JP4611853B2 - 分散処理システム、車載端末、及び基地局 - Google Patents
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Joey Anda 他4名、"VGrid: Vehicular Ad Hoc Networking and Computing Grid for Intelligent Traffic Control", IEEE Vehicular Technology Conference, Spring 2005, インターネット<http://www.ece.ucdavis.edu/~chuah/paper/2005/vtc05-vgrid.pdf>
場合を、車群と基地局とが通信可能であると判定することもできる。
置情報を取得し、また過去の位置情報の履歴やジャイロ等を用いて走行方向を取得することができる。走行方向は、電子方位計などを用いて取得するように構成しても良い。また、基地局エリア取得手段は、基地局の通信可能範囲をPOI(Point of Interest)情報
として取得する。
ら発せられる電波の車載端末における受信電界強度に基づいて、第1の切り替え手段は基地局と車群とが通信可能であるか判定し、第2の切り替え手段は基地局と車群とが通信不可能になるか予測することが好適である。
図1及び図2は、本実施形態に係るグリッドコンピューティングシステム(分散処理システム)の形態を示す図である。図1は車載端末と路側機(基地局)とが連携して分散処理システムを構成する形態であり、図2は車載端末のみからグリッドコンピューティングシステムを構成する形態である。
[車載端末のハードウェア構成]
図3は、車両1に搭載される車載端末10の構成を示す図である。車載端末10は、CPU11、RAMなどの主記憶装置12、ハードディスクなどの補助記憶装置13を有する。また、車載端末10は、車両内のナビゲーション装置14や通信部15と接続されており、車両1の位置情報を取得したり、他の車両や路側機などと通信を行うことが可能である。
報には、路側機の存在する場所とその通信可能エリアが含まれ、車載端末10は、ナビゲーション装置14を介して、路側機の通信可能エリアを取得することができる。
図4は、路側機2の構成を示す図である。路側機2は、CPU21、RAMなどの主記憶装置22、ハードディスクなどの補助記憶装置23、及び通信部25を有する。
[グリッドコンピューティングシステムとしての機能]
図5は、車載端末10及び路側機2が有する、グリッドコンピューティングに係る機能に関する機能ブロック図である。なお、上述のように、車載端末10及び路側機2のいずれも、管理ノード6、計算ノード7、及び処理依頼ノード5として機能可能であり、したがって、図5に示される機能は全て有する。図5では、説明のために、各車載端末及び路側機が役割に応じて必要とされる機能のみが描かれている。ただし、計算ノードとしての機能は、管理ノード6及び処理依頼ノード5にも描かれている。
得する演算資源に関する情報は、例えば、各車載端末及び路側機が演算資源を提供する期限、CPUの処理能力に関する情報、CPUの稼働状況、空きメモリ容量、通信速度などである。資源管理部32が取得したこれらの資源情報は、資源情報記憶部36に格納される。
次に、図6、7を用いて、インフラ協調グリッドと車群グリッドを切り替える処理に係る機能について説明する。
不可能になるか予測できるだけでなく、車群内の任意の車両が路側機に通信不可能になるか予測することができ、他の車両の通信可能性に基づいて、後述する制御部44に対してシステム切り替え処理を要求することができる。
[車群グリッドからインフラ協調グリッドへの切り替え処理]
図8は、本実施形態に係るグリッドコンピューティングシステムが、車群グリッドの形態からインフラ協調グリッドに移行する処理を示すフローチャートである。この処理は、
図9に示すように、車群グリッドの形態をとる車群3(図中で右方向に移動)が、路側機2の通信可能エリア4に進入するときに行われる処理である。なお、図9においては、車両1bが管理ノードとして機能している。
次に、図10、図11を用いてインフラ協調グリッドから車群グリッドへ切り替える処理を説明する。図10は、この切り替え処理を示すフローチャートである。図11に示すように、インフラ協調グリッドの形態をとる車群3が、路側機2の通信可能エリアから離脱するときに行われる処理である。なお、図11においては、路側機2が管理ノードとして機能している。
、最後尾車両は、車両位置情報取得部42から自車の位置情報及び走行方向を取得し、POI情報取得部43から路側機2の通信可能エリアを取得する。
本実施形態によると、車群が路側機と通信可能な場合にはインフラ協調グリッドの形態をとることでき、したがって、路側機側に存在する高性能な演算資源を利用することが可能となる。また、路側機が存在しないような場所においては車群グリッドの形態をとることで、グリッドコンピューティングシステムとしての機能を継続することが可能である。したがって、路側機が整備されていないような場所においてもグリッドコンピューティング処理が可能となる。このように、本実施形態では、システムの性能と可用性を同時に向上させることが可能である。
[車群グリッドからインフラ協調グリッドへの切り替え処理]
上述した実施例では、車群グリッドからインフラ協調グリッドへの切り替えを車群内の管理ノードとして機能している車両が路側機の通信可能エリアに入った場合に行うが、これに限られるものではない。
上述した実施例では、車群内の最後尾車両が路側機の通信可能エリアから抜け出ると予測される場合に、インフラ協調グリッドから車群グリッドへの切り替えを行っていたが、これに限られるものではない。
良い。
上記の実施形態では、車両1内に車載端末10が1台しか存在しなかったが、図12に示すように複数存在しても良い。また、車載端末はプログラムを実行することによってグリッドコンピューティングシステムを構成できるものであれば、どのような種類のものであってもかまわない。例えば、パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯電話やカーナビゲーション装置、ECU(Electronic Control Unit)な
どが考えられる。
2 路側機
3 車群
4 通信可能エリア
10 車載端末
11 CPU
12 主記憶装置
13 補助記憶装置
14 ナビゲーション装置
15 通信部
21 CPU
22 主記憶装置
23 補助記憶装置
25 通信部
31 スケジューラ
32 資源管理部
33 資源提供部
34 アプリケーション
35 処理依頼部
36 資源情報記憶部
41 電波状況取得部
42 車両位置情報取得部
43 POI情報取得部
44 制御部
45 インフラモード移行部
46 車群モード移行部
51 切り替え要求受付部
52 制御部
Claims (9)
- 無線通信によって互いに接続可能な基地局と複数の車載端末から構成され、前記基地局が管理ノードとして機能し、前記複数の車載端末が計算ノードとして機能する第1の形態と、
無線通信によって互いに接続可能な複数の車載端末から構成され、前記複数の車載端末のうちの少なくとも1つが管理ノードとして機能し、その他の車載端末が計算ノードとして機能する第2の形態と、
をとりうる分散処理システムであって、
前記第2の形態のときに、前記複数の車載端末から形成される車群と前記基地局とが通信可能であるか判定し、通信可能であると判定された場合に前記第1の形態に移行させる第1の切り替え手段と、
前記第1の形態のときに、前記車群と前記基地局とが通信不可能になるか予測し、通信不可能になると予測された場合に前記第2の形態に移行させる第2の切り替え手段と、
を有することを特徴とする分散処理システム。 - 請求項1に記載の分散処理システムであって、
前記複数の車載端末の位置情報及び走行方向を取得する車両位置情報取得手段と、
前記基地局の通信可能範囲を取得する基地局エリア取得手段と、
を有し、
前記第2の切り替え手段は、前記複数の車載端末の位置情報及び走行方向と、前記基地局の通信可能範囲に基づいて、前記予測をする
ことを特徴とする分散処理システム。 - 請求項1に記載の分散処理システムであって、
前記第1の切り替え手段及び/又は前記第2の切り替え手段は、前記基地局から発せられる電波の受信電界強度に基づいて前記判定又は前記予測をする
ことを特徴とする分散処理システム。 - 無線通信によって互いに接続可能な他の車載端末と車群を形成するとともに、前記他の車載端末及び基地局と分散処理システムを構成する車載端末であって、
自端末が管理ノードとして機能する場合に、計算ノードとして機能する車載端末が有する演算資源に関する情報である資源情報を記憶する資源情報記憶手段と、
自端末が管理ノードとして機能しているときに、前記車群が前記基地局と通信可能であるか判定し、通信可能であると判定された場合に、前記資源情報を前記基地局に送信するとともに、前記基地局を新たな管理ノードとして機能させる切り替え手段と、
を有する車載端末。 - 請求項4に記載の車載端末であって、
前記切り替え手段は、前記基地局から発せられる電波の受信電界強度に基づいて前記判定をする
ことを特徴とする車載端末。 - 無線通信によって互いに接続可能な他の車載端末と車群を形成するとともに、前記他の車載端末及び基地局と分散処理システムを構成する車載端末であって、
自端末が管理ノードとして機能する場合に、計算ノードとして機能する車載端末が有する演算資源に関する情報である資源情報を記憶する資源情報記憶手段と、
前記基地局が管理ノードとして機能しているときに、前記車群が前記基地局と通信不可能になるか予測し、通信不可能になると予測された場合に、前記資源情報を前記基地局から受信するとともに、自端末が新たな管理ノードとして機能する切り替え手段と、
を有することを特徴とする車載端末。 - 請求項6に記載の車載端末であって、
前記車群内の車載端末の位置情報及び走行方向を取得する車両位置情報取得手段と、
前記基地局の通信可能範囲を取得する基地局エリア取得手段と、
を有し、
前記切り替え手段は、前記複数の車載端末の位置情報及び走行方向と、前記基地局の通信可能範囲に基づいて、前記予測をする
ことを特徴とする車載端末。 - 請求項6に記載の車載端末であって、
前記切り替え手段は、前記基地局から発せられる電波の受信電界強度に基づいて前記予測をする
ことを特徴とする車載端末。 - 無線通信によって互いに接続可能な複数の車載端末と分散処理システムを構成する基地局であって、
計算ノードとして機能する車載端末が有する演算資源に関する情報である資源情報を記憶する資源情報記憶手段と、
自局が管理ノードとして機能しているときに、前記複数の車載端末から構成される車群と自局とが通信不可能になるか予測し、通信不可能になると予測された場合に、前記資源情報を前記複数の車載端末のいずれかに送信するとともに、該車載端末を新たな管理ノードとして機能させる切り替え手段と、
を有する基地局。
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