(57)【要約】【課題】エッジコンピューティングを利用してダイナミックマップを提供するサーバ装置と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化できるようにする技術を提供する。【解決手段】ＭＥＣサーバ１０は、ＲＮＩＳ機能を利用して得られる通信状況情報から、通信リソースの使用状況に関するヒートマップ情報を生成する（Ｓ３〜Ｓ６）。ＭＥＣサーバ１０は、生成したヒートマップ情報に基づいて、ＭＥＣサーバ１０の管理対象の複数のセル内を走行中の車両のうち、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を行う１以上の車両を決定し（Ｓ７〜Ｓ１０）、点群データの送信を要求する（Ｓ１１）。【選択図】図８
2019087847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局とコアネットワークとの間に接続され、前記複数の基地局に対応する複数のセル内で車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置であって、
前記複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成手段と、
前記複数のセル内を走行中の車両のうち、各車両の周囲の物体の３次元座標を示し、かつ、前記サーバ装置において前記ダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該１以上の車両に、前記サーバ装置への前記点群データの送信を要求する要求手段と、
を備えることを特徴とするサーバ装置。
【請求項２】
前記要求手段は、空きの通信リソースが少ないセル内を走行する車両よりも、空きの通信リソースが多いセル内を走行する車両を優先して、前記点群データの送信を行う車両として決定する
ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
前記要求手段は、前記通信リソースの使用中の割合を示す使用率が高いセル内を走行する車両よりも、前記使用率が低いセル内を走行する車両を優先して、前記点群データの送信を行う車両として決定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のサーバ装置。
【請求項４】
前記要求手段は、前記通信リソースの使用中の割合を示す使用率が所定の閾値を上回っているセル内を走行する車両には前記点群データの送信を要求せず、前記使用率が前記閾値を上回っていないセル内を走行する車両に、前記サーバ装置への前記点群データの送信を要求する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項５】
前記要求手段は、前記複数のセルのうち、第１車両が走行中の第１セルよりも、当該第１車両の移動先となる第２セルの方が、前記使用率が高ければ、前記第２セルではなく前記第１セルにおいて前記点群データを送信するよう、前記第１車両に要求する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のサーバ装置。
【請求項６】
前記要求手段は、前記複数のセルのうち、第１車両が走行中の第１セルよりも、当該第１車両の移動先となる第２セルの方が、前記使用率が低ければ、前記第１セルではなく前記第２セルにおいて前記点群データを送信するよう、前記第１車両に要求する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のサーバ装置。
【請求項７】
前記複数のセルのそれぞれについて、当該セル内の各車両の位置及び進行方向を特定し、特定した位置及び進行方向に基づいて、当該セル内における各車両の滞在時間を予測する予測手段を更に備え、
前記要求手段は、前記複数のセルのそれぞれについて、当該セル内における前記滞在時間が長くなる車両を優先して、前記点群データの送信を行う車両として決定する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項８】
前記複数のセル内の各車両は、前記ダイナミックマップを構成する情報のうち、当該車両の周辺の道路状況に関する特定情報を、所定の時間間隔で前記サーバ装置から受信しながら、前記要求手段による送信要求に応じて前記点群データを前記サーバ装置へ送信する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項９】
前記複数のセル内の各車両は、レーザスキャナを用いた計測により取得した点群データを、前記送信要求に応じて前記サーバ装置へ送信する
ことを特徴とする請求項８に記載のサーバ装置。
【請求項１０】
前記特定情報には、周辺の交通規制及び交通渋滞の情報を少なくとも含む準静的情報及び準動的情報と、周辺の車両、歩行者及び信号の情報を少なくとも含む動的情報とが含まれる
ことを特徴とする請求項８又は９に記載のサーバ装置。
【請求項１１】
前記取得手段は、所定の時間間隔で前記通信状況情報を取得し、
前記生成手段は、前記通信状況情報が取得されるごとに、前記ヒートマップ情報を生成する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項１２】
前記生成手段は、前記取得手段によって取得された通信状況情報から得られる、各セルにおける通信リソースの使用中の割合を示す使用率の時間平均に基づいて、前記ヒートマップ情報を生成する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項１３】
前記サーバ装置は、隣接する他のサーバ装置と通信可能であり、
前記生成手段は、生成したヒートマップ情報と前記他のサーバ装置において生成されたヒートマップ情報とを、前記他のサーバ装置と共有し、
前記要求手段は、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報及び前記他のサーバ装置において生成されたヒートマップ情報に基づいて、前記点群データの送信を行う１以上の車両を決定する
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項１４】
複数の基地局とコアネットワークとの間に接続され、前記複数の基地局に対応する複数のセル内で車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置の制御方法であって、
前記複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成工程と、
前記複数のセル内を走行中の車両のうち、各車両の周囲の物体の３次元座標を示し、かつ、前記サーバ装置において前記ダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、前記生成工程で生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該１以上の車両に、前記サーバ装置への前記点群データの送信を要求する要求工程と、
を含むことを特徴とするサーバ装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のサーバ装置の制御方法の各工程を、前記サーバ装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジコンピューティングを利用して、車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置、及びその制御方法、並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用車等の車両においてドライバーの運転操作を必要としないレベルの自動運転を実現するための要素技術として、ダイナミックマップ（高精度３次元地図）の検討が進められている。また、走行中の車両へのダイナミックマップの提供に、ＥＴＳＩ（European Telecommunications Standards Institute）で標準化が進められているマルチアクセス・エッジコンピューティング（ＭＥＣ：Multi-access Edge Computing）を利用する検討が進められている。ＭＥＣを利用する場合、モバイルネットワークのエッジ付近（例えば、基地局とコアネットワークとの間）に分散的に配置されたサーバ装置（ＭＥＣサーバ）から、当該サーバ装置に接続された基地局のセル内の車両に、狭域のダイナミックマップを提供する。これにより、例えば、より広域のダイナミックマップを提供するクラウドサーバと車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を低減できることが期待されている。
【０００３】
車両とＭＥＣサーバとの間のダイナミックマップの伝送では、サイズの大きなデータの伝送及び更新頻度の短いデータの伝送が行われる。このようなダイナミックマップを用いて車両の自動走行を実現するためには、基地局と車両との間の無線伝送区間における通信品質の低下を防ぐことが必要となる。非特許文献１では、車車間通信及び路車間通信における通信エラーを削減する技術が提案されている。具体的には、各車両は、メッシュに区切られた各地理的領域における通信成功率をサーバ装置へ送信し、サーバ装置で生成される通信成功率のヒートマップ情報をサーバ装置から取得し、通信成功率の高い領域で車車間通信及び路車間通信を行う。このように通信成功率が高い領域（メッシュ）で通信を行うことにより、通信エラーを削減している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“V2V通信における受信信号に基づく受信成功率算出アルゴリズム,”電子情報通信学会総合大会, B-17-12, 2017年3月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の従来技術では、通信成功率の高い領域において多数の車両が同時にＭＥＣサーバと通信を行うと、増加したトラヒックによってネットワークにかかる負荷が局所的に大きくなりうる。その結果、ネットワークにおける輻輳や通信遅延が発生し、これは、車両とＭＥＣサーバとの間の通信における通信エラーの発生につながりうる。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、エッジコンピューティングを利用してダイナミックマップを提供するサーバ装置と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化できるようにする技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の係るサーバ装置は、複数の基地局とコアネットワークとの間に接続され、前記複数の基地局に対応する複数のセル内で車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置であって、前記複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成手段と、前記複数のセル内を走行中の車両のうち、各車両の周囲の物体の３次元座標を示し、かつ、前記サーバ装置において前記ダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該１以上の車両に、前記サーバ装置への前記点群データの送信を要求する要求手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エッジコンピューティングを利用してダイナミックマップを提供するサーバ装置と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係るＭＥＣサーバを含むネットワーク構成を示す図。
【図２】一実施形態に係るダイナミックマップの構成及び内容の例を示す図。
【図３】一実施形態に係るＭＥＣサーバにおいて生成されるヒートマップ情報の例を示す概念図。
【図４】一実施形態に係るＭＥＣサーバのハードウェア構成例を示すブロック図。
【図５】一実施形態に係るＭＥＣサーバの機能構成例を示すブロック図。
【図６】一実施形態に係る各ｅＮＢのセル内の状況の一例を示す図。
【図７】一実施形態に係る通信リソース（通信帯域）の使用状況の例を示す図。
【図８】一実施形態に係る、車両とＭＥＣサーバとの間の通信のシーケンス図。
【図９】一実施形態に係る、車両とＭＥＣサーバとの間の通信のシーケンス図。
【図１０】一実施形態に係る通信状況情報の例を示す図。
【図１１】一実施形態に係る各ｅＮＢのセル内の状況の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１１】
以下で説明する実施形態では、本発明を適用したモバイルネットワークの例として、ＬＴＥ（ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）ネットワークを想定している。なお、本発明は、ＬＴＥネットワーク以外のモバイルネットワークに適用されてもよい。例えば、本発明は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）で規格化が進められている第５世代（５Ｇ）のモバイルネットワークに対して適用されてもよい。
【００１２】
＜ネットワーク構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るサーバ装置であるＭＥＣサーバ１０を含むネットワーク構成例を示す図である。本実施形態で想定しているＬＴＥネットワークは、無線アクセスネットワークであるＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Network）と、コアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）とで構成される。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、それぞれＳ１インタフェースを介してＥＰＣに接続される多数の基地局（基地局装置）で構成される。ＬＴＥでは、基地局はｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB）と称される（以下、「ｅＮｏｄｅＢ」を「ｅＮＢ」と表記する）。
【００１３】
ＭＥＣサーバ１０は、エッジコンピューティング（本実施形態ではＭＥＣ）のためのサーバ装置である。図１に示すように、ＭＥＣサーバ１０（ＭＥＣサーバ１０ａ，１０ｂのそれぞれ）は、複数の基地局（ｅＮＢ）とコアネットワーク（ＥＰＣ）２０との間に接続される。ＭＥＣサーバ１０は、接続されている複数のｅＮＢのそれぞれの通信範囲である（当該複数のｅＮＢに対応する）複数のセルを管理しており、当該複数のセル内で、車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供する。なお、セル内を走行する各車両には、ダイナミックマップを用いて自動走行を行うための自動走行システムが備わっている。
【００１４】
＜ダイナミックマップ＞
図２（Ａ）は、ダイナミックマップの構成の例を示す図であり、図２（Ｂ）は、ダイナミックマップを構成する各項目のデータの詳細の例を示す図である。ダイナミックマップは、内容がそれぞれ異なる複数の項目のデータで構成され、各項目のデータは、その内容に応じた更新頻度で更新される。本実施形態では、図２（Ａ）に示すように、ダイナミックマップは、静的情報（点群データ）、準静的情報、準動的情報、及び動的情報で構成される。
【００１５】
ダイナミックマップに含まれる点群データは、物体の３次元座標を示す（物体の表面上の点の３次元座標を示す）データであり、月単位の更新頻度で更新される。ＭＥＣサーバ１０における点群データの更新には、走行中の車両（の自動走行システム）から提供（アップロード）される、当該車両によって取得された点群データが用いられうる。本実施形態では、ＭＥＣサーバ１０は、車両への提供用に保持しているダイナミックマップの更新に用いる点群データの送信を、ＭＥＣサーバ１０が管理しているセル内を走行中の車両に要求する。走行中の車両の自動走行システムは、レーザスキャナを用いた計測により、当該車両の周囲の物体に関する点群データを取得するとともに、ＭＥＣサーバ１０からの送信要求に応じて、取得した点群データをＭＥＣサーバ１０へ送信する。
【００１６】
ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報は、車両の周辺の道路状況に関する特定情報の一例であり、時間、分又は秒単位の短い更新頻度で更新される。図２（Ｂ）に示すように、準静的情報及び準動的情報は、車両の周辺の交通規制及び交通渋滞の情報を少なくとも含み、動的情報は、車両の周辺の車両、歩行者及び信号の情報を少なくとも含む。準静的情報、準動的情報及び動的情報は、自動走行の実現のために、車両の走行中に比較的短い時間間隔で当該車両に提供され続ける必要がある。
【００１７】
ＭＥＣサーバ１０は、図２に示される各項目のデータを個別に車両へ提供してもよいし、全項目のデータをまとめて車両へ提供してもよい。また、ダイナミックマップの少なくとも一部が、ＥＰＣ２０より上位の外部ネットワーク（例えば、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）又はインターネット）に配置されたクラウドサーバから、ＥＰＣ２０及びいずれかのｅＮＢを介して車両へ提供されてもよい。例えば、ＭＥＣサーバ１０が、自らが管理している複数のセルによってカバーされる境域エリアについてのダイナミックマップを提供し、クラウドサーバが、より広域エリアについてのダイナミックマップを提供してもよい。
【００１８】
＜ＭＥＣサーバによる処理の概要＞
上述のように、ＭＥＣサーバ１０は、接続されている各ｅＮＢのセル内を走行中の車両に、ダイナミックマップ（準静的情報、準動的情報及び動的情報等）を提供するとともに、ダイナミックマップの更新のために、各車両から点群データを取得する必要がある。点群データはデータサイズが大きいため、多数の車両から同時に点群データの送信が行われると、ネットワーク負荷が大きくなりうる。また、空きの通信リソースが少ない（即ち、通信リソースが逼迫している）セル内で車両から点群データの送信が行われると、通信リソースの更なる逼迫を招き、ネットワーク負荷が局所的に大きくなりうる。
【００１９】
そこで、本実施形態のＭＥＣサーバ１０は、管理対象の複数のセル内の通信状況に基づいて、ＭＥＣサーバ１０へ点群データを送信する１以上の車両を適切に決定し、決定した車両に点群データの送信を要求する。
【００２０】
具体的には、ＭＥＣサーバ１０は、管理対象の複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する。通信状況情報には、図１０を用いて後述するように、例えば、各セルにおける通信リソース（無線リソース）の使用状況を示す情報、各セルにおいて通信している車両に関する情報、及び車両ごとのスループット等の通信品質を示す情報が含まれる。通信状況情報の取得には、ＭＥＣサーバ１０のＲＮＩＳ（Radio Network Information Services）機能が利用される。ＲＮＩＳは、ＥＴＳＩで標準化が進められているＭＥＣの標準仕様において策定されている、モバイルネットワークにおける通信品質等のネットワーク関連情報を取得するためのサービスである。ＭＥＣサーバ１０は、取得した通信状況情報から、管理対象の複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けた、通信リソースの使用状況に関するヒートマップ情報を生成する。
【００２１】
ここで、図３は、ＭＥＣサーバ１０において生成されるヒートマップ情報の例を示す図である。なお、図３では、簡易な例として各セルを六角形セルで示しているが、この限りではない。本例では、ＭＥＣサーバ１０は、セル＃１〜＃７の７つのセルを管理対象としており、通信リソースの使用状況として、通信リソース（本実施形態では、通信帯域）の使用中の割合を示す使用率Ｂrを使用している。具体的には、使用率Ｂrは、対応するセルにおける総通信帯域Ｂaに対する使用中の通信帯域Ｂsの比（Ｂr＝Ｂs／Ｂa）として定義される。ＭＥＣサーバ１０は、図３に示すように、セル＃１〜＃７と、それぞれのセルにおける通信リソースの使用率Ｂr1〜Ｂr7を対応付けたヒートマップ情報を生成する。
【００２２】
ＭＥＣサーバ１０は、管理対象の複数のセル（セル＃１〜＃７）内を走行中の車両のうち、ＭＥＣサーバ１０においてダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、生成したヒートマップ情報に基づいて決定する。更に、ＭＥＣサーバ１０は、決定した当該１以上の車両に、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を要求する。具体的には、ＭＥＣサーバ１０は、通信リソース（通信帯域）の使用率Ｂrが高いセル内を走行する車両よりも、当該使用率が低いセル内を走行する車両を優先して、点群データの送信を行う車両を決定する。これは、空きの通信リソースが少ないセル内を走行中の車両よりも、空きの通信リソースが多いセル内を走行する車両を優先して、点群データの送信を行う車両を決定することと等価である。
【００２３】
上述のような処理により、通信リソースの余裕が少ないセル内を走行する車両に対して点群データの送信を要求することを避けつつ、空きの通信リソースを有効に利用して、ＭＥＣサーバ１０が車両から点群データを取得するための通信を行うことが可能になる。これにより、一部のセルにおける車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信に起因して通信リソースの逼迫が生じ、ネットワーク負荷が大きくなることを防止できる。したがって、ダイナミックマップを提供するＭＥＣサーバ１０と各車両との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間（ｅＮＢ間）で平準化することが可能になる。
【００２４】
なお、各ＭＥＣサーバ１０は、他のＭＥＣサーバと通信可能であり、他のＭＥＣサーバとヒートマップ情報を共有可能である。例えば、図１において、ＭＥＣサーバ１０ａは、近くのＭＥＣサーバ１０ｂとヒートマップ情報を互いに共有可能である。その場合、ＭＥＣサーバ１０ａは、自らが生成したヒートマップ情報と、ＭＥＣサーバ１０ｂにおいて生成されたヒートマップ情報とに基づいて、点群データの送信を行う１以上の車両を決定してもよい。これにより、地理的により広い範囲でネットワーク負荷の平準化を実現することが可能になる。
【００２５】
以下では、上述のような処理を実現するためのＭＥＣサーバの構成及び動作の具体例、及び、ＭＥＣサーバと各車両との間で行われる通信の具体例について説明する。
【００２６】
＜ＭＥＣサーバの構成＞
図４は、本実施形態に係るＭＥＣサーバ１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。ＭＥＣサーバ１０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、外部記憶装置４４（ＨＤＤ等）、及び通信装置４５（通信インタフェース）を有する。
【００２７】
ＭＥＣサーバ１０では、例えばＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３及び外部記憶装置４４のいずれかに格納された、ＭＥＣサーバ１０の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ４１によって実行される。なお、ＣＰＵ４１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。
【００２８】
通信装置４５は、ＣＰＵ４１により制御下で、ＥＰＣ２０内のノードと、ＭＥＣサーバ１０に接続されている各ｅＮＢとの間で伝送されるパケットの転送（受信及び送信）、及び各ｅＮＢとの通信（各ｅＮＢを介した車両との通信）を行いうる。また、通信装置４５は、ＣＰＵ４１による制御下で、隣接する他のＭＥＣサーバとの通信を行いうる。ＭＥＣサーバ１０は、それぞれ接続先が異なる複数の通信装置４５を有していてもよい。
【００２９】
なお、ＭＥＣサーバ１０は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。
【００３０】
図５は、本実施形態に係るＭＥＣサーバ１０の機能構成例を示すブロック図である。ＭＥＣサーバ１０の各機能は、例えば図４のハードウェアによって実現される論理的な機能であり、ＣＰＵ４１がＲＯＭ４２等に格納されたプログラムを実行することによって実現されうる。本実施形態では、ＭＥＣサーバ１０は、通信情報取得部５１、通信情報収集部５２、通信情報管理部５３、通信情報提供部５４、及びダイナミックマップアプリケーション（ＤＭＡＰ）５５を有する。
【００３１】
通信情報取得部５１は、各ｅＮＢとＥＰＣ２０との間で伝送されるパケットの中身を解析する機能を有する。通信情報取得部５１は、このようなパケットの解析結果に基づいて、モバイルネットワークにおける通信品質等のネットワーク関連情報を取得するＲＮＩＳ機能を有しており、ＲＮＩＳ機能のＡＰＩを通信情報収集部５２に提供する。通信情報取得部５１は、ＭＥＣサーバ１０に接続された複数のｅＮＢに対応する（管理対象の）複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を、このＲＮＩＳ機能により取得する。
【００３２】
通信情報収集部５２は、通信情報取得部５１（ＲＮＩＳ機能）を利用して定期的に通信状況情報を収集し、収集した通信状況情報を通信情報管理部５３に送信する。通信情報管理部５３は、通信状況情報を受信するごとに、当該通信状況情報から上述のようなヒートマップ情報を生成し、ＲＡＭ４３又は外部記憶装置４４に保存することにより、ヒートマップ情報を管理する。通信情報提供部５４は、通信情報管理部５３によって管理されているヒートマップ情報を定期的に取得してＤＭＡＰ５５に提供する。
【００３３】
ＤＭＡＰ５５は、管理対象の複数のセル内を走行中の車両にダイナミックマップを提供するためのアプリケーションである。本実施形態では、車両の自動走行システムへのダイナミックマップ（例えば、点群データ、準静的情報、準動的情報及び動的情報）の提供だけでなく、車両の自動走行システムによって取得された点群データを当該車両から取得する。具体的には、ＤＭＡＰ５５は、通信情報提供部５４から提供されるヒートマップ情報に基づいて、管理対象の複数のセル内を走行中の車両のうち、ＭＥＣサーバ１０においてダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、生成したヒートマップ情報に基づいて決定する。更に、ＤＭＡＰ５５は、決定した当該１以上の車両に、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を要求する。
【００３４】
＜ＭＥＣサーバの具体的な処理手順＞
次に、図６に示されるネットワーク構成を例に、ＭＥＣサーバ１０によって実行される具体的な処理手順について説明する。図６の例では、ｅＮＢ＃１及びｅＮＢ＃２がＭＥＣサーバ１０に接続されており、ｅＮＢ＃１及びｅＮＢ＃２によって形成される、隣接するセル＃１及び＃２を通る道路を、車両群Ａ及びＢが走行している。車両群Ａは、ｅＮＢ＃１に対応するセル＃１（セルＩＤ＝１）内を走行中の、車両＃１を含む３台の車両から成る。車両群Ｂは、ｅＮＢ＃２に対応するセル＃２（セルＩＤ＝２）内を走行中の、車両＃２を含む１２台の車両から成る。なお、車両群Ａ及びＢの各車両は、図６において矢印で示す方向に向かって走行している。
【００３５】
以下では、車両群Ａ及びＢがＭＥＣサーバ１０へ点群データの送信は行っていない状態において、ＭＥＣサーバ１０が、ヒートマップ情報に基づいて、車両群Ａに含まれる車両＃１に点群データの送信を要求する例について説明する。なお、以下の説明では、車両群Ａに含まれる車両のうちで車両＃１に着目するが、車両群Ａに含まれる他の車両についても同様である。また、車両群Ｂに含まれる車両のうちで車両＃２に着目するが、車両群Ｂに含まれる他の車両についても同様である。
【００３６】
ここで、図７は、図６のセル＃１及び＃２における、車両＃１からの点群データの送信開始前及び送信開始後の、通信リソース（通信帯域）の使用状況の例を示す図である。図７は、車両＃１からの点群データの送信開始前において、車両＃１が走行中のセル＃１よりも、車両＃１の移動先となるセル＃２の方が、空きの通信リソース（空き帯域）が少なく（即ち、通信帯域の使用率Ｂrが高く）、通信リソースが逼迫していることを示している。このような場合、ＭＥＣサーバ１０のＤＭＡＰ５５は、セル＃２ではなくセル＃１において点群データを送信するよう、車両＃１に要求する。この要求に応じて車両＃１がＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を開始すると、図７に示すように、セル＃１における使用中の通信帯域Ｂs1が増加して、通信帯域の使用率Ｂr1（＝Ｂs1／Ｂa）が増加する。このようにして、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１及び＃２における通信帯域の使用率Ｂrを平準化することで、車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間で平準化する。
【００３７】
なお、ＤＭＡＰ５５は、車両＃１が走行中のセル＃１よりも、車両＃１の移動先となるセル＃２の方が、空き帯域が多い（即ち、通信帯域の使用率Ｂrが低い）場合には、上述の処理とは逆の処理を行う。即ち、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１ではなくセル＃２において点群データを送信するよう、車両＃１に要求することにより、車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間で平準化する。
【００３８】
次に、図８及び図９は、車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信のシーケンス図であり、図６及び図７を用いて説明したように、セル＃１内を走行中の車両＃１に対して点群データの送信を要求する場合の、ＭＥＣサーバ１０の処理手順を示している。
【００３９】
図８に示すように、まずＳ１で、セル＃１内の車両＃１が、ｅＮＢ＃１に無線接続処理（アタッチ処理）を行い、セル＃２内の車両＃２が、ｅＮＢ＃２に無線接続処理（アタッチ処理）を行う。なお、各ｅＮＢへの無線接続処理は、セル間の車両の移動に伴うハンドオーバ処理であってもよい。その後、Ｓ２で、車両＃１は、ＭＥＣサーバ１０にアクセスして、ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報をＤＭＡＰ５５から取得するための通信を開始する。また、車両＃２は、ＭＥＣサーバ１０にアクセスして、ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報をＤＭＡＰ５５から取得するための通信を開始する。準静的情報、準動的情報及び動的情報は、車両＃１及び＃２の自動走行に必要な情報である。このため、車両＃１及び＃２は、ＭＥＣサーバ１０からの準静的情報、準動的情報及び動的情報の取得を、各情報の更新頻度（図２（Ｂ））に応じて走行中に定期的に実行する。
【００４０】
次にＳ３で、通信情報収集部５２は、通信情報取得部５１（ＲＮＩＳ機能）を呼び出して、セル＃１及びセル＃２に対応する通信状況情報を要求する。当該要求に従って、Ｓ４で、通信情報取得部５１は、ＲＮＩＳ機能により通信状況情報を取得し、取得した通信状況情報を含む応答を、通信情報収集部５２へ返す。図１０は、通信情報取得部５１によって取得される通信状況情報の例を示す図である。通信状況情報には、図１０（Ａ）に示すように、各セルにおいて通信している車両に関する情報、及び車両ごとの通信品質（スループット）を示す情報が含まれる。また、通信状況情報には、図１０（Ｂ）に示すように、各セルにおける通信リソース（無線リソース）の使用状況を示す情報が更に含まれる。
【００４１】
通信情報収集部５２は、通信情報取得部５１からの応答を受信すると、Ｓ５で、当該応答に含まれる通信状況情報を、通信情報管理部５３へ送信する。Ｓ６で、通信情報管理部５３は、通信状況情報の受信に応じて、受信した通信状況情報から、上述のヒートマップ情報を生成して保存する。以上のＳ３〜Ｓ６の処理（８１）は、所定の時間間隔（例えば、５秒間隔）で繰り返し実行される。これにより、所定の時間間隔でヒートマップ情報が更新され続ける。なお、通信情報管理部５３は、通信状況情報から得られる、各セルの通信リソースの使用率Ｂrの時間平均を求め、当該時間平均に基づいてヒートマップ情報を生成してもよい。これにより、瞬時的なトラヒックの増大の影響を受けずにネットワーク負荷の平準化を実現することが可能になる。
【００４２】
次にＳ７で、通信情報提供部５４は、通信情報管理部５３に対してヒートマップ情報を要求する。当該要求に従って、Ｓ８で、通信情報管理部５３は、保存しているヒートマップ情報を含む応答を、通信情報提供部５４へ返す。当該応答を受信すると、Ｓ９で、通信情報提供部５４は、当該応答に含まれるヒートマップ情報を、ＤＭＡＰ５５へ通知する。
【００４３】
Ｓ１０で、ＤＭＡＰ５５は、ヒートマップ情報の通知を受信するごとに、ＭＥＣサーバ１０へ点群データを送信する１以上の車両を決定する。例えば、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１及びセル＃２のうち、通信リソースの使用率Ｂrが低いセル（本例では、セル＃１）において、使用率Ｂrが閾値Ｂth（例えば、０．７）を上回っていない（Ｂr≦Ｂthである）場合に、セル＃１内を走行する車両＃１に、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を要求する。なお、ＤＭＡＰ５５は、使用率Ｂr1が所定の閾値Ｂthを上回っている（Ｂr1＞Ｂthである）場合には、セル＃１内を走行する車両＃１に、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を要求しない。
【００４４】
また、Ｓ１０では、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１及び＃２内における各車両の滞在時間を予測し、滞在時間が長くなると車両を優先して、点群データの送信を行う車両として決定し、点群データの送信を要求してもよい。この場合、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１及び＃２内の各車両の位置及び進行方向を、例えば各車両に対応する準静的情報、準動的情報及び動的情報に基づいて特定し、特定した位置及び進行方向に基づいて、セル内における各車両の滞在時間を予測する。これにより、１つのセル内における、車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信で使用される通信リソースの時間的な利用効率を向上させることが可能である。
【００４５】
例えば、図１１（Ａ）の例では、通信リソースの使用率Ｂr1が閾値Ｂth以下であるセル＃１において、車両＃１１及び＃１２の位置及び進行方向に基づいて、車両＃１２よりも車両＃１１の方が滞在時間が長くなることが予測される。このため、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１において、車両＃１１に対して点群データの送信を要求しうる。図１１（Ｂ）の例では、車両＃１１及び＃１２がセル＃２に移動した後、通信リソースの使用率Ｂr2が閾値Ｂth以下となった場合を示している。この場合、ＤＭＡＰ５５は、セル＃２における車両＃１１及び＃１２の滞在時間の予測の結果、セル＃２において車両＃１１に対して点群データの送信を要求しうる。
【００４６】
また、Ｓ１０では、通信状況情報に含まれる通信品質（スループット）にも基づいて、点群データの送信を行う車両を決定してもよい。例えば、高いスループットを有する車両を優先して、点群データの送信を行う車両として決定してもよい。これにより、車両からＭＥＣサーバ１０へ点群データをより短い時間で送信することができ、当該送信のための通信リソースの使用時間を短くすることが可能になる。
【００４７】
以上のＳ７〜Ｓ１０の処理（８２）は、所定の時間間隔（例えば、１０秒間隔）で繰り返し実行される。Ｓ１０における上述の決定の結果に従って、Ｓ１１で、ＤＭＡＰ５５は、車両＃１に対して点群データの送信を要求する。なお、ＤＭＡＰ５５は、点群データ以外のデータについても送信すべきデータとして指定できてもよい。また、ＤＭＡＰ５５は、Ｓ１０における決定の結果、車両群Ａに含まれる、車両＃１を含む複数の車両を、点群データを送信する車両として決定した場合には、当該複数の車両に対して同時に要求を送信してもよい。
【００４８】
Ｓ１１における送信要求に応じて、Ｓ１２で、車両＃１は、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を開始する。これにより、車両＃１は、ダイナミックマップを構成する情報のうち、準静的情報、準動的情報及び動的情報（特定情報）を所定の時間間隔でＭＥＣサーバ１０から受信しながら、Ｓ１１における送信要求に応じて点群データをＭＥＣサーバ１０へ送信する状態となる。
【００４９】
次に、図９は、図８に示す処理の後に、Ｓ２１で、車両＃１がセル＃１からセル＃２へ移動した場合の、ＭＥＣサーバ１０の処理手順を示している。この場合、Ｓ２２で、車両＃１は、ｅＮＢ＃１からｅＮＢ＃２へ接続先を切り替えるためのハンドオーバ処理を行う。ハンドオーバ処理が完了すると、車両＃１は、ｅＮＢ＃２を介してＭＥＣサーバ１０との通信（即ち、準静的情報、準動的情報及び動的情報の受信、及び点群データの送信）を継続することになる。その間、ＭＥＣサーバ１０では、上述の処理８１及び８２が、それぞれ定期的に繰り返される。
【００５０】
処理８２（Ｓ１０）における、ＭＥＣサーバ１０へ点群データを送信する車両の決定では、ＤＭＡＰ５５は、セル＃２における通信リソースの使用率Ｂr2が閾値Ｂthを上回っているため（Ｂr2＞Ｂth）、車両＃１が、点群データを送信する車両から除外することになる。この決定に従って、Ｓ２３で、ＤＭＡＰ５５は、車両＃１に対して、点群データの送信の停止を要求する。なお、ＤＭＡＰ５５は、点群データ以外のデータについても送信を停止すべきデータとして指定できてもよい。
【００５１】
Ｓ２３における停止要求に応じて、Ｓ２４で、車両＃１は、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を停止する。これにより、車両＃１は、点群データの送信を行わずに、準静的情報、準動的情報及び動的情報（特定情報）を所定の時間間隔でＭＥＣサーバ１０から受信する状態となる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態では、ＭＥＣサーバ１０は、ＲＮＩＳ機能を利用して得られる通信状況情報から、通信リソースの使用状況に関するヒートマップ情報を生成する。更に、ＭＥＣサーバ１０は、生成したヒートマップ情報に基づいて、ＭＥＣサーバ１０の管理対象の複数のセル内を走行中の車両のうち、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を行う１以上の車両を決定し、点群データの送信を要求する。これにより、ダイナミックマップを提供するＭＥＣサーバ１０と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化することが可能になる。ＭＥＣサーバ１０によるヒートマップ情報の生成のために、車両に具備された自動走行システムに、通信品質情報の送信機能等の追加機能を導入する必要もないため、自動走行システムのキッティングの手間を低減できる。
【００５３】
なお、本実施形態に係るＭＥＣサーバ（サーバ装置）は、コンピュータをＭＥＣサーバとして機能させるためのコンピュータプログラムにより実現することができる。当該コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて配布が可能なもの、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
【符号の説明】
【００５４】
１０（１０ａ，１０ｂ）：ＭＥＣサーバ（サーバ装置）、２０：コアネットワーク
４１：ＣＰＵ、４２：ＲＯＭ、４３：ＲＡＭ、４４：外部記憶装置、４５：通信装置
５１：通信情報取得部（ＲＮＩＳ機能）、５２：通信情報収集部、５３：通信情報管理部、５４：通信情報提供部、５５：ダイナミックマップアプリケーション（ＤＭＡＰ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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