WO2022097545A1

WO2022097545A1 - 車載装置の動作方法、運転支援システムの動作方法、車載装置、運転支援システム及びコンピュータプログラム

Info

Publication number: WO2022097545A1
Application number: PCT/JP2021/039627
Authority: WO
Inventors: 明紘小川
Original assignee: 住友電気工業株式会社
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2022-05-12

Abstract

車載装置の動作方法は、車両の走行予定経路を作成するステップと、他の装置から動的地図を取得するステップと、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を、各々に複数の伝送モードの一つが割り当てられた複数の走行領域に区画するステップと、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って他の装置に送信するステップとを含む。

Description

車載装置の動作方法、運転支援システムの動作方法、車載装置、運転支援システム及びコンピュータプログラム

　この開示は、車載装置の動作方法、運転支援システムの動作方法、車載装置、運転支援システム及びコンピュータプログラムに関する。この出願は2020年11月04日出願の日本出願第2020-184131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。

　車両を運行する際には、自車の動きだけではなく、他車の動きにも十分に注意する必要がある。車両に加えて、歩行者が存在している場合には特に注意が必要である。従来、このような交通環境に存在する移動物体（以下、「動体」と呼ぶ。）の位置、速度、属性等を検知し、仮想空間上において予め準備されたデジタルの道路地図データを用いて動的地図を作成する技術がある。位置、速度、属性の検知には、路側に設けられた路側装置又は車両に設けられたＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）（以下、「ライダ」という。）、カメラ、ミリ波レーダ等の多数のセンサを用いる。

　このような動的地図は通常の場合には車両ではなくエッジサーバと呼ばれる運転支援のためのサーバにより作成される。そのために、エッジサーバは、多数のセンサの出力であるセンサデータを、そのエッジサーバが管轄する領域（以下、管轄領域という。）内に存在する路側装置及び車両から収集する。車両のような動体の場合には、エッジサーバとの間の通信は無線を介して行わなければない。一方、動体の移動速度が大きい場合、動体とエッジサーバとの間の通信に要する時間が長くなると的確な動的地図を作成できない。そのために、レイテンシが低く、通信を高速に行え、かつ一度に多数と通信を行える第５世代移動通信システム（いわゆる「５Ｇ」）以降の通信技術を用いることが事実上の前提とされている。そうした技術の１例が後掲の特許文献１に開示されている。

　特許文献１の開示では、プローブ車両と呼ばれる車両はセンサを搭載しており、プローブ収集センタと呼ばれるエッジサーバとの間で携帯電話システムを用いて通信する。プローブ収集センタが管理している領域はプローブ情報収集対象領域と呼ばれ、プローブ車両がプローブ収集センタに送信するデータはプローブ情報と呼ばれる。プローブ情報は、この明細書におけるセンサデータと同じものを意味する。

　プローブ収集センタは、プローブ情報収集対象領域における通信状態情報及び道路交通情報の少なくともいずれか一方に基づいてプローブデータの収集条件を決定し、プローブ車両からプローブ情報を収集する。プローブ収集センタは、このようにして収集したプローブ情報に基づいて動的地図を作成し、プローブ情報収集対象領域内に存在する車両に配信する。各車両はこの動的地図を用いて、運転者による運転を支援する処理を行う。

特開２００８－０７７１４３号公報

　この開示の第１の局面に係る車載装置の動作方法は、車両の走行予定経路を作成するステップと、他の装置から動的地図を取得するステップと、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを含み、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、さらに、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って他の装置に送信するステップを含む。

　この開示の第２の局面に係る運転支援システムの動作方法は、運転支援サーバが、当該運転支援サーバの管轄する領域内の車両及び路側装置からセンサデータを受信するステップと、運転支援サーバが、受信するステップにおいて受信されたセンサデータに基づいて、領域内の動体の位置、速度及び属性を含む動的地図を生成し維持するステップと、車両が、当該車両の走行予定経路を作成するステップと、車両が、運転支援サーバから動的地図を取得するステップと、車両が、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを含み、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、車両が、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って運転支援サーバに送信するステップとを含む。

　この開示の第３の局面に係る車載装置は、車両の走行予定経路を作成する走行予定経路作成部と、他の装置から動的地図を取得する動的地図取得部と、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する走行領域区画部とを含み、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、さらに、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って他の装置に送信する送信部を含む。

　この開示の第４の局面に係る運転支援システムは、管轄領域内の車両及び路側装置の少なくとも一方から受信したセンサデータに基づいて、管轄領域内の動体の位置、速度及び属性を含む動的地図を生成し維持する運転支援サーバと、車両の走行予定経路を作成する走行予定経路作成部、運転支援サーバから動的地図を取得する動的地図取得部、及び、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する走行領域区画部を含む車載装置を含む運転支援システムであって、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、車載装置はさらに、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って運転支援サーバに送信する送信部を含む。

　この開示の第５の局面に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、車両の走行予定経路を作成するステップと、他の装置から動的地図を取得するステップと、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを実行させ、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、さらに、コンピュータに、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って他の装置に送信するステップとを実行させる。

　この開示の上記及び他の目的、特徴、局面及び利点は、添付の図面と関連して理解されるこの開示に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

図１は、この開示の実施形態における車両とエッジサーバとの通信の状況を模式的に示す図である。図２は、この開示の実施形態に関連する車両の構成及びこの車両と協調するノード（協調ノード）との関係を模式的に示す図である。図３は、この開示の実施形態に係る車載装置の概略構成を示す図である。図４は、車載装置の構成を示すハードウェアブロック図である。図５は、この開示の実施形態において使用される通信要件テーブルを表形式で示す図である。図６は、この開示の実施形態における動的地図と伝送モードとの関係の一例を示す模式図である。図７は、車載装置において走行予定経路を更新する処理を実現するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図８は、車載装置において動的地図を更新する処理を実現するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図９は、車載装置においてエッジサーバとの通信で使用する伝送モードを変更する処理を実現するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図１０は、この開示の第２の実施形態において、車載装置が利用する動的地図と通信品質地図との双方を更新する処理を実現するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図１１は、この開示の第２の実施形態において、車載装置がエッジサーバとの通信で使用する伝送モードを変更する処理を実現するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

　［この開示が解決しようとする課題］
　特許文献１に開示されたような通信システムにより、動的地図を構築し維持できる。動的地図から得られた、動体に関する動的情報及び注意情報を各車両端末に送信することにより、例えばそうした通信端末を搭載した車両は、道路の状況を必要なときに運転者に通知できる。運転者は動的情報及び注意情報に基づいて適切な運転を行える。携帯電話システムとして５Ｇシステムを用いることにより、プローブ収集センタから各車両の運転者に必要な情報を適時に通知することが期待できる。

　しかし、上記した従来技術には、依然として解決すべき課題がある。その一つは、センサデータの高容量化である。特にカメラの解像度は以前と比較して非常に高くなっているし、車両に搭載される数も増えている。さらに、こうしたセンサを搭載する車両そのものの数も増加することが見込まれる。そのため、仮に５Ｇシステムにより通信容量が増大したとしても、それを上回って伝送データ量が増加し、エッジサーバのような運転支援サーバによる動的地図の作成に支障が生じる可能性がある。特に動的地図の作成はリアルタイムで行う必要があり、車両の増加及び対象となる地域の拡大に伴って、今後は許容遅延に関する条件がより厳しくなることが予測される。このため、車両と基地局との間の通信速度は動的地図の作成のために十分高速に維持する必要がある。

　したがって、この開示の目的は、リアルタイムで作成される動的地図の品質を維持できるような車載装置の動作方法、運転支援システムの動作方法、車載装置、運転支援システム及びコンピュータプログラムを提供することである。

　［この開示の実施形態の説明］
　以下の説明及び図面においては、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、以下の実施形態の少なくとも一部を任意に組合せてもよい。

　（１）この開示の第１の局面に係る車載装置の動作方法は、車両の走行予定経路を作成するステップと、他の装置から動的地図を取得するステップと、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを含み、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、さらに、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って他の装置に送信するステップとを含む。

　走行予定経路と動的地図とに基づき、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する。各走行領域には走行予定経路と動的地図とに基づき伝送モードが割り当てられる。走行領域ごとにその走行領域に適した伝送モードを用いてセンサデータが送信できる。道路交通状況に応じ、動的地図の維持に必要なセンサデータを各走行領域からのデータ送信に適した伝送モードを用いて送信できる。その結果、交通状況に応じ、リアルタイムで作成される動的地図の品質を維持できる。

　（２）車載装置の動作方法はさらに、区画するステップにおいて区画された複数の走行領域に、先行する第１の走行領域及び後続する第２の走行領域の境界を含むハンドオーバ領域を設定するステップを含んでもよく、第１の走行領域には第１の伝送モードが割り当てられ、第２の走行領域には第２の伝送モードが割り当てられ、第１の走行領域内において、第１の伝送モードに従ってセンサデータを他の装置に送信するのと並行して、第２の伝送モードに従って他の装置にセンサデータを送信するための準備を実行するステップとを含んでもよい。

　隣接する第１及び第２の走行領域の境界を含むハンドオーバ領域を設定する。ハンドオーバ領域のうち、第１の走行領域内に車両が存在するときには、第１の伝送モードに従ってセンサデータが他の装置に送信される。これと並行して、第２の伝送モードに従って他の装置にセンサデータを送信するための準備が実行される。第１の走行領域から第２の走行領域に切り替わるとすぐに第２の伝送モードに従ってセンサデータの送信を開始できる。伝送モードの切替に要する時間を無駄にすることなく、スムーズに走行領域の変化に伴う通信の切替が行える。

　（３）実行するステップは、ハンドオーバ領域に車両が進入したことに応答して、第２の伝送モードにより指定される通信要件に従って他の装置とのコネクションを確立するステップを含んでもよい。

　ハンドオーバ領域に車両が進入すると、第２の伝送モードにより指定される通信要件に従って他の装置とのコネクションが確立される。走行領域が切替えられるとすぐにそのコネクションを用いてセンサデータの送信を開始でき、スムーズに走行領域の変化に伴う通信の切替が行える。

　（４）実行するステップはさらに、第２の走行領域に車両が進入したことに応答して、第１の伝送モードに従った通信を終了するステップと、第２の走行領域に車両が進入したことに応答して、第２の伝送モードに従ってセンサデータの他の装置への送信を開始するステップとを含んでもよい。

　ハンドオーバ領域内の第１及び第２の走行領域の境界を超えて車両が第２の走行領域に進入すると、第１の伝送モードに従った通信が終了され、第２の伝送モードに従った通信が開始される。伝送モードの変更に要する時間を無駄にすることなく、伝送モードをスムーズに切替えてセンサデータを連続して他の装置に送信できる。

　（５）車載装置の動作方法は、走行予定経路を定期的に更新するステップをさらに含んでもよい。

　走行予定経理を定期的に更新することにより、走行予定経路の変更に伴う走行領域の画定及び各走行領域の伝送モードも更新できる。その結果、この車載装置は車両の進行状況に応じ各走行領域に割り当てられた伝送モードに従ってセンサデータを他の装置に送信できる。

　（６）車載装置の動作方法は、他の装置から定期的に動的地図を受信するステップをさらに含んでもよい。

　動的地図を定期的に他の装置から受信することにより、車載装置は常に動的地図を最新に保つことができる。車載装置は、最新の動的地図に基づいて走行領域の画定及び各走行領域の伝送モードを更新できる。その結果、車載装置は、走行予定経路を含む周囲の交通状況の変化に応じ各走行領域に割り当てられた伝送モードに従ってセンサデータを他の装置に送信できる。

　（７）車載装置の動作方法はさらに、他の装置から通信品質地図を取得するステップを含み、通信品質地図は、動的地図上に存在する複数の区画の各々における通信品質を示すものであり、区画するステップは、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップと、動的地図、通信品質地図及び走行予定経路に基づいて、複数の走行領域の各々に対して伝送モードを仮決定するステップと、車載装置の現在位置における通信品質と、仮決定するステップにおいて仮決定された伝送モードとに基づいて、複数の走行領域の各々において可能な伝送モードを決定するステップとを含んでもよい。

　動的地図に加えて通信品質地図を用い、複数の走行領域の各々に対して伝送モードが仮決定される。この仮決定された伝送モードと、車載装置の現在位置における通信品質との双方に基づいて、走行領域の各々において利用可能な伝送モードが決定される。現実の通信品質に基づいて走行領域の各々における伝送モードが決定される。したがって、各走行領域において利用できる可能性が高い伝送モードを利用し、有効にデータの送信ができる。さらに伝送モードの切替もスムーズに行われる。

　（８）この開示の第２の局面に係る運転支援システムの動作方法は、運転支援サーバが、当該運転支援サーバの管轄領域内に存在する車両及び路側装置の少なくとも一方からセンサデータを受信するステップと、運転支援サーバが、受信するステップにおいて受信されたセンサデータに基づいて、領域内の動体の位置、速度及び属性を含む動的地図を生成し維持するステップと、車両が、当該車両の走行予定経路を作成するステップと、車両が、運転支援サーバから動的地図を取得するステップと、車両が、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを含み、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、車両が、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って運転支援サーバに送信するステップとを含む。

　車載装置が生成した走行予定経路と運転支援サーバが生成した動的地図とに基づき、走行予定経路を含む領域を車載装置が複数の走行領域に区画する。各走行領域には走行予定経路と動的地図とに基づき伝送モードが割り当てられる。車載装置は、走行領域ごとにその走行領域に適した伝送モードに従ってセンサデータが送信できる。車載装置は、道路交通状況に応じ、運転支援サーバが動的地図を維持するために必要なセンサデータを各領域からのデータ送信に適した伝送モードに従って運転支援サーバに送信できる。その結果、運転支援サーバは、交通状況に応じ、リアルタイムで作成される動的地図の品質を維持できる。

　（９）この開示の第３の局面に係る車載装置は、車両の走行予定経路を作成する走行予定経路作成部と、他の装置から動的地図を取得する動的地図取得部と、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する走行領域区画部とを含み、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、さらに、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って他の装置に送信する送信部とを含む。

　走行領域区画部は、走行予定経路と動的地図とに基づき、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する。各走行領域には走行予定経路と動的地図とに基づき伝送モードが割り当てられる。送信部は、走行領域ごとにその走行領域に適した伝送モードに従ってセンサデータを送信できる。車載装置は、道路交通状況に応じ、動的地図の維持に必要なセンサデータを各領域からのデータ送信に適した伝送モードに従って送信できる。その結果、センサデータを受信する他の装置は、交通状況に応じ、リアルタイムで作成される動的地図の品質を維持できる。

　（１０）この開示の第４の局面に係る運転支援システムは、管轄領域内の車両及び路側装置の少なくとも一方から受信したセンサデータに基づいて、管轄領域内に存在する動体の位置、速度及び属性を含む動的地図を生成し維持する運転支援サーバと、車両の走行予定経路を作成する走行予定経路作成部、運転支援サーバから動的地図を取得する動的地図取得部、及び、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する走行領域区画部を含む車載装置とを含む運転システムであって、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、車載装置はさらに、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って運転支援サーバに送信する送信部を含む。

　管轄領域内の車両及び路側装置の少なくとも一方から受信したセンサデータに基づいて運転支援サーバが動的地図を生成する。車載装置の走行予定経路作成部が走行予定経路を生成する。この動的地図と走行予定経路とに基づき、走行予定経路を含む領域を車載装置の走行領域区画部が複数の走行領域に区画する。各走行領域には走行予定経路と動的地図とに基づき伝送モードが割り当てられる。車載装置の送信部は、走行領域ごとにその走行領域に適した伝送モードに従って運転支援サーバにセンサデータが送信できる。車載装置は、道路交通状況に応じ、運転支援サーバが動的地図を維持するために必要なセンサデータを各領域からのデータ送信に適した伝送モードに従って運転支援サーバに送信できる。その結果、運転支援サーバは、交通状況に応じ、リアルタイムで作成される動的地図の品質を維持できる。

　（１１）この開示の第５の局面に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、車両の走行予定経路を作成するステップと、他の装置から動的地図を取得するステップと、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを実行させ、複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、さらに、コンピュータに、複数の走行領域の各々において、車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って他の装置に送信するステップとを実行させる。

　コンピュータが、走行予定経路と動的地図とに基づき、走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する。コンピュータは、各走行領域には走行予定経路と動的地図とに基づき伝送モードを割り当てる。コンピュータは、走行領域ごとにその走行領域に適した伝送モードに従ってセンサデータを送信できる。コンピュータは、道路交通状況に応じ、動的地図の維持に必要なセンサデータを各走行領域からのデータ送信に適した伝送モードに従って動的地図を維持する他の装置に送信できる。その結果、他の装置は、交通状況に応じ、リアルタイムで作成される動的地図の品質を維持できる。

　［この開示の効果］
　以上のようにこの開示によれば、交通状況に応じ、リアルタイムで作成される動的地図の品質を維持できるような車載装置の動作方法、運転支援システムの動作方法、車載装置、運転支援システム及びコンピュータプログラムを提供できる。

　［この開示の実施形態の詳細］
　＜第１の実施形態＞
　〈構成〉
　《全体構成》
　図１にこの開示に係る運転支援システムにおいて、車両からエッジサーバへの伝送モードの切替に関する概念図を示す。この実施形態ではエッジサーバを運転支援サーバと呼ぶ。図１を参照して、この運転支援システム５０は、車両６２と運転支援サーバ６０とを含む。この例では、車両６２が運転支援サーバ６０の管轄領域内にいることを想定している。したがって、車両６２がセンサデータを送信するとすれば、送信先は運転支援サーバ６０である。

　運転支援サーバ６０は、安全運転支援サーバ６０が管轄する領域内の車両６２及び９０、並びに路側装置９２等のうち少なくとも一つからセンサデータを受信し、受信したセンサデータに基づいて、管轄領域内の車両の位置、速度及び属性並びに道路地図データに基づいて動的地図を生成し維持する機能、及びこの動的地図を各車両に配信する機能を持つ。

　この実施形態では、車両６２は運転支援サーバ６０の管轄領域に入ると運転支援サーバ６０に対して車両６２の位置、車種等に関する情報を運転支援サーバ６０に送信する。これに応答して、運転支援サーバ６０は車両６２に運転支援サーバ６０が維持している動的地図７０を送信する。この実施形態では、動的地図７０のように運転者による運転を支援するための情報を運転支援情報と呼ぶ。運転支援情報は、運転者による運転だけではなく、自動運転装置による車両の制御にも用いることができる。運転支援情報は、信号の点灯周期などに関する信号予定情報、事故の発生地点、渋滞区間、工事区間等に関するいわゆる道路情報等、車両に備えられたセンサからは得られない情報を含んでもよい。

　この動的地図を受信した車両６２は、その動的地図を解析し、車両６２の走行予定経路を含む、走行予定経路に沿った領域を、互いに隣接した複数の走行領域に区画する。このような運転支援システム５０においては、多様な要件のデータ伝送が混在し、交通状況に応じて変化する。走行予定経路上の交通状況に応じ、通信容量を有効に使用して運転支援サーバ６０が動的地図を精度高く生成できるようにすることが望ましい。そのためには、即時性の要求されるリアルタイム伝送、信頼性の要求される非リアルタイム伝送等を使い分けることが必要である。しかし、センサデータにおける許容遅延及びデータの価値も交通状況に応じて変化する。そのため、これらについても通信において考慮する必要がある。

　そこでこの実施形態においては、車両６２はさらに、これら走行領域の各々に対して、動的地図と走行領域の状態とに応じて、センサデータを運転支援サーバ６０に送信する際に使用する伝送モードを判定する。車両６２はさらに、使用される伝送モードごとに、その通信要件を規定する通信要件テーブルを作成する。この伝送モードごとの通信要件テーブルの詳しい構成については図５を参照して後述する。要するに伝送モードごとの通信要件テーブルは、各走行領域からサーバにセンサデータを送信する際の許容遅延及び伝送プロトコルを分類したものである。車両６２は、動的地図を分析し、各走行領域から得たセンサデータをどの程度の遅延内において送る必要があるか、またそのために必要な伝送プロトコルはなにかを決定することにより伝送モードごとの通信要件テーブルを作成する。

　例えば、車両６２が走行領域６４内にあるものとする。さらに走行領域６４では運転支援サーバ６０にセンサデータを送信しなくても運転支援サーバ６０が十分なデータを収集していることが分かっているものとする。又は運転支援サーバ６０にセンサデータを送信することが不要であることが分かっているものとする。こうした場合には、車両６２は運転支援サーバ６０に対してセンサデータを送信しない。

　車両６２が例えば交差点等、多くの車両及び歩行者等の動体が存在する走行領域６６に移動した場合を考える。そうした場合には、運転支援サーバ６０はその走行領域６６に存在する動体の詳細を検知する必要がある。したがって車両６２はセンサデータ７２を詳細な形でかつリアルタイムで運転支援サーバ６０に送信する必要がある。センサがカメラの場合には、センサデータである動画を送信することが望ましい。車両はある程度の速度をもって移動している。そのため、動的地図を作成するために必要な許容遅延は短くする必要がある。許容遅延は例えば数百ミリ秒とする必要がある。

　車両６２がこのように大量のデータを低遅延かつリアルタイムで送信する場合には、車両６２は伝送プロトコルとしてＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用することが望ましい。ＵＤＰはインターネットプロトコルのうちの主要なものの一つである。ＵＤＰにおいては、送信されるデータパケットの順序、信頼性、及び完全性は保証されない。しかし、ＵＤＰはシンプルな手順であり低レイテンシである。そのためＵＤＰはリアルタイム伝送に適すことが知られている。

　さらに車両６２が、交差点ほど交通量が多くはないが、運転者に対して注意を喚起する必要のある走行領域６８に移動した場合を考える。例えば車両６２が事故現場などを含む走行領域６に移動した場合である。この場合には、車両６２が動画のような大量のデータをリアルタイムで運転支援サーバ６０に送信する必要はない。したがって、数秒程度の遅延も許容される。しかし、運転支援サーバ６０が的確な動的地図を作成するためには、車両６２の付近の詳細なセンサデータ７４を運転支援サーバ６０に送信することが望ましい。この送信はリアルタイムで行う必要はない。

　したがってこのような場合には、車両６２は伝送プロトコルとしてＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を採用し、ＴＣＰに従って運転支援サーバ６０に対してセンサデータ７４を送信する。ＴＣＰもＵＤＰと並び、インターネットプロトコルのうち主要なものの一つである。しかしＴＣＰはＵＤＰと異なり、データパケットの順序、信頼性及び完全性を保証する。したがってＴＣＰは、走行領域６８におけるような画像を非リアルタイムで信頼性高く伝送するのに適している。

　図２に、この実施形態に係る車載装置２１０を搭載した車両６２と、車両６２と通信を行う協調ノードとを示す。協調ノードとは、車両６２と双方向の通信を行うことにより、車載装置２１０と協働して車両６２の運転者への運転支援を行うような通信ノードのことをいう。協調ノードは、前述の運転支援サーバ６０を含む。しかし運転支援サーバ６０以外にも、例えば他車両９０の車載装置、路側に設けられた路側装置９２等が協調ノードとなってもよい。車載装置２１０が他車両９０及び路側装置９２の少なくとも一つと相互に通信することにより、例えば見通しの悪い交差点等において、他車両９０又は路側装置９２から交差点に関する情報を車両６２に送信できる。この結果、車両６２がこうした情報を用いて運転支援を行える。

　なおこの実施形態においては、車両６２は、ミリ波レーダ２００、カラーカメラ２０２及びライダ２０４を含むセンサを搭載している。これらセンサはいずれも車載装置２１０に接続され、各センサが検知したデータを車載装置２１０に送信する。ミリ波レーダ２００及びライダ２０４の場合、車載装置２１０に送信されるデータのデータ量はそれほど大きくない。しかしカラーカメラ２０２の場合、映像がカラーでありかつ解像度が高い場合には車載装置２１０に送信されるデータ量は非常に大きくなる。したがってカラーカメラ２０２からのデータをどのように効率的に運転支援サーバ６０に送信するかが課題となる。

　《車載装置》
　図３を参照して、運転支援サーバ６０は、車載装置２１０に加え、車載装置２１０に接続されたセンサ群２３０及び各種ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）２３６を含む。各種ＥＣＵ２３６は、この実施形態においては、自動運転を行うために、センサ群２３０の出力を用いて車両を制御するための自動運転ＥＣＵ２３４と、自動運転ＥＣＵ２３４に加えて、自動運転ＥＣＵ２３４又は運転者による制御のもと、車両の各部の動作をそれぞれ制御するための他のＥＣＵ２３２とを含む。センサ群２３０は、図２に示すミリ波レーダ２００、カラーカメラ２０２及びライダ２０４を含む。センサ群２３０はさらに、車両６２の位置を確認するためのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）センサ（図示せず）並びにＧＰＳセンサによる位置推定ができないときのためにデッドレコニングにより車両６２の位置を推定するためのジャイロセンサ、加速度センサ、車速センサ、及び車輪速センサ等も含む。なお、図２は１つのミリ波レーダ２００、１つのカラーカメラ２０２及び１つのライダ２０４しか図示していない。しかし、車両６２はこれらのいずれについても複数個を備えていてもよい。例えばこれらのいずれについても車両の前方及び後方に設けてもよく、さらに前後左右に設けてもよい。

　車載装置２１０は、車内外を連携するためのものである。車載装置２１０は、車載ゲートウェイ２３８、及び、車載ゲートウェイ２３８に接続され、他の協調ノードの通信装置との間で無線により双方向の通信を行うための車外通信機２４０を含む。

　なお、この実施形態での車載装置２１０は、構成要素として車載ゲートウェイ２３８と車外通信機２４０とを含む。しかしこれら構成要素が一体の装置であってもよい。車載装置２１０はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ－Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）等の半導体集積回路、又は複数の半導体集積回路を基板上に実装した装置として実現してもよい。

　図４を参照して、車載ゲートウェイ２３８は実質的にはコンピュータ５００を含むプロセッサである。コンピュータ５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）５２０と、ＣＰＵ５２０とコンピュータ５００内の各部との間のデータ及び命令の伝送経路となるバス５２２とを含む。コンピュータ５００はさらに、いずれもバス５２２に接続されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）５２４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）５２６、及びハードディスク又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等からなる不揮発性の補助記憶装置５２８を含む。

　コンピュータ５００はさらに、車外通信機２４０との協働により外部との双方向の無線通信機能を提供する無線通信部５３０、バス５２２に接続された入出力Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５３２、ユーザとの音声によるインタラクションを提供するための音声処理Ｉ／Ｆ５４０、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）メモリ５１２が着脱可能で、ＵＳＢメモリ５１２とコンピュータ５００内の他の各部との通信を可能にするＵＳＢメモリポート５３４を含む。

　車載ゲートウェイ２３８はさらに、いずれもバス５２２に接続されたタッチパネル５０２及び表示制御装置を含む液晶等のモニタ５０４を含む。

　入出力Ｉ／Ｆ５３２には、前述の各種ＥＣＵ２３６及びセンサ群２３０が接続される。音声処理Ｉ／Ｆ５４０には、スピーカ及びマイク５１０が接続される。ＲＯＭ５２４はコンピュータ５００の起動プログラム等を記憶する。ＲＡＭ５２６はＣＰＵ５２０による処理の際に様々な変数を記憶するための作業領域として使用される。

　《通信要件テーブル５５０》
　図５に通信要件テーブル５５０の１例を示す。図５を参照して、この例では伝送モードとして４種類を用いる。すなわち、伝送モードは、伝送なしモード、プローブ情報の伝送モード、センサデータの非リアルタイム伝送モード、及びセンサデータのリアルタイム伝送モードを含む。これらには伝送モード番号としてそれぞれ０、１、２及び３が割り当てられており、機械の内部においてはこの伝送モード番号を用いて処理される。通信要件テーブル５５０では、各伝送モードに対し、その伝送モードにおける許容遅延、及びその伝送モードにおいて車両６２から運転支援サーバ６０へのセンサデータの送信において使用される伝送プロトコルが指定されている。なお、使用される伝送モードは４種類には限定されず、３種類以下でも、５種類以上でもよい。

　伝送なしモードは、運転支援サーバ６０が収集しているデータが既に十分にある場合、又は運転支援サーバ６０によるデータ収集が不要な領域において採用される伝送モードである。このモードにおいては、車載装置２１０はセンサデータの伝送はしない。したがってこのモードにおいては許容遅延及び使用プロトコルの双方とも指定されていない。

　プローブ情報伝送モードは、運転支援サーバ６０において交通量の収集は必要だが動的物体の検出は不要な領域において採用される伝送モードである。交通量の収集はリアルタイムで行う必要がある。したがってこの伝送モードにおける許容遅延は数百ミリ秒であり、伝送プロトコルとしてはＵＤＰが指定されている。

　センサデータの非リアルタイム伝送モードは、静止した動的物体のみを運転支援サーバ６０が検出する必要のある領域において採用される伝送モードである。例えば事故現場等では、運転支援のためには事故車両の状態を詳細に知る必要がある。しかし必ずしもリアルタイムでその画像が必要なわけではない。したがってこの伝送モードにおける許容遅延は数秒程度、伝送プロトコルとしてはＴＣＰが採用される。

　センサデータのリアルタイム伝送モードは、移動する動体を含む各種の物体に関する詳細な検出を運転支援サーバ６０において行う必要がある領域において採用される。そうした領域は、例えば交差点などである。したがってこうした領域においては、車載装置２１０はセンサデータの伝送もリアルタイムで行う必要がある。そのためこの伝送モードにおける許容遅延は数百ミリ秒、伝送プロトコルとしてはＵＤＰが採用される。

　この実施形態では、車両６２が、運転支援サーバ６０から受信した動的地図を解析し、自分の移動予定経路に沿った領域をいくつかの走行領域に区画する。車両６２はさらに、各走行領域における伝送モードを決定して上記した通信要件テーブル５５０を作成する。その上で車両６２は、各走行領域に上記した伝送モードのいずれかを割り当てる。したがって、伝送モードが異なる走行領域の間を移動するときには、車両６２において伝送モードの変更処理が必要となる。

　この実施形態では、車載装置２１０が行っている通信において、車載装置２１０はデータストリームごとに遅延時間を管理する。遅延時間が伝送モードごとの通信要件テーブルにより指定された伝送モードの許容遅延を超えたときには、車載装置２１０はデータ伝送及び再送を中断する。

　なお、この実施形態では車両６２が通信要件テーブル５５０を作成している。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。例えば運転支援サーバ６０がその管轄領域の動的地図の全体を解析し、動的地図をいくつかの走行領域に区画した上で通信要件テーブル５５０を作成してもよい。この場合、運転支援サーバ６０が車両６２に対してこの通信要件テーブル５５０を送信すればよい。また車両６２とも運転支援サーバ６０とも異なる専用の装置が通信要件テーブル５５０を作成し運転支援サーバ６０と各車両に送信してもよい。

　図６に、車両６２により走行領域に区画され伝送モードを割り当てた後の動的地図５７０を示す。図６を参照して、この動的地図５７０においては、車両６２の走行予定経路６１４が７つの走行領域６１０、６０２、６０４、６０６、及び６０８に区画されている。この例では、走行予定経路６１４に隣接する領域も走行領域６１０及び６１２に区画されている。走行領域６０２は道路５８０と道路５８２との交差点を含む領域である。走行領域６０６は、道路５８０と道路５８４との交差点を含む領域である。車両６２は走行領域６１０に存在し、走行領域６０２に向けて走行中である。

　図６において、走行領域６０２及び走行領域６０６は交差点周辺である。このような領域の内部に一定数以上の動体が存在している場合、又は車両６２から運転支援サーバ６０にセンサデータを送信するタイミングになった場合には、伝送モードとして１又は３が採用される。すなわち、交通量の収集が必要であるときには伝送モードは１に設定され、詳細なセンサデータを運転支援サーバ６０に送信する必要があるタイミングでは伝送モードは３に設定される。これら２つの伝送モードにおいては、許容遅延及び伝送プロトコルが同じだが、運転支援サーバ６０に送信すべきデータが異なる。

　走行領域６０４は、この例では停止したまま一定時間が経過している車両が存在している領域である。例えば事故車両又は路上駐車車両が存在している場合が考えられる。こうした領域では、伝送モードは１又は２に設定される。すなわち、交通量の収集が必要なときには伝送モードを１に設定し、運転支援サーバ６０に対して詳細なセンサデータを送信する必要があるときには伝送モードを２に設定する。

　それ以外の領域では、車両６２から詳細な情報を運転支援サーバ６０に送信する必要はなく、単に交通量の収集をすればよい。したがってこれら領域については伝送モードを１に設定する。

　なお、上記した例では、走行領域６０２、６０４及び６０６ではセンサデータを運転支援サーバ６０に送信する周期を一定とした。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、これら領域において動的物体が検出されている場合には、運転支援サーバ６０へのセンサデータの送信周期、すなわちセンサデータの収集周期を短くしてもよい。

　なお、走行領域の区分は一定のルールに従って行うことができる。例えば交差点が存在している場合、及び一定時間以上停止している車両が存在している場合には、その位置を基準に所定の大きさの領域を画定し、それぞれ伝送モード３及び２を割り当てる。このように確定した領域について、異なる種類の走行領域が重畳している場合には、特に限定されないが例えばその中央において両者を区分すればよい。同種の走行領域が重畳している場合には、特に限定されないが両者を統合すればよい。このようにして主要な走行領域を画定した後、最終的にどの走行領域にも属さない領域を伝送モード＝１の領域とすればよい。さらに、車両６２が運転支援サーバ６０からデータ伝送が不要という指示を受けた場合、そのときに車両６２が走行中の領域の伝送モードを０に設定してもよい。

　このように、車両６２は、動的地図に基づき、運転支援サーバ６０に送信すべきデータのデータ価値を考慮し、価値の高いデータを優先して伝送する。その結果、通信容量の圧迫を避けながら、運転支援サーバ６０において精度の高い動的地図を作成可能になる。

　《車載ゲートウェイ２３８を実現するプログラム》
　図７を参照して、図３及び図４に示す車載ゲートウェイ２３８をコンピュータにより実現するためのプログラムのうち、車両６２の走行予定経路を作成するプログラムの構成は以下のとおりである。このプログラムは、車両６２が走行を開始したことに応答して実行され、運転者により指定された出発地及び目標値の位置情報、予め記憶された地図情報、及び車両６２の現在位置に基づいて、少なくとも車両６２の今後の所定時間又は所定距離の走行予定経路（例えば図６の走行予定経路６１４）を作成するステップ６５０と、ステップ６５０において走行予定経路が作成された後、走行予定経路の更新周期が満了したか否かを判定し、満了したときには制御をステップ６５０に分岐させ、満了していないときには満了するまで判定を繰返すステップ６５２とを含む。

　図８を参照して、車両６２が運転支援サーバ６０のように動的地図を作成する他の装置から動的地図を受信するプログラムの構成は以下のとおりである。このプログラムは、車両６２が走行を開始した後、運転支援サーバ６０から動的地図を受信し記憶するステップ６８０と、ステップ６８０により動的地図を受信した後、動的地図の更新周期が満了したか否かを判定し、満了したときには制御をステップ６８０に移動させ、満了していないときには満了するまで上記判定を繰返すステップ６８２とを含む。

　車両６２が移動するに伴い、その走行予定経路が車両６２の位置の変化に伴って更新される。さらに車両６２は定期的に運転支援サーバ６０から動的地図を取得し記憶する。そのため、車載装置２１０は、一定の周期で、車両６２の位置及び車両６２が存在する走行領域を含むより広い領域の動的地図を常に更新する。車載装置２１０はさらに、最新の情報に従って、走行領域とその伝送モードとを決定する。車両６２がある運転支援サーバ６０の管轄領域から別の運転支援サーバの管轄領域に、その境界をまたいで移動したとしても、通信先のアドレスが変わるだけであって、図７及び図８に示す処理は変わらない。

　ただし、走行領域の境界をまたいで、異なる伝送プロトコルを用いて運転支援サーバ６０と通信を行う場合には、以下のような注意が必要である。すなわち、車載装置２１０が先行する第１の走行領域において用いていた伝送プロトコルと、後続する第２の走行領域において車載装置２１０が用いる伝送プロトコルとが異なるものとする。この場合には、後続する第２の走行領域におけるデータ伝送の準備のために、新たな伝送プロトコルを用いて運転支援サーバ６０との間でコネクションを確立しておく必要がある。走行領域が切り替わってから運転支援サーバ６０とのコネクションの確立を試みるとそのための時間を無駄に消費することになる。

　したがってこの実施形態では以下のような処理を行う。すなわち、車両６２は、動的地図から走行領域の境界を検知し、その境界の前後に、その境界を含むハンドオーバ区間を設定する。ハンドオーバ区間とは、走行領域間で伝送プロトコルを切れ目なく切替えるための区間のことをいう。車両６２がハンドオーバ区間に入ると、車両６２は、そのハンドオーバ区間に含まれる境界に先行する第１の走行領域、すなわち車両６２の現在の走行領域における伝送プロトコルに従ったコネクションを運転支援サーバ６０との間で維持する。それと並行して車両６２は、境界に後続する新たな第２の走行領域における伝送プロトコルに従ったコネクションを運転支援サーバ６０との間で確立する。車両６２が走行領域の境界を超えた後、以前の第１の走行領域における伝送プロトコルに従ったデータ送信を終了する。そして車両６２は、新たな第２の走行領域における伝送プロトコルに従ったコネクションを通じて運転支援サーバ６０へのセンサデータの送信を開始する。

　こうした処理を行うことにより、伝送プロトコルの異なる２つの走行領域の境界をまたぐ際に、車両６２が伝送プロトコルを第１の伝送プロトコルから第２の伝送プロトコルにスムーズに切替え、センサデータの伝送を連続して実行できる。

　図９に、そのためのプログラムの制御構造を示す。図９を参照して、このプログラムは、車両６２が走行を開始した後、動的地図及び走行予定経路に基づいて、走行予定経路において経由する、走行経路となる道路とその付近とを含む領域を複数の走行領域に区画するステップ７００と、これら複数の走行領域において、複数の走行領域に割り当てられる伝送モードと、隣接する２つの走行領域の間の境界を含むハンドオーバ区間とを特定するステップ７０１とを含む。各走行領域に割り当てられる伝送モードは予め定められた複数の伝送モードの一つである。なお、前述のように図７に示すプログラムが実行されることにより車両６２の走行予定経路が作成・更新される。さらに、図８に示すプログラムが実行されることにより車両６２は運転支援サーバ６０から動的地図をダウンロードしメモリに格納している。

　このプログラムはさらに、ステップ７０１の後、車両６２が現在走行している領域（車両６２の現在位置）を確認するステップ７０２と、ステップ７０２に続き、ステップ７０１において特定されたハンドオーバ区間とステップ７０２において確認された車両６２の現在位置とを比較し、車両６２がハンドオーバ区間に進入したか否かを判定し判定に従って制御の流れを分岐させるステップ７０４とを含む。ステップ７０４の判定が否定なら制御はステップ７０２に戻る。ステップ７０４の判定が肯定の場合、車両６２は第１の走行領域に入ったことになる。

　このプログラムはさらに、ステップ７０４の判定が肯定だったとき、すなわちハンドオーバ区間に進入したと判定された後に実行され、次に進入予定の走行領域（第２の走行領域）の伝送モードの通信要件を満たすコネクションを運転支援サーバ６０（又は次の走行領域を管轄領域とする運転支援サーバ）との間で確立するステップ７０６と、新たな伝送モード（対象伝送モード）の走行領域（第２の走行領域）に車両６２が入ったか否かを判定し、判定に従って制御の流れを分岐させるステップ７０８とを含む。具体的にはこのステップにおいては、第１の走行領域及び第２の走行領域の境界を過ぎたか否かが判断される。ステップ７０８の判定が否定のときには制御はステップ７０８に戻る。すなわち、ステップ７０８は車両６２が新たな走行領域（第２の走行領域）に入るまで待機し、車両６２が新たな走行領域に入ると制御はこのステップ７０８を抜ける。

　このプログラムはさらに、ステップ７０８に続き、車両６２が以前の走行領域（第１の走行領域）に割り当てられた伝送モードに従ったデータの伝送を停止するステップ７０９と、ステップ７０９につづき、車両６２が新たな走行領域（第２の伝送領域）に割り当てられた伝送モードに従ったデータ伝送を運転支援サーバ６０との間で開始し、制御をステップ７００に戻すステップ７１０とを含む。すなわち、第１の走行領域に割り当てられた第１の伝送モードに従った運転支援サーバ６０との間のデータ伝送は、車両６２が次の第２の走行領域に入るまで維持される。

　それと並行して、第２の走行領域に割り当てられた伝送モードに従って、車両６２と運転支援サーバ６０との間のコネクションが確立される。第１の伝送モードに従ったデータ伝送は、車両６２が第２の走行領域に入るとともに直ちに停止され、第２の走行領域における伝送モードに従ったデータ伝送が開始される。

　このような処理により、車両６２に搭載されたセンサから収集したセンサデータを、各走行領域に割り当てられた伝送モードに従って運転支援サーバ６０に送信する機能が実現される。

　〈動作〉
　上記した運転支援サーバ６０及び車両６２は以下のように動作する。

　図７を参照して、車両６２が走行を開始すると、図４に示すＣＰＵ５２０はステップ６５０において走行予定経路を作成する。なおこれに先立ち、車両６２の運転者は、図４に示すタッチパネル５０２、モニタ５０４及びスピーカ及びマイク５１０を用いて目的地を車載装置２１０に入力する。ＣＰＵ５２０は、この目的地と、ＧＰＳセンサ等により測定される車両６２の現在位置とに基づいて、少なくとも現在位置から所定時間又は所定距離までの走行予定経路をステップ６５０において作成する。

　ＣＰＵ５２０は続いて、ステップ６５２において走行予定経路の更新周期になったか否かを判定し、更新周期になるまで待機する。この結果、車両６２の走行予定経路は、車両の走行位置に応じて、または時間の経過とともに順次更新されていく。

　一方、図８を参照して、車両６２が走行を開始すると、ステップ６８０において車両６２が運転支援サーバ６０から動的地図を取得する。より具体的には、ステップ６８０においては車両６２が車両６２の位置、速度、車種等に関する車両情報を運転支援サーバ６０に送信する。運転支援サーバ６０はこの車両情報を記憶する。運転支援サーバ６０はさらに、運転支援サーバ６０が維持している動的地図を車両６２に送信する（図１の動的地図７０）。

　この処理は車両６２において所定の更新周期が来るたびに繰返し実行される。その結果、車両６２が保持している動的地図は、更新周期が来るたびに最新のものに更新される。図７に示す走行予定経路は、図８に示す処理により取得される動的地図に基づいて作成される。したがって、車載装置２１０は、動的地図から判定できる交通事情により、走行予定経路を所定のアルゴリズムにしたがい適宜変更していく。

　図９を参照して、上記した走行予定経路の更新及び動的地図の取得と並行して、センサデータの送信処理は以下のように行われる。車両６２が走行を開始した後、ＣＰＵ５２０は、ステップ７００において、図８の処理により取得された最新の動的地図を参照し、走行予定経路を複数の走行領域に区分する。ＣＰＵ５２０は、ステップ７０１において、走行領域ごとの伝送モードとハンドオーバ区間とを特定する。ＣＰＵ５２０は、ステップ７０１の後、ステップ７０２において、ＧＰＳセンサ等の出力に基づいて、車両６２が現在走行している走行領域（車両６２の現在位置）を確認する。さらにＣＰＵ５２０は、ステップ７０２に続き、ステップ７０４において、ステップ７００において特定されたハンドオーバ区間とステップ７０２において確認された車両６２の現在位置とを比較し、車両６２がハンドオーバ区間に進入したか否かを判定する。この判定が否定ならば制御はステップ７０２に戻る。したがって車両６２がハンドオーバ区間に進入するまでは、車両６２から運転支援サーバ６０へのセンサデータの送信は開始されない。

　ステップ７０４において車両６２がハンドオーバ区間に進入したと判定されると、ＣＰＵ５２０は、ステップ７０６において、次に進入予定の走行領域（第２の走行領域）に割り当てられた伝送モードに従った通信要件を満たすコネクションを運転支援サーバ６０（又は第２の走行領域を管轄領域とする運転支援サーバ）との間で確立する。ＣＰＵ５２０はこれに続き、ステップ７０８において、新たな伝送モード（対象伝送モード）の走行領域（第２の走行領域）に車両６２が入るまで待機する。車両６２が第１の走行領域から第２の走行領域に進入すれば、ステップ７０９において、ＣＰＵ５２０は、第１の走行領域に割り当てられた第１の伝送モードに従ったデータ伝送を中止する。ステップ７１０において、ＣＰＵ５２０は、第２の走行領域に割り当てられた伝送モード（第２の伝送モード）に従ったデータ伝送を運転支援サーバ６０との間で開始し、制御をステップ７００に戻す。

　すなわち、車両６２が走行領域に先行する第１の走行領域においてハンドオーバ領域に進入すると、車両６２は第１の走行領域に割り当てられた第１の伝送モードに従ってデータを運転支援サーバ６０に送信しながら、境界に後続する第２の走行領域に割り当てられた第２の伝送モードに従って運転支援サーバ６０との間でコネクションを確立する。車両６２が境界を超えて第２の走行領域に入ると、車両６２は第１の伝送モードに従ったデータ伝送を停止し、第２の伝送モードに従って運転支援サーバ６０へのデータ伝送を開始する。こうして、車両６２に搭載されたセンサから収集したセンサデータが、各走行領域に割り当てられた伝送モードに従って車両６２から運転支援サーバ６０に送信される。

　次のステップ７０８の判定が肯定となるまで、すなわち第２の走行領域内に車両６２が存在する間は、車両６２から運転支援サーバ６０へのデータ伝送は、ステップ７１０において開始された第２の伝送モードに維持される。第２の走行領域の次の新たな走行領域内に車両６２が移動すると、第２の走行領域の伝送モードに従ったデータ伝送は停止される。

　こうして、走行予定経路に従って車両６２がある走行領域から後続する新たな走行領域に移動するたびに、新たな走行領域の伝送モードに従って車両６２から運転支援サーバ６０にセンサデータ等が送信される。この際、走行領域が新たな走行領域に入る以前に、ハンドオーバ区間に入ると、その時点において、新たな走行領域に割り当てられた伝送モードに従った通信要件を満たすコネクションが運転支援サーバ６０との間で予め確立される。車両６２が新たな走行領域に入ると同時に、以前の走行領域の伝送モードに従ったデータ伝送は停止され、新たな走行領域に割り当てられた伝送モードに従ってセンサデータ等の運転支援サーバ６０への送信が開始される。

　以上のように、各車両、例えば車両６２は、車両６２の走行予定経路と動的地図に基づき、運転支援サーバ６０に送信すべきセンサデータ等の価値を考慮して、走行領域ごとに選択された伝送モードに従って価値の高いデータを伝送する。また動的地図は定期的にアップデートされ、最新に保たれる。そのため、車両６２及び運転支援サーバ６０により、通信の輻輳を防止しながら、運転支援サーバ６０が信頼性の高い動的地図を作成できるようになる。

　なお、上記実施形態では、図９のステップ７１０の後、制御をステップ７００に戻している。こうすることにより、走行予定経路及び動的地図に変更があった場合には、その変更を走行領域と伝送モードに反映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限定されるわけではない。例えば、ステップ７００の処理を走行予定経路又は動的地図に大きな変更があったときのみ行うようにしてもよい。また最初にステップ７００において判定した走行領域及び動的地図に変化がないことが分かっている場合には、図９のステップ７１０の後、制御をステップ７０２に戻すようにしてもよい。

　さらに、上記実施形態では、車両６２が走行を開始し、最初の走行領域に入るまでは、車両６２から運転支援サーバ６０へのセンサデータ等の送信は行われない。しかしこの開示はそのような実施形態に限定されるわけではない。車両６２が走行を開始する前、例えば車載装置２１０が起動したときから、センサデータの送信を行うようにしてもよい。この場合には、車載装置２１０が最初に何らかのデフォルトの伝送モードを設定してデータの送信を行うようにすればよい。

　＜第２の実施形態＞
　上記実施形態では、通信品質については考慮していない。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。例えば各走行領域における通信品質を示す通信品質地図を運転支援サーバ６０において維持するようにし、この通信品質地図を動的地図とともに車両６２に送信するようにしてもよい。

　このように各走行領域における通信品質まで考慮することにより、より細かく車両６２から運転支援サーバ６０へのセンサデータ等の送信時の伝送モードを制御できる。なおこの場合、通信品質地図は地図を例えば矩形状の区画に区切り、各区画から運転支援サーバ６０に送信されてくるデータの遅延時間、スループット等を最新のある時間にわたり測定し、その代表値（平均値、移動平均値、最大値、最小値、中央値等）を算出することにより作成できる。このような通信品質地図を用いる場合、その区画の大きさは上記した走行領域の大きさよりも小さくしておくことが望ましいが、それに限定されるわけではない。

　図１０及び図１１を参照して、通信品質地図を使用する第２の実施形態について説明する。

　図１０は、この開示の第２の実施形態において、車載装置が利用する動的地図と通信品質地図との双方を更新する処理を実現するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図１０を参照して、このプログラムは、走行開始後、動的地図及び通信品質地図を運転支援サーバ６０から取得し記憶するステップ７３０と、ステップ７３０により動的地図及び通信品質地図を受信した後、動的地図及び通信品質地図の更新周期が満了したか否かを判定し、満了したときには制御をステップ７３０に移動させ、満了していないときには満了するまで判定を繰返すステップ７３２とを含む。

　図１１は、第２の実施形態において、車載装置がエッジサーバとの通信において使用する伝送モードを変更する処理を実現するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。この実施形態におけるエッジサーバとは、動的地図及び通信品質地図を作成し各車両及び路側装置などに運転支援のために配信するサーバのことをいう。

　図１１を参照して、このプログラムは、車両が走行を開始した後、走行予定経路、動的地図を参照し、走行予定経路及びその周辺の領域を複数の走行領域に区分するステップ７５０と、動的地図及び通信品質地図を参照し、各走行領域における伝送モードを仮決定し、ハンドオーバ区間を特定するステップ７５１と、その走行予定経路内の各走行領域について、ステップ７５１において仮決定された伝送モードと通信品質地図とに基づいて伝送モードを最終的に決定するステップ７５２とを含む。

　ステップ７５１においては例えば、車両は、通信品質地図に基づいて、車両の走行予定経路に沿った各走行領域内の通信品質を調べる。車両は、その品質に基づいて、走行時の通信品質の変動を予測し、この予測に応じた伝送モードを各走行領域について仮決定する。なお、このときには、車両の搭載する通信機が接続可能な通信領域の通信品質のみを考慮の対象とする。例えば無線通信装置が４Ｇまでしか対応していない車両の場合には、仮に５Ｇによる通信が可能な領域でも４Ｇでの通信しか考慮しない。この予測をする際には、例えば走行領域内において最も通信品質の高いものを採用しても良いし、走行領域内の通信品質の平均的なものを用いてもよい。又は、過去の通信品質算出の各区画における通信品質の変動傾向に基づいて走行領域内の通信品質の変動を予測し、その中で最も高い通信品質に基づいて伝送モードを仮決定しても良い。

　ステップ７５４は、走行予定経路内の各走行領域について、ステップ７５０においてその走行領域について仮決定された伝送モードに従って運転支援サーバ６０へデータを送信できる確率を計算するステップ７７０を含む。ステップ７７０においては、車両の現在位置における通信品質に基づき、通信品質が変動したときでも通信が可能となる確率が計算される。ステップ７５４はさらに、ステップ７７０において計算された確率が所定のしきい値より高いか否かを判定し、判定結果により制御の流れを分岐させるステップ７７２と、ステップ７７２の判定が否定のときに、伝送モードを１段下げて制御をステップ７７０に戻すステップ７７４と、ステップ７７２の判定が肯定のときに、そのときの伝送モードを最終的な伝送モードとして決定しステップ７５４の処理を終了するステップ７７６とを含む。

　ステップ７５４の処理により、仮決定された伝送モードから始めて、実際に伝送容量ができるだけ大きく、利用できる可能性が高い伝送モードが選択される。このとき、伝送モードの変更をこの車両から通信相手に通知するようにしてもよい。伝送可能な伝送容量が小さい場合、通信相手がその通知を受けたときには、その通信相手がこの車両からではなく他の車両からデータ収集を行うようにしてもよい。

　このプログラムはさらに、ステップ７５２に続き、図９に示すものと同様のステップ７０２からステップ７１０を含む。なおこの第２の実施形態では、ステップ７１０の後、制御はステップ７５０に戻る。

　この第２の実施形態では、図１０のプログラムを実行することにより動的地図及び通信品質地図がアップデートされる。ＣＰＵ５２０はステップ７５０において動的地図を用いて走行予定経路及びその周囲の領域を複数の走行領域に区分する。ステップ７５１においてＣＰＵ５２０は、動的地図及び通信品質地図を用いて各走行領域について伝送モードを仮決定する。ＣＰＵ５２０はさらに、ステップ７５２の処理により、実際に利用できる可能性が高くかつ伝送容量も大きな伝送モードを決定する。したがって、車両から運転支援サーバへのデータ伝送が、実際の通信品質に基づいて効率よく許容遅延内で行われるという効果がある。

　上記第１及び第２の実施の形態では車両がデータの伝送モードを決定している。この場合、同じ伝送モードに従って複数の車両が互いに同種のデータを運転支援サーバ６０に送信を始める可能性もある。そうした場合、運転支援サーバ６０において、車両の位置から判断して一部車両からのデータの伝送を中止させるようにしてもよい。

　以上のようにこの開示によれば、車両の走行予定経路を複数の走行領域に区画する。各走行領域内に車両が存在しているときに、その車両から運転支援サーバにセンサデータを伝送する際の伝送プロトコル及び許容遅延が、動的地図及び走行予定経路から決定される。走行領域と走行領域との境界にはハンドオーバ領域を設け、先行する走行領域内に車両がいても、ハンドオーバ領域内に車両が進入すれば後続する走行領域の伝送プロトコルに従ったコネクションが運転支援サーバとの間で確立される。後続する走行領域に車両が進入すると同時に新たな伝送プロトコルに従ってセンサデータの送信を開始できる。

　その結果、動的地図に基づいて送信データの価値が判断され、この判断結果に基づいて定められた最適な伝送プロトコル及び許容遅延以内でセンサデータを運転支援サーバに送信できる。そのため、通信容量を圧迫することなく、運転支援サーバは信頼性の高い動的地図を作成できる。動的地図に加えて通信品質地図を用いることにより、実際の通信品質に応じた効率の高い通信が可能になる。

　今回開示された実施形態は単に例示であって、この開示が上記した実施形態のみに制限されるわけではない。この開示の範囲は、開示の詳細な説明の記載を参酌した上で、請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

５０　運転支援システム
６０　運転支援サーバ
６２　車両
６４、６６、６８、６００、６０２、６０４、６０６、６０８、６１０、６１２　走行領域
７０、５７０　動的地図
７２、７４　センサデータ
９０　他車両
９２　路側装置
２００　ミリ波レーダ
２０２　カラーカメラ
２０４　ライダ
２１０　車載装置
２３０　センサ群
２３２　他のＥＣＵ
２３４　自動運転ＥＣＵ
２３６　各種ＥＣＵ
２３８　車載ゲートウェイ
２４０　車外通信機
５００　コンピュータ
５０２　タッチパネル
５０４　モニタ
５１０　スピーカ及びマイク
５１２　ＵＳＢメモリ
５２０　ＣＰＵ
５２２　バス
５２４　ＲＯＭ
５２６　ＲＡＭ
５２８　補助記憶装置
５３０　無線通信部
５３２　入出力Ｉ／Ｆ
５３４　ＵＳＢメモリポート
５４０　音声処理Ｉ／Ｆ
５５０　通信要件テーブル
５８０、５８２、５８４　道路
６１４　走行予定経路
６５０、６５２、６８０、６８２、７００、７０２、７０４、７０６、７０８、７０９、７１０、７３０、７３２、７５０、７５１、７５２、７５４、７７０、７７２、７７４、７７６　ステップ

Claims

　車両の走行予定経路を作成するステップと、
　他の装置から動的地図を取得するステップと、
　前記動的地図及び前記走行予定経路に基づいて、
　前記走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを含み、
　前記複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、
　さらに、前記複数の走行領域の各々において、
　前記車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを
　当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って前記他の装置に送信するステップを含む、車載装置の動作方法。
　さらに、
　前記区画するステップにおいて区画された前記複数の走行領域に、
　先行する第１の走行領域及び後続する第２の走行領域の境界を含むハンドオーバ領域を設定するステップを含み、
　前記第１の走行領域には第１の伝送モードが割り当てられ、
　前記第２の走行領域には第２の伝送モードが割り当てられ、
　前記第１の走行領域内において、
　前記第１の伝送モードに従って
　前記センサデータを前記他の装置に送信するのと並行して、
　前記第２の伝送モードに従って
　前記他の装置に前記センサデータを送信するための準備を実行するステップとを含む、請求項１に記載の車載装置の動作方法。
　前記実行するステップは、
　前記ハンドオーバ領域に前記車両が進入したことに応答して、
　前記第２の伝送モードにより指定される通信要件に従って
　前記他の装置とのコネクションを確立するステップを含む、請求項２に記載の車載装置の動作方法。
　前記実行するステップはさらに、
　前記第２の走行領域に前記車両が進入したことに応答して、
　前第１の前記伝送モードに従った通信を終了するステップと、
　前記第２の走行領域に前記車両が進入したことに応答して、
　前記第２の伝送モードに従って
　前記センサデータの前記他の装置への送信を開始するステップとを含む、
　請求項３に記載の車載装置の動作方法。
　前記走行予定経路を定期的に更新するステップをさらに含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載装置の動作方法。
　前記他の装置から定期的に前記動的地図を受信するステップをさらに含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車載装置の動作方法。
　車載装置の動作方法はさらに、前記他の装置から通信品質地図を取得するステップを含み、
　前記通信品質地図は、前記動的地図上に存在する複数の区画の各々における通信品質を示すものであり、
　前記区画するステップは、
　前記動的地図及び前記走行予定経路に基づいて、
　前記走行予定経路を含む領域を前記複数の走行領域に区画するステップと、
　前記動的地図、前記通信品質地図及び前記走行予定経路に基づいて、
　前記複数の走行領域の各々に対して伝送モードを仮決定するステップと、
　前記車載装置の現在位置における通信品質と、
　前記仮決定するステップにおいて仮決定された伝送モードとに基づいて、
　前記複数の走行領域の各々において使用する伝送モードを決定するステップとを含む、
　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車載装置の動作方法。
　運転支援サーバが、当該運転支援サーバの管轄領域内に存在する車両及び路側装置の少なくとも一方からセンサデータを受信するステップと、
　前記運転支援サーバが、前記受信するステップにおいて受信された前記センサデータに基づいて、前記領域内の動体の位置、速度及び属性を含む動的地図を生成し維持するステップと、
　車両が、当該車両の走行予定経路を作成するステップと、
　前記車両が、前記運転支援サーバから前記動的地図を取得するステップと、
　前記車両が、前記動的地図及び前記走行予定経路に基づいて、前記走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを含み、
　前記複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、
　前記車両が、前記複数の走行領域の各々において、前記車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って前記運転支援サーバに送信するステップとを含む、運転支援システムの動作方法。
　車両の走行予定経路を作成する走行予定経路作成部と、
　他の装置から動的地図を取得する動的地図取得部と、
　前記動的地図及び前記走行予定経路に基づいて、前記走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する走行領域区画部とを含み、
　前記複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、
　さらに、前記複数の走行領域の各々において、前記車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた前記伝送モードに従って前記他の装置に送信する送信部を含む、車載装置。
　管轄領域内の車両及び路側装置の少なくとも一方から受信したセンサデータに基づいて、前記管轄領域内に存在する動体の位置、速度及び属性を含む動的地図を生成し維持する運転支援サーバと、
　前記車両の走行予定経路を作成する走行予定経路作成部、
　前記運転支援サーバから前記動的地図を取得する動的地図取得部、及び、
　前記動的地図及び前記走行予定経路に基づいて、前記走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画する走行領域区画部を含む
　車載装置とを含む
　運転支援システムであって、
　前記複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、
　前記車載装置はさらに、前記複数の走行領域の各々において、前記車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って前記運転支援サーバに送信する送信部を含む、
　運転支援システム。
　コンピュータに、
　車両の走行予定経路を作成するステップと、
　他の装置から動的地図を取得するステップと、
　前記動的地図及び前記走行予定経路に基づいて、前記走行予定経路を含む領域を複数の走行領域に区画するステップとを実行させ、
　前記複数の走行領域の各々には複数の伝送モードの一つが割り当てられ、
　さらに、
　コンピュータに、
　前記複数の走行領域の各々において、前記車両に搭載されたセンサから収集したセンサデータを当該走行領域に割り当てられた伝送モードに従って前記他の装置に送信するステップとを実行させる、コンピュータプログラム。