JP7396268B2 - 運転支援のためのシステム、車載装置、方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
5G回線を導入したセルラーV2Xシステムにおいては、5G回線での通信を提供できるエリアを外れた車両では、5G回線からLTE回線への切り替えが発生し、回線速度が大きく変動する。その結果、車両からサーバコンピュータ(以下、単にサーバともいう)にアップロードできるデータ量(特に、車両に搭載されたセンサ機器による測定データ量)が制限される。現在、LTE回線は日本国内で比較的広く普及しているが、5G回線は、主要都市の駅及び繁華街に限定されており、その普及はこれからである。したがって、車両に搭載された通信機器では、5G回線とLTE回線との切り替えが頻繁に発生すると予想される。
本開示によれば、車両の車載装置は、サーバコンピュータへのセンサ情報の送信を効率的に且つ支障を生じることなく行うことができる。
最初に、本開示の実施の形態の内容を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
[全体構成]
図1を参照して、本開示の実施の形態に係る運転支援システム100は、サーバコンピュータ(以下、サーバという)102、第1基地局104、第2基地局106、第1車両108及び第2車両110を含む。第2車両110は第1車両108が今後走行する予定のエリア(例えば、進行方向前方)を走行している。サーバ102は、第1車両108及び第2車両110の車載装置に対して運転に役立つ情報(以下、運転支援情報という)を提供し、それぞれの運転者を支援する。運転支援システム100を構成する各要素間の通信は、公知の移動体通信回線により行われる。ここでは、第1基地局104は、LTE回線及び5G回線によるサービスを提供しており、第2基地局106は、LTE回線による通信サービスを提供しているが、5G回線による通信サービスを提供していないとする。即ち、図1の破線を挟んで左側が5G回線のサービスエリア(以下、5Gエリアともいう)であり、左右両方のエリアはLTE回線のサービスエリア(以下、LTEエリアともいう)である。
図2を参照して、第1車両108に搭載されている車載装置120のハードウェア構成の一例を示す。車載装置120は、センサ機器122に接続されたA/D変換部124、通信する通信部126、データを記憶するメモリ128、それらを制御する制御部130、及び各部の間でデータを交換するためのバス132を含む。
図3を参照して、サーバ102は、制御部140、メモリ142、通信部144及びバス146を含む。各部の間のデータ伝送は、バス146を介して行われる。制御部140は、例えばCPUを含み、各部を制御し、サーバ102の種々の機能を実現する。通信部144は、第1車両108及び第2車両110の車載装置からアップロードされるセンサ情報、及び、道路等に配置されたカメラ等のセンサ(図1において図示せず)からアップロードされる情報を、第1基地局104又は第2基地局106を介して受信する。また、通信部144は、第1車両108、第2車両110及び道路等に配置されたカメラ等のセンサ機器との間の通信回線の速度を取得する。メモリ142は、書換可能な半導体の不揮発メモリ及びHDD等の大容量記憶装置を含む。通信部144により受信されたデータは、メモリ142に伝送され、データベースとして記憶される。制御部140は、メモリ142から適宜データを読出し、所定の解析処理(例えば、運転支援サービスにおいて、車両の車載装置に提供される運転支援情報を得るための解析)を実行し、その結果をメモリ142に記憶する。
図4を参照して、車載装置120の機能について説明する。車載装置120は、センサ情報収集部160、優先制御部162、パケットデータを送信するパケット送信部164、これらを制御するマルチレベル制御部166、パケットデータを受信するパケット受信部168、及び回線管理部170を含む。センサ情報収集部160は、センサ機器122から情報を取得する。優先制御部162は、取得した情報をバッファする。
図8及び図9を参照して、第1車両108の車載装置120及びサーバ102の動作を説明することにより、運転支援システム100の動作を説明する。図8に示した処理は、制御部130が、所定のプログラムをメモリ128から読出して実行することにより実現される。図9に示した処理は、制御部140が、所定のプログラムをメモリ142から読出して実行することにより実現される。
図9を参照して、ステップ400において、制御部140は、通信部144を介してパケットデータを受信したか否かを判定する。受信したと判定された場合、制御はステップ404に移行する。そうでなければ、制御はステップ402に移行する。
運転支援システム100において、サーバ102は、第1車両108の車載装置120からの回線速度情報の送信要求を受けて、車載装置120に、その走行予定エリア内の回線速度情報を送信できる。車載装置120は、適切なタイミングで、第1車両108の走行予定エリア内の通信回線の回線速度の情報を取得でき、受信した回線速度情報を用いて、実際に回線速度が変化する少し前に、回線速度を予測し、適切なパラメータを決定できる。したがって、車載装置120は、回線速度の変化に適切に且つ速やかに対応した処理を実行できる。即ち、車載装置120は、後段での処理が非効率にならないように、送信すべきセンサ情報を収集する最初の段階において適切な処理を行うことができる。また、車載装置120は、バッファの大きさを適切に決定でき、バッファのオーバーフロー又は不必要に大きいバッファが確保されてしまう非効率性を防止できる。さらに、車載装置120は、サーバコンピュータへのデータ送信を効率的に且つ支障を生じることなく行うことができる。したがって、サーバ102は、第1車両108の車載装置120から効率的にセンサ情報を取得でき、それを解析し、解析結果を運転支援情報として第1車両108の車載装置120に提供できる。
上記では、通信回線が5G回線であるかLTE回線であるかを区別せずに、回線速度情報が送信される場合を説明したが、これに限定されない。サーバ102は、5G回線とLTE回線とを区別して回線速度情報を管理可能であるので、回線毎の回線速度情報を送信してもよい。即ち、サーバ102は、5G回線の回線速度情報と、LTE回線の回線速度情報とを、回線速度情報を要求した車両に送信できる。車載装置によっては、LTE回線に対応しているが5G回線には対応していない場合も考えられる。同じLTE回線においても、回線速度は変化するので、そのような車載装置であっても、受信した回線速度情報を有効に活用できる。即ち、特定の通信回線にしか対応していない車載装置を搭載している車両であっても、適切に予測回線速度を決定でき、サーバコンピュータへのデータ送信を効率的に且つ支障を生じることなく行うことができる。
102 サーバ
104 第1基地局
106 第2基地局
108 第1車両
110 第2車両
120、200 車載装置
122 センサ機器
124 A/D変換部
126、144 通信部
128、142 メモリ
130、140 制御部
132、146 バス
160 センサ情報収集部
162 優先制御部
164 パケット送信部
166 マルチレベル制御部
168 パケット受信部
170 回線管理部
180 所定範囲
182 走行ルート
184 境界点
186 交差点
202 回線速度情報生成部
204 記憶部
206 送信部
300、302、304、306、308、310、312、314、400、402、404、406、408、410、412、414、416、420、424、430 ステップ
Claims (18)
- サーバコンピュータと、前記サーバコンピュータと通信回線を介して通信する第1車両の第1車載装置とを含むシステムであって、
前記第1車載装置は、
前記第1車両に装備されたセンサにより検出されたセンサ情報を収集する収集部と、
前記収集部により収集された前記センサ情報を前記サーバコンピュータに前記通信回線を介して送信する第1送信部と、
前記第1車両の走行予定エリアにおける前記通信回線の回線速度を含む第1データを前記第1車両の外部から受信する受信部と、
前記第1データを記憶する記憶部と、
前記受信部により受信された前記第1データに基づき、前記第1車両の将来の走行予定位置における前記通信回線の回線速度を予測回線速度として決定する回線管理部と、
前記回線管理部により決定された前記予測回線速度に基づいて、前記収集部により収集される前記センサ情報の前記サーバコンピュータへの送信に関するパラメータを決定する制御部とを含み、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記回線速度の有効性を判定し、有効でなければ前記サーバコンピュータに前記通信回線の回線速度の送信を要求する、システム。 - 第2車両の第2車載装置をさらに含み、
前記第2車載装置は、
前記第2車両の走行位置の情報と前記走行位置における前記通信回線の回線速度とを含む第2データを生成する生成部と、
前記第2データを、前記第1車載装置及び前記サーバコンピュータの少なくとも一方に前記通信回線を介して送信する第2送信部とを含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記第2車両は、前記第1車両の前記走行予定エリアを走行している車両である、請求項2に記載のシステム。
- 前記サーバコンピュータは、
前記第2車載装置から送信された前記第2データを受信し、
受信した前記第2データから前記第1データを生成し、当該第1データを前記第1車載装置に送信する、請求項2又は請求項3に記載のシステム。 - 前記第1車載装置は、前記第1車両の走行ルートを示す走行ルート情報を前記サーバコンピュータに送信し、
前記サーバコンピュータは、受信した前記走行ルート情報により特定される道路上の位置と、当該位置に対応する前記通信回線の回線速度とを含む前記第1データを前記第1車載装置に送信する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記第1車載装置の前記第1送信部は、前記第1車両の走行ルートを示す走行ルート情報を前記第2車載装置にさらに送信し、
前記第2車載装置の前記第2送信部は、受信した前記走行ルート情報により特定される道路上の位置と、当該位置に対応する前記通信回線の回線速度とを含む前記第2データを前記第1車載装置にさらに送信する、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記サーバコンピュータは、道路上の位置と、当該位置に対応する前記通信回線の回線速度とを含む第3データを、前記第1車載装置に送信し、
前記受信部は、前記第3データをさらに受信し、
前記回線管理部は、前記受信部により受信された前記第3データの中から、前記走行予定エリア内の位置に対応する回線速度を抽出して前記第1データとして使用し、前記予測回線速度を決定する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記第2データは、第3車両の車載装置を介して前記第1車載装置により受信される、請求項2から請求項4、および請求項6のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記パラメータは、前記第1送信部から送信されるセンサ情報を含むデータの送信速度を含む、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第1車載装置は、前記収集部から出力されるセンサ情報を記憶した後に前記第1送信部に出力するバッファ部をさらに含み、
前記パラメータは、前記バッファ部のサイズを指定するパラメータを含む、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記パラメータは、前記センサにより検出される前記センサ情報を収集する速度を指定するパラメータを含む、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記制御部は、
複数の回線速度範囲と前記パラメータの複数の値とが1対1に対応付けられたテーブルを含み、
前記テーブルを前記予測回線速度で参照し、前記予測回線速度に対応する前記パラメータの値を決定する、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記サーバコンピュータは、前記第1車両の進行方向に複数の走行可能ルートがある場合、前記複数の走行可能ルートのそれぞれに関する前記第1データを前記第1車載装置に送信し、
前記回線管理部は、前記第1車両が前記複数の走行可能ルートのうちのいずれかを走行開始した後に、前記第1車両が走行している位置を含む前記走行可能ルートに関する前記第1データを使用して、前記予測回線速度を決定する、請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記回線管理部は、前記第1車両の速度、前記第1車両の加速度、及び、前記第1車両の周辺の交通状況の少なくともいずれか1つに基づいて、前記第1車両の将来の走行予定位置を決定し、当該走行予定位置に対応する前記予測回線速度を決定する、請求項1から請求項13のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記受信部は、複数の通信回線のそれぞれに関して前記第1データを受信し、
前記回線管理部は、前記第1送信部が前記サーバコンピュータとの通信に使用している通信回線に対応する前記第1データに基づき、前記予測回線速度を決定する、
請求項1から請求項14のいずれか1項に記載のシステム。 - 車両に装備されたセンサにより検出されたセンサ情報を収集する収集部と、
前記収集部により収集された前記センサ情報をサーバコンピュータに通信回線を介して送信する送信部と、
前記車両の走行予定エリアにおける前記通信回線の回線速度を含むデータを前記車両の外部から受信する受信部と、
前記データを記憶する記憶部と、
前記受信部により受信された前記データに基づき、前記車両の将来の走行予定位置における前記通信回線の回線速度を予測回線速度として決定する回線管理部と、
前記予測回線速度に基づいて、前記収集部により収集される前記センサ情報の前記サーバコンピュータへの送信に関するパラメータを決定する制御部とを含み、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記回線速度の有効性を判定し、有効でなければ前記外部に前記通信回線の回線速度の送信を要求する、車載装置。 - 車両に搭載される車載装置を制御する方法であって、
前記車載装置の制御部が、前記車両に装備されたセンサにより検出されたセンサ情報を収集する収集ステップと、
前記制御部が、前記収集ステップにより収集された前記センサ情報をサーバコンピュータに通信回線を介して送信する送信ステップと、
前記制御部が、前記車両の走行予定エリアにおける前記通信回線の回線速度を含むデータを前記車両の外部から受信する受信ステップと、
前記データを記憶する記憶ステップと、
前記制御部が、前記受信ステップにより受信された前記データに基づき、前記車両の将来の走行予定位置における前記通信回線の回線速度を予測回線速度として決定する回線管理ステップと、
前記制御部が、前記回線管理ステップにより決定された前記予測回線速度に基づいて、前記収集ステップにより収集される前記センサ情報の前記サーバコンピュータへの送信に関するパラメータを決定する制御ステップと、
前記制御部が、前記記憶ステップにより記憶されている前記回線速度の有効性を判定し、有効でなければ前記外部に前記通信回線の回線速度の送信を要求するステップとを含む、制御方法。 - 車両に搭載されたコンピュータに、
前記車両に装備されたセンサにより検出されたセンサ情報を収集する収集機能と、
前記収集機能により収集された前記センサ情報をサーバコンピュータに通信回線を介して送信する送信機能と、
前記車両の走行予定エリアにおける前記通信回線の回線速度を含むデータを前記車両の外部から受信する受信機能と、
前記データを記憶する記憶機能と、
前記受信機能により受信された前記データに基づき、前記車両の将来の走行予定位置における前記通信回線の回線速度を予測回線速度として決定する回線管理機能と、
前記回線管理機能により決定された前記予測回線速度に基づいて、前記収集機能により収集される前記センサ情報の前記サーバコンピュータへの送信に関するパラメータを決定する制御機能と、
前記記憶機能により記憶されている前記回線速度の有効性を判定し、有効でなければ前記外部に前記通信回線の回線速度の送信を要求する機能とを実現させるためのコンピュータプログラム。
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