WO2018212172A1 - 車両用情報処理システム - Google Patents

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WO2018212172A1
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vehicle
application
learning
acquisition device
position acquisition
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PCT/JP2018/018742
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隆太 津田
正一 高橋
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いすゞ自動車株式会社
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    • G06N7/00—Computing arrangements based on specific mathematical models
    • G06N7/01—Probabilistic graphical models, e.g. probabilistic networks

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing system, and more particularly, to an information processing system for a vehicle used by being mounted on a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a technique that uses both navigation satellites and autonomous navigation.
  • An apparatus for realizing autonomous navigation realizes autonomous navigation that specifies position coordinates of a vehicle based on output values of an angle sensor, an acceleration sensor, and the like.
  • the position coordinates of the vehicle specified by such a device are various applications such as an application program for auto-cruising the vehicle (hereinafter simply referred to as “application”) and a log application for recording the vehicle state. Used for.
  • the former application is an application related to vehicle fuel consumption, safety, and regulations, and the latter application can be said to be an application for leaving information.
  • sensors may vary in output values depending on how they are attached to the vehicle and individual differences. Therefore, for example, a change value for changing the output value of the sensor is learned by using position information obtained from a GPS (Global Positioning System) sensor or the like as teacher data.
  • GPS Global Positioning System
  • the device responsible for autonomous navigation changes the output value of the sensor with reference to the changed value that is the learning result stored in the non-volatile storage unit or the volatile temporary storage unit.
  • the storage content of the temporary storage unit may be reset due to, for example, a momentary power interruption of the vehicle or the occurrence of a negative surge.
  • the size of a tire provided in the vehicle is changed, it is necessary to re-learn the change value of the sensor.
  • a device that obtains position coordinates using autonomous navigation cannot change the output value of the sensor, and therefore outputs highly accurate position coordinates until learning of the change value of the output value ends. Is not necessarily guaranteed.
  • the output value of the sensor is considered to have a certain accuracy. For this reason, depending on the application in which the accuracy of the position coordinates is not required, there may be a case where the output value of the sensor can be used even before the learning of the change value is completed.
  • This disclosure provides a technique for effectively using an output value that is being learned in an application that uses an in-vehicle sensor that learns and corrects a change amount of an output value.
  • An aspect of the present disclosure is a vehicle information processing system.
  • This system An in-vehicle sensor mounted on a vehicle, a position acquisition device that learns a sensor change value for acquiring the travel position of the vehicle, and an application related to travel of the vehicle that uses an output value of the position acquisition device And an application execution device for executing
  • the position acquisition device includes a learning execution unit that learns a change value of the output value of the in-vehicle sensor, a change unit that changes the output value of the in-vehicle sensor based on the change value, and the in-vehicle sensor changed by the change unit.
  • a position calculation unit that calculates the travel position of the vehicle based on the output value of the output, and an output unit that outputs the progress of learning by the learning execution unit and the travel position of the vehicle calculated by the position calculation unit.
  • the application execution device determines whether the output of the position acquisition device can be used for the execution of the application based on the progress situation acquired from the position acquisition device and the travel position.
  • the application execution device executes an application for controlling the traveling of the vehicle.
  • the progress of learning included in the progress obtained from the position acquisition device Until the rate reaches a predetermined rate, the output of the position acquisition device may be used to wait for execution of the application.
  • the application execution device executes an application for controlling the traveling of the vehicle, and until the progress rate of the learning included in the progress situation acquired from the position acquisition device reaches a predetermined ratio. , It may wait to execute the application using the output of the position acquisition device.
  • the application execution device executes an application that is not directly related to the travel control of the vehicle, and the position regardless of the progress rate of the learning included in the progress situation acquired from the position acquisition device.
  • the application may be executed using the output of the acquisition device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an overview of a vehicle information processing system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a functional configuration of the vehicle information processing system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining a flow of processing executed by the vehicle information processing system according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the outline of the vehicle information processing system S according to the embodiment.
  • the vehicle information processing system S is mounted on a vehicle V driven by a driver D.
  • the vehicle information processing system S includes a position acquisition device 1, an angle sensor 2, a GPS receiver 3, and an application execution device 4.
  • the case where the in-vehicle sensor is the angle sensor 2 is described as “angle sensor 2” as an example.
  • the in-vehicle sensor is not limited to the angle sensor 2 and is used for a sensor for acquiring the position of the vehicle (that is, used for autonomous navigation). Other sensors, such as an acceleration sensor.
  • the angle sensor 2 is realized by a known gyro sensor, for example, and outputs the inclination of the vehicle V.
  • the vehicle V also includes an acceleration sensor.
  • the vehicle information processing system S can realize so-called autonomous navigation in which the output values of the angle sensor 2 and the acceleration sensor are integrated to acquire a trajectory of the movement of the vehicle V from the starting position.
  • the GPS receiver 3 receives radio waves transmitted by each of the plurality of navigation satellites.
  • the vehicle information processing system S can also realize so-called satellite navigation in which the current position of the vehicle V on which the vehicle information processing system S is mounted is obtained by analyzing the radio waves received by the GPS receiver 3. it can.
  • the vehicle information processing system S cannot execute satellite navigation.
  • the vehicle information processing system S since the autonomous navigation uses the output values of the sensors mounted on the vehicle V, the vehicle information processing system S has an advantage that it can basically execute autonomous navigation at any time.
  • the output values of the angle sensor 2 and the acceleration sensor may vary depending on how they are attached and individual differences.
  • the vehicle information processing system S uses, for example, a position acquired by satellite navigation as teacher data, learns a change value for correcting the output value of the angle sensor 2 or the acceleration sensor, and changes the position data.
  • An acquisition apparatus 1 and an application execution apparatus 4 that executes an application based on position information output by the position acquisition apparatus 1 are provided.
  • the learning process executed by the position acquisition device 1 can be realized by using a known method such as optimization using a least square method or machine learning such as a neutral network.
  • the position acquisition device 1 includes calculation resources such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and executes learning processing and change processing of the change value of the output value of the sensor using the calculation resource. Specifically, the position acquisition device 1 stores the output value of the sensor and the learning result for correcting the output value in a temporary storage unit that can be read and written at high speed, and changes the output value.
  • the temporary storage unit is a volatile memory, and the content may be lost due to a momentary power interruption of the vehicle V or a negative surge. In the initial stage of unlearning or relearning, the reliability of the learning result is low and relearning is required.
  • the position acquisition device 1 can output the changed position information if it can be re-learned immediately. For example, it is considered that the vehicle V frequently accelerates and decelerates regardless of the type of road on which the vehicle V is traveling. Therefore, relearning is often relatively easy for learning regarding the output value of the acceleration sensor.
  • the application execution device 4 executes various applications that use the position information output by the position acquisition device 1 (that is, position information by autonomous navigation).
  • the accuracy required for the position information output by autonomous navigation varies depending on the type of application.
  • the accuracy of the position information recorded in the log application that records the state of the vehicle V is the accuracy of the position information required for the travel control of the vehicle V (for example, the control of the auto cruise of the vehicle V and the control of lane departure suppression). Lower than. That is, depending on the application using the position information of the vehicle V, the position information obtained by the autonomous navigation output by the position acquisition device 1 may be used even if the accuracy of changing the output value of the in-vehicle sensor is low.
  • the application execution device 4 determines whether the position acquisition device 1 achieves learning according to the degree of achievement of learning. Whether to adopt the output value of 1 is changed.
  • the application execution device 4 first determines a traveling state indicating whether or not the vehicle V is traveling on an automobile exclusive road. The application execution device 4 determines whether or not the output of the position acquisition device 1 can be used for execution of the application based on the travel status, the progress status acquired from the position acquisition device 1, and the travel position.
  • the output value of the position acquisition device 1 can be used.
  • the application execution device 4 uses the output value. That is, the position acquisition device 1 changes the output value of the angle sensor 2 regardless of the progress of learning, and outputs the change together with the progress.
  • the application execution device 4 determines whether to use the output value of the angle sensor 2 output from the position acquisition device 1.
  • the vehicle information processing system S according to the embodiment can effectively use the output value being learned in an application that uses a sensor that learns and changes the change amount of the output value.
  • the vehicle information processing system S according to the embodiment will be described in more detail.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a functional configuration of the vehicle information processing system S according to the embodiment.
  • the vehicle information processing system S includes a position acquisition device 1, an angle sensor 2, a GPS receiver 3, and an application execution device 4.
  • the position acquisition device 1 includes a storage unit 10 and a control unit 20.
  • the storage unit 10 includes a nonvolatile storage device 11 such as an HDD (Hard Disc Drive) or an SSD (Solid State Drive), and a temporary storage unit 12 such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory).
  • the non-volatile storage device 11 functions as a storage unit for various data such as various programs for realizing the vehicle information processing system S according to the embodiment and a learning result of a change value for changing the output value of the sensor. To do.
  • the temporary storage unit 12 functions as a work memory for the control unit 20.
  • the nonvolatile storage device 11 is a nonvolatile memory
  • the temporary storage unit 12 is a volatile memory.
  • the control unit 20 is a processor such as an ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle V.
  • the control unit 20 functions as a change unit 21, a position calculation unit 22, a learning execution unit 23, a satellite positioning unit 24, and an output unit 25 by executing a program stored in the nonvolatile storage device 11.
  • the changing unit 21 reads the learning result of the change value for changing the output value of the in-vehicle sensor such as the angle sensor 2 from the nonvolatile storage device 11 and stores it in the temporary storage unit 12.
  • the changing unit 21 changes the output value of the in-vehicle sensor such as the angle sensor 2 with reference to the learning result stored in the temporary storage unit 12.
  • the position calculation unit 22 calculates the travel position of the vehicle V based on the output value of an in-vehicle sensor such as an angle sensor changed by the changing unit 21.
  • the learning execution unit 23 learns a change value for changing the output value of the in-vehicle sensor.
  • the satellite positioning unit 24 acquires the position coordinates of the vehicle V based on the radio wave received from the navigation satellite by the GPS receiving unit 3.
  • the learning execution unit 23 learns a change value for changing the output value of the angle sensor 2 so that the position coordinate calculated from the output value of the angle sensor 2 becomes the position coordinate acquired by the satellite positioning unit 24.
  • the learning execution unit 23 can finish the re-learning in a short time compared with the case where the vehicle V is traveling on the automobile exclusive road. . Therefore, when the road on which the vehicle V travels is not an automobile-only road, the learning execution unit 23 can return the accuracy of the autonomous navigation in a short time by relearning the change value.
  • the learning performed by the learning execution unit 23 may be slower than learning when the road is not an automobile-only road. Become. If the road on which the vehicle V is traveling is an automobile-only road, even if the learning by the learning execution unit 23 is not completed, for example, if the application logs the position of the vehicle V, the change value during learning Can be used. This is because the log has a certain utility value even if the accuracy of the position information is somewhat lacking.
  • the output unit 25 outputs the progress of learning by the learning execution unit 23 and the travel position of the vehicle, which is the output value of the in-vehicle sensor after the change calculated by the position calculation unit 22, to the application execution device 4.
  • the application execution device 4 determines whether or not the output of the position acquisition device 1 can be used for execution of the application based on the progress situation acquired from the output unit 25 of the position acquisition device 1 and the traveling position of the vehicle V.
  • the use / non-use determination of the output value of the position acquisition device 1 by the application execution device 4 will be described.
  • Examples of applications for controlling the running of the vehicle V include an application for suppressing the lane departure of the vehicle V, an application for pre-reading the road gradient of the running road, etc., and controlling the gear of the vehicle V, a preceding vehicle And an application for controlling the auto cruise of the vehicle V that integrates these applications.
  • applications relating to gear control and auto-cruising are mainly executed while the vehicle V is traveling on an automobile-only road such as an expressway.
  • examples of applications that are not directly related to the traveling control of the vehicle V include a log application for recording the state of the vehicle V, an application for recording the traveling locus of the vehicle V, and the like. Generally, these applications are executed regardless of whether or not the vehicle V is traveling on an automobile-only road. As described above, the traveling state including whether or not the vehicle V is traveling on an automobile exclusive road can be information to be referred to when the application execution device 4 determines whether or not to use the output value of the position acquisition device 1. .
  • the application execution device 4 acquires the travel position of the vehicle V from the output unit 25.
  • the application execution device 4 can determine the type of road on which the vehicle V is traveling by comparing the current position of the vehicle V with map data.
  • the application execution device 4 can use information such as ETC (Electronic Toll Collection)
  • ETC Electronic Toll Collection
  • the vehicle execution device 4 determines whether the vehicle V passes through the entrance of the highway and passes through the exit. It may be determined whether the vehicle is traveling on a highway. Thereby, the application execution device 4 can determine whether or not the vehicle V is traveling on the automobile exclusive road.
  • the application execution device 4 determines whether or not the vehicle V is traveling on an automobile road. When the vehicle V is not traveling on an automobile road, the application execution device 4 outputs the position acquisition device 1 until the learning progress rate included in the progress obtained from the position acquisition device 1 reaches a predetermined rate. Wait for the application to run using.
  • the vehicle V When the vehicle V is not traveling on an automobile-only road, the vehicle V has many curves traveling and acceleration / deceleration, and is suitable for learning with an in-vehicle sensor. For this reason, even if the application execution device 4 waits to execute the application, the learning of the position acquisition device 1 is completed in a short period of time compared to the case where the vehicle V is traveling on the automobile exclusive road.
  • the “predetermined ratio” is a “use / non-use determination threshold ratio” that is referred to by the application execution device 4 to determine whether or not the output value of the position acquisition device 1 can be used for executing the application.
  • the use presence / absence determination threshold ratio is stored in the nonvolatile storage device 11.
  • the specific value of the threshold value for determining whether to use the device is determined by experiments in consideration of the position accuracy required for the application executed by the application execution device 4 and the accuracy and type of the vehicle-mounted sensor that is the learning target of the position acquisition device 1. Just do it.
  • the usage presence / absence determination threshold ratio used for the application usage determination for controlling the traveling of the vehicle V is the usage presence / absence determination threshold used for the application usage determination not directly related to the traveling control of the vehicle V. It is set higher than the percentage.
  • the application execution device 4 executes an application for controlling the traveling of the vehicle V
  • the learning progress rate included in the progress acquired from the position acquisition device 1 is until the use presence / absence determination threshold rate is reached. Then, it waits to execute the application using the output of the position acquisition device 1.
  • the application execution device 4 executes an application that is not directly related to the travel control of the vehicle V (for example, an application for recording a travel locus)
  • the application execution device 4 is in a progress situation acquired from the position acquisition device 1. Regardless of the progress rate of learning included, the application may be executed using the output of the position acquisition device 1. This is equivalent to the fact that the threshold value for determining whether to use an application that is not directly related to the traveling control of the vehicle V is 0%.
  • the application execution device 4 executes an application that is not directly related to the travel control of the vehicle V, even when the vehicle V is traveling on a road other than a road dedicated to automobiles.
  • the application execution device 4 uses the output value of the position acquisition device 1 based on the road condition of the road on which the vehicle V travels, the progress of learning by the position acquisition device 1, and the type of application to be executed. To determine whether to execute the application. Thereby, even if it is a case where learning of the vehicle-mounted sensor by the position acquisition apparatus 1 is incomplete, the application execution apparatus 4 performs an application using the output of the position acquisition apparatus 1 as much as possible. Thereby, the application execution device 4 can effectively use the output value during learning of the position acquisition device 1.
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the flow of processing executed by the vehicle information processing system S according to the embodiment. The process in this sequence diagram starts when the engine of the vehicle V is started, for example.
  • the GPS receiver 3 of the position acquisition device 1 receives GPS data from the navigation satellite (S2).
  • the learning execution unit 23 calculates a difference between the position information calculated from the GPS data and the position information calculated from the output value of the in-vehicle sensor changed by the changing unit 21 (S4).
  • the learning execution unit 23 learns the amount of change in the output of the in-vehicle sensors including the angle sensor 2 (S6).
  • the output unit 25 outputs the progress of learning by the learning execution unit 23 and the travel position of the vehicle V calculated based on the output value of the in-vehicle sensor changed by the changing unit 21 to the application execution device 4 (S8). .
  • the position acquisition device 1 continues the processing from step S2 to step S8 until learning of the change amount of the output value of the sensor is completed (No in S10).
  • the position acquisition device 1 continues the process of step S8.
  • the application execution device 4 acquires the progress of learning by the learning execution unit 23 and the travel position of the vehicle V from the output unit 25 of the position acquisition device 1 (S12). The application execution device 4 acquires the type of road on which the vehicle V is traveling by referring to the map data based on the acquired traveling position (S14).
  • the application execution device 4 executes the application using the travel position acquired from the position acquisition device 1 (S18).
  • the application execution device 4 When the application executed by the application execution device 4 is an application related to the traveling of the vehicle V (Yes in S16), and when the vehicle V is not traveling on the automobile exclusive road (No in S20), the application execution device 4 Until the learning progress rate reaches a predetermined rate, execution of an application using the travel position acquired from the position acquisition device 1 is waited (S24).
  • the application executed by the application execution device 4 is an application related to the traveling of the vehicle V (Yes in S16), the vehicle V is traveling on the automobile road (Yes in S20), and the learning progress rate is predetermined. If the ratio is equal to or greater than (Yes in S22), the application execution device 4 executes the application using the travel position acquired from the position acquisition device 1 (S18).
  • the application executed by the application execution device 4 is an application related to the traveling of the vehicle V (Yes in S16), the vehicle V is traveling on the automobile road (Yes in S20), and the learning progress rate is predetermined. Is less than the ratio (No in S22), the application execution device 4 waits for the execution of the application using the travel position acquired from the position acquisition device 1 until the learning progress rate reaches a predetermined rate. (S24).
  • the application execution device 4 is used to execute the application if the travel position acquired from the position acquisition device 1 is available even if learning by the position acquisition device 1 is not completed. .
  • the application execution device 4 executes an application for controlling the travel of the vehicle V
  • the progress status acquired from the position acquisition device 1 is included in the case where the vehicle V is not traveling on an automobile exclusive road. Until the progress rate of learning reaches a predetermined rate, it waits to execute an application using the output of the position acquisition device 1.
  • the application execution device 4 can execute the application using more accurate information by waiting for the application to be executed. Further, if the learning progress rate reaches a predetermined rate, the application execution device 4 uses the output of the position acquisition device 1 even before the learning is completed, so that the output value during the learning can be used effectively. .
  • the application execution device 4 executes an application for controlling the traveling of the vehicle V
  • the progress acquired from the position acquisition device 1 is also obtained when the vehicle V is traveling on an automobile exclusive road. Until the progress rate of the learning included reaches a predetermined ratio, it waits to execute the application using the output of the position acquisition device 1. Thereby, the safety of the control of the vehicle V can be further improved in the application for controlling the traveling.
  • the position acquisition device 1 regardless of the travel status of the vehicle V or the learning status of the position acquisition device 1. Execute the application using the output of. Thereby, the output value in the middle of learning can be used effectively.

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Abstract

前記位置取得装置は、車載センサの変更値を学習する学習実行部と、前記変更値に基づいて前記車載センサの出力値を変更する変更部と、変更部が変更した車載センサの出力値に基づいて前記車両の走行位置を算出する位置算出部と、学習実行部による学習の進捗状況と位置算出部が算出した前記車両の走行位置とを出力する出力部と、を備える。アプリケーション実行装置は、位置取得装置から取得した前記進捗状況と前記走行位置とに基づいて、位置取得装置の出力が前記アプリケーションの実行に利用できるか否かを判定する。

Description

車両用情報処理システム
　本開示は、情報処理システムに関し、特に車両に搭載して用いられる車両用情報処理システムに関する。
　近年、航法衛星からの信号をもとに車両の位置情報を取得する衛星航法や、車両に搭載された種々のセンサの出力値に基づいて取得した車両の位置情報を取得する自律航法、及び両者を併用するハイブリッド航法が知られている。特許文献１には、航法衛星と自律航法との両者を併用する技術が開示されている。
日本国特開２００９－４１９３２号公報
　ハイブリッド航法においては、例えば車両がトンネル内を走行中のように航法衛星から受信する電波強度が弱くなる場合、自律航法によって車両の位置を取得することになる。自律航法を実現するための装置は、角度センサや加速度センサ等の出力値に基づいて車両の位置座標を特定する自律航法を実現する。このような装置が特定した車両の位置座標は、車両のオートクルーズのためのアプリケーションプログラム（以下、単に「アプリケーション」と記載する。）や、車両状態を記録するためのログアプリケーション等、種々のアプリケーションに用いられる。前者のアプリケーションは、車両の燃費、安全、及び法規に関連するアプリケーションであり、後者のアプリケーションは、情報を残すためのアプリケーションともいえる。
　これらのセンサは、車両への取り付け方や個体差によって出力値にばらつきが生じる場合がある。そのため、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）センサから得られた位置情報等を教師データとして、センサの出力値を変更するための変更値を学習することが行われている。
　自律航法を担う装置は、不揮発性の記憶部や揮発性の一時記憶部に格納した学習結果である変更値を参照してセンサの出力値を変更する。ここで、変更値を学習する前の初期学習段階においては、当然ながら学習結果は存在しない。また、学習途中の場合には、不完全な学習結果しか存在しない。さらに、学習結果が揮発性の一時記憶部に格納される場合は、例えば車両の電源の瞬断や負サージ発生等が原因となり、一時記憶部の記憶内容がリセットされてしまう場合がある。加えて、例えば車両に備え付けるタイヤのサイズが変更された場合などは、センサの変更値を再学習する必要がある。
　このような場合、自律航法を用いて位置座標を取得する装置はセンサの出力値を変更できないため、出力値の変更値の学習が終了するまでの間は、高精度な位置座標を出力することは必ずしも保証できなくなる。
　一方、センサの出力値を変更しない状態であっても、その出力値は一定の精度はあると考えられる。このため、位置座標の精度が要求されないアプリケーションによっては、変更値の学習が終了する前であっても、センサの出力値を利用できる場合もあり得る。
　本開示は、出力値の変更量を学習して修正する車載センサを利用するアプリケーションにおいて、学習途中の出力値を有効利用する技術を提供する。
　本開示のある態様は、車両用情報処理システムである。このシステムは。車両に搭載されている車載センサであって、前記車両の走行位置を取得するためのセンサの変更値を学習する位置取得装置と、前記位置取得装置の出力値を利用する前記車両の走行に関するアプリケーションを実行するアプリケーション実行装置と、を備える。前記位置取得装置は、前記車載センサの出力値の変更値を学習する学習実行部と、前記変更値に基づいて前記車載センサの出力値を変更する変更部と、前記変更部が変更した車載センサの出力値に基づいて前記車両の走行位置を算出する位置算出部と、前記学習実行部による学習の進捗状況と前記位置算出部が算出した前記車両の走行位置とを出力する出力部と、を備える。前記アプリケーション実行装置は、前記位置取得装置から取得した前記進捗状況と前記走行位置とに基づいて、前記位置取得装置の出力が前記アプリケーションの実行に利用できるか否かを判定する。
　前記アプリケーション実行装置は、前記車両の走行を制御するためのアプリケーションを実行するものであり、前記車両が自動車専用道路を走行中でない場合、前記位置取得装置から取得した進捗状況に含まれる学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、前記位置取得装置の出力を利用して前記アプリケーションを実行することを待機してもよい。
　前記アプリケーション実行装置は、前記車両の走行を制御するためのアプリケーションを実行するものであり、前記位置取得装置から取得した前記進捗状況に含まれる前記学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、前記位置取得装置の出力を利用して前記アプリケーションを実行することを待機してもよい。
　前記アプリケーション実行装置は、前記車両の走行制御には直接的に関わらないアプリケーションを実行するものであり、前記位置取得装置から取得した前記進捗状況に含まれる前記学習の進捗率に関わらず、前記位置取得装置の出力を利用して前記アプリケーションを実行してもよい。
　本開示によれば、出力値の修正量を学習して修正する車載センサを利用するアプリケーションにおいて、学習途中の出力値を有効利用する技術を提供することができる。
図1は、実施の形態に係る車両用情報処理システムの概要を説明するための模式図である。 図２は、実施の形態に係る車両用情報処理システムの機能構成を模式的に示す図である。 図３は、実施の形態に係る車両用情報処理システムが実行する処理の流れを説明するためのシーケンス図である。
＜実施の形態の概要＞
　図１を参照して、実施の形態の概要を述べる。
　図１は、実施の形態に係る車両用情報処理システムＳの概要を説明するための模式図である。図１に示す例では、車両用情報処理システムＳは運転者Ｄが運転する車両Ｖに搭載されている。車両用情報処理システムＳは、位置取得装置１、角度センサ２、ＧＰＳ受信部３、及びアプリケーション実行装置４を含んでいる。以下、車載センサが角度センサ２の場合を例として「角度センサ２」と記載するが、車載センサは角度センサ２に限られず、車両の位置を取得するためのセンサ（すなわち、自律航法に利用されるセンサ）であれば加速度センサ等の他のセンサであってもよい。
　角度センサ２は例えば既知のジャイロセンサ等で実現され、車両Ｖの傾きを出力する。図１に図示してはいないが、車両Ｖは加速度センサも備えている。車両用情報処理システムＳは、角度センサ２及び加速度センサの出力値を積分することにより、起点位置から車両Ｖが移動した軌跡を取得する、いわゆる自律航法を実現することができる。
　ＧＰＳ受信部３は、複数の航法衛星それぞれが送信する電波を受信する。車両用情報処理システムＳは、ＧＰＳ受信部３が受信した電波を解析することによって、車両用情報処理システムＳを搭載している車両Ｖの現在位置を取得する、いわゆる衛星航法を実現することもできる。
　ここで、例えばトンネル内部等の航法衛星から電波を受信できない場所では、車両用情報処理システムＳは衛星航法を実行することができない。一方、自律航法は車両Ｖに搭載されている各センサの出力値を利用するため、車両用情報処理システムＳは基本的にいつでも自律航法を実行することができるという利点がある。
　しかしながら、角度センサ２や加速度センサの出力値は、それらの取り付け方や個体差によってばらつきが生じる場合がある。このため、車両用情報処理システムＳは、例えば衛星航法で取得した位置等を教師データとして、角度センサ２や加速度センサの出力値を修正するための変更値を学習して位置データを変更する位置取得装置１と、位置取得装置１が出力した位置情報に基づいてアプリケーションを実行するアプリケーション実行装置４とを備える。なお、位置取得装置１が実行する学習処理は、最小二乗法を用いる最適化やニュートラルネットワーク等の機械学習等、既知の手法を用いることで実現できる。
　位置取得装置１はＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等の計算リソースを備えており、この計算リソースを用いてセンサの出力値の変更値の学習処理及び変更処理を実行する。具体的には、位置取得装置１は、センサの出力値やその出力値を修正するための学習結果を高速に読み書きが可能な一時記憶部に格納し、出力値を変更する。しかしながら、一時記憶部は揮発性メモリであり、車両Ｖの電源の瞬断や負サージ発生によって内容が消失してしまうこともある。また、未学習又は再学習の初期段階では、学習結果の信頼性が低く、再学習が求められる。
　センサの出力値を変更するための学習結果を消失した場合であっても、すぐに再学習をすることができれば、位置取得装置１は変更後の位置情報を出力できる。例えば、車両Ｖがどのような種類の道路を走行している場合であっても、車両Ｖは頻繁に加減速をすると考えられる。したがって、加速度センサの出力値に関する学習については、再学習は比較的容易な場合が多い。
　アプリケーション実行装置４は、位置取得装置１が出力する位置情報（すなわち、自律航法による位置情報）を利用する種々のアプリケーションを実行する。このアプリケーションの種類によって、自律航法によって出力される位置情報に求められる精度も異なる。
　例えば、車両Ｖの状態を記録するログアプリケーションに記録する位置情報の精度は、車両Ｖの走行制御（例えば、車両Ｖのオートクルーズの制御や車線逸脱抑制の制御）に要求される位置情報の精度よりも低い。つまり、車両Ｖの位置情報を利用するアプリケーションによっては、車載センサの出力値の変更精度が低いとしても位置取得装置１が出力した自律航法による位置情報を利用できる場合もある。
　そこで、位置取得装置１において車載センサの出力値を変更するための変更値の学習が終了していない場合、アプリケーション実行装置４は、位置取得装置１における学習の達成度合いに応じて、位置取得装置１の出力値を採用するか否かを変更する。
　具体的には、アプリケーション実行装置４は、まず車両Ｖが自動車専用道路を走行しているか否かを示す走行状況を判定する。アプリケーション実行装置４は、走行状況、位置取得装置１から取得した前記進捗状況、及び前記走行位置に基づいて、位置取得装置１の出力がアプリケーションの実行に利用できるか否かを判定する。
　これにより、例えば、角度センサ２の出力値の変更精度が低い状態（すなわち、位置取得装置１による学習が未完了の状態）であっても、位置取得装置１の出力値を利用できる状況であればアプリケーション実行装置４はその出力値を利用する。つまり、位置取得装置１は、学習の進捗状況に関わらず角度センサ２の出力値を変更し、進捗状況とともに出力する。実施の形態に係る車両用情報処理システムＳにおいては、位置取得装置１が出力した角度センサ２の出力値を採用するか否かは、アプリケーション実行装置４が判定する。
　これにより、実施の形態に係る車両用情報処理システムＳは、出力値の変更量を学習して変更するセンサを利用するアプリケーションにおいて、学習途中の出力値を有効利用することができる。
　以下、実施の形態に係る車両用情報処理システムＳについてより詳細に説明する。
＜車両用情報処理システムＳの機能構成＞
　図２は、実施の形態に係る車両用情報処理システムＳの機能構成を模式的に示す図である。車両用情報処理システムＳは、位置取得装置１、角度センサ２、ＧＰＳ受信部３、及びアプリケーション実行装置４を備える。位置取得装置１は、記憶部１０、及び制御部２０を備える。
　記憶部１０は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置１１、及びＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の一時記憶部１２を含む。不揮発性記憶装置１１は、実施の形態に係る車両用情報処理システムＳを実現するための各種プログラムや、センサの出力値を変更するための変更値の学習結果等の各種データの格納部として機能する。一時記憶部１２は、制御部２０の作業メモリとして機能する。不揮発性記憶装置１１は不揮発性のメモリであり、一時記憶部１２は揮発性のメモリである。
　制御部２０は、車両ＶのＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のプロセッサである。制御部２０は、不揮発性記憶装置１１に格納されているプログラムを実行することにより、変更部２１、位置算出部２２、学習実行部２３、衛星測位部２４、及び出力部２５として機能する。
　変更部２１は、角度センサ２等の車載センサの出力値を変更するための変更値の学習結果を不揮発性記憶装置１１から読み出して一時記憶部１２に格納する。変更部２１は、一時記憶部１２に記憶された学習結果を参照して角度センサ２等の車載センサの出力値を変更する。位置算出部２２は、変更部２１が変更した角度センサ等の車載センサの出力値に基づいて、車両Ｖの走行位置を算出する。
　学習実行部２３は、車載センサの出力値を変更するための変更値を学習する。学習実行部２３による学習を実現するために、衛星測位部２４は、ＧＰＳ受信部３が航法衛星から受信した電波に基づいて、車両Ｖの位置座標を取得する。学習実行部２３は、角度センサ２の出力値から算出した位置座標が、衛星測位部２４が取得した位置座標となるように、角度センサ２の出力値を変更するための変更値を学習する。
　車両Ｖが走行する道路が自動車専用道路ではない場合には、車両Ｖがカーブや右左折をする機会が多く、角度センサ２の出力値のバリエーションも豊富となる。このため、学習実行部２３は、何らかの理由によって学習結果が一時記憶部１２から消失したとしても、車両Ｖが自動車専用道路を走行している場合と比較すると短時間で再学習を終えることができる。したがって、車両Ｖが走行する道路が自動車専用道路ではない場合には、学習実行部２３は変更値を再学習させることにより、短時間で自律航法の精度を戻すことができる。
　一方で、車両Ｖが走行中の道路が自動車専用道路である場合、学習実行部２３による学習は自動車専用道路ではない場合における学習よりも進みが遅くなり得るが、それでも時間とともに学習は進むことになる。車両Ｖが走行中の道路が自動車専用道路である場合には、学習実行部２３による学習が未完了であっても、例えば車両Ｖの位置のログを取るアプリケーションであれば、学習途中の変更値を使用することができる。ログであれば、位置情報の正確性が多少欠けていても一定の利用価値があるからである。
　そこで出力部２５は、学習実行部２３による学習の進捗状況と位置算出部２２が算出した変更後の車載センサの出力値である前記車両の走行位置とをアプリケーション実行装置４に出力する。アプリケーション実行装置４は、位置取得装置１の出力部２５から取得した進捗状況と車両Ｖの走行位置とに基づいて、位置取得装置１の出力がアプリケーションの実行に利用できるか否かを判定する。以下、アプリケーション実行装置４による位置取得装置１の出力値の利用有無判定について説明する。
　上述したように、車両Ｖで実行されるアプリケーションは様々な種類が存在するが、大きく分けて車両Ｖの走行を制御するためのアプリケーションと、車両Ｖの走行制御には直接的に関わらないアプリケーションとが存在する。
　車両Ｖの走行を制御するためのアプリケーションの例としては、車両Ｖの車線逸脱を抑制するためのアプリケーション、走行中の道路の道路勾配等を先読みして車両Ｖのギヤを制御するアプリケーション、先行車両に追従して走行するクルーズ用のアプリケーション、それらのアプリケーションを統合した車両Ｖのオートクルーズを制御するアプリケーション等が挙げられる。これらの中で、ギヤを制御やオートクルーズに関するアプリケーションは、車両Ｖが高速道路等の自動車専用道路を走行中に主に実行される。
　一方、車両Ｖの走行制御には直接的に関わらないアプリケーションの例としては、車両Ｖの状態を記録するためのログアプリケーションや、車両Ｖの走行軌跡を記録するアプリケーション等が挙げられる。一般に、これらのアプリケーションは、車両Ｖが自動車専用道路を走行中であるか否かに関わらず実行される。このように、車両Ｖが自動車専用道路を走行中か否かを含む走行状況は、アプリケーション実行装置４が位置取得装置１の出力値を利用するか否かを判定する際に参照する情報となり得る。
　そこで、アプリケーション実行装置４は、出力部２５から車両Ｖの走行位置を取得する。アプリケーション実行装置４は、車両Ｖが走行中の道路の種類を、車両Ｖの現在位置と地図データとを照合することにより決定できる。アプリケーション実行装置４はまた、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）等の情報を利用できる場合には、車両Ｖが高速道路の入り口を通過しかつ出口を通過しているか否かを判定することで車両Ｖが高速道路を走行中か否かを判定してもよい。これにより、アプリケーション実行装置４は、車両Ｖが自動車専用道路を走行中か否かを判定することができる。
　車両Ｖの走行を制御するためのアプリケーションを実行する場合、アプリケーション実行装置４は、車両Ｖが自動車専用道路を走行中か否かを判定する。アプリケーション実行装置４は、車両Ｖが自動車専用道路を走行中でない場合、位置取得装置１から取得した進捗状況に含まれる学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、位置取得装置１の出力を利用してアプリケーションを実行することを待機する。
　車両Ｖが自動車専用道路を走行中でない場合、車両Ｖはカーブの走行や加減速が多く、車載センサの学習に適している。このため、アプリケーション実行装置４はアプリケーションを実行することを待機しても、車両Ｖが自動車専用道路を走行中の場合と比較して短期間で位置取得装置１の学習が終了する。
　ここで「所定の割合」とは、アプリケーション実行装置４がアプリケーションの実行に位置取得装置１の出力値を利用できるか否かを決定するために参照する「利用有無判定閾割合」である。利用有無判定閾割合は不揮発性記憶装置１１に格納されている。利用有無判定閾割合の具体的な値は、アプリケーション実行装置４が実行するアプリケーションに求められる位置精度や、位置取得装置１の学習対象である車載センサの精度及び種類等を勘案して実験により定めればよい。
　なお、車両Ｖの走行を制御するためのアプリケーションの利用判定に用いられる利用有無判定閾割合の方が、車両Ｖの走行制御には直接的に関わらないアプリケーションの利用判定に用いられる利用有無判定閾割合よりも高く設定される。
　例えば、アプリケーション実行装置４は、車両Ｖの走行を制御するためのアプリケーションを実行する場合、位置取得装置１から取得した進捗状況に含まれる学習の進捗率が利用有無判定閾割合に達するまでの間、位置取得装置１の出力を利用してアプリケーションを実行することを待機する。
　これに対し、アプリケーション実行装置４は、車両Ｖの走行制御には直接的に関わらないアプリケーション（例えば、走行軌跡を記録するためのアプリケーション）を実行する場合、位置取得装置１から取得した進捗状況に含まれる学習の進捗率に関わらず、位置取得装置１の出力を利用してアプリケーションを実行してもよい。これは、車両Ｖの走行制御には直接的に関わらないアプリケーションの利用有無判定閾割合が０％であることと等価である。
　なお、アプリケーション実行装置４は、車両Ｖが自動車専用道路以外の道路を走行中であっても、車両Ｖの走行制御には直接的に関わらないアプリケーションであれば実行する。
　このように、アプリケーション実行装置４は、車両Ｖが走行する道路の道路状況、位置取得装置１による学習の進捗状況、及び実行するアプリケーションの種類に基づいて、位置取得装置１の出力値を利用してアプリケーションを実行するか否かを判定する。これにより、位置取得装置１による車載センサの学習が未完了の場合であっても、アプリケーション実行装置４は、可能な限り位置取得装置１の出力を利用してアプリケーションを実行する。これにより、アプリケーション実行装置４は、位置取得装置１の学習途中の出力値を有効利用することができる。
　＜車両用情報処理システムＳが実行する情報処理の処理フロー＞
　図３は、実施の形態に係る車両用情報処理システムＳが実行する処理の流れを説明するためのシーケンス図である。本シーケンス図における処理は、例えば車両Ｖのエンジンが始動したときに開始する。
　位置取得装置１のＧＰＳ受信部３は、航法衛星からＧＰＳデータを受信する（Ｓ２）。学習実行部２３は、ＧＰＳデータから算出される位置情報と、変更部２１が変更した車載センサの出力値から算出される位置情報とのずれを算出する（Ｓ４）。学習実行部２３は、角度センサ２をはじめとする車載センサの出力の変更量を学習する（Ｓ６）。出力部２５は、学習実行部２３による学習の進捗状況と、変更部２１が変更した車載センサの出力値に基づいて算出した車両Ｖの走行位置と、をアプリケーション実行装置４に出力する（Ｓ８）。
　位置取得装置１は、センサの出力値の変更量の学習が終了するまでの間（Ｓ１０のＮｏ）、ステップＳ２からステップＳ８までの処理を継続する。センサの出力値の変更量の学習が終了すると（Ｓ１０のＹｅｓ）、位置取得装置１はステップＳ８の処理を継続する。
　アプリケーション実行装置４は、位置取得装置１の出力部２５から、学習実行部２３による学習の進捗状況と車両Ｖの走行位置とを取得する（Ｓ１２）。アプリケーション実行装置４は、取得した走行位置に基づいて地図データを参照することにより、車両Ｖが走行している道路の種類を取得する（Ｓ１４）。
　アプリケーション実行装置４が実行するアプリケーションが車両Ｖの走行に関するアプリケーションでない場合（Ｓ１６のＮｏ）、アプリケーション実行装置４は、位置取得装置１から取得した走行位置を利用してアプリケーションを実行する（Ｓ１８）。
　アプリケーション実行装置４が実行するアプリケーションが車両Ｖの走行に関するアプリケーションである場合であり（Ｓ１６のＹｅｓ）、かつ車両Ｖが自動車専用道路を走行中でない場合（Ｓ２０のＮｏ）、アプリケーション実行装置４は、学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、位置取得装置１から取得した走行位置を利用するアプリケーションの実行を待機する（Ｓ２４）。
　アプリケーション実行装置４が実行するアプリケーションが車両Ｖの走行に関するアプリケーションである場合であり（Ｓ１６のＹｅｓ）、車両Ｖが自動車専用道路を走行中であり（Ｓ２０のＹｅｓ）、かつ学習の進捗率が所定の割合以上である場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、アプリケーション実行装置４は位置取得装置１から取得した走行位置を利用してアプリケーションを実行する（Ｓ１８）。
　アプリケーション実行装置４が実行するアプリケーションが車両Ｖの走行に関するアプリケーションである場合であり（Ｓ１６のＹｅｓ）、車両Ｖが自動車専用道路を走行中であり（Ｓ２０のＹｅｓ）、かつ学習の進捗率が所定の割合未満である場合（Ｓ２２のＮｏ）、アプリケーション実行装置４は、学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、位置取得装置１から取得した走行位置を利用するアプリケーションの実行を待機する（Ｓ２４）。
　以上の処理を繰り返すことにより、アプリケーション実行装置４は、位置取得装置１による学習が未完了であっても、位置取得装置１から取得した走行位置が利用可能であれば、アプリケーションの実行に利用する。
　＜実施の形態に係る車両用情報処理システムＳが奏する効果＞
　以上説明したように、実施の形態に係る車両用情報処理システムＳによれば、出力値の変更量を学習して変更する車載センサを利用するアプリケーションにおいて、学習途中の出力値を有効利用することができる。
　特に、アプリケーション実行装置４が車両Ｖの走行を制御するためのアプリケーションを実行するものである場合において、車両Ｖが自動車専用道路を走行中でない場合、位置取得装置１から取得した進捗状況に含まれる学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、位置取得装置１の出力を利用してアプリケーションを実行することを待機する。
　車両Ｖが自動車専用道路ではない市街地等を走行中は、短時間で学習が完了することが期待できる。このため、アプリケーション実行装置４はアプリケーションを実行することを待機することにより、より正確な情報を利用してアプリケーションを実行することができる。また、学習の進捗率が所定の割合に達すれば学習が完了する前であってもアプリケーション実行装置４は位置取得装置１の出力を利用するので、学習途中の出力値を有効利用することができる。
　また、アプリケーション実行装置４が車両Ｖの走行を制御するためのアプリケーションを実行するものである場合において、車両Ｖが自動車専用道路を走行している場合も、位置取得装置１から取得した進捗状況に含まれる学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、位置取得装置１の出力を利用してアプリケーションを実行することを待機する。これにより、走行を制御するためのアプリケーションに車両Ｖの制御の安全性をより向上することができる。
　さらに、アプリケーション実行装置４が車両の走行制御には直接的に関わらないアプリケーションを実行するものである場合においては、車両Ｖの走行状況や位置取得装置１の学習状況に関わらず、位置取得装置１の出力を利用してアプリケーションを実行する。これにより、学習途中の出力値を有効利用することができる。
　以上、本開示を実施の形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
　本出願は、２０１７年５月１８日付で出願された日本国特許出願（特願2017-098583）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示によれば、出力値の修正量を学習して修正する車載センサを利用するアプリケーションにおいて、学習途中の出力値を有効利用する技術を提供することができる。
　１・・・位置取得装置
　２・・・角度センサ
　３・・・ＧＰＳ受信部
　４・・・アプリケーション実行装置
　１０・・・記憶部
　１１・・・不揮発性記憶装置
　１２・・・一時記憶部
　２０・・・制御部
　２１・・・変更部
　２２・・・位置算出部
　２３・・・学習実行部
　２４・・・衛星測位部
　２５・・・出力部
　Ｓ・・・車両用情報処理システム
　Ｖ・・・車両

Claims (5)

  1. 　車両に搭載されている車載センサであって、前記車両の走行位置を取得するためのセンサの変更値を学習する位置取得装置と、
    　前記位置取得装置の出力値を利用する前記車両の走行に関するアプリケーションを実行するアプリケーション実行装置と、を備える車両用情報処理システムであって、
    　前記位置取得装置は、
    　前記車載センサの出力値の変更値を学習する学習実行部と、
    　前記変更値に基づいて前記車載センサの出力値を変更する変更部と、
    　前記変更部が変更した車載センサの出力値に基づいて前記車両の走行位置を算出する位置算出部と、
    　前記学習実行部による学習の進捗状況と前記位置算出部が算出した前記車両の走行位置とを出力する出力部と、を備え、
    　前記アプリケーション実行装置は、前記位置取得装置から取得した前記進捗状況と前記走行位置とに基づいて、前記位置取得装置の出力が前記アプリケーションの実行に利用できるか否かを判定する。
  2. 　前記アプリケーション実行装置は、前記車両の走行を制御するためのアプリケーションを実行するものであり、前記車両が自動車専用道路を走行中でない場合、前記位置取得装置から取得した進捗状況に含まれる学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、前記位置取得装置の出力を利用して前記アプリケーションを実行することを待機する、
    　請求項１に記載の車両用情報処理システム。
  3. 　前記アプリケーション実行装置は、前記車両の走行を制御するためのアプリケーションを実行するものであり、前記位置取得装置から取得した前記進捗状況に含まれる前記学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、前記位置取得装置の出力を利用して前記アプリケーションを実行することを待機する、
    　請求項１に記載の車両用情報処理システム。
  4. 　前記アプリケーション実行装置は、前記車両の走行を制御するためのアプリケーションを実行するものであり、前記位置取得装置から取得した前記進捗状況に含まれる前記学習の進捗率が所定の割合に達するまでの間、前記位置取得装置の出力を利用して前記アプリケーションを実行することを待機する、
    　請求項２に記載の車両用情報処理システム。
  5. 　前記アプリケーション実行装置は、前記車両の走行制御には直接的に関わらないアプリケーションを実行するものであり、前記位置取得装置から取得した前記進捗状況に含まれる前記学習の進捗率に関わらず、前記位置取得装置の出力を利用して前記アプリケーションを実行する、
    　請求項１に記載の車両用情報処理システム。
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