JP2019179363A - 車載装置、車載装置における周辺情報の送信方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】回線速度が低下した場合でも、車両からセンサ共有サーバに送信される周辺情報によって安定して高い精度で周辺情報の解析が可能になるようにする。【解決手段】車載装置は、車両周辺の環境情報を取得するための取得部と、複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信するための送信部と、取得部が取得した環境情報と、送信部が用いる回線の回線速度とに基づいて、送信部が複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類の周辺情報について算出するための算出部と、を含み、送信部は、算出部により算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて複数の種類の周辺情報を送信する。【選択図】図４

Description

この発明は、車載装置、車載装置における周辺情報の送信方法、及びコンピュータプログラムに関する。

車両の運行を自動化することを目指し、車両にカメラ、ＬｉＤＡＲ（Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、ミリ波センサ、車速センサ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）等の各種センサを搭載し、車載コンピュータで処理して車両の運行の補助を行うシステムが開発され、一部ではそうした技術が実用化に近づいている。一方、単一の車両の持つセンサから得た車両周辺の情報（周辺情報）のみでは、その車両から離れた位置の交通状況、見えない位置にいる通行人等に関する情報が不足する可能性がある。そこで、各車両で得た周辺情報をサーバに送信し、サーバ側で複数の車両から得た周辺情報を集約解析した後、解析結果を各車両に配信するというシステムも考えられている。そのようなシステムでは、センサフュージョンという技術が用いられる。

後者のようなセンサフュージョンを採用したシステムでは、単独の車両に搭載されたセンサからの周辺情報のみでは捕らえられない情報でも、多数の車両からの周辺情報を集約して解析することでサーバが発見できる。そのようにして発見された情報がサーバから各車両に配信されるため、車両の安全な運行のためには有利であると考えられる。

一方、サーバに周辺情報を収集し集約解析する場合、サーバに送信されるデータ量が増大するという問題がある。生の周辺情報、特にカメラの撮像した画像情報は、圧縮してもかなりの情報量になる。車両に搭載されるセンサの数もますます増加している。いわゆる第５世代通信規格が普及すると、通信速度は現状より遥かに大きくなるが、通信速度が大きくなったために、逆にこれまで通信されることがなかった大容量のデータ、例えば周辺情報のデータ送信量が爆発的に増加することが懸念される。

仮にサーバへの周辺情報の通信に輻輳が生じると、サーバによる周辺情報の解析を適時に行うことが難しくなり、車両の運行を支援するという目的を達成することが困難になる。

こうした問題を解決するための、センサ情報出力装置に関する提案が後掲の特許文献１においてなされている。特許文献１に開示された発明は、指示部（表示装置側）に出力するデータのデータ量を削減しつつ、描画に適したデータを出力可能なセンサ情報出力装置を提供することを目的としている。

特許文献１に開示された技術に係るセンサ情報出力装置は、センサから送信された電波又は音波の反射波を受信信号として受信する受信部と、この受信信号から特徴点を抽出する特徴点抽出部とを含む。これらの特徴点の内、少なくともセンサからの距離を示す距離情報と、振幅情報とを受信信号の代表データとして装置外部に出力する。

特許文献１によれば、こうした構成により、受信信号をデータ量の少ない距離情報及び振幅情報として外部に送信できるので送信データ量を大幅に削減できるとされている。

国際公開第２０１４−１９５９９４号

特許文献１に開示の技術によれば、センサの受信信号の送信データ量が大幅に削減されるという効果を奏する。

しかし、特許文献１に開示された技術は、センサの受信信号が反射波等のような比較的単純な波形により表される場合にしか適用できないという問題がある。最近の車両には、ＬｉＤＡＲ以外にも、単眼カメラ、ステレオカメラ等が搭載されており、そうしたカメラから出力される画像信号には特許文献１に開示された技術では対応できない。また、特許文献１に開示されたような技術でセンサ共有サーバに周辺情報を送信した場合、センサフュージョンのような技術を適用するために必要な詳細情報が不足しているという問題もある。センサフュージョンのように集約的な解析を行う場合には、複数の車両からそれぞれ詳細な情報を含む周辺情報をサーバに送信することが前提である。特許文献１に開示された技術はそうした処理には適していない。

結局、集約的な解析をセンサ共有サーバで行うためには、各々が１又は複数のセンサを持つ車両から、センサから得た周辺情報をそのままセンサ共有サーバに送信することが必要になる。車両に搭載されているセンサ数が多くなる傾向である上、各センサの出力する周辺情報も以前に比べて遥かに多くなっている現状に鑑みると、各車両からセンサ共有サーバにどのようにして大量の周辺情報を送信するかが大きな問題となる。今後、いわゆる第５世代通信技術が普及すると、回線速度は今までより大幅に高速になるが、そのためにかえって今までは通信の対象とならなかったデータ（例えばセンサから出力される生の周辺情報）が大量に通信されるようになる可能性がある。いくら回線速度があがっても、通信の対象となるデータ量がそれと同等以上の伸びを示せば通信に何らかの悪影響が及ぶ可能性もある。

特に、何らかの原因で回線速度が低下したような場合には、車両からセンサ共有サーバへの通信路に輻輳が生じ、センサ共有サーバに必要な周辺情報が集まらないという事態が生じる可能性がある。そうした状況ではセンサ共有サーバによる車両の運行支援の質が低下し、安全な運行が担保できないという事態が発生する危険性もある。回線速度が低下したような場合でもセンサ共有サーバにおける集約的な解析を安定して高い精度で行うことができるようにする技術が求められている。

それゆえにこの発明は、回線速度が低下した場合でも、車両からセンサ共有サーバに送信される周辺情報によって安定して高い精度で周辺情報の解析が可能になるような車載装置における周辺情報の送信方法、及びコンピュータプログラムを提供することである。

本発明の第１の局面に係る車載装置は、車両周辺の環境情報を取得するための取得部と、複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信するための送信部と、取得部が取得した環境情報と、送信部が用いる回線の回線速度とに基づいて、送信部が複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類の周辺情報について算出するための算出部と、を含み、送信部は、算出部により算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて複数の種類の周辺情報を送信する。

本発明の第２の局面に係る車載装置における周辺情報の送信方法は、コンピュータが、車両周辺の環境情報を取得する取得ステップと、送信機が、複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信する送信ステップと、コンピュータが、取得ステップで取得された環境情報と、送信ステップで用いられる回線の回線速度とに基づいて、送信ステップにおいて複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類ごとに算出する算出ステップと、を含み、送信ステップは、算出ステップにより算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて複数の種類の周辺情報を送信するステップを含む。

本発明の第３の局面に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、車両周辺の環境情報を取得するための取得部と、複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信するための送信部と、取得部が取得した環境情報と、送信部が用いる回線の回線速度とに基づいて、送信部が複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類ごとに算出するための算出部、として機能させるコンピュータプログラムであって、送信部は、算出部により算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて複数の種類の周辺情報を送信する。

この発明の構成及び効果は、添付の図と下記の実施形態の説明とにより明らかになるであろう。

この発明によれば、回線速度が低下した場合でも、車両からセンサ共有サーバに送信される周辺情報によって安定して高い精度で周辺情報の解析が可能になるような車載装置における周辺情報の送信方法、及びコンピュータプログラムを提供できる。

図１は、第１の実施形態に係るセンサ共有システムの概略を示す模式図である。 図２は、回線速度が速い場合の車両からセンサ共有サーバへの周辺情報の送信の様子を模式的に示す図である。 図３は、回線速度が遅い場合の車両からセンサ共有サーバへの周辺情報の送信の様子を模式的に示す図である。 図４は、この発明の第１の実施形態に係る車載センサ装置の概略構成を示すブロック図である。 図５は、図４に示す優先度テーブルの内容を示す図である。 図６は、コンピュータとの協働により図４に示す回線管理部を実現するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 図７は、コンピュータとの協働により図４に示す優先度判定部を実現するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 図８は、この発明の第２の実施形態に係る車載センサ装置概略構成を示すブロック図である。 図９は、図８に示す優先度判定部を実現するディープ・ニューラル・ネットワーク（ＤＮＮ）の構造を示す模式図である。 図１０は、第１及び第２の実施形態に係る車載センサ装置を含む車載装置を実現するコンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。

［この発明の実施形態の説明］
以下の説明及び図面では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組合せても良い。

（１）本発明の第１の局面に係る車載装置は、車両周辺の環境情報を取得するための取得部と、複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信するための送信部と、取得部が取得した環境情報と、送信部が用いる回線の回線速度とに基づいて、送信部が複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類の周辺情報について算出するための算出部と、を含み、送信部は、算出部により算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて複数の種類の周辺情報を送信する。

回線速度と、環境情報とに基づいて、周辺情報を送信する場合の優先度が周辺情報の各種類について定められる。回線速度と環境情報とによって周辺情報の優先度が変化し、送信される周辺情報の内容を変化させられる。

（２）好ましくは、環境情報は、時間帯情報及び天候情報の少なくとも１つを含む。

車載装置からサーバに送信する情報の優先度が、時間帯又は天候によって変化する。時間帯及び天候によって、センサから取得できる周辺情報の情報量はセンサによって異なるので、優先情報を変化させることで時間帯及び天候に応じた最適な周辺情報を送信できる。

（３）より好ましくは、算出部は、回線速度が一定速度以上か否かを判定する判定部と、判定部により回線速度が一定速度より大きいと判定されたときに、環境情報にかかわらず、複数の種類の周辺情報の優先度をそれぞれ予め定められた一定値とするための一定優先度算出部と、判定部により回線速度が一定速度以下であると判定されたときに、環境情報に基づいて複数の種類の周辺情報の優先度をそれぞれ算出する優先度算出部を含む。

回線速度が大きな場合には環境情報にかかわらず周辺情報が送信される。一方、回線速度が低くなると環境情報によって周辺情報の種類によって異なる優先度が適用され、サーバに通常とは異なる内容の周辺情報が送信できる。

（４）さらに好ましくは、優先度算出部は、複数の種類の周辺情報に対する所定解析の結果に基づいて優先度を算出する。

周辺情報自体を解析することで優先度が算出される。外部から環境情報を取得する必要がないので、環境情報が得られない状況でも送信される周辺情報の内容を通常時と変化させることができる。

（５）好ましくは、環境情報によって、車両周辺の環境が複数の環境のいずれかに分類可能であり、算出部は、環境情報に基づいて車両周辺の環境を複数の環境のいずれかに分類するための環境分類部と、複数の環境に応じてそれぞれ予め定められた優先度情報を複数の種類の周辺情報に対して定めた優先度テーブルを記憶するための優先度テーブル記憶装置と、環境分類部により分類された環境に応じた優先度情報を複数の種類の周辺情報の各々に対して選択し優先度テーブルから読出す優先度情報選択部と、を含む。

優先度テーブルを予め準備し、環境の種類を分類してその環境に応じた優先度情報が優先度テーブルから選択される。予め優先度テーブルを準備することで、各環境における各周辺情報の優先度を任意に設定できる。

より好ましくは、複数のセンサは、レーザレーダと、ミリ波センサと、カメラとの少なくとも２つを含む任意の組合せを含む。

複数のセンサからの周辺情報を組合せてサーバに送信できる。これらセンサから得られる情報の質は、環境の変化とセンサの種類との組合せによって異なる。環境とセンサの種類との組合せに応じた適切な組合せのセンサからの周辺情報の内容を環境の変化に応じて選択してサーバに送信できる。

（６）本発明の第２の局面に係る車載装置における周辺情報の送信方法は、コンピュータが、車両周辺の環境情報を取得する取得ステップと、送信機が、複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信する送信ステップと、コンピュータが、取得ステップで取得された環境情報と、送信ステップで用いられる回線の回線速度とに基づいて、送信ステップにおいて複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類ごとに算出する算出ステップと、を含み、送信ステップは、算出ステップにより算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて複数の種類の周辺情報を送信するステップを含む。

回線速度と、環境情報とに基づいて、周辺情報を送信する場合の優先度が周辺情報の各種類について定められる。回線速度と環境情報とによって周辺情報の優先度が変化し、送信される周辺情報の内容を変化させられる。

（７）本発明の第３の局面に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、車両周辺の環境情報を取得するための取得部と、複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信するための送信部と、取得部が取得した環境情報と、送信部が用いる回線の回線速度とに基づいて、送信部が複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類ごとに算出するための算出部、として機能させるコンピュータプログラムであって、送信部は、算出部により算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて複数の種類の周辺情報を送信する。

回線速度と、環境情報とに基づいて、周辺情報を送信する場合の優先度が周辺情報の各種類について定められる。回線速度と環境情報とによって周辺情報の優先度が変化し、送信される周辺情報の内容を変化させられる。

［この発明の実施形態の詳細］
この発明の実施形態に係るセンサ共有システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、この発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

＜第１の実施形態＞
《構成》
〈センサ共有システム５０〉
図１を参照して、この発明の第１の実施形態に係るセンサ共有システム５０は、センサ共有サーバ６０と、このセンサ共有サーバ６０との間で通信可能な１又は複数の車両６２、６４、…とを含む。

図２を参照して、例えば車両６２とセンサ共有サーバ６０との間の回線速度７０が十分に高ければ、車両６２がセンサから収集した車両６２の周辺の状況を示す周辺信号をそのままセンサ共有サーバ６０に送信しても何ら問題は生じない。

しかし、図３に示すように、回線速度７０が低下した場合、車両６２からセンサ共有サーバ６０に所定時間に送信できるデータ量が小さくなる可能性がある。そのため車両６２からは十分な量の周辺情報がセンサ共有サーバ６０に送信できず、センサ共有サーバ６０における周辺情報の集約的な解析に支障が生じる可能性がある。以下に説明する、図４に示す車載センサ装置９０は、そうした状況が発生することを防止するためのものである。

〈車載センサ装置９０〉
図４を参照して、この実施形態に係る車載センサ装置９０は、複数のセンサを含むセンサ機器９２から収集した、周辺の状況を示す周辺情報をセンサ共有サーバ６０に送信し、センサ共有サーバ６０から周辺情報を解析した結果得られる運行支援情報を受信するためのものである。

センサ機器９２は、この図の例ではＬｉＤＡＲ１００と、ミリ波センサ１０２と、ステレオカメラ１０４と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１０６とを含む。

車載センサ装置９０は、センサ機器９２内の各センサから周辺情報を収集するための周辺情報収集部１３０と、車載センサ装置９０がセンサ共有サーバ６０との間で使用する回線の回線速度を監視し、回線速度が一定以上か否かにしたがって車載センサ装置９０の動作を通常モードと低速モードとに切替える制御を行うための回線管理部１３２と、回線管理部１３２により切替えられる動作モードを示す情報を記憶するための動作モード記憶部１３４とを含む。

車載センサ装置９０はさらに、予め準備された、天候及び時間帯によってセンサ機器９２内の各センサにより得られた周辺情報をどのような優先順序でセンサ共有サーバ６０に送るかを示す情報を格納する優先度テーブル１３６と、回線管理部１３２により車載センサ装置９０の動作モードが切替えられたとき、及びそれ以外のときにも一定周期で天候に関する情報を所定の天候情報サーバから受信し、また時間帯に関する情報をＧＰＳ１０６から受信し、動作モードが低速モードであるときに、天候及び時間帯に応じた優先度情報を優先度テーブル１３６から読出すための優先度判定部１３８とを含む。

図５に、優先度テーブル１３６の構成を示す。図５を参照して、優先度テーブル１３６は、４種類の天候及び時間帯（通常、雨・雪、霧、夜間）に対し、４種類のセンサ（単眼カメラ、ステレオカメラ、ＬｉＤＡＲ、ミリ波センサ）の優先度を低・中・高の３レベルで特定したものである。

すなわち、優先度テーブル１３６は、通常時の各センサの優先度を示す優先度情報１７０と、雨・雪のときの各センサの優先度を示す優先度情報１７２と、霧のときの各センサの優先度を示す優先度情報１７４と、夜間の各センサの優先度を示す優先度情報１７６とを含む。

この優先度は、各天候において検出精度が相対的に高いセンサについては高く、相対的に低いセンサについては低く定める。

天候は車載センサ装置９０を搭載した車両の位置と優先度判定部１３８が受信する天候情報とにより定まるので、優先度判定部１３８はＧＰＳ１０６から位置情報を取得し、天候情報と照合することで現在の周辺の天候を推定し、優先度を判定する。車載センサ装置９０はまた、ＧＰＳ１０６から受信した情報から時刻情報を抽出することで夜間か否かの時間帯を判定する。

再び図４を参照して、車載センサ装置９０はさらに、優先度判定部１３８が優先度テーブル１３６から読出した優先度情報を記憶するための優先度情報記憶部１４０と、どのように周辺情報をセンサ共有サーバ６０に送信するスケジュールを定めるかを規定するポリシーを複数通り記憶したスケジューリングポリシー記憶部１４２と、スケジューリングポリシー記憶部１４２に記憶された複数通りのスケジューリングポリシーのいずれを選択するかを外部から設定するためのポリシー設定部１４４と、ポリシー設定部１４４の設定にしたがって、スケジューリングポリシー記憶部１４２に記憶された複数通りのスケジューリングポリシーの内の１つを選択するためのポリシー選択部１４６とを含む。

スケジューリングポリシー記憶部１４２に記憶されるスケジューリングポリシーとしては、Ｓｔｒｉｃｔ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ方式、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ方式等がある。前者はセンサに関し優先度が高い順に通信帯域を割当てる。後者は各センサの優先度に対し一意に決まる比率に応じて通信帯域を割当てる。

車載センサ装置９０はさらに、動作モード記憶部１３４に記憶された情報により定まる動作モードと、優先度情報記憶部１４０に記憶された優先度情報とに基づいて定まる優先度情報とを用い、ポリシー選択部１４６により選択されたポリシーにしたがって周辺情報収集部１３０に記憶されている各センサからの周辺情報の送信をスケジューリングし、送信するための優先制御部１４８と、優先制御部１４８から出力される周辺情報をパケット化しセンサ共有サーバ６０に対して送信するためのパケット送信部１５０と、センサ共有サーバ６０から送信されてくる運行支援情報のパケットを受信し、運行支援情報を復元して図示しないナビゲーション装置に出力するためのパケット受信部１５２とを含む。

優先制御部１４８は、通常モードのときには、天候には関係なく周辺情報にそれぞれ予め定められた優先度（全て同じ値でもよい）を割当て、この優先度を用いた任意の送信順序で全ての周辺情報を送信する。優先制御部１４８は、低速モードのときには、回線速度からデータの間引き率を決定し、天候情報よりセンサからの周辺情報毎の優先度を決定した上で、選択されたポリシーにしたがって周辺情報を送信する。

回線速度が遅いときの各周辺情報の優先度は、そのときの天候に応じて検出精度が相対的に高いセンサについては高く、相対的に低いセンサについては低くなる。したがって天候が変われば各センサの優先度は変化し、回線速度が遅いときには、そのときの天候に応じて検出精度が相対的に高いセンサの情報が優先的にセンサ共有サーバ６０に送信されることになる。

−回線管理部１３２−
図６に、回線管理部１３２の機能をコンピュータとの協働により実現するためのプログラムの制御構造をフローチャート形式で示す。このプログラムは、一定周期で繰返し実行される。図６を参照して、このプログラムは、回線速度を測定するステップ１９０と、現在の動作モードが低速モードか否かを判定して制御の流れを分岐させるステップ１９２と、現在の動作モードが低速モードであるときに、ステップ１９０で測定された回線速度が予め定めた第１のしきい値α_１より大きいか否かを判定し、判定結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ１９４と、ステップ１９４の判定が肯定のときに、動作モードを通常モードに変更してこのプログラムの実行を終了するステップ１９６とを含む。ステップ１９４での判定が否定であればこのプログラムの実行は終了する。

このプログラムはさらに、ステップ１９２の判定が否定の時（すなわち現在の動作モードが通常モードのとき）、ステップ１９０で測定された回線速度が予め定められた第２のしきい値α_２より以下か否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップ１９８と、ステップ１９８の判定が肯定のときに、動作モードを低速モードに変更するステップ２００と、ステップ２００の後、現在の天候及び時刻にしたがって優先度情報を設定してこのプログラムの実行を終了するステップ２０２とを含む。ステップ１９８の判定が否定ならこのプログラムは実行を終了する。

この実施形態では、第１のしきい値α_１は、第２のしきい値α_２より大きな値に設定する。そうすることで、動作モードが低速モードになってから直ちに通常モードに戻ったり、逆に通常モードになってから直ちに低速モードに戻ってしまったりする可能性を小さくでき、優先度情報の変更が頻繁に行われることが防止できる。なお、第１のしきい値α_１と第２のしきい値α_２とは等しくてもよい。

なお、図６に示されるプログラムの実行は、それほど短い周期で実行する必要はないが、あまり長いと回線速度の変化についていけないおそれがある。したがって適切な周期でこのプログラムを実行する必要がある。

図６のステップ２０２で実行されるプログラムの制御構造を図７に示す。このプログラムは、このステップ２０２で実行される他、図６に示すプログラムと同様、ある一定周期で繰返し呼出される。しかし図７に示すプログラムの場合、天候の変化により優先度を変化させる機能を実行するものである。天候が短時間の間に激しく変化することはないので、図６に示すプログラムよりずっと長い周期で繰返し呼出すようにすれば良い。

図７を参照して、このプログラムは、動作モードが低速モードとなっているか否かを判定し、判定が否定なら実行を終了するステップ２２０と、ステップ２２０の判定が肯定のときに、天候情報を図示しない天候情報サーバから取得するステップ２２２と、ステップ２２２で取得した天候情報が、通常、雨・雪、霧、夜間のいずれであるかに応じて、優先度テーブル１３６から優先度情報１７０、１７２、１７４又は１７６を読出すステップ２２４と、ステップ２２４で読出された優先度情報を図４に示す優先度情報記憶部１４０に格納してこのプログラムの実行を終了するステップ２２６とを含む。

このプログラムを定期的に実行することで、動作モードが低速のときには、天候の変化があれば優先度情報記憶部１４０に記憶される優先度情報が変化することになる。

《動作》
車載センサ装置９０の周辺情報収集部１３０は、センサ機器９２内の各センサから周辺情報を収集し格納する。回線管理部１３２は、車載センサ装置９０がセンサ共有サーバ６０との間で使用する回線の回線速度を一定周期で監視し、回線速度が第１のしきい値α_１より大きいか否か、及び回線速度が第２のしきい値α２より小さいか否かにしたがって車載センサ装置９０の動作モードを決定し、その情報を動作モード記憶部１３４に記憶する。

動作モードが通常モードであり、回線速度が第２のしきい値α_２より大きければ、図６においてステップ１９０→ステップ１９２→ステップ１９８の経路をたどり、結局何も変更されず、動作モードは通常モードのままである。

動作モードが通常モードであり、回線速度が第２のしきい値α_２以下であれば、ステップ１９０→ステップ１９２→ステップ１９８→ステップ２００の経路を経て動作モードが低速モードに変更される。さらにステップ２０２でそのときの天候に応じた優先度情報が優先度判定部１３８により優先度情報記憶部１４０に記憶される。

動作モードが低速モードであり、回線速度が第１のしきい値α_１より大きければ、図６においてステップ１９０→ステップ１９２→ステップ１９４→ステップ１９６の経路を経て動作モードが通常に設定される。

動作モードが低速モードであり、回線速度が第１のしきい値α_１以下であれば、ステップ１９０→ステップ１９２→ステップ１９４の経路を経てプログラムの実行が終了し、動作モードの変更はされない。

車載センサ装置９０においてはさらに、回線管理部１３２により車載センサ装置９０の動作モードが切替えられたとき優先度判定部１３８が天候に関する情報を天候情報サーバから受信する。優先度判定部１３８はさらに、動作モードが低速モードであるときには、天候に応じた優先度情報を優先度テーブル１３６から読出して優先度情報記憶部１４０に格納する。優先度判定部１３８はまた、これ以外に一定周期で図７に示すプログラムを実行し、動作モードが低速であれば天候に応じた優先度情報で優先度情報記憶部１４０の内容を更新する。

天候は車載センサ装置９０を搭載した車両の位置と優先度判定部１３８が受信する天候情報とにより定まる。そのため、優先度判定部１３８はＧＰＳ１０６から位置情報を取得し、天候情報と照合することで現在の周辺の天候を推定し、優先度を判定する。車載センサ装置９０はまた、ＧＰＳ１０６から出力される情報から時刻情報を抽出することで夜間か否かを判定する。

再び図４を参照して、ポリシー設定部１４４により、どのように周辺情報をセンサ共有サーバ６０に送信するスケジュールを定めるかを規定するポリシーが設定されている。ポリシー選択部１４６は、スケジューリングポリシー記憶部１４２に記憶された複数通りのスケジューリングポリシーの中からポリシー設定部１４４により設定されたポリシーを選択して優先制御部１４８から読出可能にする。

車載センサ装置９０の優先制御部１４８は、周辺情報収集部１３０に記憶された周辺情報を読出し、動作モード記憶部１３４に記憶された情報により定まる動作モードと、優先度情報記憶部１４０に記憶された優先度情報とに基づいて定まる優先度情報とを用い、ポリシー選択部１４６により選択されたポリシーにしたがって各周辺情報の送信をスケジューリングし、パケット送信部１５０を介してスケジューリングにしたがってセンサ共有サーバ６０に送信する。なお、通常モードでも優先制御部１４８は一定のスケジューリングポリシーにしたがって周辺情報を送信するが、その場合のスケジューリングポリシーとしては、全ての周辺情報を一定時間中に全てセンサ共有サーバ６０に送信できるようなものであれば、どのようなものを用いても良い。

センサ共有サーバ６０は、このような周辺情報を複数の車両から受信して集約的な解析をする。センサ共有サーバ６０はこの解析の結果に基づいて車両の運行支援情報を各車両に送信してくる。

車載センサ装置９０のパケット受信部１５２は、センサ共有サーバ６０から送信されてくるパケットを受信し、運行支援情報を復元して図示しないナビゲーション装置に出力する。

この実施形態に係る車載センサ装置９０では、回線速度が低速のときには、複数の種類の周辺情報をセンサ共有サーバ６０に送信する際の各周辺情報の優先度が天候に基づいて決定される。この優先度にしたがって各周辺情報の送信がスケジューリングされる。センサから得られる周辺情報の質は、天候によって変化する。例えば霧の日にはＬｉＤＡＲによる検出精度は低下し、ミリ波センサの検出精度は相対的に高くなる。センサ共有サーバ６０には、解析に有益な情報を優先して送ることが必要である。そこで、ＬｉＤＡＲの優先度を下げ、ミリ波センサの優先度を上げる。

このようにすることで、回線速度が低速のときには、天候のような周辺の環境に応じて、センサ情報送信時の優先度を変更し、より検出精度の高いセンサ情報を高い優先度でセンサ共有サーバ６０に送信する。回線速度が低速でセンサ共有サーバ６０に送信できるデータの総量が減少したとしても、検出精度の高い情報が優先的にセンサ共有サーバ６０に送信されるので、センサ共有サーバ６０における解析精度を高く維持できるという効果がある。

＜第２の実施形態＞
図８に、本発明の第２の実施形態に係る車載センサ装置２４０のブロック図を示す。この車載センサ装置２４０が図４に示す車載センサ装置９０と異なるのは、図４の優先度判定部１３８及び優先度テーブル１３６に代えて、周辺情報収集部１３０により収集されたセンサ情報を入力として、各周辺情報の優先度情報を直接判定して優先度情報記憶部１４０に記憶させるための優先度判定部２５２と、周辺情報収集部１３０に記憶されたセンサ情報に基づいて優先度判定部２５２に入力するセンサ情報ベクトルを生成し優先度判定部２５２に入力するためのベクトル生成部２５０とを含む点である。

図９に優先度判定部２５２を構成するＤＮＮの構成を示す。図９を参照して、このＤＮＮは、ベクトル生成部２５０により生成されたベクトル２７０の入力を受けるための入力層２８０と、最終的にＬｉＤＡＲ１００、ミリ波センサ１０２、ステレオカメラ１０４、ＧＰＳ１０６の優先度Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４からなる優先度情報３００を出力する出力層２８４と、入力層２８０と出力層２８４との間に配置された、複数層の隠れ層２８２とを含む。

図９では入力層２８０及び隠れ層２８２の構成の詳細は示していないが、入力層２８０はベクトル２７０の次元数と同じ数のノードを持ち、入力層２８０の各ノードと、隠れ層２８２の中で最も入力層２８０に近い隠れ層の各ノードとは互いに接続されている。隠れ層２８２内の各隠れ層のノードの間も同様に互いに接続されている。隠れ層２８２内の各層のノード数は互いに等しくても、異なっていても良い。

出力層２８４は、前述した４種類のセンサからの周辺情報に応じた４つのノード２９０、２９２、２９４及び２９６を含む。これらノードと、隠れ層２８２の内で最も出力層２８４に近い層内の各ノードとの間も互いに接続されている。

このＤＮＮは通常のフィードフォワード型であり、ノード間の各接続には重み（係数）が割当てられ、また各ノードにはバイアスが割り当てられる。各ノードは、そのノードへの各入力（バイアスを含む）に重みを乗じたものを計算し、所定の活性化関数にしたがって計算された値を出力する。

この実施形態では、優先度判定部２５２の出力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４からなる優先度情報３００の比をそのまま各周辺情報の優先度として優先度情報記憶部１４０に格納する。

容易に分かるように、このような構成でも優先度判定部２５２が正しく優先度を判定できれば、車載センサ装置２４０は第１の実施形態に係る車載センサ装置９０と同様に動作できる。

なお、優先度判定部２５２を構成するＤＮＮが正しく優先度を判定するためには、このＤＮＮを訓練することが必要である。訓練には、例えば様々な天候におけるセンサ出力からなるベクトル２７０と、そのときに各周辺情報に割当てた優先度を表す教師データである４次元のベクトルとからなる訓練データを多数集め、通常の誤差逆伝搬法によりＤＮＮを訓練すれば良い。

ベクトル２７０を生成するための周辺情報としては、カメラの出力のみをそのまま用いても良い。また、カメラの出力する各フレームの画像データから何らかの素性を抽出し、その素性を用いても良い。例えばフーリエ変換による２次元の周波数分析を行い、得られたフーリエ係数からなるベクトルを入力できる。

また、この第２の実施形態では、周辺情報のみをＤＮＮへの入力とし、回線速度による動作モードの判定は別に行っている。また、ＤＮＮは、各周辺情報に割当てる優先度を出力し、それらをそのまま優先度情報に利用している。しかし本発明はそのような実施形態には限定されない。例えば、ＤＮＮへの入力に回線速度も加えるようにしても良い。この場合、訓練データとして回線速度が通常の場合と低速の場合との周辺情報を追加して準備して訓練を行う必要がある。十分な数の訓練データがあれば、回線速度が通常の場合には予め定めた通常時の優先度情報（全て等しい一定の優先度であっても良いし、互いに異なるがそれぞれ一定の優先度であっても良い。）が出力され、回線速度が低速の場合には、図５に示したような優先度情報が出力されるようにできる。この場合には、図４及び図８の動作モード記憶部１３４は不要となる。

また、ＤＮＮの出力として周辺情報の優先度ではなく、現在の天候を示す確率を出力させるようにしても良い。すなわち、図４に示す優先度判定部１３８に代えて、ＤＮＮによる判定部を用いる。このためには、教師データとして、周辺情報が得られたときの天候を表すベクトルを準備してＤＮＮを訓練すれば良い。例えば通常の天候であれば（１，０，０，０）、雨・雪なら（０，１，０，０）等である。この場合、ＤＮＮの出力層の活性化関数としていわゆるソフトマックス関数を用いる。最終的に現在の天候を表す確率が得られるので、確率が最も大きな天候を現在の天候と判定し、図５に示す優先度テーブル１３６から対応する天候の際の優先度情報を読出すようにすれば良い。

なお、ＤＮＮを用いる場合、汎用性を持たせるために、多数の種類のセンサからの周辺情報から得られる入力を受けられるようにすることが望ましい。そのため、特定の車両で一部のセンサが存在しない場合には、ＤＮＮの出力に対してセンサの有無を示す情報との積をとり、車両に搭載されているセンサからの周辺情報のみに関する情報が得られるようにする必要がある。

〈コンピュータによる実現〉
上記第１の実施形態に係る車載装置は車載コンピュータにより実現できる。図１０はそのための車載コンピュータ５３０の構成を示すブロック図である。図１０を参照して、車載コンピュータ５３０は、コンピュータ５４０と、コンピュータ５４０に接続されたモニタ５４２及びタッチパネル５４４とを含む。タッチパネル５４４はモニタ５４２の表示面に貼り合わされており、ユーザのタッチ位置に関する情報をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５５６に与える。ＣＰＵ５５６はこの情報とモニタ５４２に表示されている画像とに基づいてユーザの入力を決定し、各プログラムの制御に用いる。

車載コンピュータ５３０はさらに、コンピュータ５４０に接続された各種センサ５４６（図４及び図８のセンサ機器９２に相当）と、コンピュータ５４０に接続されたマイク及びスピーカからなる音響機器５４８とを含む。各種センサ５４６は、前述のＬｉＤＡＲ１００、ミリ波センサ１０２、ステレオカメラ１０４及びＧＰＳ１０６に代えて、又はこれらに加えて、例えば車両の前方及び後方を監視するための単眼の車載カメラ、加速度センサ、車軸の回転速度を検知するセンサ、ハンドルの回転角度センサ、車両のルーフに装着されたＬｉＤＡＲ、車体各部の温度センサ、湿度センサ、アクセル開度センサ、ブレーキ操作センサ、及びジャイロセンサ等を含む。スピーカ及びマイクを含む音響機器５４８はコンピュータ５４０がナビゲーション装置としてユーザ（ドライバ）と対話するためのものである。ドライバがマイクに向かって発話すると、その発話内容をコンピュータ５４０が音声認識し（又はリモートの音声認識サーバに送ってその認識結果テキストを受信し）、音声認識した結果に応じた制御を行ったり、応答を合成音声により行ったりする。なお、マイクは各種センサ５４６の一種として扱っても良い。

コンピュータ５４０は、バス５６６と、バス５６６に接続されたＣＰＵ５５６と、バス５６６に接続されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５５８と、ＣＰＵ５５６に接続されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５６０と、バス５６６に接続された補助記憶装置５６２と、ＣＰＵ５５６及び各種センサ５４６に接続された入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５６８と、バス５６６及び音響機器５４８に接続された音声処理Ｉ／Ｆ５７０と、バス５６６に接続された無線通信部５６４と、無線通信部５６４とネットワークとの間の通信のためのアンテナ５５０とを含む。

上記した第１の実施形態に係る車載装置として車載コンピュータ５３０を機能させるプログラムは、例えば無線通信を介して無線通信部５６４が図示しないアプリケーションサーバから受信し、補助記憶装置５６２に格納する。ＣＰＵ５５６による実行時には、これらプログラムはＲＡＭ５６０にロードされ、ＣＰＵ５５６により実行される。

これらプログラムは、コンピュータ５４０をこの実施形態のセンサ共有システム５０の車載装置として機能させる複数の命令を含む。この動作を行なわせるのに必要な基本的機能のいくつかはコンピュータ５４０上で動作するオペレーティングシステム（ＯＳ）若しくはサードパーティのプログラム、又はコンピュータ５４０にインストールされる各種ツールキットのモジュールにより提供される。したがって、このプログラムはこの実施形態のシステム及び方法を実現するのに必要な機能全てを必ずしも含まなくて良い。このプログラムは、命令の内、所望の結果が得られるように制御されたやり方で適切な機能又は「プログラミング・ツール・キット」の各ツールを呼出すことにより、上記した車載装置及びその構成要素としてコンピュータ５４０を機能させる命令のみを含んでいれば良い。コンピュータ５４０の動作は周知であるので、ここでは繰返さない。

＜この発明の好ましい態様＞
以下、この発明の好ましい別の態様を付記する。

［付記１］車載装置から複数の種類のセンサ情報をサーバに送信する際の、各種類のセンサ情報の優先度を決定する優先度決定装置であって、複数の種類のセンサ情報からベクトルを生成するためのベクトル生成手段と、ベクトル生成手段を入力とし、複数の種類のセンサ情報の優先度を出力するように、機械学習により予め訓練済の機械学習モデルとを含む優先度決定装置。

［付記２］複数の種類のセンサ情報は少なくともカメラから得られる画像情報を含み、ベクトル生成手段は、画像情報からベクトルを生成する付記１に記載の優先度決定装置。

［付記３］車載装置から複数の種類のセンサ情報をサーバに送信する際の、各種類のセンサ情報の優先度を決定する優先度決定装置であって、複数の種類のセンサ情報からベクトルを生成するためのベクトル生成手段と、ベクトル生成手段を入力とし、現在の天候を表す天候情報を出力するように、機械学習により予め訓練済の機械学習モデルと、各天候に対応して複数の種類のセンサ情報の各々の優先度を記憶した優先度テーブルと、機械学習モデルから出力された天候情報により表される天候に対応した、複数種類のセンサ情報の各々の優先度を含む優先度情報を選択する、優先度決定装置。

［付記４］機械学習モデルが出力する天候情報は、現在の天候が、予め分類されたそれぞれ複数種類の天候である複数の確率を含む、付記３に記載の優先度決定装置。

［付記５］車載装置の算出部は、回線速度が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、判定が肯定のときに車載装置の動作モードを第１の動作モードに設定する第１の判定部と、回線速度が第１のしきい値より小さな第２のしきい値以下か否かを判定し、判定が肯定のときに車載装置の動作モードを第２の動作モードに設定する第２の判定部とを含む。第１の判定部は、動作モードが第２の動作モードのときのみ判定を行い、第２の判定部は、動作モードが第１の動作モードのときのみ判定を行う。算出部はさらに、第１の判定部により回線速度が第１のしきい値より大きいと判定されたときに、環境情報にかかわらず、複数の種類の周辺情報の優先度をそれぞれ予め定められた一定の値に定めるための第１の優先度算出部と、第２の判定部により回線速度が第２のしきい値以下であると判定されたときに、環境情報に基づいて複数の種類の周辺情報の優先度をそれぞれ算出する第２の優先度算出部とを含む。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載により示されるわけではなく、特許請求の範囲の各請求項によって示され、特許請求の範囲の文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

５０ センサ共有システム
６０ センサ共有サーバ
６２、６４ 車両
７０ 回線速度
９０、２４０ 車載センサ装置
９２ センサ機器
１００ ＬｉＤＡＲ
１０２ ミリ波センサ
１０４ ステレオカメラ
１０６ ＧＰＳ
１３０ 周辺情報収集部
１３２ 回線管理部
１３４ 動作モード記憶部
１３６ 優先度テーブル
１３８、２５２ 優先度判定部
１４０ 優先度情報記憶部
１４２ スケジューリングポリシー記憶部
１４４ ポリシー設定部
１４６ ポリシー選択部
１４８ 優先制御部
１５０ パケット送信部
１５２ パケット受信部
１７０、１７２、１７４、１７６ 優先度情報
１９０、１９２、１９４、１９６、１９８、２００、２０２、２２０、２２２、２２４、２２６ ステップ
２５０ ベクトル生成部
２７０ ベクトル
２８０ 入力層
２８２ 隠れ層
２８４ 出力層
２９０ ノード
５３０ 車載コンピュータ
５４０ コンピュータ
５４２ モニタ
５４４ タッチパネル
５４６ 各種センサ
５４８ 音響機器
５５０ アンテナ
５５６ ＣＰＵ
５５８ ＲＯＭ
５６０ ＲＡＭ
５６２ 補助記憶装置
５６４ 無線通信部
５６６ バス
５６８ 入出力Ｉ／Ｆ
５７０ 音声処理Ｉ／Ｆ

Claims (8)

1. 車両周辺の環境情報を取得するための取得部と、
   複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信するための送信部と、
   前記取得部が取得した前記環境情報と、前記送信部が用いる回線の回線速度とに基づいて、前記送信部が前記複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類の周辺情報について算出するための算出部と、を含み、
   前記送信部は、前記算出部により算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて前記複数の種類の周辺情報を送信する、車載装置。
2. 前記環境情報は、時間帯情報及び天候情報の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の車載装置。
3. 前記算出部は、
   前記回線速度が一定速度以上か否かを判定する判定部と、
   前記判定部により前記回線速度が一定速度より大きいと判定されたときに、前記環境情報にかかわらず、前記複数の種類の周辺情報の優先度をそれぞれ予め定められた一定の値に定めるための一定優先度算出部と、
   前記判定部により前記回線速度が一定速度以下であると判定されたときに、前記環境情報に基づいて前記複数の種類の周辺情報の優先度をそれぞれ算出する優先度算出部を含む、請求項１又は請求項２に記載の車載装置。
4. 前記優先度算出部は、前記複数の種類の周辺情報に対する所定解析の結果に基づいて前記優先度を算出する、請求項３に記載の車載装置。
5. 前記環境情報によって、前記車両周辺の環境が複数の環境のいずれかに分類可能であり、
   前記算出部は、
   前記環境情報に基づいて前記車両周辺の環境を前記複数の環境のいずれかに分類するための環境分類部と、
   前記複数の環境に応じてそれぞれ予め定められた優先度情報を前記複数の種類の周辺情報に対して定めた優先度テーブルを記憶するための優先度テーブル記憶装置と、
   前記環境分類部により分類された前記環境に応じた優先度情報を前記複数の種類の周辺情報の各々に対して選択し前記優先度テーブルから読出す優先度情報選択部と、を含む、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車載装置。
6. 前記複数のセンサは、レーザレーダと、ミリ波センサと、カメラとの少なくとも２つを含む任意の組合せを含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車載装置。
7. コンピュータが、車両周辺の環境情報を取得する取得ステップと、
   送信機が、複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信する送信ステップと、
   コンピュータが、前記取得ステップで取得された前記環境情報と、前記送信ステップで用いられる回線の回線速度とに基づいて、前記送信ステップにおいて前記複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類ごとに算出する算出ステップと、を含み、
   前記送信ステップは、前記算出ステップにより算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて前記複数の種類の周辺情報を送信するステップを含む、車載装置における周辺情報の送信方法。
8. コンピュータを、
   車両周辺の環境情報を取得するための取得部と、
   複数のセンサで収集された複数の種類の周辺情報を所定の送信先に送信するための送信部と、
   前記取得部が取得した前記環境情報と、前記送信部が用いる回線の回線速度とに基づいて、前記送信部が前記複数の種類の周辺情報を送信する際の優先度を各種類ごとに算出するための算出部、として機能させるコンピュータプログラムであって、
   前記送信部は、前記算出部により算出された優先度に基づいて定められる通信帯域を用いて前記複数の種類の周辺情報を送信する、コンピュータプログラム。

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