantenservern 3, die mit der Basisstation 2 drahtgebunden oder drahtlos kommunizieren; und einem oder mehreren Kernservern 4, die mit dem Kantenserver 3 drahtgebunden oder drahtlos kommunizieren.
Der Kernserver 4 ist in einem Kernrechenzentrum (DC) des Kernnetzwerks eingerichtet. Der Kantenserver 3 ist in einem verteilten Rechenzentrum (DC) eines Metro-Netzwerks installiert.
Das Metro-Netzwerk ist beispielsweise ein für jede Stadt eingerichtetes Kommunikationsnetzwerk. Für jeden Ort ist ein Metro-Netzwerk mit dem Kernnetzwerk verbunden.
Die Basisstation 2 ist kommunikativ mit einem beliebigen Kantenserver 3 des im Metro-Netzwerk enthaltenen verteilten Rechenzentrums verbunden.
Der Kernserver 4 ist kommunikativ mit dem Kernnetzwerk verbunden. Der Kantenserver 3 ist kommunikativ mit dem Metro-Netzwerk verbunden. Daher kann der Kernserver 4 über das Kernnetzwerk und das Metro-Netzwerk an jedem Ort mit dem Kantenserver 3 und der zum Metro-Netzwerk gehörenden Basisstation 2 kommunizieren.
Die Basisstation 2 besteht aus mindestens einer von einer Makrozellen-Basisstation, einer Mikrozellen-Basisstation und einer Pikozellen-Basisstation.
Im drahtlosen Kommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform bestehen der Kantenserver 3 und der Kernserver 4 aus universellen Servern, die zur softwaredefinierten Vernetzung (SDN) fähig sind. Die Basisstation 2 und eine Relaisvorrichtung, wie beispielsweise ein Repeater (nicht dargestellt), bestehen aus SDN-fähigen Transporteinrichtungen.
Daher ist es mit der Netzwerkvirtualisierungstechnologie möglich, als physische Ausrüstung des drahtlosen Kommunikationssystems eine Vielzahl von virtuellen Netzwerken (Netzwerkschichten) S1 bis S4 zu definieren, die widersprüchliche Serviceanforderungen erfüllen, wie z.B. verzögerungsarme Kommunikation und Kommunikation mit großer Kapazität.
Die vorstehend beschriebene Technologie der Netzvirtualisierung ist ein Grundkonzept des „Mobilfunksystems der fünften Generation“ (im Folgenden kurz „5G“ (Fünfte Generation) genannt), dessen Standardisierung derzeit im Gange ist. Daher besteht das drahtlose Kommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise aus 5G.
Das drahtlose Kommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform muss jedoch nur ein mobiles Kommunikationssystem sein, das in der Lage ist, die Vielzahl von Netzschichten (im Folgenden auch als „Schichten“ bezeichnet) S1 bis S4 gemäß vorgegebenen Dienstanforderungen, wie beispielsweise Verzögerungszeit, zu definieren, und ist nicht auf 5G beschränkt. Darüber hinaus ist die Anzahl der Schichten der zu definierenden Schichten nicht auf vier beschränkt, sondern kann fünf oder mehr betragen.
Im Beispiel von 1 ist jede der Netzwerkschichten S1 bis S4 wie folgt definiert.
Die Schicht S1 ist eine Netzwerkschicht, die so definiert ist, dass die Kommunikations-Endgeräte 1A bis 1D direkt kommunizieren. Die Kommunikations-Endgeräte 1A bis 1D, die direkt in der Schicht S1 kommunizieren, werden auch als „Knoten N1“ bezeichnet.
Die Schicht S2 ist eine Netzwerkschicht, die so definiert ist, dass die Kommunikations-Endgeräte 1A bis 1D mit der Basisstation 2 kommunizieren. Der höchste Kommunikationsknoten in der Schicht S2 (im dargestellten Beispiel die Basisstation 2) wird auch als „Knoten N2“ bezeichnet.
Die Schicht S3 ist eine Netzwerkschicht, die so definiert ist, dass die Kommunikations-Endgeräte 1A bis 1D über die Basisstation 2 mit dem Kantenserver 3 kommunizieren. Der höchste Kommunikationsknoten in der Schicht S3 (im dargestellten Beispiel der Edge-Server 3) wird auch als „Knoten N3“ bezeichnet.
In der Schicht S3 ist der Knoten N2 ein Relaisknoten. Das heißt, die Datenkommunikation erfolgt über die Hochlade-Route des Knotens N1 → Knoten N2 → Knoten N3 und die Herunterlade-Route des Knotens N3 → Knoten N2 → Knoten N1.
Die Schicht S4 ist eine Netzwerkschicht, die so definiert ist, dass die Kommunikations-Endgeräte 1A bis 1D mit dem Kernserver 4 über die Basisstation 2 und den Kantenserver 3 kommunizieren. Der höchste Kommunikationsknoten in der Schicht S4 (im dargestellten Beispiel der Kernserver 4) wird auch als „Knoten N4“ bezeichnet.
In der Schicht S4 werden der Knoten N2 und der Knoten N3 zu Relaisknoten. Das heißt, die Datenkommunikation erfolgt über die Hochlade-Route des Knoten N1 → Knoten N2 → Knoten N3 → Knoten N4 und die Herunterlade-Route des Knoten N4 → Knoten N3 → Knoten N2 → Knoten N1.
In der Schicht S4 darf der Kantenserver 3 nicht als Relaisknoten im Routing verwendet werden. In diesem Fall erfolgt die Datenkommunikation über die Hochlade-Route des Knotens N1 → Knoten N2 → Knoten N4 und die Herunterlade-Route des Knotens N4 → Knoten N2 → Knoten N1.
Wenn eine Vielzahl von Basisstationen 2 (Knoten N2) in der Schicht S2 enthalten sind, ist auch ein Routing zum Verfolgen der Kommunikation zwischen den Basisstationen 2 und 2 möglich.
Ebenso ist, wenn eine Vielzahl von Kantenservern 3 (Knoten N3) in der Schicht S3 enthalten sind, auch ein Routing zum Verfolgen der Kommunikation zwischen den Kantenservern 3 und 3 möglich. Wenn eine Vielzahl von Kernservern 4 (Knoten N4) in der Schicht S4 enthalten sind, ist auch ein Routing zum Verfolgen der Kommunikation zwischen den Kernservern 4 und 4 möglich.
Das Kommunikations-Endgerät 1A besteht aus einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die an einem Fahrzeug 5 montiert ist. Zu den Fahrzeugen 5 gehören nicht nur gewöhnliche Personenkraftwagen, sondern auch öffentliche Fahrzeuge wie ein Linienbus und ein Einsatzfahrzeug. Das Fahrzeug 5 kann sowohl ein zweirädriges Fahrzeug (Fahrrad) als auch ein vierrädriges Fahrzeug sein.
Das Antriebssystem des Fahrzeugs 5 kann jeder von einem Motorantrieb, einem Elektromotorantrieb und einem Hybridsystem sein. Der Fahrmodus des Fahrzeugs 5 kann entweder normales Fahren sein, bei dem ein Fahrer Operationen wie Beschleunigen/Bremsen und Lenken ausführt, oder automatisches Fahren, bei dem die Software die Operationen ausführt.
Das Kommunikations-Endgerät 1A des Fahrzeugs 5 kann eine bereits im Fahrzeug 5 installierte drahtlose Kommunikationsvorrichtung oder ein tragbares Endgerät sein, das vom Fahrer in das Fahrzeug 5 getragen wird.
Das tragbare Endgerät des Fahrers wird vorübergehend zu einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung im Fahrzeug, indem es mit einem fahrzeuginternen lokalen Netzwerk (LAN) des Fahrzeugs 5 verbunden ist.
Das Kommunikations-Endgerät 1B ist ein tragbares Endgerät, das von einem Fußgänger 7 getragen wird, der Fußgänger 7 ist eine Person, die im Freien wie auf einer Straße oder einem Parkplatz und im Inneren wie in einem Gebäude oder einer unterirdischen Einkaufspassage geht. Zu den Fußgängern 7 gehört nicht nur eine gehende Person, sondern auch eine Person, die auf einem Fahrrad ohne Stromquelle fährt.
Das Kommunikations-Endgerät 1C ist eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, die an einem straßenseitigen Sensor 8 montiert ist. Der Straßensensor 8 beinhaltet einen bildmäßigen Fahrzeugsensor, der auf einer Straße installiert ist, und eine Überwachungskamera, die im Freien oder im Innenbereich installiert ist. Das Kommunikations-Endgerät 1D ist eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, die an einer Kreuzung an einer Ampelsteuerung 9 montiert ist.
Die Serviceanforderungen der Schichten S1 bis S4 sind wie folgt. Die für die Schichten S1 bis S4 zulässigen Verzögerungszeiten D1 bis D4 sind so definiert, dass D1 < D2 < D3 < D3 < D4. Zum Beispiel D1 = 1 ms, D2 = 10 ms, D3 = 100 ms und D4 = 1 s.
Die Datenübertragungsmengen C1 bis C4 für einen vorbestimmten Zeitraum (z.B. einen Tag), die für die Schichten S1 bis S4 zulässig sind, sind so definiert, dass C1 < C2 < C3 < C3 < C4. Zum Beispiel C1 = 20 GB, C2 = 100 GB, C3 = 2 TB und C4 = 10 TB.
Wie vorstehend beschrieben, ist im drahtlosen Kommunikationssystem von 1 die direkte drahtlose Kommunikation in der Schicht S1 (z.B. „Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation“, bei der das Kommunikations-Endgerät 1A des Fahrzeugs 5 direkt kommuniziert, usw.) und die drahtlose Kommunikation über die Basisstation 2 in der Schicht S2 möglich.
In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch davon ausgegangen, dass für Nutzer, die in einem relativ breiten Versorgungsgebiet (z.B. einem Gebiet mit Gemeinden und Präfekturen) liegen, ein Informationsdienst mit der Schicht S3 und der Schicht S4 im drahtlosen Kommunikationssystem von 1 angeboten wird.
[Interne Konfiguration von Kantenserver und Kernserver]
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration des Kantenservers 3 und des Kernservers 4 zeigt.
Wie in 2 dargestellt, ist der Kantenserver 3 mit einer Steuereinheit 31 versehen, die eine Zentraleinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 32, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 33, eine Speichereinheit 34, eine Kommunikationseinheit 35 und dergleichen beinhaltet.
Die Steuereinheit 31 liest ein oder mehrere im ROM 32 vorab gespeicherte Programme in das RAM 43 aus und führt das Programm zum Steuern des Betriebs jeder Hardware aus, und die Steuereinheit 31 fungiert als Kantenserver 3, der in der Lage ist, eine Computervorrichtung mit dem Hauptserver 4 zu kommunizieren.
Der RAM 33 besteht aus einem flüchtigen Speicherelement wie einem statischen RAM (SRAM) oder einem dynamischen RAM (DRAM) und speichert das von der Steuereinheit 31 ausgeführte Programm und die für die Ausführung erforderlichen Daten zwischen.
Die Speichereinheit 34 besteht aus einem nichtflüchtigen Speicherelement, wie beispielsweise einem Flash-Speicher oder einem elektrisch löschbaren programmierbaren Festspeicher (EEPROM) oder einer magnetischen Speichervorrichtung, wie beispielsweise einer Festplatte. Die Speichereinheit 34 speichert ein Computerprogramm zur Kommunikationssteuerung durch die Steuereinheit 31 und dergleichen.
Die Kommunikationseinheit 35 besteht aus einer Kommunikationsvorrichtung, die eine mit 5G kompatible Kommunikationsverarbeitung durchführt und mit dem Kernserver 4, der Basisstation 2 und dergleichen über das Metro-Netzwerk kommuniziert. Die Kommunikationseinheit 35 überträgt die von der Steuereinheit 31 über das Metro-Netzwerk an eine externe Vorrichtung gegebenen Informationen und gibt die empfangenen Informationen über das Metro-Netzwerk an die Steuereinheit 31 weiter.
Wie in 2 dargestellt, speichert die Speichereinheit 34 des Kantenservers 3 eine dynamische Informationskarte M1 (im Folgenden auch einfach als „Karte M1“ bezeichnet).
Die Karte M1 ist eine Sammlung (virtuelle Datenbank) von Daten, in der dynamische Informationen, die sich von Moment zu Moment ändern, einer hochauflösenden digitalen Karte überlagert werden, die statische Informationen sind. Die digitalen Informationen, aus denen sich die Karte M1 zusammensetzt, umfassen „dynamische Informationen“, „quasidynamische Informationen“, „quasistatische Informationen“ und „statische Informationen“, die nachfolgend beschrieben werden.
Die „dynamischen Informationen“ (auf eine Sekunde) beziehen sich auf dynamische Daten, für die eine Verzögerungszeit von einer Sekunde oder weniger erforderlich ist. So entsprechen beispielsweise Positionsinformationen einer mobilen Karosserie (Fahrzeug, Fußgänger usw.) und Signalinformationen, die als Vorabinformationen von intelligenten Verkehrssystemen (ITS) verwendet werden, den dynamischen Informationen.
Die „quasidynamischen Informationen“ (bis zu einer Minute) sind quasidynamische Daten, für die eine Verzögerungszeit von einer Minute oder weniger erforderlich ist. So entsprechen beispielsweise Unfallinformationen, Stauinformationen und Wetterinformationen auf engstem Raum den quasidynamischen Informationen.
Die „quasistatischen Informationen“ (bis zu einer Stunde) sind quasistatische Daten, für die eine Verzögerungszeit von einer Stunde oder weniger zulässig ist. So entsprechen beispielsweise Verkehrsregelungsinformationen, Straßenbauinformationen und großflächige Wetterinformationen quasistatischen Informationen.
Die „statischen Informationen“ (bis zu einem Monat) sind statische Daten, für die eine Verzögerungszeit von einem Monat oder weniger erforderlich ist. So entsprechen beispielsweise Fahrbahninformationen, Fahrspurinformationen und dreidimensionale Strukturdaten statischen Informationen.
Die Steuereinheit 31 des Kantenservers 3 aktualisiert die in der Speichereinheit 34 gespeicherten dynamischen Informationen der Karte M1 bei jedem vorgegebenen Aktualisierungszyklus (dynamische Datenaktualisierungsverarbeitung).
Insbesondere sammelt die Steuereinheit 31 verschiedene vom Fahrzeug 5 und dem Straßensensor 8 im Servicebereich der eigenen Vorrichtung gemessene Messinformationen von den Kommunikations-Endgeräten 1A bis 1D, die mit 5G kompatibel sind, bei jedem vorbestimmten Aktualisierungszyklus und aktualisiert die dynamischen Informationen der Karte M1 basierend auf den gesammelten Messinformationen.
Beim Empfangen einer Anforderungsnachricht für dynamische Informationen von jedem der Kommunikations-Endgeräte 1A, 1B eines vorbestimmten Benutzers verteilt die Steuereinheit 31 die neuesten dynamischen Informationen an jedes der Kommunikations-Endgeräte 1A, 1B der Übertragungsquelle der Anforderungsnachricht bei jedem vorbestimmten Verteilungszyklus (Verteilungsverarbeitung von dynamischen Informationen).
Die Steuereinheit 31 sammelt Verkehrsinformationen und Wetterinformationen von jedem Ort im Versorgungsgebiet von der Verkehrsleitzentrale, einer privaten Wetterdienstunterstützungszentrale und dergleichen, und basierend auf den gesammelten Informationen aktualisiert die Steuereinheit 31 die quasidynamischen Informationen und die quasistatischen Informationen der Karte M1.
Wie in 2 dargestellt, ist der Kernserver 4 mit einer Steuereinheit 41 mit einer CPU und dergleichen, einem ROM 42, einem RAM 43, einer Speichereinheit 44, einer Kommunikationseinheit 45 und dergleichen ausgestattet.
Die Steuereinheit 41 liest ein oder mehrere im ROM 42 vorab gespeicherte Programme in das RAM 43 aus und führt das Programm zum Steuern des Betriebs jeder Hardware aus, und die Steuereinheit 41 fungiert als Kernserver 4, der in der Lage ist, eine Computervorrichtung mit dem Kantenserver 3 zu kommunizieren.
Der RAM 43 besteht aus einem flüchtigen Speicherelement wie einem statischen RAM (SRAM) oder einem dynamischen RAM (DRAM) und speichert das von der Steuereinheit 41 ausgeführte Programm und die für die Ausführung erforderlichen Daten zwischen.
Die Speichereinheit 44 besteht aus einem nichtflüchtigen Speicherelement wie einem Flash-Speicher oder einem EEPROM oder einer magnetischen Speichervorrichtung wie einer Festplatte.
Die Kommunikationseinheit 45 besteht aus einer Kommunikationsvorrichtung, die eine 5G-kompatible Kommunikationsverarbeitung durchführt und über das Kernnetz mit dem Edge-Server 3, der Basisstation 2 und dergleichen kommuniziert. Die Kommunikationseinheit 45 überträgt die von der Steuereinheit 41 an die externe Vorrichtung über das Kernnetz gegebenen Informationen und gibt die empfangenen Informationen über das Kernnetz an die Steuereinheit 41 weiter.
Wie in 2 dargestellt, speichert die Speichereinheit 44 des Kernservers 4 eine dynamische Informationskarte M2 (im Folgenden auch einfach als „Karte M2“ bezeichnet).
Die Datenstruktur der Karte M2 (eine Datenstruktur mit dynamischen Informationen, quasidynamischen Informationen, quasistatischen Informationen und statischen Informationen) ist ähnlich wie die der Karte M1. Die Karte M2 kann eine Karte des gleichen Versorgungsgebiets wie die Karte M1 des spezifischen Kantenservers 3 sein oder eine Karte eines größeren Gebietes, in das die jeweiligen von der Vielzahl der Kantenserver 3 gehaltenen Karten M1 integriert sind.
Wie im Falle des Kantenservers 3 kann die Steuereinheit 41 des Kernservers 4 eine Aktualisierungsverarbeitung von dynamischen Informationen durchführen, um die dynamischen Informationen der in der Speichereinheit 44 gespeicherten Karte M2 zu aktualisieren, und eine Verteilungsverarbeitung von dynamischen Informationen durchführen, um die dynamischen Informationen als Reaktion auf eine Anforderungsnachricht zu verteilen.
Das heißt, die Steuereinheit 41 kann die Aktualisierungsverarbeitung und die Verteilungsverarbeitung der dynamischen Informationen basierend auf der Karte M2 der eigenen Vorrichtung unabhängig vom Kantenserver 3 durchführen.
Der zur Schicht S4 gehörende Kernserver 4 weist jedoch eine größere Verzögerungszeit der Kommunikation mit den Kommunikations-Endgeräten 1A bis 1D auf als der zur Schicht S3 gehörende Kantenserver 3.
Selbst wenn der Kernserver 4 die dynamischen Informationen der Karte M2 unabhängig aktualisiert, sind die aktualisierten Informationen daher in der Echtzeiteigenschaft den dynamischen Informationen der vom Kantenserver 3 verwalteten Karte M1 unterlegen. Daher ist es vorzuziehen, dass die Steuereinheit 31 des Kantenservers 3 und die Steuereinheit 41 des Kernservers 4 beispielsweise die Aktualisierungsverarbeitung und die Verteilungsverarbeitung der dynamischen Informationen dispersiv gemäß der für jeden vorgegebenen Bereich definierten Priorität verarbeiten.
Die Steuereinheit 41 sammelt Verkehrsinformationen und Wetterinformationen von jedem Ort im Versorgungsgebiet von der Verkehrsleitzentrale, einer privaten Wetterdienstunterstützungszentrale und dergleichen, und basierend auf den gesammelten Informationen aktualisiert die Steuereinheit 41 die quasidynamischen Informationen und die quasistatischen Informationen der Karte M2.
Die Steuereinheit 41 kann die vom Kantenserver 3 empfangenen quasidynamischen Informationen und quasistatischen Informationen der Karte M1 als quasidynamische Informationen und quasistatische Informationen der Karte M2 für die eigene Vorrichtung übernehmen.
[Interne Konfiguration der Fahrzeugvorrichtung]
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration einer Fahrzeugvorrichtung 50 zeigt.
Wie in 3 dargestellt, ist die fahrzeuginterne Vorrichtung 50 des Fahrzeugs 5 mit einer Steuereinheit (elektronische Steuereinheit (ECU)) 51, einem GPS-Empfänger 52, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 53, einem Gyrosensor 54, einer Speichereinheit 55, einer Anzeige 56, einem Lautsprecher 57, einer Eingabevorrichtung 58, einer Fahrzeugkamera 59, einem Radarsensor 60, einer Kommunikationseinheit 61 und dergleichen ausgestattet.
Die Kommunikationseinheit 61 besteht aus dem vorstehend beschriebenen Kommunikations-Endgerät 1A, d.h. der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die in der Lage ist, z.B. eine mit 5G kompatible Kommunikationsverarbeitung durchzuführen.
Daher kann das Fahrzeug 5 mit dem Kantenserver 3 als eine Art mobiles Endgerät, das zur Schicht S3 gehört, kommunizieren. Das Fahrzeug 5 kann auch mit dem Kernserver 4 als eine Art mobiles Endgerät der Schicht S4 kommunizieren.
Die Steuereinheit 51 besteht aus einer Computervorrichtung, die eine Routensuche für das Fahrzeug 5 durchführt und die anderen elektronischen Vorrichtungen 52 bis 61 steuert. Die Steuereinheit 51 erhält die Fahrzeugposition des eigenen Fahrzeugs unter Verwendung des vom GPS-Empfänger 52 periodisch erfassten GPS-Signals.
Die Steuereinheit 51 ergänzt die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs basierend auf den Eingangssignalen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 53 und des Gyrosensors 54 und lernt die genaue aktuelle Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 5.
Der GPS-Empfänger 52, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 53 und der Gyrosensor 54 sind Sensoren zum Messen der aktuellen Position, Geschwindigkeit und Orientierung des Fahrzeugs 5.
Die Speichereinheit 55 beinhaltet eine Kartendatenbank. Die Kartendatenbank versorgt die Steuereinheit 51 mit Straßenkartendaten. Die Straßenkartendaten beinhalten Verbindungsdaten und Knotendaten und werden auf einem Speichermedium wie einer DVD, einer CD-ROM, einer Speicherkarte oder einer Festplatte gespeichert. Die Speichereinheit 55 liest die notwendigen Straßenkartendaten vom Aufzeichnungsmedium aus und versorgt das Steuergerät 51 mit den Straßenkartendaten.
Die Anzeige 56 und der Lautsprecher 57 sind Ausgabevorrichtungen, um den Benutzer, der Fahrer des Fahrzeugs 5 ist, über verschiedene Informationen zu informieren, die von der Steuereinheit 51 erzeugt werden.
Insbesondere zeigt die Anzeige 56 einen Eingabebildschirm für die Routensuche, ein Kartenbild um das Fahrzeug herum, Routeninformationen zu einem Ziel und dergleichen. Der Lautsprecher 57 gibt eine Stimme aus, wie beispielsweise eine Ansage zum Leiten des Fahrzeugs 5 zum Ziel. Diese Ausgabevorrichtungen können den Fahrer auch über die von der Kommunikationseinheit 61 empfangenen Informationen informieren.
Die Eingabevorrichtung 58 ist eine Vorrichtung für den Fahrer des Fahrzeugs 5, um verschiedene Eingabevorgänge durchzuführen. Die Eingabevorrichtung 58 besteht aus einer Kombination aus einem am Lenkrad angebrachten Bedienschalter, einem Joystick und einem auf der Anzeige 56 angebrachten Berührungsfeld.
Eine Spracherkennungsvorrichtung, die Eingaben akzeptiert, indem sie die Stimme des Fahrers erkennt, kann als Eingabevorrichtung 58 verwendet werden. Ein von der Eingabevorrichtung 58 erzeugtes Eingangssignal wird an die Steuereinheit 51 übertragen.
Die Fahrzeugkamera 59 ist ein Bildsensor zur Aufnahme eines Bildes vor dem Fahrzeug 5. Die Fahrzeugkamera 59 kann entweder ein einzelnes Auge oder ein Verbundauge sein. Der Radarsensor 60 besteht aus einem Sensor, der ein vor oder um das Fahrzeug 5 vorhandenes Objekt durch ein Millimeterwellenradar, ein LiDAR-Verfahren oder dergleichen erfasst.
Die Steuereinheit 51 kann eine sichere Fahrunterstützungssteuerung durchführen, bei der die Anzeige 56 während der Fahrt eine Warnung für den Fahrer ausgibt oder einen Zwangsbremsvorgang basierend auf Messdaten der Fahrzeugkamera 59 und des Radarsensors 60 durchführt.
Die Steuereinheit 51 besteht aus einer arithmetischen Verarbeitungseinheit, wie beispielsweise einem Mikrocomputer, der verschiedene in der Speichereinheit 55 gespeicherte Steuerprogramme ausführt.
Die Steuereinheit 51 kann verschiedene Navigationsfunktionen ausführen, wie z.B. die Funktion der Anzeige eines Kartenbildes auf der Anzeige 56 durch Ausführen des Steuerprogramms, die Funktion der Berechnung einer Route von einem Abfahrtsort zu einem Ziel (wenn es einen Relaispunkt gibt, beinhaltet die Route die Position der Route) und die Funktion der Leitung des Fahrzeugs 5 zum Ziel in Übereinstimmung mit der berechneten Route.
Basierend auf Messdaten von mindestens einer der Fahrzeugkameras 59 und dem Radarsensor 60 kann die Steuereinheit 51 eine Objekterkennungsverarbeitung zum Erkennen eines Objekts vor oder um das eigene Fahrzeug und eine Entfernungsmessverarbeitung zum Berechnen einer Entfernung zum erkannten Objekt durchführen.
Die Steuereinheit 51 kann die Positionsinformation des von der Objekterkennungsverarbeitung erkannten Objekts aus der von der Entfernungsmessverarbeitung und der Sensorposition des eigenen Fahrzeugs berechneten Entfernung berechnen.
Die Steuereinheit 51 kann jede der folgenden Verarbeitungen in Verbindung mit dem Kantenserver 3 (der möglicherweise der Kernserver 4 ist) durchführen.

1) Sendeverarbeitung der Anforderungsnachricht
2) Empfangsverarbeitung von dynamischen Informationen
3) Berechnungsverarbeitung von Änderungspunktinformationen
4) Übertragungsverarbeitung von Wechselpunktinformationen

Die Übertragungsverarbeitung der Anforderungsnachricht ist die Verarbeitung der Übertragung eines Steuerpakets an den Kantenserver 3, das die Verteilung der dynamischen Informationen der Karte M1 anfordert, die vom Kantenserver 3 sequentiell aktualisiert wurden. Das Steuerpaket beinhaltet die Fahrzeug-ID des eigenen Fahrzeugs.
Beim Empfangen der Anforderungsnachricht mit einer vorbestimmten Fahrzeug-ID verteilt der Kantenserver 3 in einem vorbestimmten Zyklus die dynamische Informationsverteilung an das Kommunikations-Endgerät 1A des Fahrzeugs 5 mit der Fahrzeug-ID der Übertragungsquelle.
Die Empfangsverarbeitung der dynamischen Informationen ist die Verarbeitung des Empfangs der dynamischen Informationen, die vom Kantenserver 3 an die eigene Vorrichtung verteilt werden.
Die Berechnungsverarbeitung der Änderungspunktinformation im Fahrzeug 5 ist die Verarbeitung der Berechnung des Änderungsbetrags zwischen den empfangenen dynamischen Informationen und den gemessenen Informationen des eigenen Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Empfangs aus dem Ergebnis des Vergleichs zwischen diesen Informationen. Als die vom Fahrzeug 5 berechneten Änderungspunktinformationen können beispielsweise die folgenden Informationsbeispiele a1 bis a2 betrachtet werden.
Informationsbeispiel a1: Änderungspunktinformationen zu einem erkannten Objekt
Wenn die Steuereinheit 51 ein Objekt X (Fahrzeug, Fußgänger, Hindernis usw.) durch die eigene Objekterkennungsverarbeitung erkennt, obwohl die empfangenen dynamischen Informationen das Objekt X nicht beinhalten, übernimmt die Steuereinheit 51 die Bilddaten und die Positionsinformationen des erfassten Objekts X als Änderungspunktinformationen.
Wenn die Positionsinformationen des Objekts X, die in den empfangenen dynamischen Informationen enthalten sind, und die Positionsinformationen des Objekts X, die durch die eigene Objekterkennungsverarbeitung erhalten wurden, um einen vorbestimmten Schwellenwert oder mehr voneinander abweichen, nimmt die Steuereinheit 51 die Bilddaten des erfassten Objekts X und den Wert der Differenz der Positionsinformationen dazwischen als Änderungspunktinformationen.
Informationsbeispiel a2: Änderungspunktinformation am eigenen Fahrzeug
Wenn die Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs, die in den empfangenen dynamischen Informationen enthalten sind, und die von der Einheit 51 selbst unter Verwendung des GPS-Signals berechnete Fahrzeugposition des eigenen Fahrzeugs um den vorgegebenen Schwellenwert oder mehr voneinander abweichen, nimmt die Steuereinheit 51 den Wert der Differenz dazwischen als Änderungspunktinformation.
Wenn die in der empfangenen dynamischen Information enthaltene Orientierung des eigenen Fahrzeugs und die von der Einheit 51 selbst aus den Messdaten des Gyrosensors 54 berechnete Orientierung des eigenen Fahrzeugs um einen vorgegebenen Schwellenwert oder mehr voneinander abweichen, nimmt die Steuereinheit 51 den Differenzwert dazwischen als Wechselpunktinformation.
Bei der Berechnung der vorstehend beschriebenen Änderungspunktinformationen erzeugt die Steuereinheit 51 ein an den Kantenserver 3 gerichtetes Kommunikationspaket, das die berechneten Änderungspunktinformationen enthält. Die Steuereinheit 51 nimmt die Fahrzeug-ID des eigenen Fahrzeugs in das Kommunikationspaket auf.
Die Übertragungsverarbeitung der Änderungspunktinformationen ist die Verarbeitung der Übertragung des obigen Kommunikationspakets mit den in den Daten enthaltenen Änderungspunktinformationen an den Kantenserver 3. Die Übertragungsverarbeitung der Wechselpunktinformationen erfolgt innerhalb des Zyklus der Verteilung der dynamischen Informationen durch den Kantenserver 3.
Die Steuereinheit 51 kann eine sichere Fahrunterstützungssteuerung durchführen, die bewirkt, dass die Anzeige 56 während der Fahrt eine Warnung für den Fahrer ausgibt oder einen Notbremsvorgang basierend auf den vom Kantenserver 3 oder dergleichen empfangenen dynamischen Informationen durchführt.
[Interne Konfiguration des Fußgänger-Endgeräts]
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration eines Fußgänger-Endgerätes 70 zeigt.
Das Fußgänger-Endgerät 70 von 4 besteht aus dem oben beschriebenen Kommunikations-Endgerät 1B, d.h. der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die in der Lage ist, beispielsweise eine mit 5G kompatible Kommunikationsverarbeitung durchzuführen.
Daher kann das Fußgänger-Endgerät 70 mit dem Kantenserver 3 als eine Art mobiles Endgerät der Schicht S3 kommunizieren. Das Fußgänger-Endgerät 70 kann auch mit dem Kernserver 4 als eine Art mobiles Endgerät der Schicht S4 kommunizieren.
Wie in 4 dargestellt, ist das Fußgänger-Endgerät 70 mit einer Steuereinheit 71, einer Speichereinheit 72, einer Anzeigeeinheit 73, einer Bedieneinheit 74 und einer Kommunikationseinheit 75 ausgestattet.
Die Kommunikationseinheit 75 besteht aus einer Kommunikationsschnittstelle, die drahtlos mit der Basisstation 2 des Betreibers kommuniziert, der den 5G-Dienst bereitstellt. Die Kommunikationseinheit 75 wandelt ein HF-Signal von der Basisstation 2 in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal an die Steuereinheit 71 aus, und die Kommunikationseinheit 75 wandelt einen digitalen Signaleingang von der Steuereinheit 71 in ein HF-Signal um und sendet das HF-Signal an die Basisstation 2.
Die Steuereinheit 71 beinhaltet eine CPU, ein ROM, ein RAM und dergleichen. Die Steuereinheit 71 liest das im Speicher 72 gespeicherte Programm aus und führt das Programm zur Steuerung des gesamten Betriebs des Fußgänger-Endgeräts 70 aus.
Die Speichereinheit 72 besteht aus einer Festplatte, einem nichtflüchtigen Speicher oder dergleichen und speichert verschiedene Computerprogramme und Daten. Die Speichereinheit 72 speichert eine mobile ID als Identifikationsinformation des Fußgänger-Endgeräts 70. Die mobile ID ist beispielsweise eine eindeutige Benutzerkennung eines Carrier Contractors, eine MAC-Adresse (Media Access Control) oder dergleichen.
Die Speichereinheit 72 speichert verschiedene vom Benutzer installierte Anwendungssoftware auf frei wählbare Weise.
Die Anwendungssoftware beinhaltet beispielsweise eine Anwendungssoftware zum Genießen eines Informationsdienstes zum Empfangen dynamischer Informationen und dergleichen der Karte M1 durch die 5G-Kommunikation mit dem Kantenserver 3 (oder dem Hauptserver 4).
Die Bedieneinheit 74 besteht aus verschiedenen Bedientasten und einer Berührungsfrldfunktion der Anzeigeeinheit 73. Die Bedieneinheit 74 gibt ein dem Betrieb des Benutzers entsprechendes Betriebssignal an die Steuereinheit 71 aus.
Die Anzeigeeinheit 73 besteht beispielsweise aus einer Flüssigkristallanzeige und präsentiert dem Benutzer verschiedene Informationen. So kann beispielsweise die Anzeigeeinheit 73 die Bilddaten der von den Servern 3, 4 übertragenen dynamischen Informationskarten M1, M2 auf dem Bildschirm anzeigen.
Die Steuereinheit 71 verfügt über eine Zeitsynchronisationsfunktion zum Erfassen der aktuellen Zeit aus dem GPS-Signal, eine Positionserfassungsfunktion zum Messen der aktuellen Position (Breite, Länge und Höhe) des eigenen Fahrzeugs aus dem GPS-Signal, eine Orientierungserkennungsfunktion zum Messen der Ausrichtung des Fußgängers 7 mit einem Orientierungssensor und einige andere Funktionen.
Die Steuereinheit 71 kann jede der folgenden Verarbeitungen in Verbindung mit dem Kantenserver 3 (der möglicherweise der Kernserver 4 ist) durchführen.

1) Sendeverarbeitung der Anforderungsnachricht
2) Übertragungsverarbeitung von Endgerät-Statusinformationen
3) Dynamische Informationsempfangsverarbeitung

Die Übertragungsverarbeitung der Anforderungsnachricht ist die Verarbeitung der Übertragung eines Steuerpakets an den Kantenserver 3, das die Verteilung der dynamischen Informationen der Karte M1 anfordert, die vom Kantenserver 3 sequentiell aktualisiert wurden. Das Steuerpaket beinhaltet die mobile ID des Fußgänger-Endgeräts 70.
Beim Empfangen der Anforderungsnachricht mit einer vorbestimmten mobilen ID verteilt der Kantenserver 3 in einem vorbestimmten Zyklus die dynamische Informationsverteilung an das Kommunikations-Endgerät 1B des Fußgängers 7 mit der mobilen ID der Übertragungsquelle.
Die Übertragungsverarbeitung der Endgerät-Statusinformationen ist die Verarbeitung der Übertragung der Statusinformationen des Fußgänger-Endgerätes 70, wie beispielsweise der Positions- und Orientierungsinformationen der eigenen Vorrichtung, an den Kantenserver 3. Die Endgerät-Statusinformationen können Identifikationsinformationen beinhalten, die anzeigen, ob Anwendungssoftware, die leicht einen sogenannten „Smartphone-Zombie“ verursacht, wie beispielsweise eine Kartenanwendung, eine Mailanwendung und eine Spielanwendung, angezeigt wird oder nicht.
Die Empfangsverarbeitung der dynamischen Informationen ist die Verarbeitung des Empfangs der dynamischen Informationen, die vom Kantenserver 3 auf die eigene Vorrichtung verteilt werden.
[Interne Konfiguration des straßenseitigen Sensors]
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration des straßenseitigen Sensors 8 zeigt.
Wie in 5 dargestellt, ist der straßenseitige Sensor 8 mit einer Steuereinheit 81, einer Speichereinheit 82, einer Straßenkamera 83, einem Radarsensor 84 und einer Kommunikationseinheit 85 versehen.
Die Kommunikationseinheit 85 besteht aus dem vorstehend beschriebenen Kommunikations-Endgerät 1C, d.h. der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die in der Lage ist, z.B. eine mit 5G kompatible Kommunikationsverarbeitung durchzuführen.
Daher kann der Straßensensor 8 mit dem Kantenserver 3 als eine Art festes Endgerät, das zum Schicht S3 gehört, kommunizieren. Der straßenseitige Sensor 8 kann auch mit dem Kernserver 4 als eine Art festes Endgerät der Schicht S4 kommunizieren.
Die Steuereinheit 81 beinhaltet eine CPU, ein ROM, ein RAM und dergleichen. Die Steuereinheit 81 liest das im Speicher 82 gespeicherte Programm aus und führt das Programm zum Steuern des gesamten Betriebs des straßenseitigen Sensors 8 aus.
Die Speichereinheit 82 besteht aus einer Festplatte, einem nichtflüchtigen Speicher oder dergleichen und speichert verschiedene Computerprogramme und Daten. Die Speichereinheit 82 speichert eine Sensor-ID als Identifikationsinformation des straßenseitigen Sensors 8.
Die Sensor-ID besteht beispielsweise aus einer für den Eigentümer des straßenseitigen Sensors 8 eindeutigen Benutzer-ID, einer MAC-Adresse oder dergleichen.
Die Straßenkamera 83 ist ein Bildsensor zum Erfassen eines Bildes eines vorbestimmten Bildbereichs. Die Straßenkamera 83 kann entweder ein einzelnes Auge oder ein zusammengesetztes Auge sein. Der Radarsensor 60 besteht aus einem Sensor, der ein vor oder um das Fahrzeug 5 vorhandenes Objekt durch ein Millimeterwellenradar, ein LiDAR-Verfahren oder dergleichen erfasst.
Wenn der straßenseitige Sensor 8 eine Überwachungskamera ist, überträgt die Steuereinheit 81 die erfassten Bilddaten und dergleichen an eine Computervorrichtung eines Sicherheitsmanagers. Wenn der straßenseitige Sensor 8 ein bildmäßiger Fahrzeugsensor ist, sendet die Steuereinheit 81 die erfassten Bilddaten und dergleichen an die Verkehrsleitzentrale.
Basierend auf Messdaten von mindestens einer der Straßenkameras 83 und dem Radarsensor 84 kann die Steuereinheit 81 eine Objekterkennungsverarbeitung zum Erkennen eines Objekts im Abbildungsbereich und eine Entfernungsmessverarbeitung zum Berechnen der Entfernung zum erkannten Objekt durchführen.
Die Steuereinheit 81 kann aus dem von der Entfernungsmessverarbeitung und der Sensorposition der eigenen Vorrichtung berechneten Abstand die Positionsinformationen des von der Objekterkennungsverarbeitung erkannten Objekts berechnen.
Die Steuereinheit 81 kann jede der folgenden Verarbeitungen in Verbindung mit dem Kantenserver 3 (der möglicherweise der Kernserver 4 ist) durchführen.

1) Berechnungsverarbeitung von Änderungspunktinformationen
2) Übertragungsverarbeitung von Wechselpunktinformationen

Die Berechnungsverarbeitung der Änderungspunktinformation im straßenseitigen Sensor 8 ist die Verarbeitung der Berechnung der Änderungsmenge zwischen der vorherigen Messinformation und der aktuellen Messinformation aus dem Ergebnis des Vergleichs zwischen diesen Messinformationen bei jedem vorbestimmten Messzyklus (z.B. dem Verteilungszyklus der dynamischen Information durch den Kantenserver 3). Als die vom straßenseitigen Sensor 8 berechneten Änderungspunktinformationen kann beispielsweise das folgende Informationsbeispiel b1 betrachtet werden.
Informationsbeispiel b1: Änderungspunktinformationen zum Erkennungsobjekt
Wenn die Steuereinheit 81 durch die aktuelle Objekterkennungsverarbeitung ein Objekt Y (Fahrzeug, Fußgänger, Hindernis, etc.) erkennt, obwohl das Objekt Y nicht in der vorherigen Objekterkennungsverarbeitung enthalten ist, übernimmt die Steuereinheit 81 die Bilddaten und die Positionsinformationen des erfassten Objekts Y als Änderungspunktinformationen.
Wenn die Positionsinformationen des Objekts Y, die aus der vorherigen Objekterkennungsverarbeitung erhalten wurden, und die Positionsinformationen des Objekts Y, die aus der aktuellen Objekterkennungsverarbeitung erhalten wurden, um einen vorbestimmten Schwellenwert oder mehr voneinander abweichen, nimmt die Steuereinheit 81 die Positionsinformationen des erfassten Objekts Y und den Wert der Differenz dazwischen als Änderungspunktinformationen.
Bei der Berechnung der vorstehend beschriebenen Änderungspunktinformationen erzeugt die Steuereinheit 81 ein an den Kantenserver 3 gerichtetes Kommunikationspaket, das die berechneten Änderungspunktinformationen enthält. Die Steuereinheit 81 nimmt die Sensor-ID des eigenen Gerätes in das Kommunikationspaket auf.
Die Übertragungsverarbeitung der Änderungspunktinformationen ist die Verarbeitung der Übertragung des obigen Kommunikationspakets mit den in den Daten enthaltenen Änderungspunktinformationen an den Kantenserver 3. Die Übertragungsverarbeitung der Wechselpunktinformationen erfolgt innerhalb des Zyklus der Verteilung der dynamischen Informationen durch den Kantenserver 3.
[Gesamtkonfiguration des Informationsbereitstellungssystems]
6 ist das Gesamtkonfigurationsdiagramm des Informationsbereitstellungssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 6 dargestellt, ist das Informationsbereitstellungssystem der vorliegenden Ausführungsform mit einer großen Anzahl von Fahrzeugen 5, Fußgänger-Endgeräten 70 und straßenseitigen Sensoren 8 ausgestattet, die in der Versorgungszone (reales Wort) des relativ weitreichenden Kantenservers 3 verstreut sind, und der Kantenserver 3 ist in der Lage, mit diesen Kommunikationsknoten mit geringer Verzögerung durch die 5G-Kommunikation über die Basisstation 2 und dergleichen drahtlos zu kommunizieren.
Der Kantenserver 3 sammelt die oben beschriebenen Änderungspunktinformationen vom Fahrzeug 5, dem straßenseitigen Sensor 8 und dergleichen in einem vorbestimmten Zyklus (Schritt S31) und integriert die gesammelten Änderungspunktinformationen durch Kartenabgleich, um die dynamischen Informationen der verwalteten dynamischen Informationskarte M1 (Schritt S32) zu aktualisieren.
Wenn eine Anforderung vom Fahrzeug 5 oder dem Fußgänger-Endgerät 70 vorliegt, sendet der Kantenserver 3 die neuesten dynamischen Informationen an den Kommunikationsknoten der Anforderungsquelle (Schritt S33). So kann beispielsweise das Fahrzeug 5, das die dynamischen Informationen empfangen hat, die dynamischen Informationen für die sichere Fahrunterstützung des Fahrers und dergleichen nutzen.
Wenn das Fahrzeug 5, das die dynamische Information empfangen hat, die Wechselpunktinformation mit den gemessenen Informationen des eigenen Fahrzeugs basierend auf den dynamischen Informationen erfasst, sendet das Fahrzeug 5 die erfassten Wechselpunktinformationen an den Kantenserver 3 (Schritt S34).
Wie vorstehend beschrieben, zirkuliert in dem Informationsbereitstellungssystem der vorliegenden Ausführungsform die Informationsverarbeitung in jedem Kommunikationsknoten in der Reihenfolge der Erfassung von Änderungspunktinformationen (Schritt S31), der Aktualisierung von dynamischen Informationen (Schritt S32), der Verteilung von dynamischen Informationen (Schritt S33), der Erkennung von Änderungspunktinformationen durch das Fahrzeug (Schritt S34) und der Erfassung von Änderungspunktinformationen (Schritt S31).
Obwohl 6 ein Informationsbereitstellungssystem mit nur einem Kantenserver 3 veranschaulicht, kann eine Vielzahl von Kantenservern 3 einbezogen werden, oder ein oder mehrere Kernserver 4 können anstelle oder zusätzlich zu dem Kantenserver 3 einbezogen werden.
Die vom Kantenserver 3 verwaltete dynamische Informationskarte M1 muss nur eine Karte sein, in der zumindest dynamische Informationen eines Objekts Karteninformationen wie beispielsweise einer digitalen Karte überlagert sind. Dies gilt auch für den Fall der dynamischen Informationskarte M2 des Kernservers.
[Servicefall des Informationsbereitstellungssystems]
Wie vorstehend beschrieben, kann der Kantenserver 3 (oder der Kernserver 4) in dem Informationsbereitstellungssystem der vorliegenden Ausführungsform die dynamischen Informationen der dynamischen Informationskarte M1 gemäß den gemessenen Informationen (insbesondere Änderungspunktinformationen), die vom Fahrzeug 5 und dem straßenseitigen Sensor 8 gesammelt wurden, im Wesentlichen in Echtzeit aktualisieren.
Dies ermöglicht es, dem Benutzer verschiedene Informationen bereitzustellen, abhängig von der Art der dynamischen Informationen, die im Managementziel enthalten sind. 7 ist eine erklärende Ansicht, die einen Servicefall des Informationsbereitstellungssystems darstellt.
Wie in 7 dargestellt, können die Server 3, 4 dem Benutzer die „verlorenen/wandernden Personeninformationen“ bereitstellen.
Wenn beispielsweise die Positionsinformationen des Fußgänger-Endgeräts 70, das sich im Besitz des von seiner mobilen ID angegebenen älteren Fußgängers 7 befindet, mehrmals um die Wohnung herum zirkulieren, bestimmen die Server 3, 4, dass der Fußgänger 7 verloren geht oder wandert und übertragen das Bestimmungsergebnis an das Fußgänger-Endgerät 70, das sich im Besitz der Familie des Fußgängers 7 befindet.
Die Server 3, 4 können dem Benutzer „Informationen über öffentliche Verkehrsmittel“ zur Verfügung stellen.
Wenn beispielsweise das dem Benutzer gehörende Fußgänger-Endgerät 70 an einer Bushaltestelle hält, berechnen die Server 3, 4 eine geschätzte Zeit, zu der ein aus seiner Fahrzeug-ID spezifizierter Linienbus aus den Positionsinformationen des Linienbusses an der Bushaltestelle ankommt und übertragen die berechnete geschätzte Zeit an das Fußgänger-Endgerät 70 des Benutzers.
Die Server 3, 4 können dem Benutzer „Notfallfahrzeuginformationen“ zur Verfügung stellen.
Wenn beispielsweise das dem Benutzer gehörende Fahrzeug 5 auf einer Straße fährt, berechnen die Server 3, 4 eine geschätzte Zeit, zu der ein aus seiner Fahrzeug-ID angegebener Krankenwagen das Fahrzeug 5 aus den Positionsinformationen des Krankenwagens einholt und übermittelt die berechnete geschätzte Zeit an das Fahrzeug 5 des Benutzers.
Die Server 3, 4 können dem Benutzer „Straßenverkehrsinformationen“ bereitstellen.
Wenn die Server 3, 4 beispielsweise Staus aufgrund einer großen Anzahl von Fahrzeugen 5 in einem vorgegebenen Straßenabschnitt erkennen, erzeugen die Server 3, 4 Verbindungsdaten des Straßenabschnitts in den Stau- und Stauinformationen, wie beispielsweise der Staulänge, und übertragen die erzeugten Stauinformationen an das dem Benutzer gehörende Fahrzeug 5.
Die Server 3, 4 können dem Benutzer „verdächtige Personeninformationen“ zur Verfügung stellen.
Wenn beispielsweise die Positionsinformationen des Fußgängers 7, die vom straßenseitigen Sensor 8 aus einer Überwachungskamera erfasst wurden, mehrmals um dieselbe Wohnung zirkulieren, bestimmen die Server 3, 4, dass der Fußgänger 7 eine verdächtige Person ist, und übertragen das Bestimmungsergebnis an das Fußgänger-Endgerät 70 des Benutzers, der die Wohnung besitzt.
Die Server 3, 4 können dem Benutzer „Parkplatzinformationen“ bereitstellen.
So berechnen die Server 3, 4 beispielsweise aus den Bilddaten des auf einem Parkplatz installierten straßenseitigen Sensors 8 die Anzahl der auf dem Parkplatz vorhandenen Fahrzeuge, die Anzahl der freien Plätze und dergleichen und übertragen die berechneten Informationen an das dem Benutzer gehörende Fahrzeug 5.
[Vorteile des Informationsbereitstellungssystems]
8 ist eine erläuternde Ansicht, die die Vorteile des Informationsbereitstellungssystems (im Folgenden als „ vorliegendes System “ bezeichnet) der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zum konventionellen System darstellt.
Die Nachteile F1 bis F5 des konventionellen Systems und die Vorteile E1 bis E6 des vorliegenden Systems werden im Folgenden mit Bezug auf 8 beschrieben.
Im konventionellen System werden Sondeninformationen und dergleichen durch mobile Kommunikation unter Verwendung einer Kommunikationsvorrichtung im Fahrzeug, wie beispielsweise einer Telematik-Kommunikationseinheit (TCU) im Fahrzeug, ausgetauscht. Die mobile Kommunikation von bis zu 4G hat jedoch den Nachteil, dass die Echtzeit-Eigenschaft gering ist (vgl. F1), da die mobile Kommunikation über das Kernnetz erfolgt.
Im Gegensatz dazu hat das Fahrzeug 5, da es das Kommunikations-Endgerät 1A hat, das mit Hochgeschwindigkeitsmobilfunk wie beispielsweise 5G kompatibel ist, den Vorteil, dass dem Fahrer des Fahrzeugs 5 ein Dienst mit geringer Verzögerung (vgl. E1) über den Kantenserver 3 bereitgestellt werden kann.
Im konventionellen System wird das Vorhandensein oder Fehlen eines Fußgängers durch einen Fußgängersensor erfasst. Der Fußgängersensor ist jedoch nur lokal an einer Stelle angeordnet, an der viele Fußgänger vorbeikommen, z.B. an Fußgängerüberwegen, und hat den Nachteil, dass die Reichweite der Fußgängererfassung gering ist (vgl. F2).
Im Gegensatz dazu werden im vorliegenden System die dynamischen Informationen einschließlich der Positionsinformationen des Fußgängers 7 aus den vom Fahrzeug 5 und dem straßenseitigen Sensor 8 im Servicebereich des Kantenservers 3 gemessenen Informationen aktualisiert. Daher hat es den Vorteil, dass der fußgängernahe Dienst (vgl. E3) dem Nutzer zur Verfügung gestellt werden kann, während der Überwachungsbereich deutlich erweitert wird (vgl. E2).
Im konventionellen System kann im Falle eines ITS-kompatiblen Fahrzeugs die drahtlose Kommunikation mit einem ITS-Straßenvorrichtung erfolgen, das von einem Straßenmeister bedient wird. Die Kommunikationsreichweite der ITS-Straßenvorrichtung liegt jedoch etwa 200 m von der Kreuzung entfernt, und es besteht der Nachteil, dass die Kommunikation nur in der Nähe der Kreuzung erfolgen kann (vgl. F3).
Im Gegensatz dazu sammelt der Kantenserver 3 im vorliegenden System Informationen im Servicebereich und verteilt dynamische Informationen über die drahtlose Kommunikation. Somit ergibt sich der Vorteil einer deutlichen Vergrößerung der Kommunikationsfläche (vgl. E4).
Im konventionellen System kann die Anzahl der Fahrzeuge und die Fahrzeugpositionen in der Nähe der Kreuzung durch eine auf einer Straße installierte Fahrzeugerkennungskamera oder dergleichen erfasst werden. Es besteht jedoch der Nachteil, dass allein mit der Fahrzeugerkennungskamera die Positioniergenauigkeit in Positionsinformationen der Fahrzeuge und dergleichen nicht ausreicht (vgl. F4).
Im Gegensatz dazu können im vorliegenden System die Positionsinformationen desselben Objekts durch die gemessenen Informationen, die von der Vielzahl der Fahrzeuge 5 und dem straßenseitigen Sensor 8 gesammelt wurden, korrigiert werden. Daher ist es von Vorteil, dass der Bereitstellungsdienst für genaue Positionsinformationen (vgl. E5) erreicht werden kann.
Im konventionellen System ist es möglich, beispielsweise die Anzahl der auf einer Straße anhaltenden Fahrzeuge anhand von Sondeninformationen und dergleichen, die von ITS-kompatiblen Fahrzeugen übertragen werden, zu schätzen. Die Laderate der ITS-Fahrzeugvorrichtung kann jedoch noch nicht als groß bezeichnet werden, so dass der Nachteil besteht, dass die Situation jeder Spur nicht sichtbar ist (vgl. F5).
Im Gegensatz dazu beinhaltet die vom Kantenserver 3 verwaltete dynamische Information im vorliegenden System Messinformationen von der Fahrzeugkamera 59. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, dass das Verkehrsaufkommen für jede Spur erlernt und der Service für eine empfohlene Fahrspur (vgl. E6) erreicht werden kann.
[Funkgeräuscharmer Bereich]
9 ist eine erklärende Ansicht, die die Konfiguration der Basisstation 2 zeigt. Die Basisstation 2 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Makrozellen-Basisstation 21 und eine Vielzahl von Kleinzellen-Basisstationen 22.
Die Makrozellen-Basisstation 21 bildet beispielsweise eine Kommunikationsfläche A21 mit einem Radius von mehreren hundert Metern.
Die Vielzahl der Kleinzellen-Basisstationen 22 besteht jeweils aus mindestens einer von einer Mikrozellen-Basisstation und einer Picozellen-Basisstation und ist im Kommunikationsbereich A21 der Makrozellen-Basisstation 21 angeordnet. Jede Kleinzellen-Basisstation 22 bildet beispielsweise eine Kommunikationsfläche A22 mit einem Radius von mehreren zehn Metern.
In der Kommunikationszone A21 der Makrozellen-Basisstation 21 können das Fahrzeug 5 und das Fußgänger-Endgerät 70 die 5G-Kommunikation mit der Makrozellen-Basisstation 21 oder der Kleinzellen-Basisstation 22 durchführen.
Im Kommunikationsbereich A21 der Makrozellen-Basisstation 21 kann beispielsweise zwischen den beiden Kommunikationsbereichen A22 der benachbarten Kleinzellen-Basisstationen 22 ein funkgeräuscharmer Bereich A23 erzeugt werden. Der funkgeräuscharme Bereich A23 ist ein Bereich, in dem die Empfangsempfindlichkeit der 5G-Kommunikation z.B. durch den Schatten eines Gebäudes abnimmt. Wenn eine große Anzahl von Fahrzeugen 5 und Fußgänger-Endgeräten 70 die 5G-Kommunikation in einem solchen funkgeräuscharmen Bereich A23 durchführen, nimmt die Kommunikationsgeschwindigkeit ab.
9 zeigt eine Änderung der Kommunikationsgeschwindigkeit, wenn die Kommunikationsgeschwindigkeit im funkgeräuscharmen Bereich A23 auf einer virtuellen geraden Straße abnimmt, die das Zentrum des funkgeräuscharmen Bereichs A23 und das Zentrum jedes der benachbarten Kommunikationsbereiche A22 passiert.
Wie in 9 dargestellt, ist die Kommunikationsgeschwindigkeit in der Mitte jedes Kommunikationsbereichs A22 am höchsten (z.B. 10 Mbit/s), die Kommunikationsgeschwindigkeit sinkt allmählich von der Mitte jedes Kommunikationsbereichs A22 zur Mitte des funkgeräuscharmen Bereichs A23, und die Kommunikationsgeschwindigkeit ist am niedrigsten (z.B. 100 Kbit/s) in der Mitte des funkgeräuscharmen Bereichs A23.
In 9 ist die Kommunikationsgeschwindigkeit im funkgeräuscharmen Bereich 23A kleiner als ein erster Schwellenwert Th1. Der erste Schwellenwert Th1 ist die minimale Kommunikationsgeschwindigkeit, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug 5 sichere Fahrunterstützungsinformationen (Informationen zur Unterstützung der sicheren Bewegung) erhält, die für die Steuerung der sicheren Fahrunterstützungen verwendet werden. Die Informationen zur Unterstützung des sicheren Fahrens beinhalten beispielsweise Signalinformationen eines Zyklus vor einer Kreuzung, Annäherungsinformationen, bei denen sich ein anderes Fahrzeug in einer Entfernung von 50 m oder weniger dem eigenen Fahrzeug nähert, und einige andere Informationen.
In 9 ist die Kommunikationsgeschwindigkeit zwischen dem funkgeräuscharmen Bereich 23A und jedem Kommunikationsbereich A22 ein zweiter Schwellenwert Th2, der einen Wert größer als der erste Schwellenwert Th1 darstellt.
Der zweite Schwellenwert Th2 ist die minimale Kommunikationsgeschwindigkeit, die erforderlich ist, um die Informationen zur Unterstützung des sicheren Fahrens und andere Informationen mit hoher Empfangspriorität zu empfangen. Beispiele für Informationen mit hoher Empfangspriorität können bezahlte Anwendungssoftware (Bewegtbildwiedergabe, Spiel, etc.) sein.
In 9 überschreitet die Kommunikationsgeschwindigkeit in jedem Kommunikationsbereich A22 den zweiten Schwellenwert Th2. Wenn die Kommunikationsgeschwindigkeit den zweiten Schwellenwert Th2 überschreitet, ist es möglich, weitere Informationen zu empfangen, die für die Verwendung von Anwendungssoftware, die Aktualisierung von Karteninformationen, das Surfen in einem Webbrowser und dergleichen erforderlich sind.
Daher kann das im Kommunikationsbereich A22 fahrende Fahrzeug 5 problemlos die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung, die Informationen mit hoher Empfangspriorität und andere Informationen empfangen.
Da die Kommunikationsgeschwindigkeit im funkgeräuscharmen Bereich 23A kleiner als der erste Schwellenwert Th1 ist, der das Minimum ist, das zum Empfangen der Informationen zur sicheren Fahrunterstützung erforderlich ist, kann das Fahrzeug 5, das im funkgeräuscharmen Bereich 23A fährt, die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung nicht empfangen.
Wenn die Kommunikationsgeschwindigkeit im funkgeräuscharmen Bereich 23A kleiner als der zweite Schwellenwert Th2 ist, auch wenn die Kommunikationsgeschwindigkeit im funkgeräuscharmen Bereich 23A gleich oder größer als der erste Schwellenwert Th1 ist, kann es sein, dass das Fahrzeug 5 nicht in der Lage ist, die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung zu empfangen, wenn es die Informationen vorzugsweise mit hoher Empfangspriorität empfängt.
Daher fungiert der Kantenserver 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Kommunikationsbereich 21 der Basisstation 2 als Kommunikationssteuervorrichtung, die die drahtlose Kommunikation des im funkgeräuscharmen Bereich 23 fahrenden Fahrzeugs 5 steuert, um dem Fahrzeug 5 die für die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung notwendigen Informationen zur Verfügung stellen zu können.
[Interne Konfiguration der Kommunikationssteuerungsvorrichtung]
10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration der Kommunikationssteuerungsvorrichtung (Kantenserver 3) gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 11 ist eine erklärende Ansicht eines Beispiels für die Verarbeitung von Inhalten der Kommunikationssteuerungsvorrichtung.
In 10 und 11 empfängt die Kommunikationseinheit 35 des Kantenservers 3 periodisch die Positionsinformationen und die Empfangsempfindlichkeitsinformationen, die die Empfangsempfindlichkeit der drahtlosen Kommunikation mit der Basisstation 2 von jedem einer großen Anzahl von Fahrzeugen 5, die im Versorgungsgebiet verstreut sind, über die Basisstation 2 (Schritt S41).
Die Steuereinheit 31 des Kantenservers 3 beinhaltet eine Kartenerstellungseinheit 311, eine Vorhersageeinheit 312 und eine Kommunikationssteuereinheit 313.
Die Kartenerstellungseinheit 311 erstellt eine Empfangsempfindlichkeitskarte M3 (im Folgenden auch einfach als „Karte M3“ bezeichnet) basierend auf den Positionsinformationen des Fahrzeugs 5 und den von der Kommunikationseinheit 35 und der Kartenerstellungseinheit 311 empfangenen Empfangsempfindlichkeitsinformationen, aktualisiert die Karte M3 jedes Mal, wenn die Kommunikationseinheit 35 periodisch die Positionsinformationen und die Empfangsempfindlichkeitsinformationen empfängt (Schritt S42).
Die Karte M3 weist eine Datenstruktur auf, in der die Empfangsempfindlichkeit für jeden einer Vielzahl von Teilbereichen (Zellen) Ap21, die durch Teilen des Kommunikationsbereichs A21 der Basisstation 2 erhalten wird, als dynamische Information auf einer hochauflösenden digitalen Karte, die statische Information ist, überlagert wird. Die Kartenerstellungseinheit 311 speichert die erstellte Karte M3 in der Speichereinheit 34 des Kantenservers 3 als Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation.
Obwohl die Kommunikationseinheit 35 der vorliegenden Ausführungsform die Positionsinformationen und die Empfangsempfindlichkeitsinformationen vom Fahrzeug 5 empfängt, kann die Kommunikationseinheit 35 darüber hinaus diese Informationen auch vom Fußgänger-Endgerät 70 oder vom straßenseitigen Sensor 8 empfangen. In diesem Fall kann die Kartenerstellungseinheit 311 mehr Positionsinformationen und Empfangsempfindlichkeitsinformationen sammeln und so die Erstellung der Empfangsempfindlichkeitskarte M3 mit hoher Zuverlässigkeit ermöglichen.
Die Speichereinheit 34 speichert auch Bewegungsinformationen, die von der Kommunikationseinheit 35 vom Fahrzeug 5 empfangen werden. Die Bewegungsinformationen sind Informationen, die die Fahrtroute (Bewegungsroute) des Fahrzeugs 5 vorhersagen können und beinhalten beispielsweise Routeninformationen von einem Abfahrtsort zu einem Ziel, Karteninformationen und dergleichen, die in der Navigationsfunktion des Fahrzeugs 5 verwendet werden sollen.
Somit fungiert die Speichereinheit 34 der vorliegenden Ausführungsform als Erfassungseinheit, die die Bewegungsinformationen des Fahrzeugs 5 und die Informationen zur Verteilung der Empfangsempfindlichkeit erfasst.
Die Vorhersageeinheit 312 der Steuereinheit 31 sagt die Fahrtroute vom aktuellen Standort des Fahrzeugs 5 basierend auf den in der Speichereinheit 34 (Schritt S43) gespeicherten Bewegungsinformationen voraus. Im Folgenden wird die durch die Vorhersageeinheit 312 vorhergesagte Fahrtroute als vorhergesagte Fahrtroute (vorhergesagte Bewegungsroute) bezeichnet.
Die Vorhersageeinheit 312 sagt die Empfangsempfindlichkeit der drahtlosen Kommunikation auf der vorhergesagten Fahrtroute voraus, basierend auf der in der Speichereinheit 34 (Schritt S44) gespeicherten Karte M3. Im Folgenden wird die von der Vorhersageeinheit 312 vorhergesagte Empfangsempfindlichkeit als vorhergesagte Empfangsempfindlichkeit bezeichnet.
Die Vorhersageeinheit 312 sagt die Kommunikationsgeschwindigkeit der drahtlosen Kommunikation auf der vorhergesagten Fahrtroute basierend auf der vorhergesagten Empfangsempfindlichkeit voraus (Schritt S45). Im Folgenden wird die von der Vorhersageeinheit 312 vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit als vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit bezeichnet.
Die Kommunikationssteuereinheit 313 der Steuereinheit 31 steuert die drahtlose Kommunikation des Fahrzeugs 5 basierend auf der vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit auf der vorhergesagten Fahrstrecke.
Insbesondere, wenn die vorhergesagte Fahrtroute einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Übertragungsgeschwindigkeit kleiner als der erste Schwellenwert Th1 (Schritt S46) ist, verbindet die Kommunikationssteuereinheit 313 das Fahrzeug 5 mit einem anderen alternativen Kommunikationsmedium als dem aktuellen Kommunikationsmedium (5G-Kommunikation), bevor das Fahrzeug 5 den funkgeräuscharmen Bereich erreicht (Schritt S47). Als alternatives Kommunikationsmedium können beispielsweise Kommunikationsmedien wie der LTE-Standard (Long Term Evolution), die mit einem anderen Fahrzeug durchgeführte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und dergleichen betrachtet werden.
Wenn das Fahrzeug 5 die drahtlose Kommunikation nicht über das alternative Kommunikationsmedium durchführen kann, benachrichtigt die Kommunikationssteuereinheit 313 das Fahrzeug 5 im Voraus, dass die Möglichkeit einer Unterbrechung der drahtlosen Kommunikation besteht. Anschließend sendet die Kommunikationssteuereinheit 313 die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung vorab durch die drahtlose Kommunikation, bevor das Fahrzeug 5 den funkgeräuscharmen Bereich erreicht, sodass das Fahrzeug 5 eine autonome sichere Fahrunterstützung durchführen kann, ohne die Informationen vom Kantenserver 3 (Schritt S48) erhalten zu haben.
Andererseits, wenn die vorhergesagte Fahrtroute einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit gleich oder größer als der erste Schwellenwert Th1 und kleiner als der zweite Schwellenwert Th2 ist, steuert die Kommunikationssteuereinheit 313 die drahtlose Kommunikation des Fahrzeugs 5, sodass das Fahrzeug 5 den Empfang der Informationen mit einer hohen Empfangspriorität mit Ausnahme der Informationen zur Unterstützung des sicheren Fahrens einschränkt (Schritt S49).
[Erstellungsverarbeitung der Empfangsempfindlichkeitskarte]
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Erstellung einer Verarbeitung der Empfangsempfindlichkeitskarte M3 durch den Kantenserver 3 zeigt.
Wie in 12 dargestellt, liest der Kantenserver 3 zunächst die zuvor in der Speichereinheit 34 (Schritt ST11) gespeicherte Empfangsempfindlichkeitskarte M3 (vgl. 10) aus. Die Karte M3 an dieser Stelle sind Daten, in denen der Kommunikationsbereich A21 nur in eine Vielzahl von Teilbereichen Ap21 unterteilt ist, und die Empfangsempfindlichkeitsinformationen jedes Teilbereichs Ap21 nicht enthalten sind.
Anschließend veranlasst der Kantenserver 3 die Kommunikationseinheit 35, Positionsinformationen und Empfangsempfindlichkeitsinformationen vom Fahrzeug 5 zu erfassen, das im Kommunikationsbereich A21 (Schritt ST12) fährt.
Aus den erfassten Positionsinformationen wählt der Kantenserver 3 den Teilbereich Ap21 in der Karte M3 entsprechend den Positionsinformationen aus (Schritt ST13). Im Folgenden wird die ausgewählte Teilfläche Ap21 als ausgewählten Teilbereich Ap21 bezeichnet.
Anschließend berechnet der Kantenserver 3 aus den erfassten Empfangsempfindlichkeitsinformationen (Schritt ST14) die Empfangsempfindlichkeit des ausgewählten Teilbereichs Ap21. So berechnet beispielsweise der Kantenserver 3 die Empfangsempfindlichkeit des ausgewählten Teilbereichs Ap21, indem er eine Mittelung, Filterung und dergleichen an den erfassten Empfangsempfindlichkeitsinformationen (einschließlich der bisherigen Empfangsempfindlichkeitsinformationen) durchführt.
Der Kantenserver 3 registriert die berechnete Empfangsempfindlichkeit in der Karte M3 (Schritt ST15) als Empfangsempfindlichkeitsinformation des ausgewählten Teilbereichs Ap21 und speichert die Karte M3 in der Speichereinheit 34 (Schritt ST16).
Der Kantenserver 3 führt wiederholt die Verarbeitung der Schritte ST12 bis ST16 durch. Somit kann der Kantenserver 3 von jedem einer großen Anzahl von im Kommunikationsbereich A21 verstreuten Fahrzeugen 5 Positionsinformationen und Empfangsempfindlichkeitsinformationen erfassen und so die Empfangsempfindlichkeitskarte M3 erstellen, in der die Empfangsempfindlichkeitsinformationen von jedem der Vielzahl von Teilbereichen Ap21 registriert sind. Anschließend kann der Kantenserver 3 die Empfangsempfindlichkeitskarte M3 aktualisieren, indem er diesen sich wiederholenden Prozess regelmäßig durchführt.
[Kommunikationssteuerungsverarbeitung des funkgeräuscharmen Bereichs]
13 und 14 sind Flussdiagramme, die ein Beispiel für die Kommunikationssteuerungsverarbeitung des funkgeräuscharmen Bereichs A23 durch den Kantenserver 3 darstellen. Wie in 13 dargestellt, veranlasst der Kantenserver 3 zunächst die Kommunikationseinheit 35, Bewegungsinformationen und Empfangsempfindlichkeitsinformationen von dem im Kommunikationsbereich A21 (Schritt ST21) fahrenden Fahrzeug 5 zu erfassen.
Der Kantenserver 3 sagt die Fahrtroute vom aktuellen Standort des Fahrzeugs 5 aus Routeninformationen zur Navigation und Karteninformationen, die in den erfassten Bewegungsinformationen enthalten sind (Schritt ST22), voraus.
Anschließend erfasst der Kantenserver 3 die Empfangsempfindlichkeitskarte M3 (vgl. 10) von der Speichereinheit 34 seiner eigenen Vorrichtung (Schritt ST23).
Der Kantenserver 3 sagt die Empfangsempfindlichkeit der vorhergesagten Fahrtroute aus den Empfangsempfindlichkeitsinformationen, die die Empfangsempfindlichkeit an der aktuellen vom Fahrzeug 5 erfassten Stelle anzeigen, und der von der Speichereinheit 34 (Schritt ST24) erfassten Empfangsempfindlichkeitskarte M3 voraus. So sagt beispielsweise der Kantenserver 3 eine zeitliche Änderung der Empfangsempfindlichkeit zu dem Zeitpunkt voraus, zu dem das Fahrzeug 5 auf der vorhergesagten Fahrtroute fährt (vgl. die Grafik G1 in 11).
Als nächstes erfasst der Kantenserver 3 Kommunikationsgeschwindigkeitsinformationen, die die Kommunikationsgeschwindigkeit an der aktuellen Position des Fahrzeugs 5 anzeigen (Schritt ST25). So kann beispielsweise der Kantenserver 3 die Kommunikationsgeschwindigkeitsinformationen des aktuellen Standorts des Fahrzeugs 5 aus dem Kommunikationszustand zum Zeitpunkt der Erfassung der Bewegungsinformationen und dergleichen vom Fahrzeug 5 erfassen.
Der Kantenserver 3 sagt die Kommunikationsgeschwindigkeit der vorhergesagten Fahrtroute aus den erfassten Kommunikationsgeschwindigkeitsinformationen des aktuellen Ortes und der vorhergesagten Empfangsempfindlichkeit voraus, die in Schritt ST22 (Schritt ST26) vorhergesagt wurde. So sagt beispielsweise der Kantenserver 3 eine zeitliche Änderung der Kommunikationsgeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt voraus, zu dem das Fahrzeug 5 auf der vorhergesagten Fahrtroute fährt (vgl. Grafik G2 in 11).
Der Kantenserver 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform schließt beispielsweise, dass die zeitliche Änderung der Kommunikationsgeschwindigkeit der zeitlichen Änderung der Empfangsempfindlichkeit ähnlich ist und multipliziert die Kommunikationsgeschwindigkeit am aktuellen Ort mit der gleichen Änderungsrate wie die Empfangsempfindlichkeit, um die Kommunikationsgeschwindigkeit der Fahrtroute zu berechnen.
Wie in 14 dargestellt, bestimmt der Kantenserver 3 als nächstes, ob die in Schritt ST26 vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit kleiner als der erste Schwellenwert Th1 ist oder nicht (vgl. 9) (Schritt ST27). Das heißt, der Kantenserver 3 bestimmt, ob die vorhergesagte Fahrtroute den funkgeräuscharmen Bereich A23 beinhaltet, in dem die vorhergesagte Übertragungsgeschwindigkeit kleiner als der erste Schwellenwert Th1 ist oder nicht.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt ST27 positiv ist, bestimmt der Kantenserver 3, dass das Fahrzeug 5 bei Fahrt im funkgeräuscharmen Bereich A23 im aktuellen Kommunikationsmedium (5G-Kommunikation) die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung nicht empfangen kann, und die Verarbeitung wechselt zur Bestimmung von Schritt ST28.
In Schritt ST28 bestimmt der Kantenserver 3, ob eine Kommunikation möglich ist oder nicht, indem er das Fahrzeug 5 mit einem anderen alternativen Kommunikationsmedium als dem aktuellen Kommunikationsmedium verbindet (Schritt ST28).
Diese Bestimmung kann z.B. auf der Grundlage einer der folgenden Informationen erfolgen.

1) Positionsinformationen der Basisstation des alternativen Kommunikationsmediums, die im Voraus vorbereitet wurden.
2) Positionsinformationen der Basisstation des alternativen Kommunikationsmediums, die im Voraus durch die Kommunikation des alternativen Kommunikationsmediums erfasst wurden.
3) Wenn das alternative Kommunikationsmedium die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ist, Informationen, die im Voraus vorhersagen, ob ein anderes Fahrzeug 5, das die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation durchführt, in der Nähe des funkgeräuscharmen Bereichs A23 fährt oder nicht.

Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt ST28 positiv ist, verbindet der Kantenserver 3 das Fahrzeug 5 vorab mit dem alternativen Kommunikationsmedium, bevor das Fahrzeug 5 den funkgeräuscharmen Bereich A23 erreicht (Schritt ST29). Dadurch kann das Fahrzeug 5 die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung vom Kantenserver 3 ohne Unterbrechung über das alternative Kommunikationsmedium empfangen, wenn es im funkgeräuscharmen Bereich A23 unterwegs ist. Somit ist es möglich, dem im funkgeräuscharmen Bereich A23 fahrenden Fahrzeug 5 die Informationen zur sicheren Bewegungsunterstützung zuverlässig bereitzustellen.
Nachdem das Fahrzeug 5 den funkgeräuscharmen Bereich A23 passiert hat, wird die Kommunikation vom alternativen Kommunikationsmedium über das normale Kommunikationsmedium (hier 5G-Kommunikation) an die drahtlose Kommunikation zurückgegeben.
Andererseits, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt ST28 negativ ist, benachrichtigt der Kantenserver 3 das Fahrzeug 5 im Voraus, dass die Möglichkeit einer Unterbrechung der drahtlosen Kommunikation besteht, bevor das Fahrzeug 5 den funkgeräuscharmen Bereich A23 (Schritt ST30) erreicht. Dadurch kann das Fahrzeug 5 leicht erkennen, dass es möglicherweise nicht möglich ist, die Informationen zur sicheren Bewegungsunterstützung im funkgeräuscharmen Bereich A23 zu empfangen.
Weiterhin sendet der Kantenserver 3 die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung im Voraus an das Fahrzeug 5, bevor das Fahrzeug 5 den funkgeräuscharmen Bereich A23 erreicht (Schritt ST31). Die im Voraus zu übertragenden Sicherheitsunterstützungsinformationen beinhalten beispielsweise Signalinformationen eines Signals zwei Zyklen (in der Regel einen Zyklus früher) vor der Kreuzung und den Annäherungsinformationen anderer Fahrzeuge, die sich dem eigenen Fahrzeug innerhalb einer Entfernung von 100 m (in der Regel innerhalb von 50 m) nähern.
Das Fahrzeug 5 kann somit vor Erreichen des funkgeräuscharmen Bereichs A23 die Informationen zur sicheren Bewegungsunterstützung im Voraus erfassen, sodass es möglich ist, dem im funkgeräuscharmen Bereich A23 fahrenden Fahrzeug 5 die Informationen zur sicheren Bewegungsunterstützung zuverlässig bereitzustellen. Dadurch kann das Fahrzeug 5 eine autonome sichere Fahrunterstützungssteuerung basierend auf den im Voraus erfassten Informationen zur Unterstützung des sicheren Fahrens bei Fahrten im funkgeräuscharmen Bereich A23 durchführen.
Nachdem das Fahrzeug 5 den funkgeräuscharmen Bereich A23 passiert hat, kehrt der Kantenserver 3 zur normalen Kommunikationssteuerung zurück.
In Schritt ST27, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, bestimmt der Kantenserver 3, ob die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit der vorhergesagten Fahrstrecke gleich oder größer als der erste Schwellenwert Th1 und kleiner als der zweite Schwellenwert Th2 ist (vgl. 9) (Schritt ST32). Das heißt, der Kantenserver 3 bestimmt, ob die vorhergesagte Fahrtroute den funkgeräuscharmen Bereich A23 beinhaltet, in dem die vorhergesagte Übertragungsgeschwindigkeit kleiner als der erste Schwellenwert Th1 und kleiner als der zweite Schwellenwert Th2 ist oder nicht.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt ST32 positiv ist, bestimmt der Kantenserver 3, dass das Fahrzeug 5 zum Zeitpunkt der Fahrt im funkgeräuscharmen Bereich A23 möglicherweise nicht in der Lage ist, die Informationen zur sicheren Fahrunterstützung zu empfangen, wenn das Fahrzeug 5 die Informationen mit einer hohen Empfangspriorität, die sich von den Informationen zur sicheren Fahrunterstützung unterscheidet, bevorzugt empfängt, und der Kantenserver 3 die Verarbeitung von Schritt ST33 durchführt.
In Schritt ST33 steuert der Kantenserver 3 die drahtlose Kommunikation des Fahrzeugs 5, um den Empfang der Informationen mit einer hohen Empfangspriorität, die nicht die Informationen zur Unterstützung des sicheren Fahrens betrifft, einzuschränken, wenn das Fahrzeug 5 im funkgeräuscharmen Bereich A23 fährt. Dadurch ist es möglich, dem im funkgeräuscharmen Bereich A23 fahrenden Fahrzeug 5 zuverlässig die Informationen zur sicheren Bewegungsunterstützung bereitzustellen.
Nachdem das Fahrzeug 5 den funkgeräuscharmen Bereich A23 passiert hat, hebt der Kantenserver 3 die Empfangsbeschränkung der Informationen mit hoher Empfangspriorität auf und kehrt zur normalen Kommunikationssteuerung zurück.
Andererseits, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt ST32 negativ ist, bestimmt der Kantenserver 3, dass der funkgeräuscharme Bereich A23 nicht in die vorhergesagte Fahrtroute einbezogen ist, und beendet die Verarbeitung.
[Anderes]
In der Kommunikationssteuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wurde die 5G-Kommunikation als Kommunikationsmedium verwendet, mit dem das Fahrzeug 5 normalerweise verbunden ist, aber die vorliegende Erfindung kann auch auf einen Fall angewendet werden, in dem ein anderes Kommunikationsmedium wie der LTE-Standard verwendet wird. Obwohl die drahtlose Kommunikation des Fahrzeugs 5 in der Kommunikationssteuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gesteuert wird, kann außerdem die drahtlose Kommunikation des Fußgänger-Endgerätes 70 gesteuert werden.
Obwohl der Kantenserver 3 in der vorliegenden Ausführungsform als Kommunikationssteuerungsvorrichtung fungiert hat, kann der Kernserver 4 als Kommunikationssteuerungsvorrichtung fungieren, und das Fahrzeug 5 oder das Fußgänger-Endgerät 70, das ein mobiles Endgerät ist, kann als Kommunikationssteuerungsvorrichtung fungieren. Im letzteren Fall darf das Fahrzeug 5 (oder das Fußgänger-Endgerät 70) nur die vom Kantenserver 3 erstellte Empfangsempfindlichkeitskarte (Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation) unter Verwendung der Kommunikationseinheit 61 (oder der Kommunikationseinheit 75) erfassen.
Die hier offenbarte Ausführungsform ist in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht einschränkend zu betrachten. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die vorstehend beschriebene Bedeutung, sondern durch den Umfang der Ansprüche veranschaulicht und soll die dem Umfang der Ansprüche entsprechenden Bedeutungen und alle Änderungen innerhalb des Umfangs umfassen.
Bezugszeichenliste

1A:: KOMMUNIKATIONS-ENDGERÄT
1B:: KOMMUNIKATIONS-ENDGERÄT
1C:: KOMMUNIKATIONS-ENDGERÄT
1D:: KOMMUNIKATIONS-ENDGERÄT
2:: BASISSTATION
3:: KANTENSERVER (KOMMUNIKATIONSSTEUERUNGSVORRICHTUNG)
4:: KERNSERVER
5:: FAHRZEUG (MOBILES ENDGERÄT)
7:: FUSSGÄNGER
8:: STRASSENSEITIGER SENSOR (FESTES ENDGERÄT)
9:: AMPELSTEUERUNG
21:: MAKROZELLEN-BASISSTATION
22:: KLEINZELLEN-BASISSTATION
31:: STEUEREINHEIT
32:: ROM
33:: RAM
34:: SPEICHEREINHEIT (ERFASSUNGSEINHEIT)
35:: KOMMUNIKATIONSEINHEIT
41:: STEUEREINHEIT
42:: ROM
43:: RAM
44:: SPEICHEREINHEIT
45:: KOMMUNIKATIONSEINHEIT
50:: FAHRZEUGINTERNE VORRICHTUNG
51:: FAHRZEUGINTERNE VORRICHTUNG
52:: GPS-EMPFÄNGER
53:: FAHRZEUGGESCHWINDIGKEITSSENSOR
54:: GYROSENSOR
55:: SPEICHEREINHEIT
56:: ANZEIGE
57:: SPRECHER
58:: EINGABEVORRICHTUNG
59:: FAHRZEUGINTERNE KAMERA
60:: RADAR-SENSOR
61:: KOMMUNIKATIONSEINHEIT
70:: FUßGÄNGER-ENDGERÄT (MOBILES ENDGERÄT)
71:: STEUEREINHEITEN
72:: SPEICHEREINHEIT
73:: ANZEIGEEINHEIT
74:: BETRIEBSGERÄT
75:: KOMMUNIKATIONSEINHEIT
81:: STEUEREINHEITEN
82:: SPEICHEREINHEIT
83:: STRASSENSEITIGE KAMERA
84:: RADARSENSOR
85:: KOMMUNIKATIONSEINHEIT
311:: KARTENERSTELLUNGSEINHEIT
312:: VORHERSAGEEINHEIT
313:: KOMMUNIKATIONSSTEUEREINHEIT
A21:: KOMMUNIKATIONSBEREICH
Ap21:: TEILBEREICHE
A22:: KOMMUNIKATIONSBEREICH
A23:: FUNKGERÄUSCHARMER BEREICH
M3:: EMPFANGSEMPFINDLICHKEITSKARTE (EMPFANGSEMPFINDLICHKEITSVERTEILUNGSINFORMATIONEN)
Th1:: ERSTER SCHWELLENWERT
Th2:: ZWEITER SCHWELLENWERT

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017106722 [0001]

Claims

Kommunikationssteuerungsvorrichtung zum Steuern einer drahtlosen Kommunikation eines mobilen Endgeräts, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Erfassungseinheit, die eine Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation erfasst, die die Empfangsempfindlichkeit für jeden aus einer Vielzahl von Teilbereichen anzeigt, in die ein Kommunikationsbereich einer Basisstation unterteilt ist, wobei die Basisstation drahtlos mit dem mobilen Endgerät kommuniziert und eine Bewegungsinformation erfasst, mit der eine Bewegungsroute des mobilen Endgeräts voraussagbar ist; eine Vorhersageeinheit, die die Bewegungsroute basierend auf der Bewegungsinformation vorhersagt und eine Kommunikationsgeschwindigkeit des mobilen Endgeräts auf der vorhergesagten Bewegungsroute basierend auf der Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation vorhersagt; und eine Kommunikationssteuereinheit, die die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts basierend auf der von der Vorhersageeinheit vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit steuert.
Kommunikationssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn die vorhergesagte Bewegungsroute einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit kleiner als ein unten definierter erster Schwellenwert ist, die Kommunikationssteuerungseinheit das mobile Endgerät mit einem alternativen Kommunikationsmedium verbindet, bevor das mobile Endgerät den funkgeräuscharmen Bereich erreicht. Erster Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung empfangen kann.
Kommunikationssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn die vorhergesagte Bewegungsroute einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit kleiner als ein unten definierter erster Schwellenwert ist, die Kommunikationssteuerungseinheit das mobile Endgerät darüber informiert, dass eine Möglichkeit einer Unterbrechung der drahtlosen Kommunikation besteht, bevor das mobile Endgerät den funkgeräuscharmen Bereich erreicht. Erster Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung empfangen kann.
Kommunikationssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn die vorhergesagte Bewegungsroute einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit kleiner als ein unten definierter erster Schwellenwert ist, die Kommunikationssteuerungseinheit die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts so steuert, dass das mobile Endgerät in der Lage ist, die Informationen zur sicheren Bewegungsunterstützung zu empfangen, bevor das mobile Endgerät den funkgeräuscharmen Bereich erreicht. Erster Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung empfangen kann.
Kommunikationssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn die vorhergesagte Bewegungsroute einen funkgeräuscharmen Bereich beinhaltet, in dem die vorhergesagte Kommunikationsgeschwindigkeit gleich oder mehr als ein erster unten definierter Schwellenwert und weniger als ein zweiter unten definierter Schwellenwert ist, die Kommunikationssteuerungseinheit die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts so steuert, dass das mobile Endgerät den Empfang von Informationen mit einer hohen Empfangspriorität beim Bewegen im funkgeräuscharmen Bereich einschränkt. Erster Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung empfangen kann. Zweiter Schwellenwert: eine minimal erforderliche Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der das mobile Endgerät sichere Informationen zur Unterstützung der Bewegung und andere Informationen mit hoher Empfangspriorität empfangen kann.
Kommunikationssteuerungsverfahren zur drahtlosen Kommunikation eines mobilen Endgeräts, wobei das Verfahren umfasst: einen Erfassungsschritt zum Erfassen von einer Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation, die die Empfangsempfindlichkeit für jeden aus einer Vielzahl von Teilbereichen anzeigen, in die ein Kommunikationsbereich einer Basisstation unterteilt ist, wobei die Basisstation drahtlos mit dem mobilen Endgerät kommuniziert und eine Bewegungsinformation erfasst, mit der eine Bewegungsroute des mobilen Endgeräts vorhersehbar ist; einen Vorhersageschritt zum Vorhersagen der Bewegungsroute basierend auf der Bewegungsinformation und zum Vorhersagen einer Kommunikationsgeschwindigkeit des mobilen Endgeräts auf der vorhergesagten Bewegungsroute basierend auf der Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation; und einen Kommunikationssteuerungsschritt zum Steuern der drahtlosen Kommunikation des mobilen Endgeräts basierend auf der vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit, die in dem Vorhersageschritt vorhergesagt wird.
Computerprogramm, um einen Computer zu veranlassen, die Verarbeitung der Steuerung der drahtlosen Kommunikation eines mobilen Endgeräts durchzuführen, wobei das Computerprogramm bewirkt, dass der Computer fungiert als: eine Erfassungseinheit, die eine Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation erfasst, die die Empfangsempfindlichkeit für jeden aus einer Vielzahl von Teilbereichen anzeigen, in die ein Kommunikationsbereich einer Basisstation unterteilt ist, wobei die Basisstation drahtlos mit dem mobilen Endgerät kommuniziert und eine Bewegungsinformation erfasst, mit denen eine Bewegungsroute des mobilen Endgeräts vorhersehbar ist; eine Vorhersageeinheit, die die Bewegungsroute basierend auf der Bewegungsinformation vorhersagt und eine Kommunikationsgeschwindigkeit des mobilen Endgeräts auf der vorhergesagten Bewegungsroute basierend auf der Empfangsempfindlichkeitsverteilungsinformation vorhersagt; und eine Kommunikationssteuereinheit, die die drahtlose Kommunikation des mobilen Endgeräts basierend auf der von der Vorhersageeinheit vorhergesagten Kommunikationsgeschwindigkeit steuert.