(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023145177
(43)【公開日】2023-10-11
(54)【発明の名称】サーバシステム、車両、テーブル生成装置およびテーブル生成方法
(51)【国際特許分類】
H04W 72/54 20230101AFI20231003BHJP
H04W 4/44 20180101ALI20231003BHJP
G08G 1/09 20060101ALI20231003BHJP
G08G 1/123 20060101ALI20231003BHJP
G01C 21/34 20060101ALI20231003BHJP
【FI】
H04W72/08
H04W4/44
G08G1/09 F
G08G1/123
G01C21/34
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022052507
(22)【出願日】2022-03-28
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-10-02
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.3GPP
(71)【出願人】
【識別番号】501440684
【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】海老沢 憲一
(72)【発明者】
【氏名】藤本 八雲
【テーマコード(参考)】
2F129
5H181
5K067
【Fターム(参考)】
2F129AA03
2F129BB03
2F129CC17
2F129DD20
2F129DD57
2F129EE52
2F129FF02
2F129FF18
2F129FF20
2F129FF32
2F129FF64
2F129GG02
2F129GG17
5H181AA01
5H181BB04
5H181BB05
5H181CC04
5H181FF05
5H181FF13
5H181FF32
5K067BB26
5K067EE02
5K067EE10
5K067JJ52
(57)【要約】
【課題】複数のプロバイダと契約することなく、複数の自動運転車両による無線リソースの消費量の和が、無線基地局が提供可能な無線リソースの量を上回らないための対策をとることができるようにする。
【解決手段】サーバシステム2は、各対象車両から位置および目標地点を受信するよう制御する受信制御部と、位置および目標地点と、道路上の複数地点、無線基地局が提供可能な無線リソースの量、および各地点における無線リソースの消費量の関係を示すテーブルと、に基づいて、各対象車両が目標地点まで走行した場合に、無線リソースの消費量の和が、提供可能な無線リソースの量を上回るか否かを判断する判断部と、和が上限量を上回ると判断部が判断した場合に、判断結果を各対象車両の制御部へ送信するよう制御する送信制御部と、を備える。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、当該無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する車両が各地点において消費することになる前記無線基地局の無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、
複数の対象車両と、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、
各対象車両から、当該対象車両の位置および目標地点を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、
受信した前記各対象車両の位置および目標地点と、前記テーブルと、に基づいて、前記各対象車両が前記目標地点まで走行を継続した場合に、前記各対象車両が消費する無線リソースの量の和が、前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあるか否かを判断する判断部と、
前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあると前記判断部が判断した場合に、その判断結果を前記各対象車両の制御部へ送信するよう前記通信部を制御する送信制御部と、
を備えるサーバシステム。
【請求項2】
受信した前記各対象車両の目標地点と、前記テーブルと、に基づいて、前記各対象車両の走行計画を作成する作成部を備え、
前記判断部は、
前記各対象車両が前記走行計画に基づいて走行を継続した場合の無線リソースの消費量の経時変化を算出し、
算出した前記各対象車両の前記消費量の経時変化を合算することにより、前記消費量の合算値の経時変化を算出し、
前記合算値の経時変化と所定の閾値とを比較し、前記合算値が前記閾値を超える時間帯が存在するか否かを判断する、
請求項1に記載のサーバシステム。
【請求項3】
前記作成部は、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあると前記判断部が判断した場合に、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回らないようにする新たな走行計画を作成し、
前記送信制御部は、新たな走行計画を前記対象車両へ送信するよう前記通信部を制御する、
請求項2に記載のサーバシステム。
【請求項4】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所に入る時刻を遅らせた走行計画を作成する、請求項3に記載のサーバシステム。
【請求項5】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を通らない走行計画を作成する、請求項3に記載のサーバシステム。
【請求項6】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を出る時刻を早めた走行計画を作成する、請求項3に記載のサーバシステム。
【請求項7】
前記作成部が前記新たな走行計画を作成できない場合、前記送信制御部は、通信品質の低下を回避できない旨を対象車両へ送信するよう前記通信部を制御する、請求項3~6のいずれか一項に記載のサーバシステム。
【請求項8】
前記受信制御部は、前記道路上を走行する前記車両から、前記車両の位置と、当該位置において前記無線基地局から受信する電波の強度と、を受信するよう前記通信部を制御し、
前記記憶部は、電波の強度と、当該強度の電波を用いて通信する際に車両が消費することになる無線リソースの量との関係を記憶しており、
受信した前記電波の強度と、記憶している前記関係と、に基づいて、前記テーブルを生成し、前記記憶部に記憶させる生成部を備える、
請求項1~7のいずれか一項に記載のサーバシステム。
【請求項9】
前記記憶部を有する第一サーバと、
前記受信制御部、前記判断部、および前記送信制御部を有する第二サーバと、
を備える、請求項1~8のいずれか一項に記載のサーバシステム。
【請求項10】
自身の位置を検知する位置センサと、
自身の走行計画を記憶する記憶部と、
無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上を自動走行する複数の車両の位置および目標地点を受信すると、各車両が前記目標地点まで走行を継続した場合に、各車両が消費する前記無線基地局の無線リソースの量の和が、前記無線基地局が提供可能な無線リソースの量を上回ることがあるか否かの判断結果を送信するサーバシステムと、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、
前記位置センサが検知した自身の位置および前記記憶部に記憶された前記目標地点を、前記サーバシステムへ送信するよう前記通信部を制御する送信制御部と、
前記サーバシステムから、前記判断結果を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、
受信した判断結果をユーザに通知する通知部と、
を備える車両。
【請求項11】
前記受信制御部は、前記サーバシステムから、走行計画を更に受信するよう前記通信部を制御し、
前記通知部は、受信した新たな走行計画をユーザに通知する、
請求項10に記載の車両。
【請求項12】
前記判断結果を受信した場合に、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回らないようにする新たな走行計画を作成する作成部を更に備え、
前記通知部は、作成した新たな走行計画をユーザに通知する、
請求項10に記載の車両。
【請求項13】
前記通知部が、複数の新たな走行計画をユーザに通知した場合に、前記複数の新たな走行計画の中からユーザに選択された走行計画を実行する実行部を更に備える、
請求項11または12に記載の車両。
【請求項14】
自身の外を撮影し、動画データを生成するカメラを備え、
前記送信制御部は、前記動画データを無線基地局へ送信する、
請求項10に記載の車両。
【請求項15】
無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上を走行する車両と、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、
前記車両から、前記車両の位置と、当該位置において前記無線基地局から受信する電波の強度と、を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、
電波の強度と、当該強度の電波を用いて通信する際に車両が消費することになる無線リソースの量との関係を記憶する記憶部と、
受信した前記電波の強度と、記憶している前記関係と、に基づいて、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、前記無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する複数の車両が各地点において消費することになる前記無線基地局の無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを生成し、前記記憶部に記憶させる生成部と、
を備えるテーブル生成装置。
【請求項16】
無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上を走行する車両から、前記車両の位置と、当該位置において前記無線基地局から受信する電波の強度と、を取得するステップと、
電波の強度と、当該強度の電波を用いて通信する際に車両が消費することになる無線リソースの量との関係と、取得した前記電波の強度と、に基づいて、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、前記無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する複数の車両が各地点において消費することになる前記無線基地局の無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを、プロセッサを用いて生成するステップと、
を含むテーブル生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サーバシステム、車両、テーブル生成装置およびテーブル生成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
レベル4以上の自動運転においては、監視者による遠隔監視が必要となる。遠隔監視は、自動運転車両に取り付けられたカメラが撮影して得られた動画を監視センターのモニターに表示することにより行われる。このため、モニターに表示された動画が途中で停止するようなことが起きると、自動運転が継続できなくなる。つまり、レベル4以上の自動運転を実現するためには、自動運転車両と無線基地局Cとを接続する通信ネットワークにおいて通信遅延が生じないようにする必要がある。一方、セルラー方式の通信において、一の無線基地局Cが提供できる通信帯域は、
図1に示したように、無線基地局Cから遠くなるほど狭まっていく。更に、道路rは、通信帯域の分布とは無関係に設けられる(道路r上を走行している自動運転車両と無線基地局Cとの距離は絶えず変化する)ことが一般的である。このため、通信ネットワークに一度に接続される自動運転車両の数や各自動運転車両の位置によっては、通信帯域が不足し、少なくともいずれかの自動運転車両に通信遅延が生じてしまう可能性がある。
【0003】
そこで、従来、自動運転を行う際に通信遅延が生じないようにするための各種技術が提案されている。例えば特許文献1には、自動運転車両から送信された遠隔制御要求を受信するステップと、遠隔制御要求に含まれる情報に基づいて自動運転車両の現在の位置を取得するステップと、現在の位置に基づいて複数の無線ネットワーク候補の無線チャネル候補から通信遅延の最も短い目標無線チャネルを取得し、目標無線チャネルに対応する目標無線ネットワークを取得するステップと、遠隔制御要求に基づいて対応する制御命令を決定するステップと、目標無線ネットワークの目標無線チャネルを介して自動運転車両に前記制御命令を送信するステップと、を含む、自動運転車両の遠隔制御方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、複数の無線ネットワークは、複数の異なるプロバイダがそれぞれ提供しているものである。このため、上記特許文献1に記載されたような従来技術を利用するためには、予め複数のプロバイダと契約しておく必要がある。必ずしも利用しない場合がある無線チャネル候補を確保しておくために複数のプロバイダと契約し続けることは、ユーザにとって経済的負担が大きい。また、多数の自動運転車両が同一地区内において同時に通信した場合、複数のプロバイダが提供する複数の無線ネットワーク全てにおいて必要な通信帯域を確保できなくなる可能性が無いわけではない。そのような場合、上記従来技術では、ユーザが複数のプロバイダと契約していたとしても、通信遅延等によって動画が停止し、自動運転を継続できなくなってしまう可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係るサーバシステムは、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、当該無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する複数の車両が各地点において消費することになる無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、複数の対象車両と、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、各対象車両から、当該対象車両の位置および目標地点を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、受信した前記各対象車両の位置および目標地点と、前記テーブルと、に基づいて、前記各対象車両が前記目標地点まで走行を継続した場合に、前記各対象車両が消費する前記無線基地局の無線リソースの量の和が、前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあるか否かを判断する判断部と、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあると前記判断部が判断した場合に、その判断結果を前記各対象車両の制御部へ送信するよう前記通信部を制御する送信制御部と、を備える。
【0007】
本発明の他の態様に係る車両は、自身の位置を検知する位置センサと、自身の走行計画を記憶する記憶部と、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上を自動走行する複数の車両の位置および目標地点を受信すると、各車両が前記目標地点まで走行を継続した場合に、各車両が消費する前記無線基地局の無線リソースの量の和が、前記無線基地局が提供可能な無線リソースの量を上回ることがあるか否かの判断結果を送信するサーバシステムと、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、前記位置センサが検知した自身の位置および前記記憶部に記憶された前記目標地点を、前記サーバシステムへ送信するよう前記通信部を制御する送信制御部と、前記サーバシステムから、前記判断結果を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、受信した判断結果をユーザに通知する通知部と、を備える。
【0008】
本発明の他の態様に係るテーブル生成装置は、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上を走行する車両と、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、前記車両から、前記車両の位置と、当該位置において前記無線基地局から受信する電波の強度と、を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、電波の強度と、当該強度の電波を用いて通信する際に車両が消費することになる無線リソースの量との関係を記憶する記憶部と、受信した前記電波の強度と、記憶している前記関係と、に基づいて、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、前記無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する複数の車両が各地点において消費することになる前記無線基地局の無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを生成し、前記記憶部に記憶させる生成部と、を備える。
【0009】
本発明の他の態様に係るテーブル生成方法は、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上を走行する車両から、前記車両の位置と、当該位置において前記無線基地局から受信する電波の強度と、を取得するステップと、電波の強度と、当該強度の電波を用いて通信する際に車両が消費することになる無線リソースの量との関係と、取得した前記電波の強度と、に基づいて、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、前記無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する複数の車両が各地点において消費することになる前記無線基地局の無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを、プロセッサを用いて生成するステップと、を含む。
【0010】
本発明の各態様は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記サーバシステムおよびテーブル生成装置が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより前記サーバシステムおよびテーブル生成装置をコンピュータにて実現させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図2】本発明の一の態様の実施形態に係るテーブル生成装置の機能的構成を示すブロック図である。
【
図3】電波の強度と、通信する際に消費することになる無線リソースの量との関係を示すグラフである。
【
図4】同実施形態に係るテーブル生成装置が生成するテーブルを示す図である。
【
図5】本発明の他の態様の実施形態に係るテーブル生成方法の流れを示すフローチャートである。
【
図6】本発明の他の態様の第一実施形態に係るサーバシステムの機能的構成を示すブロック図である。
【
図7】同実施形態に係るサーバシステムが実行する処理の内容を示す図である。
【
図8】同実施形態に係るサーバシステムが実行する処理の内容を示す図である。
【
図9】同実施形態に係るサーバシステムが実行する処理の内容を示す図である。
【
図10】同実施形態に係るサーバシステムが実行する処理の内容を示す図である。
【
図11】同実施形態に係るサーバシステムが実行する処理の内容を示す図である。
【
図12】同実施形態に係るサーバシステムが実行する処理の内容を示す図である。
【
図13】本発明の他の態様の第一実施形態に係るサーバシステムの機能的構成の他の例を示すブロック図である。
【
図14】本発明の他の態様の第一実施形態に係る車両の機能的構成の一例を示すブロック図である。
【
図15】本発明の他の態様の第二実施形態に係るサーバシステムの機能的構成を示すブロック図である。
【
図16】本発明の他の態様の第二実施形態に係る車両の機能的構成を示すブロック図である。
【
図17】本発明の他の態様の実施形態に係る走行計画作成方法の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
<1.テーブル生成装置>
まず、本発明の一の態様であるテーブル生成装置の実施形態について、詳細に説明する。
【0013】
[構成]
テーブル生成装置1は、
図2に示したように、装置側通信部11(通信部)と、装置側記憶部12(記憶部)と、装置側制御部13と、を備えている。
【0014】
〔装置側通信部〕
装置側通信部11は、無線基地局Cが発する電波が及ぶ電波圏(以下、電波圏R)に設けられた道路r上を走行する車両と、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する。本実施形態に係る装置側通信部11は、通信モジュールで構成されている。なお、装置側通信部11が通信する車両は、後述する車両3であってもよいし、それ以外の車両であってもよい。
【0015】
〔装置側記憶部〕
装置側記憶部12は、電波の強度と、対応消費量と、の関係を記憶する。対応消費量は、ある強度の電波を用いて通信する際に車両が消費することになる無線リソースの量である。本実施形態に係る装置側記憶部12は、対応消費量を、一の無線基地局Cが提供可能な無線リソースの上限量を100%としたときの割合(使用率)の形で記憶する。セルラー方式の通信においては、例えば
図3に示したように、弱電界(例えば、相対的に無線基地局Cから遠い場所)での通信で一定のスループットを得るために消費される無線リソースの量は、強電界(相対的に近い場所)での通信で同じスループットを得るために消費される無線リソースよりも多くなる。なお、この関係は、ネットワーク測定により得ることができる。また、この関係は、無線基地局Cから車両へ送信する場合(DL:Down Linkにも、車両から無線基地局Cへ送信する場合(UL:Up Link)の両方において成り立つ。
【0016】
電波の強度と対応消費量との関係が上記のようになるのは、以下の理由による。弱電界では、希望波の強度が、ノイズや他の無線基地局Cからの信号の強度と同程度にまで低下することがある。これでは、希望波を正確に受信することができない可能性がある。このため、セルラー方式の通信においては、弱電解での通信の際、例えば、誤り訂正、耐ノイズ、強度向上等の対策が施される。誤り訂正は、信号の受け手に誤り訂正機能(例えば、HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest)を持たせる対策である。耐ノイズは、信号の耐ノイズ性能を向上させる対策である。具体的には、符号化率(MCS:Modulation and Coding Scheme)を下げる。強度向上は、希望波の信号強度(電力密度)を向上させる対策である。具体的には、例えばPRB(Physical Resource Block)数を小さくする。これらの対策では、いずれも信号情報に冗長性を持たせる必要がある。このため、弱電解での通信では、無線リソースの消費量が増加することになる。
【0017】
〔装置側制御部〕
装置側制御部13は、
図2に示したように、装置側受信制御部131と、装置側生成部132(生成部)と、装置側送信制御部133と、を備えている。
【0018】
(装置側受信制御部)
装置側受信制御部131は、車両から、車両の位置と、当該位置において無線基地局Cから受信する電波の強度と、を受信するよう装置側通信部11を制御する。
【0019】
(装置側生成部)
装置側生成部132は、上記装置側通信部11が受信した電波の強度と、上記装置側記憶部12が記憶している上記関係と、に基づいてテーブルTを生成し、装置側記憶部12に記憶させる。テーブルTは、例えば
図4に示したように、電波圏Rに設けられた道路r上の複数地点と、予定消費量と、提供可能量、の関係を示す。本実施形態に係る地点は、道路rの一部区間を構成するリンク(Link)LまたはリンクLの端(隣接するリンクとの結節点)であるノード(Node)である。予定消費量は、道路r上を自動走行する複数の車両が各地点においてそれぞれ消費することになる無線リソースの量である。提供可能量は、無線基地局Cが提供可能な無線リソースの量である。この提供可能量は、無線基地局のスループット(単位時間あたりに転送可能なデータ量)によって決まる量である。本実施形態に係る装置側生成部132は、上記各種情報と、ネットワーク測定情報との関係も示すテーブルTを生成する。なお、装置側生成部132は、線分と、予定消費量と、提供可能量と、の関係を示すテーブルを生成するよう構成されていてもよい。線分は、リンクLをその中間点を境として複数に分割したものである。このようにすれば、より精度の高いテーブルを生成することができる。
【0020】
本実施形態に係る装置側生成部132は、まず、電波圏R内の道路rを所定以下の長さの複数のリンクLに区切る。そして、装置側生成部132は、
図3に示したような関係(グラフ)を参照し、各リンクL上でネットワーク測定を行ったことにより得られた電波の強度(RSRP:Reference Signal Received Power、RSRQ:Reference Signal Received Quality等)の平均値に対応する、予定消費量(PRB数、MCS等)および提供可能量をそれぞれ算出する。本実施形態に係る装置側生成部132は、予定消費量を、一の無線基地局Cが提供可能な無線リソースの上限量を100%としたときの割合(使用率)の形で生成する。また、本実施形態に係る装置側生成部132は、無線基地局Cから車両へ送信する場合(DL)の予定消費量と、車両から無線基地局Cへ送信する場合(UL)の予定消費量の両方を生成する。また、本実施形態に係る装置側生成部132は、提供可能量を、一の無線基地局Cが提供可能な無線リソースの上限量のうち、車両3の通信に割り当てることのできる(車両3以外の他の端末が消費する無線リソースの量を差し引いた)無線リソース量の割合の形で生成する。この割合は、通信する端末(車両3)に応じて決定される。本実施形態に係る装置側生成部132は、無線基地局Cから車両へ送信する場合(DL)の提供可能量と、車両から無線基地局Cへ送信する場合(UL)の提供可能量の両方を生成する。また、本実施形態に係る装置側生成部132は、こうしたテーブルTを、無線基地局CのPCI(Physical Cell ID)毎に生成する。なお、装置側生成部132は、上記テーブルTを、アンテナ特性(車の車種)毎に作成するよう構成されていてもよい。また、装置側生成部132は、無線基地局Cのスループットを、自動運転システムで用いられる三次元高精度マップに紐づけるよう構成されていてもよい。
【0021】
(装置側送信制御部)
装置側送信制御部133は、上記装置側生成部132が生成したテーブルTを他の装置(例えば、後述するサーバシステム2等)へ送信するよう装置側通信部11を制御する。
【0022】
[その他]
なお、テーブル生成装置1は、テーブルTのデータをメディアへ書き込む記録部、テーブルTのデータを取得可能な他の装置と接続する端子等を備えていてもよい。その場合、テーブル生成装置1は装置側送信制御部133を備えていなくてもよい。
【0023】
[作用効果]
以上説明してきたテーブル生成装置1によれば、各車両が目標地点まで走行を継続した場合に、各車両3が消費する無線リソースの量の和が提供可能量を上回るか否かを判断するためのテーブルTを生成することができる。
【0024】
<2.テーブル生成方法>
次に、本発明の他の態様であるテーブル生成方法の実施形態について、詳細に説明する。
【0025】
[流れ]
テーブル生成方法は、
図5に示したように、取得ステップA1と、生成ステップA2と、を含む。
【0026】
(取得ステップ)
初めの取得ステップA1では、電波圏Rに設けられた道路r上を走行する車両から、プロセッサが、車両の位置と、当該位置において無線基地局Cから受信する電波の強度と、を取得する。本実施形態に係る取得ステップA1では、上記テーブル生成装置1が受信することにより取得する。
【0027】
(生成ステップ)
車両の位置および電波の強度を取得した後は、生成ステップA2に移る。生成ステップA2では、電波の強度と対応消費量との関係と、取得した電波の強度と、に基づいて、電波圏Rに設けられた道路r上の複数地点と、提供可能量と、予定消費量と、の関係を示すテーブルTを、プロセッサを用いて生成する。本実施形態に係る生成ステップA2では、上記テーブル生成装置1を用いて、テーブルTを生成する。
【0028】
[作用効果]
以上説明してきたテーブル生成方法によれば、上記テーブル生成装置1と同様、各車両が目標地点まで走行を継続した場合に、各車両3が消費する無線リソースの量の和が提供可能量を上回るか否かを判断するためのテーブルTを生成することができる。
【0029】
<3.サーバシステム実施形態1>
次に、本発明の他の態様であるサーバシステム2の第一実施形態について、詳細に説明する。
【0030】
[構成]
サーバシステム2は、複数の車両3の位置および目標地点を受信すると、各車両3が目標地点まで走行を継続した場合に、各車両3が消費する無線リソースの量の和(以下、消費量の和)が、提供可能量を上回ることがあるか否かの判断結果を送信するものである。サーバシステム2は、車両3を遠隔制御する遠隔監視装置を構成するものであってもよいし、遠隔監視装置とは別の装置であってもよい。サーバシステム2は、
図6に示したように、サーバ側通信部21(通信部)と、サーバ側記憶部22(記憶部)と、サーバ側制御部23と、を備えている。
【0031】
〔サーバ側通信部〕
サーバ側通信部21は、複数の通信対象となる車両3(以下、対象車両3)と、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する。本実施形態に係るサーバ側通信部21は、通信モジュールで構成されている。
【0032】
〔サーバ側記憶部〕
サーバ側記憶部22は、テーブルTを記憶する。テーブルTは、上記テーブル生成装置1が作成したものと同じである。本実施形態に係るサーバ側記憶部22は、電波の強度と、対応消費量との関係(
図3参照)を記憶している。また、サーバ側記憶部22は、静的データベースD
1を記憶している。静的データベースD
1は、リンク長さ(LinkLength:詳細後述)を複数蓄積している。サーバ側記憶部22は、動的データベースD
2を記憶している。動的データベースD
2は、リンク通過時間(LinkPassingTime:詳細後述)および無線リソース消費量(RRUse:詳細後述)を複数蓄積している。静的データベースD
1および動的データベースD
2は、更新可能となっている。
【0033】
〔サーバ側制御部〕
サーバ側制御部23は、サーバ側受信制御部231と、サーバ側生成部232(生成部)と、判断部234と、作成部233と、サーバ側送信制御部235と、を備えている。
【0034】
(サーバ側受信制御部)
サーバ側受信制御部231は、各対象車両3から、当該対象車両3の位置および目標地点を受信するようサーバ側通信部21を制御する。また、本実施形態に係るサーバ側受信制御部231は、道路r上を走行する車両3から、車両3の位置と、当該位置において車両3が無線基地局Cから受信する電波の強度と、を受信するようサーバ側通信部21を制御する。本実施形態に係るサーバ側受信制御部231は、交通情報を更に受信するようサーバ側通信部21を制御する。交通情報は、道路rの渋滞情報等を含む、リアルタイムの情報である。なお、サーバ側受信制御部231は、上記テーブル生成装置1からテーブルTのデータを受信するようサーバ側通信部21を制御してもよい。
【0035】
(サーバ側生成部)
サーバ側生成部232は、サーバ側通信部21が受信した電波の強度と、サーバ側記憶部22が記憶している関係と、に基づいて、テーブルTを生成し、サーバ側記憶部22に記憶させる。このようなサーバ側生成部232を備えることで、サーバシステム2は、使用初期にテーブルTが記憶されていなくても、電波圏Rを走行する車両3から情報を集めることによってテーブルを生成することができる。なお、サーバ側通信部21がテーブルTを受信する用構成されている場合、サーバシステム2は、サーバ側生成部232を備えていなくてもよい。
【0036】
(作成部その1)
作成部233は、受信した各対象車両3の目標地点と、テーブルTと、に基づいて、各対象車両3の走行計画Pを作成する。具体的には、作成部233は、まず、生成したテーブルTおよび交通情報に基づいて、動的データベースD2を更新する。
【0037】
また、作成部233は、例えば
図7中央に示したような、各リンクLを示すリンク情報I
1(LinkInfo)を作成する。リンク情報I
1には、リンクID、リンク長さ(LinkLength)、リンク通過時間(LinkPassingTime)、無線リソース消費量(RRUse)、走行開始時刻(PassingStartTime)、走行終了時刻(PassingEndTime)、オフセット(LinkCostOfset)、リンクコスト(LinkCost)等が含まれる。
【0038】
リンク長さは、リンクLの長さを示す数値であり、静的データベースD1を参照することで得られる。静的データベースD1に蓄積された各リンク長さは、地図情報に基づいて作成されたものである。リンク通過時間は、リンクLの通過に要する時間であり、動的データベースD2を参照することで得られる。無線リソース消費量は、リンクLを通過している間に消費する無線リソースの量であり、動的データベースD2を参照することで得られる。動的データベースD2に蓄積されたリンク通過時間および無線リソース消費量は、テーブルTおよび交通情報に基づいて作成されたものである。オフセットは、リンクコストを算出する際に乗じる係数である。初期のオフセットは1であるが、新たな作成計画(詳細後述)を作成する前に、判断部234が1より大きな値を設定することがある。リンクコストは、リンクLを通過するのに要するコスト(LinkCost)であり、リンク長さ、リンク通過時間およびオフセットを下記数1に代入することにより算出される。式中のα、βは、経路の選択において重要視する事項である経路選択ポリシー(例えば、距離を最短にする、同時にできるだけ多くの車両3と通信できるようにする等)に応じて変更する係数である。
(数1)
LinkCost=α×LinkLength+β×LinkPassingTime+LinkCostOfset
【0039】
作成部233は、このようなリンク情報I1を、電波圏Rに設けられた全ての道路rを構成する全てのリンクLについて作成する。また、作成部233は、リンク情報I1を、電波圏R内を走行することになる車両3(Vehicle)毎に作成する。このため、2以上の車両3が同じリンクLを走行する場合、当該リンクLのリンク情報I1は、当該リンクLを通る車両3の数だけ作成される。
【0040】
また、作成部233は、作成した複数のリンク情報I
1に基づいて、
図7右上に示したような、リンク情報I
1の組み合わせ(LinkSet)を作成する。本実施形態に係る作成部233は、ダイクストラ法を用いてコストが最小となる組み合わせを作成する。なお、作成部233は、ダイクストラ法以外の方法で作成するよう構成されていてもよい。ここで作成されたリンク情報の組み合わせが当初の走行計画Pとなる。例えば、
図7右上に示した走行計画Pのうち一番手前にある走行計画Pは、ID3の車両3は、ID3のリンクL、ID4のリンクL、ID6のリンクLの順に走行していくことを示している。また、作成部233は、作成した当初の走行計画Pに基づいて、各リンク情報I
1に、例えば
図7右下に示したように、走行開始時刻(PassingStartTime:ss)、走行終了時刻(PassingEndTime:ee)を追加する。走行開始時刻は、車両3がリンクLに入る時刻である。走行終了時刻は、車両3がリンクLを出る時刻である。作成部233は、このような当初の走行計画Pの作成、および走行開始時刻・走行終了時刻の追加を、電波圏R内を走行することになる車両3毎に行う。
【0041】
(判断部)
判断部234は、サーバ側通信部21が受信した各対象車両3の位置および目標地点と、テーブルTと、に基づいて、各対象車両3が目標地点まで走行を継続した場合に、各対象車両3が消費する無線リソースの量の和が、提供可能量を上回ることがあるか否かを判断する。本実施形態に係る判断部234は、まず、各対象車両3が走行計画Pに基づいて走行を継続した場合の無線リソースの消費量の経時変化を算出する。具体的には、判断部234は、上記作成部233が作成した複数の当初の走行計画P(LinkSet)に基づいて、各車両3の無線リソース消費量(RRUse)を、無線基地局CのPCI毎にグルーピングし、
図8右上に示したようなグループデータI
2を生成する。このグループデータI
2を可視化すると、例えば
図8右下に示したような、一の電波圏内を走行する少なくとも1台の車両3の経過時間(Time)と無線リソース消費量との関係を示すグラフGになる。このため、複数の車両3が、例えば
図9左側に示したように、二つの電波圏R内を、それぞれ走行計画P(A),(B),(C)・・で走行する場合には、
図9右側に示したようなグラフGを示すグループデータI
2が得られることになる。
【0042】
また、判断部234は、算出した各対象車両3の消費量の経時変化を合算することにより、消費量の合算値の経時変化Vを算出する。具体的には、グループデータI
2に含まれる車両3毎の無線リソース消費量を、時刻毎に合算する。その結果、
図10に破線で示したような無線リソース消費量の合算値の経時変化Vが得られる。そして、本実施形態に係る判断部234は、合算値の経時変化Vと所定の閾値とを比較し、合算値が閾値を超える時間帯が存在するか否かを判断する。閾値は、提供可能量よりも数%程度低く設定した値である。こうすることで、車両3以外の通信に無線リソースを残しておくことができる。
図10左側に示した場合では、ID3の車両3が電波圏Rに入る時刻ss3から、ID2の車両3が電波圏Rを抜ける時刻ee2までの間、合算値が閾値を超えることになる。
図10右側に示した場合では、ID2の車両3が電波圏Rに入る時刻ss2から、同車両3が電波圏Rを抜ける時刻ee2までの間、合算値が閾値を超えることになる。このため、複数の車両3が、例えば
図11左側に示したように、二つの電波圏R内を、それぞれ走行計画P(A),(B),(C)・・で走行する場合には、
図11右側に示したように、無線基地局C(PCI1)の電波圏Rでは合算値が閾値を超える時間帯(t
1~t
2)が存在することが分かり、無線基地局C(PCI2)の電波圏Rでは合算値が閾値を超える時間帯が存在しないことが分かる。判断部234が以上説明してきたような処理を実行することで、消費量の和が閾値を上回ることがあるか否かの判断を、比較的容易に行うことができる。なお、判断部234は、経時変化Vと提供可能量とを比較する(閾値を用いない)よう構成されていてもよい。
【0043】
ここで、閾値を超える時間帯が存在しないと判断した場合、本実施形態に係る判断部234は、ピークカウント(PeakCount)の値を0にする。そして、判断部234は、以降の動作を停止する。これにより、上記作成部233が作成した当初の走行計画Pが、各車両3へ送信する走行計画Pとなる。
【0044】
一方、閾値を超える時間帯が存在すると判断した場合、本実施形態に係る判断部234は、ピークカウントの値を1にする。そして、判断部234は、優先順位の低い車両3が存在するか否かを判断する。優先順位は、無線リソースを消費するタイミングまたは場所をずらしてもらう順番を規定するものである。この優先順位が低い車両3から順に無線リソースを消費するタイミングまたは場所をずらしてもらうことになる。優先順位は、例えば、車両3のユーザとプロバイダとの契約内容等に基づいて決定される。車両3のユーザには、車両3の乗員、当該車両3を遠隔監視する監視者、当該車両3を用いた各種サービスを提供する事業者等が含まれる。
【0045】
例えば、
図10左側に示したように、ある電波圏R内を、ID1~3の三台の車両3が走行し、ss3~ee2の時間帯に消費量の和(合算値)が閾値を上回ると判断部234が判断した場合を例に説明する。本実施形態に係る作成部233は、まず、各車両3の優先順位をそれぞれ判断する。ここで、優先順位が相対的に低い車両3が存在すると判断した場合、判断部234は、当該車両3のリンク情報I
1のオフセットを所定数倍(例えば10倍)にする。一方、優先順位の低い車両3が存在しないと判断した場合、判断部234は、グルーピングした無線リソース消費量のうち、無線リソース消費量と×消費時間の積が最も大きい車両3を優先順位が低い車両3とみなし、当該車両3のリンク情報I
1のオフセットを所定数倍(例えば10倍)する。判断部234は、この優先順位の低い車両3が存在するか否かの判断およびオフセットの変更を、無線基地局C毎に行う。
【0046】
なお、判断部234は、優先順位が低い車両3が複数存在するか否かを判断し、複数の車両3のリンク情報I1のオフセットをそれぞれ所定数倍する用構成されていてもよい。また、判断部234が上記動作を行っている間に新たな車両3が電波圏Rに入ってくることになった場合、判断部234は、新たな車両3は優先順位の低い車両3であると判断し、当該車両3のリンク情報I1のオフセットを所定数倍(例えば10倍)するよう構成されていてもよい。
【0047】
(作成部その2)
上記作成部233は、消費量の和が閾値を上回ることがある(ピークカウントが1である)と上記判断部234が判断した場合に、消費量の和が閾値を上回らないようにする新たな走行計画Pを作成する。新たな走行計画Pの作成方法は、上述した走行計画Pの作成方法と同様であるが、上記判断部234がリンク情報I1のオフセットを増加させたことにより、当初の走行計画Pとは異なる走行計画Pを作成する。作成部233は、例えば、遅延計画、迂回計画、および前倒し計画の3種類の走行計画Pの少なくともいずれかを作成することになる。
【0048】
・遅延計画
遅延計画は、
図12右側上段に示したように、対象車両3が、閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所に入る時刻を遅らせた走行計画Pである。対象車両3は、優先順位が低いと上記判断部234が判断した車両3である。作成部233がこのような走行計画Pを作成することで、閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所に対象車両3が入るのが遅くなるため、当該箇所を通る際の通信が分散される。その結果、消費量の和が閾値を上回らず、通信品質(SLA:Service Level Agreement)が維持される。
【0049】
・迂回計画
迂回計画は、
図12右側中段に示したように、対象車両3が、閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を通らない走行計画Pである。作成部233がこのような走行計画Pを作成することで、閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所に対象車両3が通らなくなる(当該箇所を迂回する)ため、当該箇所を通る際の通信が分散される。その結果、消費量の和が閾値を上回らず、通信品質が維持される。なお、
図12には、同一電波圏内の他の道路を走行する迂回計画を例示したが、作成部233は、他の電波圏内の道路を走行する迂回計画を作成する用構成されていてもよい。
【0050】
・前倒し計画
前倒し計画は、
図12右側下段に示したように、対象車両3が、閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を出る時刻を早めた走行計画Pである。作成部233がこのような走行計画Pを作成することで、閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を対象車両3が出るのが早くなるため、当該箇所を通る際の通信が分散される。その結果、消費量の和が閾値を上回らず、通信品質が維持される。なお、対象車両3が走行計画Pに従った自動運転を行う機能を有していない(通知のみ行う)場合、サーバシステム2は、作成部233を備えていなくてもよい。
【0051】
(サーバ側送信制御部)
サーバ側送信制御部235は、消費量の和が閾値を上回ることがあると判断部234が判断した場合に、その判断結果を各対象車両3の制御部へ送信するようサーバ側通信部21を制御する。上述したように、本実施形態に係るサーバ側制御部23は、作成部233が走行計画Pを作成する。このため、本実施形態に係るサーバ側送信制御部235は、新たな走行計画Pを対象車両3へ送信するようサーバ側通信部21を制御する。この新たな走行計画Pを対象車両3が受信することにより、対象車両3は新たな走行計画Pに従って走行するようになる。その結果、この対象車両3が走行する電波圏R内では、消費量の和が閾値を上回らず、通信品質が維持される。
【0052】
一方、作成部233が新たな走行計画Pを作成できない場合、サーバ側送信制御部235は、通信品質の低下を回避できない旨を対象車両3へ送信するようサーバ側通信部21を制御する。新たな走行計画Pを作成できない場合には、例えば、上記判断部234が動作を所定回数繰り返しても消費量の和(合算値)が閾値を上回る時間帯が残る場合が含まれる。こうすることで、通信品質の低下を回避できない(動画が停止する可能性がある)ことを対象車両3のユーザは事前に知ることができる。その結果、対象車両3のユーザは、消費量の和が閾値を上回っている間、対象車両3を自動走行から手動走行へ切り替えたり、対象車両3を停止させたりすることができる。なお、作成部233が新たな走行計画Pを作成できない場合、サーバ側送信制御部235は、対象車両3との通信の優先度を下げるよう構成されていてもよい。具体的には、サーバ側送信制御部235は、3GPP/4G/5G通信システムのSCEF(service capability exposure functions)/NEF(network exposure functions)/PCRF(Policy and Charging Rule control Function)/PCF(Policy Control function)などが提供するAPI(Application Program Interface)を用い、外部サーバから、所望の対象車両3が用いる通信の優先度を下げるコマンドを送信することにより実現される。これにより、対象車両3の無線リソース使用の優先順位(例えば、SLA:Service Level Agreementによって規定された5QI(5G QoS Identifier)で示される通信の優先順位)が下がり、他の車両3による無線リソースの消費に影響を与えないようにすることができる。
【0053】
[作用効果]
以上説明してきたサーバシステム2によれば、サーバが各対象車両3と通信するために利用する通信ネットワークは一つなので、複数プロバイダと契約することなく利用することができる。また、無線リソース消費量の和が閾値を上回ることがある場合、各対象車両3へその旨を通知するため、各対象車両3のユーザは、そのまま自動走行を実施し続けることができないことを事前に知ることができ、閾値を上回らないための対策をとることができる。具体的には、ユーザは、対象車両3を自動走行から手動走行へ切り替えたり、対象車両3を停止させたりすることができる。その結果、無線リソースを消費するタイミングが分散され、消費量の和が閾値を上回りにくくなる(通信品質が低下しにくくなる)。
【0054】
[その他]
なお、サーバシステム2は、
図13に示したように、サーバ側記憶部22を有する第一サーバ2aと、サーバ側通信部21、およびサーバ側制御部23Aを有する第二サーバ2bと、を備えていてもよい。この場合、第一サーバ2aは、テーブルTのデータを第二サーバ2bへ送信するための第二通信部24を備えている。また、サーバ側制御部23Aは、上記実施形態に係るサーバ側制御部23のサーバ側生成部232に相当する構成を備えていない。そして、第二サーバ2bのサーバ側受信制御部231は、車両3から各種情報を受信するだけではなく、第一サーバ2aからデータを受信するようサーバ側通信部21を制御する。このようにすれば、車両3と通信することになる第二サーバ2bを複数用意して各地に配置し、テーブルTを記憶する一つの第一サーバ2aを用意することにより、テーブルTをそれぞれ備えるサーバシステムを複数用意する場合に比べて、低コストで広範囲のサービス展開が可能となる。第一サーバ2aと第二サーバ2bとに分かれている場合、第一サーバ2aは、上記テーブル生成装置1であってもよい。
【0055】
<4.車両実施形態1>
次に、本発明の他の態様である車両3の第一実施形態について、詳細に説明する。
【0056】
[構成]
本実施形態に係る車両3は、レベル4程度の自動運転を行う自動運転車両である。車両3は、
図14に示したように、位置センサ31と、カメラ32と、車両側通信部33(通信部)と、車両側記憶部34(記憶部)と、通知部35と、車両側制御部36(制御部)と、を備えている。なお、車両3は、位置センサ31およびカメラ32の少なくとも一方の代わりに/一方と共に、他の車載センサを備えていてもよい。他の車載センサには、例えば、Lidar(光センサおよび三次元高精度マップ)、Radar(電波センサ)および超音波センサの少なくともいずれかが含まれる。このようにすれば、車両3と、その周囲にある物体との相対位置関係を認識することができる。
【0057】
〔位置センサ〕
位置センサ31は、車両3(自身)の位置を検知して位置データを生成する。本実施形態に係る位置センサ31は、例えばGPSの受信器等で構成されている。また、本実施形態に係る位置センサ31は、所定時間が経過する度に、位置データを生成する。
【0058】
〔カメラ〕
カメラ32は、車両3の外を撮影し、動画データを生成する。
【0059】
〔車両側通信部〕
車両側通信部33は、サーバシステム2と、少なくとも一のプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する。また、車両側通信部33は、サーバシステム2と、セルラー方式で(無線基地局Cを介して)通信する。本実施形態に係る車両側通信部33は、通信モジュールで構成されている。
【0060】
〔車両側記憶部〕
車両側記憶部34は、車両3の目標地点を記憶する。
【0061】
〔通知部〕
通知部35は、後述する通知制御部364による制御に応じた内容を通知する。本実施形態に係る通知部35は、液晶パネル、スピーカ等で構成されている。
【0062】
〔車両側制御部〕
車両側制御部36は、取得部361と、車両側送信制御部362と、車両側受信制御部363と、通知制御部364と、実行部365と、を備えている。なお、車両側制御部36は、車両3の外に設けられていてもよい。
【0063】
(取得部)
取得部361は、位置センサ31から位置データを取得する。また、取得部361は、カメラ32から動画データを取得する。
【0064】
(車両側送信制御部)
車両側送信制御部362は、取得部361が取得した位置データ(位置センサ31が検知した車両3の位置)および車両側記憶部34に記憶された目標地点を、サーバシステム2へ送信するよう車両側通信部33を制御する。本実施形態に係る車両側送信制御部362は、動画データを、無線基地局Cを介して遠隔監視装置等へ送信する。
【0065】
(車両側受信制御部)
車両側受信制御部363は、サーバシステム2から、判断結果を受信するよう車両側通信部33を制御する。本実施形態に係る車両側受信制御部363は、サーバシステム2から、走行計画を更に受信するよう車両側通信部33を制御する。上述したように、サーバシステム2は、少なくとも当初の走行計画を作成し、場合によって新たな走行計画を更に作成する。このため、車両側通信部33は、車両側受信制御部363の制御により、少なくとも一つの走行計画を受信することになる。
【0066】
(通知制御部)
通知制御部364は、車両側通信部33が判断結果や新たな走行計画を受信すると、通知部35を制御する。これにより、通知部35は、受信した判断結果をユーザに通知する。また、通知部35は、受信した走行計画をユーザに通知する。上述したように、車両側通信部33は少なくとも当初の走行計画を受信し、場合によって新たな走行計画を更に受信する。このため、本実施形態に係る通知部35は、少なくとも一つの走行計画を通知する。
【0067】
このような車両3が走行する電波圏Rにおいて無線リソース消費量の和が閾値を上回ると、サーバシステム2への動画データの送信が一時的に止まってしまう可能性がある。動画が停止してしまうと、自動運転(レベル4以上)を行うのに必要な要件を満たさなくなってしまう。この状態のまま対象車両3が走行を継続すると、安全に影響が出る可能性がある。しかし、本実施形態に係る車両3は、無線リソース消費量の和が閾値を上回り、動画が停止する可能性があることを事前に通知することができる。その結果、対象車両3のユーザは、通信品質が低下している間、対象車両3を自動走行から手動走行へ切り替えたり、対象車両3を停止させたりすることができる。
【0068】
(実行部)
実行部365は、車両側通信部33が走行計画を受信すると、走行計画を実行する。具体的には、走行計画に従って、加減速機構および操舵機構の少なくとも一方を制御する。こうすることで、車両3は、新たな走行計画に従って走行するようになる。その結果、この車両3が走行する電波圏R内では、消費量の和が閾値を上回らず、通信品質が維持される。また、こうすることで、新たな走行計画に従って走行することをユーザが知ることができる。その結果、車両3が当初と異なる走行計画で走行してユーザが不安を感じることがなくなる。
【0069】
また、実行部365は、上記通知部35が、複数の新たな走行計画をユーザに通知した場合(車両側通信部33が複数の走行計画を受信した場合)に、複数の新たな走行計画の中からユーザに選択された走行計画を実行する。上述したように、車両3のユーザには、車両3の乗員、当該車両3を遠隔監視する監視者、当該車両3を用いた各種サービスを提供する事業者等が含まれる。このため、走行計画の選択には、車両3の乗員が当該車両3の中で行う場合と、監視者や事業者が車両3の外から行う場合と、が含まれる。こうすることで、ユーザの望む方法で車両3を走行させつつ、この対象車両3が走行する電波圏R内での通信品質を維持することができる。
【0070】
[作用効果]
以上説明してきた車両3によれば、車両3のユーザは、無線リソース消費量の和が閾値(提供可能量)を上回ることを事前に知ることができる。その結果、ユーザは、通信品質が低下している間、自動走行から手動走行へ切り替えたり、車両3を停止させたりすることができる。
【0071】
<5.サーバシステム・車両実施形態2>
次に、本発明の他の態様であるサーバシステムおよび車両の第二実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0072】
[サーバシステムの構成の相違点]
サーバシステム2Aは、
図15に示したように、サーバ側通信部21およびサーバ側記憶部22の他、サーバ側制御部23Aを備えている。このサーバ側制御部23Aは、上記第一実施形態に係るサーバ側制御部23(
図6参照)が備えていた作成部233に相当する構成を備えていない。
【0073】
[車両の構成の相違点]
車両3Aは、
図16に示したように、位置センサ31、カメラ32、車両側通信部33(通信部)、車両側記憶部34(記憶部)および通知部35の他、車両側制御部36A(制御部)を備えている。この車両側制御部36Aは、取得部361、車両側送信制御部362、車両側受信制御部363、通知制御部364および実行部365の他、作成部366を備えている。作成部366は、上記第一実施形態に係るサーバシステム2が備えていた作成部233(
図6参照)と同様、判断結果を受信した場合に、消費量の和が閾値を上回らないようにする新たな走行計画を作成する。本実施形態に係る作成部366は、上記第一実施形態に係る作成部233と同様、少なくとも当初の走行計画を作成し、場合によって新たな走行計画を更に作成する。
【0074】
通知部35は、上記第一実施形態に係る通知部35(
図14参照)と同様、作成した新たな走行計画をユーザに通知する。上述したように、上記サーバシステム2の作成部233(
図6参照)は、少なくとも当初の走行計画を作成し、場合によって新たな走行計画を更に作成する。このため、本実施形態に係る通知部35は、少なくとも一つの走行計画を通知する。こうすることで、車両3Aは、サーバシステム2が新たな走行計画を作成した場合に、新たな走行計画に従って走行するようになる。その結果、この車両3Aが走行する電波圏R内では、消費量の和が閾値を上回らず、通信品質が維持される。また、上記構成によれば、新たな走行計画に従って走行することをユーザが知ることができる。その結果、車両3Aが当初と異なる走行計画で走行してユーザが不安を感じることがなくなる。
【0075】
<6.走行計画作成方法>
次に、本発明の他の態様である走行計画作成方法の実施形態について、詳細に説明する。
【0076】
[流れ]
走行計画作成方法は、
図17に示したように、取得ステップB1と、第一作成ステップB2と、判断ステップB3と、第二判断ステップB4と、第二作成ステップB5と、を有する。
【0077】
〔取得ステップ〕
初めの取得ステップB1では、プロセッサが、各対象車両3から、当該対象車両3の位置および走行計画を取得する。本実施形態に係る取得ステップB1では、上記サーバシステム2が受信することにより取得する。また、本実施形態に係る取得ステップB1では、道路r上を走行する車両3から、車両3の位置と、当該位置において無線基地局Cから受信する電波の強度と、を取得する。また、本実施形態に係る取得ステップB1では、交通情報を取得する。なお、この取得ステップB1において、他の装置(例えば、上記テーブル生成装置1)から、テーブルTのデータを取得してもよい。
【0078】
〔第一作成ステップ〕
対象車両3から走行計画等を取得した後は、第一作成ステップB2に移る。第一作成ステップB2では、プロセッサが走行計画を作成する。本実施形態に係る第一作成ステップB2では、上記サーバシステム2が作成する。第一作成ステップB2は、データベース更新ステップB21と、リンク情報作成ステップB22と、経路算出ステップB23と、を有する。
【0079】
(データベース更新ステップ)
データベース更新ステップB21では、プロセッサが、生成したテーブルTおよび交通情報に基づいて、動的データベースD2を更新する。
【0080】
(リンク情報作成ステップ)
動的データベースD2を更新した後は、リンク情報作成ステップB22に移る。リンク情報作成ステップB22では、各リンクLを示すリンク情報I1(LinkInfo)を作成する。また、本実施形態に係る第一作成ステップB2では、このようなリンク情報作成ステップB22を、電波圏Rに設けられた全ての道路rを構成する全てのリンクLについて行う。また、本実施形態に係る第一作成ステップB2では、リンク情報作成ステップB22を、電波圏R内を走行することになる車両3毎に行う。
【0081】
(経路算出ステップ)
リンク情報I1を作成した後は、経路算出ステップB23に移る。経路算出ステップB23では、作成した複数のリンク情報I1に基づいて、コストが最小となる走行経路(当初の走行計画)を算出する。また、経路算出ステップB23では、作成した当初の走行計画に基づいて、各リンク情報I1に、走行開始時刻(PassingStartTime)、走行終了時刻(PassingEndTime)を追加する。本実施形態に係る第一作成ステップB2では、このような経路算出ステップB23を、電波圏R内を走行することになる車両3毎に行う。
【0082】
〔判断ステップ〕
当初の走行計画を作成した後は、判断ステップB3に移る。判断ステップB3では、プロセッサが、受信した各対象車両3の位置および走行計画と、テーブルTと、に基づいて、各対象車両3が走行計画に基づいて走行を継続した場合に、各対象車両3が消費する無線リソースの量の和が閾値を上回ることがあるか否かを判断する。本実施形態に係る判断ステップB3では、上記サーバシステム2が判断する。判断ステップB3は、グルーピングステップB31と、合算ステップB32と、比較ステップB33と、カウント変更ステップB34と、存在判断ステップB35と、オフセット変更ステップB36と、を有する。
【0083】
(グルーピングステップ)
グルーピングステップB31では、上記第一作成ステップB2において作成した当初の走行計画(LinkSet)に含まれる無線リソース消費量を、無線基地局CのPCI毎にグルーピングし、グループデータI2を生成する。なお、PCIに代えて、無線基地局CのNRCGI(New Radio Cell Global ID)や、ECGI(E-UTRAN Cell Global ID)毎にグルーピングし、グループデータI2を生成してもよい。
【0084】
(合算ステップ)
グループデータI2を生成した後は、合算ステップB32に移る。合算ステップB32では、算出した各対象車両3の消費量の経時変化(グループデータI2に含まれる車両3毎の無線リソース消費量)を合算することにより、消費量の合算値の経時変化Vを算出する。
【0085】
(比較ステップ)
消費量の合算値の経時変化Vを算出した後は、比較ステップB33に移る。比較ステップB33では、合算値の経時変化Vと閾値を比較し、閾値を超える時間帯が存在するか否かを判断する。この比較ステップB33において、閾値を超える時間帯が存在しないと判断した場合は、ピークカウントの値を0に変更して(ステップB37)、第二判断ステップB4に移る。
【0086】
(カウント変更ステップ)
上記比較ステップB33において閾値を超える時間帯が存在すると判断した場合は、カウント変更ステップB34に移る。カウント変更ステップB34では、ピークカウントの値を1に変更する。
【0087】
(存在判断ステップ)
ピークカウントの値を変更した後は、存在判断ステップB35に移る。存在判断ステップB35では、優先順位の低い車両3が存在するか否かを判断する。
【0088】
(オフセット変更ステップ)
優先順位の低い車両3が存在するか否かを判断した後は、オフセット変更ステップB36に移る。上記存在判断ステップB35において優先順位の低い車両3が存在すると判断した場合は、オフセット変更ステップB36では、当該車両3のリンク情報I1のオフセットを所定数倍(例えば10倍)にする。一方、上記存在判断ステップB35において優先順位の低い車両3が存在しないと判断した場合は、オフセット変更ステップB36では、グルーピングした無線リソース消費量のうち、無線リソース消費量と消費時間の積が最も大きい車両3のリンク情報I1のオフセットを所定数倍(例えば10倍)する。本実施形態に係る判断ステップB3では、この存在判断ステップB35およびオフセット変更ステップB36を、無線基地局C毎に行う。
【0089】
〔第二判断ステップ〕
オフセットを変更した後、または比較ステップB33において閾値を超える時間帯が存在しないと判断した後は、第二判断ステップB4に移る。第二判断ステップB4では、ピークカウントが0であるか否かを判断する。ピークカウントが0であると判断した場合は、走行計画作成方法は終了となる。
【0090】
〔第二作成ステップ〕
上記第二判断ステップB4においてピークカウントが0ではないと判断した場合は、第二作成ステップB5に移る。第二作成ステップB5では、プロセッサが、消費量の和が閾値を上回らないようにする新たな走行計画を作成する。具体的には、変更されたオフセットに基づいて、上記第一作成ステップと同様の流れで走行計画を作成する。本実施形態に係る第二作成ステップB5では、上記サーバシステム2が作成する。
【0091】
[作用効果]
以上説明してきた本実施形態に係る走行計画作成方法によれば、上記サーバシステム2と同様、複数のプロバイダと契約することなく、複数の車両3による無線リソースの消費量の和が、閾値(提供可能量)を上回らないための対策をとることができる。
【0092】
<7.その他>
上記各装置1~3の機能は、当該装置1~3としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置1~3の各制御ブロック(特に装置側制御部13、サーバ側制御部23、車両側制御部36に含まれる各部)としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。この場合、上記装置1~3は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも1つの制御装置(例えばプロセッサ)と少なくとも1つの記憶装置(例えばメモリ)を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記実施形態で説明した各機能が実現される。上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、1または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。
【0093】
また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。
【0094】
以上説明してきた本発明の各態様によれば、上述した作用効果を奏することにより、持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「産業と具術革新の基盤をつくろう」の達成に貢献できる。
【0095】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0096】
1 テーブル生成装置
11 装置側通信部
12 装置側記憶部
13 装置側制御部
131 装置側受信制御部
132 装置側生成部
133 装置側送信制御部
2、2A サーバシステム
2a 第一サーバ
2b 第二サーバ
21 サーバ側通信部
22 サーバ側記憶部
23、23A サーバ側制御部
231 サーバ側受信制御部
232 サーバ側生成部
233 作成部
234 判断部
235 サーバ側送信制御部
24 第二通信部
3、3A 車両(対象車両)
33 車両側通信部
31 位置センサ
32 カメラ
34 車両側記憶部
35 通知部
36、36A 車両側制御部
361 取得部
362 車両側送信制御部
363 車両側受信制御部
364 通知制御部
365 実行部
【手続補正書】
【提出日】2023-06-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、当該無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する車両が各地点において消費することになる前記無線基地局の無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、
複数の対象車両と、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、
各対象車両から、当該対象車両の位置および目標地点を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、
受信した前記各対象車両の位置および目標地点と、前記テーブルと、に基づいて、前記各対象車両が前記目標地点まで走行を継続した場合に、前記各対象車両が消費する無線リソースの量の和が、前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあるか否かを判断する判断部と、
前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあると前記判断部が判断した場合に、その判断結果を前記各対象車両の制御部へ送信するよう前記通信部を制御する送信制御部と、
を備え、
前記テーブルは、電波の強度が低くなるほど車両が消費する無線リソースが多くなる関係に基づいて、前記車両が各地点において消費することになる無線リソースの量が決定されているサーバシステム。
【請求項2】
受信した前記各対象車両の目標地点と、前記テーブルと、に基づいて、前記各対象車両の走行計画を作成する作成部を備え、
前記判断部は、
前記各対象車両が前記走行計画に基づいて走行を継続した場合の無線リソースの消費量の経時変化を算出し、
算出した前記各対象車両の前記消費量の経時変化を合算することにより、前記消費量の合算値の経時変化を算出し、
前記合算値の経時変化と所定の閾値とを比較し、前記合算値が前記閾値を超える時間帯が存在するか否かを判断する、
請求項1に記載のサーバシステム。
【請求項3】
前記作成部は、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあると前記判断部が判断した場合に、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回らないようにする新たな走行計画を作成し、
前記送信制御部は、新たな走行計画を前記対象車両へ送信するよう前記通信部を制御する、
請求項2に記載のサーバシステム。
【請求項4】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所に入る時刻を遅らせた走行計画を作成する、請求項3に記載のサーバシステム。
【請求項5】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を通らない走行計画を作成する、請求項3に記載のサーバシステム。
【請求項6】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を出る時刻を早めた走行計画を作成する、請求項3に記載のサーバシステム。
【請求項7】
前記作成部が前記新たな走行計画を作成できない場合、前記送信制御部は、通信品質の低下を回避できない旨を対象車両へ送信するよう前記通信部を制御する、請求項3~6のいずれか一項に記載のサーバシステム。
【請求項8】
前記受信制御部は、前記道路上を走行する前記車両から、前記車両の位置と、当該位置において前記無線基地局から受信する電波の強度と、を受信するよう前記通信部を制御し、
前記記憶部は、電波の強度と、当該強度の電波を用いて通信する際に車両が消費することになる無線リソースの量との関係を記憶しており、
受信した前記電波の強度と、記憶している前記関係と、に基づいて、前記テーブルを生成し、前記記憶部に記憶させる生成部を備える、
請求項1~7のいずれか一項に記載のサーバシステム。
【請求項9】
自身の位置を検知する位置センサと、
自身の走行計画を記憶する記憶部と、
請求項1に記載のサーバシステムと、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、
前記位置センサが検知した自身の位置および前記記憶部に記憶された前記目標地点を、前記サーバシステムへ送信するよう前記通信部を制御する送信制御部と、
前記サーバシステムから、前記判断結果を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、
受信した判断結果をユーザに通知する通知部と、
を備える車両。
【請求項10】
前記受信制御部は、前記サーバシステムから、走行計画を更に受信するよう前記通信部を制御し、
前記通知部は、受信した新たな走行計画をユーザに通知する、
請求項9に記載の車両。
【請求項11】
前記判断結果を受信した場合に、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回らないようにする新たな走行計画を作成する作成部を更に備え、
前記通知部は、作成した新たな走行計画をユーザに通知する、
請求項9に記載の車両。
【請求項12】
前記通知部が、複数の新たな走行計画をユーザに通知した場合に、前記複数の新たな走行計画の中からユーザに選択された走行計画を実行する実行部を更に備える、
請求項10または11に記載の車両。
【請求項13】
自身の外を撮影し、動画データを生成するカメラを備え、
前記送信制御部は、前記動画データを無線基地局へ送信する、
請求項9に記載の車両。
【請求項14】
無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上を走行する車両から、前記車両の位置と、当該位置において前記無線基地局から受信する電波の強度と、を取得するステップと、
電波の強度が低くなるほど車両が消費する無線リソースが多くなる関係と、取得した前記電波の強度と、に基づいて、無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、前記無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する複数の車両が各地点において消費することになる前記無線基地局の無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを、プロセッサを用いて生成するステップと、
を含むテーブル生成方法。
【手続補正書】
【提出日】2023-08-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線基地局が発する電波が及ぶ電波圏に設けられた道路上の複数地点と、当該無線基地局が提供可能な無線リソースの量と、前記道路上を自動走行する車両が各地点において消費することになる前記無線基地局の無線リソースの量と、の関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、
複数の対象車両と、少なくとも一つのプロバイダが提供する通信ネットワークを介して通信する通信部と、
各対象車両から、当該対象車両の位置および目標地点を受信するよう前記通信部を制御する受信制御部と、
受信した前記各対象車両の目標地点と、前記テーブルと、に基づいて、前記各対象車両の走行計画を作成する作成部と、
受信した前記各対象車両の位置および目標地点と、前記テーブルと、に基づいて、前記各対象車両が前記走行計画に基づいて走行を継続した場合に、前記各対象車両が消費する無線リソースの量の和が、前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあるか否かを判断する判断部と、
前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあると前記判断部が判断した場合に、その判断結果を前記各対象車両の制御部へ送信するよう前記通信部を制御する送信制御部と、
を備え、
前記テーブルは、電波の強度が低くなるほど車両が消費する無線リソースが多くなる関係に基づいて、前記車両が各地点において消費することになる無線リソースの量が決定されており、
前記作成部は、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回ることがあると前記判断部が判断した場合に、前記和が前記提供可能な無線リソースの量を上回らないようにする新たな走行計画を作成し、
前記送信制御部は、前記新たな走行計画を、前記判断結果として、前記複数の対象車両のうち優先順位の低い対象車両へ送信するよう前記通信部を制御する、
いるサーバシステム。
【請求項2】
前記判断部は、
前記各対象車両が前記走行計画に基づいて走行を継続した場合の無線リソースの消費量の経時変化を算出し、
算出した前記各対象車両の前記消費量の経時変化を合算することにより、前記消費量の合算値の経時変化を算出し、
前記合算値の経時変化と所定の閾値とを比較し、前記合算値が前記閾値を超える時間帯が存在するか否かを判断する、
請求項1に記載のサーバシステム。
【請求項3】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所に入る時刻を遅らせた走行計画を作成する、請求項2に記載のサーバシステム。
【請求項4】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を通らない走行計画を作成する、請求項2に記載のサーバシステム。
【請求項5】
前記作成部は、前記対象車両が、前記閾値を超える時間帯に通る予定であった箇所を出る時刻を早めた走行計画を作成する、請求項2に記載のサーバシステム。
【請求項6】
前記作成部が前記新たな走行計画を作成できない場合、前記送信制御部は、通信品質の低下を回避できない旨を対象車両へ送信するよう前記通信部を制御する、請求項2に記載のサーバシステム。
【請求項7】
前記受信制御部は、前記道路上を走行する前記車両から、前記車両の位置と、当該位置において前記無線基地局から受信する電波の強度と、を受信するよう前記通信部を制御し、
前記記憶部は、電波の強度と、当該強度の電波を用いて通信する際に車両が消費することになる無線リソースの量との関係を記憶しており、
受信した前記電波の強度と、記憶している前記関係と、に基づいて、前記テーブルを生成し、前記記憶部に記憶させる生成部を備える、
請求項1~6のいずれか一項に記載のサーバシステム。