JP7095673B2 - 高ネットワーク負荷状況におけるコネクティッド車両のための無線通信保証 - Google Patents

高ネットワーク負荷状況におけるコネクティッド車両のための無線通信保証 Download PDF

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Description

本明細書は、Vehicle-to-Everything(V2X)ネットワークが輻輳する状況であっても、V2Xネットワークを介してエンドポイントに有価値情報を確実に送信することに関する。
コネクティッド車両は、V2Xネットワークについて一層多くのデータトラフィックを生成している。例えば、一層多くの無線データが、車両とインフラデバイスとの間(例えば、車両内インフォテインメントのビデオストリーミング)のみならず、車両間でも交換されている(例えば、死角における物体の検出等のための付近の車両間のセンサ測定値の交換)。増大しつつあるネットワークトラフィック量は、V2X通信チャネルに過負荷を容易に掛ける可能性がある。コネクティッド車両に設置される従来のV2X無線等のV2X通信の既存の解決策は、ときに、V2X通信チャネルが輻輳する場合、送信中に重要な無線メッセージ(例えば、安全関連情報を含むもの)がパケットを損失する(又は全体的に送信に失敗する)ことを許容する。したがって、既存の解決策は、重要な情報を必要とするエンドポイントへのこの重要な情報の送達に失敗することを許容するため、適切ではない。
記載されるのは、V2X通信チャネルが輻輳する(又は極度に輻輳する)状況でも、各V2X無線メッセージに含まれる有価値情報(例えば、重要な情報)が確実に送達されることを保証する通信保証システムの実施形態である。本明細書に記載されるV2X無線メッセージの例には、狭域通信(DSRC)メッセージ、基本安全メッセージ(BSM)、ロングタームエボリューション(LTE)メッセージ、LTE-V2Xメッセージ(例えば、LTE-車々間(LTE-V2V)メッセージ、LTE-路車間(LTE-V2I)メッセージ)、5G-LTEメッセージ及びミリメートル波メッセージが含まれるが、これに限定されない。
幾つかの実施形態では、本通信保証システムは、コネクティッド車両の車載ユニットにインストールされるソフトウェアを含む。本通信保証システムは、車載ユニットのプロセッサによって実行された場合に、プロセッサに以下の動作の1つ以上を実行させるように動作可能なコード及びルーチンを含む。
(1)エンドポイント(例えば、他車両、路側装置(RSU)等)に送信されることが意図されるデータビットのストリームを受信するステップであって、データビットのストリームは、1つ以上の情報を記述する1つ以上のデータビットの組を含み、それぞれのデータビットの組は、1つ以上のデータビットを含むステップ。
(2)エンドポイントの道路状況(例えば、道路状態、速度、場所等のエンドポイントの動作情報)を特定するステップ。
(3)送信されるそれぞれのデータビットの組について、道路状況に基づいて、エンドポイントへのデータビットの組によって記述された情報の価値を決定するステップ。例えば、送信される各データビットについて、道路状況に基づいて、エンドポイントへのビットによって記述された情報の価値を決定するステップ。(ここで関連する価値は、データを受信するであろうエンドポイントへのデータの価値であり、データを送信するコネクテ
ィッド車両へのデータの価値ではないことにも留意されたい)
(4)1つ以上のデータビットの組をエンドポイントに送信するのに使用されるV2Xネットワークの現在のネットワーク輻輳状態を特定するステップ。
(5)V2Xネットワークの現在のネットワーク輻輳状態が、改善アクションをトリガーする輻輳閾値を超えると判断するステップ。
(6)データビットのストリームをエンドポイントに送信するV2X無線メッセージの送信速度を低減すること、並びに(i)ストリーム内の他のデータビットに対するそれらの価値、及び(ii)V2Xネットワークの利用可能な帯域幅であって、V2Xネットワークの現在のネットワーク輻輳状態に基づいて決定される利用可能な帯域幅に基づいて、破棄する(すなわちV2X無線メッセージに含めない)1つ以上のデータビットの組(例えば、1つ以上のデータビット)を決定すること、のうちの1つ以上を含む1つ以上の改善アクションを実施するステップ。
(7)V2X無線メッセージをエンドポイントに送信するステップ。1つ以上のデータビットの組が破棄される場合、V2X無線メッセージは、破棄されない他のデータビットのみを含む。
本明細書に記載される通信保証システムは、様々な側面で有益である。例えば、本通信保証システムは、V2X通信チャネルが極度に輻輳する状況でも、各V2X無線メッセージに含まれる有価値情報(例えば、重要な情報)が、意図される受信者に確実に送達されることを保証する。それと比較して、既存の解決策は、特にV2X通信チャネルが輻輳する状況において、各V2X無線メッセージに含まれる重要な情報が、意図される受信者に確実に送達されることを保証しようとしない。
1つ以上のコンピュータのシステムは、動作に際して、システムにアクションを実行させるソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はそれらの組合せをシステムにインストールすることにより、特定の動作又はアクションを実行するように構成することができる。1つ以上のコンピュータプログラムは、データ処理装置によって実行された場合に装置にアクションを実行させる命令を含むことにより、特定の動作又はアクションを実行するように構成することができる。
一つの一般的な形態は、コネクティッド車両が行う方法であって、Vehicle-to-Everything(V2X)ネットワークを介してエンドポイントに送達されることが意図される1つ以上の情報を記述するデータビットのストリームを受信するステップと、前記1つ以上の情報の1つ以上の価値をそれぞれ決定するステップであって、前記1つ以上の価値は、前記エンドポイントに関して評価され、及び前記1つ以上の価値は、前記1つ以上の情報が前記エンドポイントに関して有価値情報であるか否かを示すステップと、前記1つ以上の価値及び前記V2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて、通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施するステップと、前記V2Xネットワークが輻輳する状況でも、前記1つ以上の情報に含まれる前記有価値情報が前記エンドポイントに確実に送達されるように、前記通信保証アクションに基づいて、前記コネクティッド車両の通信ユニットの動作を変更するステップと、を含む。
この態様の別の実施形態は、各々が方法の作用を実行するように構成された、対応するコンピュータシステム、装置、および1つ以上のコンピュータ記憶装置に記録されたコンピュータプログラムを含む。
実施例は、以下の特徴のうちの1つ以上を含み得る。
前記エンドポイントの道路状況を記述する状況データを決定するステップを更に含み、前記1つ以上の情報の前記1つ以上の価値は、前記エンドポイントの前記道路状況に少なくとも部分的に基づいて決定される方法。
前記1つ以上の情報からの各情報を、対応する情報の1つ以上の価値評価係数を記述する係数データによって注釈付けるステップを更に含み、前記対応する情報の価値は、前記1つ以上の価値評価係数に更に基づいて決定される方法。
前記1つ以上の価値評価係数は、前記対応する情報を記述するデータビットの組を生成するアプリケーションのタイプ、前記データビットの組によって記述されるデータコンテンツのタイプ、前記データビットの組が生成された時を記述するタイムスタンプ、前記対応する情報の重要度レベル、前記対応する情報の精度、前記対応する情報の分解能、及び、前記対応する情報のソースのうちの1つ以上を含む方法。
前記対応する情報の前記価値は、少なくとも、一連の価値属性について、前記対応する情報の前記1つ以上の価値評価係数及び前記エンドポイントの前記道路状況に基づいて、前記対応する情報の一連の属性毎の価値スコアを評価するステップと、前記一連の属性毎の価値スコアを統合して、前記対応する情報の前記価値として集計価値スコアを計算するステップと、によって決定される方法。
前記一連の価値属性は、時間依存属性、空間依存属性、情報品質属性、条件属性、一般化可能性属性、緊急属性、及び、情報経路属性のうちの1つ以上を含む方法。
前記集計価値スコアは、前記一連の属性毎の価値スコアの平均である方法。
前記一連の属性毎の価値スコアを統合して、前記集計価値スコアを計算するステップは、階層分析法を実行して、前記一連の属性毎の価値スコアに基づいて、前記対応する情報の前記集計価値スコアを計算するステップを含む方法。
前記階層分析法を実行して、前記集計価値スコアを計算するステップは、前記一連の価値属性からの各価値属性の対応するアプリケーション依存重みを決定するステップと、各価値属性の前記対応するアプリケーション依存重みに基づいて、前記対応する情報の前記集計価値スコアとして前記一連の属性毎の価値スコアの加重平均を計算するステップと、を含む方法。
前記通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施するステップは、前記データビットのストリームに含まれる、前記1つ以上の情報をそれぞれ記述する1つ以上のデータビットの組をキューに格納するステップと、前記1つ以上の情報の前記1つ以上の価値に基づいて前記キュー内の前記1つ以上のデータビットの組をソートするステップと、前記コネクティッド車両の前記通信ユニットが、前記1つ以上の情報に含まれる他の情報よりも前に前記有価値情報を前記エンドポイントに送信するように構成されるように、前記キュー内の前記1つ以上のデータビットの組の順序に基づいて、前記コネクティッド車両の前記通信ユニットに前記1つ以上のデータビットの組を順次転送するステップと、を含む方法。
前記V2Xネットワークの前記ネットワーク状態を記述するネットワークデータを決定するステップを更に含む方法。
前記通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施するステップは、前記V2Xネットワークの前記ネットワーク状態が所定の輻輳閾値を超えることに応答して、前記データビットのストリームに対して実行される1つ以上の改善アクションをトリガーするステップを含む方法。
前記1つ以上の改善アクションは、前記コネクティッド車両の前記通信ユニットの送信速度が低減されるように、前記データビットのストリームの送信速度を低減すること、前記コネクティッド車両の前記通信ユニットが、前記有価値情報を記述する1つ以上の残りのデータビットの組を、前記V2Xネットワークを介して前記エンドポイントに送信するように、前記1つ以上の価値に基づいて、前記データビットのストリームから1つ以上のデータビットの組を破棄すること、V2Xネットワークの1つ以上のタイプに対応する1つ以上のネットワークインターフェースが、前記有価値情報を前記エンドポイントに並列に送信するために選択されるようなハイブリッドネットワーキング構成を実施すること、
及び、前記有価値情報を前記エンドポイントに複数回送信すること、のうちの1つ以上を含む方法。
前記有価値情報を記述する前記1つ以上の残りのデータビットの組は、所定の価値閾値を超える価値にそれぞれ対応し、前記1つ以上の情報に含まれる他の情報を記述する、破棄される前記1つ以上のデータビットの組は、前記所定の価値閾値未満の価値にそれぞれ対応する方法。
前記有価値情報を記述する前記1つ以上の残りのデータビットの組は、前記1つ以上の情報に含まれる他の情報を記述する、破棄される前記1つ以上のデータビットの組のそれぞれを超える価値にそれぞれ対応する方法。
説明された技術の実装は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはコンピューターアクセス可能媒体上のコンピューターソフトウェアを含み得る。
一つの一般的な形態は、コネクティッド車両の車載コンピュータシステムを含むシステムであって、前記車載コンピュータシステムは、通信ユニットと、プロセッサと、前記プロセッサによって実行された場合に、Vehicle-to-Everything(V2X)ネットワークを介してエンドポイントに送達されることが意図される1つ以上の情報を記述するデータビットのストリームを受信するステップと、前記1つ以上の情報の1つ以上の価値をそれぞれ決定するステップであって、前記1つ以上の価値は、前記エンドポイントに関して評価され、及び前記1つ以上の価値は、前記1つ以上の情報が前記エンドポイントに関して有価値情報であるか否かを示すステップと、前記1つ以上の価値及び前記V2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて、通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施するステップと、前記V2Xネットワークが輻輳する状況でも、前記1つ以上の情報に含まれる前記有価値情報が前記エンドポイントに確実に送達されるように、前記通信保証アクションに基づいて、前記コネクティッド車両の通信ユニットの動作を変更するステップと、を前記プロセッサに実行させるコンピュータコードを記憶する非一時的メモリと、を含む。
この態様の別の実施形態は、各々が方法の作用を実行するように構成された、対応するコンピュータシステム、装置、および1つ以上のコンピュータ記憶装置に記録されたコンピュータプログラムを含む。
実施例は、以下の特徴のうちの1つ以上を含み得る。
前記コンピュータコードは、前記プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、前記1つ以上の情報からの各情報を、対応する情報の1つ以上の価値評価係数を記述する係数データによって注釈付けるステップと、前記エンドポイントの道路状況を記述する状況データを決定するステップと、をさらに実行させるシステム。
前記各情報の価値は、前記対応する情報の前記1つ以上の価値評価係数と、前記エンドポイントの道路状況に基づいて決定されるシステム。
前記各情報の前記価値は、少なくとも、一連の価値属性について、前記対応する情報の前記1つ以上の価値評価係数及び前記エンドポイントの前記道路状況に基づいて、前記対応する情報の一連の属性毎の価値スコアを評価するステップと、前記一連の属性毎の価値スコアを統合して、前記対応する情報の前記価値として集計価値スコアを計算するステップと、によって決定されるシステム。
前記コンピュータコードは、前記プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、前記V2Xネットワークの前記ネットワーク状態を記述するネットワークデータを決定するステップをさらに実行させるシステム。
前記コンピュータコードは、前記プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、前記V2Xネットワークの前記ネットワーク状態が所定の輻輳閾値を超えることに応答して、前記データビットのストリームに対して実行される1つ以上の改善アクションを少なくともトリガーすることで、前記通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施するシステム。
説明された技術の実装は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはコンピューターアクセス可能媒体上のコンピューターソフトウェアを含み得る。
一つの一般的な形態は、プロセッサによって実行された場合に、Vehicle-to-Everything(V2X)ネットワークを介してエンドポイントに送達されることが意図される1つ以上の情報を記述するデータビットのストリームを受信するステップと、前記1つ以上の情報の1つ以上の価値をそれぞれ決定するステップであって、前記1つ以上の価値は、前記エンドポイントに関して評価され、及び前記1つ以上の価値は、前記1つ以上の情報が前記エンドポイントに関して有価値情報であるか否かを示すステップと、前記1つ以上の価値及び前記V2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて、通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施するステップと、前記V2Xネットワークが輻輳する状況でも、前記1つ以上の情報に含まれる前記有価値情報が前記エンドポイントに確実に送達されるように、前記通信保証アクションに基づいて、コネクティッド車両の通信ユニットの動作を変更するステップと、を前記プロセッサに実行させるコンピュータコードを記憶する非一時的メモリを含む、コンピュータプログラム製品である。
説明された技術の実装は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはコンピューターアクセス可能媒体上のコンピューターソフトウェアを含み得る。
実施例は、以下の特徴のうちの1つ以上を含み得る。
前記コンピュータコードは、前記プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、前記V2Xネットワークの前記ネットワーク状態を記述するネットワークデータを決定するステップをさらに実行させるコンピュータプログラム製品。
前記コンピュータコードは、前記プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、前記V2Xネットワークの前記ネットワーク状態が所定の輻輳閾値を超えることに応答して、前記データビットのストリームに対して実行される1つ以上の改善アクションを少なくともトリガーすることで、前記通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施する、コンピュータプログラム製品。
説明された技術の実装は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはコンピューターアクセス可能媒体上のコンピューターソフトウェアを含み得る。
本開示を限定ではなく例として添付図に示し、添付図では、同様の参照符号は、同様の要素の参照に使用される。
幾つかの実施形態による通信保証システムの動作環境を示すブロック図である。
幾つかの実施形態による通信保証システムを含む一例のコンピュータシステムを示すブロック図である。
幾つかの実施形態による通信保証システムを示すブロック図である。
幾つかの実施形態による、V2Xネットワークを介して有価値情報をエンドポイントに確実に送信する通信保証システムによって実行されるフロープロセスを示すブロック図である。
幾つかの実施形態による、V2Xネットワークを介して有価値情報をエンドポイントに確実に送信する方法を示す。
幾つかの実施形態による、V2Xネットワークを介して有価値情報をエンドポイントに確実に送信する別の方法を示す。 幾つかの実施形態による、V2Xネットワークを介して有価値情報をエンドポイントに確実に送信する別の方法を示す。 幾つかの実施形態による、V2Xネットワークを介して有価値情報をエンドポイントに確実に送信する別の方法を示す。
幾つかの実施形態による、エンドポイントへの情報の価値を決定する方法を示す。
幾つかの実施形態による、エンドポイントへの情報の価値を決定する一例のフロープロセスを示す図表現である。
幾つかの実施形態による階層分析法を実行して、情報の集計価値スコアを計算する方法を示す。
幾つかの実施形態による、様々な価値のアプリケーション依存重要度値で埋められた重要度比較行列を示す図表現である。
幾つかの実施形態による、Saatyスケールに基づく相対重要度を列挙する表を示す図表現である。
幾つかの実施形態による、一例の重要度比較行列と、様々な価値属性のアプリケーション依存重みを計算する一例の重み計算行列とをそれぞれ示す図表現である。 幾つかの実施形態による、一例の重要度比較行列と、様々な価値属性のアプリケーション依存重みを計算する一例の重み計算行列とをそれぞれ示す図表現である。
幾つかの実施形態による、一例の情報比較行列と、2つの情報の属性毎の価値スコアの計算に使用される様々な価値属性の一例の価値スコア計算行列とを示す図表現である。 幾つかの実施形態による、一例の情報比較行列と、2つの情報の属性毎の価値スコアの計算に使用される様々な価値属性の一例の価値スコア計算行列とを示す図表現である。
幾つかの実施形態による、図9Bのアプリケーション依存重み及び図9Dの属性毎の価値スコアに基づく図9C及び図9Dの2つの情報の集計価値スコアの計算を示す図表現である。
V2XネットワークにおけるV2X通信チャネルが輻輳する場合でも、有価値情報(例えば、安全関連メッセージ等の重要な情報)は、宛先車両に確実に送達されることが望ましい。V2X通信チャネルが輻輳する状況でも、各V2X無線メッセージに含まれる有価値情報が、意図される受信者に確実に送達される通信保証システムの実施形態について本明細書で説明する。
本明細書に記載されるV2X通信の例には、狭域通信(DSRC)メッセージ(DSRC通信のタイプの中でも特に基本安全メッセージ(BSM)及び歩行者安全メッセージ(PSM)を含む)、ロングタームエボリューション(LTE)、ミリメートル波(ミリ波)通信、3G、4G、5G、LTE-V2X、LTE-車車間(LTE-V2V)、LTE-デバイスデバイス間(LTE-D2D)、ボイスオーバLTE(VoLTE)等が含
まれるが、これらに限定されない。
図1を参照すると、通信保証システム199の動作環境100が示されている。動作環境100は、コネクティッド車両123、近傍車両190及びエンドポイント160のうちの1つ以上を含みうる。任意選択的に、動作環境100は、クラウドサーバ150を含む。動作環境100のこれらの要素は、ネットワーク105に通信可能に結合しうる。
1つのコネクティッド車両123、1つの近傍車両190、1つのクラウドサーバ150、1つのエンドポイント160及び1つのネットワーク105が図1に示されているが、実際には、動作環境100は、1つ以上のコネクティッド車両123、1つ以上の近傍車両190、1つ以上のクラウドサーバ150、1つ以上のエンドポイント160及び1つ以上のネットワーク105を含みうる。
ネットワーク105は、有線又は無線を問わず従来のタイプでありえ、スター構成、トークンリング構成又は他の構成を含め、多くの異なる構成を有しうる。更に、ネットワーク105は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)(例えば、インターネット)又は複数のデバイス及び/若しくはエンティティが通信しうる、相互接続された他のデータパスを含みうる。幾つかの実施形態では、ネットワーク105は、ピアツーピアネットワークを含みうる。ネットワーク105は、種々の異なる通信プロトコルでデータを送信する電気通信ネットワークの部分に結合することもできるか又はそれを含むことができる。幾つかの実施形態では、ネットワーク105は、ショートメッセージングサービス(SMS)、マルチメディアメッセージングサービス(MMS)、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)、直接データ接続、無線アプリケーションプロトコル(WAP)、電子メール、DSRC、全二重無線通信、ミリ波、Wi-Fi(インフラストラクチャモード)、Wi-Fi(アドホックモード)、可視光通信、TVホワイト空間通信及び衛星通信を含め、データを送信及び受信するためのBluetooth(登録商標)通信ネットワーク又はセルラ通信ネットワークを含む。ネットワーク105は、3G、4G、LTE、LTE-V2V、LTE-V2I、LTE-V2X、LTE-D2D、VoLTE、LTE-5G若しくは任意の他のモバイルデータネットワーク又はモバイルデータネットワークの組合せを含みうるモバイルデータネットワークを含むこともできる。更に、ネットワーク105は、1つ以上のIEEE802.11無線ネットワークを含みうる。
幾つかの実施形態では、ネットワーク105は、V2Xネットワークを含む。V2Xネットワークとは、コネクティッド車両123、近傍車両190及びエンドポイント160等のエンティティが、Wi-Fi、3G、4G、LTE、5G等を含むセルラ、狭域通信(DSRC)、ミリメートル波通信等の1つ以上を介して互いに無線通信できるようにする通信ネットワークである。
幾つかの実施形態では、コネクティッド車両123及び近傍車両190の1つ以上は、DSRC対応車両でありうる。DSRC対応車両とは、(1)DSRC無線を含み、(2)DSRC準拠全地球測位システム(GPS)ユニットを含み、かつ、(3)DSRC対応車両が位置する管轄区域においてDSRCメッセージを合法的に送信及び受信するように動作可能な車両である。DSRC無線は、DSRC受信機及びDSRC送信機を含むハードウェアである。DSRC無線は、DSRCメッセージを無線で送信及び受信するように動作可能である。
DSRC準拠GPSユニットは、車線レベル精度を有する車両(又はDSRC準拠GPSユニットを含む何らかの他のDSRC対応デバイス)の位置情報を提供するように動作可能である。幾つかの実施形態では、DSRC準拠GPSユニットは、屋外にいる68%
の時間、実際の位置の1.5m以内でそれ自体の二次元位置を特定、モニタ及び追跡するように動作可能である。
従来のGPSユニットは、従来のGPSユニットの実際の位置の±10mの精度で、従来のGPSユニットの位置を記述する位置情報を提供する。それと比較して、DSRC準拠GPSユニットは、DSRC準拠GPSユニットの実際の位置の±1.5mの精度で、DSRC準拠GPSユニットの位置を記述するGPSデータを提供する。例えば、道路の車線は、一般に約3m幅であり、±1.5mの精度は、車両が道路のいずれの車線を走行中であるかを識別するのに十分であるため、この精度は、「車線レベル精度」と呼ばれる。近代車両の先進運転支援システム(ADAS)によって提供される幾つかの安全又は自律運転アプリケーションでは、車線レベル精度で車両の地理的位置を記述する位置情報を必要とする。加えて、DSRCの現在の規格では、車両の地理的位置が車線レベル精度で記述されることが要求される。
幾つかの実施形態では、車両以外のデバイスがDSRC対応でありうる。例えば、路側装置(RSU)又は任意の他の通信デバイスは、DSRC送受信機、及びDSRCメッセージを符号化及び送信するのに必要な任意のソフトウェア又はハードウェア、並びにDSRC受信機、及びDSRCメッセージを受信及び復号化するのに必要な任意のソフトウェア又はハードウェアの1つ以上を含む場合、DSRC対応でありうる。
本明細書で使用される場合、「地理的ロケーション」、「ロケーション」、「地理的位置」及び「位置」という用語は、エンドポイント160、コネクティッド車両123又は近傍車両190等の物体の緯度及び経度を指す。本明細書に記載される一例の実施形態は、車両の実際の地理的位置に関連して少なくとも±1.5mの精度で車両の地理的位置を記述する位置情報を提供する。したがって、本明細書に記載される一例の実施形態は、車線レベル精度以上で車両の地理的位置を記述することが可能である。
コネクティッド車両123及び近傍車両190は、同じ又は同様の要素を含みうる。コネクティッド車両123及び近傍車両190は、接続又は関連性を共有しうる。例えば、コネクティッド車両123及び近傍車両190は、共通のメーカー(例えば、トヨタ)を共有しうる。別の例では、コネクティッド車両123及び近傍車両190は、これらの車両が「コネクティッド車両」であるような通信ユニットをそれぞれ含む。ここで、通信ユニットは、対応する車両がネットワーク105を介して動作環境100の他のエンティティと通信できるようにするのに必要な任意のハードウェア及びソフトウェアを含む。
コネクティッド車両123及び近傍車両190は、任意のタイプの車両でありうる。コネクティッド車両123及び近傍車両190は、互いに対して同じタイプの車両でありうるか、又は互いに対して異なるタイプでありうる。例えば、コネクティッド車両123又は近傍車両190のいずれか一方は、乗用車、トラック、SUV、バス、トラックトレーラー、ドローン又は任意の他の道路ベースの乗物のうちの1つを含みうる。
幾つかの実施形態では、コネクティッド車両123及び近傍車両190の1つ以上は、自律車両又は半自律車両を含みうる。例えば、コネクティッド車両123及び近傍車両190の1つ以上は、1つ以上のADASシステムを含みうる。1つ以上のADASシステムは、自律機能を提供する機能の幾つか又は全てを提供しうる。
コネクティッド車両123は、特に、バスを介して互いに通信可能に結合された、プロセッサ125A、メモリ127A、通信ユニット145A、GPSユニット170、アプリケーション180、センサセット182、車載ユニット186及び通信保証システム199のうちの1つ以上を含む。幾つかの実施形態では、コネクティッド車両123は、1
つ以上のADASシステム(図示せず)を含むこともできる。
幾つかの実施形態では、プロセッサ125A及びメモリ127Aは、車載コンピュータシステムの要素でありうる。車載コンピュータシステムは、通信保証システム199を動作させるか、又は通信保証システム199の動作を制御するように動作可能でありうる。車載コンピュータシステムは、メモリ127Aに記憶されたデータにアクセスして実行し、通信保証システム199について本明細書に記載される機能を提供するように動作可能でありうる。
プロセッサ125Aは、算術論理ユニット、マイクロプロセッサ、汎用コントローラ又は計算を実行し、電子表示信号をディスプレイ装置に提供する何らかの他のプロセッサアレイを含む。プロセッサ125Aは、データ信号を処理し、複雑命令セットコンピュータ(CISC)アーキテクチャ、縮小命令セットコンピュータ(RISC)アーキテクチャ又は命令セットの組合せを実施するアーキテクチャを含め、様々な計算アーキテクチャを含みうる。コネクティッド車両123は、1つ以上のプロセッサ125Aを含みうる。他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、ディスプレイ及び物理的構成も可能でありうる。
メモリ127Aは、プロセッサ125Aによって実行されうる命令又はデータを記憶する。命令又はデータは、本明細書に記載される技法を実行するコードを含みうる。メモリ127Aは、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)デバイス、フラッシュメモリ又は何らかの他のメモリデバイスでありうる。幾つかの実施形態では、メモリ127Aは、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、CD-ROMデバイス、DVD-ROMデバイス、DVD-RAMデバイス、DVD-RWデバイス、フラッシュメモリデバイス又は情報をより永続的に記憶する何らかの他の大容量記憶装置を含め、不揮発性メモリ又は同様の永続的記憶装置及び媒体も含む。コネクティッド車両123は、1つ以上のメモリ127Aを含みうる。
コネクティッド車両123のメモリ127Aは、データビットのストリーム129、係数データ132、センサデータ133、状況データ135、価値データ137、ネットワークデータ139及び閾値データ141のうちの1つ以上を記憶しうる。
データビットのストリーム129は、アプリケーション180によって生成された1つ以上のデータビットの組を含む。例えば、データビットのストリーム129は、第1のデータビットの組131A、第2のデータビットの組131B…及び、第Nのデータビットの組131Nを含む。ストリーム129に含まれるそれぞれのデータビットの組は、アプリケーション180によって生成された情報を記述し、1つ以上のデータビットを含む。データビットのストリーム129は、例えば、1つ以上のデータパケットを含む。
幾つかの実施形態では、データビットの組及びそのデータビットの組によって記述される情報は、同義で使用される。例えば、後述するように、各情報は、エンドポイント160に関して評価され、価値を割り当てられうる。各情報は、対応するデータビットの組によって記述されるため、情報の価値も、曖昧さなしに対応するデータビットの組の価値として記述することができる。
係数データ132は、1つ以上の価値評価係数を記述するデータを含む。情報の価値評価係数の例には、情報を記述するデータビットの組を生成するアプリケーションのタイプ、データビットの組によって記述されるデータコンテンツのタイプ、データビットの組が生成された時を記述するタイムスタンプ、情報の重要度レベル、情報の精度、情報の分解
能及び情報のソースのうちの1つ以上が含まれるが、これらに限定されない。
センサデータ133は、センサセット182の1つ以上のセンサによって生成されたデータを含む。例えば、センサデータ133は、センサセット182の1つ以上のセンサによって測定された道路環境を記述するデジタルデータを含む。道路環境は、コネクティッド車両123のみならず、コネクティッド車両123の通信範囲内にある近傍車両190及びエンドポイント160の1つ以上も含みうる。
幾つかの実施形態では、センサデータ133は、GPSユニット170及びセンサセット182の1つ以上のセンサによって測定された、コネクティッド車両123の車両データを含む。例えば、センサデータ133は、コネクティッド車両123の速度、加速度又は減速度及びコネクティッド車両123のロケーション等を記述するデータを含む。
状況データ135は、エンドポイント160の道路状況を記述するデジタルデータを含む。状況データ135は、より詳細に後述するように、センサデータ133に基づいて生成することができる。状況データによって記述される道路状況は、例えば、1つ以上の物理的な道路状態(例えば、霧、濡れた道路、凍結した道路、道路上の障害物等)、及び、エンドポイント160の動作情報(例えば、エンドポイント160の速度、加速度、ロケーション、過去の走行経路等)の1つ以上を記述するエンドポイント160の道路環境についての情報を含む。幾つかの実施形態では、状況データ135は、センサデータ133に基づいて、後述する状況モニタ204によって発生が推測されるエンドポイント160の予期される将来の挙動を記述するデータも含む。
幾つかの実施形態では、状況データ135は、近傍車両190から受信される事前知識データ191も含む。事前知識データ191についてより詳細に後述する。
価値データ137は、エンドポイント160に関する1つ以上の情報の1つ以上の価値を記述するデータを含む。本明細書に記載される情報の価値は、その情報を受信するであろうエンドポイント160に対する情報の価値であり、情報を送信するコネクティッド車両123に対する情報の価値ではない。
幾つかの実施形態では、各情報について、価値データ137は、(1)対応する情報の一連の属性毎の価値スコアを記述するデータ、及び(2)一連の属性毎の価値スコアから生成された情報の集計価値スコアを記述するデータも含む。幾つかの実施形態では、情報の集計価値スコアは、情報の価値と見なすことができる。一連の属性毎の価値スコア及び集計価値スコアについてより詳細に後述する。
ネットワークデータ139は、データビットのストリーム129の送信に使用されるV2Xネットワークのネットワーク状態を記述するデータを含む。例えば、ネットワークデータ139は、V2Xネットワークのネットワーク状態が輻輳しており(例えば、ネットワーク状態は、第1の輻輳閾値を超えているが、第2の輻輳閾値未満である)、したがって、データビットのストリーム129の送信速度を下げる必要があることを記述するデータを含む。別の例では、ネットワークデータ139は、V2Xネットワークのネットワーク状態が非常に輻輳しており(例えば、ネットワーク状態は、第2の輻輳閾値を超える)、したがって、ストリーム129において全てのデータビットを送信するのに十分な帯域幅がなく、データビットの幾つかを破棄する必要があることを記述するデータを含む。
幾つかの実施形態では、閾値データ141は、1つ以上の輻輳閾値(例えば、上述した第1及び第2の輻輳閾値)を記述するデータを含む。幾つかの実施形態では、閾値データ141は、価値閾値を記述するデータを含む。例えば、情報が価値閾値未満の価値を有す
る場合、その情報は、データビットのストリーム129から破棄されうる(エンドポイント160に送信されない)。1つ以上の輻輳閾値及び価値閾値は、予め決定するか又はリアルタイムで決定することができる。
例えば、閾値データ141は、ネットワーク輻輳の1つ以上の所定の輻輳閾値及びデータビットの組を破棄すべきか否かの判断に使用される所定の価値閾値(例えば、データビットの組は、割り当てられた価値がこの価値閾値を満たさない場合、後述するデータスケジューラ210によって破棄される)の1つ以上を記述するデジタルデータを含む。
通信ユニット145Aは、ネットワーク105又は別の通信チャネルとデータを送信及び受信する。幾つかの実施形態では、通信ユニット145Aは、DSRC送受信機、DSRC受信機及びコネクティッド車両123をDSRC対応デバイスにするために必要な他のハードウェア又はソフトウェアを含みうる。例えば、通信ユニット145Aは、ネットワークを介してDSRCメッセージをブロードキャストするように構成されたDSRCアンテナを含む。DSRCアンテナは、BSMメッセージを、ユーザ構成可能な一定間隔(例えば、0.1秒毎、1.6Hz~10Hzの周波数範囲に対応する時間間隔等)で送信することもできる。
幾つかの実施形態では、通信ユニット145Aは、ネットワーク105又は別の通信チャネルに直接、物理的に接続するためのポートを含む。例えば、通信ユニット145Aは、USB、SD、CAT-5又はネットワーク105との有線通信用の同様のポートを含む。幾つかの実施形態では、通信ユニット145Aは、IEEE802.11;IEEE802.16;BLUETOOTH(登録商標);EN ISO14906:2004電子料金収受-アプリケーションインターフェースEN11253:2004狭域通信-5.8GHzにおいてマイクロ波を使用する物理層(レビュー);EN12795:2002狭域通信(DSRC)-DSRCデータリンク層:媒体アクセス及び論理リンク制御(レビュー);EN12834:2002狭域通信-アプリケーション層(レビュー);EN13372:2004狭域通信(DSRC)-RTTTアプリケーションのDSRCプロファイル(レビュー);2014年8月28日付けで出願された「Full-Duplex Coordination System」という名称の米国特許出願公開第14/471,387号明細書に記載される通信方法;又は別の適した無線通信方法を含め、1つ以上の無線通信方法を使用してネットワーク105又は他の通信チャネルとデータを交換するための無線送受信機を含む。
幾つかの実施形態では、通信ユニット145Aは、ショートメッセージングサービス(SMS)、マルチメディアメッセージングサービス(MMS)、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)、直接データ接続、WAP、電子メール又は別の適したタイプの電子通信を含め、セルラ通信ネットワークを介してデータを送信及び受信するセルラ通信送受信機を含む。幾つかの実施形態では、通信ユニット145Aは、有線ポート及び無線送受信機を含む。通信ユニット145Aは、TCP/IP、HTTP、HTTPS及びSMTP、ミリメートル波、DSRC等を含めた標準ネットワークプロトコルを使用してファイル又はメディアオブジェクトを配信する、ネットワーク105への他の従来の接続も提供する。
幾つかの実施形態では、GPSユニット170は、コネクティッド車両123の従来のGPSユニットである。例えば、GPSユニット170は、GPS衛星と無線通信して、コネクティッド車両123の地理的ロケーションを記述するデータを検索するハードウェアを含みうる。例えば、GPSユニット170は、1つ以上のGPS衛星からGPSデータを検索する。幾つかの実施形態では、GPSユニット170は、コネクティッド車両123の地理的ロケーションを車線レベル精度で記述するGPSデータを提供するように動
作可能である、コネクティッド車両123のDSRC準拠GPSユニットである。
センサセット182は、コネクティッド車両123の外部の道路環境を測定するように動作可能な1つ以上のセンサを含む。例えば、センサセット182は、コネクティッド車両123の近傍の道路環境の1つ以上の物理特性を記録する1つ以上のセンサを含みうる。メモリ127Aは、センサセット182によって記録された1つ以上の物理特性を記述するセンサデータ133を記憶しうる。コネクティッド車両123の外部の道路環境は、近傍車両190及びエンドポイント160を含むことができ、したがって、センサセット182の1つ以上のセンサは、近傍車両190及びエンドポイント160についての情報を記述するセンサデータを記録しうる。
幾つかの実施形態では、センサセット182は、カメラ、LIDARセンサ、レーダーセンサ、レーザ高度計、赤外線検出器、運動検出器、サーモスタット、音検出器、一酸化炭素センサ、二酸化炭素センサ、酸素センサ、空気流量センサ、エンジン冷媒温度センサ、スロットル位置センサ、クランクシャフト位置センサ、自動車両エンジンセンサ、弁タイマ、空燃比メータ、ブランドスポットメータ、カーブフィーラ、欠陥検出器、ホール効果センサ、マニホルド絶対圧力センサ、駐車センサ、レーダーガン、速度計、速度センサ、タイヤ圧モニタリングセンサ、トルクセンサ、トランスミッション液温センサ、タービン速度センサ(TSS)、可変リラクタンスセンサ、車両速度センサ(VSS)、水センサ、車輪速度センサ及び任意の他のタイプの自動車両センサのうちの1つ以上を含みうる。
車載ユニット186は、1つ以上のプロセッサ及び1つ以上のメモリを含むことができる。例えば、車載ユニット186は、電子制御ユニット(ECU)を含む。ECUは、コネクティッド車両123内の電気システム又はサブシステムの1つ以上を制御する、自動車両電子回路における組み込みシステムである。ECUのタイプには、エンジン制御モジュール(ECM)、動力伝達系列制御モジュール(PCM)、トランスミッション制御モジュール(TCM)、ブレーキ制御モジュール(BCM又はEBCM)、中央制御モジュール(CCM)、中央タイミングモジュール(CTM)、一般電子モジュール(GEM)、車体制御モジュール(BCM)及びサスペンション制御モジュール(SCM)等が含まれるが、これらに限定されない。
幾つかの実施形態では、通信保証システム199は、車載ユニット186にインストールされる。
幾つかの実施形態では、コネクティッド車両123の通信保証システム199は、プロセッサ125Aによって実行された場合に、プロセッサ125Aに、図3~図5及び図7を参照して方法300、400、500及び700並びに図6を参照してフロープロセス600の1つ以上のステップを実行させるように動作可能なソフトウェアを含む。例えば、通信保証システム199は、V2Xネットワークが輻輳する状況でも、エンドポイント160に有価値情報を確実に送信するように構成される。
本明細書に記載されるように、有価値情報は、エンドポイント160に対して有価値である情報である。例えば、有価値情報は、エンドポイント160がより安全に動作するのに役立つ安全関連情報を含む。別の例では、有価値情報は、エンドポイント160がより効率的に動作するのに役立つ効率関連情報を含む。更に別の例では、有価値情報は、エンドポイント160のオペレータが明示的又は暗黙的に「有価値」であると指定した任意のタイプの情報を含む。
安全関連情報の例には、安全上の問題を回避するためにエンドポイント160によって
緊急に必要とされるセーフティクリティカル情報、エンドポイント160の動作をより安全にするためにエンドポイント160によって使用される安全性改善情報及び任意の他のタイプの安全関連情報のうちの1つ以上が含まれるが、これらに限定されない。
幾つかの実施形態では、情報の価値は、情報がエンドポイント160に関して有価値情報であるか否かを示す。例えば、有価値情報は、データビットのストリーム129からの1つ以上のデータビットの組によって記述される1つ以上の情報を含み、ここで、1つ以上の情報のそれぞれは、価値閾値を超える価値を有する。幾つかの実施形態では、有価値情報は、データビットのストリーム129からの1つ以上のデータビットの組によって記述される1つ以上の情報を含み、ここで、1つ以上の情報は、データビットのストリームによって記述される情報の中で最高の価値(例えば、トップ5の価値、トップ10の価値等)を有する。
幾つかの実施形態では、通信保証システム199は、V2Xネットワークを介して対応する情報を送信する前に、各情報の価値を決定する。その結果、データビットのストリームによって記述される複数の情報について、通信保証システム199は、複数の情報の複数の価値をそれぞれ決定する。通信保証システム199は、複数の価値に基づいて複数の情報から有価値情報を決定すると共に、複数の情報に含まれる他の情報(例えば、価値がより低い情報)を他の情報(例えば、価値がより低い情報)=複数の情報-有価値情報として決定する。
通信保証システム199は、V2Xネットワークのネットワーク負荷が高い(例えば、ネットワーク負荷が閾値よりも大きい)場合、価値のより低い情報の送信を延期又はキャンセルする。価値のより低い情報の送信の抑制は、ネットワーク負荷を軽減し、関連するアプリケーションへの影響が最小の状態でV2Xネットワークを介して有価値情報(例えば、より高い価値を有する情報)を確実に送達できるようにする。
幾つかの実施形態では、通信保証システム199は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)又は特定用途向け集積回路(ASIC)を含むハードウェアを使用して実施されうる。幾つかの他の実施形態では、通信保証システム199は、ハードウェアとソフトウェアとの組合せを使用して実施されうる。通信保証システム199は、デバイス(例えば、サーバ又は他のデバイス)の組合せ又はデバイスの1つに記憶されうる。
通信保証システム199については、図2A~図9Eを参照して更に後述する。
アプリケーション180は、V2Xネットワークを介してエンドポイント160と共有可能なデータビットを生成する任意の車両アプリケーションでありうる。例えば、アプリケーション180は、エンドポイント160に送信するデータビットのストリーム129を生成する。アプリケーション180の例には、ナビゲーションアプリケーション、インフォテインメントシステム、ADASシステム及びライドシェアアプリケーション等のうちの1つ以上が含まれるが、これらに限定されない。例えば、アプリケーション180は、V2Xネットワークを介して送信される情報を生成する。情報は、データビットによって記述され、センサ測定値、インフォテインメントコンテンツ又はコネクティッド車両123によって生成若しくは消費される任意の他のデータコンテンツを含むことができる。
アプリケーション180は、価値モジュール181を含む。価値モジュール181は、アプリケーション180によって出力される特定のデータビットの組について、そのデータビットの組に割り当てられる(又は均等にそのデータビットの組によって記述される情報に割り当てられる)係数データのインスタンスを決定する、アプリケーション180に含まれるコード及びルーチンを含む。係数データは、エンドポイント160へのデータビ
ットの組の価値に影響する1つ以上の価値評価係数を記述するデジタルデータを含む。
データビットの組の1つ以上の価値評価係数は、アプリケーション180のタイプ、データビットの組のタイプ、データビットの組が生成された時を記述するタイムスタンプ、データビットの組によって記述される情報の重要度レベル、データビットの組によって記述される情報の精度(例えば、センサデータである場合)、データビットの組によって記述される情報の分解能(例えば、センサデータである場合)及びデータビットの組によって記述される情報のソースのうちの1つ以上を含む。
幾つかの実施形態では、価値モジュール181は、データビットの組への、情報を記述する1つ以上の追加のデータビットを含む。ここで、1つ以上の追加のデータビットは、このデータビットの組の係数データを記述する。例えば、価値モジュール181は、後述する価値評価器206が情報の価値を査定するのに役立つ係数データで情報を注釈付ける。
図1に示されるように、近傍車両190は、プロセッサ125B、メモリ127B及び通信ユニット145Bのうちの1つ以上を含みうる。近傍車両190のこれらの要素は、バスを介して互いに通信可能に結合されうる。
近傍車両190のプロセッサ125Bは、コネクティッド車両123のプロセッサ125Aと同様の構造を有することができ、プロセッサ125Aと同様の機能を提供する。プロセッサ125Bについての同様の説明をここで繰り返さない。プロセッサ125A及びプロセッサ125Bは、個々に又は集合的に「プロセッサ125」と呼ぶことができる。
近傍車両190のメモリ127Bは、コネクティッド車両123のメモリ127Aと同様の構造を有することができ、メモリ127Aと同様の機能を提供する。メモリ127Bについての同様の説明をここで繰り返さない。メモリ127A及びメモリ127Bは、個々に又は集合的に「メモリ127」と呼ぶことができる。
近傍車両190のメモリ127は、例えば、事前知識データ191を記憶する。事前知識データ191は、コネクティッド車両123の通信範囲内にある近傍車両190の事前知識を記述する。幾つかの実施形態では、近傍車両190の事前知識は、近傍車両190によって既知の情報を含む。例えば、近傍車両190は、認識された物体のダイジェストを定期的にブロードキャストして、近傍車両190の通信範囲内にあるコネクティッド車両123及び他の車両に通知しうる。
近傍車両190の通信ユニット145B、エンドポイント160の通信ユニット145C及びクラウドサーバ150の通信ユニット145Dは、コネクティッド車両123の通信ユニット145Aと同様の構造を有することができ、通信ユニット145Aと同様の機能を提供する。通信ユニット145B、145C及び145Dについての同様の説明をここで繰り返さない。通信ユニット145A、通信ユニット145B、通信ユニット145C及び通信ユニット145Dは、個々に又は集合的に「通信ユニット145」と呼ばれうる。
クラウドサーバ150は、1つ以上のプロセッサ及び1つ以上のメモリを含む計算デバイスである。クラウドサーバ150は、例えば、通信ユニット145Dを含む。幾つかの実施形態では、クラウドサーバ150は、任意のクラウドベースのサービスをエンドポイント160、コネクティッド車両123及び近傍車両190の1つ以上に提供しうる。クラウドベースのサービスの例には、マップサービス、ビデオストリーミングサービス、オーディオストリーミングサービス、天気ブロードキャストサービス、交通ブロードキャス
トサービス、ライドシェアサービス及び任意の他のタイプのクラウドベースのサービスのうちの1つ以上が含まれるが、これらに限定されない。
エンドポイント160は、1つ以上のプロセッサ及び1つ以上のメモリを含む計算デバイスでありうる。幾つかの実施形態では、エンドポイント160は、(1)通信ユニット145を含み、(2)コネクティッド車両123を有する道路環境内に存在する任意のエンドポイントである。例えば、エンドポイント160は、別のコネクティッド車両、路側装置(RSU)又は通信ユニット145を含む基板デバイスである。コネクティッド車両123は、V2Xネットワークを介してエンドポイント160と共有する必要があるデータビットのストリームを記憶する。データビットのストリームは、コネクティッド車両123によって送信されたV2X無線メッセージを介して、コネクティッド車両123によってエンドポイント160と共有可能な任意のタイプのデジタルデータを含む。例えば、データビットのストリーム中の幾つかのデータビットは、安全上の問題を回避するために、エンドポイント160によって緊急に必要とされる安全関連情報を記述するデジタルデータである一方、データビットのストリーム中の幾つかのデータビットは、安全関連情報を記述しない。
図1に示されるように、エンドポイント160は、通信ユニット145Cを含む。通信ユニット145Cについての同様の説明をここで繰り返さない。
(コンピュータシステムの例)
ここで、図2Aを参照すると、幾つかの実施形態による通信保証システム199を含む一例のコンピュータシステム200を示すブロック図が示されている。幾つかの実施形態では、コンピュータシステム200は、図3~図5及び図7を参照して後述する方法300、400、500及び700並びに図6を参照して後述するプロセス600の1つ以上のステップを実行するようにプログラムされた専用コンピュータシステムを含みうる。
幾つかの実施形態では、コンピュータシステム200は、コネクティッド車両123の車載コンピュータである。幾つかの実施形態では、コンピュータシステム200は、コネクティッド車両123の車載ユニットである。幾つかの実施形態では、コンピュータシステム200は、電子制御ユニット(ECU)、ヘッドユニット又はコネクティッド車両123の何らかの他のプロセッサベースの計算デバイスである。
コンピュータシステム200は、幾つかの実施形態によれば、通信保証システム199、プロセッサ125、メモリ127、通信ユニット145、センサセット182、アプリケーション180及び記憶装置241のうちの1つ以上を含みうる。コンピュータシステム200の構成要素は、バス220に通信可能に結合される。
示される実施形態では、プロセッサ125は、1つのライン238を介してバス220に通信可能に結合される。通信ユニット145は、1つのライン246を介してバス220に通信可能に結合される。センサセット182は、1つのライン239を介してバス220に通信可能に結合される。記憶装置241は、1つのライン242を介してバス220に通信可能に結合される。メモリ127は、1つのライン244を介してバス220に通信可能に結合される。アプリケーション180は、1つのライン243を介してバス220に通信可能に結合される。
コンピュータシステム200の要素である、アプリケーション180、通信ユニット145、センサセット182、プロセッサ125及びメモリ127については、図1を参照して上述しており、したがってそれらの説明をここで繰り返さない。
メモリ127は、図1を参照して上述した任意のデータを記憶しうる。メモリ127は、コンピュータシステム200がその機能を提供するために必要な任意のデータを記憶しうる。
記憶装置241は、本明細書に記載される機能を提供するためにデータを記憶する非一時的な記憶媒体でありうる。記憶装置241は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)デバイス、フラッシュメモリ又は幾つかの他のメモリデバイスでありうる。幾つかの実施形態では、記憶装置241は、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、CD-ROMデバイス、DVD-ROMデバイス、DVD-RAMデバイス、DVD-RWデバイス、フラッシュメモリデバイス又は情報をより永続的に記憶する何らかの他の大容量記憶装置を含め、不揮発性メモリ又は同様の永続的記憶装置及び媒体も含む。
図2Aに示される図示の実施形態では、通信保証システム199は、通信モジュール202、状況モニタ204、価値評価器206、ネットワークモニタ208、データスケジューラ210及びネットワークインターフェース212を含む。通信保証システム199のこれらの構成要素は、バス220を介して互いに通信可能に結合される。幾つかの実施形態では、通信保証システム199の構成要素は、1つのサーバ又はデバイスに記憶することができる。幾つかの他の実施形態では、通信保証システム199の構成要素は、複数のサーバ又はデバイスにわたって分散して記憶することができる。例えば、通信保証システム199の構成要素の幾つかは、エンドポイント160、クラウドサーバ150、近傍車両190及びコネクティッド車両123にわたって分散されうる。
通信モジュール202は、通信保証システム199とコンピュータシステム200の他の構成要素との間の通信を処理するルーチンを含むソフトウェアでありうる。幾つかの実施形態では、通信モジュール202は、コンピュータシステム200のメモリ127に記憶することができ、プロセッサ125によってアクセス可能かつ実行可能でありうる。通信モジュール202は、1つのライン222を介してプロセッサ125及びコンピュータシステム200の他の構成要素と協働及び通信するように適合されうる。
通信モジュール202は、通信ユニット145を介して動作環境100の1つ以上の要素とデータを送信及び受信する。例えば、通信モジュール202は、通信ユニット145を介して、事前知識データ191及びデータビットのストリーム129のうちの1つ以上を受信又は送信する。通信モジュール202は、通信ユニット145を介して、図1を参照して上述した任意のデータ又はメッセージを送信又は受信しうる。
幾つかの実施形態では、通信モジュール202は、データを通信保証システム199の構成要素から受信し、データを記憶装置241及びメモリ127の1つ以上に記憶する。例えば、通信モジュール202は、通信ユニット145から(ネットワーク105、DSRCメッセージ、BSM、DSRCプローブ、全二重無線メッセージ等を介して)、メモリ127を参照して上述したデータを受信し、このデータをメモリ127(又はコンピュータシステム200のバッファとして機能しうる記憶装置241に一時的に)に記憶する。
幾つかの実施形態では、通信モジュール202は、通信保証システム199の構成要素間の通信を処理しうる。例えば、通信モジュール202は、状況モニタ204、価値評価器206、ネットワークモニタ208、データスケジューラ210及びネットワークインターフェース212間の通信を処理しうる。任意のこれらのモジュールは、通信モジュール202にコンピュータシステム200又は動作環境100の他の要素と通信させうる(通信ユニット145を介して)。例えば、状況モニタ204は、通信モジュール202を
使用して、センサセット182と通信し、センサセット182にセンサデータを記憶させうる。
状況モニタ204は、エンドポイント160の道路状況を記述する状況データを決定するルーチンを含むソフトウェアでありうる。幾つかの実施形態では、状況モニタ204は、コンピュータシステム200のメモリ127に記憶することができ、プロセッサ125によってアクセス可能かつ実行可能でありうる。状況モニタ204は、1つのライン224を介してプロセッサ125及びコンピュータシステム200の他の構成要素と協働及び通信するように適合されうる。
幾つかの実施形態では、状況モニタ204は、センサセット182中の1つ以上のセンサにセンサデータを生成させるように動作可能である。センサデータは、センサセット182に含まれる1つ以上のセンサによって測定された道路環境を記述するデジタルデータを含む。センサセット182は、例えば、カメラ、LIDAR、レーダー、測距センサ、GPSセンサ等のうちの1つ以上を含む、道路環境を測定するように動作可能な任意のセンサを含む。幾つかの実施形態では、センサデータの一部は、道路環境を記述するセンサデータを記録する他のエンドポイントとのV2X(例えば、V2I,V2V)通信を介して受信される。ここで、道路環境は、エンドポイント160を含む。
状況モニタ204は、センサデータを解析して、センサデータに基づいて状況データを生成するように動作可能である。状況データは、エンドポイント160の道路状況を記述するデジタルデータを含む。幾つかの実施形態では、状況モニタ204は、エンドポイント160の道路状況を継続的にモニタし、道路状況を記述する状況データを価値評価器206に提供するように動作可能である。
状況データによって記述される道路状況は、例えば、1つ以上の物理的な道路状態(例えば、道路凍結、強風、地方(又は都市、郊外、山間地方)運転環境、エンドポイント160の通信範囲内の別の道路関係物の速度、加速度、ロケーション、過去経路等)及びエンドポイント160の動作情報(例えば、エンドポイント160の速度、加速度、ロケーション、過去の走行経路等)のうちの1つ以上を記述する、エンドポイント160の道路環境についての情報を含む。幾つかの実施形態では、1つ以上の物理的な道路状態は、コネクティッド車両123の車載センサによって測定することができる。代替又は追加として、1つ以上の物理的な道路状態は、1つ以上の他の近傍車両190の事前知識の一部であり、1つ以上の近傍車両190とのV2X通信を通して、コネクティッド車両123によって取得することができる。
幾つかの実施形態では、状況データによって記述される道路状況は、センサデータに基づいて状況モニタ204によって発生が推測される、エンドポイント160の予期される将来の挙動及び近傍車両190の予期される将来の挙動を記述するデータを含む。例えば、状況モニタ204は、最近の道路測定値及び予め定義される予測モデルに基づいて、コネクティッド車両123及び他の道路関係物(例えば、近傍車両190)の将来の位置、速度、加速度(又は減速度)及び将来の走行経路を予測することもできる。予め定義される予測モデルの例には、機械学習モデル、ニューラルネットワークモデル及びディープラーニングモデル等が含まれるが、これらに限定されない。
幾つかの実施形態では、状況データによって記述される道路状況は、コネクティッド車両123の通信範囲内の近傍車両190から受信される事前知識も含む。例えば、協働知覚アプリケーション(cooperative perception application)では、例えば、事前知識は、コネクティッド車両123によって明確に認識された1つ以上の他の道路関係物によって既知の知識として定義することができる。1つ以上の他の道路関係物は、認識された物
体のダイジェストを定期的にブロードキャストして、知識を近傍の車両に通知することができる。ここで、1つ以上の他の道路関係物の1つ以上の近傍の車両は、コネクティッド車両123を含む。事前知識をブロードキャストする1つ以上の他の道路関係物は、エンドポイント160及び近傍車両190を含むことも又は含まないこともできる。
価値評価器206は、プロセッサ125によって実行された場合に、プロセッサ125に、1つ以上のデータビットの組によって記述される1つ以上の情報の1つ以上の価値を決定させるルーチンを含むソフトウェアでありうる。幾つかの実施形態では、価値評価器206は、コンピュータシステム200のメモリ127に記憶された命令の組であることができ、プロセッサ125によってアクセス可能かつ実行可能でありうる。価値評価器206は、1つのライン225を介してプロセッサ125及びコンピュータシステム200の他の構成要素と協働及び通信するように適合されうる。
幾つかの実施形態では、価値評価器206は、アプリケーション180によって出力されたそれぞれのデータビットの組の価値を記述する価値データを決定するように動作可能である。例えば、それぞれのデータビットの組について、価値評価器206は、データビットの組に割り当てられた係数データ及びエンドポイント160の道路状況を記述する状況データのうちの1つ以上に基づいて、データビットの組の価値データを決定する。
データビットの組の価値データは、通信保証システム199によって送信される場合、データビットの組を受信するであろうエンドポイント160への、データビットの組によって記述される情報の価値を記述するデジタルデータである。価値データによって記述される価値は、データビットの組を送信する、コネクティッド車両123に対するデータビットの組の価値ではなく、データビットの組を受信するであろうエンドポイント160に対するデータビットの組の価値を記述する。例えば、価値は、データビットの組によって記述される情報がエンドポイント160に関して有価値情報であるか否かを示す。
幾つかの実施形態では、価値評価器206は、少なくとも、(1)一連の価値属性について、情報の1つ以上の価値評価係数を記述する係数データ及びエンドポイント160の道路状況を記述する状況データに基づいて情報の一連の属性毎の価値スコアを評価し、(2)一連の属性毎の価値スコアを統合して、情報の価値として集計価値スコアを計算することにより、データビットの組によって記述される情報の価値を決定する。情報の価値を決定するために価値評価器206によって実行される動作の更なる詳細について、図5~図9Eを参照して後述する。
幾つかの例では、価値評価器206は、一連の属性毎の価値スコアの平均をとることにより、一連の属性毎の価値スコアを統合して、集計価値スコアを計算し、したがって、集計価値スコアは、一連の属性毎の価値スコアの平均である。
幾つかの例では、価値評価器206は、少なくとも、一連の属性毎の価値スコアに基づいて階層分析法を実行し、情報の集計価値スコアを計算することにより、一連の属性毎の価値スコアを統合して、集計価値スコアを計算する。例えば、価値評価器206は、一連の価値属性からの各価値属性のアプリケーション依存重みを決定し、各価値属性の対応するアプリケーション依存重みに基づいて、対応する情報の集計価値スコアとして一連の属性毎の価値スコアの加重平均を計算する。階層分析法の更なる詳細については、図7~図9Eを参照して後述する。
幾つかの実施形態では、一連の価値属性は、時間依存属性、空間依存属性、情報品質属性、条件属性、一般化可能性属性、緊急属性、及び、情報経路属性の1つ以上を含む。一連の価値属性の更なる詳細について図6を参照して後述する。
ネットワークモニタ208は、プロセッサ125によって実行された場合に、プロセッサ125に、エンドポイント160へのデータビットのストリームの送信に使用されるV2Xネットワークのネットワーク状態をモニタさせるルーチンを含むソフトウェアでありうる。幾つかの実施形態では、ネットワークモニタ208は、コンピュータシステム200のメモリ127に記憶される命令の組であることができ、プロセッサ125によってアクセス可能かつ実行可能でありうる。ネットワークモニタ208は、1つのライン226を介してプロセッサ125及びコンピュータシステム200の他の構成要素と協働及び通信するように適合されうる。
幾つかの実施形態では、ネットワークモニタ208は、ネットワークインターフェース212をモニタして、エンドポイント160へのデータビットのストリームの送信に使用されるV2Xネットワークの現在のネットワーク状態(例えば、現在の輻輳状態)を記述するネットワークデータを決定するように動作可能である。例えば、ネットワークモニタ208は、コネクティッド車両123が利用可能な各タイプのV2Xネットワークのネットワーク状態を継続的にモニタし、利用可能な各V2Xネットワークの最新の状態を記述するネットワークデータをデータスケジューラ210に提供する。
V2Xネットワークのネットワーク状態の例には、ネットワーク負荷(例えば、20%、40%、80%、100%等であるV2Xネットワークの負荷)、V2Xネットワークの各V2Xチャネルのチャネル占有率(すなわち「V2Xチャネルが利用可能ではない時間の10%、20%又は30%等」のV2Xチャネルがビジーである時間の比率)及び1つ以上の最近データパケットの待ち時間等のうちの1つ以上が含まれるが、これらに限定されない。各データパケットは、1つ以上のデータビットの組を含むことができる。
データスケジューラ210は、プロセッサ125によって実行された場合にプロセッサ125に通信保証アクションをデータビットのストリームに対して実行させるルーチンを含むソフトウェアでありうる。幾つかの実施形態では、データスケジューラ210は、コンピュータシステム200のメモリ127に記憶される命令の組であることができ、プロセッサ125によってアクセス可能かつ実行可能でありうる。データスケジューラ210は、1つのライン227を介してプロセッサ125及びコンピュータシステム200の他の構成要素と協働及び通信するように適合されうる。
幾つかの実施形態では、データスケジューラ210は、データビットのストリーム及びデータビットのストリームによって記述される1つ以上の情報に関連付けられた1つ以上の価値を価値評価器206から受信する。データスケジューラ210は、V2Xネットワークのネットワーク状態を記述するネットワークデータを受信する。データスケジューラ210は、1つ以上の価値及びV2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて、通信保証アクションをデータビットのストリームに対して実施する。
例えば、データスケジューラ210は、データビットのストリームに含まれる1つ以上のデータビットの組をキューに記憶し、ここで、1つ以上のデータビットの組は、1つ以上の情報をそれぞれ記述する。データスケジューラ210は、1つ以上の情報の1つ以上の価値に基づいて、キュー内の1つ以上のデータビットの組をソートする(例えば、データスケジューラ210は、1つ以上の価値の降順に1つ以上のデータビットの組をソートする)。コネクティッド車両123の通信ユニット145が、1つ以上の情報に含まれる他の情報よりも前に、1つ以上の情報に含まれる有価値情報をエンドポイント160に送信するように構成されるように、データスケジューラ210は、キュー内の1つ以上のデータビットの組の順序に基づいて、送信のために1つ以上のデータビットの組をネットワークインターフェース212に順次転送する。
幾つかの実施形態では、1つ以上のデータビットの組の1つ以上の価値は、時間と共に変化し、データスケジューラ210は、価値評価器206に、キュー内の1つ以上のデータビットの組の1つ以上の価値を定期的に更新するように指示し、したがって、キュー内の1つ以上のデータビットの組の順序も、更新された価値に基づいて更新される。情報の価値が特定の下限未満に下がる場合、データスケジューラ210は、その情報を記述するデータビットの組をキューから削除し、データビットの組の送信をキャンセルする。
幾つかの実施形態では、データスケジューラ210は、V2Xネットワークの現在のネットワーク状態(例えば、現在の輻輳状態)が所定の輻輳閾値を超えるか否かを判断するように動作可能である。V2Xネットワークのネットワーク状態が所定の輻輳閾値を超えることに応答して、データスケジューラ210は、データビットのストリームに対して実行される1つ以上の改善アクションをトリガーする。例えば、データスケジューラ210は、V2Xネットワークの負荷が所定の閾値を超えるか否かを判断し、V2Xネットワークの負荷が所定の閾値を超えることに応答して、データスケジューラ210は、1つ以上の改善アクションの実行をトリガーする。別の例では、データスケジューラ210は、V2Xネットワークの利用可能な帯域幅が所定の帯域幅閾値を下回るか否かを判断し、V2Xネットワークの利用可能な帯域幅が所定の帯域幅閾値よりも小さいことに応答して、データスケジューラ210は、1つ以上の改善アクションの実行をトリガーする。
1つ以上の改善アクションは、データビットのストリームの送信速度を低減し、それにより、コネクティッド車両123の通信ユニット145の送信速度を低減させることで、ネットワークインターフェース212へのデータビットのストリームの転送速度を低減すること、及び、1つ以上の価値に基づいてデータビットのストリームから1つ以上のデータビットの組を破棄し、それにより、コネクティッド車両123の通信ユニット145にV2Xネットワークを介して1つ以上の残りのデータビットの組をエンドポイント160に送信させることで、有価値情報を記述する1つ以上の残りのデータビットの組を送信のためにネットワークインターフェース212に転送すること、のうちの1つ以上を含む。
例えば、V2Xネットワークのネットワーク状態が第1の輻輳閾値を超えるが、第2の輻輳閾値未満である(例えば、ネットワーク状態が輻輳していることを示す)ことに応答して、データスケジューラ210は、改善アクションを実行して、データビットのストリームの送信速度を低減する。別の例では、ネットワーク状態が第2の輻輳閾値を超える(例えば、ネットワーク状態が非常に輻輳しており、ストリーム中の全てのデータビットを送信するのに十分な帯域幅がないことを示す)ことに応答して、データスケジューラ210は、改善アクションを実行して、1つ以上の価値に基づいてデータビットのストリームから1つ以上のデータビットの組を破棄し、それにより、有価値情報を記述する1つ以上の残りのデータビットの組のみがエンドポイント160に送信される。
幾つかの実施形態では、1つ以上の改善アクションは、V2Xネットワークの1つ以上のタイプに対応する1つ以上のネットワークインターフェースが、エンドポイント160に有価値情報を並列に送信するために選択されるようなハイブリッドネットワーキング構成を実施することも含む。例えば、コネクティッド車両123の通信ユニット145は、複数のタイプのV2Xネットワークを並列に使用することが可能である。ハイブリッドネットワーキング構成では、データスケジューラ210は、残りのそれぞれのデータビットの組の対応する価値に基づいて、1つ以上の残りのデータビットの組を送信するのに最適な1つ以上のV2Xネットワークを選択し(例えば、価値の高いデータビットの組は、価値の低い別のデータビットの組の前に送信される)、ここで、1つ以上の最適なV2Xネットワークは、各V2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて決定される。
例えば、1つ以上の最適なV2Xネットワークは、データビットの送信に最も適したネットワークインターフェースに対応する1つ以上のV2Xネットワークでありえ、データスケジューラ210は、エンドポイント160に1つ以上の残りのデータビットの組を送信するのに最も適したネットワークインターフェースを選択する。
別の例では、1つ以上の最適なV2Xネットワークは、最高の利用可能帯域幅又は最低のネットワーク負荷を有する1つ以上の利用可能なV2Xネットワークでありえ、データスケジューラ210は、エンドポイント160に1つ以上の残りのデータビットの組を送信するのに最適な1つ以上のV2Xネットワークに対応する1つ以上のネットワークインターフェースを選択する。
更に別の例では、データスケジューラ210は、有価値情報を送信するために、(i)より高い利用可能帯域幅、(ii)より低い無線周波数、又は(iii)それらの組合せを有する1つ以上のネットワークインターフェースに対応する1つ以上の最適なV2Xネットワークを選択することができ、それにより、有価値情報は、エンドポイント160に確実に送達される。
幾つかの実施形態では、データ送達の成功確率を改善するために、1つ以上の改善アクションは、(i)有価値情報を複数回送信する(1つのタイプのV2Xネットワーク又は複数のタイプのV2Xネットワークを介して)こと、及び(ii)複数のタイプのネットワークインターフェースに対応する複数のタイプのV2Xネットワークを介して有価値情報を並列に送信すること、のうちの1つ以上も含む。他の改善アクション例も可能である。
幾つかの実施形態では、有価値情報を記述する1つ以上の残りのデータビットの組は、1つ以上の情報に含まれる他の情報を記述する、破棄される1つ以上のデータビットの組のそれぞれを超える価値にそれぞれ対応する。例えば、データスケジューラ210は、1つ以上の残りのデータビットの組に対する価値及びV2Xネットワークの利用可能な帯域幅に基づいて、1つ以上のデータビットの組を破棄する(すなわちV2Xネットワークを介して送信しない)と判断するように動作可能であり、ここで、V2Xネットワークの利用可能な帯域幅は、現在のネットワーク輻輳状態に基づいて決定される。更なる例では、データビットのストリームが10のデータビットの組を含み、V2Xネットワークの利用可能な帯域幅によって5つのデータビットの組を送信可能であると仮定する。データスケジューラ210は、価値が低い方から5つの下位5つのデータビットの組を破棄し、価値が高い方から5つの上位5つのデータビットの組を保持して、エンドポイント160に送信すると判断する。
幾つかの実施形態では、有価値情報を記述する1つ以上の残りのデータビットの組は、所定の価値閾値を超える価値にそれぞれ対応し、及び1つ以上の情報に含まれる他の情報を記述する、破棄される1つ以上のデータビットの組は、所定の価値閾値未満の価値にそれぞれ対応する。例えば、エンドポイント160に送信される有価値情報は、所定の価値閾値以上の価値を有し、及び破棄される他の情報は、所定の価値閾値未満の価値を有する。
幾つかの実施形態では、データスケジューラ210は、ネットワークインターフェース212に、V2Xネットワークが輻輳する状況でも、データビットのストリームに含まれる有価値情報がエンドポイントに確実に送達されるように、通信保証アクションに基づいて、コネクティッド車両123の通信ユニット145の動作を変更させる。例えば、データスケジューラ210が改善アクションをとり、データビットのストリームの送信速度を低減することに応答して、ネットワークインターフェース212は、コネクティッド車両
123の通信ユニット145の送信速度を低減する。別の例では、データスケジューラ210が改善アクションをとり、データビットのストリームから1つ以上のデータビットの組を破棄することに応答して、ネットワークインターフェース212は、コネクティッド車両123の通信ユニット145に、V2Xネットワークを介してエンドポイント160に有価値情報を記述する1つ以上の残りのデータビットの組のみを送信するように指示する。
ネットワークインターフェース212は、プロセッサ125によって実行された場合にプロセッサ125にV2Xネットワークを介してエンドポイント160にデータビットを送信させるルーチンを含むソフトウェアでありうる。幾つかの実施形態では、ネットワークインターフェース212は、コンピュータシステム200のメモリ127に記憶される命令の組であることができ、プロセッサ125によってアクセス可能かつ実行可能でありうる。ネットワークインターフェース212は、1つのライン228を介してプロセッサ125及びコンピュータシステム200の他の構成要素と協働及び通信するように適合されうる。
幾つかの実施形態では、ネットワークインターフェース212は、ハードウェア又はハードウェアとソフトウェアとの組合せを使用して実施することができる。
幾つかの実施形態では、ネットワークインターフェース212は、データスケジューラ210から受信したデータビットを、コネクティッド車両123の通信ユニット145に提供する。例えば、ネットワークインターフェース212は、通信ユニット145にV2Xネットワークを介して1つ以上の残りのデータビットの組をエンドポイント160に送信させるように動作可能である。1つ以上の残りのデータビットの組は、1つ以上のV2X無線メッセージを介して送信することができる。幾つかの実施形態では、ネットワークインターフェース212は、通信ユニット145の要素である。ネットワークインターフェース212は、ネットワークモニタ208により、これらのV2Xチャネルのそれぞれのネットワーク輻輳状態を決定するために解析可能な様々なV2Xチャネルを含む。
幾つかの実施形態では、コネクティッド車両123は、V2X通信の任意のタイプの無線ネットワーク技術(例えば、DSRC、LTE、Wi-Fi、C-V2X、ミリ波通信等)と併用することができる。ネットワークインターフェース212は、1つのタイプのネットワークインターフェース又は並列になった複数のタイプのネットワークインターフェース(すなわちハイブリッドネットワーキング)を有し、したがって1つのタイプのネットワークインターフェース又は並列になった複数のタイプのネットワークインターフェースを使用して、データビットを送信することが可能である。この場合、データスケジューラ210は、それぞれのデータビットの組の送信に最も適したネットワークインターフェースを選択する。例えば、データスケジューラ210が改善アクションをとり、ハイブリッドネットワーキング構成を実施することに応答して、1つ以上のネットワークインターフェースに対応する1つ以上の最適なV2Xネットワークが選択され、1つ以上のネットワークインターフェースは、データスケジューラ210によってアクティブ化され、通信ユニット145を介してエンドポイント160に有価値情報を並列に送信する。
図2Bは、幾つかの実施形態による通信保証システム199を示すブロック図である。通信保証システム199は、車載ユニット186にインストールすることができる。通信保証システム199は、例えば、アプリケーション180(価値モジュール181を含む)、状況モニタ204、価値評価器206、ネットワークモニタ208、データスケジューラ210及びネットワークインターフェース212を含む。
(プロセス例)
図2Cは、幾つかの実施形態による、V2Xネットワークを介してエンドポイント160に有価値情報を確実に送信するために通信保証システム199によって実行されるフロープロセスを示すブロック図である。フロープロセスのステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図2Cに示される順序である必要はない。
幾つかの実施形態では、アプリケーション180は、1つ以上の情報を記述する1つ以上のデータビットの組を含むデータビットのストリームを生成する。価値モジュール181は、対応する情報の1つ以上の評価係数を記述する係数データで各情報を注釈付け、それにより1つ以上の情報に対して1つ以上の係数データの組が生成される。アプリケーション180は、1つ以上の係数データの組で注釈付けられたデータビットのストリームを価値評価器206に送信する。
状況モニタ204は、データビットのストリームの潜在的な受信者の道路状況を記述する状況データを決定し、状況データを価値評価器206に送信する。例えば、潜在的な受信者は、エンドポイント160でありうる。価値評価器206は、状況データ及び1つ以上の係数データの組に基づいて、1つ以上の情報の1つ以上の価値をそれぞれ決定する。価値評価器206は、データビットのストリーム(1つ以上の情報を記述する1つ以上のデータビットの組を含む)を、1つ以上の価値と共にデータスケジューラ210に送信する。
ネットワークモニタ208は、V2Xネットワークの現在のネットワーク状態(例えば、現在の輻輳状態)を記述するネットワークデータを決定し、ネットワークデータをデータスケジューラ210に送信する。データスケジューラ210は、1つ以上の価値及びネットワークデータに基づいて、通信保証アクションをデータビットのストリームに対して実施する。例えば、データスケジューラ210は、1つ以上の価値に基づいてストリーム中の1つ以上のデータビットの組をソートし、価値が下限よりも低い任意のデータビットの組をキューから破棄する。幾つかの実施形態では、データスケジューラ210は、価値評価器206に、キュー内の1つ以上のデータビットの組の1つ以上の価値を定期的に更新するように指示する。
データスケジューラ210は、図2Aを参照して上述したように、1つ以上の価値及び現在のネットワーク状態に基づいて、1つ以上の改善アクションをデータビットのストリームに対して実行することもできる。例えば、データスケジューラ210は、価値が低い情報を記述するデータビットのサブセットをデータビットのストリームから破棄し、エンドポイント160に送信するために、有価値情報を記述する残りのデータビットのサブセットを、ネットワークインターフェース212に送信する。
ここで、図3を参照すると、幾つかの実施形態による、コネクティッド車両123からV2Xネットワークを介してエンドポイント160に有価値情報を確実に送信する一例の方法300のフローチャートが示されている。方法300のステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図3に示される順序である必要はない。
ステップ301において、通信モジュール202は、アプリケーション180からデータビットのストリームを受信する。データビットのストリームは、V2Xネットワークを介してエンドポイント160に送達されることが意図される1つ以上の情報を記述したものである。
ステップ303において、価値評価器206は、1つ以上の情報の1つ以上の価値をそれぞれ決定する。1つ以上の価値は、エンドポイント160に関して評価されたものであり、及び、1つ以上の価値は、1つ以上の情報がエンドポイント160に関して有価値で
ある情報であるか否かを示すものである。
ステップ305において、データスケジューラ210は、1つ以上の価値及びV2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて、通信保証アクションをデータビットのストリームに対して実施する。
ステップ307において、ネットワークインターフェース212は、V2Xネットワークが輻輳する状況でも、1つ以上の情報に含まれる有価値情報がエンドポイント160に確実に送達されるように、通信保証アクションに基づいて、コネクティッド車両123の通信ユニット145の動作を変更する。
図4A~図4Cは、幾つかの実施形態による、コネクティッド車両123からV2Xネットワークを介してエンドポイント160に有価値情報を確実に送信する別の方法400を示す。方法400のステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図4A~図4Cに示される順序である必要はない。
図4Aを参照すると、ステップ401において、通信モジュール202は、アプリケーション180からデータビットのストリームを受信する。データビットのストリームは、V2Xネットワークを介してエンドポイント160に送達されることが意図される1つ以上の情報を記述するものである。
ステップ403において、価値モジュール181は、1つ以上の情報からの各情報を、対応する情報の1つ以上の価値評価係数を記述する係数データによって注釈付ける。
ステップ405において、状況モニタ204は、エンドポイント160の道路状況を記述する状況データを決定する。
ステップ407において、価値評価器206は、対応する情報の1つ以上の価値評価係数及びエンドポイント160の道路状況に基づいて、エンドポイント160に対する各情報の価値を決定する。
ステップ409において、ネットワークモニタ208は、V2Xネットワークのネットワーク状態を記述するネットワークデータを決定する。
ステップ411において、データスケジューラ210は、ネットワーク状態が所定の輻輳閾値を超えるか否かを判断する。ネットワーク状態が所定の輻輳閾値を超えることに応答して、方法400は、図4Cのステップ421に移る。他の場合、方法400は、図4Bのステップ413に移る。
図4Bを参照すると、ステップ413において、データスケジューラ210は、データビットのストリームに含まれる1つ以上のデータビットの組をキューに格納する。1つ以上のデータビットの組は、1つ以上の情報をそれぞれ記述するものである。
ステップ415において、データスケジューラ210は、1つ以上の情報の1つ以上の価値に基づいて、キュー内の1つ以上のデータビットの組をソートする。
ステップ417において、データスケジューラ210は、キュー内の1つ以上のデータビットの組の順序に基づいて、コネクティッド車両123の通信ユニット145に1つ以上のデータビットの組を順次転送する。例えば、データスケジューラ210は、ネットワークインターフェース212を介して1つ以上のデータビットの組を通信ユニット145
に転送する。
ステップ419において、コネクティッド車両123の通信ユニット145は、1つ以上の情報に含まれる有価値情報が、1つ以上の情報中の他の情報よりも前にエンドポイント160に送信されるように、V2Xネットワークを介して1つ以上のデータビットの組の少なくとも一部をエンドポイント160に送信する。
図4Cを参照すると、ステップ421において、ネットワーク状態が所定の輻輳閾値を超えることに応答して、データスケジューラ210は、コネクティッド車両123の通信ユニット145の送信速度が低減されるように、データビットのストリームの送信速度を低減する。
ステップ423において、データスケジューラ210は、1つ以上の価値に基づいて、データビットのストリームから、価値情報を記述する1つ以上の第1のデータビットの組、及び、他の情報を記述する1つ以上の第2のデータビットの組を決定する。例えば、有価値情報を記述する1つ以上の第1のデータビットの組は、所定の価値閾値を超える価値にそれぞれ対応し、及び、破棄される1つ以上の第2のデータビットの組は、所定の価値閾値未満の価値にそれぞれ対応する。別の例では、有価値情報を記述する1つ以上の第1のデータビットの組は、破棄される1つ以上の第2のデータビットの組のそれぞれを超える価値にそれぞれ対応する。
ステップ425において、データスケジューラ210は、データビットのストリームから、他の情報を記述する1つ以上の第2のデータビットの組を破棄する。データスケジューラ210は、ネットワークインターフェース212を介して、1つ以上の第1のデータビットの組を、コネクティッド車両123の通信ユニット145に転送する。
ステップ427において、コネクティッド車両123の通信ユニット145は、V2Xネットワークを介して、有価値情報を記述する1つ以上の第1のデータビットの組をエンドポイント160に送信する。
図5は、幾つかの実施形態によるエンドポイント160に対する情報の価値を決定する方法500を示す。方法500のステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図5に示される順序である必要はない。
ステップ501において、価値評価器206は、アプリケーション180から、情報を記述するデータビットの組を受信する。当該情報は、係数データで注釈付けられている。
ステップ503において、価値評価器206は、情報の宛先アドレスに基づいて情報の受信者を識別する。一般性を失うことなく、受信者がエンドポイント160であると仮定する。例えば、宛先アドレスは、エンドポイント160のMACアドレス、電話番号、IPアドレス又は電子メールアドレス等のエンドポイント160のアドレスでありうる。別の例では、宛先アドレスは、ブロードキャストアドレスである。
ステップ505において、価値評価器206は、状況モニタ204から、受信者の道路状況を記述する状況データを検索する。
ステップ507において、価値評価器206は、一連の価値属性について、情報の係数データ及び受信者の状況データに基づいて、情報の一連の属性毎の価値スコアを評価する。一連の価値属性及び一連の属性毎の価値スコアについては、図6を参照して後述する。
ステップ509において、価値評価器206は、一連の属性毎の価値スコアを統合して、情報の価値として集計価値スコアを計算する。集計価値スコアの計算について図7~図9Eを参照して後述する。
ステップ511において、価値評価器206は、情報の価値と共に、情報を記述するデータビットの組をデータスケジューラ210に提供する。
図6は、幾つかの実施形態による、エンドポイント160に対する情報の価値を決定する一例のフロープロセス600を示す図表現である。
フロープロセス600の概説をここに記載する。例えば、価値評価器206は、(1)アプリケーション180からの情報623の係数データで注釈付けられた情報623を記述するデータビットの組、及び(2)状況モニタ204からの状況データを、入力としてとる。
価値評価器206は、状況データによって記述された受信者の所与の道路状況下で、潜在的な受信者(例えば、エンドポイント160)に対する情報の価値を推測する。価値評価器206は、複数の価値属性に基づいて価値が査定されるように動作可能である。価値評価器206は、各価値属性の属性毎の価値関数を含むようにプログラムされる。価値評価器206は、まず、これらの属性毎の価値関数を使用して一連の属性毎の価値スコアを評価し、次に、生成された属性毎の価値スコアを統合して、集計価値スコアを決定する。
フロープロセス600は、様々な価値属性又は様々な価値属性のサブセットの属性毎の価値関数に基づく価値評価プロセスを示す。様々な価値属性には、時間依存属性601、空間依存属性603、情報品質属性605、緊急属性607、条件属性609、一般化可能性属性611及び情報経路属性613等が含まれるが、これらに限定されない。
時間依存属性601は、情報の新鮮さを表す。例えば、時間依存属性601は、情報の価値が時間依存性である、すなわち時間と共に変化することを示す。すなわち、情報の価値は、情報が生成されてから時間が経過するにつれて減衰することができる。例えば、10秒前の車両位置を記述する情報は、既に古くなっているため、衝突警告アプリケーションでは無用であることがある。
時間依存属性601の一例の属性毎の価値関数(例えば、時間依存価値関数)は、情報が生成されてからの経過時間の減少関数を含む。例えば、この時間依存価値関数例に基づいて、生成されてからより長い経過時間を有する第1の情報は、経過時間がより短い第2の情報よりも小さい時間依存価値スコアを有する。
情報623を一例として挙げることにより、時間依存価値関数を使用して、時間依存属性601に関して情報623の時間依存価値スコア615Aを計算することができる。
空間依存属性603は、情報の価値が空間依存性を有することを示す。すなわち、情報は、潜在的な受信者にとって有価値であるアプリケーション依存の空間範囲を有する。例えば、衝突警告アプリケーションでは、近くの車両の運転挙動は、遠くの車両の運転挙動よりも有価値でありうる。空間依存属性603の一例の属性毎の価値関数(例えば、空間依存価値関数)は、コネクティッド車両123から受信者までの地理的距離の減少関数を含む。車両の速度及び方向並びに車両が位置する車線等の他の係数は、空間依存価値関数の入力変数であることもできる。
情報623を一例として挙げることにより、空間依存価値関数を使用して、空間依存属性603に関して情報623の空間依存価値スコア615Bを計算することができる。
情報品質属性605は、情報の価値が情報623の品質に依存することを示す。すなわち、情報の品質がアプリケーションにとって満足のいくものではない場合、価値は低くなりうる。
第1の状況例:衝突警告アプリケーションでは、位置誤差の小さい車両位置情報ほど、潜在的な受信者にとって大きい価値を有しうる。情報品質属性605の一例の属性毎の価値関数(例えば、情報品質価値関数例)は、測位システム(例えば、GPSユニット)によって提供される予期される位置誤差の減少関数を含む。
第2の状況例:協働知覚アプリケーションでは、より高い分解能を有するセンサ測定値、より広い視野又はそれらの組合せは、より有価値であると見なすことができる。幾つかの例では、視野は、車載センサのハードウェア仕様(協働知覚メッセージにおいて仮定される)に基づいて静的に定義されうる。幾つかの他の例では、道路物体による遮蔽を考慮に入れることにより、動的視野が考慮される。情報品質価値関数例は、センサ分解能、視野又はそれらの組合せの増加関数を含む。例えば、この情報品質価値関数例に基づいて、より高いセンサ分解能を有するセンサ測定値を記述する第1の情報は、より低いセンサ分解能を有するセンサ測定値を記述する第2の情報よりも高い情報品質価値スコアを有する。
情報623を一例として挙げることにより、情報品質価値関数を使用して、情報品質属性605に関して情報623の情報品質価値スコア615Cを計算することができる。
緊急属性607は、アプリケーションが各情報の重要度レベルを明示的に指定しうることを示し、重要度レベルが高い情報ほど高い価値を有しうる。例えば、アプリケーションは、3つのレベルの重要度を各情報に割り当てる(すなわち「オプショナル」、「ニュートラル」及び「重要」)。緊急属性607の一例の属性毎の価値関数(例えば、緊急価値関数)は、情報の指定された重要度レベルの増加関数を含む。
情報623を一例として挙げることにより、緊急価値関数を使用して、緊急属性607に関して情報623の緊急価値スコア615Dを計算することができる。
条件属性609は、潜在的な受信者の既存知識から情報を容易に推測することができない場合、情報がより高い価値を有しうることを示す。例えば、以下では、衝突警告アプリケーションを考える。車両(車両A)がデータパケット(データビットのストリームを含む)を受信すると考える。ここで、データパケットは、別の車両(車両B)の位置、速度及び加速度を含む。車両Aは、データパケットに基づいて短時間にわたる車両Bの将来経路を(例えば、等加速度モデル等の予測モデルを使用して)予測することができる。したがって、車両Bからの更なる更新は、車両Bが急に加速又は減速する場合を除き、この時間中、車両Aにとってより低価値でありうる。
一例の属性毎の価値関数(例えば、条件価値関数)は、受信者の予測された道路状況と受信者の実際の道路状況との差の増加関数を含む。幾つかの実施形態では、送信者(例えば、コネクティッド車両123)及び受信者は、両方とも同じ予測モデルを共有すると仮定される。
情報623を一例として挙げることにより、条件価値関数を使用して、条件属性609に関して情報623の条件価値スコア615Eを計算することができる。
一般化可能性属性611は、情報が一般的であり、より多くのアプリケーションに適用
可能である場合、より高い価値を有しうることを示す。例えば、より多数のアプリケーションによって使用可能な情報は、これらの全てのアプリケーションに有益であるため、より高価値でありうる。一例の状況では、車両の車載ユニットが衝突警告アプリケーション及びシースルーアプリケーションを並行して実行すると仮定する。GPSユニットによって得られた車両位置は、衝突警告アプリケーション及びシースルーアプリケーションの両方によって使用される一方、カメラ画像は、シースルーアプリケーションによってのみ使用される。その場合、価値評価器206は、GPS読み取り値がカメラ画像よりも高価値であると見なしうる。
一般化可能性属性611の一例の属性毎の価値関数(例えば、一般化可能性価値関数)は、情報を使用するアプリケーション数の増加関数を含む。
情報623を一例として挙げることにより、一般化可能性価値関数を使用して、一般化可能性属性611に関して情報623の一般化可能性価値スコア615Fを計算することができる。
情報経路属性613は、情報の価値が、情報ソース及び情報が辿った通信経路の信用性に関連することを示す。第1の状況例では、セキュア通信チャネルからの情報は、改ざんリスクがより低いため、非セキュアチャネルからの情報よりも高価値でありうる。一例の属性毎の価値関数(例えば、情報経路価値関数)は、情報がセキュアチャネルからのものである場合、情報経路価値スコアとして1を割り当て、他の場合、情報経路価値スコアとして0を割り当てる2変数関数を含む。
第2の状況例では、車両が複数のタイプの車載センサ(例えば、レーダー、LIDAR、カメラ等)によって周囲の道路関係物を検出し、位置を特定すると仮定する。複数のセンサによって一貫して検出される物体を記述する情報は、より信用性が高いと見なすことができるため、より高価値を有することができる。一例の情報経路価値関数は、情報によって記述される同じ物体を検出するセンサ数の増加関数を含む。
第3の状況例では、複数のコネクティッド車両が、それらの車両自体の車載センサによって検出された歩行者の位置を交換する協働知覚アプリケーションを考える。多くの他の車両の測定値と一貫する位置測定値を記述する情報は、より信用性が高いと見なすことができるため、より高価値を有しうる。一例の情報経路価値関数は、情報によって記述される同じ物体を検出する車両数の増加関数を含む。
情報623を一例として挙げることにより、情報経路価値関数を使用して、情報経路属性613に関して情報623の情報経路価値スコア615Gを計算することができる。
上述した属性毎の価値関数を使用することにより、価値評価器206は、一連の価値属性に基づいて情報623の一連の属性毎の価値スコアを計算する(又は価値評価器206は、一連の価値属性のサブセットに基づいて情報623の属性毎の価値スコアを計算する)。情報623の一連の属性毎の価値スコアは、時間依存価値スコア615A、空間依存価値スコア615B、情報品質価値スコア615C、緊急価値スコア615D、条件価値スコア615E、一般化可能性価値スコア615F及び情報経路価値スコア615Gのうちの1つ以上を含む。代替的に、情報623の一連の属性毎の価値スコアは、図9C及び図9Dを参照して後述するものと同様の動作を実行することによって計算することもできる。
属性毎の価値スコアを計算した後、価値評価器206は、これらの属性毎の価値スコアを統合して、情報623の集計価値スコア617を導出する。例えば、スコア集計の簡単
な方法は、価値評価器206によって属性毎の価値スコアの平均を計算することである。すなわち、いずれの価値属性が属性毎の価値スコアの計算に使用されるかに応じて、集計価値スコア617は、時間依存価値スコア615A、空間依存価値スコア615B、情報品質価値スコア615C、緊急価値スコア615D、条件価値スコア615E、一般化可能性価値スコア615F及び情報経路価値スコア615Gのうちの1つ以上の平均である。
幾つかの実施形態では、価値評価器206は、各価値属性のアプリケーション依存重みを決定する。例えば、価値評価器206は、図9A及び図9Bを参照して後述するものと同様の動作を実行して、一連の価値属性の一連のアプリケーション依存重みをそれぞれ決定する。価値評価器206は、一連のアプリケーション依存重みに基づく情報623の集計価値スコア617として、一連の属性毎の価値スコアの加重平均を計算する。例えば、価値評価器206は、一連のアプリケーション依存重みを使用して一連の属性毎の価値スコアを合算して、加重和を生成し、加重和の平均を集計価値スコア617として採用することによって集計価値スコア617を決定する。代替的に、価値評価器206は、集計価値スコア617として加重和の平均ではなく加重和をとることができる。
価値評価器206は、スコア集計を実行する階層分析法を使用することができ、これについて図7~図9Eを参照してより詳細に後述する。
図7は、幾つかの実施形態による、階層分析法を実行して、情報の集計価値スコアを計算する方法700を示す。方法700のステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図7に示される順序である必要はない。以下では、図7について図8A~図9Eを組み合わせて参照して説明する。幾つかの実施形態では、ステップ701~705は、準備フェーズ中、オフラインで実行することができる一方、ステップ707~711は、動作フェーズ中、オンラインで実行することができる。
属性毎の価値スコアは、アプリケーションのタイプに応じてそれぞれ異なる重要度を有しうる。例えば、安全アプリケーションの場合、時間依存性に基づく価値スコア(例えば、時間依存価値スコア)は、一般化可能性価値スコアよりも高い重要度レベルを有しうる。その結果、集計プロセスにおいて、それに従って複数の属性毎の価値スコアを加重しうる。
ここで説明する階層分析法は、例えば、複数の(場合により競合する)目的関数のバランスをとることによって判断を下す系統的な方法を提供するため、有益である。例えば、階層分析法は、任意の数の価値属性を処理して、集計結果を導出することができる。
幾つかの実施形態では、ペアワイズ比較によりよく対処する人間の能力を利用するために、1人又は複数の領域専門家(domain expert)が、各ペアの価値属性間で相対重要度を
予め割り当てることができる。代替又は追加として、価値評価器206は、1つ以上の機械学習法(例えば、ニューラルネットワーク)を利用して、各ペアの価値属性間の相対重要度を決定することができる。次に、価値評価器206は、一連のペアワイズ相対重要度スコアに基づいて各情報の集計価値スコア(各情報の集計重要度を表す)を計算する。
図7を参照すると、ステップ701において、価値評価器206は、一連の価値属性からの各ペアの価値属性間のアプリケーション依存相対重要度を定義する。例えば、価値評価器206は、領域専門家から入力をとり、当該入力に基づいて、各ペアの価値属性間におけるアプリケーション依存相対重要度を定義しうる。別の例では、価値評価器206は、1つ以上の機械学習法を利用して、各ペアの価値属性間の相対重要度を決定することができる。
ステップ703において、価値評価器206は、各ペアの価値属性間の定義されたアプリケーション依存相対重要度に基づいて各価値属性のアプリケーション依存重要度値を生成する。例えば、価値評価器206は、各ペアの価値属性間の定義されたアプリケーション依存相対重要度に基づいて各価値属性のアプリケーション依存重要度値で重要度比較行列を埋める。
一例の重要度比較行列800を図8Aに示す。重要度比較行列800は、様々な価値属性のアプリケーション依存重要度値で埋められる。例えば、重要度比較行列800は、安全アプリケーションに関連し、時間依存属性、空間依存属性及び情報品質属性の重要度値のペアワイズ比較を含む。重要度比較行列800は、図6に示される等の他の価値属性のアプリケーション依存重要度値で埋めることもできる。
ステップ701において、価値評価器206が、安全アプリケーションについて以下の項目(1)~(6)を定義すると仮定する。
項目(1):時間依存属性と空間依存属性とのペア間のアプリケーション依存相対重要度は、「時間依存属性が空間依存属性よりもα倍重要である」と記述する。
項目(2)(項目(1)と同様):空間依存属性は、時間依存属性よりもα倍重要度が劣る。
項目(3):時間依存属性と情報品質属性とのペア間のアプリケーション依存相対重要度は、「時間依存属性が情報品質属性よりもβ倍重要である」と記述する。
項目(4)(項目(3)と同様):情報品質属性は、時間依存属性よりもβ倍重要度が劣る。
項目(5):情報品質属性と空間依存属性とのペア間のアプリケーション依存相対重要度は、「空間依存属性が情報品質属性よりもγ倍重要である」と記述する。
項目(6)(項目(5)と同様):情報品質属性は、空間依存属性よりもγ倍重要度が劣る。
重要度比較行列800の1行目は、時間依存属性のアプリケーション依存重要度値を列挙し、上記項目(1)及び(3)に基づいて、1行目は、「1」、「α」及び「β」でそれぞれ埋められる。重要度比較行列800の2行目は、空間依存属性のアプリケーション依存重要度値を列挙し、上記項目(2)及び(5)に基づいて、2行目は、「1/α」、「1」及び「γ」でそれぞれ埋められる。重要度比較行列800の3行目は、情報品質属性のアプリケーション依存重要度値を列挙し、上記項目(3)及び(6)に基づいて、3行目は、「1/β」、「1/γ」及び「1」でそれぞれ埋められる。
記号「α」、「β」及び「γ」は、相対重要度のスケール値を表することができ、Saatyスケールに基づく相対重要度を列挙する図8Bの表810に従って、値1、3、5、7又は9を有することができる。例えば、時間依存属性が空間依存属性よりもやや重要である場合、項目(1)及び(2)において、α=3である(例えば、表810中、「やや」は、「3」のスケールに対応する)。別の例では、時間依存属性が空間依存属性よりもかなり重要である場合、項目(1)及び(2)において、α=5である(例えば、表810中、「かなり強い」は、「5」のスケールに対応する)。幾つかの実施形態では、記号「α」、「β」及び「γ」は、図8Bの表810に列挙されない他のスケール値を有し
うる。
図8Aの重要度比較行列800の具体例としての重要度比較行列900を図9Aに示す。図9A中、安全アプリケーションでの相対重要度割り当て例は、(1)時間依存属性及び空間依存属性が等しく重要であり(例えば、α=1)、(2)時間依存属性が情報品質属性よりもやや重要であり(例えば、β=3)、(3)情報品質属性が空間依存属性よりもやや重要度が劣る(例えば、1/γ=1/3)ことを含む。重要度比較行列900は、α=1、β=3及びγ=3を有する重要度比較行列800に従って生成される。
図7を再び参照すると、ステップ705において、価値評価器206は、一連のアプリケーション依存重みが一連の価値属性に生成されるように、各価値属性のアプリケーション依存重要度値を集計して、対応する価値属性のアプリケーション依存重みにする。例えば、価値評価器206は、各価値属性のアプリケーション依存重要度値を、価値属性の正規化重みに変換する。正規化重みは、価値属性のアプリケーション依存重みとして機能する。
特に、ステップ703において生成された重要度比較行列に基づいて、価値評価器206は、重み計算行列を構築する。重み計算行列は、(1)各属性の重要度値の和を列挙する第1の追加列、及び(2)各属性の正規化重みを列挙する第2の追加列に加え、重要度比較行列を含む。
例えば、図9Bを参照すると、図9Aの重要度比較行列900に基づく一例の重み計算行列910が示されている。「和」列中、時間依存属性の重要度値の和は、5として計算され、空間依存属性の重要度値の和は、5として計算され、情報品質属性の重要度値の和は、5/3として計算される。安全アプリケーションに関する時間依存属性のアプリケーション依存重みは、時間依存属性の重要度値の和に対して正規化演算を実行することによって生成される。
5/(5+5+5/3)=0.43
同様に、安全アプリケーションに関する空間依存属性のアプリケーション依存重みは、空間依存属性の重要度値の和に対して正規化演算を実行することによって生成される。
5/(5+5+5/3)=0.43
安全アプリケーションに関する情報品質属性のアプリケーション依存重みは、情報品質属性の重要度値の和に対して正規化演算を実行することによって生成される。
(5/3)/(5+5+5/3)=0.14
図7を再び参照すると、ステップ707において、価値評価器206は、アプリケーション180から複数の情報を受信する。
ステップ709において、価値評価器206は、各情報の一連の属性毎の価値スコアを計算し、それにより、複数の一連の属性毎の価値スコアが、複数の情報に対して生成される。
特に、各価値属性について、価値評価器206は、情報の各ペア(例えば、あらゆる2つの情報又は2つの情報のそれぞれ)の相対価値のペアワイズ比較を実行する。幾つかの実施形態では、上述した属性毎の価値関数を使用して、情報の各ペア間の相対価値を計算することができる。代替的に、価値評価器206は、領域専門家からの入力をとり、情報の各ペアのSaatyスケールに基づいて相対価値を割り当てうる。次に、価値評価器206は、情報の各ペアの相対価値を情報のペアの正規化価値に変換し、ここで、正規化価値は、情報のペアの属性毎のスコア価値として機能する。
例えば、図9Cを参照すると、2つの情報(情報A及び情報B)がアプリケーション180から受信される。時間依存属性の一例の情報比較行列920を図9Cに示す。情報比較行列920は、時間依存属性に関する情報A及び情報Bの相対価値で埋められる。例えば、情報比較行列920は、安全アプリケーションに関連し、時間依存属性の相対価値のペアワイズ比較を含む。情報Aが新鮮さ(例えば、時間依存属性の一例)に関して情報Bよりも2倍高価値であると仮定する。その場合、情報比較行列920の1行目は、情報Aの相対価値「1」及び「2」でそれぞれ埋められる。均等に、情報Bは、新鮮さに関して情報Aよりも2倍価値が劣り、情報比較行列920の2行目は、情報Bの相対価値「1/2」及び「1」でそれぞれ埋められる。
例えば、図9Cを参照すると、空間依存属性の一例の情報比較行列922が示されている。情報比較行列922は、空間依存属性に関する情報A及び情報Bの相対価値で埋められる。例えば、情報比較行列922は、安全アプリケーションに関連し、空間依存属性の相対価値のペアワイズ比較を含む。情報Aは、情報ソースの近さ(例えば、空間依存属性の一例)に関して情報Bよりも3倍高価値であると仮定する。その場合、情報比較行列922の1行目は、情報Aの相対価値「1」及び「3」でそれぞれ埋められる。均等に、情報Bは、情報ソースの近さに関して情報Aの3倍価値が劣り、情報比較行列922の2行目は、情報Bの相対価値「1/3」及び「1」でそれぞれ埋められる。
例えば、図9Cを参照すると、情報品質属性の一例の情報比較行列924が示されている。情報比較行列924は、情報品質属性に関して情報A及び情報Bの相対価値で埋められる。例えば、情報比較行列924は、安全アプリケーションに関連し、情報品質属性の相対価値のペアワイズ比較を含む。情報Aが情報品質に関して情報Bよりも5倍高価値であると仮定する。その場合、情報比較行列924の1行目は、情報Aの相対価値「1」及び「5」でそれぞれ埋められる。均等に、情報Bは、情報品質に関して情報Aよりも5倍価値が劣り、情報比較行列924の2行目は、情報Bの相対価値「1/5」及び「1」でそれぞれ埋められる。
次に、図9Cの情報比較行列920、922及び924に基づいて、価値評価器206は、図9Dの価値スコア計算行列930、932及び934をそれぞれ構築する。属性毎の価値スコアは、価値スコア計算行列930、932及び934を使用して各情報にそれぞれ割り当てられる。図9D中の各価値スコア計算行列は、(1)ペアになった各情報の相価値の和を列挙した第1の追加列、及び(2)各情報の正規化価値(情報の集計価値スコアとして機能する)を列挙した第2の追加列に加えて、対応する情報比較行列を含む。
例えば、図9Dを参照すると、図9Cの情報比較行列920に基づく時間依存属性の一例の価値スコア計算行列930が示されている。「和」列中、情報Aの相対価値の和は、3として計算され、情報Bの相対価値の和は、3/2として計算される。安全アプリケーションに関する時間依存属性に基づく情報A及び情報Bの属性毎の価値スコアは、情報Aの相対価値の和及び情報Bの相対価値の和に対して正規化演算をそれぞれ実行することによって生成される。
情報Aの場合:3/(3+3/2)=0.67
情報Bの場合:(3/2)(3+3/2)=0.33
例えば、図9Dを参照すると、図9Cの情報比較行列922に基づく空間依存属性の一例の価値スコア計算行列932が示されている。「和」列中、情報Aの相対価値の和は、4として計算され、情報Bの相対価値の和は、4/3として計算される。安全アプリケーションに関する空間依存属性に基づく情報A及び情報Bの属性毎の価値スコアは、情報Aの相対価値の和及び情報Bの相対価値の和に対して正規化演算をそれぞれ実行することによって生成される。
情報Aの場合、4/(4+4/3)=0.75
情報Bの場合、(4/3)(4+4/3)=0.25
例えば、図9Dを参照すると、図9Cの情報比較行列924に基づく情報品質属性の一例の価値スコア計算行列934が示されている。「和」列中、情報Aの相対価値の和は、6として計算され、情報Bの相対価値の和は、6/5として計算される。安全アプリケーションに関する情報品質属性に基づく情報A及び情報Bの属性毎の価値スコアは、情報Aの相対価値の和及び情報Bの相対価値の和に対して正規化演算をそれぞれ実行することによって生成される。
情報Aの場合、6/(6+6/5)=0.83
情報Bの場合、(6/5)(6+6/5)=0.17
図7を再び参照すると、ステップ711において、価値評価器206は、各情報について、一連の価値属性の一連のアプリケーション依存重みに基づいて、対応する情報に関連付けられた一連の属性毎の価値スコアの加重平均を計算する。加重平均は、対応する情報の集計価値スコアとして機能する。代替的に、価値評価器206は、各情報について、一連の価値属性の一連のアプリケーション依存重みに基づいて、対応する情報に関連付けられた一連の属性毎の価値スコアの加重和を計算する。加重和は、対応する情報の集計価値スコアとして機能する。
このようにして、複数の平均価値スコアが複数の情報に対して生成される。
例えば、図9Eを参照すると、価値評価器206は、図9Bのアプリケーション依存重み及び図9Dの属性毎の価値スコアに基づいて、図9C及び図9Dの2つの情報の集計価値スコアを計算する。時間依存属性に基づく情報A及び情報Bの属性毎の価値スコアを列挙する行列940は、図9Dの価値スコア計算行列930から導出される。時間依存属性は、図9Bの重み計算行列910からアプリケーション依存重み0.43を有する。
同様に、空間依存属性に基づく情報A及び情報Bの属性毎の価値スコアを列挙する行列942は、図9Dの価値スコア計算行列932から導出される。空間依存属性は、図9Bの重み計算行列910からアプリケーション依存重み0.43を有する。
情報品質属性に基づく情報A及び情報Bの属性毎の価値スコアを列挙する行列944は、図9Dの価値スコア計算行列934から導出される。情報品質属性は、図9Bの重み計算行列910からアプリケーション依存重み0.14を有する。
次に、情報Aの集計価値スコアは、時間依存属性、空間依存属性及び情報品質属性に関する情報Aの属性毎のスコアの加重平均(又は加重和)をとることによって計算される。例えば、情報Aは、集計価値スコア0.73(0.67×0.43+0.75×0.43+0.83×0.14=0.73)を有する。情報Bの集計価値スコアは、時間依存属性、空間依存属性及び情報品質属性に関する情報Bの属性毎のスコアの加重平均(又は加重和)をとることによって計算される。例えば、情報Bは、集計価値スコア0.27(0.33×0.43+0.25×0.43+0.17×0.14=0.27)を有する。情報A及び情報Bの集計価値スコアは、図9Eに示される行列948に列挙される。
以上の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの詳細について説明した。しかしながら、各実装形態はこれらの具体的な詳細無しでも実施できることは当業者にとって明らかであろう。いくつかの実施形態では、発明が不明瞭になることを避けるために、構造や装置をブロック図の形式で表すこともある。たとえば、本実施形態は、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアへの参照とともに説明される。しかし、本実施形態は、データおよびコマンドを受信する任意のタイプの計算装置、および、サービスを提供
する任意の周辺機器について適用できる。
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」等という用語は、その実施形態と関連づけて説明される特定の特徴・構造・性質が、少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。「一実施形態における」等という用語は本明細書内で複数用いられるが、これらは必ずしも同一の実施形態を示すものとは限らない。
以上の詳細な説明の一部は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号的表現として提供される。これらのアルゴリズムの説明と表現は、データ処理分野の当業者が自己の成果の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用する手段である。なお、本明細書における(また一般に)アルゴリズムとは、所望の結果を得るための論理的な手順を意味する。処理のステップは、物理量を物理的に操作するものである。必ずしも必須ではないが、通常は、これらの量は記憶・伝送・結合・比較およびその他の処理が可能な電気的または磁気的信号の形式を取る。通例にしたがって、これらの信号をビット・値・要素・エレメント・シンボル・キャラクタ・項・数値などとして称することが簡便である。
なお、これらの用語および類似する用語はいずれも、適切な物理量と関連付いているものであり、これら物理量に対する簡易的なラベルに過ぎないということに留意する必要がある。以下の説明から明らかなように、特に断らない限りは、本明細書において「処理」「計算」「コンピュータ計算(処理)」「判断」「表示」といった用語を用いた説明は、コンピュータシステムや類似の電子的計算装置の動作および処理であって、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理的(電子的)量を、他のメモリやレジスタまたは同様の情報ストレージや通信装置、表示装置内の物理量として表される他のデータへ操作および変形する動作および処理を意味する。
本発明は、本明細書で説明される動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される目的のために特別に製造されるものであっても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しコンピュータ内に格納されるプログラムによって選択的に実行されたり再構成されたりするものであっても良い。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な、例えばフロッピー(登録商標)ディスク・光ディスク・CD-ROM・磁気ディスクなど任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、EPROM、EEPROM、磁気または光学式カード、USBキーを含む不揮発性フラッシュメモリ、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などの、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。
実装形態は、完全にハードウェアによって実現されるものでも良いし、完全にソフトウェアによって実現されるものでも良いし、ハードウェアとソフトウェアの両方によって実現されるものでも良い。いくつかの好ましい実装形態では、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードやその他のソフトウェアによって実装される。
さらに、ある実装形態は、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取る。この記憶媒体は、コンピュータや任意の命令実行システムによってあるいはそれらと共に利用されるプログラムコードを提供する。明細書の説明において、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体とは、命令実行システムや装置によってあるいはそれらと共に利用されるプログラムを、保持、格納、通信、伝搬および転送可能な任意の装置を指す。
プログラムコードを格納・実行するために適したデータ処理システムは、システムバスを介して記憶素子に直接または間接的に接続された少なくとも1つのプロセッサを有する
。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行に際して使われるローカルメモリや、大容量記憶装置や、実行中に大容量記憶装置からデータを取得する回数を減らすためにいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリなどを含む。
入力/出力(I/O)装置は、例えばキーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などであるが、これらはI/Oコントローラを介して直接あるいは間接的にシステムに接続される。
データ処理システムが、介在するプライベートネットワークおよび/またはパブリックネットワークを介して、他のデータ処理システム、ストレージデバイス、リモートプリンタなどに結合されるようになることを可能にするために、ネットワークアダプタもシステムに結合されうる。モデム、ケーブルモデル、イーサネットカードは、ネットワークアダプタのほんの数例に過ぎない。
最後に、本明細書において提示される構造、アルゴリズム、および/または
インターフェースは、特定のコンピュータや他の装置と本来的に関連するものではない。本明細書における説明にしたがったプログラムを有する種々の汎用システムを用いることができるし、また要求された処理ステップを実行するための特定用途の装置を構築することが適した場合もある。これら種々のシステムに要求される構成は、以上の説明において明らかにされる。さらに、本発明は、特定のプログラミング言語と関連づけられるものではない。様々な実装形態で説明される本発明の内容を実装するために種々のプログラミング言語を利用できることは明らかであろう。
実装形態の前述の説明は、例示と説明を目的として行われたものである。したがって、明細書を、網羅的または開示された正確な形式に限定することを意図するものではない。本発明は、上記の開示にしたがって、種々の変形が可能である。本発明の範囲は上述の実装形態に限定解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈されるべきである。本発明の技術に詳しい者であれば、本発明はその思想や本質的特徴から離れることなくその他の種々の形態で実現できることを理解できるであろう。同様に、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様に関する名前付けや分割方法は必須なものでものないし重要でもない。また、本発明やその特徴を実装する機構は異なる名前や分割方法や構成を備えていても構わない。
さらに、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアもしくはこれらの組合せとして実装できる。また、本発明をソフトウェアとして実装する場合には、モジュールなどの各要素は、どのような様式で実装されても良い。例えば、スタンドアローンのプログラム、大きなプログラムの一部、異なる複数のプログラム、静的あるいは動的なリンクライブラリー、カーネルローダブルモジュール、デバイスドライバー、その他コンピュータプログラミングの当業者にとって既知な方式として実装することができる。さらに、本発明の実装は特定のプログラミング言語に限定されるものではないし、特定のオペレーティングシステムや環境に限定されるものでもない。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲に記載されている本明細書の範囲を例示するものであり、限定することを意図したものではない。

Claims (15)

  1. コネクティッド車両が行う方法であって、
    データビットのストリームによる、1つ以上の情報の1つ以上の価値が、Vehicle to Everything(V2X)ネットワークを介してエンドポイントに配信されることが意図された有価値情報であることを、
    一連の価値属性について、対応する情報の1つ以上の価値評価係数およびエンドポイントの道路状況に基づいて、対応する情報に対する一連の属性毎の価値スコアを評価することと、
    前記一連の属性毎の価値スコアを統合して、対応する情報に対する集計価値スコアを計算することと、
    によって決定することと、
    前記1つ以上の価値及び前記V2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて、通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施することと、
    前記V2Xネットワークが輻輳する状況でも、前記1つ以上の情報に含まれる前記有価値情報が前記エンドポイントに送達されるように、前記通信保証アクションに基づいて、前記コネクティッド車両の通信ユニットの動作を変更することと、
    を含み、
    前記一連の価値属性は、前記対応する情報が生成されてからの経過時間に関する時間依存属性と、前記コネクティッド車両と前記エンドポイント間の距離に関する空間依存属性を含む、
    方法。
  2. 前記エンドポイントの道路状況を記述する状況データを決定することを更に含み、
    前記1つ以上の情報の前記1つ以上の価値は、前記エンドポイントの前記道路状況に少なくとも部分的に基づいて決定される、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記1つ以上の情報からの各情報を、対応する情報の1つ以上の価値評価係数を記述する係数データによって注釈付けることを更に含み、
    前記対応する情報の価値は、前記1つ以上の価値評価係数に更に基づいて決定される、
    請求項2に記載の方法。
  4. 前記1つ以上の価値評価係数は、前記対応する情報を記述するデータビットの組を生成するアプリケーションのタイプ、前記データビットの組によって記述されるデータコンテンツのタイプ、前記データビットの組が生成された時を記述するタイムスタンプ、前記対応する情報の重要度レベル、前記対応する情報の精度、前記対応する情報の分解能、または、前記対応する情報のソースのうちの1つ以上を含む、
    請求項3に記載の方法。
  5. 前記有価値情報は、前記エンドポイントの安全性向上に役立つ安全関連情報、前記エンドポイントの効率性向上に役立つ効率関連情報、前記エンドポイントのオペレータが有価値情報として明示的に指定した情報、のうちの少なくとも1つを含む、
    請求項1に記載の方法。
  6. 前記一連の価値属性は、情報品質属性、条件属性、一般化可能性属性、緊急属性、及び、情報経路属性のうちの1つ以上をさらに含み、
    前記集計価値スコアは、前記一連の属性毎の価値スコアの平均である、
    請求項1に記載の方法。
  7. 前記一連の属性毎の価値スコアを統合して、前記集計価値スコアを計算することは、
    階層分析法を実行して、前記一連の属性毎の価値スコアに基づいて、前記対応する情報の前記集計価値スコアを計算することを含む、
    請求項1に記載の方法。
  8. 前記階層分析法を実行して、前記集計価値スコアを計算することは、
    前記一連の価値属性からの各価値属性の対応するアプリケーション依存重みを決定することと、
    各価値属性の前記対応するアプリケーション依存重みに基づいて、前記対応する情報の前記集計価値スコアとして前記一連の属性毎の価値スコアの加重平均を計算することと、
    を含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施することは、
    前記データビットのストリームに含まれる、前記1つ以上の情報をそれぞれ記述する1つ以上のデータビットの組をキューに格納することと、
    前記1つ以上の情報の前記1つ以上の価値に基づいて前記キュー内の前記1つ以上のデータビットの組をソートすることと、
    前記コネクティッド車両の前記通信ユニットが、前記1つ以上の情報に含まれる他の情報よりも前に前記有価値情報を前記エンドポイントに送信するように構成されるように、前記キュー内の前記1つ以上のデータビットの組の順序に基づいて、前記コネクティッド車両の前記通信ユニットに前記1つ以上のデータビットの組を順次転送することと、
    を含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記V2Xネットワークの前記ネットワーク状態を記述するネットワークデータを決定することを更に含み、
    前記通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施することは、
    前記V2Xネットワークの前記ネットワーク状態が所定の輻輳閾値を超えることに応答して、前記データビットのストリームに対して実行される1つ以上の改善アクションをトリガーすることを含む、
    請求項1に記載の方法。
  11. 前記1つ以上の改善アクションは、
    前記コネクティッド車両の前記通信ユニットの送信速度が低減されるように、前記デー
    タビットのストリームの送信速度を低減すること、
    前記コネクティッド車両の前記通信ユニットが、前記有価値情報を記述する1つ以上の残りのデータビットの組を、前記V2Xネットワークを介して前記エンドポイントに送信するように、前記1つ以上の価値に基づいて、前記データビットのストリームから1つ以上のデータビットの組を破棄すること、
    V2Xネットワークの1つ以上のタイプに対応する1つ以上のネットワークインターフェースが、前記有価値情報を前記エンドポイントに並列に送信するために選択されるようなハイブリッドネットワーキング構成を実施すること、及び
    前記有価値情報を前記エンドポイントに複数回送信すること、
    のうちの1つ以上を含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記有価値情報を記述する前記1つ以上の残りのデータビットの組は、所定の価値閾値を超える価値にそれぞれ対応し、
    前記1つ以上の情報に含まれる他の情報を記述する、破棄される前記1つ以上のデータビットの組は、前記所定の価値閾値未満の価値にそれぞれ対応する、
    請求項11に記載の方法。
  13. 前記有価値情報を記述する前記1つ以上の残りのデータビットの組は、前記1つ以上の情報に含まれる他の情報を記述する、破棄される前記1つ以上のデータビットの組のそれぞれを超える価値にそれぞれ対応する、
    請求項11に記載の方法。
  14. コネクティッド車両の車載コンピュータシステムを含むシステムであって、前記車載コンピュータシステムは、
    通信ユニットと、
    プロセッサと、
    前記プロセッサによって実行された場合に、
    データビットのストリームによる、1つ以上の情報の1つ以上の価値が、Vehicle to Everything(V2X)ネットワークを介してエンドポイントに配信されることが意図された有価値情報であることを、
    一連の価値属性について、対応する情報の1つ以上の価値評価係数およびエンドポイントの道路状況に基づいて、対応する情報に対する一連の属性毎の価値スコアを評価することと、
    前記一連の属性毎の価値スコアを統合して、対応する情報に対する集計価値スコアを計算することと、
    によって決定することと、
    前記1つ以上の価値及び前記V2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて、通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施することと、
    前記V2Xネットワークが輻輳する状況でも、前記1つ以上の情報に含まれる前記有価値情報が前記エンドポイントに送達されるように、前記通信保証アクションに基づいて、前記コネクティッド車両の通信ユニットの動作を変更することと、
    を前記プロセッサに実行させるコンピュータコードを記憶する非一時的メモリと、を含み、
    前記一連の価値属性は、対応する情報が生成されてからの経過時間に関する時間依存属性と、前記コネクティッド車両と前記エンドポイント間の距離に関する空間依存属性を含む、
    システム。
  15. データビットのストリームによる、1つ以上の情報の1つ以上の価値が、Vehicle to Everything(V2X)ネットワークを介してエンドポイントに配信されることが意図され
    た有価値情報であることを、
    一連の価値属性について、対応する情報の1つ以上の価値評価係数およびエンドポイントの道路状況に基づいて、対応する情報に対する一連の属性毎の価値スコアを評価することと、
    前記一連の属性毎の価値スコアを統合して、対応する情報に対する集計価値スコアを計算することと、
    によって決定することと、
    前記1つ以上の価値及び前記V2Xネットワークのネットワーク状態に基づいて、通信保証アクションを前記データビットのストリームに対して実施することと、
    前記V2Xネットワークが輻輳する状況でも、前記1つ以上の情報に含まれる前記有価値情報が前記エンドポイントに送達されるように、前記通信保証アクションに基づいて、コネクティッド車両の通信ユニットの動作を変更することと、
    をプロセッサに実行させ
    前記一連の価値属性は、対応する情報が生成されてからの経過時間に関する時間依存属性と、前記コネクティッド車両と前記エンドポイント間の距離に関する空間依存属性を含む、
    プログラム。
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