JP6532617B1 - 路側情報処理システム - Google Patents

Abstract

本発明にかかる路側情報処理システム（１００）は、道路の路側に設置され道路を走行する車両（３０−１〜３０−８）と通信可能な複数の路側装置（２０−１〜２０−５）と、路側に設置され道路の周辺をセンシングする複数のセンサ（１０−１〜１０−８）と、を備え、複数の路側装置（２０−１〜２０−５）のうち少なくとも１つは、車両（３０−１〜３０−８）に備わる車載機およびセンサ（１０−１〜１０−８）から、車両（３０−１〜３０−８）および道路の周辺に関する情報を示す第１の情報を取得し、第１の情報を用いて車両（３０−１〜３０−８）の位置、車両（３０−１〜３０−８）の移動方向、および道路の混雑状況を示す第２の情報を生成するエッジサーバ処理部（２２−１〜２２−３）を備えることを特徴とする。

Description

本発明は、センサまたは車載機から取得する情報を用いて車両が使用する情報を生成する路側情報処理システムに関する。

近年、自動車または鉄道などの移動手段において、自動運転のための支援、安全運転のための支援などの運転支援の研究開発が盛んに行われている。これらの運転支援を実現するためには、車両、歩行者、または障害物といった物体の識別結果などの運転支援情報が必要である。運転支援情報は、センサまたはカメラなどの周辺の情報を取得する機器が搭載された車両および路側装置によって生成される。車両および路側装置は、センサまたはカメラによって得られた周辺情報に基づいて運転支援情報を生成する。これらの機器が取得する周辺の情報および、周辺の情報に基づいて車両と路側装置とが生成する運転支援情報は、リアルタイム性を保持する必要がある。また、これらの情報は、道路の形状、交通量、または車両が位置するエリアの変化に対応した情報であることが必要である。ここで、道路の形状とは、道路が直線またはカーブであること、道路が単路部または交差点であること、道路の車線の数、または車線の幅の広狭などを示す。これらの要件を満たす路側情報処理システムを効率的に構築することが求められている。また、路側には通信機器などを備えて道路交通情報の配信または自動課金のために使用されるＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）における路側装置が整備されており、これら整備されたシステムを利活用して、上述した要件を満たす路側情報処理システムを構築できると効率的である。

特許文献１は、車両と路側装置とが通信し、適切なタイミングでハンドオーバを行うために、道路に塗装された画像パターンを捕捉する車両に備えられる可視センサと、該画像パターンに対応したセルをハンドオーバ先のセルと判断する無線通信装置とを備える路側情報処理システムを開示する。ここでセルとは、移動体通信における無線基地局の通信範囲を示すものである。

特開２００３−３１９４２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の路側情報処理システムは、既存の路側装置を流用できず、新たに路側装置を設ける必要があり、効率的に構築することが困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって既存の路側装置を流用可能な路側情報処理システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる路側情報処理システムは、道路の路側に設置され道路を走行する車両と通信可能な複数の路側装置と、路側に設置され道路の周辺をセンシングする複数のセンサと、を備え、複数の路側装置のうち少なくとも１つは、車両に備わる車載機およびセンサから、車両および道路の周辺に関する情報を示す第１の情報を取得し、第１の情報を用いて車両の位置、車両の移動方向、および道路の混雑状況を示す第２の情報を生成するエッジサーバ処理部を備え、エッジサーバ処理部は、路側装置またはセンサに接続するエッジ処理部と、エッジ処理部の接続先を判定する接続制御部と、センサがセンシングして生成した情報を示すセンサ情報を保持する仮想領域を生成する仮想領域部と、エッジ処理部の接続先がセンサであると接続制御部が判定したとき、仮想領域からセンサ情報を取得し、センサ情報をエッジ処理部に送信する接続代行部と、を備え、センサは、センサ情報を保存しないことを特徴とする。

本発明にかかる路側情報処理システムは、既存の路側装置を流用可能とするという効果を奏する。

実施の形態にかかる路側情報処理システムを示す図 実施の形態にかかる路側情報処理システムの別の例を示す図 実施の形態にかかるエッジサーバ処理部の機能ブロックを示す図 実施の形態にかかるアダプテーション部の機能ブロックを示す図 実施の形態にかかる制御回路を示す図 実施の形態にかかるエッジ処理部およびアダプテーション部の動作を示すフローチャート 実施の形態にかかるエッジ処理部およびアダプテーション部の動作を示す別のフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる路側情報処理システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、実施の形態にかかる路側情報処理システムを示す図である。路側情報処理システム１００は、センサ１０−１〜１０−８と、路側装置２０−１〜２０−５とを備える。センサ１０−１〜１０−８のそれぞれを区別せずに示すときは、センサ１０と称する。路側装置２０−１〜２０−５のそれぞれを区別せずに示すときは、路側装置２０と称する。センサ１０および路側装置２０は、それぞれネットワークを介して相互に接続し、ネットワークは、図示しない中央管理装置と接続する。センサ１０は、センサ１０の周辺の車両３０、歩行者、または障害物の物体識別および道路状況の監視のためのセンシングを行い、該センシングを行った結果生成されるセンサ情報を路側装置２０に送信する。

路側装置２０−１〜２０−５は、それぞれ通信機２１−１〜２１−５を備える。通信機２１−１〜２１−５のそれぞれを区別せずに示すときは、通信機２１と称する。通信機２１は、通信可能なエリアに存在する車両３０−１〜３０−８と通信する。通信機２１−１の通信可能なエリアは、エリアＡ−１であり、通信機２１−２の通信可能なエリアは、エリアＡ−２である。同様に通信機２１−３、通信機２１−４、および通信機２１−５のそれぞれ通信可能なエリアは、エリアＡ−３、エリアＢ−１、およびエリアＢ−２である。例えば、車両３０−１は、エリアＡ−１に在圏する。エリアＡ−１、エリアＡ−２、およびエリアＡ−３を合わせた領域をエリアＡと称する。エリアＢ−１およびエリアＢ−２を合わせた領域をエリアＢと称する。車両３０−１〜３０−８のそれぞれを区別せずに示すときは、車両３０と称する。車両３０は、通信機能を備える車載機を備える。また、車載機は、車載センサを備え、該車載センサを用いてセンサ１０と同様のセンシングを行い、車載センサ情報を生成する。センサ情報および車載センサ情報は、第１の情報とも呼ばれる。通信機２１は、通信機２１が通信可能なエリアに在圏する車両３０から、車載センサ情報を収集する。なお、本実施の形態では、センサ１０を８台記載しているが、センサ１０の数は８台に限定されない。また、本実施の形態では、路側装置２０を５台記載しているが、路側装置２０の数は５台に限定されない。

路側装置２０−１はエッジサーバ処理部２２−１を備える。同様に、路側装置２０−３および路側装置２０−５は、それぞれエッジサーバ処理部２２−２およびエッジサーバ処理部２２−３を備える。エッジサーバ処理部２２−１〜２２−３のそれぞれを区別せずに示すときは、エッジサーバ処理部２２と称する。路側装置２０のうち少なくとも１つはエッジサーバ処理部２２を備える。エッジサーバ処理部２２は、アプリケーションソフトウェアが既存の路側装置２０に追加で実装されることにより実現される。エッジサーバ処理部２２は、路側装置２０のすべてに備えられるわけではなく、エッジサーバ処理部２２を備える路側装置２０は選択される。エッジサーバ処理部２２を備える路側装置２０の選択は、エリアＡ−１〜Ｂ−２の地理的位置、道路の形状、センサ１０の設置場所、センサ１０の設置数などに基づいて行われる。エッジサーバ処理部２２を備える路側装置２０の選択についての詳細は後述する。

エッジサーバ処理部２２−１は、通信機２１−１〜２１−３が収集した車載センサ情報、およびセンサ１０−１〜１０−５が生成したセンサ情報を収集し、これらの情報をエリアＡ周辺の車両３０の位置の情報、該車両３０の移動方向の情報、および道路の混雑状況の情報にリアルタイムに加工処理する。また、エッジサーバ処理部２２−１が加工処理した情報は、路側装置２０−１〜２０−３に送信され、通信機２１−１〜２１−３のそれぞれのエリアＡ−１〜Ａ−３に在圏する車両３０−１〜３０−５に送信される。エッジサーバ処理部２２−１が加工処理した情報は、第２の情報とも呼ばれる。同様に、エッジサーバ処理部２２−３は、通信機２１−４、および通信機２１−５が収集した車載センサ情報、およびセンサ１０−６〜１０−８が生成したセンサ情報を収集し、これらの情報をエリアＢ周辺の車両３０の位置の情報、該車両３０の移動方向の情報、および道路の混雑状況の情報にリアルタイムに加工処理する。エッジサーバ処理部２２が行う加工処理は一般的な処理であり、例えば、交差点衝突危険警告アプリケーション（ＩＣＲＷ：Intersection Collision Risk Warning）、または前後衝突危険警告アプリケーション（ＬＣＲＷ：Longitudinal Collision Risk Warning）などで行われる処理である。また、エッジサーバ処理部２２−３が加工処理した情報は、路側装置２０−４および路側装置２０−５に送信され、通信機２１−４、および通信機２１−５のそれぞれのエリアＢ−１、およびエリアＢ−２に在圏する車両３０−６〜３０−８に送信される。図１では路側装置２０−３が備えるエッジサーバ処理部２２−２は、待機状態で動作していない。

図２は、実施の形態にかかる路側情報処理システムの別の例を示す図である。路側情報処理システム１００ａは、図１の構成の路側情報処理システム１００と比較して、路側装置２０−３および路側装置２０−４の近傍にセンサ１０−９およびセンサ１０−１０が追加されている点が異なる。路側情報処理システム１００ａでは、路側装置２０−３に備わる通信機２１−３が通信可能なエリアをエリアＢ−３とする。また、エリアＢ−１、エリアＢ−２、およびエリアＢ−３を合わせたエリアをエリアＢとし、路側情報処理システム１００のエリアＢよりも拡大し、エッジサーバ処理部２２−２がエリアＢでの処理を行う。エリアＢの拡大に伴い、エリアＡはエリアＡ−１およびＡ−２を合わせたエリアのみとしてエッジサーバ処理部２２−１がエリアＡでの処理を行う。このようにエッジサーバ処理部２２は、センサ１０の設置数およびセンサ１０の設置位置によって、備えられる路側装置２０、または起動するエッジサーバ処理部２２が決定される。なお、図１および図２では、道路の周辺にセンサ１０が設置された状態を想定した構成を示したが、センサ１０が設置されず、エッジサーバ処理部２２が車両３０からの車載センサ情報のみを扱う場合であっても、道路の形状などによって設置、または使用するエッジサーバ処理部２２の選択を行うことが可能である。道路の形状によってエッジサーバ処理部２２が備えられる路側装置２０が決定される例としては、道路の車線の増加により車両３０が走行するエリアが広がり、これに伴い設置されるエッジサーバ処理部２２が決定されることが挙げられる。また、図２では、センサ１０の数が追加された例を示したが、路側装置２０の数が追加された場合であっても、設置または使用するエッジサーバ処理部２２の選択を行うことが可能である。

図３は、実施の形態にかかるエッジサーバ処理部２２の機能ブロックを示す図である。エッジサーバ処理部２２は、エッジ処理部２３と、アダプテーション部２４とを備える。エッジ処理部２３は、車両３０に備わる車載機またはセンサ１０に接続し、それぞれ車載センサ情報またはセンサ情報を取得する。アダプテーション部２４は、エッジ処理部２３が行う車載センサ情報およびセンサ情報の取得の補助を行う。

図４は、実施の形態にかかるアダプテーション部２４の機能ブロックを示す図である。アダプテーション部２４は、接続制御部２５と、接続代行部２６と、仮想領域部２７と、記憶部２８とを備える。接続制御部２５は、エッジ処理部２３の接続先および接続先の種別を判定し、エッジ処理部２３が車載機またはセンサ１０に接続し、車載センサ情報およびセンサ情報を取得する順番を制御する。接続代行部２６は、エッジ処理部２３の接続先がセンサ１０であると接続制御部２５が判定したとき、仮想領域からセンサ情報を取得する。また、接続代行部２６は、センサ情報をエッジ処理部２３に送信する。仮想領域部２７は、接続代行部２６が取得するセンサ情報を保存する仮想領域を、記憶部２８に生成する。記憶部２８は、センサ情報が保存される仮想領域を保持する。

実施の形態にかかるエッジ処理部２３およびアダプテーション部２４は、各処理を行う電子回路である処理回路により実現される。

本処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリ及びメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算装置）を備える制御回路であってもよい。ここでメモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどが該当する。本処理回路がＣＰＵを備える制御回路である場合、この制御回路は例えば、図５に示す構成の制御回路２００となる。

図５に示すように、制御回路２００は、ＣＰＵであるプロセッサ２００ａと、メモリ２００ｂとを備える。図５に示す制御回路２００により実現される場合、プロセッサ２００ａがメモリ２００ｂに記憶された、各処理に対応するプログラムを読みだして実行することにより実現される。また、メモリ２００ｂは、プロセッサ２００ａが実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

図６は、実施の形態にかかるエッジ処理部２３およびアダプテーション部２４の動作を示すフローチャートである。図６は、エッジ処理部２３がセンサ１０からセンサ情報を取得するケースを示す。センサ１０は機器自体にメモリを備えるものは少なく、センシングしたデータを示すセンサ情報を保存せず送信してしまうものがほとんどであるため、アダプテーション部２４に備えられる記憶部２８にセンサ情報を保持し、仮想的にエッジ処理部２３がセンサ１０からセンサ情報を取得したように処理する。

エッジ処理部２３は、機器ＩＤ（Identification）の値を示すｊを初期化し０にする（ステップＳ１）。機器ＩＤとは、エッジ処理部２３が第１の情報を取得するセンサ１０および車載機を含む機器にユニークに割り振られる値である。例えば、センサ１０−１には機器ＩＤとして１が割り当てられ、センサ１０−２には機器ＩＤとして２が割り当てられる。エッジ処理部２３は、ｊの値を１増やす（ステップＳ２）。エッジ処理部２３は、ｊの値に従って機器から第１の情報を取得する。このとき、接続制御部２５は、エッジ処理部２３の接続先を判定し、センサ１０のようにセンサ情報を保持できない機器が接続先であると判定すると、接続制御部２５は、接続代行部２６にセンサ情報を保持できない機器である旨の情報を伝え、接続代行部２６に仮想領域からセンサ情報を取得させる（ステップＳ３）。接続制御部２５が行うデータを保持できない機器であるかの判断方法は、例えば、機器ＩＤごとにデータを保存ができるか否かの情報を記憶部２８に保持させ、接続制御部２５がこの情報を参照することで判断することが挙げられる。

接続代行部２６は、記憶部２８に生成されている仮想領域からセンサ１０のセンサ情報を取得し、接続制御部２５を経由してエッジ処理部２３へセンサ１０のセンサ情報を送信する（ステップＳ４）。このとき、接続代行部２６がセンサ情報をエッジ処理部２３に送信することで、エッジ処理部２３は、センサ１０のように記憶領域を保持しない機器にアクセスする場合であっても、接続代行部２６からセンサ情報を受信することができるため、センサ１０が記憶領域を保持する場合と同様に動作することができる。エッジ処理部２３は、受信したセンサ情報を用いて、リアルタイム加工処理を行う（ステップＳ５）。機器ＩＤの値が最大値でない場合（ステップＳ６，Ｎｏ）、処理はステップＳ２に戻る。機器ＩＤの値が最大値である場合（ステップＳ６，Ｙｅｓ）、処理は終了する。機器ＩＤの最大値とは、エッジ処理部２３が処理する機器の数の最大値である。なお、エッジ処理部２３が行うリアルタイム加工処理を実施するタイミングは、全ての機器の第１の情報の受信が完了してからでもよい。

図７は、実施の形態にかかるエッジ処理部２３およびアダプテーション部２４の動作を示す別のフローチャートである。図７は、車載機を含む記憶領域を保持する外部機器から第１の情報を取得する処理を含み、図６と比べてステップＳ７およびステップＳ８が追加される。ステップＳ１〜６は図６と同様である。ステップＳ３の後、エッジ処理部２３の接続先が車載機などの記憶領域を保持する外部機器である場合（ステップＳ７，Ｙｅｓ）、接続制御部２５は、エッジ処理部２３の接続先を変更せず、エッジ処理部２３が外部機器である車載機に接続し車載センサ情報を取得させる（ステップＳ８）。取得先が車載機などの記憶領域を保持する外部機器でない場合（ステップＳ７，Ｎｏ）、処理はステップＳ４へ進む。

以上説明したように、本実施の形態では、エッジサーバ処理部２２を道路の形状またはセンサ１０などの機器の設置状況に応じて実装することが可能となる。全ての路側装置２０にエッジサーバ処理部２２を備える必要がなくなる。エッジサーバ処理部２２は、既存の路側装置に追加で実装されることにより実現されるため、既存の路側装置を流用することができる。最低限のコストでリアルタイム処理および情報配信が可能となる。将来のセンサ１０などの設備追加および設備削除に関する計画、または道路改築に応じて予備のエッジサーバ処理部２２を実装しておくことで、システム変更にもスムーズに対応することが可能となる。

エッジサーバ処理部２２がエッジ処理部２３およびアダプテーション部２４を備え、アダプテーション部２４が、センサ１０のセンサ情報を保持する仮想領域を記憶部２８に備えることで、エッジ処理部２３は記憶領域を保持しない機器に対しても情報を取得することができる。さらに、路側装置２０とそれに実装された既存アプリケーションをはじめとして、ＩＴＳの関連装置、またはこれらを接続するネットワークなど、既存の設備またはアプリケーションを活用して、運転支援に関する情報配信システムを構築できるため、設備投資を小さくすることが出来る。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０，１０−１〜１０−１０ センサ、２０，２０−１〜２０−５ 路側装置、２１，２１−１〜２１−５ 通信機、２２，２２−１〜２２−３ エッジサーバ処理部、２３ エッジ処理部、２４ アダプテーション部、２５ 接続制御部、２６ 接続代行部、２７ 仮想領域部、２８ 記憶部、３０，３０−１〜３０−８ 車両、１００，１００ａ 路側情報処理システム、２００ 制御回路、２００ａ プロセッサ、２００ｂ メモリ。

Claims (6)

1. 道路の路側に設置され前記道路を走行する車両と通信可能な複数の路側装置と、
   前記路側に設置され前記道路の周辺をセンシングする複数のセンサと、
   を備え、
   前記複数の路側装置のうち少なくとも１つは、前記車両に備わる車載機および前記センサから、前記車両および前記道路の周辺に関する情報を示す第１の情報を取得し、前記第１の情報を用いて前記車両の位置、前記車両の移動方向、および前記道路の混雑状況を示す第２の情報を生成するエッジサーバ処理部を備え、
   前記エッジサーバ処理部は、
   前記路側装置または前記センサに接続するエッジ処理部と、
   前記エッジ処理部の接続先を判定する接続制御部と、
   前記センサがセンシングして生成した情報を示すセンサ情報を保持する仮想領域を生成する仮想領域部と、
   前記エッジ処理部の接続先が前記センサであると前記接続制御部が判定したとき、前記仮想領域から前記センサ情報を取得し、前記センサ情報を前記エッジ処理部に送信する接続代行部と、
   を備え、
   前記センサは、
   前記センサ情報を保存しないことを特徴とする路側情報処理システム。
2. 前記接続制御部は、
   前記エッジ処理部の接続先が前記車載機であると判定したとき、前記エッジ処理部に前記車両が備える車載センサがセンシングして生成した情報である車載センサ情報を前記車載機から取得させ、
   前記第１の情報は、
   前記車載センサ情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の路側情報処理システム。
3. 前記エッジサーバ処理部は、
   前記エッジサーバ処理部を備えていない路側装置が備える既存のアプリケーションソフトウェアに追加で実装されることにより実現されることを特徴とする請求項１または２に記載の路側情報処理システム。
4. 前記エッジサーバ処理部を備える前記路側装置は、
   前記道路の形状、前記センサの位置、および前記路側装置の位置に基づいて前記エッジサーバ処理部を備えていない複数の路側装置のなかから選択されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の路側情報処理システム。
5. 前記エッジサーバ処理部が前記第１の情報を取得する前記路側装置および前記センサは、
   前記道路の形状、前記路側装置の位置、および前記センサの位置によって決定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の路側情報処理システム。
6. 前記エッジサーバ処理部は、
   前記道路の形状、前記センサの位置、および前記路側装置の位置によって起動の可否が決定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の路側情報処理システム。

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