JP7062350B1 - 通信リソース割当装置、通信リソース割当方法及び通信リソース割当プログラム - Google Patents

Abstract

通信リソース割当装置（１０）は、基地局（２０）の通信エリアに含まれる複数の監視対象エリアそれぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動であって、交通事故が発生し得る危険な挙動を特定することにより、複数の監視対象エリアそれぞれについての危険度を特定する。通信リソース割当装置（１０）は、特定された危険度から、複数の監視対象エリアそれぞれに対して通信リソースを割り当てる。通信リソース割当装置（１０）は、割り当てられた通信リソースを用いて、複数の監視対象エリアそれぞれの路側機（３０）及び車載器（４０）に情報を配信する。

Description

本開示は、車両等と通信を行う通信システムにおける通信リソースの割当技術に関する。

路側に設置された路側機に搭載された監視カメラといったインフラセンサにより取得したセンサデータを無線通信により管理サーバに送信して解析し、運転支援のために利用するシステムが提案されている。また、自動車及び自動二輪車といった車両に搭載されたセンサと、歩行者が所持するスマートフォンに搭載されたセンサ等から取得したセンサデータを無線通信により管理サーバに送信して解析し、運転支援のために利用するシステムが提案されている。
車両等に搭載されたセンサではそのセンサの検知範囲内における情報を取得することは可能であるが、そのセンサの検知範囲を超えた範囲の情報は取得することができない。そのため、複数の車両のセンサにより取得されたセンサデータを組み合わせて解析を行い、運転支援のために使用することが望ましい。さらに、インフラセンサにより取得されたセンサデータを組み合わせて解析を行い、運転支援のために使用することが望ましい。

管理サーバに送信されたセンサデータから運転支援情報を生成して提供する場合には、各種センサから取得されたセンサデータの解析結果を道路地図と統合し、交通状況を示す地図情報を生成するダイナミックマップと呼ばれる技術が検討されている。
地図情報の更新及び配信の周期は、各場所における交通状況等に応じて変更されることが望ましい。また、地図情報の情報量は、各場所における交通状況等に応じて変更されることが望ましい。

例えば、事故が起こる可能性が高い危険な状態のように監視すべき状態にあるエリアにおいては、速やかに多くのセンサデータを取得して交通状況を地図情報に反映することが望ましい。これを実現する場合には、監視すべき状態にあるエリアについては、車両等から短い周期で多くのセンサデータを収集し、車両等に短い周期で情報量の多い地図情報を配信する必要がある。そのため、監視すべき状態にあるエリアには、多くの通信リソースが必要になる。
現実には全てのエリアに多くの通信リソースを割り当てることは困難である。そのため、監視すべき状態にあるエリアには、他のエリアよりも、多くの通信リソースを割り当てる必要がある。

特許文献１には、センサデータから運転支援情報を生成して提供する情報収集装置について記載されている。この情報収集装置は、センサデータから危険度の高い車両及び歩行者を特定し、危険度の高い車両及び歩行者を中心とした監視対象エリア６０を設定する。そして、この情報収集装置は、監視対象エリア６０に対して、緊急度の高いセンサデータの通信を優先的に行う。

特開２０２０－９５５０４号公報

通信には、５Ｇ（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）等のセルラー通信を用いることが想定される。セルラー通信における１つの基地局のカバーエリアは通常数キロメートルにも及ぶと考えられる。そのため、特許文献１に記載された情報収集装置のように、車両及び歩行者を常時監視してリアルタイムに監視すべきエリアを指定するには、１つの基地局のカバーエリア内における監視すべきエリアを指定するだけでも多くの通信リソースが必要となる。また、１つの基地局のカバーエリア内で監視すべきエリアが複数の場所で同時刻に発生する可能性がある。同時刻に発生した複数の監視すべきエリアに優先的に通信リソースを割り当てようとしても、１つの基地局の限られた通信リソースでは通信リソースが不足して割当が困難となる可能性がある。
本開示は、多くの通信リソースを使用することなく、適切な通信リソースの割当を可能にすることを目的とする。

本開示に係る通信リソース割当装置は、
通信エリアに含まれる複数の監視対象エリアそれぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動であって、交通事故が発生し得る危険な挙動を特定することにより、前記複数の監視対象エリアそれぞれについての危険度を特定する危険度特定部と、
前記危険度特定部によって特定された前記危険度から、前記複数の監視対象エリアそれぞれに対して通信リソースを割り当てる通信リソース割当部と
を備える。

本開示では、過去基準期間に発生した危険な挙動から複数の監視対象エリアそれぞれについての危険度が特定され、危険度に基づき通信リソースが割り当てられる。これにより、リアルタイムに監視すべきエリアを指定する必要がないため、多くの通信リソースを使用することなく、適切な通信リソースの割当が可能である。

実施の形態１に係る通信システム１００の構成図。 実施の形態１に係る通信リソース割当装置の構成図。 実施の形態１に係る路側機３０の構成図。 実施の形態１に係る車載器４０の構成図。 実施の形態１に係る事前設定処理の説明図。 実施の形態１に係る本処理の処理フロー図。 実施の形態１に係る危険度テーブルを示す図。 実施の形態１に係る割当テーブルを示す図。 変形例４に係る通信リソース割当装置１０の構成図。 変形例４に係る路側機３０の構成図。 変形例４に係る車載器４０の構成図。 実施の形態２に係る危険度テーブルを示す図。 実施の形態２に係る割当テーブルを示す図。 実施の形態３に係る路側機３０の構成図。 実施の形態３に係る車載器４０の構成図。 実施の形態３に係る本処理の処理フロー図。 実施の形態４に係る５ＱＩ値の説明図。

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る通信システム１００の構成を説明する。
通信システム１００は、通信リソース割当装置１０と、基地局２０と、１つ以上の路側機３０と、１つ以上の車載器４０とを備える。
通信リソース割当装置１０と基地局２０とは、有線伝送路５１を介して接続されている。基地局２０と各路側機３０とは、無線伝送路５２を介して接続されている。各路側機３０は、通信範囲内にある車載器４０と無線伝送路５３を介して接続されている。また、各車載器４０は、無線伝送路５２を介して基地局２０と接続されていてもよい。
実施の形態１では、無線伝送路５２は、５Ｇ等のセルラー通信のネットワークであるとする。

なお、図１では、１つの基地局２０のみが示されているが、通信システム１００が複数の基地局２０を備えていてもよい。また、通信システム１００は、複数の通信リソース割当装置１０を備え、通信リソース割当装置１０間で通信可能な構成になっていてもよい。

図２を参照して、実施の形態１に係る通信リソース割当装置の構成を説明する。
通信リソース割当装置１０は、サーバといったコンピュータである。
通信リソース割当装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

通信リソース割当装置１０は、機能構成要素として、情報収集部１１１と、危険度特定部１１２と、通信リソース割当部１１３と、情報配信部１１４とを備える。通信リソース割当装置１０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ１３には、通信リソース割当装置１０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、通信リソース割当装置１０の各機能構成要素の機能が実現される。

図３を参照して、実施の形態１に係る路側機３０の構成を説明する。
路側機３０は、交差点付近の路側に設置されたコンピュータである。
路側機３０は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、ストレージ３３と、通信インタフェース３４とのハードウェアを備える。プロセッサ３１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

路側機３０は、機能構成要素として、センサ情報取得部３１１と、センサ情報送信部３１２と、危険情報受信部３１３と、危険情報配信部３１４とを備える。路側機３０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ３３には、路側機３０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ３１によりメモリ３２に読み込まれ、プロセッサ３１によって実行される。これにより、路側機３０の各機能構成要素の機能が実現される。

図４を参照して、実施の形態１に係る車載器４０の構成を説明する。
車載器４０は、交差点付近の路側に設置されたコンピュータである。
車載器４０は、プロセッサ４１と、メモリ４２と、ストレージ４３と、通信インタフェース４４とのハードウェアを備える。プロセッサ４１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

車載器４０は、機能構成要素として、センサ情報取得部４１１と、センサ情報送信部４１２と、危険情報受信部４１３と、自動運転制御部４１４とを備える。車載器４０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ４３には、車載器４０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ４１によりメモリ４２に読み込まれ、プロセッサ４１によって実行される。これにより、車載器４０の各機能構成要素の機能が実現される。

プロセッサ１１，３１，４１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１，３１，４１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

メモリ１２，３２，４２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ１２，３２，４２は、具体例としては、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。

ストレージ１３，３３，４３は、データを保管する記憶装置である。ストレージ１３，３３，４３は、具体例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）である。また、ストレージ１３，３３，４３は、ＳＤ（登録商標，Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ，登録商標）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）といった可搬記録媒体であってもよい。

通信インタフェース１４，３４，４４は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース１４，３４，４４は、具体例としては、セルラー通信用の通信装置である。

図２では、プロセッサ１１は、１つだけ示されていた。しかし、プロセッサ１１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ１１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。同様に、プロセッサ３１，４１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ３１，４１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図５から図８を参照して、実施の形態１に係る通信リソース割当装置１０の動作を説明する。
実施の形態１に係る通信リソース割当装置１０の動作手順は、実施の形態１に係る通信リソース割当方法に相当する。また、実施の形態１に係る通信リソース割当装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態１に係る通信リソース割当プログラムに相当する。

実施の形態１に係る通信リソース割当装置１０の動作は、事前設定処理と、本処理とを含む。

図５を参照して、実施の形態１に係る事前設定処理を説明する。
事前設定処理では、基地局２０の通信エリアのうち、監視対象とするエリアである監視対象エリア６０が設定される。実施の形態１では、監視対象エリア６０は、各路側機３０が設置された交差点を中心とした基準範囲のエリアが設定される。このように監視対象エリア６０を設定するのは、路側機３０が設置された交差点は、交通事故が発生する危険性がある監視すべきエリアと考えられるためである。
具体的には、情報収集部１１１は、各路側機３０を対象として、対象の路側機３０の位置を示す位置情報を路側機３０から取得する。危険度特定部１１２は、地図情報を参照して位置情報が示す位置に最も近い交差点を特定し、特定された交差点を中心とする基準範囲を監視対象エリア６０に設定する。
あるいは、情報収集部１１１は、通信リソース割当装置１０の管理者等によって入力された交差点を示す交差点情報を取得する。危険度特定部１１２は、交差点情報が示す交差点を中心とする基準範囲を監視対象エリア６０に設定する。

なお、路側機３０以外にもインフラセンサが搭載された機器が設置された交差点を中心とするエリアも、監視対象エリア６０として設定されてもよい。

図６を参照して、実施の形態１に係る本処理を説明する。
（ステップＳ１１：情報収集処理）
情報収集部１１１は、基地局２０の通信エリアに存在するセンサによって取得されたセンサ情報を収集する。この際、情報収集部１１１は、後述するステップＳ１４で割り当てられた通信リソースを用いて、複数の監視対象エリア６０それぞれに存在するセンサによって取得されたセンサ情報を収集する。
具体的には、情報収集部１１１は、各路側機３０及び各車載器４０に搭載されたセンサによって取得されたセンサ情報を、基地局２０を介して受信する。つまり、情報収集部１１１は、路側機３０のセンサ情報取得部３１１によって取得され、センサ情報送信部３１２によって送信されたセンサ情報と、車載器４０のセンサ情報取得部４１１によって取得され、センサ情報送信部４１２によって送信されたセンサ情報とを受信する。情報収集部１１１は、受信されたセンサ情報をストレージ１３に書き込む。
センサ情報は、路側機３０に搭載されたカメラ又は車載器４０に搭載されたカメラによって取得された画像データと、車載器４０に搭載された光センサによって取得された反射点の位置及び輝度を示す点群情報といった情報である。その他、センサ情報には、車載器４０に搭載されたＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号の受信機のような測位信号受信機によって受信された測位信号が含まれてもよい。また、センサ情報には、車載器４０に搭載された車速センサとブレーキ踏み込み検出センサと加速度センサといったセンサによって取得された情報が含まれてもよい。車載器４０に搭載されたカメラは、車載器４０の進行方向だけを撮像するカメラであってもよいし、全方位を撮像するカメラであってもよい。

（ステップＳ１２：危険挙動特定処理）
危険度特定部１１２は、ステップＳ１１で収集されたセンサ情報から、複数の監視対象エリア６０それぞれにおいて発生した危険な挙動であって、交通事故が発生し得る危険な挙動を特定する。
具体的には、危険度特定部１１２は、ストレージ１３から、現在時刻よりも少し前までのセンサ情報を読み出す。危険度特定部１１２は、複数の監視対象エリア６０それぞれを対象エリアに設定する。危険度特定部１１２は、読み出されたセンサ情報から対象エリアに存在する車両及び歩行者の挙動を特定する。挙動の特定方法は、パターンマッチングを用いた方法とディープラーニングを用いた検出モデルを用いた方法といった様々な方法を用いることができる。危険度特定部１１２は、特定された挙動から危険な挙動に該当する挙動を抽出する。危険度特定部１１２は、抽出された危険な挙動を、その挙動を起こした車両又は歩行者の位置である発生位置を示す位置情報と、その挙動の発生時刻である現在時刻とともにストレージ１３に書き込む。
例えば、車両についての危険な挙動としては、信号無視と急発進と急加速と急減速と急な車線変更といった挙動がある。また、歩行者についての危険な挙動としては、スマートフォン又は本等を見ながらの歩行と信号無視といった挙動がある。

（ステップＳ１３：危険度特定処理）
危険度特定部１１２は、複数の監視対象エリア６０それぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動から、複数の監視対象エリア６０それぞれについての危険度を特定する。
具体的には、危険度特定部１１２は、ストレージ１３から、発生時刻が過去基準期間に含まれる危険な挙動を読み出す。危険度特定部１１２は、読み出された危険な挙動それぞれを対象の挙動として、対象の挙動の内容を示す識別情報と、対象の挙動の発生時刻とを、地図情報における対象の挙動の位置情報が示す発生位置に関連付ける。危険度特定部１１２は、複数の監視対象エリア６０それぞれを対象エリアに設定する。危険度特定部１１２は、地図情報を参照して、対象エリアに関連付けられた危険な挙動を特定する。危険度特定部１１２は、特定された危険な挙動から対象エリアについての危険度を特定する。例えば、危険な挙動の識別情報毎に得点を設定しておき、対象エリアに関連付けられた危険な挙動についての得点の合計値といった統計値に応じて危険度が決定される。危険度特定部１１２は、対象エリアについて特定された危険度をストレージ１３に書き込む。
つまり、危険度特定部１１２は、リアルタイムに観測された車両及び歩行者の危険な挙動を蓄積しておく。そして、危険度特定部１１２は、過去基準期間に発生した危険な挙動を統計情報として計測して、危険度を特定する。

実施の形態１では、危険度特定部１１２は、複数の監視対象エリア６０それぞれにおいて発生した危険な挙動を時間帯毎に特定することにより、複数の監視対象エリア６０それぞれについて時間帯毎に危険度を特定する。つまり、危険度特定部１１２は、各時間帯を対象として、地図情報を参照して、発生時刻が対象の時間帯に含まれる危険な挙動であって、対象エリアに関連付けられた危険な挙動を特定する。危険度特定部１１２は、特定された危険な挙動から対象の時間帯における対象エリアについての危険度を特定する。
危険度特定部１１２は、対象の時間帯における対象エリアについて特定された危険度をストレージ１３に書き込む。具体的には、危険度特定部１１２は、図７に示すように、時間帯及び監視対象エリア６０毎の危険度を示す危険度テーブルを生成して、ストレージ１３に書き込む。

危険度特定部１１２は、複数の監視対象エリア６０それぞれについて、過去基準期間に発生した危険な挙動に加えて、交通事故の発生に関連する道路環境を考慮して、危険度を特定してもよい。
交通事故の発生に関連する道路環境は、道路の形状と、橋の有無と、道路の周辺における学校及び特定の店舗といった施設の有無と、季節と曜日と時間帯と天候と道路特有の事情とにより発生する特定事象と、都市交通等における運行経路及び停車所の位置といった指標を示す。特定事象は、道路の見通しの状況と、凍結の有無と、車両の交通量と、歩行者の交通量といった情報を示す。都市交通等では、原則として運行経路が決められており、同じ交差点であっても運行経路によっては右折する場合と左折する場合と直進する場合といった違いがあり、この違いが交通事故の発生に影響する。また、都市交通等における停車所では停車及び発車が行われるため、停車所の位置が交通事故の発生に影響する。なお、都市交通以外にも、港湾又は駐車場においても運行経路が限定される場合がある。港湾又は駐車場における運行経路によって、荷物の積み下ろしと車両の切り返しのような走行状況とに違いが生じ、この違いが交通事故の発生に影響する。

危険度特定部１１２は、ある程度時間が経った危険な挙動については、危険度に与える影響を小さくしてもよい。例えば、危険度特定部１１２は、発生した時点が過去であるほど影響が小さくなるように重み付けした上で、得点の統計値を計算して危険度を特定する。これにより、過去基準期間に発生した危険な挙動から危険度を特定しつつ、道路及び周辺の環境等の変化を適切に反映して危険度を特定することが可能である。

危険度特定部１１２は、通信リソース割当装置１０が運用の初期段階のため、過去に発生した危険な挙動が十分に蓄積されていない場合には、蓄積された危険な挙動だけで危険度を特定しつつ、徐々に危険な挙動を蓄積していくようにしてもよい。

（ステップＳ１４：通信リソース割当処理）
通信リソース割当部１１３は、ステップＳ１３で特定された危険度から、時間帯毎に、複数の監視対象エリア６０それぞれに対して通信リソースを割り当てる。
具体的には、通信リソース割当部１１３は、危険度テーブルを参照して、時間帯毎に、全ての監視対象エリア６０に対して割り当てる通信リソースの合計が、基地局２０の全通信リソース以下になるように、複数の監視対象エリア６０それぞれに対して通信リソースを割り当てる。なお、基地局２０の通信エリアのうち、監視対象エリア６０に設定されていないエリアについても、通信リソースの割当が必要であれば、通信リソース割当部１１３は、監視対象エリア６０に設定されていないエリアに監視対象エリア６０よりも少ない通信リソースを割り当てる。この場合には、通信リソース割当部１１３は、監視対象エリア６０に設定されていないエリアも含め、割り当てる通信リソースの合計が、基地局２０の全通信リソース以下になるように、割当を決定する。
通信リソース割当部１１３は、時間帯及び監視対象エリア６０毎の通信リソース量をストレージ１３に書き込む。具体的には、通信リソース割当部１１３は、図８に示すように、時間帯及び監視対象エリア６０毎の通信リソースの割当量を示す割当テーブルを生成して、ストレージ１３に書き込む。

例えば、通信リソース割当部１１３は、全ての監視対象エリア６０に対して割り当てる通信リソースの合計が、基地局２０の全通信リソースになるように、複数の監視対象エリア６０それぞれに対して通信リソースを割り当てる。あるいは、通信リソース割当部１１３は、基地局２０の全通信リソースから緊急時用に一部（例えば１０％）を除外しておき、全ての監視対象エリア６０に対して割り当てる通信リソースの合計が、残り（前述の例では９０％）の通信リソース量になるように、複数の監視対象エリア６０それぞれに対して通信リソースを割り当てる。つまり、通信リソース割当部１１３は、基地局２０の全通信リソース又は一部を除外した残りの通信リソースを、複数の監視対象エリア６０それぞれの危険度に応じて、複数の監視対象エリア６０それぞれに割り振る。

通信リソースの割当方法としては、危険度が高い監視対象エリア６０に存在する装置との通信の周期を短くし、危険度が低い監視対象エリア６０に存在する装置との通信の周期を長くする方法がある。つまり、通信リソース割当部１１３は、危険度が高い監視対象エリア６０に存在する装置からセンサ情報を収集する周期と、危険度が高い監視対象エリア６０に存在する装置に危険情報を配信する周期とを短くする。また、通信リソース割当部１１３は、危険度が低い監視対象エリア６０に存在する装置からセンサ情報を収集する周期と、危険度が低い監視対象エリア６０に存在する装置に危険情報を配信する周期とを長くする。

また、通信リソースの割当方法としては、危険度が高い監視対象エリア６０に存在する装置と通信するデータのサイズを大きくし、危険度が低い監視対象エリア６０に存在する装置と通信するデータのサイズを小さくする方法がある。つまり、通信リソース割当部１１３は、危険度が高い監視対象エリア６０に存在する装置から収集するセンサ情報と、危険度が高い監視対象エリア６０に存在する装置に配信する危険情報とのサイズを大きくする。また、通信リソース割当部１１３は、危険度が低い監視対象エリア６０に存在する装置から収集するセンサ情報と、危険度が低い監視対象エリア６０に存在する装置に配信する危険情報とのサイズを小さくする。例えば、センサ情報が画像データである場合には、サイズを大きくするとは、画質とレートとの少なくともいずれかを高くすることであり、サイズを小さくするとは、画質とレートとの少なくともいずれかを低くすることである。危険情報が地図情報である場合には、サイズを大きくするとは、付加するデータ量を多くすることであり、サイズを小さくするとは、付加するデータ量を少なくすることである。

また、通信リソースの割当方法としては、使用する通信方式で規定された、データの通信速度に関係する通信リソースの割当を変える方法がある。使用する通信方式で規定された通信リソースは、例えば、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式における時間軸を区切ったタイムスロットである。使用する通信方式で規定された通信リソースは、他にも、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式における周波数軸を区切った周波数スロットがある。また、使用する通信方式で規定された通信リソースは、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）とＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）と１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と６４ＱＡＭと２５６ＱＡＭといった変調方式がある。また、使用する通信方式で規定された通信リソースは、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式のリソースブロックがある。リソースブロックとは、周波数軸及び時間軸の両方を区切ったブロックである。通信リソース割当部１１３は、危険度が高い監視対象エリア６０に存在する装置との通信が、高速のデータ伝送となるように通信リソースを割り当て、危険度が低い監視対象エリア６０に存在する装置との通信が、低速のデータ伝送となるように通信リソースを割り当てる。

なお、監視対象エリア６０に存在する装置とは、監視対象エリア６０に設置された路側機３０と、監視対象エリア６０に存在する車載器４０とである。

（ステップＳ１５：情報配信処理）
情報配信部１１４は、ステップＳ１４で割り当てられた通信リソースを用いて、複数の監視対象エリア６０それぞれに存在する装置に情報を配信する。
具体的には、情報配信部１１４は、複数の監視対象エリア６０それぞれを対象エリアに設定する。情報配信部１１４は、割当テーブルを参照して、現在時刻における対象エリアに対する通信リソースの割当量を特定する。情報配信部１１４は特定された割当量の通信リソースを用いて、対象エリアに存在する装置に情報を配信する。対象エリアに存在する装置は、対象エリアに設置された路側機３０と、対象エリアに存在する車載器４０とである。配信される情報は、ステップＳ１２で直近に検出された対象エリアで発生した危険な挙動を示す情報が関連付けされるとともに、直近の車両及び歩行者の位置が示された地図情報等である。
なお、危険情報の配信は、監視対象エリア６０に向けてブロードキャスト又はマルチキャストによって行われてもよいし、各路側機３０及び車載器４０に向けてユニキャストによって行われてもよい。

路側機３０では、危険情報受信部３１３が配信された危険情報を受信し、危険情報配信部３１４が周辺に存在する車載器４０等に危険情報を配信する。
車載器４０では、危険情報受信部４１３が配信された危険情報を受信し、自動運転制御部４１４が危険情報を考慮して自動運転制御を行う。自動運転制御とは、アクセルとブレーキとステアリングといった機器を制御して、車載器４０が搭載された車両を移動させることである。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態１に係る通信リソース割当装置１０は、過去基準期間に発生した危険な挙動から複数の監視対象エリア６０それぞれについての危険度を特定し、危険度に基づき通信リソースを割り当てる。これにより、常時監視してリアルタイムに危険度を特定して、ピンポイントで監視すべきエリアを指定する必要がないため、多くの通信リソースを使用することがない。そのため、適切な通信リソースの割当が可能である。また、複数の場所で同時刻に危険な挙動が発生した場合であっても、適切に通信リソースの割当が可能である。

また、実施の形態１に係る通信リソース割当装置１０は、センサ情報から特定された危険な挙動だけでなく、交通事故の発生に関連する道路環境も考慮して危険度を特定する。これにより、精度よく危険度を特定可能であり、適切な通信リソースの割当が可能である。

また、実施の形態１に係る通信リソース割当装置１０は、基地局２０の通信エリア全体に対する危険度を特定するのではなく、通信エリアのうち監視対象エリア６０についてのみ危険度を特定する。これにより、不要に多くの範囲を監視する必要がなく、限られた通信リソースを有効に活用することが可能になる。

適切な通信リソースの割当を実現することにより、必要な場所からのセンサ情報の収集と必要な場所への危険情報の配信とが十分に行われることになる。その結果、交通事故の発生を防止し、安全性を高めることが可能になる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
通信システム１００は、歩行者が所持するスマートフォンといったユーザ端末を備えていてもよい。通信システム１００がユーザ端末を備える場合には、ユーザ端末は無線伝送路５２を介して基地局２０と接続される。
この場合には、図６のステップＳ１１では、ユーザ端末からもセンサ情報が収集される。また、図６のステップＳ１５では、ユーザ端末にも危険情報が配信される。

＜変形例２＞
交通事故が発生する危険性があるエリアであれば、路側機３０が設置された交差点付近のエリアでなくても、監視対象エリア６０として設定されてもよい。例えば、車両又は歩行者の密度が高い場所と、側道及びインターチェンジなどの車両が合流又は分岐する場所と、都市交通等における運行経路で右左折される交差点と、都市交通等における停車所の周辺のエリアと、港湾又は駐車場といった限定されたエリアと、ゲリラ豪雨のような局所的に天候が悪化したエリアと、時刻通りに走行していない都市交通等の車両が走行するエリアと等が監視対象エリア６０として設定されてもよい。

＜変形例３＞
無線伝送路５２は、５Ｇに限らず４Ｇといった他のセルラー通信のネットワークでもよいし、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）といったネットワークであってもよい。また、無線伝送路５２は、これらのネットワークが組み合わせて構成されてもよい。また、無線伝送路５２は、土地の所有者又は土地の所有者から委託を受けた事業者等が独自で５Ｇを利用した無線通信システムを構築できるローカル５Ｇを利用して構成されてもよい。

＜変形例４＞
実施の形態１では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例４として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例４について、実施の形態１と異なる点を説明する。

図９を参照して、変形例４に係る通信リソース割当装置１０の構成を説明する。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、通信リソース割当装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、電子回路１５を備える。電子回路１５は、各機能構成要素と、メモリ１２と、ストレージ１３との機能とを実現する専用の回路である。

図１０を参照して、変形例４に係る路側機３０の構成を説明する。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、路側機３０は、プロセッサ３１とメモリ３２とストレージ３３とに代えて、電子回路３５を備える。電子回路３５は、各機能構成要素と、メモリ３２と、ストレージ３３との機能とを実現する専用の回路である。

図１１を参照して、変形例４に係る車載器４０の構成を説明する。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、車載器４０は、プロセッサ４１とメモリ４２とストレージ４３とに代えて、電子回路４５を備える。電子回路４５は、各機能構成要素と、メモリ４２と、ストレージ４３との機能とを実現する専用の回路である。

電子回路１５，３５，４５としては、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）が想定される。
各機能構成要素を１つの電子回路１５，３５，４５で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路１５，３５，４５に分散させて実現してもよい。

＜変形例５＞
変形例５として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。

プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３と電子回路１５，３５，４５とを処理回路という。つまり、各機能構成要素の機能は、処理回路により実現される。

実施の形態２．
実施の形態２は、交通事故等の緊急事態が発生した監視対象エリア６０については危険度を高くする点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図６と図１２及び図１３とを参照して、実施の形態２に係る通信リソース割当装置１０の動作を説明する。
ステップＳ１１の処理と、ステップＳ１４からステップＳ１５の処理とは、実施の形態１と同じである。

（ステップＳ１２：危険挙動特定処理）
危険度特定部１１２は、実施の形態１と同様に、ステップＳ１１で収集されたセンサ情報から、複数の監視対象エリア６０それぞれにおいて発生した危険な挙動を特定する。
また、危険度特定部１１２は、ステップＳ１１で収集されたセンサ情報から、複数の監視対象エリア６０それぞれにおいて発生した緊急事態を特定する。緊急事態としては、具体例としては、交通事故と、火災と、水道管の破裂といった事象である。

（ステップＳ１３：危険度特定処理）
危険度特定部１１２は、実施の形態１と同様に、複数の監視対象エリア６０それぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動から、複数の監視対象エリア６０それぞれについての危険度を特定する。但し、危険度特定部１１２は、ステップＳ１２で緊急事態の発生が特定された場合には、発生した緊急事態を考慮して複数の監視対象エリア６０それぞれについての危険度を特定する。
具体的には、危険度特定部１１２は、複数の監視対象エリア６０のうち緊急事態が発生した監視対象エリア６０については、緊急事態が発生してから指定期間における危険度を指定値だけ高くする。例えば、図１２に示すように、１２：００～１２：１０の時間帯に監視対象エリア６０Ｎ－１で交通事故が発生した場合には、危険度特定部１１２は、１２：００～１２：１０の時間帯以降の指定期間における監視対象エリア６０Ｎ－１の危険度を指定値（図１２では４）だけ高くする。そして、危険度特定部１１２は、監視対象エリア６０Ｎ－１の危険度を高くした分、他の監視対象エリア６０の危険度を少しずつ低くする。
指定期間と指定値とは、発生した緊急事態の種別毎に設定されてもよい。例えば、指定期間は、緊急事態が沈静化するまでの期間等が設定される。指定値は、緊急事態による混乱の大きさ等に応じて設定される。

ステップＳ１３で緊急事態が発生した監視対象エリア６０の危険度が高くされたため、ステップＳ１４で図１３に示すように緊急事態が発生した監視対象エリア６０に対して多くの通信リソースが割り当てられる。その結果、ステップＳ１５で緊急事態が発生した監視対象エリア６０に対して優先的に又は高品質な危険情報の配信が行われる。また、ステップＳ１１で緊急事態が発生した監視対象エリア６０から優先的に又は多くのセンサ情報が収集される。
なお、上記説明では、緊急事態が発生した監視対象エリア６０の危険度が高くされた分、他の監視対象エリア６０の危険度が低くされた。そのため、ステップＳ１４で他の監視対象エリア６０に対する通信リソースの割当が少なくなる。しかし、緊急時用に通信リソースを確保している場合には、緊急事態が発生した監視対象エリア６０には緊急時用に確保した通信リソースを追加で割り当て、他の監視対象エリア６０に対する通信リソースの割当は減らさないようにすることも可能である。緊急時用に通信リソースを確保している状態とは、緊急事態が発生していないときには、通信リソースのうちの一部を除外した残りだけを複数の監視対象エリア６０それぞれに割り当て、一部は残しておく状態である。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態２に係る通信リソース割当装置１０は、交通事故等の緊急事態が発生した監視対象エリア６０については危険度を高くする。これにより、緊急事態が発生した場合にも、限られた通信リソースを適切に配分して安全性を高くすることが可能である。

実施の形態３．
実施の形態３は、センサ情報から危険な挙動を特定する処理を路側機３０及び車載器４０側で行う点が実施の形態１，２と異なる。実施の形態３では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
実施の形態３では、実施の形態１の機能を変更した場合を説明する。しかし、実施の形態２の機能を変更することも可能である。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１４を参照して、実施の形態３に係る路側機３０の構成を説明する。
路側機３０は、機能構成要素として、センサ情報送信部３１２に代えて、危険挙動特定部３１５と、挙動情報送信部３１６とを備える点が図３に示す路側機３０と異なる。危険挙動特定部３１５と挙動情報送信部３１６との機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。

図１５を参照して、実施の形態３に係る車載器４０の構成を説明する。
車載器４０は、機能構成要素として、センサ情報送信部４１２に代えて、危険挙動特定部４１５と、挙動情報送信部４１６とを備える点が図４に示す車載器４０と異なる。危険挙動特定部４１５と挙動情報送信部４１６との機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１６を参照して、実施の形態３に係る通信リソース割当装置１０の動作を説明する。
ステップＳ２２からステップＳ２４の処理は、図６のステップＳ１３からステップＳ１５の処理と同じである。

（ステップＳ２１：情報収集処理）
情報収集部１１１は、基地局２０の通信エリアに存在するセンサによって取得されたセンサ情報から特定された危険な挙動を示す挙動情報を収集する。
具体的には、複数の監視対象エリア６０それぞれに設置された路側機３０の危険挙動特定部３１５と、複数の監視対象エリア６０それぞれに存在する車載器４０の危険挙動特定部４１５とは、搭載されたセンサによって取得されたセンサ情報から危険な挙動を特定する。路側機３０の挙動情報送信部３１６及び車載器４０の挙動情報送信部４１６は、特定された挙動と、特定された挙動の発生位置とを示す挙動情報を通信リソース割当装置１０に送信する。情報収集部１１１は、路側機３０及び車載器４０から送信された挙動情報を受信する。情報収集部１１１は、挙動情報の受信時刻を挙動の発生時刻として、受信された挙動情報を受信時刻とともにストレージ１３に書き込む。

ステップＳ２２では、図６のステップＳ１３と同様に、危険度特定部１１２は、複数の監視対象エリア６０それぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動から、複数の監視対象エリア６０それぞれについての危険度を特定する。この際、危険度特定部１１２は、危険度特定部１１２が検出した危険な挙動ではなく、ステップＳ２１で収集された挙動情報が示す挙動を参照して危険度を特定する。

＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態３に係る通信リソース割当装置１０は、路側機３０及び車載器４０側で危険な挙動が特定される。これにより、通信リソース割当装置１０が収集する情報量を減らすことが可能である。また、通信リソース割当装置１０の処理負荷を低くすることが可能である。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例６＞
通信リソース割当装置１０は、一部の路側機３０と一部の車載器４０との少なくともいずれかからは、挙動情報を収集し、残りの路側機３０と車載器４０とからは、センサ情報を収集してもよい。例えば、通信リソース割当装置１０は、危険な挙動を検出する機能を有している路側機３０及び車載器４０からは、挙動情報を収集する。
これにより、危険な挙動を検出可能な路側機３０及び車載器４０と、危険な挙動を検出不可能な路側機３０及び車載器４０とが混在している場合にも、通信リソース割当装置１０が収集する情報量をある程度減らすとともに、通信リソース割当装置１０の処理負荷をある程度低くすることが可能である。

実施の形態４．
実施の形態４は、複数の監視対象エリア６０それぞれに対して、危険度から３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）規格における５ＱＩ（５Ｇ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を指定することにより、複数の監視対象エリア６０それぞれに対して通信リソースを割り当てる点が実施の形態１～３と異なる。実施の形態４では、この異なる点説明して、同一の点については説明を省略する。
実施の形態４では、実施の形態１の機能を変更した場合を説明する。しかし、実施の形態２，３の機能を変更することも可能である。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図６と図１７とを参照して、実施の形態４に係る通信リソース割当装置１０の動作を説明する。
ステップＳ１１からステップＳ１３の処理と、ステップＳ１５の処理とは、実施の形態１と同じである。

（ステップＳ１４：通信リソース割当処理）
通信リソース割当部１１３は、ステップＳ１３で特定された危険度から、時間帯毎に、複数の監視対象エリア６０それぞれに対して通信リソースを割り当てる。
この際、通信リソース割当部１１３は、複数の監視対象エリア６０それぞれに対して、危険度から３ＧＰＰにおける５ＱＩを指定する。５ＱＩは、５ＧのＱｏＳ制御に関して定義されている。図１７に示すように、５ＱＩは、５ＱＩ値毎に、パケットの遅延量（遅延の上限）が定められている。そこで、通信リソース割当部１１３は、危険度が高い監視対象エリア６０ほど、パケットの遅延量が少ない５ＱＩ値を指定する。これにより、危険度が高い監視対象エリア６０ほど、優先して通信されるように通信リソースが割り当てられることになる。

＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態４に係る通信リソース割当装置１０は、３ＧＰＰにおける５ＱＩを指定することにより、通信リソースを割り当てる。これにより、簡便な制御によって適切な通信リソースの割当が可能である。

なお、以上の説明における「部」を、「回路」、「工程」、「手順」、「処理」又は「処理回路」に読み替えてもよい。

以上、本開示の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか１つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、本開示は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１００ 通信システム、１０ 通信リソース割当装置、１１ プロセッサ、１２ メモリ、１３ ストレージ、１４ 通信インタフェース、１５ 電子回路、１１１ 情報収集部、１１２ 危険度特定部、１１３ 通信リソース割当部、１１４ 情報配信部、２０ 基地局、３０ 路側機、３１ プロセッサ、３２ メモリ、３３ ストレージ、３４ 通信インタフェース、３５ 電子回路、３１１ センサ情報取得部、３１２ センサ情報送信部、３１３ 危険情報受信部、３１４ 危険情報配信部、３１５ 危険挙動特定部、３１６ 挙動情報送信部、４０ 車載器、４１ プロセッサ、４２ メモリ、４３ ストレージ、４４ 通信インタフェース、４５ 電子回路、４１１ センサ情報取得部、４１２ センサ情報送信部、４１３ 危険情報受信部、４１４ 自動運転制御部、４１５ 危険挙動特定部、４１６ 挙動情報送信部、５１ 有線伝送路、５２ 無線伝送路、５３ 無線伝送路。

Claims (11)

1. 通信エリアに含まれる、事前に設定された複数の監視対象エリアそれぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動であって、交通事故が発生し得る危険な挙動を時間帯毎に特定することにより、前記複数の監視対象エリアそれぞれについて前記時間帯毎に危険度を特定する危険度特定部と、
   前記危険度特定部によって特定された前記時間帯毎の前記危険度から、前記複数の監視対象エリアそれぞれに対して前記時間帯毎に通信リソースを割り当てる通信リソース割当部と
   を備える通信リソース割当装置。
2. 前記危険度特定部は、前記複数の監視対象エリアそれぞれについて、交通事故の発生に関連する道路環境を考慮して、前記危険度を特定する
   請求項１に記載の通信リソース割当装置。
3. 前記複数の監視対象エリアは、前記通信エリアのうち路側機が設置された交差点のエリアである
   請求項１又は２に記載の通信リソース割当装置。
4. 前記危険度特定部は、前記複数の監視対象エリアのうち緊急事態が発生した監視対象エリアについては、前記緊急事態が発生してから指定期間における危険度を指定値だけ高くする
   請求項１から３までのいずれか１項に記載の通信リソース割当装置。
5. 前記通信リソース割当装置は、さらに、
   前記通信エリアに存在するセンサによって取得されたセンサ情報を収集する情報収集部を備え、
   前記危険度特定部は、前記情報収集部によって収集された前記センサ情報から、前記複数の監視対象エリアそれぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動を特定する
   請求項１から４までのいずれか１項に記載の通信リソース割当装置。
6. 前記通信リソース割当装置は、さらに、
   前記通信エリアに存在するセンサによって取得されたセンサ情報から特定された前記危険な挙動を示す挙動情報を収集する情報収集部
   を備え、
   前記危険度特定部は、前記情報収集部によって収集された前記挙動情報から、前記複数の監視対象エリアそれぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動を特定する
   請求項１から４までのいずれか１項に記載の通信リソース割当装置。
7. 前記センサは、前記通信エリアに存在する車両に搭載されたセンサと、前記通信エリアに設置された路側機に搭載されたセンサと、前記通信エリアにいる歩行者が所持する機器に搭載されたセンサとの少なくともいずれかである
   請求項５又は６に記載の通信リソース割当装置。
8. 前記通信リソース割当部は、前記複数の監視対象エリアそれぞれに対して、前記危険度から３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）規格における５ＱＩ（５Ｇ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を指定することにより、前記複数の監視対象エリアそれぞれに対して通信リソースを割り当てる
   請求項１から７までのいずれか１項に記載の通信リソース割当装置。
9. 前記通信リソース割当装置は、さらに、
   前記通信リソース割当部によって割り当てられた前記通信リソースを用いて、前記複数の監視対象エリアそれぞれに存在する装置に情報を配信する情報配信部
   を備える請求項１から８までのいずれか１項に記載の通信リソース割当装置。
10. 危険度特定部が、通信エリアに含まれる、事前に設定された複数の監視対象エリアそれぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動であって、交通事故が発生し得る危険な挙動を時間帯毎に特定することにより、前記複数の監視対象エリアそれぞれについて前記時間帯毎に危険度を特定し、
    通信リソース割当部が、前記時間帯毎の前記危険度から、前記複数の監視対象エリアそれぞれに対して前記時間帯毎に通信リソースを割り当てる通信リソース割当方法。
11. 通信エリアに含まれる、事前に設定された複数の監視対象エリアそれぞれにおいて過去基準期間に発生した危険な挙動であって、交通事故が発生し得る危険な挙動を時間帯毎に特定することにより、前記複数の監視対象エリアそれぞれについて前記時間帯毎に危険度を特定する危険度特定処理と、
    前記危険度特定処理によって特定された前記時間帯毎の前記危険度から、前記複数の監視対象エリアそれぞれに対して前記時間帯毎に通信リソースを割り当てる通信リソース割当処理と
    を行う通信リソース割当装置としてコンピュータを機能させる通信リソース割当プログラム。

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