JP2021162970A - 移動体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体装置に実装されたストレージ装置が、ガベージコレクションを含むバックエンドオペレーション実行中５Ｇ無線を介してクラウドサーバーに対してデータの読み書きを行うと、読み書き性能が低下する。【解決手段】移動体装置が５Ｇ無線アクセスポイントに接近したとき、ナビＥＣＵ６２１はストレージコントローラ６７２に対しバックエンドオペレーションの中断を指示し、前記アクセスポイントから離れたとき、前記バックエンドオペレーションの実行を許可する。【選択図】図６

Description

本開示は、外部通信端子と無線通信を実施する内部通信端子、ならびにデータを記録する半導体メモリを使用したストレージ装置を備えた移動体装置、特に自動車をはじめとする車両に関するものである。

ＮＡＮＤフラッシュメモリ等、大容量かつ不揮発性の半導体メモリを備え、高速でのデータ処理が可能な、ストレージ装置が市場に普及している。当初はＳＤカードのような小型カード形状で、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、デジタルカメラといった民生機器向けの比較的低容量の商品が中心であった。しかし昨今、半導体メモリの価格低下や信頼性の向上に伴い、サーバーなど大容量のデータを取り扱う機器においても半導体メモリが使用されるようになってきている。

一方、自動車に搭載される各種機器は、従来の機構部品により制御されるものから、電子回路もしくはソフトウェアにより制御されるものが多くなってきている。自動車では、回転運動や油圧など物理現象を用いて制御する機器が不可欠であるが、光、温度、位置などの物理量を電気信号に変換するセンサー、逆に電子回路が生成した電気信号を物理的運動に変換するアクチュエーターの機能向上により車載機器の電子化が加速した。センサーやアクチュエーターを実装し、電子回路を用いて車両を制御する機器をＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）という。

加えて、無線およびネットワーク技術の発達により、車両と車外のアクセスポイントとの間で無線通信を行うことが可能になってきている。これらの車両は、アクセスポイントを介して、大量のデータを格納可能な車外のクラウドサーバーと通信が可能である。

図１はクラウドサーバーと通信が可能なネットワーク車両の構成について説明した図である。図１において、１０１は車内の各機器がネットワークで相互通信可能なネットワーク車両、１０２は大容量のデータを格納可能なクラウドサーバー、１０３はクラウドサーバー１０２と通常有線ネットワークで接続され、ネットワーク車両１０１と無線通信を行うために道路、交差点などに配置されたＡＰ（アクセスポイント）、１１１は車両に装着され、ＡＰ１０３と直接無線通信を行うＤＣＭ（Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ）、１１２は各種車内ネットワークを相互に通信可能とする機器であるゲートウェイ、１２１は走行ルートの検索およびドライバーへの案内を行うナビＥＣＵ、１２２はネットワーク車両１０１の走行位置を検出してナビＥＣＵ１２１に通知するＧＰＳ、１２３は、ナビＥＣＵに実装されたストレージ、１３１は車内で音楽や動画を再生するカーＡＶ用ＥＣＵ、１３２はカーＡＶ用ＥＣＵ１３１に実装されたストレージ、１４１はエンジンの制御を行うエンジンＥＣＵ、１４２はエンジンＥＣＵ１４１に実装されたストレージ、１５１はブレーキの制御を行うブレーキＥＣＵ、１５２はブレーキＥＣＵ１５１に実装されたストレージ、１６１はハンドルの制御を行うパワステＥＣＵ、１６２はパワステＥＣＵ１６１に実装されたストレージである。

ナビＥＣＵ１２１、カーＡＶ用ＥＣＵ１３１は、ＩＶＩ系ネットワークに属し、エンジンＥＣＵ１４１、ブレーキＥＣＵ１５１、パワステＥＣＵ１６１は走行系ネットワークに属し、必要に応じてゲートウェイ１１２を介してＤＣＭ１１１と通信することが可能である。なお、ＥＣＵの数、種別、およびネットワークの種類は、図１に示されているものに限らない。

各ＥＣＵは、プログラムやデータを格納するためのストレージ、ならびにそれぞれの機能を実現するために必要なセンサー、アクチュエーター等の周辺機器が実装されている。例えばナビＥＣＵ１２１には、現在の車両の走行位置を検出する周辺機器の一種であるＧＰＳ１２２が接続され、ナビＥＣＵ１２１に実装されているストレージ１２３に格納された地図データと照合しながら、目的地への走行ルートを案内する。またエンジンＥＣＵ１４１は、アクセルやブレーキの動きと連動してエンジン回転数を制御するアクチュエーター、エンジン回転数を検知してドライバーに通知するためのセンサーが実装されている。

ネットワーク車両１０１は、ＤＣＭ１１１およびＡＰ１０３を介してクラウドサーバー１０２にアクセスし、クラウドサーバー上のデータを読み出してネットワーク車両１０１内のストレージ１２３、１３２、１４２、１５２、１６２に格納したり、逆に前記ストレージに格納されているデータをクラウドサーバー１０２に書き込んだりすることができる。例えば、ナビＥＣＵ１２１に実装されているストレージ１２３に格納されている地図データと、クラウドサーバー１０２上に格納されている地図データとを比較して、後者の方が新しいと判定された場合、ナビＥＣＵ１２１は、クラウドサーバー１０２から新しい地図データを取得し、自身のストレージ１２３に格納されている地図データに上書きすることで、常に最新の地図データを利用することができる。また走行系ネットワークに属する各ＥＣＵのログをストレージに記録し、そのデータをクラウドサーバー１０２に適宜アップロードすることで、ネットワーク車両１０１の操作の詳細を解析することが可能になる。この解析結果を各種自動車保険の等級判定等に活用しようとする動きがある。

図２は、ストレージ１２３の内部構成について説明した図である、なお、図１に記載されている他のストレージも同様の構成を持つ。

ストレージは、外部インターフェース２０１、ストレージコントローラ２０２、主としてＮＡＮＤフラッシュメモリで構成される半導体メモリ２０３から構成される。半導体メモリは複数のブロック２０４から構成され、さらにブロック２０４は複数のページ２０５から構成される。

外部インターフェース２０１は、外部機器と命令やデータをやり取りするための通信路で、ストレージ１２３の場合は、ナビＥＣＵ１２１と命令やデータの授受を行うことができる。ストレージコントローラ２０２は、外部機器からの命令もしくはストレージコントローラ２０２内に実装されたアルゴリズムに応じて、半導体メモリ２０３に対しデータの読み書きを含む処理を行う。

大容量の半導体メモリ２０３を実現するＮＡＮＤフラッシュメモリは、以下のような特性をもつ。

（１） 書き込みはページ単位
（２） 消去はブロック単位
（３） データ記録済のページは、いったん消去しないとデータを書き込めない
（４） 各ブロックの書き込みおよび消去の回数には上限がある
上記半導体メモリの特性をふまえ、メモリ利用の効率化のためのガベージコレクション、メモリ寿命を長くするためのウェアレベリングという技術が存在する。

図３は、半導体メモリにおけるガベージコレクションの動作について説明した図である。図３（ａ）は、ブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＣが存在し、ブロックＡには、有効データが格納されている５つの有効データページａからｅ、およびデータは記録されているが当該データはもはや無効である２つの無効データページ、および１つの空きページが存在する。ブロックＢには、３つの有効データページｆからｈ、２つの無効データページ、および３つの空きページが存在する。ブロックＣは８つすべてのページが空きページである。

一般に半導体メモリは、空き領域が連続しているほうが書き込み性能が向上し、かつ書き込み後のデータ管理が楽になる。そこですべて空きページからなる空きブロックを可能な限り増やしてメモリ記録効率を高くするために、ストレージコントローラ２０２は以下のような作業を行う。

はじめに、図３（ａ）において、ブロックＡのページａからｅ、およびブロックＢのページｆからｈを、ブロックＣの空きページに移動（コピー）する。このとき、有効データページａからｈの物理アドレスは変更されるが、外部機器からデータアクセスする際に使用される論理アドレスは変更しないことが求められる。よって論理アドレスと物理アドレスとの関係を示すアドレス変換テーブルを更新して、ガベージコレクションを実施した後でも、外部機器から有効データに正しくアクセスできるようにする。

ブロックＡのページａからｅ、およびブロックＢのページｆからｈであったページは、データは記録されているがもはや保持不要であるため、無効データページとなる。図３（ｂ）はこの状態を示している。

図３（ｂ）において、ブロックＡ、ブロックＢは無効データページまたは空きページのみから構成されているため、ブロック全体を消去可能である。そこでブロックＡ、ブロックＢを消去すると、図３（ｃ）の状態になる。このとき、空きブロックが２つ存在することになり、図３（ａ）の状態よりメモリ記録効率が高くなる。

図４は、半導体メモリにおけるウェアレベリングの動作について説明した図である。図４（ａ）では、ブロックＡ内に存在する各ページの書き換え回数の最大値を９９とする。このときブロックＡの最大書換回数を９９と定義する。同様にブロックＢ、ブロックＣの最大書換回数をそれぞれ１０、１とする。

前述したようにＮＡＮＤフラッシュメモリは書き換え回数の上限に達すると、消去を含む書き換えが不可能になる。書き換え回数の上限は、ＮＡＮＤフラッシュの種別により異なるが、一般的に１つのメモリセルにつき１ｂｉｔのデータを保持できるＳＬＣ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｌｅｖｅｌ Ｃｅｌｌ）の場合約１万回、１つのメモリセルあたり３ｂｉｔのデータを保持できるＴＬＣ（Ｔｒｉｐｌｅ Ｌｅｖｅｌ Ｃｅｌｌ）の場合１千回弱と言われている。

そこで、以下の操作を行うことで、特定のブロックに書き換えが集中することのないよう、ストレージコントローラ２０２は以下のようなウェアレベリングを実行する。

図４（ａ）において、ブロックＡの最大書換回数が９９で、他のブロックより最大書換回数の数値が大きいので、外部機器からブロックＡに対応する論理アドレスへの書き込みが多いことが分かる。このとき、ブロックＡの有効データをすべてブロックＣに移動（コピー）する。そしてガベージコレクションの場合と同様、アドレス変換テーブルを更新する。

その結果、ブロックＡの最大書換回数は９９のまま各ページは無効データページとなり、ブロックＣの最大書換回数は２となる。このとき、ブロックＡを消去しない状態にすれば、ブロックＡへのデータ書き込みが行われず最大書換回数の増加を抑止することができる。この結果、各ブロックの書き換え回数が均等化されることで、半導体メモリの長寿命化を実現する。

ネットワーク車両については特許文献１、ガベージコレクションについては特許文献２に記載されている。

特開２０１７−２２００９１号公報 特開２０１２−０３３００２号公報

昨今、無線通信の分野でさらなる高速通信を実現する５Ｇ無線通信が実用化されつつある。５Ｇ無線通信は、無線通信可能な範囲は限定されるものの、工場や建築現場など、限られた区域での高速、低遅延通信技術として脚光を浴びている。そしてこの５Ｇ無線通信を車両ネットワークに適用することが検討されている。

また、図１に記載した従来のネットワーク車両では、各ＥＣＵが個別にストレージを実装しており、あるＥＣＵから別のＥＣＵに実装されているストレージにアクセスすることはできない。一方ストレージを構成する半導体メモリの容量は、通常数ＧＢ以上のものが多く、蓄積すべきデータ量が１００ＭＢに満たないＥＣＵであっても、前記数ＧＢの半導体メモリを使用する必要がある。これらにより、従来のネットワーク車両１０１では、メモリ使用効率が悪くまたコスト増にもつながる。この課題を解決するため、従来各ＥＣＵに実装されていたストレージを統合することでメモリ使用効率を高め、結果的にメモリのコストダウンを実現する車載統合ストレージの導入が検討されている。

図５は、５Ｇ無線に対応し、かつ従来のストレージを統合した車載統合ストレージを備えたネットワーク車両の構成について説明した図である。図５において、５０１はネットワーク車両、５０２はクラウドサーバー、５０３は５Ｇ無線通信が可能な５Ｇ−ＡＰ、５１１は５Ｇ無線通信が可能な５Ｇ−ＤＣＭ、５１２はゲートウェイ、５２１は走行ルートの検索およびドライバーへの案内を行うナビＥＣＵ、５２２はネットワーク車両５０１の走行位置を検出してナビＥＣＵ５２１に通知するＧＰＳ、５３１は車内で音楽や動画を再生するカーＡＶ用ＥＣＵ、５４１はエンジンの制御を行うエンジンＥＣＵ、５５１はブレーキの制御を行うブレーキＥＣＵ、５６１はハンドルの制御を行うパワステＥＣＵ、５７１は従来ＥＣＵに実装されていたＥＣＵを統合した車載統合ストレージ、５７２は車載統合ストレージ５７１に内蔵されたストレージコントローラ、５７３は車載統合ストレージ５７１に内蔵された半導体メモリ、５７４は半導体メモリ５７３内のＩＶＩ系領域、５７５は同走行系領域である。車載統合ストレージ５７１は、ゲートウェイ５１２を介して、５Ｇ−ＤＣＭ５１１およびネットワーク車両５０１の各ＥＣＵと接続されている。

図５に記載の各ＥＣＵに格納すべきデータは、車載統合ストレージ５７１内の半導体メモリ５７３の所定の場所に記録される。半導体メモリ５７３は、記録されるデータの種別に応じていくつかの領域に分割することが可能である。図５では、ＩＶＩ系ネットワークに属するＥＣＵに関連するデータを記録するＩＶＩ系領域５７４、走行系ネットワークに属するＥＣＵに関連するデータを記録する走行系領域５７５等に分割されている。領域を適宜分割することにより、データ特性に応じた半導体メモリへのアクセス方法を定義することによる性能向上と、異なるネットワークに属するデータを混在させないことで、不用意なデータ消去、上書きの回避による信頼性向上を実現する。

ナビＥＣＵ５２１で参照される地図データはＩＶＩ系領域５７４に記録されており、ナビＥＣＵ５２１が起動したとき当該領域から地図データが読み出される。また走行系ネットワークに属するエンジンＥＣＵ５４１、ブレーキＥＣＵ５５１、パワステＥＣＵ５６１のログは、それぞれゲートウェイ５１２を介して車載統合ストレージ５７１の走行系領域５７５に記録される。

ネットワーク車両５０１は、５Ｇ−ＡＰ５０３との距離が所定以内、すなわち５Ｇ−ＡＰ５０３との通信可能範囲に位置するとき、５Ｇ−ＡＰ５０３とネットワーク車両５０１に実装された５Ｇ−ＤＣＭ５１１との間で高速、低遅延の通信することが可能である。例えばネットワーク車両５０１が５Ｇ−ＡＰ５０３との通信可能範囲に接近した時、クラウドサーバー５０２に格納されている大容量の最新地図データを読み出して、ＩＶＩ系領域５７４に格納されている（古い）地図データと更新したり、走行系領域５７５に格納されているログをクラウドサーバー５０２に高速にアップロードすることが可能となる。

これまで説明したガベージコレクションやウェアレベリング（以後これらを総称してバックエンドオペレーションと呼ぶ）は、外部機器からの指示に基づくデータの読み書きの期間中に実施されるほか、外部機器からの指示がない場合でもストレージコントローラの判断で実行される場合もある。

しかしながら、ネットワーク車両５０１において、以下のような課題がある。

車載統合ストレージ５７１も半導体メモリ５７３から構成されているため、メモリ利用効率化のためのガベージコレクションやメモリ長寿命化のためのウェアレベリングを実行することが求められる。例えばガベージコレクション処理を実行中、外部機器からデータの書き込み要求を受けたとき、ガベージコレクションのデータ移動と外部機器からのデータの書き込みとを逐次的に実行する必要があるため、前記データ書き込みを行うためにより長い時間を必要とする。

一方５Ｇ無線はＡＰと通信できる範囲（距離）が限られているため、ネットワーク車両５０１は、所定の５Ｇ−ＡＰ５０３と通信可能な範囲を走行中、すなわち限られた時間以内に必要なデータをダウンロードすることが望ましい。しかしながら、ネットワーク車両５０１が５Ｇ−ＡＰ５０３に接近しているときに、ストレージコントローラ５７２がバックエンドオペレーションの実行を指示していると、５Ｇ−ＡＰ５０３と通信可能な範囲を走行中に必要なデータのダウンロードが完了しない恐れがある。なお、ネットワーク車両５０１が５Ｇ−ＡＰ５０３と通信可能な範囲で停止したり、上記の範囲を非常に低い速度で走行すれば、ダウンロード可能な時間は長くなりダウンロードが完了する確率が高くなるが、上記運転操作は円滑な交通流の妨げになるため、このような解決方法を取るべきではない。

以上の課題を鑑み、本開示ではネットワーク車両が限られた範囲を走行中に、５Ｇ無線を介した大容量データの車載統合ストレージへの読み書きを実現する移動体装置、すなわち車両を提供する。

本開示は、外部通信端子と通信を行うための内部通信端子と、データを記録するためのストレージとを備えた移動体装置であって、さらに前記移動体装置の位置情報を取得し、前記外部通信端子の位置情報を含む地図データを保持し、前記移動体装置の位置情報ならびに前記地図データを参照して、前記移動体装置の走行ルートを決定し、前記地図データから、前記走行ルート上に位置する前記外部通信端子の位置情報を抽出し、前記移動体装置と前記外部通信端子との距離が所定値以下の場合は前記ストレージの内部処理を中断させ、距離が所定値を超えている場合は前記ストレージの内部処理の実行を許可することを特徴とする。

本開示により、ネットワーク車両もしくは携帯端末に代表される移動体装置が５Ｇ−ＡＰに接近したときに、ガベージコレクションなどのストレージ装置内のバックエンドオペレーションを中断させることで、ストレージ装置に対するデータの読み書き時間の遅延を抑止する。その結果、移動体装置は５Ｇ無線を介したデータダウンロードおよびデータアップロードを所定時間以内に完了させることができるようになる。

従来のネットワーク車両の構成について説明したブロック図 ストレージの内部構成について説明した図 ガベージコレクションの動作について説明した図 ウェアレベリングの動作について説明した図 ５Ｇ無線に対応し、車載統合ストレージを備えたネットワーク車両の構成について説明したブロック図 第１の実施の形態におけるネットワーク車両の構成について説明したブロック図 第１の実施の形態の動作について説明したフローチャート 第１の実施の形態にかかるナビＥＣＵのおよびＡＰキューの動作について説明した図 第１の実施の形態におけるバックエンドオペレーションの実行について説明したブロック図 第１の実施の形態におけるＡＶコンテンツデータのダウンロードの実行について説明したブロック図 第２の実施の形態におけるネットワーク車両の構成について説明したブロック図 第２の実施の形態の動作について説明したフローチャート 第２の実施の形態におけるバックエンドオペレーションの実行について説明したブロック図 第２の実施の形態におけるログデータのアップロードの実行について説明したブロック図 第３の実施の形態における携帯端末の構成について説明したブロック図 第３の実施の形態におけるバックエンドオペレーションの実行について説明したブロック図 第３の実施の形態におけるログデータのアップロードの実行について説明したブロック図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、同じ符号を付した構成要素については、すでに説明した発明が解決しようとする課題ならびに各実施の形態において同一の機能を有するものとする。

なお、本開示は、当業者が理解するための添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

［第１の実施の形態］
図６は、第１の実施の形態におけるネットワーク車両の構成について説明したブロック図である。図６では、本開示の第１の実施の形態にかかる移動体装置として、５Ｇ無線端子およびストレージ装置を備えたネットワーク車両の構成について説明がされている。
図６において、ネットワーク車両６０１はネットワーク通信機能を備えた車両である。
ネットワーク車両６０１はナビＥＣＵ６２１を備える。
ナビＥＣＵ６２１はＡＰの情報をキュー形式で格納するＡＰキュー６２２を備える。
ナビＥＣＵ６２１はＩＶＩ（Ｉｎ−Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）系領域５７４に記録されている地図データの一部を切り出したデータである部分地図データ６２３を記憶する。

ネットワーク車両６０１は車載統合ストレージ６７１を有する。ストレージコントローラ６７２は車載統合ストレージ６７１のコントローラである。
なお図示していないが、ナビＥＣＵ６２１は、ドライバーが目的地の設定を行うためのＧＵＩや、地図上の走行ルートを表示するモニタ等の入出力機器と接続されていてもよい。
なお本実施の形態では、ネットワーク車両６０１が５Ｇ−ＡＰ５０３周辺を通過するとき、クラウドサーバー５０２からＡＶコンテンツデータを取得してＩＶＩ系領域５７４に記録するものとする。
なお、５Ｇ−ＤＣＭ５１１は本開示の内部通信端子を内蔵する。本開示の内部通信端子は外部と通信可能な機能を有するものであればＤＣＭに限定されない。

図７は、第１の実施の形態にかかるネットワーク車両の具体的な動作について説明したフローチャートである。

図８は、第１の実施の形態にかかるナビＥＣＵのおよびＡＰキューの動作について説明した図である。図8では、本開示の移動体装置としてのネットワーク車両の一実施形態であるナビＥＣＵ６２１およびナビＥＣＵ６２１に内蔵されているＡＰキュー６２２について説明がされている。

図９は、第１の実施の形態におけるバックエンドオペレーションの実行について説明したブロック図である。図９では、第１の実施の形態において、ストレージコントローラ６７２がバックエンドオペレーションを実行している場合について説明がされている。

図１０は、第１の実施の形態におけるＡＶコンテンツデータのダウンロードの実行について説明したブロック図である。図１０では、第１の実施の形態において、ストレージコントローラ６７２がバックエンドオペレーションを中断してＡＶコンテンツデータをダウンロードしている場合について説明がされている。

以下、図６から図１０を用いて、本開示の第１の実施の形態について説明する。

ドライバーが、ネットワーク車両６０１のエンジンをスタートする（Ｓ７０１）。Ｓ７０１の後に、ネットワーク車両６０１内に実装されているすべての機器、すなわち５Ｇ−ＤＣＭ５１１、ゲートウェイ５１２、車載統合ストレージ６７１、およびナビＥＣＵ６２１と図示されていないものも含めたすべてのＥＣＵが起動する。

続いて、ナビＥＣＵ６２１は、ＧＰＳ５２２を介して現在のネットワーク車両６０１の所在地として出発地の位置情報を取得する。出発地の位置情報とは情報取得時点のＧＰＳ位置情報である。ナビＥＣＵ６２１は、車載統合ストレージ６７１内のＩＶＩ系領域５７４に格納されている地図データから、上記出発地を含む所定の範囲のデータを読み出し、図示していないＲＡＭ上に部分地図データ６２３としてロードする（Ｓ７０２）。

ドライバーがナビＥＣＵ６２１のＧＵＩを介して目的地を設定すると、ナビＥＣＵ６２１は最適な走行ルートを決定し、モニタ上に表示する。同時に図８（ａ）に記載のように、走行ルートと部分地図データ６２３に記録されている５Ｇ−ＡＰ５０３の位置情報とを照合し、走行ルート上に位置する５Ｇ−ＡＰ５０３の少なくとも位置情報を含むＡＰ情報を、出発地から近い順（または、走行ルートで経由する順。本開示では両者を含めて走行順とする。）にＡＰ［１］、ＡＰ［２］、…、ＡＰ［Ｎ］という形で抽出し、図８（ｂ）に示すようにＡＰキューに順次格納する（Ｓ７０３）。
なお、ＡＰは本開示の外部通信端子の一つである。外部通信端子にはＡＰ以外にも通信端子としての機能を有するものが含まれる。

図８（ｂ）に記載のように、ＡＰキュー６２２の先頭に位置するＡＰ情報であるＡＰ［Ｘ］が取得可能であるとき（値が存在するとき）、ＡＰ［Ｘ］を最寄ＡＰ情報として設定する。走行ルート決定直後はＸ＝１が設定されるので、最寄ＡＰ情報はＡＰ［１］となる（Ｓ７０４、Ｓ７０５ａ）。

ネットワーク車両６０１が走行ルートに沿って走行中、ナビＥＣＵ６２１はＧＰＳ５２２から逐次取得されるネットワーク車両６０１の走行位置と、最寄ＡＰ情報であるＡＰ［Ｘ］に格納されている位置情報とを照合し、ネットワーク車両６０１から最寄ＡＰまでの到達距離を検出する（Ｓ７０６）。上記到達距離がＡメートル（Ａは所定の数値）を超える場合（Ｓ７０６ａ）、ナビＥＣＵ６２１は、図９に示すように、ストレージコントローラ６７２が、半導体メモリ５７３に対してバックエンドオペレーションを実行可能となるように設定する。

ネットワーク車両６０１から最寄ＡＰまでの到達距離がＡメートル以下になったとき（Ｓ７０６ｂ）、ナビＥＣＵ６２１はストレージコントローラ６７２に対しバックエンドオペレーション中断を通知する（Ｓ７０７）。ストレージコントローラ６７２はバックエンドオペレーション中断を通知されるとバックエンドオペレーションを実行することが不可能となる。
そして、図１０に示すように、ネットワーク車両６０１は、５Ｇ−ＡＰ５０３および５Ｇ−ＤＣＭ５１１を介してしてクラウドサーバー５０２からＡＶコンテンツデータを高速にダウンロードし、ＩＶＩ系領域５７４に格納する（Ｓ７０８）。ＡＶコンテンツデータダウンロード中、ストレージコントローラ６７２はバックエンドオペレーションを中断しているので、バックエンドオペレーションによるダウンロード速度低下はなく、比較的大容量のＡＶコンテンツデータのダウンロードを完了できる確率が高くなる。

ＡＶコンテンツデータのダウンロードが完了したとき、ストレージコントローラ６７２はナビＥＣＵ６２１に対して、ダウンロード完了を通知する。

ナビＥＣＵ６２１は、ダウンロード完了通知を受けたとき、もしくはネットワーク車両６０１が最寄ＡＰからＤメートル離れたことを検知したとき（Ｓ７０９ａ）、ナビＥＣＵ６２１はストレージコントローラ６７２に対し、バックエンドオペレーション実施許可を通知する（Ｓ７１０）。このとき、ストレージコントローラ６７２は図９のようにバックエンドオペレーションを実行可能である。

続いて、ナビＥＣＵ６２１は、現在の最寄ＡＰ情報であるＡＰ［Ｘ］をＡＰキュー６２２から排出し、ＡＰ［Ｘ＋１］を最寄ＡＰ情報として更新する（Ｓ７１１）。ＡＰ［Ｘ＋１］が存在すれば（７０５ａ）、最寄ＡＰ情報であるＡＰ［Ｘ＋１］に対して、７０６から７１１までの処理を実行する。もしＡＰ［Ｘ＋１］が存在しなければ（Ｓ７０５ｂ）、フローは終了となる。

以上説明したように、第１の実施の形態では、走行ルート上の５Ｇ−ＡＰ５０３の位置情報を含むＡＰ情報を取得し、ネットワーク車両６０１が５Ｇ−ＡＰ５０３と通信可能な範囲に存在するとき、バックエンドオペレーション処理を中断させることで、ＡＶコンテンツデータに代表される大容量データのダウンロードを高い確率で完了させることができる。

なお、ネットワーク車両６０１と最寄ＡＰとの間の距離Ａ、Ｄは５Ｇ−ＡＰ５０３が５Ｇ通信可能な範囲などの数値を考慮して設定される。たとえば、ネットワーク車両６０１が５Ｇ−ＡＰ５０３に接近するときのパラメータであるＡは、５Ｇ−ＡＰ５０３の５Ｇ通信可能距離に若干のマージンを加算して設定される。一方ネットワーク車両６０１が５Ｇ−ＡＰ５０３から離れるときのパラメータであるＤは、５Ｇ−ＡＰ５０３の５Ｇ通信可能距離と設定してもよい。また個々の５Ｇ−ＡＰ５０３の５Ｇ通信範囲が異なる場合、対応のＡＰ情報に当該５Ｇ通信距離を格納しておき、最寄ＡＰが更新されるたびに、適切なＡ、Ｄの値を算出してもよい。

［第２の実施の形態］
図１１は、第２の実施の形態におけるネットワーク車両の構成について説明したブロック図である。図１１において、１１０１はネットワーク車両、１１４１はエンジンＥＣＵ、１１５１はブレーキＥＣＵ、１１６１はパワステＥＣＵである。

第１の実施の形態との違いは、走行系ネットワークに属するエンジンＥＣＵ１１４１、ブレーキＥＣＵ１１５１、パワステＥＣＵ１１６１が、各々の動作記録を車載統合ストレージ６７１の走行系領域５７５にログデータとして逐次記録している点である。そして本実施の形態では、ネットワーク車両１１０１が５Ｇ−ＡＰ５０３周辺を通過するとき、走行系領域５７５に記録されているログデータをクラウドサーバー５０２にアップロードするものとする。

図１２は、第２の実施の形態の動作について説明したフローチャートである。

図１３は、第２の実施の形態におけるバックエンドオペレーションの実行について説明したブロック図である。図１３においては、第２の実施の形態において、ストレージコントローラ６７２がバックエンドオペレーションを実行している場合が説明されている。

図１４は、第２の実施の形態におけるログデータのアップロードの実行について説明したブロック図である。図１４においては、第２の実施の形態において、ストレージコントローラ６７２がバックエンドオペレーションを中断してログデータをアップロードしている場合が説明されている。

以下、図１１から図１４を用いて、本開示の第２の実施の形態を、主として第１の実施の形態との相違点について説明する。

ドライバーが、ネットワーク車両１１０１のエンジンをスタートすると、第１の実施の形態と同様に、ナビＥＣＵ６２１は走行ルート上に存在する５Ｇ−ＡＰ５０３の情報ＡＰ［１］、ＡＰ［２］、…、ＡＰ［Ｎ］をＡＰキュー６２２に格納する（Ｓ７０１、Ｓ７０２、Ｓ７０３）。

図８（ｂ）に記載のように、ＡＰキュー６２２の先頭に位置するＡＰ情報であるＡＰ［Ｘ］が取得可能であるとき、ＡＰ［Ｘ］を最寄ＡＰ情報として設定する。走行ルート決定直後はＸ＝１が設定されるので、最寄ＡＰ情報はＡＰ［１］となる（Ｓ７０４、Ｓ７０５ａ）。

ネットワーク車両１１０１が最寄ＡＰまでの到達距離がＡ’メートル（Ａ’は所定の数値）を超える場合（１２０１ａ）、図１３に示すようにストレージコントローラ６７２は、半導体メモリ５７３に対してバックエンドオペレーションを実行可能である。

ネットワーク車両１１０１から最寄ＡＰまでの到達距離がＡ’メートル以下になったとき（Ｓ１２０１ｂ）、ナビＥＣＵ６２１はストレージコントローラ６７２に対しバックエンドオペレーション中断を通知する（Ｓ１２０２）。そして、図１４に示すように、ネットワーク車両１１０１は、５Ｇ−ＤＣＭ５１１および５Ｇ−ＡＰ５０３を介して走行系領域５７５に記録されているログデータをクラウドサーバー５０２に高速にアップロードする（Ｓ１２０３）。ログデータアップロード中、ストレージコントローラ６７２はバックエンドオペレーションを中断しているので、バックエンドオペレーションによるアップロード速度低下はないため、小容量サイズのログデータであれば確実にアップデートを完了させることができる。ログデータのアップロードが完了したとき、ストレージコントローラ６７２はナビＥＣＵ６２１に対して、アップロード完了を通知する。

ナビＥＣＵ６２１は、アップロード完了通知を受けたとき、もしくはネットワーク車両１１０１が最寄ＡＰからＤ‘メートル離れたことを検知したとき（Ｓ１２０４ａ）、ナビＥＣＵ６２１はストレージコントローラ６７２に対し、バックエンドオペレーション実施許可を通知する（Ｓ１２０５）。このとき、ストレージコントローラ６７２は図１３のようにバックエンドオペレーションを実行可能である。

以下、第１の実施の形態と同様、最寄ＡＰ情報を更新しながら１２０１から１２０６までの操作を繰り返し、ＡＰキュー６２２に最寄ＡＰ情報としてのＡＰ［Ｘ］が存在しなくなったとき（７０５ｂ）、フローは終了となる。

以上説明したように、第２の実施の形態では、５Ｇ無線を用いて車載統合ストレージ６７１からクラウドサーバー５０２へのデータアップロードを確実に実施することが可能となる。

なお、ネットワーク車両１１０１と最寄ＡＰとの間の距離Ａ’、Ｄ’は、第１の実施の形態のＡ、Ｄと同様に算出することが可能である。

また、第1の実施の形態と第２の実施の形態とを同時に実施する場合は、扱うデータ量の規模が異なる為、Ａ’、Ｄ’はＡ、Ｄよりも小さな値と設定することができる。

［第３の実施の形態］
図１５は、第３の実施の形態における携帯端末の構成について説明したブロック図である。図１５においては、本開示の第３の実施の形態にかかる移動体装置として、５Ｇ無線端子およびストレージ装置を備えた携帯端末の構成について、説明がされている。
図１５において、１５０１は携帯端末、１５１１は携帯端末１５０１に実装された５Ｇ−通信端子、１５１２は携帯端末１５０１のＣＰＵ、１５１３はＡＰキュー、１５１４は部分地図データ、１５２２はＧＰＳ、１５７１は携帯端末１５０１に実装された統合ストレージ、１５７２はストレージコントローラ、１５７３は半導体メモリである。なお、５Ｇ−通信端子１５１１は、図６の５Ｇ−ＤＣＭ５１１と同等の機能を有する。

本実施の形態における携帯端末１５０１の例として、スマートフォン、タブレット、ノート型ＰＣなどが挙げられる。

なお本実施の形態において、ＡＰキュー１５１３はＣＰＵ１５１２上で動作するソフトウェアとして実現される。

図１６は、第３の実施の形態におけるバックエンドオペレーションの実行について説明したブロック図である。図１６においては、第３の実施の形態において、ストレージコントローラ１５７２がバックエンドオペレーションを実行している場合について説明がされている。

図１７は、第３の実施の形態におけるログデータのアップロードの実行について説明したブロック図である。図１７においては、第３の実施の形態において、ストレージコントローラ１５７２がバックエンドオペレーションを中断してＡＶコンテンツデータをダウンロードしている場合について説明がされている。

以下、図１５から図１７を用いて、本開示の第３の実施の形態について主として第１の実施の形態と異なる点について説明する。

携帯端末１５０１内のＣＰＵ１５１２は、ＧＰＳ１５２２より取得される現在の携帯端末１５０１の所在地、すなわち出発地の情報を取得する。次にＣＰＵ１５１２は、統合ストレージ１５７１内に格納されている地図データから、上記出発地を含む所定の範囲のデータを読み出し、図示していないＲＡＭ上に部分地図データ１５１４としてロードする。

携帯端末１５０１のユーザーが目的地を設定すると、ＣＰＵ１５１２は最適な移動ルートを決定し、第１の実施の形態の図８（ａ）と同様に、移動ルート上に位置する５Ｇ−ＡＰ５０３のＡＰ情報を、出発地から近い順にＡＰ［１］、ＡＰ［２］、…、ＡＰ［Ｎ］という形で抽出し、図８（ｂ）と同様にＡＰキュー１５１３に順次格納する。

その後は、図７の７０４から７１１の処理を順次実行し、携帯端末１５０１と５Ｇ−ＡＰ５０３までの距離が所定値より大きい場合は、図１６に記載のようにストレージコントローラ１５７２はバックエンドオペレーションを実行し、携帯端末１５０１と５Ｇ−ＡＰ５０３までの距離が所定値以下の場合は、ＣＰＵ１５１２はストレージコントローラ１５７２に対しバックエンドオペレーションの中断を指示し、クラウドサーバー５０２から、５Ｇ−ＡＰ５０３、５Ｇ−通信端子１５１１を介して統合ストレージ１５７１内の半導体メモリ１５７３にダウンロードする。

以上説明したように、第３の実施の形態では、ネットワーク車両のみならず携帯端末１５０１においても、５Ｇ−ＡＰ５０３に近づくときにバックエンドオペレーションを抑止することで、ＡＶコンテンツデータをはじめとする大容量データのダウンロードを高い確率で完了させることができる。

なお、本開示の各実施の形態の説明において、バックエンドオペレーションの中断および許可を、５Ｇ−ＡＰ５０３と５Ｇ−ＤＣＭ５１１もしくは５Ｇ−通信端子１５１１との間の距離で判断していたが、距離の代わりに時間で判断することも可能である。この場合、ネットワーク車両６０１、もしくは携帯端末１５０１の移動速度に応じて、適宜時間に関する閾値を算出する。

また、本開示の第１および第２の実施の形態の説明において、ＡＰ情報の管理するためのＡＰキュー６２２をナビＥＣＵ６２１に実装し、ナビＥＣＵ６２１がストレージコントローラ６７２に対してバックエンドオペレーション中断および許可の指示を行っていたが、他のＥＣＵ、もしくはゲートウェイ５１２や車載統合ストレージ６７１で実施することも可能である。

また、本開示の第１および第２の実施の形態の説明におけるネットワーク車両６０１内部のネットワークの種類は特に定められたものではなく、従来の車両向けネットワークであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のほか、イーサーネットやＰＣＩｅなどの高速ネットワーク（バス）を使用することも可能であり、種類が混在していても構わない。

また、本開示の第１および第２の実施の形態の説明において、エンジンスタート直後に決定した目的地を変更せず、かつ走行ルートから外れることなく車両が走行することを前提としていた。仮にドライバーが意図せず、もしくは故意に走行ルートから外れたルートを走行させたとき、もしくはドライバーが途中で目的地を変更した時、ナビＥＣＵ６２１は現在のネットワーク車両６０１と目的地から新しい走行ルートを決定し、上記新しい走行ルート順にＡＰ情報をＡＰキュー６２２に再設定する。すなわち、図７もしくは図１２の７０３の処理から再スタートする。これは第３の実施の形態における携帯端末１５０１にも同様に適用できる。

本開示は、高速無線を介して外部のクラウドサーバーと通信可能かつストレージ装置を備えた車両、もしくは携帯端末を含む移動体装置に関する。

１０１ ネットワーク車両
１０２ クラウドサーバー
１０３ ＡＰ（アクセスポイント）
１１１ ＤＣＭ
１１２ ゲートウェイ
１２１ ナビＥＣＵ
１２２ ＧＰＳ
１２３ ストレージ
１３１ カーＡＶ用ＥＣＵ
１３２ ストレージ
１４１ エンジンＥＣＵ
１４２ ストレージ
１５１ ブレーキＥＣＵ
１５２ ストレージ
１６１ パワステＥＣＵ
１６２ ストレージ
２０１ 外部インターフェース
２０２ ストレージコントローラ
２０３ 半導体メモリ
２０４ ブロック
２０５ ページ
５０１ ネットワーク車両
５０２ クラウドサーバー
５０３ ５Ｇ−ＡＰ
５１１ ５Ｇ−ＤＣＭ
５１２ ゲートウェイ
５２１ ナビＥＣＵ
５２２ ＧＰＳ
５３１ カーＡＶ用ＥＣＵ
５４１ エンジンＥＣＵ
５５１ ブレーキＥＣＵ
５６１ パワステＥＣＵ
５７１ 車載統合ストレージ
５７２ ストレージコントローラ
５７３ 半導体メモリ
５７４ ＩＶＩ系領域
５７５ 走行系領域
６０１ ネットワーク車両
６２１ ナビＥＣＵ
６２２ ＡＰキュー
６２３ 部分地図データ
６７１ 車載統合ストレージ
６７２ ストレージコントローラ
１１０１ ネットワーク車両
１１４１ エンジンＥＣＵ
１１５１ ブレーキＥＣＵ
１１６１ パワステＥＣＵ
１５０１ 携帯端末
１５１１ ５Ｇ−通信端子
１５１２ ＣＰＵ
１５１３ ＡＰキュー
１５１４ 部分地図データ
１５２２ ＧＰＳ
１５７１ 統合ストレージ
１５７２ ストレージコントローラ
１５７３ 半導体メモリ

Claims (6)

1. 少なくとも外部通信端子と通信を行うための内部通信端子と、データを記録するためのストレージとを備えた移動体装置であって、
   前記移動体装置は、前記移動体装置の位置情報を取得し、
   前記外部通信端子の位置情報を含む地図データを保持し、
   前記移動体装置の位置情報ならびに前記地図データを参照して、前記移動体装置の走行ルートを決定し、
   前記地図データから、前記走行ルート上に位置する前記外部通信端子の位置情報を抽出し、
   前記取得された前記移動体装置の位置情報と、前記抽出された前記外部通信端子の位置情報とを参照して、前記移動体装置および前記外部通信端子との距離が所定値以下の場合、前記ストレージの内部処理を中断させ、前記距離が所定値を超えている場合、前記ストレージの内部処理の実行を許可する、
   移動体装置。
2. 前記内部通信端子は、前記外部通信端子との距離が所定値以下の場合に、前記外部通信端子との間で無線通信を行う、請求項１に記載の移動体装置。
3. 前記移動体装置は、前記走行ルート上に位置する前記外部通信端子の位置情報を走行順に並べ、前記外部通信端子の位置情報から、前記移動体装置の位置情報に対する最寄の前記外部通信端子の位置情報を最寄端子位置情報として特定し、前記移動体装置が前記最寄端子位置情報に対応する位置を通過するたびに、前記最寄端子位置情報を更新する、請求項１に記載の移動体装置。
4. 前記ストレージの中断する前記内部処理は、ガベージコレクション、またはウェアレベリングの少なくとも一つである、請求項１に記載の移動体装置。
5. 前記移動体装置は車両である、請求項１に記載の移動体装置。
6. 前記移動体装置は携帯端末である、請求項１に記載の移動体装置。

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