JP2022162539A - 道路安全性を高めるための仮想化道路標識生成 - Google Patents

Abstract

【課題】ターゲットオブジェクト(TO)において表示するための情報を生成する方法を提供する。【解決手段】オンデマンド仮想化道路交通標識生成により道路安全性を強化するためのシステムおよび方法が説明される。ターゲットオブジェクト(TO)に表示する情報を生成する方法は、TOから通知メッセージを受信することと、通知メッセージに基づいて、関連ゾーン(RZ)の状況地図を生成することと、通知メッセージ内のアクションマトリックスを符号化することであって、アクションマトリックスは、状況地図に基づいて導出される、符号化することと、通知メッセージをRZ内のTOに送信することとを含む。システムは、TOとのワイヤレス通信チャネルを確立するように構成される路側ユニット(RSU)と、プロセッサを備え、仮想化道路交通標識生成サービスを実装するように構成されるモバイルエッジコンピューティング(MEC)システムとを備える。【選択図】図１

Description

従来出願の相互参照
2021年4月12日に出願された米国仮出願第63/173,518号の優先権が主張されており、その開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、自動化された交通管制システムのための方法およびシステム、特に、交通および道路安全性を高めるための仮想化交通標識を決定し生成するための方法およびシステムに関する。

現在のインフラストラクチャによれば、道路交通標識は、所与の物理的ロケーションに固定されており、その結果、変化する条件(たとえば、道路工事、変化する交通状況、道路/運転条件など)に応じて交通標識インフラストラクチャを適応させるために、通常作業員および/または特殊車両の物理的介入が必要になるので、少なくとも長い時間にわたって静的交通標識が配備されることになる。さらに、車両に利用可能な現在のデジタル地図(ナビゲーション)サービスは、既存の道路標識を表示することができるだけであり、環境または交通状態の変化にとともに自動的に更新されることはない。

一時的な交通標識のインフラストラクチャ変更を強制するために、たとえば仮設物建設または道路工事の場合、道路標識を掲げたトラックが、建設物のあることを合図し、運転者に注意喚起するために使用されることが多い。道路閉鎖または脱線の場合、すでにある道路交通標識と一緒に新しい標識が掲げられることが多く、運転者が運転中に見て考慮しなければならない情報量が増え、混乱が生じる可能性がある。運転者は、通常すでに危険の近くにいるときにそのような新しい標識を1回だけしか見ないので、注意散漫または厳しい気象条件の場合に警告を見逃すか、または無視する可能性がある。また、標識が固定された現在の交通標識インフラストラクチャによれば、標識を現在の交通/道路状況に最適に適応させることは可能でない。さらに、道路標識の配備および保守は、異なる部門/組織間の調整を伴う費用も時間もかかる作業である。

Hahanov、Vら、「Cloud-Driven Traffic Monitoring and Control Based on Smart Virtual Infrastructure」、SAE Technical Paper 2017-01-0092, doi: 10.4271/2017-01-0092 (2017年) Olaverri-Monreal、C.ら、「Invehicle virtual traffic lights: a graphical user interface」、7th Iberian Conference on Information Systems and Technologies (CISTI 2012)、IEEE(2012年) Mercedes Benz、「Revolution in headlamp technology: Mercedes shines in HD quality」、Daimler Communications Press Release (12月2日、2016年)

一実施形態において、本開示は、ターゲットオブジェクト(target object)(^TO)において表示するための情報を生成する方法を提供する。本方法は、コンピュータ実装オペレーションを含み、このオペレーションは、1つまたは複数のTOから少なくとも1つの通知メッセージを受信するオペレーションと、少なくとも1つの通知メッセージ内の情報に基づいて、関連ゾーン(RZ)の状況地図を生成するオペレーションと、通知メッセージ内のアクションマトリックスを符号化するオペレーションと、通知メッセージをRZ内のTOに送信するオペレーションとを含む。アクションマトリックスは、状況地図に基づいて導出される。

別の実施形態において、本開示は、1つまたは複数のTOとのワイヤレス通信チャネルを確立するように構成される1つまたは複数の路側ユニット(RSU)を備えるシステムと、1つまたは複数のプロセッサを備え、上記の方法を実装する仮想化道路交通標識生成サービスを実装するように構成されるモバイルエッジコンピューティング(MEC)システムとを提供する。

本開示の実施形態は、例示的な図に基づいて以下でなおいっそう詳しく説明される。本開示は、例示的な実施形態に限定されない。本明細書において説明され、および/または例示されるすべての特徴は、本開示の実施形態おいて単独で、または異なる組合せで使用されることが可能である。本開示の様々な実施形態の特徴および利点は、以下を例示する添付図面を参照しつつ次の詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。

本開示の一実施形態による、仮想化道路交通標識システムの方法およびシステムアーキテクチャを概略的に例示する図である。 信号機情報を含む、本開示の一実施形態による、仮想化道路交通標識システムに対する方法およびシステムアーキテクチャを概略的に例示する図である。 異なる状況およびターゲットオブジェクト表示を含む、本開示の一実施形態による、仮想化道路交通標識システムに対する方法およびシステムアーキテクチャを概略的に例示する図である。 本開示の一実施形態による、仮想化道路交通標識を作成し、配信し、取り外すための方法を例示する図である。 本開示の一実施形態による、仮想化道路交通標識を受信し、表示するための方法を例示する図である。 本開示の一実施形態による、状況地図を生成し、通知メッセージに対するアクションマトリクスを導出するための方法を例示する図である。 本開示の一実施形態による、仮想化道路交通標識生成器サービスの機能的アーキテクチャを概略的に例示する図である。 本開示の一実施形態による、分散型仮想化道路交通標識生成器サービスの方法およびシステムアーキテクチャを概略的に例示する図である。 本開示の一実施形態による、クライアントとサーバとの間の相互作用を概略的に例示する図である。 本開示の一実施形態による、状況指数の一例の図である。 本開示の一実施形態による、状況地図の一例の図である。

現在の道路交通標識/警告は静的であり、情報範囲が限られ、非リアルタイムで更新される。車両に搭載されたデジタル地図サービスも、これらの静的な道路標識/交通警告/情報を表示することに限定された。対照的に、本開示において説明される実施形態は、運転環境のリアルタイム状況に適応するように協調インテリジェントモバイルエッジコンピューティング(MEC)/クラウドサービスを活用する仮想道路交通標識(たとえば、交通もしくは環境情報、警告、メッセージなど)の動的な、粒度の細かい、リアルタイムの、状況認識およびユーザ中心の生成のための方法、システム、およびコンピュータ可読媒体を提供する。本開示の実施形態によれば、結果として得られる仮想標識は、車両のナビゲーションシステム/ダッシュボードに表示されてもよい。

一実施形態において、方法は、現代的な車両がモバイルネットワークに接続する能力を活用する。自動車メーカーは、この機能を利用して、運転者に複数のサービスを提供し、運転体験の質および安全性を向上させてもよい。車両は、現在、インタラクティブダッシュボードおよびヘッドアップディスプレイ(HUD)を装備することが多く、これは運転者が車両のステータスを監視すること、インフォテインメントシステムを制御すること、および他の多くの機能を可能にする。ナビゲーションシステムは、車両のロケーションに応じて交通標識をプロンプト表示する能力を有するが(たとえば、現在の制限速度)、これらのサービスは、リアルタイムに更新されないデジタル地図を利用する。したがって、運転者は、道路インフラストラクチャの現在状態を反映していない情報に依存することもあり得る。現代的な自動車では、道路上の交通標識を読み取り、車両のダッシュボード上に投影する能力を有する先進運転支援システム(ADAS)が次第に利用可能になってきている。それらのソリューションは、注意力散漫に対処し、安全性を改善する。しかしながら、それらは、ルートに沿って物理的に、また静的に配置された標識を読み取るプロセスに基づくので、この技術は、物理的な標識と同じ欠点を抱え、緊急に必要な場合(たとえば、道路沿いに事故または危険がある場合)に有用であるのに、適切なロケーションに物理的には存在しない標識に対するいかなるタイプのオーバーライドも許容しない。

本明細書において説明される実施形態は、コネクテッドビークルならびに第5世代(5G)および/または5Gを超えるネットワークを活用して、物理的な道路標識インフラストラクチャを(レガシー車両をサポートするために)仮想インフラストラクチャと置き換えるか、または補強することによって、現在の交通標識配備の制限を克服することを助ける。コネクテッドカーは、ネットワーク側で稼働する仮想化交通標識生成サービスと連続的に情報を交換し、ネットワークに道路/交通状況の全体的な、リアルタイムのビューを適切な指示(たとえば、速度推奨、警告標識、車線提案、オンデマンド信号機生成など)とともに提供する。このサービスは、利用可能な情報に従って最適な道路標識配置を計算し、車両にしかるべく知らせる。次いで、車両は、車両のダッシュボードおよび/またはヘッドアップディスプレイ、および/または他の好適なマルチメディアデバイスに現在の標識を投影することができる。本明細書において説明される実施形態は、また、ネットワークが最適な道路標識を学習し、自動化または半自動化された道路交通管理における完全なフレキシビリティを可能にする交通標識配備のリアルタイム最適化を提供することを可能にする。さらに、物理的な交通標識が関与しないので、設置、運用、または保守のための人間の介入を必要とせず、それによって運用および資本支出の大幅な節減をもたらす。

その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Hahanov、Vらの「Cloud-Driven Traffic Monitoring and Control Based on Smart Virtual Infrastructure」、SAE Technical Paper 2017-01-0092, doi: 10.4271/2017-01-0092 (2017年)は、スマート仮想インフラストラクチャを使用する集中型交通監視および管制について説明するが、その実装形態の様々な態様については説明していない。対照的に、本明細書において説明される実施形態は、実現可能である実際の実装形態を使用して監視および管制のレイテンシーを改善することを可能にする分散システムを提供する。その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Olaverri-Monreal、C.ら、「Invehicle virtual traffic lights: a graphical user interface」、7th Iberian Conference on Information Systems and Technologies (CISTI 2012)、IEEE(2012年)は、固定道路標識配備を伴う静的シナリオを考慮しながら車載仮想信号機表示のための方法を説明する。そのような可視化システムは、本明細書において説明される実施形態で、車両内で道路標識を表示するために使用され、それによって車載信号表示機能に道路標識インフラストラクチャのリアルタイム適応機能を付け加えるように可視化システムを改善することができる。

本明細書において説明される実施形態は、コネクテッドビークルおよびエッジネットワークインフラストラクチャの機能を活用して、道路/交通/速度制限標識を、車両ダッシュボードディスプレイおよび/またはヘッドアップディスプレイなどのディスプレイシステム上に仮想的に投影される仮想道路/交通/速度制限標識と置き換えてもよい。物理的に道路側に設置されていない場合もある、これらの標識は、車両の位置および特定の時刻における車両の付近の道路/交通状況に応じて投影され、仮想標識は、変化する道路/交通状況、予期しない事象、検出された事象、時刻、気象条件などに応じてリアルタイムで更新されることが可能である。異なるタイプの道路利用者も、本開示の実施形態により考慮されることが可能である。たとえば、歩行者用の横断歩道の場合、システムは、歩行者のスマートフォンを考慮して歩行者クラスタを識別し、横断歩道を経由する歩行者の横断を規制することができる。この場合、システム/方法は、特定の仮想境界線の手前で車両を停止(自動ブレーキで)させるように指示し/強制することになる。デジタルライトなどの先進可視化技術(その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Mercedes Benz、「Revolution in headlamp technology: Mercedes shines in HD quality」、Daimler Communications Press Release (12月2日、2016年)を参照)は、システムによって起動されて、道路上に光線を投射し、および/または横断歩道をエミュレートする特定の音信号を発生し、歩行者に渡ることが安全であることを暗に伝えることも可能であろう。車両は、多車線道路の場合に、複数の車線にわたって協働横断歩道標識を示すように自己調整することもできる。

本開示の実施形態を説明するために、次の専門用語が使用される。
1. ターゲットオブジェクト(TO):このオブジェクト(たとえば、車両)は、仮想化交通標識を受信し、ダッシュボード/ナビゲーションシステム上に表示する。TOは、インフラストラクチャ内の関連するMECホスト上にインスタンス化されたMECアプリケーション/サービスへの、特定の通知メッセージを介して所与のルートについて、たとえば欧州電気通信標準化機構(ETSI: European Telecommunications Standards Institute)の協調型高度道路交通システム(C-ITS: Cooperative Intelligent Transport System)の協調型認識メッセージ(CAM: Cooperative Awareness Message)通知として、好ましくは匿名化された識別子を使って、限定はしないが、タイプ、現在のロケーション、方向、ルート経路および/または速度情報などの自身に関する情報を連続的に更新し、次いでリアルタイム仮想道路/交通標識を導出する。TOは、また、その後TOディスプレイシステム上に表示することができる道路/交通標識/情報を伝える、ETSI C-ITS分散型環境通知メッセージ(DENM: Decentralized Environmental Notification Message)通知などの通知メッセージをMECインフラストラクチャから受信して処理することもできる。一実施形態において、TOは、多車線道路の場合に、他のTOと協働して光線で横断歩道などの仮想交通標識を表示してもよいであろう。
2.仮想化道路交通標識生成器サービス(vRTSGS):これは、好ましくは、分散されたが協働するスマートMECサーバ上で動作するサービスであり、異なる道路区分の仮想化交通標識および道路標識を構築し、通知メッセージを使用して、たとえば仮想化交通標識および道路標識を標準ETSI C-ITS DENMメッセージに符号化することによって、関連する道路区分の上のTOに配信する。
3.仮想化道路交通標識(VRTS):これは、ネットワークのエッジにおいて道路インフラストラクチャの現在の状態および交通状態に基づいて生成され、たとえばDENM通知として、関連するTOに配信され、TOのナビゲーションシステムおよび/またはディスプレイシステム(たとえばヘッドアップディスプレイ)などの何らかのヒューマンマシンインターフェース(HMI)上に表示される道路交通標識である。

好ましくは、本開示の実施形態による方法およびシステムは、TOのオンボードユニット(OBU)によって送信された情報を使用して道路/交通/環境状態/状況を導出するために、vRTSGSまたはvRTSGSシステムとも呼ばれる、人工知能(AI)対応MEC/エッジ/クラウドサービス/アプリケーションとオーケストレーションされる。OBUは、TOに搭載された様々なセンサー(たとえば、カメラ、GPS、温度)および計器(たとえば、速度計、燃料計)から情報を収集し、vRTSGSをホストするエッジインフラストラクチャに向けてそれらを送信する。たとえば、TOは、この情報、およびETSI C-ITS CAM通知内の様々な他の情報を符号化し、Uuインターフェースおよび5G New Radio(5GNR)などのモバイルネットワークインフラストラクチャを介して、MEC上にインスタンス化されたvRTSGSインスタンスに通知を伝達することができる。vRTSGSインスタンスは、特定の道路区分上でTOから定期的に受信されるCAM通知内の情報を解析して、それぞれの道路区分について、また特定のTOについても、状況地図を作成することによって、道路/交通/環境条件を決定することができる。次いで、vRTSGSインスタンスは、状況地図をそれぞれの道路区分に対する道路/交通ポリシーと相関させ、現在の一般情勢に適した道路/交通標識/信号を導き出す。シナリオの高レベルの概要は、図1～図3に例示される。

本開示の第1の態様によれば、ターゲットオブジェクト(TO)において表示するための情報を生成する方法が提供される。方法は、コンピュータ実装オペレーションを含み、これらのオペレーションは1つまたは複数のTOから少なくとも1つの第1の通知メッセージを受信するためのオペレーション、少なくとも1つの第1の通知メッセージ内の情報に基づいて関連ゾーン(RZ)の状況地図を生成するためのオペレーション、第2の通知メッセージ内のアクションマトリックスを符号化するためのオペレーション、第2の通知メッセージをRZ内のTOに送信するためのオペレーションである。アクションマトリックスは、状況地図に基づいて導出される。

第1の態様の一実施形態によれば、1つまたは複数のTOから受信された少なくとも1つの第1の通知メッセージは、協調型高度道路交通システム(C-ITS)の協調型認識メッセージ(CAM)メッセージを含む。

第1の態様の一実施形態によれば、各ターゲットオブジェクトは、車両のオンボードユニット(OBU)を含む。OBUは、路側ユニット(RSU)とワイヤレス通信チャネルを確立するように構成され、RSUは、ワイヤレスネットワーク用の基地局またはアクセスポイントを含む。

第1の態様の一実施形態によれば、RZは、変化する範囲の1つまたは複数の状況地図と関連付けられた。特定の状況地図の範囲は、RZ識別(RZ_Id)、方向(Dir)、およびTO識別子(TO_Id)を含む3タプル鍵識別子で符号化される。

第1の態様の一実施形態によれば、第2の通知メッセージ内のアクションマトリックスを符号化することは、状況地図に基づいて状況マトリックスを導出することと、状況マトリックス内の状況コードをRZに対するポリシーと相関させることと、ポリシーと相関する状況コードに基づいてアクションマトリックスを導出することと、第2の通知メッセージ内のアクションマトリックス内のアクションコードを符号化することとを含む。

第1の態様の一実施形態によれば、第2の通知メッセージは、C-ITS Decentralized Environmental Notification Message (DENM)通知メッセージを含む。

第1の態様の一実施形態によれば、少なくとも1つの第1の通知メッセージに含まれる情報は、特定のTOのタイプ、特定のTOの位置、特定のTOの速度、または特定のTOの方向のうちの少なくとも1つを含む。

本開示の第2の態様によれば、ターゲットオブジェクト(TO)において情報を表示するための方法が提供される。方法は、コンピュータ実装オペレーションを含み、これらのオペレーションは少なくとも1つの第1の通知メッセージをサービスに送信するためのオペレーション、第2の通知メッセージをサービスから受信するためのオペレーション、第2の通知メッセージからのアクションマトリックスを解析するためのオペレーション、アクションマトリックスに含まれるアクションコードを表示情報に翻訳するためのオペレーション、TOのディスプレイデバイス上に表示情報を提示するためのオペレーションである。各第1の通知メッセージは、TOに関係付けられた情報を含む。

第2の態様の一実施形態によれば、サービスからの第2の通知メッセージからのアクションマトリックスを解析する前に、この方法は、第2の通知メッセージに含まれる宛先アドレスが、TOに関連付けられたブロードキャストアドレスまたはユニキャストアドレスであると決定して、サービスからの第2の通知メッセージからのアクションマトリックスを解析するためのオペレーション、または宛先アドレスが、TOに関連付けられていないユニキャストアドレスであると決定して、サービスからの第2の通知メッセージを破棄するためのオペレーションをさらに含む。

第2の態様の一実施形態によれば、少なくとも1つの第1の通知メッセージに含まれる情報は、TOのタイプ、TOの位置、TOの速度、またはTOの方向のうちの少なくとも1つを含む。

第2の態様の一実施形態によれば、表示情報は、仮想化道路/交通標識の画像を含む。TOのディスプレイデバイス上で表示情報を提示することは、TOの発光ダイオード(LED)または有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイデバイス上に画像を表示することを含む。

第2の態様の一実施形態によれば、表示情報は、文字列を含む。TOのディスプレイデバイス上で表示情報を提示することは、TOの発光ダイオード(LED)または有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイデバイス上に文字列を表示することを含む。

本開示の第3の態様によれば、ターゲットオブジェクト(TO)において情報を生成し、表示するためのシステムが提供される。システムは、1つまたは複数のTOとのワイヤレス通信チャネルを確立するように構成される1つまたは複数の路側ユニット(RSU)と、1つまたは複数のプロセッサを備え、サービスを実装するように構成される、モバイルエッジコンピューティング(MEC)システムとを含む。このサービスは、1つまたは複数のTOから少なくとも1つの第1の通知メッセージを受信し、少なくとも1つの第1の通知メッセージ内の情報に基づいて関連ゾーン(RZ)の状況地図を生成し、第2の通知メッセージ内のアクションマトリックスを符号化し、第2の通知メッセージをRZ内のTOに送信するように構成される。アクションマトリックスは、状況地図に基づいて導出される。

第3の態様の一実施形態によれば、第2の通知メッセージにおけるアクションマトリックスを符号化することは、状況地図に基づいて状況マトリックスを導出することと、状況マトリックス内の状況コードをRZに対するポリシーと相関させることと、ポリシーと相関する状況コードに基づいてアクションマトリックスを導出することと、第2の通知メッセージにおいてアクションマトリックス内のアクションコードを符号化することとを含む。

本開示の第4の態様によれば、有形の非一時的なコンピュータ可読媒体が提供され、これは1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、第1または第2の態様による方法の実行を円滑にする命令を有する。

本開示の第5の態様によれば、装置が提供され、装置は少なくとも1つのプロセッサと、プログラムコードを記憶するメモリとを備える。少なくとも1つのプロセッサは、プログラムコードを実行することに応答して、第1または第2の態様による方法の実行を円滑にするためのオペレーションを実行するように構成される。

図1～図3は、本開示の一実施形態による、仮想化道路標識(VRTS)システム100の方法およびシステムアーキテクチャを概略的に例示する。図1に描かれるように、道路網の特定のセクションは、MECシステム110に配備されインスタンス化された多数のvRTSGSインスタンス102によるサービスを受けている。道路上のTO104は、路側ユニット(RSU)112を介してそれぞれのvRTSGSインスタンス102と通信する。いくつかの実施形態において、RSU112は、移動通信インフラストラクチャ(たとえば、SGNR、eNodeB、WiFiなど)の基地局とすることができ、これはTO104をvRTSGSインスタンス102が配備されたMECシステム110と接続する。TO104は、関連する情報を符号化するRSU112を介して関連するvRTSGSインスタンス102に向けてCAM通知を定期的に送信する。

図2に描かれるように、交差点における信号機の状態は、交通が垂直方向に移動することを許可する緑色のライトと、交通が水平方向に移動することを禁止する赤色のライトとで示される。信号機の状態は、ポリシーによって規定され、および/または道路/交通/環境状況の状態に基づいて動的に制御されてもよい。いくつかの実施形態において、フィールド内に配置された物理的な信号機は、点灯の状態を制御する信号を信号機に送信するかまたは受信することができる、1つまたは複数のRSU112に接続される。このようにして、VRTSシステム100は、信号機の状態をいつ、どのように変更するかを決定することができる。他の実施形態では、信号機は、固定されたポリシーまたはタイミングに従って変更される、VR TSシステム100によって制御できないが、信号機の状態は、信号機の状態を表す仮想化標識が再現できるようにvRTSGSインスタンス102に送信されることが可能である。

上で述べたように、CAM通知は、TOのオンボードセンサーおよび計器から導出される豊富な情報のセットを伝え、これに基づいて、vRTSGSインスタンス102は、RSU112によってカバーされる道路区分における道路/交通/環境状況を捕捉する状況地図120を導出することができる。状況地図120は、道路/交通/環境状況を表すためのデータ構造体を参照することができ、これは限定しないが、以下でより詳細に説明するように、マルチマップリストを含むことができる。vRTSGSインスタンス102は、状況地図をそれぞれの区分に対する道路/交通ポリシーによりマップし、適切な仮想化道路/交通標識のセットを導出し、これはDENM通知内に符号化され、ブロードキャストおよび/またはユニキャストメッセージのいずれかとして関連する道路区分のTO104に向けて配信される。たとえば、オンボードセンサーまたは計器は、道路が濡れている場合があることを示す情報をvRTSGSインスタンス102に中継することができる(たとえば、ワイパーが作動したとき、またはアンチロックブレーキが作動したとき)。代替的に、道路区分で設置された(すなわち、特定のTO104内にない)計器は、RSU112に接続され、情報をvRTSGSインスタンス102に中継することができる。次いで、vRTSGSインスタンス102は、道路が濡れていることを示す状況地図を、舗装が濡れている場合にこの道路区分に対する制限速度が下げられるべきであることを示すポリシーにマップすることができる。新しい低い制限速度を示す仮想化制限速度標識が取得され、その道路区分に関連付けられたTO104に送信され、それにより下げられた制限速度を示すことができる。

一実施形態において、DENM通知は、個人化された情報を必要とする特定の車両にユニキャストされる。たとえば、エンジン/機械に関する問題を抱えた車両、または動きの遅いトラクターは、通常の車両と反対の異なる速度制限および車線指示を必要とする場合がある。各TO104のOBUは、受信されたDENMメッセージ内に符号化された情報を解析し、TO104のディスプレイシステム130に次いで表示されることになる特定の道路標識にそれらを翻訳する。

これの例は、図3に例示されており、これは異なる道路区分に配置された2つの例示的なTO104に対する道路交通標識を示す。たとえば、道路分岐合流点付近のTO104は、仮想一時停止道路標識および仮想交通信号アイコンおよび10mの歩行者横断の指示および他のシンボルがTOディスプレイシステム130上に出現した場合に、たとえばさらに、適切な音声コマンドとともに、停止するように指示される。同様に、TO104が後方から接近すると、類似の道路/交通標識がディスプレイシステム上に、仮想信号機がある交通合流分岐点に接近するので速度を落とせという警告、およびTO104のディスプレイシステム上に現れる50メートル先のアクティブな横断歩道の指示とともに、また好ましくは適切な音声コマンドとともに、表示される。これらの道路/交通/環境標識は、vRTSGSシステムによって導出され、TO104が接続されたRSU112を介してTO104によって受信されたDENMメッセージ内に符号化された情報に基づいて生成される。

一実施形態において、各MECシステム110は、現場に配備されたRSU112とは異なるロケーションに配置されたデータセンター内に配置されたサーバなどの1つまたは複数のネットワークデバイスを含んでいてよい。MECシステム110は、有線またはワイヤレスネットワークの任意の組合せを含むことができるネットワークを介してRSU112に接続されてもよい。たとえば、MECシステム110は、セルラーネットワーク、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、インターネット、またはそれらの任意の組合せを介してRSU112と通信することができる。MECシステム110は、1つまたは複数のプロセッサ、揮発性および/または不揮発性メモリ、ネットワークインターフェースカード、および同様のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、vRTSGSシステムは、各vRTSGSインスタンス102が1つまたは複数のデータセンター内に配置された複数のサーバデバイスのうちの1つに実装される分散サービスである。いくつかの実施形態において、MECシステム110は、変化する道路状況およびTO104の変化する数による可変負荷が複数のvRTSGSインスタンス102の間でバランスをとることができるようなゲートウェイデバイスおよび複数のvRTSGSインスタンス102を備えることが可能である。

前述したように、VRTSシステム100は、たとえば定期的なCAM通知に符号化された情報として、TO104から受信する様々な情報に基づいて状況地図(SM)120を作成する。一実施形態において、VRTSシステム100は、異なる関連ゾーン(RZ)122の各々についてSM120を構築する。RZ122は、SM120が有効であるエリア、地理的ゾーン、または道路区分の一部を表す。他の実施形態では、SM120は、複数のRZ122に適用することができる。

一実施形態において、図3に描かれるように、VRTSシステム100は5つのRZ122を含み、RZ122は、RSU112のカバレッジフットプリントによって特徴付けられる。RZ122の数またはRZ122がどのように寸法決めされるかに制限はない。SM120がそれぞれのRZ122に対して有効であることが仮定される。この場合、各RZ122のTO104は、RZ122ではよく見られる状況を経験し、および/または影響を受ける。また、いくつかの実施形態において、それぞれのRZ122に対して複数のSM120が存在する可能性もあり、各SM120は、異なる方向の交通に対して有効であってもよい。たとえば、傾斜を有する道路は、下り坂方向の走行と比較して上り坂方向の走行に対応する異なるSM120を有していてもよい。次いで、VRTSシステム100は、SM120を状況マトリックスに翻訳し、これはそれぞれのRZ122に関連する道路/交通ポリシーと相関させられる。この相関の出力として、vRTSGSインスタンス102は、1つまたは複数の通知メッセージ、たとえばETSI ITS DENM通知で符号化される仮想化道路交通標識(たとえば、標識、メッセージ、および/または指示)のセットを導出し、これらは、次いで関連するRZ122内のTO104にブロードキャストおよび/またはユニキャストで配信される。

一実施形態では、導出される各道路交通標識は、列挙データ型(enum)として表すことができ、各enum値は、特定の道路交通標識に対応する。次いで、enum値は、DENM通知メッセージ内の、本明細書においてアクションマトリックスと称される、リストとして符号化され、これは次いでRZ122においてTO104にブロードキャスト/ユニキャストされる。次いで、TO104内のOBUは、アクションマトリックス内のenum値を1つまたは複数の関連する道路交通標識に復号し、これは、次いでTO104内のディスプレイシステム130に、好ましくは音声指示および/または表示ランプで補強して表示される。別の実施形態では、特に自律型または半自律型車両の場合、いくつかの指示は、結果として車両の能動的な制御をもたらしてもよい。たとえば、横断歩道標識の通知および表示の場合、OBUは、車両の自動ブレーキシステムを起動して、VRTSシステム100によって仮想的に識別され、車両のディスプレイシステム130上に表示された横断歩道の前の停止線まで車両が速度を落とすことを確実にする。

図10は、本開示の一実施形態による、状況インデックス1000の一例を示する。状況インデックス(SI)1000は、道路/交通状況/許可の非網羅的なリストを維持するデータ構造体であり、各状況は、状況コードと呼ばれる固有のコードを割り当てられる。SI1000は、高排出、エンジン故障、ライト故障などのTO104に対してローカルな状況を反映する情報も含む。このSI1000は、次に説明するように、状況マトリックスを導出するためにVRTSシステム100によって維持される。

たとえば、特定のTO104は、現在、中程度の交通密度が生じており、たとえばある時刻に交通渋滞を緩和するために左折が許されていない交差点に接近する、道路区間に配置された場合がある。TO104に対するSI1000は、限定はしないが、状況コード012および020を含むリストを記憶することができる。各TO104に対するSI1000は、VRTSシステム100によって受信された新しい通知メッセージの受信に基づいて定期的に(たとえば、1秒毎に、10秒毎に、など)または非同期的に更新することができる。

VRTSシステム100がTOから定期的に受信するCAM通知に符号化された情報に基づいて、それぞれのRZ122に対する状況地図を導出する。図11は、いくつかの実施形態による、状況地図1100の一例を示す。図11に描かれるように、SM1100は、TO104に対してグローバルおよびローカルの両方である状況を反映する。一実施形態において、SM1100は、SM1100の範囲を3タプル鍵識別子、すなわちRZ識別(RZ_Id)、方向(Dir)、およびTO識別子(TO_Id)によって決定することができるマルチマップリストとして実装される。RZ_Idは、地理座標で表され、SM1100が関連する地域/ゾーンを識別するか、または範囲に収めることができる。Dirは、SM1100が関連するTO104の方向を示す。前述したように、車両の方向、車両のタイプ、RZ122における特定の道路区分のTO104のローカルな状況、などに応じて同じRZ122に対して複数のSM1100が存在する可能性がある。TO_Idは、このSM1100が関連する特定のTO104を識別するが、この場合処理済み情報は、識別されたTO104にユニキャストされる。TO_Idがすべて"1"の場合、このSMから処理される情報は、RZ122におけるすべてのTO104にブロードキャストされる。

範囲の3タプル鍵に関連付けられるのは、状況コード値のリストであり、各状況コード値は、TO104に対してグローバルおよび/またはローカルである特定の状況を表す。たとえば、コード値012は、特定のRZ122における交通密度が中程度であるというグローバルな状況を表し、コード値131は、特定のTO104の排出量が多いというローカルな状況を表し、以下同様である。状況コードは、VRTSシステム100によって、それぞれのRZ122内のTO104から受信するCAM通知に符号化された情報を共同処理することにより構築される。状況コードのリストは、RZ122における道路/交通/環境状況を正しく表現する。

次のステップとして、VRTSシステム100は、状況コードのリストと、特定のRZ122に対して規定された道路/交通ポリシーとを相関させることによって、アクションマトリックスを導出する。アクションマトリックスは、通知メッセージ、たとえばETSI ITS DENM通知メッセージに符号化され、次いで関連するRZ122においてブロードキャスト/ユニキャストされる。

図4は、本開示の一実施形態による、仮想化道路交通標識を作成し、配信し、取り外すための方法400を例示する。方法400は、VRTSシステム100によって、より具体的には、1つまたは複数のMECシステム110によって実行されるvRTSGSインスタンス102によって実行されるものとして説明される。いくつかの実施形態において、方法400は、1つまたは複数のプロセッサによって実行されることに応答して、VRTSシステム100に方法400を実行させる命令のセットとして具現化される。方法400を実行するように構成される任意のシステムが、本開示の範囲内に収まることは理解されるであろう。

方法400は402から始まり、通知メッセージからの情報は、vRTSGSインスタンス102によって分類される。一実施形態において、MECシステム110は、RSU112を介して、TO104から1つまたは複数のCAMメッセージを受信する。CAMメッセージは、CAMメッセージに関連付けられたTO_Idに基づいてRZ_idをCAMメッセージにマッピングすることなどによって、対応するRZ122に従って分類されてもよい。いくつかの実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、CAMメッセージから解析された情報に分類ルールを適用する。異なる分類技術が利用されることが可能であり、これは統計的分類アルゴリズムまたは機械学習アルゴリズムを適用してCAMメッセージ内の情報を対応するRZ122の状況に対する分類にマップすることを含む。

404で、情報は、通知メッセージから解析される。一実施形態において、情報は、CAMメッセージ内のいくつかのフィールドから読み取られてよく、これは車両の速度、車両の方向、車両内のいくつかのスイッチまたは制御装置の状態(たとえば、ヘッドライトスイッチの状態またはステアリングホイールの状態)などの特定のTO104に対するいくつかの条件を示すことができる。

406で、SM120が、受信情報および状況インデックスに基づいて対応するRZ122について生成される。一実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、CAMメッセージから解析された情報を、状況インデックスでリストされた状況コードにマップする。状況コードは、SM120に追加することができ、SM120は、適切なグローバルまたはローカルの範囲を有する。SM120は、適切な範囲のSM120がvRTSGSインスタンス102に関連付けられたメモリ内にすでに存在する場合、新しいデータ構造体として作成されるか、または既存のデータ構造体に従って修正することができることは理解されるであろう。

408で、状況マトリックスがSM120から導出される。一実施形態において、状況マトリクスは、特定のRZ122に配置された特定のTO104に関連付けられた状況コードのリストである。たとえば、図11のSM1100に基づいて、SM1100における状況コードは、状況マトリックスを[012,014,017,018,021,022,131]として作成するために使用される。一実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、地図サービス106を使用して、道路のタイプ(すなわち、高速道路、幹線道路、市道、街道、村道など)、および特定のRZ122に対する、公的機関などの何らかの外部実体によって規定される道路/交通ポリシーを決定することができる。たとえば、高速道路である場合、規定された最高速度制限は120kmphとすることができ、追い越しルールが制限される。

410で、状況コードは、RZ122に対する規定された道路/交通ポリシーと相関する。一実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、SM120内の状況コードを道路/交通ポリシーにおいて規定された様々なアクションとマッチングするように構成される。これらのポリシーの範囲内で、412において、アクションマトリックスが、規定された道路/交通ポリシーに相関する状況コードに基づいて導出される。一実施形態において、アクションマトリックスは、様々なアクションについて列挙されたアクションコードのリストであってもよい。たとえば、80kmph、90kmph、100kmphなどの速度制限に対して、別々の異なるアクションコードが割り当てられてもよい。一実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、状況コードおよび道路/交通ポリシーに基づいてアクションマトリックスを導出する。

たとえば、状況コード012(交通密度-中を示す)は、結果として100kmphの低速度制限をもたらしてもよい。しかしながら、014(視認性-低)および/また017(濡れた道路)のような追加の状況コードにより、vRTSGSインスタンス102は、80kmphというさらに低い速度制限を導出する場合がある。vRTSGSインスタンス102は、道路のタイプも考慮に入れてよいことに留意されたい。たとえば、同じ状況地図について、ただし市道の最高速度制限が50kmである場合、vRTSGSインスタンス102は、その特定のRZ122内のすべての車両に対して30kmphの速度制限を導出してもよい。したがって、制限速度は、vRTSGSインスタンス102によって導出される規定されたアクションの1つである。さらに、ローカル状況コードは、結果として、差別化されたアクションももたらすことがあり、それによって高排出(たとえば、状況コード値131)を有するTO104は、緑地帯に入ることを制限される場合がある。

414において、アクションマトリックスは、配信通知メッセージに符号化される。一実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、アクションマトリックスに基づいてDENM通知メッセージを生成する。言い換えると、アクションマトリックス内のアクションコードは、DENM通知メッセージの本文中で符号化されてもよい。

416において、配信通知メッセージは、RZ122に送信される。一実施形態において、DENMメッセージは、対応するRSUにDENMメッセージを送信することによってRZ122にブロードキャストまたはユニキャストされる。

図5は、本開示の一実施形態による、仮想化道路標識を受信し、表示するための方法500を例示する。方法500は、TO104によって、より具体的には、TO104のOBUによって実行されるものとして説明される。いくつかの実施形態において、方法500は、OBUの1つまたは複数のプロセッサによって実行されることに応答して、TO104に方法500を実行させる命令のセットとして具現化される。方法500を実行するように構成される任意のシステムが、本開示の範囲内に収まることは理解されるであろう。

方法500は502から始まり、TO104は、VRTSシステム100から通知メッセージを受信する。一実施形態において、TO104は、TO104の範囲内にある1つまたは複数のRSU112との通信チャネルを確立する。通信チャネルが確立されると、TO104は、RSU112を介してCAMメッセージをVRTSシステム100に送信し、VRTSシステム100からDENM通知メッセージを受信することができる。

504において、OBUは、通知メッセージ内の宛先アドレスがブロードキャストアドレスであるか否かを決定する。たとえば、一実施形態において、OBUは、通知メッセージから宛先アドレスを解析し、宛先アドレスをブロードキャストアドレスと比較することができる。一実施形態において、ブロードキャストアドレスは、特定のネットワーク内の任意のTO104によって受信されるようにブロードキャストチャネルとして割り当てられるIPアドレスである。宛先アドレスがブロードキャストアドレスであると決定したことに応答して、方法は、508に進むことができ、アクションマトリックスは、通知メッセージから解析される。一実施形態において、アクションマトリックスは、DENMメッセージの本文内に符号化される。他の実施形態では、アクションコードは、通知メッセージの本文内の様々なフィールドに符号化されることが可能である。

504に戻り、宛先アドレスがブロードキャストアドレスでないと決定したことに応答して、506において、OBUは、通知メッセージ内の宛先アドレスがそのTO104に関連付けられたユニキャストアドレスであるか否かを決定する。たとえば、一実施形態において、OBUは、通知メッセージから宛先アドレスを解析し、宛先アドレスをTO104に対するユニキャストアドレスと比較することができる。一実施形態において、TO104がRSU112との通信チャネルを確立するとき、OBUは、ネットワークアドレス(たとえば、IPアドレス)を割り当てられる。したがって、宛先アドレスがOBUのIPアドレスと一致する場合、方法500は、508に進む。そうでなければ、宛先アドレスがそのTO104に関連付けられたブロードキャストアドレスでもユニキャストアドレスでもないと決定したことに応答して、ステップ514において、通知メッセージは破棄される。

510に戻り、アクションマトリックスが通知メッセージから解析された後、OBUは、アクションマトリックスからのアクションコードを仮想交通標識/指示に翻訳する。一実施形態において、各アクションコードは、関連する道路/交通/環境標識/メッセージの特定のインスタンスに対応し、これはOBUに関連付けられたメモリ内に記憶されてよい。たとえば、仮想化道路/交通標識は、TO104のディスプレイシステム130(たとえば、LEDまたはOLEDディスプレイデバイス)上に表示する画像とすることができる。この目的のために、TO104は、アクションコードを道路/交通/環境標識/メッセージとともにマップするアクションインデックスを維持するものとする。代替的に、アクションコードは、仮想化道路/交通標識の特定のインスタンスを選択するか、または道路/交通標識の特定の表現を表示させるための命令のセットに対応することができる。たとえば、アクションコードは、OBUに、車両が停止すべきことを示すライトに対するスイッチの状態を変更させる(すなわち、車両の乗客室内の赤色ライトが点灯する)命令に対応することができる。別の実施形態において、アクションコードは、ディスプレイシステム130上に表示される文字列(すなわち、情報、警告、または同様のもの)に対応することができる。

次いで、512において、道路/交通標識/情報は、TO104のディスプレイ/通知システム130上に表示される。いくつかの実施形態において、ディスプレイは、音声/音指示によって追加的に増強することができる。

図6は、本開示の一実施形態による、状況地図を生成し、通知メッセージに対するアクションマトリクスを導出するための方法600を例示する図である。方法600は、VRTSシステム100によって、より具体的には、1つまたは複数のMECシステム110によって実行されるvRTSGSインスタンス102によって実行されるものとして説明される。いくつかの実施形態において、方法600は、1つまたは複数のプロセッサによって実行されることに応答して、VRTSシステム100に方法600を実行させる命令のセットとして具現化される。方法600を実行するように構成される任意のシステムが、本開示の範囲内に収まることは理解されるであろう。

方法600は602から始まり、情報は、CAMメッセージを介してTO104から収集される。ここでもまた、TO104は、TO104に備えられたセンサーまたは計器によって収集された様々なデータを報告することができる。TO104からの情報は、別のセンサーまたは計器からの追加情報さらにはたとえば地図サービスおよび/または気象サービスなどの他のソースからの情報によって補完することもできる。

604において、地図には、初期値として仮想化交通標識が書き込まれる。一実施形態において、地図は、仮想化交通標識を1つまたは複数のRZ122と関連付けるデータ構造体である。たとえば、地図は、鍵(たとえば、RZ_id)を仮想化交通標識の識別子に関連付ける地図またはマルチマップデータ構造体を含むことができる。言い換えると、地図は、RZ122をそのRZ122に関連付けられた1つまたは複数の仮想化交通標識にマップする鍵-値対を含むことができる。地図データ構造体は、複数のRZ122および/または単一のRZ122に関連付けられた複数の異なる仮想化交通標識に対応する複数の鍵-値対を含むことができる。

606において、仮想化交通標識は、RZ122内のTO104に配信される。一実施形態において、特定のRZ122に関連付けられた仮想化交通標識は、アクションマトリックスを生成するために収集され、これはRZ122内の1つまたは複数のTO104にブロードキャストまたはユニキャストを介して送信されるDENM通知メッセージに符号化される。

608において、新しい情報が、CAMメッセージを介してTO104から収集される。一実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、TO104から定期的にCAMメッセージを受信し続ける。vRTSGSインスタンス102は、CAMメッセージを分析して、そこに含まれる任意の情報が、以前に収集された情報と実質的に異なるかどうかを判定することができる。一実施形態において、CAMメッセージから解析された情報は、対応するRZ122についての特定のSM120内の状況コードと比較することができる。状況コードがすでにSM120に含まれている場合、CAMメッセージは廃棄されることが可能である。そうでなければ、CAMメッセージは、SM120を更新するさらなる処理のために転送される。

610において、地図が更新される。一実施形態において、1つまたは複数の仮想化交通標識が地図に追加されるか、地図から削除されるか、または地図内で移動される。一実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、更新されたSM120内の状況コードを道路/交通ポリシーにおいて規定された様々なアクションとマッチングするように構成される。規定された道路/交通ポリシーと相関する状況コードに基づいてアクションマトリックスが導出され、アクションマトリックスは、地図の特定のRZ122に関連付けられた仮想化交通標識と比較され、それにより仮想化交通標識のいずれかが更新される必要があるかどうかを判定してもよい。

612において、仮想化交通標識は、関連するRZ122内のTO104に配信される。地図を更新したことに応答して、vRTSGSインスタンス102は、新しいDENM通知メッセージがTO104に送信されることをトリガーすることができる。

図7は、本開示の一実施形態による、仮想化道路交通標識生成器サービス(vRTSGS)インスタンス102の機能的アーキテクチャの概略を例示する。システム700は、1つまたは複数のTO104と通信するvRTSGSインスタンス102、および任意選択で、公的機関システム750を含む。図7に描かれるように、vRTSGSインスタンス102は、符号化/復号モジュール(EDM)702、メッセージ分類モジュール(MCM)706、状況認識モジュール710、地図サービス106、交通ポリシーモジュール714、および交通ポリシー決定エンジン720を含む。本明細書において使用されたように、モジュールまたはエンジンは、1つまたは複数のプロセッサによって実行されるソフトウェアプログラムを指すことができる。ソフトウェアプログラムは、命令のセットを含むことができ、各命令はプロセッサの少なくとも1つによって実行され、プロセッサに通信可能に結合されたメモリなどのコンピュータ可読媒体に記憶された。さらに、vRTSGSインスタンス102は、サーバデバイス上のサービスの特定のインスタンス化を指す。分散型クラウドサービスとして、多くのvRTSGSインスタンス102は、1つまたは複数のデータセンター内に同時に配備することができる。

符号化/復号モジュール(EDM):EDM702は、接続されたTO104からの受信通知メッセージからvRTSGSインスタンス102に関連する情報を復号することに関与する。EDM702は、RZ122に関連するアクションマトリックスおよび他の関連情報をvRTSGSクライアント(たとえば、TO104のOBU)に適した形式でRZ122内のTO104に向けてvRTSGSインスタンス102によって配信されるべき通知メッセージに符号化することに関与する。ETSI CAM/DENM通知の場合、EDM702は、ITSプロトコルスタックを含むものとする。一実施形態では、EDM702は、符号化/復号ルール704において指定されたルールに基づいて符号化/復号する。たとえば、符号化/復号ルール704は、EDM702が特定のRZ122における状況を分類するために必要な標的情報を解析することを可能にするCAM/DENM通知の構造を指定してもよい。

メッセージ分類モジュール(MCM):MCM706は、復号された情報が状況認識モジュール(SAM)710に転送される必要がある変化を有するかどうかを判定することに関与する。復号された情報のコンテンツ/コンテキストが顕著に変化していない場合、復号された情報は、処理のためにSAM710に転送されない。言い換えれば、MCM706は、注目するメッセージのみを転送することによって、vRTSGSインスタンス102の処理負荷を管理することに関与し、受信した通知メッセージ内の関連パラメータが顕著に変化すると決定したことに応答する。一実施形態において、MCM706は、指定された分類ルール708に基づいてメッセージ/情報を分類する。

いくつかの実施形態において、分類ルールは、MCM706によって強制されることが可能である。たとえば、1つの分類ルールは、メッセージ内の情報がRZ122の現在のステータスと一致すると決定したことに応答してMCM706にメッセージを破棄させるメッセージの関連性または反復性に基づくことが可能である。したがって、MCM706は、RZ122のステータスの更新を引き起こすために関連する情報のみを転送する。別の分類ルールは、メッセージ転送の頻度に基づくことができる。たとえば、混雑したシナリオでは、多数のTOからの多くのメッセージが配信されることが可能であり、これは類似の情報を含む。そのような場合、分類ルールは、メッセージのサブセットのみが処理されるべきであることを指定する(たとえば、メッセージに関連付けられたタイムスタンプに基づいてランダムに、またはTO識別子もしくは特定のTOから送信されたメッセージの数などの他の特性に基づいて動的に)。さらに別の例では、外れ値検出に関係する分類ルールを提供する。たとえば、もしTOセンサーが故障しており、対応するメッセージが、他のTOから送信された情報全体と強く不一致する破損データを含む場合、そのようなメッセージは破棄されることも可能であろう。

いくつかの実施形態において、分類ルールは、単純な2進比較および/または高度な機械学習技術などの様々な技術を使用して適用することができる。いくつかの実施形態において、2つまたはそれ以上のルールが、ルールを順次処理することによって単一のメッセージに適用されることが可能である。たとえば、転送/廃棄の決定は、頻度および関連性に基づいて行うことができる。

一実施形態において、分類ルール708における1つのルールは、RZ122における状況の異なる分類をトリガーするセンサー値に関係する閾値を指定してもよい。たとえば、ルールは、霧の存在によって引き起こされる視認性低下に関係する閾値を指定してもよい。センサーは、任意の好適な手段によって視認性を測定してもよく、視認性が閾値未満であると識別された場合、状況は「視認性低下」として分類されてもよい。特定のRZ122に対する分類の変更に関する通知は、状況認識モジュールに送信されてもよい。

状況認識モジュール(SAM):SAM710は、vRTSGSインスタンス102の中心部にあり、これは前に説明されるように、状況インデックス1100の助けを借りてRZ122に対する状況地図120を生成し、状況マトリックスを導出するために、MCM706から受信された情報を処理することができる。SAM710は、受信された情報に基づいて交通状況を監視し、追跡することができ、また予測機能を利用して道路/交通状況を予測し、差し迫った危険な状況をTO104に事前に警告してもよい。交通予測作業については、近隣のMEC/エッジサーバ110からの利用可能な知識を利用するために連合学習技術を採用することができる。

地図サービス:地図サービス106では、SM120を公共機関システム750に提供し、公共機関にRZ122の全体像を提供する。vRTSGSインスタンス102によって生成されたSM120を共有することで、公的機関が現在の交通ポリシーを改善すること、および/または緊急時もしくは他の固有の状況の場合に特別なポリシーを強制することを可能にする。地図サービス106は、また、交通ポリシー決定エンジンにSM120を伝達してもよい。一実施形態において、地図サービス106は、vRTSGSインスタンス102内のモジュールとして含まれる。他の実施形態では、地図サービス106は、vRTSGSインスタンス102と直接通信し、SM120へのアクセスを許可される別個のサービスである。

交通ポリシー決定エンジン(TPDE):TPDE720は、状況マトリクス内の状況コードを互いに、またそれぞれのRZ内の道路区分に対して規定された道路/交通ポリシーに相関させることに関与する。この相関関係に基づいて、TPDEは、アクションマトリックスを導出し、次いでこれはRZ内のTOに向けた通知メッセージに符号化するためにEDM機能に出力される。前に述べたように、TPDEは、交通ポリシーに応じて類似の状況マトリックスを有する異なるRZに対して異なるアクションマトリックスを導出してもよい。

交通ポリシーモジュール(TPM):TPM714は、制限速度、優先標識、駐車、一方通行などのVRTSシステム100によってカバーされる領域内で適用可能な交通ポリシーに関する情報を記憶することに関与する。モジュールのコンテンツは、異なるロケーションで施行された異なる規制に適合させることができ、したがって、TPM714は、異なる国の規制に適合させることができ、地方自治体は、このモジュールをインタラクティブに操作し、新しい交通規制を施行するか、または既存の交通規制を修正することが可能である。TPM714は、外部公的機関750によって道路区分について規定される道路/交通ポリシー/ルール(たとえば、速度制限、警告、制限など)を提供する。このポリシーは、相関プロセスの一部としてアクションマトリクスを導出するときにTPDE720によって境界として使用される。一実施形態において、TPM714は、公的機関によって規定されるポリシーとの同期性を確実にするために公的機関750と通信してもよい。

いくつかの実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、仮想機能またはコンテナ機能として実現され、NFV(Network Functions Virtualization)インフラストラクチャ上でインスタンス化されることが可能であり、そのライフサイクルは、管理およびオーケストレーション(MANO)システムによって管理することができる。vRTSGSインスタンス102を含む個別の機能モジュールは、マイクロ機能として実現することができ、次いで仮想リンク上で相互接続され、VRTSサービスを作成する。

図8は、本開示の一実施形態による、分散型仮想化道路交通標識生成器サービスの方法およびシステムアーキテクチャの概略を例示する。図8に描かれるように、システムアーキテクチャは、コアデータセンター810と、少なくとも第1のMECシステム110-1および第2のMECシステム110-2を含む、多数のMEC/エッジシステム110とを備えるネットワーク800によって実装される。コアデータセンター810は、サーバデバイス、ストレージエリアネットワーク、およびネットワークスイッチまたはルーターなどの多数のコンピューティングおよび/またはストレージリソースを含むことができ、物理的に中央のロケーションに配置構成される。コアデータセンター810は、ネットワーク800全体を通して利用可能なそこに実装された様々な機能性を含むことができる。

各MECシステム110は、ゲートウェイ820を介して無線アクセスネットワーク(RAN)830に接続することができる。RAN830は、基地局(たとえば、NodeB、eNodeBなど)、WiFiアクセスポイント(AP)、または同様のものとすることができる、1つまたは複数のRSU112を含む。各RSU112は、ゼロ個またはそれ以上のTO104を含む1つまたは複数のRZ122に対応することができる。図8に示されるように、第1のRAN830-1は、第1のRZ122-1、第2のRZ122-2、および第3のRZ122-3に対応する少なくとも3つのRSU112を含む。第2のRAN830-2は、第4のRZ122-4、第5のRZ122-5、および第6のRZ122-6に対応する少なくとも3つの追加のRSU112を含む。

各RZ122内のTO104は、対応するRSU122を通じてCAM/DENM通知メッセージの送受信することにより、対応するGW820と通信する。各RAN830は、MECシステム110のうちの1つに対応する異なるGW820と通信するように構成できることは理解されるであろう。

一実施形態において、コアデータセンター810は、様々なMECシステム110上に実装された多数のローカルvRTSGSインスタンス102と通信するように構成されるグローバルvRTSGSモジュール812を含む。グローバルvRTSGSモジュール812は、様々な分散ローカルvRTSGSインスタンス102間の情報の共有を円滑にし、各ローカルvRTSGSインスタンス102における負荷を監視し、新しいvRTSGSインスタンス102をインスタンス化し、またはアイドル状態のvRTSGSインスタンス102を閉じることが可能である。いくつかの実施形態において、グローバルvRTSGSモジュール812は、地域レベルまたは郡レベルでSM120への変更を強制することができるが、ローカルvRTSGSインスタンス102は、RZ122の特定のサブセットに対して有効なSM120への変更を強制する。たとえば、グローバルvRTSGSモジュール812におけるポリシー変更は、各ローカルvRTSGSインスタンス102への変更をプッシュすることによって、各ローカルSM120に適用することができるが、ローカルvRTSGSインスタンス102におけるSM120への変更は、他のローカルvRTSGSインスタンス102に伝播されることはない。

一実施形態において、MECシステム110は、ローカルvRTSGSインスタンス102さらにはEDGE AIモジュール822、通信プロトコルスタック824、および地図データベース826を含む。EDGE AIモジュール822は、機械学習アルゴリズムを実装するための様々なプログラムを記憶することができる。いくつかの実施形態では、EDGE AIモジュール822は、ホストプロセッサと、機械学習アルゴリズムを加速するように構成される少なくとも1つの並列プロセッサまたは他の専用機能プロセッサとを含む1つまたは複数のプロセッサによって実装することができる。たとえば、EDGE AIモジュール822は、所与のRZ122に対するアクションコードの最適なセットを決定するために状況地図120およびポリシーを処理するように訓練されたニューラルネットワークを実装するための命令を記憶することができる。次いで、ローカルvRTSGS102は、状況地図120に基づいてアクションコードを導出するためにニューラルネットワークを利用することができる。

通信プロトコルスタック824は、RAN830を介してTO104と通信するための任意のプロトコルスタックとすることができる。一実施形態において、通信プロトコルスタック824は、ワイヤレスローカルエリアネットワークを介してTO104と通信するために使用されるTCP/IPスタックとすることができる。他の実施形態では、通信プロトコルスタック824は、セルラーネットワークを介して通信するためのプロトコルスタックとすることができる。一実施形態において、通信プロトコルスタックは、ETSI C-ITSプロトコルアプリケーションがCAM/DENMメッセージ処理(たとえば、符号化/復号および解析)に使用される3GPPベースのEvolved Packet Core(EPC)のスタックとすることが可能である。

地図記憶装置826は、MECシステム110によって管理される様々なRZ122に対する状況地図120を記憶するための不揮発性メモリである。不揮発性メモリは、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、地図記憶装置826は、不揮発性メモリに加えて、またはその代わりに、プロセッサに結合された、または集積回路(IC)もしくはシステムオンチップ(SoC)のパッケージに含まれるダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)などの揮発性メモリを含むことができる。

いくつかの実施形態において、vRTSGSインスタンス102は、異なるMECシステム110においてインスタンス化することができる。カバー範囲が広い協働環境を作成するために、異なるエッジ/MECシステム110内のvRTSGSインスタンス102は、互いにピアになることによって他のvRTSGSインスタンス102と協働する。異なるピアインスタンス間の協働は、ピア間でローカル交通情報を配布し、生成された仮想標識の有効性を改善するために採用することができる。たとえば、1つのMECシステム110によってカバーされる1つまたは複数のRZ122上のTO104は、別のMECシステム110の管理下にある混雑したRZ122に接近したときに予め速度を落とすことも可能である。異なるMECシステム110内のピアとなるvRTSGSインスタンス102は、それぞれの管理ドメイン下のRZ122について導出された状況マトリックスおよびアクションマトリックスを互いに交換することになる。これは、vRTSGSインスタンス102が、異なるMECドメイン下にある隣接するRZ122の優勢な道路/交通/環境状況を認識することを可能にする。このようにして、vRTSGSインスタンス102は、そのRZ122内のTO104を、次のRZ122の状況を助ける場合のあるアクションでプリエンプトしてもよいアクションマトリックスを導出することができる。たとえば、その後のRZ122において混雑がある場合、vRTSGSインスタンス102は、混雑状況が悪化しないように混雑するRZ122に移動する場合のあるそのRZ122内のTO104に対してより低い制限速度を規定してもよい。

図8によれば、異なる管理ドメイン内にある2つのMECシステム110は、vRTSGSインスタンス102を複数のRZ122にプロビジョニングすることができる。説明の便宜上、いくつかの実施形態において、各モバイルネットワーク基地局(BS)のカバーエリアは、RZ122を特徴付ける。したがって、MECシステム110-1は、RZ-1からRZ-3までサービスする一方、MECシステム110-2は、RZ-4～RZ-6をサービスする。それぞれのRZ122におけるTO104およびvRTSGSインスタンス102は、通知メッセージ(たとえば、ETSI ITS CAM/DENM通知)をGW820(たとえば、EPCネットワークの場合はPGWまたはSGW、SGネットワークコアの場合はN6インターフェースを介して)を介してMECシステム110に接続されたモバイルネットワークインフラストラクチャを介して互いに交換する。2つのMECシステム110に配備される、vRTSGSインスタンス102は、第1のインターフェースの上で直接互いに相互調整することができる。標準ETSI MECアーキテクチャを参照すると、第1のインターフェースは、Mp3インターフェースにより実現することができる。別のオプションは、SGコアまたはデータセンター810においてグローバルvRTSGSモジュール812を使用可能にすることであり、これは2つのvRTSGSインスタンス102の間の相互調整を確実にするものである。そのような場合、vRTSGSインスタンス102は、第2のインターフェースを介してグローバルvRTSGSモジュール812と通信するものとする。グローバルvRTSGSモジュール812は、分散vRTSGSインスタンス102の間の状態転送を調整するものとするか、またはすべてのRZ122に対して単一のvRTSGSインスタンス102として単独で動作することもできる。

図示されていないけれども、別の実施形態は、VRTSシステム100に接続されていない場合もある通信範囲内の他のTOに1つまたは複数のTOによって受信されたアクションコードを伝播させるために、V2V通信を利用することである。

TO104は、車両または歩行者が携帯する携帯電話のいずれかとすることができることに留意されたい。歩行者の場合、VRTSシステム100は、いつどこで現在のロケーションの付近内の道路を横断すべきかを携帯電話を介して歩行者に指示することができる。TOから受信した通知メッセージに基づいて、VRTSシステム100は、さらに上で説明されるように、アクションマトリックスを導出することに向けた入力としてさらに使用することができる群衆/交通地図を作成することができる。

図9は、本開示の一実施形態による、クライアントとサーバとの間の相互作用の概略を例示する。図9は、TO104におけるvRTSGSインスタンス102(すなわち、VRTSサービス)とVRTSクライアント910との間の相互作用を示す。vRTSGSインスタンス102の詳細は、図7を参照しつつ上で説明される。TO104におけるVRTSクライアント910内のローカル情報プロセッサモジュール912は、センサーおよび計器などのTOの車載デバイス(OBD)920から受信された情報を収集し、処理する。この情報は、VRTSクライアント910によって、最も近いMECシステム110上にインスタンス化されたvRTSGSインスタンス102に定期的に送信される。この情報は、他のTO104から収集され、また他の連合MECシステム110内にインスタンス化されたピアのvRTSGSインスタンス102からも収集された情報と一緒に、上で説明されるように、vRSTGSインスタンス102によって処理され、アクションマトリックスを導出する。次いで、アクションコードを含むアクションマトリックスは、それぞれのRZ122内のTO104におけるVRTSクライアントにブロードキャストおよび/またはユニキャストで配信される。アクションコードトランスレータ914は、受信されたアクションコードを、データストア(たとえば、不揮発性および/または揮発性メモリ)であってよいアクションインデックス816にマップし、アクションコードを代表的な道路/交通/環境標識/情報/警告に翻訳し、次いでこれはTOのディスプレイ/通知システム930に送信される。

本開示の実施形態は、図面および前記の説明に詳しく図解され、説明されるが、そのような図解および説明は、図解する、または例示するものとして考えるべきであり、制限するものとみなすべきでない。当業者であれば次の請求項の範囲内で変更および修正を加えることができることを理解するであろう。特に、本開示は、上および下で説明される異なる実施形態からの特徴のいかなる組合せを持つさらなる実施形態も対象とする。それに加えて、本発明を特徴付ける本明細書の記述は、本発明の一実施形態を指す場合があり、必ずしもすべての実施形態を指すとは限らない。

本明細書において説明される技術は、プロセッサ、システム、装置、またはデバイスによってまたはそれらに関連して使用するための非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された実行可能命令で具現化され得ることに留意されたい。いくつかの実施形態について、様々なタイプのコンピュータ可読媒体が、データを記憶するために含まれ得ることは、当業者には理解されるであろう。本明細書において使用されたように、コンピュータ可読媒体は、プロセッサ、システム、装置、またはデバイスがコンピュータ可読媒体から命令を読み取り、説明される実施形態を遂行するために命令を実行するようにコンピュータプログラムの実行可能命令を記憶するための任意の好適な媒体を指す場合がある。好適な記憶形式は、電子形式、磁気形式、光学形式、および電磁形式のうちの1つまたは複数を含む。従来の例示的なコンピュータ可読媒体の非網羅的なリストは、携帯用コンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、消去可能プログラム可能リードオンリーメモリ(EPROM)、フラッシュメモリデバイス、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)、および携帯型コンパクトディスク(CD)、携帯型デジタルビデオディスク(DVD)、および同様のものを含む、光学式記憶デバイスを含む。

請求項において使用される用語は、前述の説明と一致する最も広い合理的な解釈を有するように解釈されるべきである。たとえば、英語原文中で、要素を導入する際の冠詞「a」または「the」の使用は、複数の要素を排除するものと解釈されるべきではない。同様に、「または」の記載は、文脈または前述の説明からAおよびBのうちの一方のみが意図されたことが明らかでない限り、「AまたはB」の記載は「AおよびB」を排除しないように、包括的であると解釈されるべきである。さらに、「A、B、およびCの少なくとも1つ」の記載は、A、B、およびCからなる要素のグループのうちの1つまたは複数と解釈されるべきであり、A、B、およびCがカテゴリとして関係するか否かにかかわらず、リストされた要素A、B、およびCの各々の少なくとも1つを必要とすると解釈されるべきではない。さらに、「A、B、および/またはC」または「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」の記載は、リストされた要素からの任意の単数の実体、たとえばA、リストされた要素からの任意のサブセット、たとえばAおよびB、または要素A、B、およびCのリスト全体を含むと解釈されるべきである。

100 仮想化道路標識(VRTS)システム
102 vRTSGSインスタンス、ローカルvRTSGS
104 TO
106 地図サービス
110 MECシステム、MEC/エッジシステム
110-1 第1のMECシステム
110-2 第2のMECシステム
112 路側ユニット(RSU)
120 状況地図(SM)
122 関連ゾーン(RZ)
122-1 第1のRZ
122-2 第2のRZ
122-3 第3のRZ
122-4 第4のRZ
122-5 第5のRZ
122-6 第6のRZ
130 TOディスプレイシステム
400 方法
500 方法
600 方法
700 システム
702 符号化/復号モジュール(EDM)
704 符号化/復号ルール
706 メッセージ分類モジュール(MCM)
708 分類ルール
710 状況認識モジュール
714 交通ポリシーモジュール
720 交通ポリシー決定エンジン
750 公的機関システム
800 ネットワーク
810 コアデータセンター
812 グローバルvRTSGSモジュール
816 アクションインデックス
820 ゲートウェイ
822 EDGE AIモジュール
824 通信プロトコルスタック
826 地図データベース、地図記憶装置
830 無線アクセスネットワーク(RAN)
830-1 第1のRAN
830-2 第2のRAN
910 VRTSクライアント
912 ローカル情報プロセッサモジュール
914 アクションコードトランスレータ
1000 状況インデックス(SI)
1100 状況地図

Claims (15)

1. 関連ゾーン(RZ)内に配置されたターゲットオブジェクト(TO)において表示するための情報を生成するための方法であって、
   1つまたは複数のTOから少なくとも1つの第1の通知メッセージを受信するステップと、
   前記少なくとも1つの第1の通知メッセージ内の情報に基づいて、前記RZに対する状況地図を生成するステップと、
   第2の通知メッセージ内のアクションマトリックスを符号化するステップであって、前記アクションマトリックスは、前記状況地図に基づいて導出される、ステップと、
   前記第2の通知メッセージを前記RZ内の前記TOに送信するステップと
   を含む、方法。
2. 前記1つまたは複数のTOから受信された前記少なくとも1つの第1の通知メッセージは、協調型高度道路交通システム(C-ITS)の協調型認識メッセージ(CAM)メッセージを含む、請求項1に記載の方法。
3. 各ターゲットオブジェクトは、車両のオンボードユニット(OBU)を含み、前記OBUは、路側ユニット(RSU)とワイヤレス通信チャネルを確立するように構成され、前記RSUは、ワイヤレスネットワーク用の基地局またはアクセスポイントを含む、請求項2に記載の方法。
4. 前記RZは、変化する範囲の1つまたは複数の状況地図に関連付けられ、特定の状況地図の前記範囲は、RZ識別(RZ_Id)、方向(Dir)、およびTO識別子(TO_Id)を含む3タプル鍵識別子で符号化される、請求項1に記載の方法。
5. 前記第2の通知メッセージ内で前記アクションマトリックスを符号化するステップは、
   前記状況地図に基づいて、状況マトリックスを導出するステップと、
   前記状況マトリックス内の状況コードを前記RZに対するポリシーと相関させるステップと、
   前記ポリシーと相関する前記状況コードに基づいて、アクションマトリックスを導出するステップと、
   前記第2の通知メッセージ内で前記アクションマトリックス内の前記アクションコードを符号化するステップと
   を含む、請求項1に記載の方法。
6. 前記第2の通知メッセージは、C-ITS分散型環境通知メッセージ(DENM)通知メッセージを含む、請求項5に記載の方法。
7. 前記少なくとも1つの第1の通知メッセージに含まれる前記情報は、
   特定のTOのタイプ、
   前記特定のTOの位置、
   前記特定のTOの速度、または
   前記特定のTOの方向
   のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
8. ターゲットオブジェクト(TO)において情報を表示するための方法であって、
   少なくとも1つの第1の通知メッセージをサービスに送信するステップであって、前記通知メッセージは、前記TOに関係付けられた情報を含む、ステップと、
   第2の通知メッセージを前記サービスから受信するステップと、
   前記第2の通知メッセージからのアクションマトリックスを解析するステップと、
   前記アクションマトリックスに含まれるアクションコードを表示情報に翻訳するステップと、
   前記TOのディスプレイデバイス上に前記表示情報を提示するステップと
   を含む、方法。
9. 前記サービスからの前記第2の通知メッセージからの前記アクションマトリックスを解析する前に、前記方法は、
   前記第2の通知メッセージに含まれる宛先アドレスが、前記TOに関連付けられたブロードキャストアドレスまたはユニキャストアドレスであると決定するステップと、
   前記サービスからの前記第2の通知メッセージからの前記アクションマトリックスを解析するステップと
   をさらに含むか、または
   前記宛先アドレスが、前記TOに関連付けられていないユニキャストアドレスであると決定するステップと、
   前記サービスからの前記第2の通知メッセージを破棄するステップと
   をさらに含む、請求項8に記載の方法。
10. 前記少なくとも1つの第1の通知メッセージに含まれる前記情報は、
    前記TOのタイプ、
    前記TOの位置、
    前記TOの速度、または
    前記TOの方向
    のうちの少なくとも1つを含む、請求項8に記載の方法。
11. 前記表示情報は、仮想化道路/交通標識の画像を含み、前記TOの前記ディスプレイデバイス上に前記表示情報を提示するステップは、前記TOの発光ダイオード(LED)または有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイデバイス上に前記画像を表示するステップを含む、請求項8に記載の方法。
12. 前記表示情報は文字列を含み、前記TOの前記ディスプレイデバイス上に前記表示情報を提示するステップは、前記TOの発光ダイオード(LED)または有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイデバイス上に前記文字列を表示するステップを含む、請求項8に記載の方法。
13. 関連ゾーン(RZ)内に配置されたターゲットオブジェクト(TO)において情報を生成し、表示するためのモバイルエッジコンピューティング(MEC)システムであって、
    1つまたは複数のプロセッサであって、前記1つまたは複数のプロセッサに、
    1つまたは複数のTOから少なくとも1つの第1の通知メッセージを受信することと、
    前記少なくとも1つの第1の通知メッセージ内の情報に基づいて前記RZに対する状況地図を生成することと、
    第2の通知メッセージ内のアクションマトリックスを符号化することであって、前記アクションマトリックスは、前記状況地図に基づいて導出される、符号化することと、
    前記第2の通知メッセージを前記RZ内の前記TOに送信することと
    を行わせるサービスを実装するように構成される、1つまたは複数のプロセッサ
    を備える、モバイルエッジコンピューティング(MEC)システム。
14. 前記第2の通知メッセージ内の前記アクションマトリックスを符号化することは、
    前記状況地図に基づいて、状況マトリックスを導出することと、
    前記状況マトリックス内の状況コードを前記RZに対するポリシーと相関させることと、
    前記ポリシーと相関する前記状況コードに基づいて、アクションマトリックスを導出することと、
    前記第2の通知メッセージ内の前記アクションマトリックス内の前記アクションコードを符号化することと
    を含む、請求項13に記載のシステム。
15. ターゲットオブジェクト(TO)において情報を生成し、表示するためのシステムであって、
    1つまたは複数のTOとのワイヤレス通信チャネルを確立するように構成される、1つまたは複数の路側ユニット(RSU)と、
    請求項13に記載の前記モバイルエッジコンピューティング(MEC)システムと
    を備える、システム。

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