WO2023276434A1 - 車載装置及びその動作方法、並びに車両 - Google Patents

車載装置及びその動作方法、並びに車両 Download PDF

Info

Publication number
WO2023276434A1
WO2023276434A1 PCT/JP2022/019001 JP2022019001W WO2023276434A1 WO 2023276434 A1 WO2023276434 A1 WO 2023276434A1 JP 2022019001 W JP2022019001 W JP 2022019001W WO 2023276434 A1 WO2023276434 A1 WO 2023276434A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
server
information
function
sub
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/019001
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
明紘 小川
Original Assignee
住友電気工業株式会社
住友電装株式会社
株式会社オートネットワーク技術研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社, 住友電装株式会社, 株式会社オートネットワーク技術研究所 filed Critical 住友電気工業株式会社
Priority to CN202280044068.2A priority Critical patent/CN117529764A/zh
Priority to JP2023531471A priority patent/JPWO2023276434A1/ja
Publication of WO2023276434A1 publication Critical patent/WO2023276434A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams
    • G08G1/133—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams within the vehicle ; Indicators inside the vehicles or at stops
    • G08G1/137—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams within the vehicle ; Indicators inside the vehicles or at stops the indicator being in the form of a map

Definitions

  • This disclosure relates to an in-vehicle device, its operation method, and a vehicle.
  • This application claims priority based on Japanese application No. 2021-109959 filed on July 1, 2021, and incorporates all the descriptions described in the Japanese application.
  • a system that collects and analyzes sensor data from a large number of sensors on a server and uses it for driving support is becoming widespread.
  • the sensor data is transmitted from sensors mounted on vehicles and from sensors provided in roadside infrastructure equipment (hereinafter referred to as “infrastructure sensors”).
  • infrastructure sensors In such systems, vehicles use wireless communications to connect to a nearby wireless base station, through which they communicate with a server.
  • direct communication between vehicles can be used to transmit sensor data of a vehicle to other vehicles, or to transmit information possessed by a vehicle to other vehicles.
  • a server is installed near the site where the vehicle travels and sensor data is processed by this server.
  • This server is called an edge server in the sense of a server installed near the site.
  • edge servers that analyze sensor data like this
  • cloud servers that provide various services to vehicles via wireless communication are becoming popular. For example, distribution of so-called traffic information, management of dispatch schedules for transportation vehicles, distribution of sightseeing and event information near roads, vehicle failure diagnosis, route guidance, and the like.
  • edge servers and cloud servers vehicles can travel more safely and people can live meaningful lives using vehicles.
  • Patent Document 1 A proposal for solving these problems is disclosed in Patent Document 1.
  • an in-vehicle device is provided with a function of a mini-edge server, which is a scaled-down version of the same function as an edge server. Then, when communication with the edge server becomes impossible, the mini edge server is started.
  • the mini-edge server When the mini-edge server is activated, the mini-edge server is initialized using the data received from the edge server until then, and the output is used for driving support. Furthermore, it determines cooperative nodes that receive sensor data transmission from the surrounding vehicles and infrastructure sensors, and updates the information held by the mini-edge server using the sensor data received from them and the sensor data from the sensors equipped with the vehicle. do. When the communication with the edge server is restored, the mini edge server is stopped and the data received from the edge server is used for driving support.
  • An in-vehicle device is an in-vehicle device mounted in a vehicle equipped with a driving support device that uses information from an external server, and comprises one or more subsets of the functions of the external server. , and uses data received from the outside to output subset information that can be replaced with a part of the information; a function selection unit for selecting at least one sub-function to be executed by the in-vehicle server according to priority based on the traffic environment in which the vehicle is placed; and an in-vehicle/outdoor cooperation device that provides the subset information from the in-vehicle server to the driving support device in response to the determination by the reception determination unit that the reception has been interrupted.
  • a method of operating an in-vehicle device is a method of operating an in-vehicle device mounted in a vehicle equipped with a driving assistance device that uses information from an external server, the method comprising: constructing an in-vehicle server that can execute one or more sub-functions that constitute the and providing the subset information from the in-vehicle server to the driving support device in response to the determination that the reception has been interrupted.
  • a vehicle according to a third aspect of the present disclosure is equipped with any one of the on-vehicle devices described above.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an in-vehicle device according to the first embodiment of this disclosure and various parts of a vehicle controlled by the in-vehicle device.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of an in-vehicle device according to the first embodiment of this disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing storage contents of a functional module storage unit that stores functional modules that can be used in the mini edge server according to the first embodiment of this disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram showing a priority table referred to when the mini-edge server according to the first embodiment of this disclosure selects sub-functions.
  • FIG. 5 is a flow chart showing the control structure of a computer program that causes a computer to implement the functions of the in-vehicle device shown in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a flow chart showing the control structure of a computer program that implements the step of generating a subset of server functions in the computer program shown in FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of a hardware configuration for realizing the in-vehicle device shown in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a block diagram of an in-vehicle device according to the second embodiment of this disclosure.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the hardware configuration of an in-vehicle mini-server ECU, which is a computer that implements the mini-edge server according to the first and second embodiments of this disclosure.
  • Patent Document 1 there are further problems to be solved in order to put the technology disclosed in Patent Document 1 into practical use. For example, as described above, many cloud services are already provided in addition to edge servers. Patent Document 1 does not consider the use of such cloud services. There is also the issue of how to respond to new services added in the future. In addition, since the information processing resources installed in vehicles are limited, there is also the problem that it is not always possible to sufficiently implement necessary services with mini-edge servers.
  • the purpose of this disclosure is to provide an in-vehicle device that can flexibly replace its functions even when it cannot be connected to a server, an operation method thereof, and a vehicle equipped with the in-vehicle device.
  • An in-vehicle device is an in-vehicle device mounted in a vehicle equipped with a driving support device that uses information from an external server, and constitutes a subset of functions of the external server.
  • An in-vehicle server that can execute one or more sub-functions and uses data received from the outside to output subset information that can be replaced with a part of the information, and when the reception of information from the external server is interrupted
  • a function selection unit that selects at least one of the sub-functions to be executed by the in-vehicle server according to a priority based on the traffic environment in which the vehicle is placed, and a determination that reception of information from the external server has been interrupted.
  • an in-vehicle/outdoor communication device that provides subset information from the in-vehicle server to the driving support device in accordance with the reception determination unit's determination that the reception has been interrupted.
  • the in-vehicle server When communication with the external server is interrupted, the in-vehicle server will start up and provide sub-functions selected according to their priority based on the traffic environment. Therefore, it is possible to provide an in-vehicle device that can flexibly replace its function even when the connection with the server is interrupted.
  • the function selection unit includes a priority table storage device for storing a priority table that defines the priority of functions for each of one or more types of traffic environments, and a vehicle traffic environment that identifies and prioritizes
  • a priority table selection unit that selects one of the priority tables corresponding to the traffic environment from among the priority tables stored in the time table storage device, and a resource information acquisition that acquires current dynamic information of the information processing resources of the vehicle. selects a sub-function within a range allowed by the information processing resource based on the dynamic information acquired by the resource information acquisition unit according to the priority determined by the priority table selected by the priority table selection unit;
  • a sub-function selector may also be included.
  • Sub-functions are selected within the range allowed by the information processing resource situation according to the priority determined by the priority table. Since effective sub-functions are selected within the range of information processing resources, it is possible to provide an in-vehicle device that can flexibly substitute the function within the possible range even when the connection with the server is interrupted.
  • the priority table selection unit may identify the traffic environment of the vehicle based on the dynamic map and the position of the vehicle.
  • the priority table selection unit can identify the traffic environment based on the latest information.
  • the dynamic information acquired by the resource information acquisition unit is dynamic information covering at least a plurality of information processing resources among the information processing resources of the vehicle, and the in-vehicle server provides a plurality of information of the information processing resources of the vehicle. Functions may be distributed to processing resources for processing.
  • a vehicle may have multiple information processing resources. By distributing these information processing resources and executing the sub-functions of the in-vehicle server, the in-vehicle device can effectively use the information processing resources in the vehicle and flexibly substitute the functions even when the connection with the server is interrupted. can provide
  • the sub-function selection unit selects a sub-function within the allowable range of the information processing resource based on the dynamic information acquired by the resource information acquisition unit according to the priority determined by the priority table selected by the priority table selection unit.
  • a first sub-function selection unit that selects a sub-function with and a second sub-function selection unit that selects other sub-functions required for execution of the sub-function selected by the first sub-function selection unit may contain.
  • the second sub-function selector automatically selects the required sub-functions.
  • the function selection unit further includes a function storage unit that stores the function being executed by the driving assistance device in response to the reception determination unit determining that the reception has been interrupted, and the sub-function selection unit includes a priority According to the priority determined by the priority table selected by the priority table selection unit, based on the dynamic information acquired by the resource information acquisition unit, within the range allowed by the information processing resource and stored in the function storage unit
  • a sub-function selection unit may be included that selects a sub-function from among the existing functions.
  • the function storage stores the functions that were being executed when communication with the external server was interrupted.
  • the sub-function selector preferentially selects this function. Therefore, even if the connection with the server is interrupted, it is possible to provide an in-vehicle device with flexible functions that can continue to substitute for the function.
  • the in-vehicle server may determine, for each function selected by the function selection unit, a cooperation node as a collection destination of data necessary for realizing the function.
  • each function can be effectively performed. As a result, it is possible to provide an in-vehicle device that can flexibly and efficiently replace its functions even when the connection with the server is interrupted.
  • the in-vehicle server may commonly determine a cooperation node, which is a collection destination of data necessary for realizing the function selected by the function selection unit, for all of the selected functions.
  • a method of operating an in-vehicle device is a method of operating an in-vehicle device mounted in a vehicle equipped with a driving support device that uses information from an external server, constructing an in-vehicle server capable of executing one or more sub-functions constituting a subset of functions and outputting subset information that can be replaced with a part of the information using data received from the outside; selecting one of the sub-functions to be performed by the in-vehicle server according to a priority based on the traffic environment in which the vehicle is located, in response to interruption of receiving information from the external server; determining that reception has been interrupted; and providing the subset information from the in-vehicle server to the driving support device in response to the determination that reception has been interrupted.
  • the in-vehicle server When communication with the external server is interrupted, the in-vehicle server will start up and provide sub-functions selected according to their priority based on the traffic environment. Therefore, it is possible to provide an operation method of an in-vehicle device that can flexibly replace the function even when the connection with the server is interrupted.
  • a vehicle according to a third aspect of the present disclosure is equipped with any one of the in-vehicle devices described above.
  • the in-vehicle server When communication with the external server is interrupted, the in-vehicle server starts up in the same way as the in-vehicle device described above, and provides sub-functions selected according to the priority based on the traffic environment. Therefore, even when the connection with the server is interrupted, the function is flexibly replaced. As a result, vehicles can be provided that continue to utilize a subset of the functionality they were providing when the servers were interrupted.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a driving support system 50 according to this disclosure.
  • the driving support system 50 includes an edge server 62 and a cloud server 64 that distributes traffic information and various other information.
  • the function of the edge server 62 is to collect sensor information from vehicles 66 and infrastructure sensors such as LiDAR (Light Detection And Ranging) 68 and cameras 70, integrate it with pre-stored high-definition maps, and assist driving. It is to generate information (driving support information) and deliver it to the vehicle.
  • Driving support information includes, for example, dynamic maps regarding traffic environment and traffic conditions.
  • the traffic environment here mainly refers to road shapes such as intersections, junctions, straight roads, and curves.
  • traffic conditions refer to road conditions such as whether there is traffic congestion, whether there are sections where traffic is restricted, whether there are accidents, and whether there are stopped vehicles. Say things.
  • the driving support system 50 further includes a vehicle 60 that can wirelessly communicate with external servers such as an edge server 62 and a cloud server 64 .
  • the driving support system 50 further includes an in-vehicle device 90 which is mounted on the vehicle 60 and uses information obtained from the edge server 62 for driving support of the vehicle and information obtained from the cloud server 64 for various purposes.
  • the driving support system 50 cooperates with a millimeter-wave radar 80, an on-board camera 82, and a LiDAR 84, which are in-vehicle sensors connected to the in-vehicle device 90, and the on-board device 90 to electronically control the mechanical parts of each part of the vehicle 60. and various ECUs (Electronic Control Units) 92 for control.
  • ECUs Electronic Control Units
  • the in-vehicle device 90 is substantially a computer, and implements an in-vehicle mini server 94 by executing a predetermined program.
  • the in-vehicle mini-server 94 performs a subset of the functionality of the edge server and a subset of the functionality of the cloud server. By executing a subset of the functions of each server in this manner, the in-vehicle mini-server 94 replaces some of the information that would normally be generated by the edge and cloud servers based on the data collected by the in-vehicle mini-server 94. Generate. This information generated by the in-vehicle mini-server 94 is referred to as subset information of the information provided by the edge and cloud servers.
  • the subset information here does not relate to the content of the information, but rather to the type of information.
  • the subset information generated by the in-vehicle mini-server 94 is generated by a subset of the functions of each server. Therefore, this subset information is the same type of information as part of the information provided by each server. Therefore, the in-vehicle device 90 can use this subset information to replace part of the information that should have been provided from the server.
  • the content does not necessarily match the content of the information provided by the server.
  • the in-vehicle device 90 includes an exterior communication device 154 capable of performing wireless communication with a wireless base station outside the vehicle and other vehicles, an in-vehicle network, and an exterior communication device. 154 and an in-vehicle GW (Gateway) 150 provided between them.
  • the function of the vehicle-mounted GW 150 is to transmit information obtained from vehicle-mounted sensors and various ECUs 92 (see FIG. 1) mounted on the vehicle to the edge server 62 .
  • the in-vehicle GW 150 also performs processing such as distributing information received from the edge server 62 or the cloud server 64 by the external communication device 154 to the in-vehicle device 90 .
  • the in-vehicle device 90 further includes an in-vehicle/outside communication unit 152 connected to the in-vehicle communication device 154 , the in-vehicle GW 150 and the in-vehicle mini server 94 .
  • the function of the in-vehicle/outdoor communication unit 152 is to control the data flow among the in-vehicle GW 150, the in-vehicle communication device 154, and the in-vehicle mini server 94 according to the communication status of the vehicle-external communication device 154, thereby coordinating the inside and outside of the vehicle 60. It is to control.
  • the in-vehicle mini server 94 includes an in-vehicle resource observation unit 200 for observing dynamic states such as load of information processing resources such as various ECUs 92 and in-vehicle networks installed in the vehicle 60 via the in-vehicle GW 150 .
  • the in-vehicle mini-server 94 further includes a priority table storage unit 212 for storing a table called a priority table transmitted from the edge server 62 via the external communication device 154 and the in-vehicle GW 150 .
  • the hardware configuration of the in-vehicle mini server 94 will be described later with reference to FIG.
  • the priority table is a table for determining what functions should be executed by the in-vehicle mini-server 94 in what order of priority when communication between the outside communication device 154 and the external server is interrupted. .
  • a priority table is created in advance and stored in the edge server 62 .
  • a plurality of priority tables are prepared according to traffic conditions in which vehicles are placed.
  • the in-vehicle device 90 further includes a mini-server 208 which is the main body of the in-vehicle mini-server, a module storage unit 204 storing functional modules executable by the mini-server 208, and an external communication device 154 which is connected to the server when communication with the server is interrupted. and an active function storage unit 210 for storing active functions such as services that the vehicle 60 was using.
  • the in-vehicle device 90 further includes an execution priority determination unit 202 for selecting the optimum one from among the priority tables stored in the priority table storage unit 212 according to the traffic conditions in which the vehicle 60 is placed. include. Traffic conditions can be determined based on the shape of the road and the position of the vehicle 60 shown by the dynamic map.
  • In-vehicle device 90 further includes mini-server construction unit 206 .
  • the function of the mini-server construction unit 206 is to construct the mini-server 208 so that the function module corresponding to the function to be executed by the mini-server 208 is selected from the module storage unit 204 and executed.
  • the mini-server construction unit 206 determines the priority table selected by the execution priority determination unit 202, the functions in execution stored in the function-in-execution storage unit 210, and the in-vehicle resources observed by the in-vehicle resource observation unit 200. Use the dynamic state of information processing resources.
  • the in-vehicle/outside cooperation unit 152 detects the state of communication with the external server by the in-vehicle communication device 154, and responds to the interruption of communication with one of the external servers by detecting the interruption.
  • a communication state detection unit 180 for notifying the function storage unit 210 is included.
  • In-vehicle/outdoor cooperation unit 152 further includes operation mode switching unit 182 .
  • the function of the operation mode switching unit 182 is to switch the operation mode of the in-vehicle device 90 from the normal mode to the interruption mode in response to detection of interruption of communication with the external server by the communication state detection unit 180. It is to notify the mini-server 94 of switching of the operation mode.
  • the vehicle interior/exterior communication unit 152 operates by communicating with an external server.
  • the in-vehicle/outdoor cooperation unit 152 operates using information generated by the in-vehicle mini server 94 instead of communicating with an external server.
  • the in-vehicle/outside cooperation unit 152 is further controlled by the operation mode switching unit 182, and transmits information received by the outside communication device 154 to the in-vehicle GW 150 in the normal mode, and transmits the output of the mini server 208 to the in-vehicle GW 150 in the interruption mode.
  • the in-vehicle/outdoor cooperation unit 152 is further controlled by the operation mode switching unit 182, and selects switching so that the output of the in-vehicle GW 150 is transmitted to the external communication device 154 in the normal mode, and transmitted to the mini server 208 in the interruption mode. 186 is included.
  • FIG. 3 shows an example of a function module group stored in the module storage unit 204. As shown in FIG. These functional module groups provide functions similar to those provided by the external server. However, when looking at individual functions, it is difficult to completely replace the functions due to the limited resources available to the vehicle 60 . Therefore, most functional modules can be called sub-functional modules in the sense that they provide part of the functions of the external server. However, hereinafter, such sub-functional modules are simply referred to as "functional modules”.
  • the functional module groups stored in the module storage unit 204 are roughly classified into three groups.
  • the first is an in-vehicle mini edge server module group 250 for implementing a subset of the functions of the edge server 62 .
  • the second is an in-vehicle mini-cloud server module group 252 for implementing a subset of the functions of the cloud server 64 .
  • the third is a common module group 254 used by both the in-vehicle mini-edge server and the in-vehicle mini-cloud server.
  • the in-vehicle mini-edge server module group 250 includes, for example, an intersection assistance module 272 used when the vehicle is near an intersection, a driving lane control module 274 used when the vehicle is traveling on a road with multiple lanes, and an automotive module. and a target map building module 270 .
  • the dynamic map construction module 270 is a functional module commonly required by the intersection support module 272 and the driving lane control module 274 . That is, the intersection support module 272 and the driving lane control module 274 constitute a group of functional modules in the first layer, and the dynamic map construction module 270 functions as a base of the functional modules in the first layer. is a module.
  • Such a hierarchical structure is the same for the in-vehicle mini-cloud server module group 252 and the common module group 254 .
  • the first-layer functional module group of the in-vehicle mini-cloud server module group 252 includes a vehicle dispatch service module 294, a route guidance module 296, a vehicle failure diagnosis module 298, and the like.
  • the second-layer functional module group of the in-vehicle mini-cloud server module group 252 includes a vehicle information management module 290 that manages basic vehicle information of the vehicle 60 and an AI (Artificial Intelligence) diagnosis module 292 that is required for vehicle diagnosis. and so on.
  • AI Artificial Intelligence
  • the first-layer functional module group of the common module group 254 includes a data backup module 312 for backing up the data of the in-vehicle device 90 to the cloud server.
  • the functional module group of the first layer further includes a log management module 314 that writes the operation status of the in-vehicle device 90 as a temporary log to the in-vehicle storage device and periodically uploads it to the cloud server.
  • the second layer functional module group of the common module group 254 includes a vehicle abnormality management module 310 .
  • the vehicle anomaly management module 310 is a functional module commonly used by the data backup module 312 and the log management module 314 .
  • the mini-server construction unit 206 uses various conditions to select these functional modules. These conditions include, for example, how much room there is in the information processing resources distributed over the entire vehicle, and what kind of traffic environment the vehicle 60 is in.
  • the traffic environment can be determined based on the shape of the road and the position of the vehicle 60 indicated by the dynamic map. Since the dynamic map was downloaded from the edge server 62 when communication with the edge server 62 was possible, it is the latest information available to the mini-server construction unit 206 . Therefore, the mini-server builder 206 can select functional modules based on new traffic environments as much as possible.
  • the information processing resources include an in-vehicle device 90, various ECUs 92 that execute part of the functions of an in-vehicle mini server 94 together with the in-vehicle device 90, and an in-vehicle network that connects them.
  • FIG. 4 shows an example of the priority table received from the edge server 62 and stored by the priority table storage unit 212 in FIG.
  • the mini-server construction unit 206 refers to this priority table when specifying the functions of the mini-server 208 .
  • a priority table 330 defines the priority of each functional module by classifying it into three categories, ie, an intersection, a junction, and others, depending on the traffic environment in which the vehicle is placed. ing.
  • the first priority is intersection support
  • the second priority is lane control
  • the third priority is vehicle dispatch service, route guidance, and vehicle failure diagnosis. Note that in this embodiment, the smaller the number, the higher the priority.
  • this priority table is distributed from the edge server 62 to each vehicle in this embodiment.
  • this embodiment is not limited to such embodiments.
  • the manufacturer of the in-vehicle device may create it in advance and incorporate it into the in-vehicle mini server.
  • the traffic environment for which the priority table is prepared is not limited to the three types of classification shown in FIG. 4, and may be two types or four types or more. It is also possible to use a single priority table in some cases.
  • FIG. 5 is a flow chart showing the control structure of a computer program for causing a computer to function as the in-vehicle device 90 according to this embodiment.
  • this program is executed, for example, when distribution of data from edge server 62 is interrupted, identifies a device (service) whose distribution has been interrupted, and stores the information in the active function storage shown in FIG. Storing 350 in unit 210 is included.
  • the program further includes a step 352 in which the execution priority determination unit 202 determines an appropriate priority table from among the priority tables stored in the priority table storage unit 212 based on the traffic environment of the vehicle 60. .
  • This program further includes step 354 in which the in-vehicle resource observation unit 200 observes the static and dynamic states of the information processing resources available in the vehicle 60 .
  • the static state of information processing resources includes, for example, CPU (Central Processing Unit) specifications, operating clock, memory capacity, network communication capacity, and the like.
  • Dynamic states include, for example, CPU load state, free memory capacity, network throughput and delay time.
  • a dynamic map is stored in the in-vehicle device 90 based on information when communication with the edge server 62 was possible. Using this dynamic map and information about the vehicle's position, the vehicle's traffic environment can be determined at least at the time the mini-server is started.
  • the program further processes the server provided by the external server. It includes a step 356 of generating a subset of functions for mini-server 208 to perform.
  • the program further includes a step 358 of determining cooperating nodes for each function comprising the subset generated in step 356 .
  • a cooperative node is a node that collects sensor data from surrounding communication nodes, such as infrastructure sensors and vehicles, to be used to generate information about the service.
  • the program also dynamically builds and launches mini-servers 208 to perform each function by collecting sensor data from the cooperating nodes determined in step 358 for the subset of server functions generated in step 356. including step 360 to do. After step 360, execution of this program ends.
  • FIG. 6 shows a flow chart showing the control structure of the computer program executed in step 356 of FIG.
  • step 356 of FIG. 5 includes step 400 of performing the following steps 402 in order from the priority 1 server function in the priority table selected in step 352 of FIG.
  • Step 402 includes step 404 of performing steps 404 in the order of priority given to the server functions by default when the priority being processed is assigned to a plurality of server functions.
  • the default priority here is set in advance by, for example, the manufacturer of the in-vehicle device 90, the manufacturer of the vehicle 60, or the vendor of the vehicle 60 so that the same priority is not assigned to a plurality of server functions. I assume there is.
  • the default priority may be set by the user.
  • Step 404 includes step 420 for branching control flow according to whether there are sufficient resources to execute the server function in process as a result of the observation at step 354 of FIG.
  • step 404 when the determination in step 420 is affirmative, whether or not the server function to be determined was being executed in the in-vehicle device 90 immediately before the interruption of communication with the external server (or whether the server function was used or the application It includes a step 422 for branching the control flow according to whether it is running or not.
  • Step 404 further includes, when the determination at step 422 is affirmative, branching control flow according to whether the current vehicle position is within the performance area of the function being determined.
  • Step 404 further includes step 426 of adding the function module corresponding to the function to be determined as a function of the mini-server and ending step 404 when the determination of step 424 is affirmative. When the determinations in steps 420 and 422 and step 424 are negative, step 404 is terminated without adding the functional module to be determined.
  • Operation (1) Normal time Referring to FIG. 1, when communication with all external servers such as the edge server 62 and the cloud server 64 is normally performed, the operation mode switching unit 182 shown in FIG. Mode is set to normal mode. That is, the operation mode switching unit 182 switches the selection unit 184 so that the data received by the external communication device 154 from the external server is provided to the vehicle-mounted GW 150 . The operation mode switching unit 182 switches the selection unit 186 so that the sensor data output by the in-vehicle GW 150 and the data to be transmitted to the external server regarding the vehicle 60 are transmitted to the external server via the external communication device 154 .
  • the in-vehicle GW 150 transmits the data received from the external server to the autonomous driving ECU. In-vehicle GW 150 also transmits sensor data output from millimeter-wave radar 80 , in-vehicle camera 82 and LiDAR 84 installed in vehicle 60 to an external server via external communication device 154 .
  • the in-vehicle mini-server 94 While this normal mode is running, the in-vehicle mini-server 94 is dormant in this embodiment. However, the in-vehicle mini-server 94 may be operated even in the normal mode, and the selectors 184 and 186 may be switched so that the output of the in-vehicle mini-server 94 is immediately used when communication with the external server is interrupted.
  • the in-execution function storage unit 210 constantly monitors and records the functions executed by the automatic driving ECU via the in-vehicle GW 150.
  • the priority table received from the edge server 62 via the external communication device 154 is separated from the received data by the in-vehicle GW 150 and stored in the priority table storage unit 212 .
  • the communication state detector 180 detects the interruption and notifies the function-in-execution storage 210 of the interruption.
  • the function-in-execution storage unit 210 stores information representing the functions that the automatic driving ECU is executing at that time.
  • the communication state detection unit 180 also notifies the operation mode switching unit 182 of communication interruption.
  • the operation mode switching unit 182 switches the operation mode from normal mode to interruption mode in response to this notification.
  • the operation mode switching unit 182 switches the selection unit 184 so that the selection unit 184 gives the output of the mini-server 208 to the in-vehicle GW 150 for the communication with the external server with which communication has been interrupted.
  • the selector 186 is switched so that the output of the in-vehicle GW 150 is given to the mini-server 208 .
  • the operation mode switching unit 182 switches between the selecting unit 184 and the selecting unit 186 so that data flows through the same route as in the normal time for the external server with which communication continues.
  • the operation mode switching unit 182 also notifies the in-vehicle resource observation unit 200, the execution priority determination unit 202, and the mini-server construction unit 206 that the operation mode has been switched to the suspension mode.
  • the execution priority determination unit 202 selects a traffic environment suitable for the traffic environment at the current position of the vehicle from the priority table stored in the priority table storage unit 212 . read the priority table.
  • the traffic environment can be determined based on the shape of the road and the position of the vehicle 60 indicated by the dynamic map.
  • the execution priority determining unit 202 also reads out information about the service from the external server that has been interrupted among the processes that the automatic driving ECU was executing when the communication was interrupted, stored in the function-in-execution storage unit 210 .
  • the execution priority determination unit 202 provides the mini-server construction unit 206 with the read priority information and the information on the function being executed.
  • the in-vehicle resource observation unit 200 observes the dynamic state of other ECUs in the vehicle (CPU load, memory usage, etc.) and the dynamic state of the network (throughput, delay time) via the in-vehicle GW 150. , and gives the result to the mini-server construction unit 206 .
  • the mini-server construction unit 206 selects a function module corresponding to the function to be executed by the mini-server 208 from among the function modules stored in the module storage unit 204 by the program shown in FIG. to add.
  • the functional modules to be added are the functional modules of the first layer corresponding to the functions to be executed by the miniserver 208 and the functional modules of the second layer necessary for executing the functional modules.
  • the mini-server construction unit 206 uses the priority table given from the execution priority determination unit 202 and the information about the functional modules being executed, and the dynamic state of the in-vehicle resources given from the in-vehicle resource observation unit 200.
  • the mini-server builder 206 writes the selected functional modules into an initialization file that specifies the functional modules to be read when the mini-server 208 is started. It should be noted that when the mini-server construction unit 206 executes step 420 in FIG. sometimes not. In such a case, the mini-server construction unit 206 needs to determine whether or not there are in-vehicle resources necessary for executing both the first layer functional module and the second layer functional module.
  • the available memory capacity and the memory capacity consumed by adding a new function module are within the range of the memory capacity available to the miniserver 208 (for example, within 80%). or not.
  • the allowable amount e.g. 65%
  • the average utilization rate of the CPU falls below a certain threshold (e.g. 80%)
  • the mini-server construction unit 206 adds all functional modules executable by the vehicle 60 among the necessary functional resources to the initial setting file of the mini-server 208 .
  • the mini-server construction unit 206 determines nodes (coordination nodes) from which the mini-server 208 collects sensor data from communication nodes such as surrounding infrastructure sensors and vehicles. Add to the initialization file.
  • the mini-server construction unit 206 starts the mini-server 208 .
  • the mini-server 208 When the mini-server 208 is activated, it first reads this initial setting file, reads the recorded function module from the module storage unit 204, and incorporates it into its own function.
  • the mini-server 208 further collects and analyzes sensor data from the cooperative nodes determined for each function based on the description in the initial setting file, and analyzes the subset of functions provided by the external server with which the communication was interrupted. to start offering.
  • the mini-server 208 updates its own position based on the sensors mounted on the vehicle 60, the high-precision map stored by the vehicle 60, and the sensor data received from the cooperative nodes. continue.
  • the mini-server 208 also updates the vehicles and infrastructure sensors that make up the cooperative nodes by itself according to its own position.
  • the in-vehicle mini-server 94 causes other ECUs to perform some of the functions it executes in a distributed manner based on the dynamic state of the in-vehicle information processing resources acquired in step 354 of FIG. Basically, the in-vehicle mini-server 94 executes each function, and another ECU may be used only when the load on the in-vehicle mini-server 94 increases. Further, most of the functions executed by the in-vehicle mini-server 94 may be distributed to other ECUs, and the in-vehicle mini-server 94 may be configured to control only those ECUs.
  • the mini-server 208 stops functioning, and the operation mode switching unit 182 switches the selection units 184 and 186 to the normal mode connection. returns to normal mode.
  • FIG. 7 shows the hardware configuration of an in-vehicle device 90 mounted on a vehicle 60 and its peripherals according to this embodiment.
  • the in-vehicle device 90 includes an HMI (Human-Machine Interface) controller 554 connected to an in-vehicle LAN (Local Area Network), and an external communication controller 552 connected to the in-vehicle LAN like the HMI controller 554. including.
  • In-vehicle device 90 further includes integrated antenna 550 connected to off-vehicle communication controller 552 .
  • the integrated antenna 550 is a fifth-generation mobile communication system (so-called “5G”), an intelligent transport system (ITS (Intelligent Transport Systems)), a GPS (Global Positioning System) which is a kind of GNSS (Global Navigation Satellite System), and Acts as an antenna for Wi-Fi.
  • the in-vehicle device 90 further includes an automatic driving controller 556 connected to the HMI controller 554 and the external communication controller 552 via an in-vehicle LAN, and a running system controller 558 connected to the in-vehicle LAN.
  • a monitor 500 and a plurality of ECUs 502 and 504 are connected to the HMI controller 554 .
  • the automatic driving controller 556 is connected to the automatic driving ECU 514 in addition to the millimeter wave radar 80, the onboard camera 82, and the LiDAR 84.
  • a plurality of ECUs 506, 508, 510 and 512, etc. are connected to the running system controller 558 for electronically controlling each part related to running of the vehicle.
  • the in-vehicle mini-server ECU 516 is connected to the outside communication controller 552 .
  • the in-vehicle mini-server ECU 516 cooperates with the in-vehicle device 90 and substantially implements the mini-server function as part of the in-vehicle device 90 .
  • all of the ECUs 502, 504, 506, 508, 510 and 512 and the automatic driving ECU 514 are substantially computers, each having a CPU, a memory, and a communication function.
  • the in-vehicle mini-server ECU 516 distributes and executes the mini-server functions to these resources, so that these resources can be used effectively and stable mini-server functions can be provided.
  • FIG. 8 is a block diagram of an in-vehicle device 600 according to a second embodiment of this disclosure.
  • In-vehicle device 600 differs from in-vehicle device 90 shown in FIG. to include each.
  • In-vehicle device 600 also differs from in-vehicle device 90 in that mini-server construction unit 624 and change detection unit 626 are newly included in place of mini-server construction unit 206 .
  • the change detection unit instructs the execution priority determination unit 622 and the mini-server construction unit 624 to rebuild the mini-server 208 when a predetermined change occurs in the in-vehicle resource according to the output of the vehicle resource observation unit 620. belongs to.
  • in-vehicle resource observation unit 620 differs from in-vehicle resource observation section 200 shown in FIG.
  • the execution priority determination unit 622 sets the execution priority not only when receiving a notification of switching to the suspension mode from the operation mode switching unit 182 but also when receiving an instruction to rebuild the mini server 208 from the fluctuation detection unit 626. It differs from the execution priority determining unit 202 in FIG. 2 in that it determines the priority.
  • the mini-server construction unit 624 rebuilds the mini-server 208 when receiving a notification of switching to the suspension mode from the operation mode switching unit 182 .
  • mini-server constructing unit 624 differs from mini-server constructing unit 206 shown in FIG.
  • the operation of the in-vehicle device 600 in the normal mode and when the operation mode is switched from the normal mode to the interruption mode is the same as that of the in-vehicle device 90 of the first embodiment.
  • the change detection unit 626 detects it, reconfigures the mini-server 208 according to the new situation, and restarts it. It differs from the first embodiment. For this reason, the change detection unit 626 notifies the execution priority determination unit 622 and the mini-server construction unit 624 of this change.
  • Some kind of big change is, for example, when there is a large margin in in-vehicle resources, or when there is a large decrease.
  • the delay time of in-vehicle communication exceeds a threshold value, or when the load (operating ratio) of the CPU executing the functions of the mini-server 208 exceeds a predetermined threshold value, such changes occur.
  • the functions of the mini-server 208 can be flexibly rearranged depending on the situation not only when the mini-server is started but also after the start-up, and a subset of the functions of the external server whose communication has been interrupted can be realized in the car. can.
  • Hardware configuration of the third in-vehicle mini-server ECU 516 is a processor MPU (Micro-Processing Unit) 702, a high-speed bus 700 to which the MPU 702 is connected, an SRAM (Static Random Access Memory) 704 connected to the high-speed bus 700, and connected to the high-speed bus 700 and a ROM (Read-Only Memory) 708 connected to the high-speed bus 700 .
  • the SRAM 704 retains data necessary for program execution.
  • the SRAM 704 corresponds to the priority table storage unit 212 and the function-in-execution storage unit 210 shown in FIGS.
  • Flash memory 706 stores a program 726 for implementing the functions implemented by in-vehicle mini-server 610 . Flash memory 706 also functions as function module storage unit 204 shown in FIGS.
  • a boot-up program for the MPU 702 and the like are stored in the ROM 708 .
  • the in-vehicle mini-server ECU 516 further includes a low-speed bus 710 connected to the high-speed bus 700 via a bridge 712, a serial I/F (Interface) 714 and an ADC (Analog-to-Digital Converter) connected to the low-speed bus 710. ) 716 , timer/counter 718 , clock generator 720 , power control unit 722 and general purpose I/F 724 .
  • the serial I/F 714 is connected to an in-vehicle network (not shown) and is used to receive information necessary for the in-vehicle mini-server ECU 516 to operate as the in-vehicle mini-servers 94 and 610 via the in-vehicle network.
  • the functions of the mini-server 208 are rearranged in accordance with large changes in in-vehicle resources.
  • this disclosure is not limited to such embodiments.
  • the execution priority determination unit 622 and the mini-server construction unit 624 may be operated at regular intervals to rearrange the functions of the mini-server 208 .
  • an instruction to rearrange the functions of the mini-server 208 may be given manually.
  • cooperation nodes are determined separately for each functional module. By doing so, the data required by each functional module can be used, and each functional module can be efficiently operated.
  • this disclosure is not limited to such embodiments.
  • the same cooperation node may be used for all functional modules. This saves time for determining cooperating nodes.
  • the functional modules may be divided into several groups and the same cooperative node may be determined for each group. These cooperative node determination methods may be appropriately combined according to changes in the traffic environment.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

車載装置は、外部サーバからの情報を利用する運転支援装置を備えた車両に搭載される車載装置であって、外部サーバの機能のサブセットを構成する１又は複数のサブ機能を実行可能で、外部から受信したデータを使用して、情報の一部に置換可能なサブセット情報を出力する車内サーバと、外部サーバからの情報の受信が中断したことに応答して、車両の置かれた交通環境に基づいた優先度に従って、車内サーバが実行するサブ機能の少なくとも１つを選択する機能選択部と、外部サーバからの情報の受信が中断したことを判断する受信判断部と、受信判断部による、受信が中断したという判断に応じて。車内サーバからのサブセット情報を運転支援装置に与える車内外連携装置とを含む。

Description

車載装置及びその動作方法、並びに車両
　この開示は、車載装置及びその動作方法、並びに車両に関する。この出願は2021年7月1日出願の日本出願第2021-109959号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　多数のセンサからのセンサデータをサーバに集約し解析して、運転支援に利用するシステムが普及しつつある。センサデータは、車両に搭載されたセンサから、及び路側に設けられたインフラストラクチャ設備が備えるセンサ（以下「インフラセンサ」という）から送信されてくる。そうしたシステムでは、車両は無線通信を使って近傍の無線基地局に接続し、その無線基地局を介してサーバと通信を行う。また車両間での直接通信（いわゆる車々間通信）によりある車両のセンサデータを他の車両に送信したり、ある車両が持つ情報を他の車両に送信したりすることもできる。
　運転支援システムの場合には、通信による遅延が問題となる。車両－サーバ間の無線通信の低遅延化を目的に、車両が走行する現場に近い位置にサーバを設置してこのサーバによりセンサデータを処理することが行われる。現場に近い位置に設置されるサーバという意味で、このサーバをエッジサーバと呼ぶ。
　またこのようにセンサデータを解析するエッジサーバ以外にも、様々なサービスを無線通信により車両に提供する、多数のいわゆるクラウドサーバも普及しつつある。例えば、いわゆる交通情報の配信、輸送用車両などに関する配車スケジュールの管理、道路近辺の観光及びイベント情報の配信、車両故障診断、ルート案内などである。エッジサーバ及びクラウドサーバを利用することで、車両がより安全に交通できるようになる上に車両を活用して有意義な生活ができる。
　このようなシステムでは、車両がサーバと通信を行うことが前提となっている。そのため、何らかの原因により車両がサーバと通信できなくなると、車両が運転支援装置を持っていても役に立たなくなるという問題がある。他のサーバに接続することが可能であれば接続してもよい。しかし、エッジサーバの場合には、他のエッジサーバが管理しているエリアが、車両の存在している領域をカバーしているとは限らない。したがってそれらエッジサーバから運転支援情報を受信できたとしても、その車両には役に立たない可能性が高い。
　また一般的なサービスを提供するクラウドサーバの場合も、近傍に代替サーバがない場合にはそのようなサービスの情報が得られなくなってしまうという問題がある。
　こうした課題を解決するための提案が特許文献１に開示されている。特許文献１の開示によれば、車載装置にエッジサーバと同様の機能でその縮小版であるミニエッジサーバの機能を持たせる。そしてエッジサーバとの通信ができなくなったときにミニエッジサーバを起動する。ミニエッジサーバの起動時に、それまでエッジサーバから受信していたデータを用いてミニエッジサーバを初期化し、その出力を運転支援のために利用する。さらに周囲の車両及びインフラセンサの中からセンサデータの送信を受ける協調ノードを決定し、それらから受信するセンサデータと自車が備えたセンサからのセンサデータを用いてミニエッジサーバの持つ情報を更新する。エッジサーバとの通信が復旧するとミニエッジサーバを停止させ、エッジサーバから受信したデータを運転支援に利用する。
国際公開第2021/002223号
　本開示の第１の局面に係る車載装置は、外部サーバからの情報を利用する運転支援装置を備えた車両に搭載される車載装置であって、外部サーバの機能のサブセットを構成する１又は複数のサブ機能を実行可能で、外部から受信したデータを使用して、情報の一部に置換可能なサブセット情報を出力する車内サーバと、外部サーバからの情報の受信が中断したことに応答して、車両の置かれた交通環境に基づいた優先度に従って、車内サーバが実行するサブ機能の少なくとも１つを選択する機能選択部と、外部サーバからの情報の受信が中断したことを判断する受信判断部と、受信判断部による、受信が中断したという判断に応じて、車内サーバからのサブセット情報を運転支援装置に与える車内外連携装置とを含む。
　本開示の第２の局面に係る車載装置の動作方法は、外部サーバからの情報を利用する運転支援装置を備えた車両に搭載される車載装置の動作方法であって、外部サーバの機能のサブセットを構成する１又は複数のサブ機能を実行可能で、外部から受信したデータを使用して、情報の一部に置換可能なサブセット情報を出力する車内サーバを構築するステップと、外部サーバからの情報の受信が中断したことを判断するステップと、受信が中断した判断に応じて車内サーバからのサブセット情報を、運転支援装置に与えるステップとを含む。
　本開示の第３の局面に係る車両は、上記したいずれかの車載装置を搭載している。
図１はこの開示の第１実施形態に係る車載装置及び車載装置が制御する車両各部の概略ブロック図である。 図２は、この開示の第１実施形態における車載装置の機能的ブロック図である。 図３は、この開示の第１実施形態のミニエッジサーバで利用可能な機能モジュールを記憶した機能モジュール記憶部の記憶内容を模式的に示す図である。 図４は、この開示の第１実施形態に係るミニエッジサーバがサブ機能を選択する際に参照する優先度表を示す図である。 図５は、図１に示す車載装置の機能をコンピュータにより実現させるコンピュータプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 図６は、図５に示すコンピュータプログラムのうちサーバ機能のサブセット生成のステップを実現するコンピュータプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 図７は、図１に示す車載装置を実現するハードウェア構成の１例を示すブロック図である。 図８は、この開示の第２実施形態に係る車載装置のブロック図である。 図９は、この開示の第１実施形態及び第２実施形態に係るミニエッジサーバを実現するコンピュータである車内ミニサーバＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。
　［この開示が解決しようとする課題］
　特許文献１に開示された技術を使用すれば、サーバとの通信が中断したときにも、運転支援情報をミニエッジサーバで生成し、車両で利用できる。したがって、車両の運転支援を継続できるという優れた効果がある。
　しかし、特許文献１に開示された技術を実用化するためにはさらに解決すべき課題がある。例えば、上記したように、既にエッジサーバ以外にも多数のクラウドサービスが提供されている。特許文献１では、そのようなクラウドサービスの利用までは考慮されていない。さらに今後新たなサービスが追加されたときにどのようにそれに対応すべきかという問題もある。また車両に搭載されている情報処理リソースには限りがあるため、必要なサービスを十分にミニエッジサーバで実現できるとは限らないという課題もある。
　したがってこの開示は、サーバとの接続ができないときでも、その機能を柔軟に代替できる車載装置及びその動作方法、並びに車載装置を搭載した車両を提供することを目的とする。
　［この開示の効果］
　以上のようにこの開示によれば、サーバとの接続ができないときでも、その機能を柔軟に代替できる車載装置及びその動作方法、並びに車載装置を搭載した車両を提供できる。
　この開示の目的、構成、及び効果は、この明細書と添付の図面とにより明らかとなるだろう。
　［この開示の実施形態の説明］
　以下の説明及び図面では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下の開示の少なくとも一部を任意に組合せてもよい。
　（１）本開示の第１の局面に係る車載装置は、外部サーバからの情報を利用する運転支援装置を備えた車両に搭載される車載装置であって、外部サーバの機能のサブセットを構成する１又は複数のサブ機能を実行可能で、外部から受信したデータを使用して、情報の一部に置換可能なサブセット情報を出力する車内サーバと、外部サーバからの情報の受信が中断したことに応答して、車両の置かれた交通環境に基づいた優先度に従って、車内サーバが実行するサブ機能の少なくとも１つを選択する機能選択部と、外部サーバからの情報の受信が中断したことを判断する受信判断部と、受信判断部による、受信が中断したという判断に応じて、車内サーバからのサブセット情報を運転支援装置に与える車内外連携装置とを含む。
　外部サーバとの通信が中断すると、車内サーバが起動し、交通環境に基づいた優先度に従って選択されたサブ機能を提供する。したがって、サーバとの接続が中断したときでも、その機能を柔軟に代替できる車載装置を提供できる。
　（２）機能選択部は、１又は複数の種類の交通環境ごとに、機能の優先順位を定めた優先度表を記憶するための優先度表記憶装置と、車両の交通環境を特定し、優先度表記憶装置に記憶された優先度表のうち、当該交通環境に対応するいずれかを選択する優先度表選択部と、車両の持つ情報処理リソースの現在の動的情報を取得するリソース情報取得部と、優先度表選択部により選択された優先度表により定められる優先度に従って、リソース情報取得部が取得した動的情報に基づいて、情報処理リソースが許容する範囲内でサブ機能を選択するサブ機能選択部とを含んでもよい。
　優先度表により定められる優先度に従って、情報処理リソースの状況が許容する範囲内でサブ機能が選択される。情報処理リソースの範囲内で有効なサブ機能が選択されるので、サーバとの接続が中断したときでも、可能な範囲でその機能を柔軟に代替できる車載装置を提供できる。
　（３）優先度表選択部は、動的地図及び車両の位置に基づいて車両の交通環境を特定してもよい。
　動的地図はサーバから送信されてくるため、優先度表選択部は最新の情報に基づいて交通環境を特定できる。
　（４）リソース情報取得部が取得する動的情報は、車両の持つ情報処理リソースのうち少なくとも複数の情報処理リソースにわたる動的情報であり、車内サーバは、車両の持つ情報処理リソースの複数の情報処理リソースに機能を分散して処理してもよい。
　車両は複数の情報処理リソースを持つことがある。そうした情報処理リソースに分散して車内サーバのサブ機能を実行させることにより、車内の情報処理リソースを有効に利用して、サーバとの接続が中断したときでも、その機能を柔軟に代替できる車載装置を提供できる。
　（５）サブ機能選択部は、優先度表選択部により選択された優先度表により定められる優先度に従って、リソース情報取得部が取得した動的情報に基づいて、情報処理リソースが許容する範囲内でサブ機能を選択する第１のサブ機能選択部と、第１のサブ機能選択部が選択したサブ機能の実行に必要とされる他のサブ機能を選択する第２のサブ機能選択部とを含んでもよい。
　あるサブ機能を実行するために他のサブ機能が必要とされる場合、第２のサブ機能選択部が自動的にその必要なサブ機能を選択する。選択されたサブ機能が実行時に実行できなくなってしまうことが防止でき、サーバとの接続が中断したときでも、その機能を柔軟にかつ確実に代替できる車載装置を提供できる。
　（６）機能選択部はさらに、前記受信判断部による、受信が中断したという判断に応じて、運転支援装置が実行していた機能を記憶する機能記憶部を含み、サブ機能選択部は、優先度表選択部により選択された優先度表により定められる優先度に従って、リソース情報取得部が取得した動的情報に基づいて、情報処理リソースが許容する範囲内で、かつ機能記憶部が記憶している機能の中からサブ機能を選択するサブ機能選択部を含んでもよい。
　機能記憶部は、外部サーバとの通信が中断したときに実行されていた機能を記憶している。サブ機能選択部はこの機能を優先的に選択する。したがって、サーバとの接続が中断したときでも、引き続きその機能を代替できる、柔軟な機能を持つ車載装置を提供できる。
　（７）車内サーバは、機能選択部により選択された機能ごとに、当該機能を実現するために必要なデータの収集先である協調ノードを決定してもよい。
　機能ごとに異なる種類の外部データが必要とされることがある。そうした機能のためのデータを収集するための協調ノードを別々に決定することにより、各機能を効果的に実行できる。その結果、サーバとの接続が中断したときでも、その機能を柔軟に、かつ効率的に代替できる車載装置を提供できる。
　（８）車内サーバは、機能選択部により選択された機能を実現するために必要なデータの収集先である協調ノードを、選択された機能の全てについて共通して決定してもよい。
　選択された機能の全てについて、協調ノードを共通に決定することにより、協調ノードを決定するための時間が節約できる。また通信が必要な協調ノードの数は一般的に少なくなる。その結果、サーバとの接続が中断したときでも、その機能を柔軟に、かつ効率的に代替できる車載装置を提供できる。
　（９）本開示の第２の局面に係る車載装置の動作方法は、外部サーバからの情報を利用する運転支援装置を備えた車両に搭載される車載装置の動作方法であって、外部サーバの機能のサブセットを構成する１又は複数のサブ機能を実行可能で、外部から受信したデータを使用して、情報の一部に置換可能なサブセット情報を出力する車内サーバを構築するステップと、外部サーバからの情報の受信が中断したことに応答して、車両の置かれた交通環境に基づいた優先度に従って、車内サーバが実行するサブ機能のいずれかを選択するステップと、外部サーバからの情報の受信が中断したことを判断するすステップと、受信が中断した判断に応じて、車内サーバからのサブセット情報を運転支援装置に与えるステップとを含む。
　外部サーバとの通信が中断すると、車内サーバが起動し、交通環境に基づいた優先度に従って選択されたサブ機能を提供する。したがって、サーバとの接続が中断したときでも、その機能を柔軟に代替できる車載装置の動作方法を提供できる。
　（９）本開示の第３の局面に係る車両は、上記したいずれかの車載装置を搭載している。
　外部サーバとの通信が中断すると、上記した車載装置と同様に車内サーバが起動し、交通環境に基づいた優先度に従って選択されたサブ機能を提供する。したがって、サーバとの接続が中断したときでも、その機能が柔軟に代替される。その結果、サーバが中断したときにそれらが提供していた機能のサブセットを引き続き利用できる車両を提供できる。
　［この開示の実施形態の詳細］
　第１　第１実施形態
　この開示の第１実施形態に係る車載装置及びその制御方法、並びに車両の具体例を、以下に図面を参照しながら説明する。なお、この開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、以下の開示の一部を任意に組合せてもよい。
　１　構成
　（１）全体構成
　図１にこの開示に係る運転支援システム５０のブロック図を示す。図１を参照して、運転支援システム５０は、エッジサーバ６２と、交通情報及びそれ以外の様々な情報を配信するクラウドサーバ６４とを含む。エッジサーバ６２の機能は、車両６６、並びにＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）６８及びカメラ７０などのインフラセンサからセンサ情報を収集し、あらかじめ記憶されている高精度地図と統合して、運転を支援する情報（運転支援情報）を生成し車両に配信することである。運転支援情報とは、例えば交通環境及び交通状況に関する動的地図などを含む。なお、ここでいう交通環境とは、主として交差点、分岐合流地点、直線道路、カーブなどの道路の形状のことをいう。また交通状況とは、渋滞の発生があるか否か、通行規制中の区間があるか否か、事故の発生があるか否か、停車中の車両があるか否かなど、道路の状態のことをいう。
　運転支援システム５０はさらに、エッジサーバ６２及びクラウドサーバ６４などの外部サーバと無線を用いて通信可能な車両６０を含む。運転支援システム５０はさらに、車両６０に搭載され、エッジサーバ６２から得られた情報を車両の運転支援に、クラウドサーバ６４から得られた情報を様々な用途に、それぞれ使用する車載装置９０を含む。運転支援システム５０はさらに、車載装置９０と接続された車載センサであるミリ波レーダ８０、車載カメラ８２、及びＬｉＤＡＲ８４と、車載装置９０と協働し車両６０の各部の機械部品などを電子的に制御するための各種ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）９２とを含む。
　この実施形態においては、車載装置９０は実質的にコンピュータであり、所定のプログラムを実行することにより車内ミニサーバ９４を実現する。車内ミニサーバ９４は、エッジサーバの機能のサブセット、及びクラウドサーバの機能のサブセットを実行する。車内ミニサーバ９４は、このように各サーバの機能のサブセットを実行することにより、通常であればエッジサーバ及びクラウドサーバが生成する情報の一部を、車内ミニサーバ９４が収集したデータに基づいて生成する。車内ミニサーバ９４が生成するこの情報のことを、エッジサーバ及びクラウドサーバが提供する情報に対し、そのサブセット情報と呼ぶ。
　なお、ここでいうサブセット情報とは、情報の内容に関するものではなく、情報の種類に関するものである。車内ミニサーバ９４が生成するサブセット情報は、各サーバの機能のサブセットにより生成される。したがってこのサブセット情報は、各サーバが提供する情報の一部の情報と同じ種類の情報である。そのため、車載装置９０は、このサブセット情報を使用して、サーバから提供されるはずであった情報の一部を置換して利用できる。しかし、サブセット情報の元になるデータ及び処理がサーバによるものとは異なるので、その内容はサーバが提供する情報の内容と必ずしも一致するわけではない。
　（２）車載装置
　図２を参照して、車載装置９０は、車外の無線基地局及び他車両などとの間で無線通信を行うことが可能な車外通信機１５４と、車内ネットワークと車外通信機１５４との間に設けられた車載ＧＷ（Ｇａｔｅｗａｙ）１５０とを含む。車載ＧＷ１５０の機能は、車載センサ及び車両に搭載された各種ＥＣＵ９２（図１参照）から得た情報をエッジサーバ６２に送信することである。車載ＧＷ１５０はまた、エッジサーバ６２又はクラウドサーバ６４から車外通信機１５４により受信した情報を車載装置９０に配信したりする処理を行う。車載装置９０はさらに、車外通信機１５４、車載ＧＷ１５０及び車内ミニサーバ９４に接続された車内外連携部１５２を含む。車内外連携部１５２の機能は、車外通信機１５４による通信の状況に応じて車載ＧＷ１５０、車外通信機１５４及び車内ミニサーバ９４の間でのデータの流れを制御して車両６０の内外の連携を制御することである。
　車内ミニサーバ９４は、車載ＧＷ１５０を介して車両６０に搭載されている各種ＥＣＵ９２及び車載ネットワークなどの情報処理リソースの負荷などの動的状態を観測するための車内リソース観測部２００を含む。車内ミニサーバ９４はさらに、車外通信機１５４及び車載ＧＷ１５０を介して、エッジサーバ６２から送信されてくる優先度表と呼ばれる表を記憶するための優先度表記憶部２１２を含む。車内ミニサーバ９４のハードウェア構成については図９を参照して後述する。
　優先度表については、図４を参照して後述する。優先度表は、車外通信機１５４と外部サーバとの間の通信が中断したときに、どのような機能をどのような優先順位により車内ミニサーバ９４に実行させるかを決定するための表である。優先度表はあらかじめ作成され、エッジサーバ６２に保存されている。優先度表は、車両が置かれている交通状況に応じて複数個準備される。
　車載装置９０はさらに、車内ミニサーバの本体であるミニサーバ２０８と、ミニサーバ２０８が実行可能な機能モジュールを記憶したモジュール記憶部２０４と、車外通信機１５４によるサーバとの通信が中断したときに車両６０が利用していたサービスなどの実行中機能を記憶するための実行中機能記憶部２１０とを含む。車載装置９０はさらに、優先度表記憶部２１２に記憶されている優先度表の中から、車両６０の置かれた交通状況に応じて最適なものを選択するための実行優先度決定部２０２を含む。交通状況は、動的地図により示される道路の形状及び車両６０の位置に基づいて特定できる。動的地図は、通常はエッジサーバ６２からダウンロードされるため、最新の情報に更新される。車載装置９０はさらに、ミニサーバ構築部２０６を含む。ミニサーバ構築部２０６の機能は、ミニサーバ２０８により実行させるべき機能に対応する機能モジュールをモジュール記憶部２０４から選択して実行するようにミニサーバ２０８を構築することである。ミニサーバ構築部２０６はこのとき、実行優先度決定部２０２により選択された優先度表、実行中機能記憶部２１０に記憶されている実行中機能、及び車内リソース観測部２００により観測された車内の情報処理リソースの動的状態を使用する。
　車内外連携部１５２は、車外通信機１５４による外部サーバとの間の通信状態を検出し、外部サーバのいずれかとの通信が中断したことに応答して中断の検出を車内ミニサーバ９４の実行中機能記憶部２１０に通知するための通信状態検出部１８０を含む。車内外連携部１５２はさらに、動作モード切替部１８２を含む。動作モード切替部１８２の機能は、通信状態検出部１８０により外部サーバとの通信の中断が検出されたことに応答して、車載装置９０の動作モードを、通常モードから、中断モードに切り替え、車内ミニサーバ９４に動作モードの切替を通知することである。通常モードにおいては、車内外連携部１５２は外部サーバとの通信により動作する。中断モードにおいては、車内外連携部１５２は、外部サーバとの通信ではなく、車内ミニサーバ９４の生成する情報を用いて動作する。車内外連携部１５２はさらに、動作モード切替部１８２により制御され、通常モードのときは車外通信機１５４が受信した情報を車載ＧＷ１５０に送信し、中断モードのときはミニサーバ２０８の出力を車載ＧＷ１５０に送信するよう切り替えられる選択部１８４を含む。車内外連携部１５２はさらに、動作モード切替部１８２により制御され、通常モードのときは車載ＧＷ１５０の出力を車外通信機１５４に送信し、中断モードのときはミニサーバ２０８に送信するよう切り替えられる選択部１８６を含む。
　（３）機能モジュール構成
　図３にモジュール記憶部２０４に記憶されている機能モジュール群の例を示す。これら機能モジュール群は、外部サーバが提供する機能と同種の機能を提供する。しかし、個々の機能について見ると、車両６０が利用可能なリソースの制限のため、完全にその機能を代替することは難しい。したがって大多数の機能モジュールは、外部サーバの機能の一部を提供するという意味でサブ機能モジュールということができる。ただし以下ではこうしたサブ機能モジュールについて単に「機能モジュール」という。
　図３を参照して、モジュール記憶部２０４に記憶されている機能モジュール群は、大きく３グループに分類される。第１はエッジサーバ６２の機能のサブセットを実現するための車内ミニエッジサーバモジュール群２５０である。第２はクラウドサーバ６４の機能のサブセットを実現するための車内ミニクラウドサーバモジュール群２５２である。第３は車内ミニエッジサーバと車内ミニクラウドサーバとの両者で使用される共通モジュール群２５４である。
　車内ミニエッジサーバモジュール群２５０は、例えば、車両が交差点付近にいるときに使用される交差点支援モジュール２７２と、車両が複数車線のある道路を走行中に使用される走行レーン制御モジュール２７４と、動的地図構築モジュール２７０とを含む。動的地図構築モジュール２７０は交差点支援モジュール２７２と走行レーン制御モジュール２７４とが共通に必要とする機能モジュールである。すなわち、交差点支援モジュール２７２と走行レーン制御モジュール２７４とは第１層の機能モジュール群を構成しており、動的地図構築モジュール２７０は第１層の機能モジュール群の土台となる第２層の機能モジュールである。このよう階層構造は車内ミニクラウドサーバモジュール群２５２及び共通モジュール群２５４の場合も同様である。なお第１層の機能モジュール群は交差点支援モジュール２７２及び走行レーン制御モジュール２７４の他にも複数個あり得る。
　車内ミニクラウドサーバモジュール群２５２の第１層の機能モジュール群は、配車サービスモジュール２９４と、ルート案内モジュール２９６と、車両故障診断モジュール２９８などとを含む。車内ミニクラウドサーバモジュール群２５２の第２層の機能モジュール群は、車両６０の基本的な車両情報を管理する車両情報管理モジュール２９０及び車両診断などに必要とされるＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）診断モジュール２９２などを含む。
　共通モジュール群２５４の第１層の機能モジュール群は、車載装置９０のデータをクラウドサーバにバックアップするためのデータバックアップモジュール３１２を含む。第１層の機能モジュール群はさらに、車載装置９０の動作状況を車内の記憶装置に一時ログとして書き出し、定期的にクラウドサーバにアップロードする処理を行うログ管理モジュール３１４などを含む。
　共通モジュール群２５４の第２層の機能モジュール群は、車両異常管理モジュール３１０を含む。車両異常管理モジュール３１０はデータバックアップモジュール３１２及びログ管理モジュール３１４が共通に利用する機能モジュールである。
　ミニサーバ構築部２０６はこれら機能モジュールを選択するために様々な条件を使用する。これら条件は、例えば車両全体にわたって分散する情報処理リソースにどの程度の余裕があるか、車両６０の置かれた交通環境がどのような環境かなどである。交通環境は、動的地図により示される道路の形状及び車両６０の位置に基づいて特定できる。動的地図はエッジサーバ６２との通信が可能だったときにエッジサーバ６２からダウンロードされたものであるため、ミニサーバ構築部２０６が入手できる最新の情報となる。したがって、ミニサーバ構築部２０６は可能な限り新しい交通環境に基づいて機能モジュールを選択できる。情報処理リソースとしては、車載装置９０及び車載装置９０とともに車内ミニサーバ９４の一部機能を実行する各種ＥＣＵ９２、これらを結ぶ車内ネットワークなどがある。
　（４）優先度表
　図４に、図２の優先度表記憶部２１２がエッジサーバ６２から受信して記憶する優先度表の１例を示す。ミニサーバ構築部２０６がミニサーバ２０８の機能を指定する際にこの優先度表を参照する。
　図４を参照して、この実施形態に係る優先度表３３０は、車両が置かれている交通環境によって、交差点、分岐合流、その他、の３種類に分けて各機能モジュールの優先度を規定している。
　例えば交差点の場合には、交差点支援が第１優先度、走行レーン制御が第２優先度、配車サービス、ルート案内、及び車両故障診断がいずれも第３優先度、などである。なおこの実施形態においては、数字が小さいほど優先度が高くなるものとする。
　図４に挙げられているのはいずれも図３の第１層の機能モジュールだけである。第２層の機能モジュールについては、第１層の機能モジュールが選択されたときに、その機能モジュールが必要とする機能モジュールが自動的に選択される。こうすることで、必要な第１層の機能モジュールを選択しておきながらその実行に必要な第２層の機能モジュールがないために実行できないという事態を防止できる。
　なおこの優先度表はこの実施形態においてはエッジサーバ６２から各車両に配信される。しかしこの実施形態はそのような実施形態には限定されない。例えば車載装置のメーカーがあらかじめ作成して車内ミニサーバに組み込んでおいてもよいし、このような優先度表を配布するサービスを行うようなクラウドサーバがあれば、そこからダウンロードしてもよい。また優先度表が準備される交通環境は図４に示す３種類の分類には限定されず、２種類でもよいし４種類以上でもよい。場合によっては単一の優先度表を使用することも可能である。
　（５）コンピュータプログラム
　図５は、コンピュータをこの実施形態に係る車載装置９０として機能させるためのコンピュータプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図５を参照して、このプログラムは、例えばエッジサーバ６２からのデータの配信が中断したときに実行され、配信が中断した装置（サービス）を特定しその情報を図２に示す実行中機能記憶部２１０に記憶するステップ３５０を含む。このプログラムはさらに、実行優先度決定部２０２が、優先度表記憶部２１２に記憶された優先度表の中から、車両６０の交通環境に基づいて適切な優先度表を決定するステップ３５２を含む。
　このプログラムはさらに、車両６０の中で利用できる情報処理リソースの静的状態及び動的状態を車内リソース観測部２００が観測するステップ３５４を含む。情報処理リソースの静的状態としては、たとえばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）の仕様、動作クロック、メモリ容量、ネットワークの通信容量などがある。動的状態としては、たとえばＣＰＵの負荷状態、メモリの空き容量、ネットワークのスループット及び遅延時間などがある。なお、エッジサーバ６２と通信が可能であったときの情報に基づいて車載装置９０には動的地図が保存されている。この動的地図と車両の位置に関する情報を使用することで、少なくともミニサーバの起動時の車両の交通環境が判定できる。
　このプログラムはさらに、ステップ３５０で特定された中断されたサービス、ステップ３５２で決定された優先度表、及びステップ３５４で観測された車内の情報処理リソースに基づいて、外部サーバにより提供されていたサーバ機能のうち、ミニサーバ２０８が実行するサブセットを生成するステップ３５６を含む。このプログラムはさらに、ステップ３５６で生成されたサブセットを構成する各機能について、協調ノードを決定するステップ３５８を含む。協調ノードとは、インフラセンサ及び車両など、周囲の通信ノードの中から、そのサービスに関する情報を生成するために使用するセンサデータを収集する対象となるノードのことをいう。このプログラムはさらに、ステップ３５６で生成されたサーバ機能のサブセットについて、ステップ３５８で決定された協調ノードからセンサデータを収集することで各機能を実行するようにミニサーバ２０８を動的に構築し起動するステップ３６０を含む。ステップ３６０の後、このプログラムの実行は終了する。
　図６に、図５のステップ３５６で実行されるコンピュータプログラムの制御構造を示すフローチャートを示す。図６を参照して、図５のステップ３５６は、図５のステップ３５２で選択された優先度表の中の優先度１のサーバ機能から順に以下のステップ４０２を実行するステップ４００を含む。
　ステップ４０２は、処理中の優先度が複数のサーバ機能に割り当てられているときに、そのサーバ機能にデフォルトで与えられている優先度の順番に、ステップ４０４を実行するステップ４０４とを含む。ここでのデフォルトの優先度は、例えば車載装置９０のメーカー、車両６０のメーカー、又は車両６０の販売者などにより、同じ優先度が複数のサーバ機能に割り当てられることがないようにあらかじめ設定されていることを想定している。デフォルトの優先度を利用者が設定できるようにしてもよい。
　ステップ４０４は、図５のステップ３５４での観測の結果、処理中のサーバ機能を実行するのに十分なリソースがあるか否かに従って制御の流れを分岐させるステップ４２０を含む。ステップ４０４はさらに、ステップ４２０の判定が肯定のときに、判定対象のサーバ機能が、外部サーバとの通信中断の直前に車載装置９０で実行中だったか否か（サーバ機能を利用していたりアプリケーション実行中だったりしたか）に従って制御の流れを分岐させるステップ４２２を含む。ステップ４０４はさらに、ステップ４２２の判定が肯定のときに、現在の車両の位置が、判定対象の機能の実行エリア内か否かに従って制御の流れを分岐させるステップ４２４を含む。ステップ４０４はさらに、ステップ４２４の判定が肯定のときに、判定対象の機能に対応する機能モジュールをミニサーバの機能として追加しステップ４０４を終了するステップ４２６を含む。ステップ４２０及び４２２、及びステップ４２４の判定が否定のときは判定対象の機能モジュールの追加は行わずステップ４０４を終了する。
　２　動作
　（１）通常時
　図１を参照して、エッジサーバ６２及びクラウドサーバ６４などの全ての外部サーバとの通信が正常に行われている場合、図２に示す動作モード切替部１８２は動作モードを通常モードに設定している。すなわち動作モード切替部１８２は、車外通信機１５４が外部サーバから受信したデータを車載ＧＷ１５０に与えるよう、選択部１８４を切り替える。動作モード切替部１８２は車載ＧＷ１５０が出力する、センサデータ及び車両６０に関して外部サーバに送信すべきデータが車外通信機１５４を介して外部サーバに送信されるよう選択部１８６を切り替える。
　車載ＧＷ１５０は外部サーバから受信したデータを自動運転ＥＣＵに送信する。車載ＧＷ１５０はまた、車両６０に搭載されているミリ波レーダ８０、車載カメラ８２及びＬｉＤＡＲ８４の出力するセンサデータを外部サーバに車外通信機１５４を介して送信する。
　この通常モードが実行されている間、この実施形態においては車内ミニサーバ９４は休止している。ただし通常モードでも車内ミニサーバ９４を動作させておき、外部サーバとの通信が中断したときに直ちに車内ミニサーバ９４の出力を使用するように選択部１８４及び１８６を切り替えるようにしてもよい。
　なお実行中機能記憶部２１０は車載ＧＷ１５０を介して自動運転ＥＣＵが実行している機能を常に監視し記録している。
　通常時にはまた、車外通信機１５４を介してエッジサーバ６２から受信した優先度表が車載ＧＷ１５０により受信データから分離され、優先度表記憶部２１２に記憶される。
　（２）中断モード
　外部サーバのいずれかとの通信が中断すると、通信状態検出部１８０がその中断を検知し、実行中機能記憶部２１０に通知する。実行中機能記憶部２１０はそのときに自動運転ＥＣＵが実行している機能を表す情報を保存する。通信状態検出部１８０はまた、通信中断を動作モード切替部１８２に通知する。
　動作モード切替部１８２は、この通知に応答して動作モードを通常モードから中断モードに切り替える。動作モード切替部１８２は、通信が中断した外部サーバとの通信については、選択部１８４がミニサーバ２０８の出力を車載ＧＷ１５０に与えるよう選択部１８４を切り替える。また車載ＧＷ１５０の出力がミニサーバ２０８に与えられるよう選択部１８６を切り替える。このとき動作モード切替部１８２は、通信が継続している外部サーバについては通常時と同様の経路でデータが流れるように選択部１８４と選択部１８６を切り替える。動作モード切替部１８２はまた、動作モードが中断モードに切り替えられたことを車内リソース観測部２００、実行優先度決定部２０２及びミニサーバ構築部２０６に通知する。
　実行優先度決定部２０２は、通信の中断が通知されると、実行優先度決定部２０２が優先度表記憶部２１２に記憶されている優先度表から、車両の現在の位置における交通環境に適した優先度表を読み出す。交通環境は、動的地図により示される道路の形状及び車両６０の位置に基づいて特定できる。実行優先度決定部２０２はまた、実行中機能記憶部２１０に記憶されている、通信中断時に自動運転ＥＣＵが実行していた処理のうち、処理が中断した外部サーバからのサービスに関する情報を読み出す。実行優先度決定部２０２は、こうして読み出した優先度情報と実行中機能に関する情報をミニサーバ構築部２０６に与える。
　一方、車内リソース観測部２００は、車載ＧＷ１５０を介して車内の他のＥＣＵの動的状態（ＣＰＵの負荷、メモリの使用状況など）及びネットワークの動的状態（スループット、遅延時間）などを観測し、その結果をミニサーバ構築部２０６に与える。
　ミニサーバ構築部２０６は、図６に示すプログラムにより、モジュール記憶部２０４に記憶されている機能モジュールの中でミニサーバ２０８が実行すべき機能に対応する機能モジュールを選択しミニサーバ２０８の機能に追加する。追加される機能モジュールは、ミニサーバ２０８が実行すべき機能に対応する第１層の機能モジュールと、その機能モジュールを実行するために必要な第２層の機能モジュールである。ミニサーバ構築部２０６はこのとき、実行優先度決定部２０２から与えられた優先度表及び実行中の機能モジュールに関する情報と、車内リソース観測部２００から与えられた車内リソースの動的状態とを用いて許容できる範囲内で機能モジュールを選択する。実際には、ミニサーバ構築部２０６は、ミニサーバ２０８を起動するときに読み込むべき機能モジュールを特定する初期設定用ファイルに、選択された機能モジュールを書き込む。なお、ミニサーバ構築部２０６が図６のステップ４２０を実行する際に、第１層の機能モジュールについて、その機能モジュールが必要とする第２層の機能モジュールがまだミニサーバ２０８の機能に追加されていないことがある。そうしたときには、ミニサーバ構築部２０６は第１層の機能モジュールと第２層の機能モジュールとの双方を実行するために必要な車内リソースがあるか否かを判定する必要がある。
　この判定には、例えば利用可能なメモリ容量と、新たな機能モジュールを追加することにより消費されるメモリ容量とが、ミニサーバ２０８が利用可能なメモリ容量の範囲内か（たとえば８０％以内か）否かを基準とする。新たな機能モジュールを追加することにより、ネットワークの予測平均トラヒックが許容量（例えば６５％）を超えるか否か、又はＣＰＵの平均稼働率がある所定のしきい値（例えば８０％）以下に収まるか否か、などの基準をあわせて用いてもよい。複数の基準を用いる場合には、いずれかの基準が満たされない場合にはミニサーバ構築部２０６はそのモジュールを追加しない。
　こうして、ミニサーバ構築部２０６は、必要な機能リソースのうち、車両６０で実行可能な機能モジュールを全てミニサーバ２０８の初期設定用ファイルに追加する。この後、ミニサーバ構築部２０６は、各機能について、周囲のインフラセンサ及び車両などの通信ノードの中から、ミニサーバ２０８がセンサデータを収集するノード（協調ノード）を決定してミニサーバ２０８の初期設定用ファイルに追加する。ミニサーバ構築部２０６はこのようにしてミニサーバ２０８の初期設定用ファイルに必要な情報を書き込んだ後、ミニサーバ２０８を起動する。ミニサーバ２０８は起動時、最初にこの初期設定用ファイルを読み出し、記録された機能モジュールをモジュール記憶部２０４から読み出して自己の機能に組み込む。ミニサーバ２０８はさらに、初期設定用ファイルの記載に基づいて、各機能について決定されている協調ノードからセンサデータを収集し、解析して、通信が中断した外部サーバが提供していた機能のサブセットの提供を開始する。
　なお、ミニサーバ２０８が起動した後には、ミニサーバ２０８は、車両６０の搭載したセンサ、車両６０が記憶している高精度地図、及び協調ノードから受信したセンサデータに基づいて自己の位置を更新していく。ミニサーバ２０８はまた、協調ノードを構成する車両及びインフラセンサについても、自己の位置に応じて自分自身で更新していく。なお、車内ミニサーバ９４は、図５のステップ３５４で取得した車内の情報処理リソースの動的状態に基づいて、自己が実行する機能のうち一部を他のＥＣＵにも分散実行させる。基本的に車内ミニサーバ９４が各機能を実行し、車内ミニサーバ９４の負荷が大きくなったときに限り他のＥＣＵを利用する形式にしてもよい。また車内ミニサーバ９４が実行する機能のほとんどを他のＥＣＵに振り分け、車内ミニサーバ９４はそれらＥＣＵの統御だけ行うようにしてもよい。
　そして、通信が中断していた外部サーバとの通信が回復すると、ミニサーバ２０８は機能を停止し、動作モード切替部１８２が選択部１８４及び１８６を通常モードの接続に切り替えることにより、車載装置９０は通常モードに復帰する。
　３　ハードウェア構成
　図７に、この実施形態に係る車両６０に搭載された車載装置９０及びその周辺のハードウェア構成を示す。図７を参照して、車載装置９０は、車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続されたＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ－Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）コントローラ５５４と、ＨＭＩコントローラ５５４と同様、車内ＬＡＮに接続された車外通信コントローラ５５２とを含む。車載装置９０はさらに、車外通信コントローラ５５２に接続された統合アンテナ５５０を含む。統合アンテナ５５０は、第５世代移動通信システム（いわゆる「５Ｇ」）、高度道路交通システム（ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍｓ））、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の一種であるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）、及びＷｉ―Ｆｉのためのアンテナとして機能する。車載装置９０はさらに、車内ＬＡＮによりＨＭＩコントローラ５５４及び車外通信コントローラ５５２に接続された自動運転コントローラ５５６と、車内ＬＡＮに接続された走行系コントローラ５５８とを含む。
　ＨＭＩコントローラ５５４には、モニタ５００と、複数のＥＣＵ５０２、５０４などが接続されている。
　自動運転コントローラ５５６には、ミリ波レーダ８０、車載カメラ８２、ＬｉＤＡＲ８４に加えて、自動運転ＥＣＵ５１４が接続されている。
　走行系コントローラ５５８には、車両の走行に関する各部を電子的に制御するための複数のＥＣＵ５０６、５０８、５１０及び５１２などが接続されている。
　この実施形態においては、車外通信コントローラ５５２に車内ミニサーバＥＣＵ５１６が接続されている。車内ミニサーバＥＣＵ５１６は車載装置９０と協働し、実質的に車載装置９０の一部としてミニサーバ機能を実現する。また、ＥＣＵ５０２、５０４、５０６、５０８、５１０及び５１２並びに自動運転ＥＣＵ５１４はいずれも実質的にコンピュータであり、それぞれＣＰＵ及びメモリと通信機能を持つ。車内ミニサーバＥＣＵ５１６がミニサーバの機能をこれらに分散して実行させることで、これらのリソースを有効に利用し安定したミニサーバの機能を提供できる。
　第２　第２実施形態
　図８は、この開示の第２実施形態に係る車載装置６００のブロック図である。車載装置６００が図２に示す車載装置９０と異なるのは、図２の車内リソース観測部２００に代えて車内リソース観測部６２０を、実行優先度決定部２０２に代えて実行優先度決定部６２２をそれぞれ含むことである。車載装置６００はさらに、ミニサーバ構築部２０６に代えてミニサーバ構築部６２４と、変動検知部６２６とを新たに含むことでも車載装置９０と異なる。変動検知部は車内リソース観測部６２０の出力により、車内リソースに所定の変化が生じた場合に、実行優先度決定部６２２及びミニサーバ構築部６２４にミニサーバ２０８の再構築を示す指示を与えるためのものである。
　車内リソース観測部６２０、実行優先度決定部６２２及びミニサーバ構築部６２４の機能は基本的に図２に示す車内リソース観測部２００、実行優先度決定部２０２、及びミニサーバ構築部２０６と同じである。ただし車内リソース観測部６２０はその出力を変動検知部６２６にも与える点で図２に示す車内リソース観測部２００と異なる。実行優先度決定部６２２は、動作モード切替部１８２から中断モードへの切替の通知を受けたときだけではなく、変動検知部６２６からミニサーバ２０８の再構築の指示を受けたときにも実行優先度を決定する点で図２の実行優先度決定部２０２と異なる。ミニサーバ構築部６２４は、動作モード切替部１８２から中断モードへの切替の通知を受けたときにミニサーバ２０８の再構築をする。しかしミニサーバ構築部６２４は、それだけではなく、変動検知部６２６からの再構築の指示を受けたときにもミニサーバ２０８の再構築をする点で図２に示すミニサーバ構築部２０６と異なる。
　この実施形態においては、通常モード、及び通常モードから中断モードに動作モードが切り替えられたときの車載装置６００の動作は第１実施形態の車載装置９０と同じである。ただしこの実施形態においては、車内の動的状態に何らかの大きな変化があったときに、変動検知部６２６がそれを検知し、新たな状況にあわせてミニサーバ２０８を再構築し起動し直す点で第１実施形態と異なる。このために変動検知部６２６は、実行優先度決定部６２２及びミニサーバ構築部６２４にこの変化について通知する。
　何らかの大きな変化とは、例えば車内リソースに大きな余裕が生じたとき、又は大きく減少したときが挙げられる。例えば車内の通信の遅延時間がしきい値より大きくなったとき、又はミニサーバ２０８の機能を実行しているＣＰＵの負荷（稼働割合）が所定のしきい値を超えたとき、などがこうした変化として考えられる。このような構成とすることで、ミニサーバの起動時だけでなく起動後にも、状況に応じて柔軟にミニサーバ２０８の機能を組み替えて、通信が中断した外部サーバの機能のサブセットを車内で実現できる。
　第３　車内ミニサーバＥＣＵ５１６のハードウェア構成
　図９を参照して、上記した第１実施形態に係る車内ミニサーバ９４及び第２実施形態に係る車内ミニサーバ６１０を実現する車内ミニサーバＥＣＵ５１６（図７を参照）は、プロセッサであるＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）７０２と、ＭＰＵ７０２が接続される高速バス７００と、高速バス７００に接続されたＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）７０４と、高速バス７００に接続された、フラッシュメモリ７０６と、高速バス７００に接続されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）７０８とを含む。ＳＲＡＭ７０４には、プログラムの実行に必要なデータなどが保持される。ＳＲＡＭ７０４は、図２及び図８に示す優先度表記憶部２１２及び実行中機能記憶部２１０に相当する。フラッシュメモリ７０６には、車内ミニサーバ６１０が実現する機能を実現するためのプログラム７２６が記憶される。フラッシュメモリ７０６はさらに、図２、図３及び図８に示した機能モジュール記憶部２０４としても機能する。ＲＯＭ７０８にはＭＰＵ７０２のブートアッププログラムなどが記憶される。
　車内ミニサーバＥＣＵ５１６はさらに、高速バス７００にブリッジ７１２を介して接続された低速バス７１０と、いずれも低速バス７１０に接続されたシリアルＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）７１４、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）７１６、タイマ・カウンタ７１８、クロック発生器７２０、電源制御部７２２及び汎用Ｉ／Ｆ７２４を含む。シリアルＩ／Ｆ７１４は図示しない車内ネットワークに接続されており、車内ネットワークを介して車内ミニサーバＥＣＵ５１６が車内ミニサーバ９４及び６１０として動作するために必要な情報を受信するためのものである。
　なお、ＭＰＵの動作の仕組はよく知られており、実施形態において意味があるのはその実行するプログラムが実現する機能なので、以下説明においてはＭＰＵ自体の動作についてはここでは説明しない。
　第４　変形例
　上記第２実施形態においては、車内リソースの大きな変化に応じてミニサーバ２０８の機能を組み替えている。しかしこの開示はそのような実施形態には限定されない。例えば通信中断時には、一定時間ごとに実行優先度決定部６２２及びミニサーバ構築部６２４を動作させ、ミニサーバ２０８の機能を組み替えるようにしてもよい。又は手動でミニサーバ２０８の機能を組み替える指示を与えるようにしてもよい。
　また、上記実施形態においては、各機能モジュールについて別々に協調ノードを決定している。そうすることで、各機能モジュールが必要とするデータが利用でき、各機能モジュールを効率的に動作させることができる。しかしこの開示はそのような実施形態には限定されない。全ての機能モジュールについて同じ協調ノードを用いるようにしてもよい。こうすることで、協調ノードを決定するための時間が節約できる。このように協調ノードを一組とすることで、協調ノードとの通信量を抑えることが可能になる。その結果、効率的に各機能モジュールの機能を利用できる。機能モジュールをいくつかのグループに分け、グループごとに同じ協調ノードを決定してもよい。これら協調ノードの決定方法を、交通環境の変化にあわせて適宜組合せたりしてもよい。
　今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この開示の範囲は、開示の詳細な説明の記載により示されるわけではなく、請求の範囲の各請求項によって示され、請求の範囲の文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
５０　運転支援システム
６０、６６　車両
６２　エッジサーバ 
６４　クラウドサーバ
６８、８４　ＬｉＤＡＲ
７０　カメラ
８０　ミリ波レーダ
８２　車載カメラ
９０、６００　車載装置
９２　各種ＥＣＵ
９４　車内ミニサーバ
１５０　車載ＧＷ
１５２　車内外連携部
１５４　車外通信機
１８０　通信状態検出部
１８２　動作モード切替部
１８４、１８６　選択部
２００、６２０　車内リソース観測部
２０２、６２２　実行優先度決定部
２０４　モジュール記憶部
２０６、６２４　ミニサーバ構築部
２０８　ミニサーバ
２１０　実行中機能記憶部
２１２　優先度表記憶部
２５０　車内ミニエッジサーバモジュール群
２５２　車内ミニクラウドサーバモジュール群
２５４　共通モジュール群
２７０　動的地図構築モジュール
２７２　交差点支援モジュール
２７４　走行レーン制御モジュール
２９０　車両情報管理モジュール
２９２　ＡＩ診断モジュール
２９４　配車サービスモジュール
２９６　ルート案内モジュール
２９８　車両故障診断モジュール
３１０　車両異常管理モジュール
３１２　データバックアップモジュール
３１４　ログ管理モジュール
３３０　優先度表
３５０、３５２、３５４、３５６、３５８、３６０、４００、４０２、４０４、４２０、４２２、４２４、４２６　ステップ
５００　モニタ
５０２、５０４、５０６、５０８、５１０、５１２　ＥＣＵ
５１４　自動運転ＥＣＵ
５１６　車内ミニサーバＥＣＵ
５５０　統合アンテナ
５５２　車外通信コントローラ
５５４　ＨＭＩコントローラ
５５６　自動運転コントローラ
５５８　走行系コントローラ
６２６　変動検知部
７００　高速バス
７０２　ＭＰＵ
７０４　ＳＲＡＭ
７０６　フラッシュメモリ
７０８　ＲＯＭ
７１０　低速バス
７１２　ブリッジ
７１４　シリアルＩ／Ｆ
７１６　ＡＤＣ
７１８　タイマ・カウンタ
７２０　クロック発生器
７２２　電源制御部
７２４　汎用Ｉ／Ｆ
７２６　プログラム
 

Claims (10)

  1. 外部サーバからの情報を利用する運転支援装置を備えた車両に搭載される車載装置であって、
    　前記外部サーバの機能のサブセットを構成する１又は複数のサブ機能を実行可能で、外部から受信したデータを使用して、前記情報の一部に置換可能なサブセット情報を出力する車内サーバと、
    　前記外部サーバからの前記情報の受信が中断したことに応答して、前記車両の置かれた交通環境に基づいた優先度に従って、前記車内サーバが実行する前記サブ機能の少なくとも１つを選択する機能選択部と、
    　前記外部サーバからの情報の受信が中断したことを判断する受信判断部と、
    　前記受信判断部による、受信が中断したという判断に応じて、前記車内サーバからの前記サブセット情報を前記運転支援装置に与える車内外連携装置とを含む、車載装置。
  2. 前記機能選択部は、
    　１又は複数の種類の交通環境ごとに、前記機能の優先順位を定めた優先度表を記憶するための優先度表記憶装置と、
    　前記車両の交通環境を特定し、前記優先度表記憶装置に記憶された前記優先度表のうち、当該交通環境に対応するいずれかを選択する優先度表選択部と、
    　前記車両の持つ情報処理リソースの現在の動的情報を取得するリソース情報取得部と、
    　前記優先度表選択部により選択された前記優先度表により定められる優先度に従って、前記リソース情報取得部が取得した前記動的情報に基づいて、前記情報処理リソースが許容する範囲内で前記サブ機能を選択するサブ機能選択部とを含む、請求項１に記載の車載装置。
  3. 　前記優先度表選択部は、動的地図及び前記車両の位置に基づいて前記車両の交通環境を特定する、請求項２に記載の車載装置。
  4. 　前記リソース情報取得部が取得する前記動的情報は、前記車両の持つ情報処理リソースのうち少なくとも複数の情報処理リソースにわたる動的情報であり、
    　前記車内サーバは、前記車両の持つ前記情報処理リソースの複数の情報処理リソースに機能を分散して処理する、請求項２又は請求項３に記載の車載装置。
  5. 　前記サブ機能選択部は、
    　前記優先度表選択部により選択された前記優先度表により定められる優先度に従って、前記リソース情報取得部が取得した前記動的情報にもとづいて、前記情報処理リソースが許容する範囲内で前記サブ機能を選択する第１のサブ機能選択部と、
    　前記第１のサブ機能選択部が選択した前記サブ機能の実行に必要とされる他の前記サブ機能を選択する第２のサブ機能選択部とを含む、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の車載装置。
  6. 　前記機能選択部はさらに、前記受信判断部による、受信が中断したという判断に応じて、前記運転支援装置が実行していた機能を記憶する機能記憶部を含み、
    　前記サブ機能選択部は、
    　前記優先度表選択部により選択された前記優先度表により定められる優先度に従って、前記リソース情報取得部が取得した前記動的情報に基づいて、前記情報処理リソースが許容する範囲内で、かつ前記機能記憶部が記憶している機能の中から前記サブ機能を選択するサブ機能選択部を含む、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の車載装置。
  7. 　前記車内サーバは、前記機能選択部により選択された機能ごとに、当該機能を実現するために必要なデータの収集先である協調ノードを決定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車載装置。
  8. 　前記車内サーバは、前記機能選択部により選択された機能を実現するために必要なデータの収集先である協調ノードを、前記選択された機能の全てについて共通して決定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車載装置。
  9. 　外部サーバからの情報を利用する運転支援装置を備えた車両に搭載される車載装置の動作方法であって、
    　前記外部サーバの機能のサブセットを構成する１又は複数のサブ機能を実行可能で、外部から受信したデータを使用して、前記情報の一部に置換可能なサブセット情報を出力する車内サーバを構築するステップと、
    　前記外部サーバからの前記情報の受信が中断したことに応答して、前記車両の置かれた交通環境に基づいた優先度に従って、前記車内サーバが実行する前記サブ機能のいずれかを選択するステップと、
    　前記外部サーバからの情報の受信が中断したことを判断するステップと、
    　前記受信が中断した判断に応じて、前記車内サーバからの前記サブセット情報を前記運転支援装置に与えるステップとを含む、車載装置の動作方法。
  10. 　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載された車載装置を搭載した、車両。
     
PCT/JP2022/019001 2021-07-01 2022-04-27 車載装置及びその動作方法、並びに車両 WO2023276434A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280044068.2A CN117529764A (zh) 2021-07-01 2022-04-27 车载装置及其动作方法、以及车辆
JP2023531471A JPWO2023276434A1 (ja) 2021-07-01 2022-04-27

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021109959 2021-07-01
JP2021-109959 2021-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023276434A1 true WO2023276434A1 (ja) 2023-01-05

Family

ID=84692713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/019001 WO2023276434A1 (ja) 2021-07-01 2022-04-27 車載装置及びその動作方法、並びに車両

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2023276434A1 (ja)
CN (1) CN117529764A (ja)
WO (1) WO2023276434A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018220971A1 (ja) * 2017-05-30 2018-12-06 住友電気工業株式会社 通信制御装置、通信制御方法、及びコンピュータプログラム
WO2021002223A1 (ja) * 2019-07-01 2021-01-07 住友電気工業株式会社 車載装置及びその制御方法、並びに車両

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018220971A1 (ja) * 2017-05-30 2018-12-06 住友電気工業株式会社 通信制御装置、通信制御方法、及びコンピュータプログラム
WO2021002223A1 (ja) * 2019-07-01 2021-01-07 住友電気工業株式会社 車載装置及びその制御方法、並びに車両

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023276434A1 (ja) 2023-01-05
CN117529764A (zh) 2024-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112106001B (zh) 一种车路驾驶任务智能化分配系统和方法
CN109855646B (zh) 分布集中式自动驾驶系统和方法
EP3690851B1 (en) Planning method for express lane and unit
Abdelhamid et al. Vehicle as a resource (VaaR)
CN112925657A (zh) 一种车路云协同处理系统及方法
CN113242320B (zh) 智能驾驶系统、方法、设备及存储介质
KR101621877B1 (ko) 차량 데이터 수집 방법 및 장치
US20210264793A1 (en) Vehicle To Vehicle Safety Messaging Congestion Control For Platooning Vehicles
JP6841263B2 (ja) 走行計画生成装置、走行計画生成方法、及び制御プログラム
CN115116257A (zh) 基于边缘云服务的车辆调度方法、装置、设备及介质
US11402228B2 (en) Vehicle control system and computing device
CN112249034A (zh) 一种汽车大脑系统及车辆驾驶控制方法
WO2021149253A1 (ja) 制御装置、移動体、管理サーバ、基地局、通信システム及び通信方法
CN111158900A (zh) 轻量化分布式并行计算系统及方法
US20220032934A1 (en) Method, apparatus, device and system for controlling driving
JP2007310733A (ja) 交通情報管理システム、及び、車載装置
CN114999185A (zh) 实施支持车辆到一切的安全警告三角形反射器的方法
WO2023276434A1 (ja) 車載装置及びその動作方法、並びに車両
Lu et al. A comparison of end-to-end architectures for connected vehicles
JP7416067B2 (ja) 車載装置及びその制御方法、並びに車両
CN115087844A (zh) 支持导航的系统、方法和装置
CN115909716A (zh) 基于网联云控平台的交通路口调度系统、方法及设备
Chebaane et al. Time‐Critical Fog Computing for Vehicular Networks
WO2022095415A1 (zh) 一种自动驾驶系统及汽车
WO2023276431A1 (ja) 車載装置、方法、コンピュータプログラム、運転支援サーバ及び運転支援方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22832594

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023531471

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18571743

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280044068.2

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22832594

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1