JP2023112615A - 情報処理を行うシステム、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の処理機能部により直列的に情報処理を行うシステムにおいて、複数の処理機能部の間で送受信される情報に欠損が発生した場合でも後続の処理機能部での処理に影響しないようにする。【解決手段】移動体と情報処理装置との間で情報の通信を行うシステムにおいて、前記移動体について直列的に情報を送受信して処理を行う複数の処理機能部は、互いに非同期で情報処理を行う。複数の処理機能部は、互いに独立した処理周期で非同期の情報処理を行い、記複数の処理機能部のうち前段の処理機能部から送信された情報を受信する後段の処理機能部は、前段の処理機能部から受信した情報を順次上書き保存し、所定の処理周期で連続する後段の処理周期タイミングのそれぞれにおいて、処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段の処理対象として用いてもよい。【選択図】図３

Description

本発明は、車両等の移動体についての情報処理を行うシステム、方法及びプログラムに関する。

従来、移動通信網を介して車両（移動体）と情報処理装置との間を接続し、情報処理装置が車両（移動体）から情報を受信して情報処理を行い、その情報処理の結果を車両（移動体）にフィードバックするシステムが知られている。

非特許文献１には、データの受信・アノテーション・キューの処理、画像データ処理、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）データ処理、ダイナミックマップ処理、配信・通知の処理を行う複数の機能ブロックで構成されたデータセンタと、そのデータセンタに接続されたＮＷエッジの機能ブロックとを備える、コネクティッドカー向けＩＣＴ基盤のシステムのアーキテクチャが開示されている。

ＴＯＹＯＴＡ，ＮＴＴグループ，"コネクティッドカー向けＩＣＴ基盤に関する技術資料"，［online］，令和３年１１月２９日，［令和３年１２月１７日検索］，インターネット＜URL：https://group.ntt/jp/topics/2021/11/29/pdf/technical_document_ictpf_jp.pdf＞

上記複数の処理機能部により情報処理を行うシステムにおいて、複数の処理機能部の間で送受信される情報に欠損が発生した場合でも後続の処理機能部での処理に影響しないようにしたい、という課題がある。

本発明の一態様に係るシステムは、移動体と情報処理装置との間で情報の通信を行うシステムである。このシステムは、前記移動体について直列的に情報を送受信して処理を行う複数の処理機能部を備える。前記複数の処理機能部は、互いに非同期で情報処理を行う。

本発明の他の態様に係る方法は、移動体と情報処理装置との間で情報の通信を行うことを含む方法である。この方法は、前記移動体について直列的に情報を送受信して処理を行う複数の処理機能部が互いに非同期で情報処理を行うことを含む。

本発明の更に他の態様に係るプログラムは、移動体と情報処理装置との間で情報の通信を行うシステムに備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、前記移動体について直列的に情報を送受信して処理を行う複数の処理機能部が互いに非同期で情報処理を行うためのプログラムコードを含む。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記複数の処理機能部は、互いに独立した処理周期で非同期の情報処理を行い、前記複数の処理機能部のうち前段の処理機能部から送信された情報を受信する後段の処理機能部は、前記前段の処理機能部から受信した情報を順次上書き保存し、所定の処理周期で連続する後段の処理周期タイミングのそれぞれにおいて、前記処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段の処理対象として用いてもよい。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記複数の処理機能部の少なくとも１つの処理機能部は、情報の入力と情報の出力とが互いに同じ処理周期で実行されるイベント駆動型の処理モードと、情報の入力と情報の出力とが互いに異なる処理周期で実行される非同期型の処理モードと、を切り替えて実行してもよい。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記少なくとも１つの処理機能部は、無線又は有線の通信路を介して送信されてきた情報が入力される処理機能部であり、前記通信路における情報伝達特性を判定又は推定し、前記情報伝達特性の判定結果又は推定結果に基づいて、前記少なくとも１つの処理機能部における前記イベント駆動型の処理モードと前記非同期型の処理モードとを切り替えてもよい。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記少なくとも１つの処理機能部は、通信網を介して送信されてきた情報が入力される処理機能部であり、前記通信網とのセッションの維持状態を判定又は推定し、前記通信網とのセッションの維持状態の判定結果又は推定結果に基づいて、前記少なくとも１つの処理機能部における前記イベント駆動型の処理モードと前記非同期型の処理モードとを切り替えてもよい。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記少なくとも１つの処理機能部は、出力される情報が無線又は有線の通信路を介して送信される処理機能部であり、前記通信路における情報伝達特性を判定又は推定し、前記情報伝達特性の判定結果又は推定結果に基づいて、前記少なくとも１つの処理機能部における前記イベント駆動型の処理モードと前記非同期型の処理モードとを切り替えてもよい。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記少なくとも１つの処理機能部から情報が出力される情報出力先の後段の処理機能部における情報処理性能の劣化を判定又は推定し、前記情報処理性能の劣化の判定結果又は推定結果に基づいて、前記少なくとも１つの処理機能部における前記イベント駆動型の処理モードと前記非同期型の処理モードとを切り替えてもよい。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記少なくとも１つの処理機能部は、前記非同期型の処理モードにおいて、当該処理機能部の終端側に保持する前回出力の情報を定期的に後段の処理機能部に出力してもよい。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記少なくとも１つの処理機能部は、入力側の情報の到達遅延若しくはデータ順序の不整合が発生した場合、前記後段における処理機能部への情報集中が発生した場合、又は、前記後段における処理機能部との通信回線の切断が確認された場合は、前記後段の処理機能部への定期的な情報の出力を停止してもよい。

前記システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、
前記複数の処理機能部は、前記移動体における情報収集及び制御を行う移動体制御部と、前記移動体制御部で収集された移動体情報を前記情報処理部に送信し、前記情報処理部から受信した配信情報を前記移動体制御部に渡す移動体通信部と、前記移動体通信部から受信した前記移動体情報を用いて前記配信情報を計算する計算処理部と、前記計算処理部で計算された前記配信情報を前記移動体に向けて配信する配信部と、を含んでもよい。

前記判定又は推定を行うプログラムは、機械学習に用いられる学習済モデル、機械学習で新規に作成された学習済モデル又は機械学習で更新された学習済モデルを含む。

本発明によれば、複数の処理機能部により直列的に情報処理を行うシステムにおいて、複数の処理機能部の間で送受信される情報に欠損が発生した場合でも後続の処理機能部での処理に影響しないようにすることができる。

本実施形態に係るシステムの全体構成の一例を示す説明図。 本実施形態に係るシステムの主要な処理機能部の構成例の一例を示すブロック図。 本実施形態に係るシステムの複数の処理機能部における非同期処理及び処理周期調停機能の一例を示すブロック図。 （ａ）は本実施形態に係るシステムにおける一部処理機能不全が発生していないときの等時性を担保した情報の伝達及び処理の一例を示すタイムチャート。（ｂ）は本実施形態に係るシステムにおける一部処理機能不全が発生しているときの等時性を担保した情報の伝達及び処理の一例を示すタイムチャート。 本実施形態に係るシステムにおける車両の位置と車両への配信情報との連携の一例を示す説明図。 本実施形態に係るシステムにおける車両の位置と車両への配信情報との連携の他の例を示す説明図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係るシステムにおける車両への情報配信が行われるエリアの定義の一例を示す説明図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係るシステムにおける処理機能部のイベント情報の処理方法の一例を示す説明図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係るシステムにおける処理機能部でイベント・ドリブン処理を行う場合イベント情報の伝達遅延及び順序逆転の一例を示す説明図。 本実施形態に係るシステムの処理機能部における処理方式の切り替えの一例を示す説明図。 本実施形態に係るシステムの処理機能部の処理方法切替機能の構成例の一例を示すブロック図。 本実施形態に係るシステムにおける処理機能部の処理方法切替の一例を示すフローチャート。 本実施形態に係るシステムにおける処理機能部の処理方法切替の他の例を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
本実施形態のシステムは、Ｃ－Ｖ２Ｘ（Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｘ）の分野において車両の自動運転や安心安全を担保するユースケースに適用可能なシステムである。実施形態のシステムは、車両の情報処理機能の一部をネットワーク側のサーバにオフロードし、車両とサーバとの間で等時性が必要な情報の送受信する通信を行って連携処理を行うことができるシステムである。特に、実施形態の車両及びサーバで構成されるシステムにおいて、複数の処理機能部を非同期処理で動作させることにより、複数の処理機能部のそれぞれにおいて、情報の欠落・欠損が発生しても後続の処理に影響せず、後続の処理において常に等間隔の周期で情報を処理することができるため、情報の等時性を担保できる。また、他の実施形態では、複数の処理機能部の少なくとも一部におけるイベント情報の入力と出力との間の処理を、システムの全体の状況（例えば、入力系のデータ品質、ネットワークの通信品質の状況、アプリケーション性能など、）に応じて、イベント・ドリブン処理と非同期処理との間で切り替えることにより、イベント情報の入力系のデータ伝達の乱れによる出力系のへの影響を抑制するとともに、イベント情報の伝送遅延を低減することができる。

なお、本実施形態では移動体が地上の移動経路である道路を走行する車両の場合について説明するが、移動体の種類及び移動経路の種類に特に制約はない。例えば、車両は、自動車、トラック、バス、バイクなどである。車両は、自動運転機能を有する車両でもよいし、自動運転機能を有していない手動運転の車両であってもよい。また、衝突可能性判定対象の移動体は、地上の車両のほか、所定高度の上空における移動経路を飛行して移動可能な飛行体などの移動体であってもよい。また、移動体は、地下における移動経路を移動する地下移動体、水上（例えば海上）などにおける移動経路を移動可能な船舶などの水上移動体、又は、水中（例えば海中）の移動経路を移動する潜水ロボットなどの水中移動体であってもよい。

また、本実施形態の車両は、電気自動車、燃料電池自動車、内燃機関と電動機の双方を有するハイブリッド車であってもよい。また、車両は、当該車両が乗員又は乗客のために複数の席を有する場合、その最前列かつ最左端の席が運転席でない車両であってもよい。即ち、最前列かつ最右端の席のみが運転席である車両であってもよいし、そもそも運転席を有さない自動運転の車両であってもよい。

また、本実施形態における移動通信網の構成及び通信方式などは、特定の世代の標準規格の準拠するものに限定されない。本実施形態における移動通信網の構成及び通信方式などは、例えばＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、第５世代、又は、その後の世代の標準規格の準拠するものであってもよい。

図１は、本実施形態に係る通信システムの全体構成の一例を示す説明図である。本実施形態のシステムにおいて、移動経路としての道路９０の各車線９１，９２を走行している複数の移動体としての車両３０（１）～３０（３）はそれぞれ、通信端末装置を含む車載装置を備え、移動通信の基地局１６を介してサーバ１０から周辺の他の車両の情報（例えば、現在位置及び速度の情報）等を取得して運転の少なくとも一部を制御する機能やイベント情報を車両（ドライバー）に配信する機能を有する。以下の説明において、車両３０（１）～３０（３）等の複数の車両に共通する事項について説明する場合は車両３０と記載する。

なお、図１の例では、３台の車両３０（１）～３０（３）が走行している場合について示しているが、車両３０の数は１台又は２台でもよいし、４台以上であってもよい。また、本実施形態では、車両３０が自動運転機能を有する場合について記載するが、本発明は、自動運転機能を有していない車両３０等の移動体にも適用できる。

図１において、本実施形態の通信システムは、情報処理装置としてのサーバ１０を備えている。サーバ１０は、管理対象エリアＡ内の道路９０を走行している複数の車両３０から所定の周期Ｔｕ（例えば、５０［ｍｓｅｃ］又は１００［ｍｓｅｃ］）でアップロードされる各車両３０の車両情報（移動体の情報）を受信する。

車両情報は、例えば、車両識別情報（移動体の識別情報）と車載センサ情報とを含む。車載センサ情報は、ＧＮＳＳ受信機でＧＮＳＳ衛星から電波を受信して取得した車両３０の現在位置の情報、速度センサで取得した車両３０の速度の情報などの車載センサ情報を含む。車両情報は、車両３０の自動運転等の遠隔制御のための制御情報を含んでもよい。

また、サーバ１０は、各車両３０の車両識別情報と現在位置の情報と車車間通信機能（移動体間の直接無線通信機能）の有無の情報とを対応付けた車両管理データ（移動体管理データ）を記憶した車両データベースを有する。サーバ１０は、車両データベースの車両管理データに基づいて、管理対象エリアＡ内に位置する車両３０の車両情報を各車両３０に所定の周期Ｔｄ（例えば、５０［ｍｓｅｃ］又は１００［ｍｓｅｃ］）で送信（ダウンロード）することができる。サーバ１０から各車両３０に車両情報をダウンロードする周期Ｔｄは、前述の各車両３０からサーバ１０に車両情報をアップロードする周期Ｔｕと同じ周期であってもよい。

本実施形態のサーバ１０は、例えば、移動通信網１５の基地局１６に設けられ、車両３０の通信端末装置３１との間で基地局１６を介して送受信される各種のデータ処理を行うことができるＭＥＣ（Multi-access Edge Computing）装置である。ＭＥＣ装置からなるサーバ１０は、基地局１６と移動通信網１５のコアネットワークとの間のノード又はコアネットワークの外側に設けてもよい。サーバ１０は、例えば単数又は複数のコンピュータ装置で構成され、ネットワークに接続された複数のコンピュータ装置で構成されたクラウドシステムであってもよい。

サーバ１０は、各車両３０に制御情報を送信して各車両３０の自動運転等を遠隔的に制御する遠隔制御装置の機能を有してもよい。また、サーバ１０は、道路９０の位置、形状、幅Ｗ、車線９１，９２、信号設置位置などの道路に関する情報を含む地図情報を管理する地図サーバの機能を有してもよい。

基地局１６は、一つ又は複数のセル（セクタ、セクタセルとも呼ばれる。）を形成する。セルは地上又は海上に２次元的に形成してもよいし、上空から地上又は海上に向けて３次元的に形成してもよい。セルは、マクロセル、スモールセル、フェムトセル、ピコセル、大セル等であってもよい。複数のセルは、複二次元的に又は三次元的に隣り合うように分布するセルラー構造を構成してもよいし、階層的に一部又は全部が重なり合った階層セル構造を構成してもよい。基地局１６は、マクロセル基地局、スモールセル基地局、フェムトセル基地局、ピコセル基地局、大セル基地局、地上等に固定設置された固定基地局、地上、海上、上空などを移動可能な移動型の基地局等であってもよい。基地局１６は、ｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B：ｅＮＢ）、ｇＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）、ｅｎ－ＮｏｄｅＢ（ｅｎ－ｇＮＢ）、アクセスポイント等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。車両３０と基地局１６との通信は、道路９０の周辺に設けられた路側通信中継装置ＲＳＵ（Ｒｏａｄ Ｓｉｄｅ Ｕｎｉｔ）を介して行ってもよい。

車両３０の通信端末装置３１は、移動通信サービスの加入者として使用可能なネットワーク通信部を構成するユーザ装置（以下「ＵＥ」という。）を備える。ＵＥ３１は、ユーザ端末、端末、端末装置、移動局、移動機等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。車両３０のＵＥ３１はそれぞれ、各車両の中で利用者が携帯した状態で使用する装置でもよいし、各車両に組み込んで設置された装置（例えばナビゲーション装置の一部として組み込まれた装置）であってもよい。

また、車両３０のＵＥ（通信端末装置）３１は、周辺の他の車両との間で直接無線通信（車車間通信）する機能を有する。車車間通信は、例えばマイクロ波、ミリ波等の電波を用いられる。車車間通信の周波数は、例えば、１ＧＨｚよりも低い数百ＭＨｚでもよいし、１ＧＨｚ以上の高周波数帯であってもよい。また、車車間通信の周波数は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）やＣＡＣＣ（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）で使用される７００ＭＨｚ帯（７１５ＭＨｚ～７２５ＭＨｚ）、５．８ＧＨｚ帯（５７７０ＭＨｚ～５８５０ＭＨｚ）やＬＴＥ－Ｖ２Ｘ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ（ＰＣ－５）で使用される５．９ＧＨｚ帯（５８５０ＭＨｚ～５９２５ＭＨｚ）、ＮＲ－Ｖ２Ｘ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ（ＰＣ－５）等であってもよい。また、車車間通信のため所定のビーム幅を有する複数のアンテナを備えてもよい。例えば、車両３０は、前方の車両と車車間通信するための指向性アンテナと、後方の車両と車車間通信するための指向性アンテナと、右側方の車両と車車間通信するための指向性アンテナと、左側方の車両と車車間通信するための指向性アンテナとを備えてもよい。車車間通信は、道路９０の周辺に設けられた路側通信中継装置ＲＳＵを介して行ってもよい。

本実施形態のＭＥＣサーバ１０は、車両３０の外に位置する利用者のＵＥ（通信端末装置）との間で基地局１６を介して通信する機能を有してもよい。利用者のＵＥは、移動通信サービスの加入者として使用可能なスマートフォンなどのユーザ装置（ＵＥ）であり、ユーザ端末、端末、端末装置、移動局、移動機等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。

車両３０のＵＥ３１及び車両３０の外のＵＥは、現在位置情報を取得する機能及び通信機能を有するＩｏＴデバイス、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）デバイス、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）デバイス、ＭＲ（Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）デバイス又はスマートデバイスであってもよい。また、ＵＥは、現在位置情報を取得する機能及び通信機能を有する眼鏡型デバイス（例えば、ＡＲグラス、ＶＲグラス、ＭＲグラス、スマートグラス）、時計型デバイス（例えば、スマートウォッチ）などであってもよい。また、ＵＥは、現在位置情報を取得する機能及び通信機能を有するＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）トラッカー、防犯ブザー、歩数計などであってもよい。

図２は、本実施形態に係るシステムの主要な処理機能部の構成例の一例を示すブロック図である。本実施形態のシステムにおいて、車両３０は、車両通信部（移動体通信部）３１０と車両制御部（移動体制御部）３２０とを備える。

車両通信部３１０は、移動通信網の無線通信路を介してサーバ１０と通信するためのＵＥを有し、所定のクライアントアプリケーションソフト（クライアントＡＰＰ）が組み込まれている。車両通信部３１０は、タイマー３１１からのイベントトリガーに基づいて、車両情報をサーバ１０に所定の処理周期で定期的にアップロードする。アップロードの一般的なプロトコルとしては、ＨＴＴＰ ＰＯＳＴや、ＭＱＴＴパブリッシュなどがある。

車両制御部３２０は、ＣＡＮバス３２１と制御判断部３２２と制御計算処理部３２３とＧＮＳＳ受信機３２４とを有し、所定の処理周期で車両３０の制御に関する情報処理を行う。車両制御部３２０の処理周期（第１の周期Ｔ１）は、例えば、ＣＡＮデータ処理に対する精度を担保できる周期に設定される。

車両制御部３２０は、ＣＡＮバス３２１を介して車両本体部３３０の各種センサ３３１の検知情報を受信したりアクチュエータ３３２に制御情報を送信したりすることができる。制御判断部３２２は、車両通信部３１０を介して受信したサーバ１０からの配信情報に基づいて車両本体の制御に関する判断を行う。制御計算処理部３２３は、アクチュエータ３３２に送信する制御情報を計算する。

各種センサ３３１の検知情報及びＧＮＳＳ受信機３２４から出力された車両３０の位置情報を含む車両情報は、車両通信部３１０を介して所定の処理周期でサーバ１０にアップロード送信される。車両通信部３１０のアップロード送信の周期（第２の周期Ｔ２）は、例えば、移動通信網の無線通信路のトラフィックが最適化される周期に設定される。

サーバ１０は、受信部１１０と情報記憶部としてのデータベース部（ＤＢ）１２０と計算処理部１３０と配信部１４０とＮＷ通信部１５０を有する。受信部１１０は、例えば、Ｐｏｓｔ用ＡＰＩ、ＭＱＴＴ Ｂｒｏｋｅｒ等が組み込まれ、車両３０から所定の処理周期で定期的にアップロードされる車両情報をＤＢ１２０に登録する。

計算処理部１３０は、ＤＢ１２０に格納されている車両３０の車両情報を用いて各種の配信情報を計算する計算処理を実行する。計算処理部１３０は、ＮＷ通信部１５０によって移動通信網１５のコアネットワーク１５１から受信したＮＷ情報を用いて各種の配信情報を計算する計算処理を実行することもできる。計算処理部１３０は、タイマー１３１からのイベントトリガーに基づいて所定の処理周期で配信情報を計算する。計算処理部１３０の計算処理の周期（第３の周期Ｔ３）は、例えばサーバ１０のリソースが最適化される周期に設定される。

配信部１４０は、例えばＭＱＴＴ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｑｕｅｕｅｉｎｇ Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）プロトコルによるブローカが組み込まれ、計算処理部１３０で計算された配信情報を、移動通信網の無線通信路を介して車両３０に配信する。配信部１４０は、タイマー１４１からのイベントトリガーに基づいて所定の処理周期（第４の周期Ｔ４）で配信情報を配信する。配信部１４０の計算処理の周期（第４の周期Ｔ４）は、例えば移動通信網の無線通信路のトラフィックが最適化されるとともに配信情報の鮮度を担保することができる周期に設定される。

車両３０の車両通信部３１０は、サーバ１０から受信した配信情報を、タイマー３１１からのイベントトリガーに基づいて所定の処理周期（第５の周期Ｔ５）で車両制御部３２０に伝達する。

本実施形態のシステムにおいて、車両３０の車両通信部３１０のクライアントＡＰＰがサーバ１０上の情報を取得する手法として、例えばＲＥＳＴ（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｔｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）ｆｕｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌを用いてＧｅｔ Ｒｅｑｕｅｓｔを行い、情報を引き出すことが一般的である。情報を引き出すその他の例として、ＭＱＴＴサブスクライバを用いてもよい。車両３０の自動運転や安心安全を担保する車両（クルマ）向けユースケースを実現するには、車両情報のサーバ１０へのアップロードと配信情報の計算処理と情報の配信が機能として必要になるが、これら全ての機能をＲＥＳＴｆｕｌな実装にて実行しようとすると、全ての処理機能がシリアルに（直列的に）実行されることとなる。このように直列的に実行される複数の処理機能部の実装においては、前段での処理機能部にて情報の欠落が起きると後続の処理機能部にも影響が出る。そのため、仮にｈｔｔｐなどで実装されている再送制御が働いたとしても、ミッションクリティカルなユースケースにおいては、適切なタイミングで配信情報が車両３０にフィードバックされないため、当該ユースケースでのサービス品質保証（ＳＬＡ）を遵守できない可能性がある。

本実施形態において、車両３０のセンサ情報等の車両情報は定周期処理が基本となっていることと、ミッションクリティカルなユースケースに対応するために情報の欠損なく常に情報のフィーダバックを行えることが、コネクテッド車両３０とサーバ１０との間の通信を担保するために必要な条件となる。いずれの条件も情報の等時性の重要性に帰着する。これらの条件を実現するために、本実施形態のシステムでは、下記（１）～（５）の複数の機能群を非同期処理とすることで、情報のアップロードから配信情報（メッセージ）の要求及び配信情報（メッセージ）の受領までのシーケンスにおいて、情報の欠落・欠損が発生しても後続の処理には影響せず、情報の欠損を防ぐことができる。
（１）車両情報の収集
（２）車両情報のアップロード
（３）サーバ１０における計算処理
（４）計算結果の配信（配信のＰｕｓｈ化）
（５）配信情報（メッセージ）のアクチュエータへの伝達

図３は、本実施形態に係るシステムの複数の処理機能部における非同期処理及び処理周期調停機能の一例を示すブロック図である。図３において、本実施形態のシステムは、車両情報収集４０１、車両情報アップロード４０２、計算処理４０３、計算結果配信４０４及び配信情報伝達４０５の５つの機能を有する。複数の機能４０１～４０５はそれぞれ、相互に影響を及ぼさないように各機能で最適な独自の処理周期（Ｔ１～Ｔ５）で互いに独立に非同期の情報処理を行う。例えば、車両３０の車両情報収集４０１は車両情報の収集に適する第１の処理周期Ｔ１（例えば２０ｍｓ）で実行され、車両情報アップロード４０２は無線通信路を介した車両情報のアップロードに適する第２の処理周期Ｔ２（例えば１０００ｍｓ）で実行される。また、サーバ１０の計算処理４０３は配信情報の計算に適する第３の処理周期Ｔ３（例えば８００ｍｓ）で実行され、計算結果配信４０４は無線通信路を介した情報の配信に適する第４の処理周期Ｔ４（例えば１０００ｍｓ）で実行される。また、車両３０の配信情報伝達４０５は車両制御部３２０及び車両本体への情報の伝達に適する第５の処理周期Ｔ５（例えば２０ｍｓ）で実行される。

更に、本実施形態のシステムでは、 シリアルに（直列的に）実行される複数の機能４０１～４０５の一部に機能不全が発生して情報の欠落・欠損が発生した場合でも、各機能４０１～４０５における周期的処理の等時性を担保するために、機能間の処理周期の差分を吸収する処理周期調停機能３１２、１１１、１４２、３１３を備えている。

処理周期調停機能３１２は、例えば、車両３０の車両通信部３１０に設けられ、前段の処理機能部である車両制御部３２０から第１の周期Ｔ１で受信した車両情報を順次上書き保存し、第２の処理周期Ｔ２で連続する後段の情報アップロードの処理周期タイミングのそれぞれにおいて、その処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段のアップロードの処理対象として用いる。

処理周期調停機能１１１は、例えば、サーバ１０の受信部１１０に設けられ、前段の処理機能部である車両通信部３１０から第２の周期Ｔ２で受信した車両情報を順次上書き保存し、第３の処理周期Ｔ３で連続する後段のＤＢ１２０への情報登録処理及び計算処理部１３０での計算処理の処理周期タイミングのそれぞれにおいて、その処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段の情報登録処理及び計算処理の処理対象として用いる。

処理周期調停機能１４２は、例えば、サーバ１０の配信部１４０に設けられ、前段の処理機能部である計算処理部１３０から第３の周期Ｔ２で受信した計算結果の配信情報を順次上書き保存し、第４の処理周期Ｔ４で連続する後段の情報配信の処理周期タイミングのそれぞれにおいて、その処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段の配信処理の処理対象として用いる。

処理周期調停機能３１３は、例えば、車両３０の車両通信部３１０に設けられ、前段の処理機能部である配信部１４０から第４の周期Ｔ４で受信した配信情報を順次上書き保存し、第５の処理周期Ｔ５で連続する後段の配信情報伝達の処理周期タイミングのそれぞれにおいて、その処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段の配信情報伝達の処理対象として用いる。

図４（ａ）は本実施形態に係るシステムにおける一部処理機能不全が発生していないときの等時性を担保した情報の伝達及び処理の一例を示すタイムチャートである。図４（ａ）において、車両３０の車両制御部３２０は、処理周期Ｔ１で車両情報Ｓを収集して車両通信部３１０に伝達し、車両通信部３１０は、処理周期Ｔ２の各処理タイミングにおいて、その直近に伝達されてきた車両情報ＵＣをサーバ１０にアップロードする。サーバ１０の計算処理部１３０は、処理周期Ｔ３の各処理タイミングにおいて、その直近にアップロードされてきた車両情報ＵＣに基づいて計算処理ＣＰを実行する。配信部１４０は、処理周期Ｔ４の各処理タイミングにおいて、その直近に計算された計算結果の配信情報ＤＬをダウンロード配信する。車両３０の車両通信部３１０は、処理周期Ｔ５の各処理タイミングにおいて、その直近にダウンロードされた配信情報Ｃを車両制御部３２０に伝達する。車両制御部３２０は、車両通信部３１０から伝達された配信情報を車両３０の制御に用いる。

例えば、図４（ａ）において、車両３０の車両制御部３２０から車両通信部３１０に伝達された車両情報Ｓ（１）は、車両情報ＵＣ（１）としてサーバ１０にアップロードされる。サーバ１０の計算処理部１３０は、その車両情報ＵＣ（１）を用いて計算された計算処理ＣＰ（１）は、計算結果の配信情報ＤＬ（２）として車両３０に配信される。車両３０で受信された配信情報ＤＬ（２）は、配信情報Ｃ（６）として車両制御部３２０から車両通信部３１０に伝達される。

図４（ｂ）は本実施形態に係るシステムにおける一部処理機能不全が発生しているときの等時性を担保した情報の伝達及び処理の一例を示すタイムチャートである。図４（ｂ）において、図４（ａ）と共通する情報の処理及び伝達については説明を省略する。

図４（ｂ）において、車両３０とサーバ１０との間の無線通信路の通信品質低下などによる情報の欠落・欠損（パケロス）が発生し、車両制御部３２０から車両通信部３１０に伝達された車両情報Ｓ（１）はサーバ１０にアップロードされない。また、無線通信路の通信品質低下などによる情報の欠落・欠損（パケロス）により、サーバ１０で計算された配信情報ＤＬ（１）は車両３０に配信されない。

また、図４（ｂ）において、車両３０とサーバ１０との間の無線通信路の通信品質低下などにより、車両制御部３２０から車両通信部３１０に伝達された車両情報Ｓ（６）が車両情報ＵＣ（２）としてサーバ１０にアップロードされる際に情報伝送のジッター（Ｊｉｔｔｅｒ）が発生し、車両情報ＵＬ（２）は予定よりも遅くサーバ１０に到達し、その到達後の所定の処理タイミングに実行される計算処理に用いられる。また、図４（ｂ）において、サーバ１０の計算処理部１３０での処理負荷増大によって計算処理ＣＰ（２）の完了が遅れた場合は、その後の所定の処理タイミングが到来したときに計算処理結果が配信情報として車両３０にダウンロードされる。

以上のように、本実施形態のシステムによれば、複数の処理機能部（車両制御部３２０、車両通信部３１０、計算処理部１３０、配信部１４０）の間で直列的に送受信される情報に欠損が発生した場合でも後続の処理機能部での周期的な処理に影響しないようにすることができる。

図５は、本実施形態に係るシステムにおける車両３０の位置と車両３０への配信情報との連携の一例を示す説明図である。図５の例では、配信対象のメッセージ情報の種別（ｔｏｐｉｃ）は車両３０の位置に応じて動的に変わるため、車両３０が車両情報をサーバ１０にアップロードするときに動的に適切なトピックを設定することができる。

図５において、サーバ１０の計算処理部１３０は、車両３０の位置に応じた動的なメッセージ情報（ｔｏｐｉｃ）を配信する対象エリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）を判定するＧｅｏ Ａｒｅａ判定部１３０１と、対象エリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）ごとに登録可能な複数種類の動的なメッセージ情報の種類であるｔｏｐｉｃＡ，Ｂ，Ｃを保持するｔｏｐｉｃ保持部１３０２Ａ，１３０２Ｂ，１３０２Ｃ，・・・を備える。車両３０の車両制御部３２０は車両通信部３１０を介して自車の位置情報をサーバ１０にアップロードするときに、配信対象のメッセージ情報の種類であるｔｏｐｉｃの登録要求をサーバ１０に送信する。サーバ１０のＧｅｏ Ａｒｅａ判定部１３０１は、車両３０の位置情報に基づいて車両３０が位置するＧｅｏ Ａｒｅａを判定し、そのＧｅｏ Ａｒｅａの車両３０にＭＱＴＴサブスクライブ（定期的に配信）すべきｔｏｐｉｃを決定する。Ｇｅｏ Ａｒｅａ判定部１３０１は、当該車両３０の識別情報と決定したｔｏｐｉｃ（図示の例ではｔｏｐｉｃＡ）との対応関係をＤＢ１２０に自動登録し、決定したｔｏｐｉｃについて車両３０に通知する。その後、Ｇｅｏ Ａｒｅａ内に位置する車両３０の車両制御部３２０が車両通信部３１０を介して配信要求（Ｌｉｓｔｅｎコマンド）をサーバ１０に送信すると、サーバ１０の計算処理部１３０は、当該Ｇｅｏ Ａｒｅａに対応する事前登録のｔｏｐｉｃ（図示の例ではｔｏｐｉｃＡ）に対応するメッセージ情報をｔｏｐｉｃ保持部１３０２Ａから読み出し、配信部１４０の配信ブローカ（例えばＭＱＴＴブローカ）を介して車両３０に（ＭＱＴＴ Ｐｕｂｌｉｓｈ）配信する。

図６は、本実施形態に係るシステムにおける車両３０の位置と車両３０への配信情報との連携の他の例を示す説明図である。図６において、図５と共通する部分については説明を省略する。図６の例では、サーバ１０のＧｅｏ Ａｒｅａ判定部１３０１は、車両３０から受信した位置情報ではなく、移動通信網１５のコアネットワーク１５１からＮＥＦ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を介して取得した車両３０のＵＥ３１の位置情報又はＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）セッション終端などの情報に基づいて、車両３０が位置するＧｅｏ Ａｒｅａを判定している。なお、移動通信網１５のコアネットワーク１５１からの情報の取得は、ＶＡＥ（Ｖ２Ｘ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎａｂｌｅｒ）やＳＥＡＬ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｅｎａｂｌｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｌａｙｅｒ ｆｏｒ Ｖｅｒｔｉｃａｌｓ）などのＡＰＩを介して行ってもよい。

図７（ａ）は、本実施形態に係るシステムにおける車両３０への情報配信が行われるエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）の定義の一例を示す説明図である。図７（ａ）の例は、高速道路９０の合流点付近に、走行車線９１及び追い越し車線９２に主走行車両に対する第１のエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）Ａ１を定義し、合流車線９３に合流車両に対する第２のエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）Ａ２を定義した例である。例えば、第１のエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）Ａ１に対しては、合流車線９３を合流点に向かって走行している合流車両３０（７），３０（８）に関するメッセージ情報を配信するためのｔｏｐｉｃが登録される。また、第２のエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）Ａ２に対しては、走行車線９１及び追い越し車線９２を合流点に向かって走行している走行車両３０（１），３０（４）に関するメッセージ情報（イベント情報）を配信するためのｔｏｐｉｃが登録される。

図７（ｂ）は、本実施形態に係るシステムにおける車両３０への情報配信が行われるエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）の定義の他の例を示す説明図である。図７（ｂ）の例は、２車線９１，９２の道路９０と交差道路９６，９７との交差点９８、９９の近傍に、交差点に向かう走行車両に対するエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）Ａ３を定義した例である。なお、図示の例では、一方の交差点９８についてのみエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）Ａ３を定義しているが、もう一方の交差点９９についてエリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）を定義してもよい。例えば、エリア（Ｇｅｏ Ａｒｅａ）Ａ３に対しては、交差点９８の数個先の信号機８１，８２に関するメッセージ情報（イベント情報）を配信するためのｔｏｐｉｃが登録される。

次に、本実施形態のシステムにおいてシリアルに（直列的に）処理を実行する複数の処理機能部（車両制御部３２０、車両通信部３１０、計算処理部１３０、配信部１４０）における処理モードの切替制御について説明する。

図８（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係るシステムにおける処理機能部のイベント情報の処理方法の一例を示す説明図である。本実施形態のシステムのようなコネクテッド車両の車両データ処理システムにおいて、複数の処理機能部（各機能モジュール）におけるデータの入力から出力までに時間（ｉｎ／ｏｕｔ時間）の最も短い手法は、図８（ａ）の処理モード４１０に示すイベント・ドリブン処理で処理機能部間を連携することである。イベント・ドリブン処理では、情報の入力があれば出力する処理方法であり、処理遅延が小さい。

車両３０とネットワーク側のサーバ１０との通信においてはモバイル通信などの無線通信を活用することが想定されるが、車両３０の挙動や在圏位置によっては無線通信のパフォーマンス劣化が起こり得る。また、車両３０に組み込んだＵＥ３１のハンドオーバ時における通信性能の劣化や、ベストエフォートなデータ伝送を前提する固定網などを含む伝送路を経由するシステム系になることが想定され、通信状況によってメッセージ情報（イベント情報）の伝達ができなかったり、図９（ａ）に示すように情報伝達が遅れたり、図９（ｂ）に示すように情報の順序が前後したりすることがある。例えば、従って、イベント・ドリブン処理がｉｎ／ｏｕｔ時間の最も短い処理方法とは言いがたい。

一方で、上記イベント情報伝達特性の影響を受けない処理方法として、図８（ｂ）に示す処理モード４２０のように各機能が非同期的に定周期処理としてデータの入力から出力までの処理（ｉｎ／ｏｕｔ処理）を行う非同期処理が挙げられる。非同期処理では、入力系と出力系が互いに独立しており、出力系ではタイマー４２１からのイベントトリガーに基づいて所定の周期で情報を出力するため、位相を起因とする遅延（位相差分処理遅延）が発生する。

しかし、非同期処理が故にシステムのｉｎ／ｏｕｔ時間に位相を起因とする遅延が発生する可能性があり、情報鮮度の保持という観点で課題があると考えられる。特に、本実施形態のシステムを活用したミッションクリティカルなユースケースにおいては、更なる情報鮮度や遅延の最適化が求められる。

そこで、本実施形態のシステムでは、複数の処理機能部（車両制御部３２０、車両通信部３１０、計算処理部１３０、配信部１４０）の少なくとも１つの処理機能部は、情報の入力と情報の出力とが互いに同じ処理周期で実行されるイベント・ドリブン処理を行うイベント駆動型の処理モードと、情報の入力と情報の出力とが互いに異なる処理周期で実行される非同期処理を行う非同期型の処理モードと、を切り替えて実行してもよい。

図１０は、本実施形態に係るシステムの処理機能部における処理方式の切り替えの一例を示す説明図である。図１０の例では、処理機能部４００の入力系のデータ伝達の乱れと、移動通信網（ＮＷ）１５におけるセッション情報と、車両３０のＵＥ３１のＮＷパフォーマンス履歴情報とをモニタリングし、処理機能部４００における処理モードを、イベント・ドリブン処理を行うイベント駆動型の処理モード４１０と、非同期処理を行う非同期型の処理モード４２０との間で切り替えている。

例えば、処理機能部４００の入力系のデータ伝達の乱れがなく、移動通信網（ＮＷ）１５におけるセッションが正常に確立され、車両３０のＵＥ３１のＮＷパフォーマンスの低下がない定常状態の場合は、処理機能部４００の処理モードを、イベント・ドリブン処理を行うイベント駆動型の処理モード４１０に切り替える。この定常状態の場合においては、最短でメッセージ情報（イベント情報）の配信を行うことができる。

一方、処理機能部４００の入力系のデータ伝達の乱れがある場合、移動通信網（ＮＷ）１５におけるセッションが正常に確立されない場合、又は、車両３０のＵＥ３１のＮＷパフォーマンスが低下している場合などの非定常状態の場合は、処理機能部４００の処理モードを、非同期処理を行う非同期型の処理モード４２０に切り替える。この非定常状態の場合においても、情報伝送時のジッター（Ｊｉｔｔｅｒ）耐性が高く、配信情報であるメッセージ情報（イベント情報）の等時性を担保できる。

図１１は、本実施形態に係るシステムの処理機能部の処理方法切替機能の構成例の一例を示すブロック図である。なお、図１１において、前述の図２、３と共通する構成については説明を省略する。図１１の構成例では、サーバ１０の計算処理部１３０のタイマー１３１及び配信部１４０のタイマー１４１の前段に、計算処理部１３０及び配信部１４０における処理モードを切り替える切替部１６０を備えている。切替部１６０は、例えば、受信部１１０のＰｏｓｔ用ＡＰＩから取得した計算処理部１３０に対する入力系のデータ伝達の乱れの情報と、ＮＷ通信部１５０を介して取得した移動通信網（ＮＷ）１５におけるセッション情報及び車両３０のＵＥ３１のＮＷパフォーマンス情報とを、計算処理部１３０のタイマー１３１及び配信部１４０のタイマー１４１にフィードバックする。タイマー１３１、１４１は切替部１６０からのフィードバック情報に基づいて、計算処理部１３０及び配信部１４０における処理モードを切り替える。

図１２は、本実施形態に係るシステムにおける処理機能部４００の処理方法切替の一例を示すフローチャートである。図１２において、切替部１６０は、処理機能部（例えば計算処理部）４００の入力系をモニターし（Ｓ１０１）、入力系のデータのインターバル（周期）のジッター（Ｊｉｔｔｅｒ）が所定の閾値以下であり、且つ、データの連続番号（ｓｅｑ＃）の順序の逆転がなく（Ｓ１０２でＹＥＳ）、車両３０のＵＥ（通信端末装置）３１と移動通信網（ＮＷ）１５とのセッションが維持されている場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）は、イベント情報伝達特性が良好であると判断し、処理機能部４００のイベント・ドリブン処理を維持する（Ｓ１０４）。

上記Ｓ１０４におけるイベント情報伝達特性が良好である場合は、例えば、イベント情報伝達が行われる無線通信路が良好な場合や有線通信路で輻輳がない場合が該当する。

一方、入力系のデータのインターバル（周期）のジッター（Ｊｉｔｔｅｒ）が所定の閾値よりも大きい場合、又は、データの連続番号（ｓｅｑ＃）の順序の逆転がある場合（Ｓ１０２でＮＯ）は、イベント情報伝達特性が悪化していると判断し、処理機能部４００のイベント・ドリブン処理を非同期処理（定周期処理）に切り替えて移行し（Ｓ１０５）、一定期間イベント情報（メッセージ情報）が伝達できない場合、処理機能部４００の終端側で保持する前回のイベント情報（メッセージ情報）を後段の処理機能部へ定期的に供する（Ｓ１０６）。

ここで、（ａ）無線通信路の状態が悪いことに起因して、情報到達の遅延や順序の整合が取れなくなった場合、（ｂ）情報集中により処理機能部４００でのアプリケーション処理時間が長大化した場合、（ｃ）移動通信網１５（特にコアネットワーク）から車両３０のＵＥ３１の接続が切れた情報が確認できた場合は、後段の処理機能部への定期的なイベント情報（メッセージ情報）の伝達を停止してもよい。

図１３は、本実施形態に係るシステムにおける処理機能部の処理方法切替の他の例を示すフローチャートである。図１２において、切替部１６０は、車両３０のＵＥ３１が接続して通信している移動通信網１５（特にコアネットワーク）の情報（例えばＳＬＡパフォーマンス履歴情報）をモニターし（Ｓ２０１）、車両の進行方向の先のエリアにおけるネットワーク（ＮＷ）パフォーマンスの悪化がなく（Ｓ２０２でＹＥＳ）、車両の進行方向の先のエリアにおける車両からサーバへのアップロードを伴うアプリケーション（クライアントＡＰＰ）性能の悪化がない場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）は、イベント情報伝達特性が良好であると判断し、処理機能部４００のイベント・ドリブン処理を維持する（Ｓ２０４）。

上記Ｓ２０２におけるネットワーク（ＮＷ）パフォーマンスの悪化は、例えば、当該エリアにおけるＵＥのハンドオーバ（ＨＯ）の実績、ＰＤＵセッションの切り替え実績、基地局（例えばｇＮＢ）のＫＰＩ（輻輳の有無など）に基づいて判断することができる。また、ネットワーク（ＮＷ）パフォーマンスの悪化は、当該エリアが弱電界エリア、トンネルエリア、山間エリア、地下エリアなどであるか否かで判断することもできる。

上記Ｓ２０３におけるアプリケーション（クライアントＡＰＰ）性能の悪化は、例えば、当該エリアにおいてＵＥからサーバ１０へ連続してアップロードされたＵｐ済みのデータの時刻差分(ジッター（Ｊｉｔｔｅｒ）)やＵｐ済みのデータのパケット間隔のジッター（Ｊｉｔｔｅｒ）)で判断することができる。

上記Ｓ２０２においてネットワーク（ＮＷ）パフォーマンスが悪化していると判断した場合（Ｓ２０２でＮＯ）、又は、上記Ｓ２０３においてアプリケーション（クライアントＡＰＰ）性能が悪化していると判断した場合（Ｓ２０３でＮＯ）は、イベント情報伝達特性が悪化していると判断し、処理機能部４００のイベント・ドリブン処理を非同期処理（定周期処理）に切り替えて移行し（Ｓ２０５）、一定期間イベント情報（メッセージ情報）が伝達できない場合、処理機能部４００の終端側で保持する前回のイベント情報（メッセージ情報）を後段の処理機能部へ定期的に供する（Ｓ２０６）。

以上、図１０～図１３に示したように、システム全体の状況に応じて、複数の処理機能部（車両制御部３２０、車両通信部３１０、計算処理部１３０、配信部１４０）の少なくとも１つの処理機能部の情報処理モードをイベント・ドリブン処理の処理モードと非同期処理（定周期処理）の処理モードとの間で切り替えることにより、システムのｉｎ／ｏｕｔ時間がイベント情報伝達特性の影響を受けなく、かつ、定周期処理の影響を最小とすることができる。また、ネットワーク側のサーバ１０に上記処理モードの切替部１６０を集約することにより、システム系（入力系、出力計）から得られる準正常状態の情報及びＮＷ系から得られる準正常状態の情報を統合し、処理モードの切り替えにおけるロスを最小化することができる。

なお、上記イベント情報やメッセージ情報等の配信情報の伝達特性の判定又は推定には、機械学習を用いてもよい。具体的には、上記システムの入力系のモニター結果や上記ＮＷ情報（例えばＳＬＡパフォーマンス履歴情報）のモニター結果と、実際にイベント情報伝達特性が悪化したか否かの情報とを紐づけた教師データにより学習済モデルを構築した上で、学習済モデルに対して上記システムの入力系のモニター結果や上記ＮＷ情報のモニター結果を入力し、イベント情報伝達特性の悪化の有無を出力させてもよい。

以上、本実施形態によれば、複数の処理機能部（車両制御部３２０、車両通信部３１０、計算処理部１３０、配信部１４０）により直列的に情報処理を行うシステムにおいて、複数の処理機能部（車両制御部３２０、車両通信部３１０、計算処理部１３０、配信部１４０）の間で送受信される情報に欠損が発生した場合でも後続の処理機能部での処理に影響しないようにすることができる。

また、本発明は、車両等の移動体とサーバ等の情報処理装置との間で等時性が必要な情報の通信を行うことができ、車両等の移動体の自動運転や安心安全を担保することができるため、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」の達成に貢献できる。

なお、本明細書で説明された処理工程並びにシステム、サーバ、基地局及び通信端末装置（端末、端末装置、ユーザ装置（ＵＥ）、移動局、移動機）の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、Ｎｏｄｅ Ｂ、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であればよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの２以上が混在したものであってもよい。

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

１０ ：サーバ
１５ ：移動通信網
１６ ：基地局
３０ ：車両
３１ ：通信端末装置（ＵＥ）
９０ ：道路
１１０ ：受信部
１１１ ：処理周期調停機能
１２０ ：ＤＢ
１３０ ：計算処理部
１３１ ：タイマー
１４０ ：配信部
１４１ ：タイマー
１４２ ：処理周期調停機能
１５０ ：ＮＷ通信部
１５１ ：コアネットワーク
１６０ ：切替部
３１０ ：車両通信部
３１１ ：タイマー
３１２ ：処理周期調停機能
３１３ ：処理周期調停機能
３２０ ：車両制御部
３２１ ：ＣＡＮバス
３２２ ：制御判断部
３２３ ：制御計算処理部
３２４ ：ＧＮＳＳ受信機
３３０ ：車両本体部
３３１ ：センサ
３３２ ：アクチュエータ
４００ ：処理機能部
４０１ ：車両情報収集
４０２ ：車両情報アップロード
４０３ ：計算処理
４０４ ：計算結果配信
４０５ ：配信情報伝達
４１０ ：処理モード
４２０ ：処理モード
４２１ ：タイマー
１３０１ ：Ａｒｅａ判定部
１３０２Ａ～１３０２Ｃ ：ｔｏｐｉｃ情報保持部

Claims (16)

1. 移動体と情報処理装置との間で情報の通信を行うシステムであって、
   前記移動体について直列的に情報を送受信して処理を行う複数の処理機能部を備え、
   前記複数の処理機能部は、互いに非同期で情報処理を行う、システム。
2. 請求項１のシステムにおいて、
   前記複数の処理機能部は、互いに独立した処理周期で非同期の情報処理を行い、
   前記複数の処理機能部のうち前段の処理機能部から送信された情報を受信する後段の処理機能部は、前記前段の処理機能部から受信した情報を順次上書き保存し、所定の処理周期で連続する後段の処理周期タイミングのそれぞれにおいて、前記処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段の処理対象として用いる処理周期調停機能を有する、システム。
3. 請求項１のシステムにおいて、
   前記複数の処理機能部の少なくとも１つの処理機能部は、情報の入力と情報の出力とが互いに同じ処理周期で実行されるイベント駆動型の処理モードと、情報の入力と情報の出力とが互いに異なる処理周期で実行される非同期型の処理モードと、を切り替えて実行する手段を備える、システム。
4. 請求項３のシステムにおいて、
   前記少なくとも１つの処理機能部は、無線又は有線の通信路を介して送信されてきた情報が入力される処理機能部であり、
   前記通信路における情報伝達特性を判定又は推定する手段と、
   前記情報伝達特性の判定結果又は推定結果に基づいて、前記少なくとも１つの処理機能部における前記イベント駆動型の処理モードと前記非同期型の処理モードとを切り替える手段とを備える、システム。
5. 請求項３又は４のシステムにおいて、
   前記少なくとも１つの処理機能部は、通信網を介して送信されてきた情報が入力される処理機能部であり、
   前記通信網とのセッションの維持状態を判定又は推定する手段と、
   前記通信網とのセッションの維持状態の判定結果又は推定結果に基づいて、前記少なくとも１つの処理機能部における前記イベント駆動型の処理モードと前記非同期型の処理モードとを切り替える手段とを備える、システム。
6. 請求項３乃至５のいずれかのシステムにおいて、
   前記少なくとも１つの処理機能部は、出力される情報が無線又は有線の通信路を介して送信される処理機能部であり、
   前記通信路における情報伝達特性を判定又は推定する手段と、
   前記情報伝達特性の判定結果又は推定結果に基づいて、前記少なくとも１つの処理機能部における前記イベント駆動型の処理モードと前記非同期型の処理モードとを切り替える手段とを備える、システム。
7. 請求項３乃至６のいずれかのシステムにおいて、
   前記少なくとも１つの処理機能部から情報が出力される情報出力先の後段の処理機能部における情報処理性能の劣化を判定又は推定する手段と、
   前記情報処理性能の劣化の判定結果又は推定結果に基づいて、前記少なくとも１つの処理機能部における前記イベント駆動型の処理モードと前記非同期型の処理モードとを切り替える手段とを備える、システム。
8. 請求項４乃至７のいずれかのシステムにおいて、
   前記少なくとも１つの処理機能部は、前記非同期型の処理モードにおいて、当該処理機能部の終端側に保持する前回出力の情報を定期的に後段の処理機能部に出力する、システム。
9. 請求項８のシステムにおいて、
   前記少なくとも１つの処理機能部は、入力側の情報の到達遅延若しくはデータ順序の不整合が発生した場合、前記後段における処理機能部への情報集中が発生した場合、又は、前記後段における処理機能部との通信回線の切断が確認された場合は、前記後段の処理機能部への定期的な情報の出力を停止する、システム。
10. 請求項１乃至９のいずれかのシステムにおいて、
    前記複数の処理機能部は、
    前記移動体における情報収集及び制御を行う移動体制御部と、
    前記移動体制御部で収集された移動体情報を前記情報処理部に送信し、前記情報処理部から受信した配信情報を前記移動体制御部に渡す移動体通信部と、
    前記移動体通信部から受信した前記移動体情報を用いて前記配信情報を計算する計算処理部と、
    前記計算処理部で計算された前記配信情報を前記移動体に向けて配信する配信部と、を含む、システム。
11. 移動体と情報処理装置との間で情報の通信を行うことを含む方法であって、
    前記移動体について直列的に情報を送受信して処理を行う複数の処理機能部が互いに非同期で情報処理を行うことを含む、方法。
12. 請求項１１の方法において、
    前記複数の処理機能部が、互いに独立した処理周期で非同期の情報処理を行うことと、
    前記複数の処理機能部のうち前段の処理機能部から送信された情報を受信する後段の処理機能部が、前記前段の処理機能部から受信した情報を順次上書き保存し、所定の処理周期で連続する後段の処理周期タイミングのそれぞれにおいて、前記処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段の処理対象として用いることと、を含む、方法。
13. 請求項１１の方法において、
    前記複数の処理機能部の少なくとも１つの処理機能部が、情報の入力と情報の出力とが互いに同じ処理周期で実行されるイベント駆動型の処理モードと、情報の入力と情報の出力とが互いに異なる処理周期で実行される非同期型の処理モードと、を切り替えて実行することを含む、方法。
14. 移動体と情報処理装置との間で情報の通信を行うシステムに備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    前記移動体について直列的に情報を送受信して処理を行う複数の処理機能部が互いに非同期で情報処理を行うためのプログラムコードを含む、プログラム。
15. 請求項１４のプログラムにおいて、
    前記複数の処理機能部が、互いに独立した処理周期で非同期の情報処理を行うためのプログラムコードと、
    前記複数の処理機能部のうち前段の処理機能部から送信された情報を受信する後段の処理機能部が、前記前段の処理機能部から受信した情報を順次上書き保存し、所定の処理周期で連続する後段の処理周期タイミングのそれぞれにおいて、前記処理周期タイミングの直近に保存した情報を後段の処理対象として用いるためのプログラムコードと、を含む、プログラム。
16. 請求項１４のプログラムにおいて、
    前記複数の処理機能部の少なくとも１つの処理機能部が、情報の入力と情報の出力とが互いに同じ処理周期で実行されるイベント駆動型の処理モードと、情報の入力と情報の出力とが互いに異なる処理周期で実行される非同期型の処理モードと、を切り替えて実行するためのプログラムコードと、を含む、プログラム。

Images