(57)【要約】【課題】  センサデータを収集する際に転送容量制限があっても、サービス提供に必要なセンサデータを収集する。【解決手段】  センサデータ収集システムは、第１の路側機の識別子を送信し、区間の指定に応答して、区間のセンサデータを送信する車載機、および、車載機からの、第１の路側機の識別子の受信に応答して、第１の路側機からの経路上の区間を指定し、車載機からセンサデータを受信する第２の路側機を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の路側機の識別子を送信し、区間の指定に応答して、前記区間のセンサデータを送信する車載機、および、
前記車載機からの、前記第１の路側機の識別子の受信に応答して、前記第１の路側機からの経路上の前記区間を指定し、前記車載機から前記センサデータを受信する第２の路側機を有することを特徴とするセンサデータ収集システム。
【請求項２】
前記区間の指定は、前記車載機が前記区間を通過した推定時刻の指定であることを特徴とする請求項１に記載のセンサデータ収集システム。
【請求項３】
前記第２の路側機は、前記センサデータに含まれる計測データを計測した位置情報を参照して、前記位置情報が前記区間に含まれない場合、前記センサデータを前記区間とは異なる他の区間のセンサデータとすることを特徴とする請求項２に記載のセンサデータ収集システム。
【請求項４】
前記第１の路側機の識別子を送信し、他の区間の指定に応答して、前記他の区間の他のセンサデータを送信する他の車載機をさらに有し、
前記第２の路側機は、前記他の車載機からの、前記第１の路側機の識別子の受信に応答して、前記第１の路側機からの前記経路上の、前記区間と異なる前記他の区間を指定し、前記他の車載機から前記他のセンサデータを受信することを特徴とする請求項１に記載のセンサデータ収集システム。
【請求項５】
前記第２の路側機は、少なくとも前記車載機からの前記センサデータおよび前記他の車載機からの前記他のセンサデータを、前記第１の路側機から前記第２の路側機までの同一の前記経路のセンサデータとすることを特徴とする請求項４に記載のセンサデータ収集システム。
【請求項６】
車載機、第１の路側機および第２の路側機を有するセンサデータ収集システムにおけるセンサデータ収集方法であって、
前記車載機は、前記第１の路側機の識別子を送信し、区間の指定に応答して、前記区間のセンサデータを送信し、
前記第２の路側機は、前記車載機からの、前記第１の路側機の識別子の受信に応答して、前記第１の路側機からの経路上の前記区間を指定し、前記車載機から前記センサデータを受信することを特徴とするセンサデータ収集方法。
【請求項７】
前記区間の指定は、前記車載機が前記区間を通過した推定時刻の指定であることを特徴とする請求項６に記載のセンサデータ収集方法。
【請求項８】
前記第２の路側機は、前記センサデータに含まれる計測データを計測した位置情報を参照して、前記位置情報が前記区間に含まれない場合、前記センサデータを前記区間とは異なる他の区間のセンサデータとすることを特徴とする請求項７に記載のセンサデータ収集方法。
【請求項９】
前記センサデータ収集システムは、他の車載機をさらに有し、
前記他の車載機は、前記第１の路側機の識別子を送信し、他の区間の指定に応答して、前記他の区間の他のセンサデータを送信し、
前記第２の路側機は、前記他の車載機からの、前記第１の路側機の識別子の受信に応答して、前記第１の路側機からの前記経路上の、前記区間と異なる前記他の区間を指定し、前記他の車載機から前記他のセンサデータを受信することを特徴とする請求項６に記載のセンサデータ収集方法。
【請求項１０】
前記第２の路側機は、少なくとも前記車載機からの前記センサデータおよび前記他の車載機からの前記他のセンサデータを、前記第１の路側機から前記第２の路側機までの同一の前記経路のセンサデータとすることを特徴とする請求項９に記載のセンサデータ収集方法。
【請求項１１】
センサデータ収集システムに含まれる路側機であって、
車載機からの、第１の路側機の識別子の受信に応答して、前記第１の路側機から該路側機までの経路上の区間を決定する取得区間決定部、
決定した前記区間の指定を前記車載機に送信し、前記車載機から前記区間のセンサデータを受信する路車間送受信部を有することを特徴とする路側機。
【請求項１２】
前記区間の指定は、前記車載機が前記区間を通過した推定時刻の指定であることを特徴とする請求項１１に記載の路側機。
【請求項１３】
前記センサデータに含まれる計測データを計測した位置情報を参照して、前記位置情報が前記区間に含まれない場合、前記センサデータを前記区間とは異なる他の区間のセンサデータとすることを特徴とする請求項１２に記載の路側機。
【請求項１４】
前記取得区間決定部は、前記車載機と異なる他の車載機からの、前記第１の路側機の識別子の受信に応答して、前記経路上の前記区間と異なる前記他の区間を決定し、
前記路車間送受信部は、決定した前記他の区間の指定を前記他の車載機に送信し、前記他の車載機から前記他のセンサデータを受信することを特徴とする請求項１１に記載の路側機。
【請求項１５】
少なくとも前記車載機からの前記センサデータおよび前記他の車載機からの前記他のセンサデータを、前記第１の路側機から該路側機までの同一の前記経路のセンサデータとすることを特徴とする請求項１４に記載の路側機。
【請求項１６】
センサデータ収集システムに含まれる路側機に実行させる路側機プログラムであって、
車載機からの、第１の路側機の識別子の受信に応答して、前記第１の路側機から該路側機までの経路上の区間を決定し、
決定した前記区間の指定を前記車載機に送信し、
前記車載機から前記区間のセンサデータを受信する処理を実行させるための路側機プログラム。
【請求項１７】
前記区間の指定は、前記車載機が前記区間を通過した推定時刻の指定である処理を実行させるための請求項１６に記載の路側機プログラム。
【請求項１８】
前記センサデータに含まれる計測データを計測した位置情報を参照して、前記位置情報が前記区間に含まれない場合、前記センサデータを前記区間とは異なる他の区間のセンサデータとする処理を実行させるための請求項１７に記載の路側機プログラム。
【請求項１９】
前記車載機と異なる他の車載機からの、前記第１の路側機の識別子の受信に応答して、前記経路上の前記区間と異なる前記他の区間を決定し、
決定した前記他の区間の指定を前記他の車載機に送信し、
前記他の車載機から前記他のセンサデータを受信する処理を実行させるための請求項１６に記載の路側機プログラム。
【請求項２０】
少なくとも前記車載機からの前記センサデータおよび前記他の車載機からの前記他のセンサデータを、前記第１の路側機から該路側機までの同一の前記経路のセンサデータとする処理を実行させるための請求項１９に記載の路側機プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサにより取得されたデータの、通信を用いた収集システムおよび方法に関する。特に、移動体に搭載されたセンサにより取得されたセンサデータを、無線通信を用いて移動体から路側機やアクセスポイントのような固定局としての集約機に収集するセンサデータ収集システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体に搭載したセンサにより取得されたデータを、通信を用いて収集する技術として、特許文献１および特許文献２がある。特許文献１では、車載機器がサーバ機器からサービス情報を受信し、車載機器のデータからサービスに必要なデータを抽出・圧縮してサーバ機器に送出し、サーバ機器は受信したデータからサービスごとにデータを抽出・復号し、サービスサーバに送出する。特許文献２では、車両の各々が車群および親車両を決定し、親車両が収集センタから受け取った、収集センタに上げるデータの集合に対する制約を規定する情報に基づいて、全車両のデータを所定車両のみのデータに加工して収集センタに送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９７５３０号公報
【特許文献２】特許第４７１５６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
移動体、特に車両等で取得されたセンサデータを、通信によりサーバやセンタ等に集約し、渋滞把握等に用いる等のセンサデータ活用サービスが増えている。同様に、人に携帯され、移動する携帯電話やモバイル端末に付属または接続するセンサを用いても類似のサービスが試みられている。しかし、サーバ等にセンサデータを集約するために用いる通信においては、技術上およびコスト上の要求から転送可能なデータ量、すなわち転送容量が制限される。そのため、センサで取得したセンサデータ量が、転送容量の制限より大きい場合には、サーバ等に全てのセンサデータを集約することができず、サービス提供に必要なセンサデータが不足する可能性がある。
【０００５】
この転送容量制限に対して、特許文献１ではセンサデータの選択や圧縮により転送量を削減している。センサデータを選択すると、センサデータの不足の可能性を解消できない。また、センサデータの選択は、選択方法をサービスとして規定する必要があり、煩雑になる。また、特許文献２は、車車間通信（車両と車両との間の通信）により車群の代表車両に情報を集約するため、データの平均化等の加工処理によりセンタへの転送量を削減する。しかし、センタにデータ送る以前の各車両と代表車両との車車間通信において、車群を構成する車両数やセンサの種別によっては転送すべきセンサデータの合計容量が転送容量の制限を超える可能性がある。すなわち、車車間通信において転送容量制限の問題が発生する可能性がある。
【０００６】
そこで、センサデータを収集する際に転送容量制限があっても、サービス提供に必要なセンサデータを収集する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示するセンサデータ収集システムは、第1の路側機の識別子を送信し、区間の指定に応答して、区間のセンサデータを送信する車載機、および、車載機からの、第1の路側機の識別子の受信に応答して、第1の路側機からの経路上の区間を指定し、車載機からセンサデータを受信する第2の路側機を有する。
【発明の効果】
【０００８】
開示するセンサデータ収集システムによれば、センサデータを収集する際に転送容量制限があっても、サービス提供に必要なセンサデータを収集できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】センサデータ収集における転送容量制限を説明する概念図である。
【図２】センサデータ収集システムの概要図である。
【図３】路側機間経路の例である。
【図４】センサデータ収集システムにおける処理の概要を説明するシーケンス図である。
【図５】センサデータ収集システムの全体構成である。
【図６】車載機のソフトウェア構成である。
【図７】路側機のソフトウェア構成である。
【図８】車載機が保持するセンサデータの例である。
【図９】路側機のセンサデータ管理表の例である。
【図１０】車載機および路側機の処理フローチャートである。
【図１１】路側機の区間管理表の例である。
【図１２】全体経路抽出処理のフローチャートである。
【図１３】路側機間経路と部分経路、全体経路を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
開示するセンサデータ収集システムは、地理的に近い環境情報を計測したセンサデータはほぼ同一であるという着眼に基づき、各センサが計測したセンサデータの一部を集約機に集約し、複数のセンサからのセンサデータを組み合わせることで、所望のセンサデータを復元する。集約機の指示に従って、センサ又はセンサが接続された移動体等のノードがセンサデータを集約機に送信し、集約機が複数のセンサからのセンサデータを結合して所望のセンサデータを復元することを集約と呼ぶ。各センサは、計測したセンサデータの一部を送信することで、センサデータの転送量を転送容量の制限内に収め、集約機は所望のセンサデータを集約する。
【００１１】
センサデータ収集システムは、移動体に搭載されたセンサによりで取得されたセンサデータを、転送容量の制限がある無線通信を用いて移動体から集約機に集約する。移動体は、車両や、人に携帯されて移動する携帯電話やモバイル端末であり、集約機は、路側機やアクセスポイントのような固定局である。
【００１２】
転送容量に制限があり、本センサデータ収集システムの適用が効果的な例として、車両に搭載したセンサで周辺環境情報を計測して得られたセンサデータを車載機に蓄え、道路周辺や信号機等に設置した、集約機としての路側機にセンサデータを集約する、車両による環境情報収集がある。以下、移動体としての車両又は車載機による環境情報収集を対象として、実施例を説明する。
【００１３】
図１は、センサデータ収集における転送容量制限を説明する概念図である。道路上を車両(ア)〜(ウ)が走行し、走行中に周辺環境情報A〜Hを車載センサで計測して車載機にセンサデータを蓄積する。道路周辺に設置された路側機XおよびYの付近を通過する際に車載機がセンサデータを路側機に転送する。しかしながら、路側機は、車両が路側機の通信範囲内でないと通信できないので転送可能なデータ容量が制限され、各車両が測定したセンサデータの全てを路側機に集約することはできない。すなわち車両と路側機との間の、センサデータの通信には、転送容量の制限がある。
【００１４】
車両(ア)〜(ウ)は同じ道路を走行しているため、同じ又は近接の位置で計測した、各車両によるセンサデータはほぼ同一の値を示す。これを利用してセンサデータから一部を選択して転送容量内に収めてセンサデータを送信するにしても、たとえば、車両(ア)からどのセンサデータが路側機に転送されたかを車両(イ)は認識できない。そのため、図の右側の吹き出しで示すように、路側機に集約したデータには重複が発生したり、計測エラーや通信エラーにより欠損が発生したりする可能性がある。よって、車両(ア)〜(ウ)が送るべきセンサデータの選択が、データの重複・欠損が生じないようにする必要がある。
【００１５】
周辺環境情報は、車両が走行する際に車両の周辺から取得する情報であり、地理的に近接した場所で取得した場合、それらの情報は互いに類似する。周辺環境情報の具体例として、気温データがある。気象データとして、ある範囲の地域についてまとめて気温が提示されることからもわかるように、気温を測定した値は近隣した地域で類似する。気温の他に、地形、気圧、湿度、光度等の自然現象をセンサで計測した値も周辺環境情報である。他の周辺環境情報の例として、車載の撮影装置による映像がある。例えば、南北に走る道路上のある地点で北方向を撮影した写真は、ある地点より1メートル南側から北方向を撮影した写真と類似している。この他、例えば道路を走行した際の振動データや速度データも、ある車両がある道路を走行したときに計測したデータと、その車両に後続して走行する車両が計測したデータは類似する。当然ながらセンサや車体等の特性による差はあるものの、近接した地点で近隣した時刻に取得したデータは、互いに類似する傾向にある。本実施形態では、このような必ずしも完全に一致したデータが得られなくとも、時空間上で近接したデータで類似性がみられる周辺環境情報を対象にする。
【００１６】
転送容量の制限について、測距データ収集を例に、具体的な数値を使って説明する。測距データは、ある位置でのある方向での物体までの距離を測定したデータであり、収集後、最終的には道路の幅や白線位置等の地図情報に変換され、車両の自律運転での現在位置の把握等に活用される。
【００１７】
まず、転送すべき測距データのデータ量を見積もる。距離センサとしてレーザセンサを用いる。レーザセンサは、1秒間に75スキャン、180度を1度単位で距離を測定可能である。車載機は、速度72km/hrで走行する車両に搭載され、衛星測位システムおよびジャイロセンサにより0.1m程度の精度の3次元位置、時刻情報を取得し、１スキャンで距離と併せて32バイトの情報を得るとすると、測距データのデータ量は、１kmあたり21.6MBとなる。信号機に路側機を設置したと仮定し、舗装道路の交差点に信号が設置されているとすると日本国内の信号機数と舗装道路総延長から都市部での信号機間の平均距離は2km程度となるため、車両が、ある路側機から次の路側機までに取得する測距データのデータ量は43.2MBとなる。
【００１８】
続いて、転送容量を見積もる。車載機と路側機の間の通信（路車間通信）としては、近接通信用のIEEE 802.15.4(920MHz帯)や、車車間通信・路車間通信として標準化されたIEEE 802.11p(5.8MHz帯)が想定される。IEEE 802.15.4の電波の到達距離は200m程度、伝送帯域は100kbps程度なので、72km/hで車両が走行して路側機の前を通過したとすると、通過時に転送可能な転送容量は高々240KB程度となる。また、IEEE 802.11p(5.8MHz帯)の場合は、実際の電波の到達距離は50m程度、伝送帯域は最大12Mbpsであるので、転送可能な転送容量は高々7.5MBとなる。
【００１９】
したがって、測距データ収集では、路車間通信による転送容量と比較して、およそ5倍〜200倍程度の測距データ量の転送が必要となる。なお、交通量としては最低300台/時間(信号機の設置基準)、都市部では1000台/時間/車線程度が想定され、路側機が複数の車載機と通信し、複数の車載機により転送容量が共有された場合は、この倍率はさらに上がることとなる。また、多数のセンサの併用や、車載カメラの利用等により、センサデータ量が増えた場合も当然倍率は上がり、相対的に転送容量の制限は厳しくなる。
【００２０】
図２は、センサデータ収集システムの概要図である。なお、図２はセンサデータ収集システムを簡略化して示したもので、センサデータ収集システムの構成の詳細は、他の図を用いて後述する。図２に示すように、センサデータ収集システムは、１台以上の車両、２機以上の路側機、およびセンタ機器を含む。
【００２１】
車両には、車両の周辺環境を計測するセンサと、センサと接続されてセンサによる計測データを蓄積し、蓄積した計測データを路側機に送信する車載機が搭載される。車載機と路側機は路車間通信で接続され、指示や計測データが伝達される。路側機とセンタ機器は広域網通信で接続され、指示や計測データが伝達される。
【００２２】
路車間通信は通信範囲の制限（無線通信可能な距離）のため、車両と路側機が近接している場合に接続され、通信できる。車両が路側機X付近を通過し、路側機Yの方向に向かって移動し、路側機Y付近を通過する場合、車両は、最初に路側機Xと接続されて通信でき、その後、路側機Yに接近すると路側機Yと接続されて通信できるようになる。また、車両は路側機Xから離れると路側機Xと通信できなくなり、その後、路側機Yから離れるにつれて路側機Yと通信できなくなる。車両が路側機Xおよび路側機Yの両方と同時に通信できるか否かは路側機Xおよび路側機Yの間の距離および無線電波の到達状況に依る。ここでは簡単のためいずれかの路側機としか通信できないものとして説明する。この制限は、路側機側で車載機が出力する電波強度や位置等により通信を制限したり、車載機にていずれかの路側機を、電波強度等を基準として選定したりすることで容易に実現可能である。
【００２３】
センサデータ収集システムは、車両が走行する際に計測した環境情報を最終的にセンタ機器に集約する。車両上のセンサが環境情報を計測し、計測データを車載機に蓄積し、車載機が路側機に計測データを伝達する。路側機は、車載機から受け取った計測データを、広域網を介してセンタ機器に伝達する。センサデータ収集システムでは、路側機や車載機の扱うデータ量を限定して必要なハードウェアおよび通信資源を削減するために、各路側機が集約する環境情報（計測データ）の地理的な範囲を限定する。具体的には、各路側機は、他の路側機から自路側機までの経路（路側機間経路）上の環境情報を集約する。このような限定により、車載機は、ある路側機を通過後、当該路側機通過前に計測した環境情報を消去や上書きできるようになり、必要なハードウェア資源を削減できる。
【００２４】
他路側機から自路側機までの経路（路側機間経路）について補足する。路側機間経路は、他路側機から自路側機に到達する道路である。図３は、自路側機である路側機Yに到達する路側機間経路の例である。最短経路に限ったとしても、路側機Xから路側機Yへの経路は直線状の経路1のみである一方、路側機X2から路側機Yには経路2および経路3の2通りの経路がある。すなわち、路側機間経路は、たとえ同じ路側機の組み合わせであっても複数の経路があり得、路側機の組み合わせのみで経路を一意に決定することは必ずしもできない。加えて、最短経路という限定を外せばさらに多くの経路があり得、例えば路側機Yから他の路側機付近を通過せずに路側機Yに戻るような経路さえも取り得る。センサデータ収集システムは、このようないずれの経路を通ったとしても、それらの経路を区別した上で、各経路上の環境情報を収集する。
【００２５】
センサデータ収集システムにおける処理の概要を、シーケンス図で説明する。なお、処理の詳細については後述し、ここでは概要を説明する。図４は、本センサデータ収集システムにおける路側機および車載機の処理の流れを説明するシーケンス図である。図４では、図の下方向が時間経過を示しており、図２での車両が路側機Xを通過して、路側機Yに向けて走行する際の路側機X、Yおよび車載機における処理内容や、路側機・車載機間の情報伝達を表している。
【００２６】
車両が路側機Xを通過する際、車載機は計測データを路側機Xに転送し、路側機Xは路側機Xの情報を転送し、通過が完了すると車載機は路側機Xの情報を記録する。通過の完了は、例えば、路側機Xへの通信に対する応答が所定時間内に得られなかった、路側機Xが出力する電波の強度（車載機による受信強度）が所定値以下になった、路側機Xからの距離が所定距離以上になった等を条件にして検出する。記録する路側機Xの情報は、少なくとも路側機Xの、ID、通過時刻、および位置情報を含む。なお、路側機のIDは他の路側機と識別可能な識別子とし、例えば路側機の起動時に取得したランダムな値を使って実装を簡単化してもよいし、路側機の位置情報をそのまま使って、IDと位置情報を同時に表現する形式にしてデータ量を削減してもよい。通過時刻は、各路側機で共通の定義であればどの時点を持って通過するかは自由に決めてよく、例えば、路側機Xと通信が開始した時刻や、路側機Xに最も近接した時刻を通過時刻として用いることができる。図４では路側機Xとの通信開始時刻とし、時刻15:25に路側機Xを通過したとしている。なお、位置情報に関しては、環境情報の計測時の検知結果を用いてもよいし、路側機Xが通知する位置情報を使ってもよい。
【００２７】
車両の走行に従い、センサで計測した環境情報（計測データ）を、計測時刻、計測位置とともに車載機に蓄積する。計測は、映像の撮影のように連続的に行ってもよいし、適当な契機に基づいて非連続的に行ってもよい。契機の例としては、所定時間毎、所定距離毎、計測データの値に変化がある毎等が考えられる。また車両の走行速度は一定とは限らないため、所定時間毎の計測とした場合であっても計測位置の間隔は一定とはならない。
【００２８】
車両が路側機Yに近づくにつれて、車載機は路側機Yと通信を開始する。通信開始の契機としては、路側機Yが出力する電波の強度に基づくのが最も単純であるが、例えば所定時間ごとや、車両が所定位置に到達した場合に車載機から路側機に信号を送信する形式として、路側機が電波を出力する頻度を下げて路側機の電力消費を落とすことも考えられる。車載機は路側機Yとの通信が開始すると、路側機Yに対し、保存していた路側機Xの情報(IDと通過時刻と位置情報)を通知する。
【００２９】
路側機Yは、車載機から通知された情報に基づいて、路側機Xの位置から路側機Yの位置に向かう経路のうち、どの区間の情報が必要か(取得区間)を決定する。路側機Yの位置情報は路側機Yに測位器を搭載してもよいし、車載機の現在位置を使ってもよい。車載機の現在位置を使う場合、路側機は測位器を搭載する必要がなくなり、路側機のコストを減らすことができる。また、取得区間の決定方法については後述する。
【００３０】
路側機は、取得区間の表現を車載機向けに変換する。具体的には、取得区間の位置を表す座標から、車載機が取得区間を通過したと推測される時刻に変換する。そして、路側機Yは車載機に、時刻に変換した取得区間を通知する。車載機は、路側機Yから通知された取得区間の計測データを路側機Yに転送する。車載機は、車両の路側機Y通過が完了すると、路側機Xの情報を記録したのと同様に、路側機Yの情報を記録する。路側機Yでは車載機から転送された計測データを保存する。
【００３１】
なお、計測データの車載機から路側機Yへの転送は必ずしも成功する必要はなく、路側機Yでは車載機から転送できた計測データのみを保存すればよい。すなわち、計測データは、その場所・時点で可能な転送容量以下で転送される。また、車載機での路側機情報の記録と、環境情報の取得、計測データの転送については、必ずしも図４の順序で行う必要はなく、例えば路側機情報の記録と計測データの転送を同時に行って転送時間の変動による路側機情報の記録の位置ずれを抑止してもよい。
【００３２】
本シーケンスにより、路側機Yは、車載機が走行した路側機Yに至る路側機間経路のうち、一部区間の環境情報(計測データ)を取得できる。そして、取得済みの計測データに基づいて各車載機に通知する取得区間の決定を、後述するように適切に行うことで、路側機Yに至る経路の環境情報(計測データ)を複数の車載機から取得することができる。路側機Yは、各経路で全区間の環境情報が集まった等の契機で広域網を介して、保存している環境情報をセンタ機器に伝達する。各路側機が、各路側機に至る全経路の環境情報をセンタ機器に伝達することで、センタ機器に全ての経路の環境情報を収集することができる。
【００３３】
図５は、センサデータ収集システムの全体構成である。センサデータ収集システムは、センサ501、車載機502、路側機503、センタ機器504を有する。センサ501は車載機502と配線505によって接続され、車載機502は路側機503と路車間通信506により接続され、路側機503とセンタ機器504は広域網通信507により接続され、相互に通信できる。ここで、配線505、路車間通信505および広域網通信506は、Ethernet(登録商標)ケーブル等によって物理的に接続されていてもよいし、IEEE802.11による無線LAN(Local Area Network)やLTE(Long Term Evolution)による無線接続等でもよく情報を伝達できれば媒体は問わない。また通信路が1つまたは複数の中継機器によって中継されていてもよい。加えて、センサデータ収集システムは、路車間通信が常時可能でなく、例えば車載機502と路側機503が近接して無線による通信が可能となった場合等に、通信が行えればよい。センサ501と車載機502、車載機502と路側機503、路側機503とセンタ機器504の接続は、1対1である必要はなく、1対多であってもよく、また車両の移動やロードバランス等の理由により接続関係が変わってもよい。例えば、車載機502が複数のセンサ501と接続されていてもよいし、ある時、ある路側機503に接続されていた車載機502が、他の時もしくは同時に他の路側機503に接続されていても構わない。
【００３４】
以下、センサ501および車載機502は同一の車両に搭載されるものとして説明するが、必ずしも同一の車両に搭載される必要はない。例えば、センサ501が路上に設置され、車両がセンサ501の付近を走行した際に、車両に搭載された車載機502とセンサ501が無線通信等により接続されるという形態でもよい。
【００３５】
センサ501は、環境情報を計測し、計測したセンサデータを車載機502に伝達する。センサの例としては、計測項目として、距離や温度、圧力（気圧）、密度（道路上の車両の密度）、時刻、時間（所定位置から他の所定位置までの走行時間）、頻度（所定距離又は時間当たりの標識等の数）、位置等があり、これらの値を電圧や電流等のアナログ信号や、変換したデジタル信号により車載機502に伝達する。なお、この伝達は必ずしもセンサ501が起点となる必要はなく、例えば、車載機502が起点となってセンサ501の信号を読みに行くという形態でもよい。また、必ずしもセンサ501が直接環境情報を計測する必要はなく、例えば、センサ501とは、他の1または複数のセンサが測定したデータをセンサ501が受け取って保持するというように間接的に測定してもよい。
【００３６】
車載機502は、演算処理装置508、記憶装置509、路車間通信装置510、入出力装置511が、共有バス512により接続された構成を持つ。路側機503は、演算処理装置513、記憶装置514、広域網通信装置515、入出力装置516、路車間通信装置517が、共有バス518により接続された構成を持つ。センタ機器504は、演算処理装置519、記憶装置520、広域網通信装置521、入出力装置522が、共有バス523により接続された構成を持つ。先に配線505、路車間通信506、広域網通信507を説明したが、車載機502、路側機503、センタ機器504の内部では、配線505はセンサ501と入出力装置511を、路車間通信506は路車間通信装置510と路車間通信装置517を、広域網通信507は広域網通信装置515と広域網通信装置521を、それぞれ接続する。
【００３７】
車載機502、路側機503、およびセンタ機器504（以下、集合的に扱う場合は各機器と表現する。）のそれぞれの機器内部において、同名の装置は同様の機能を持つため以下でまとめて説明するが、特に言及しない限り、各装置は各機器内での関係を説明するものとする。例えば、演算処理装置508、509、513と記憶装置509、514、520の関係が説明されている場合、演算処理装置508と記憶装置509、演算処理装置513と記憶装置514、演算処理装置519と記憶装置520の関係を説明しているのであり、明示的に説明しない限りは演算処理装置508と記憶装置514といった異なる機器の装置間の関係を説明しているのではないものとする。
【００３８】
演算処理装置508、513、519はCentral Processing Unit(CPU)に代表される演算処理装置であり、記憶装置509、514、520上に展開されたプログラム（ソフトウェア）を実行する。なお、演算処理装置508、513、519を物理的または論理的に複数のCPUにより構成してよい。記憶装置509、514、520は演算処理装置508、513、519によって実行されるプログラムならびに当該プログラムが実行されることによって作成されるデータまたは読み込まれるデータおよび設定等を格納する。プログラムは演算処理装置508、513、519によって実行される形式のデータであり、プログラムの内部にデータやプログラムを保持してもよいし、データの内部にプログラムを保持してもよく、両者の区別は便宜的なものである。加えて、プログラムの詳細は後述するが、複数のプログラムは機能等に基づいて論理的に区別したものであり、例えばすべてを１つのプログラムとして構成して処理させてもよいし、細分化して複数のスレッドやプロセス等に分離して実行したりしてもよい。
【００３９】
記憶装置509、514、520は、例えばメモリ、ハードディスク、もしくは光ディスク等のデータやプログラムを保持可能な記憶媒体を含む装置（遠隔地に設置され、路車間通信装置510、517、広域網通信装置515、521、入出力装置511、516、522等を通して通信される装置を含む）、またはこれらを組み合わせたもので構成される。各機器の説明において、格納場所が明示されていないデータや変数の保存・保持・記憶・記録・格納等の書き込みや参照・取り出し等の読み出しは記憶装置509、514、520に対して行うものとする。また、車載機502において、記憶装置509はセンサ501が測定したデータ（センサデータ）も保持する。
【００４０】
入出力装置511、516、522は、各機器に対して情報の入出力を行う装置である。入出力装置511、516、522は、例えば、スイッチ、キーボード、マウス、マイクロホン、ビデオカメラ、ディスプレイ、またはスピーカー等の機器、またはブリッジ装置101にこれらの機器に接続可能なインタフェースを備えて、各機器にこれらの機器を接続して機能させる形態をとってもよい。また、入出力装置511、516、522には信号ケーブルまたは電波及び赤外線等の無線を介して行うシリアル通信などの通信によるものも含まれる。各機器は、入出力装置511、516、522によって、各機器のユーザまたは管理者からの指示を受けたり、結果を出力したりすることが可能となる。
【００４１】
路車間通信装置510と路車間通信装置517は、車載機502と路側機503で路車間通信506を介して情報を交換するための装置である。また、広域網通信装置515と広域網通信装置521は、路側機503とセンタ機器504で広域網通信507を介して情報を交換するための装置である。路車間通信装置510、517や広域網通信装置515、521は、前述した入出力装置511、516の一種と捉えることもできるが、説明の都合上区別して記述する。路車間通信506および広域網通信507を介した情報の交換は必ずしも常に双方向である必要はなく、一時的に特定の方向への情報伝達しか行わない場合はモード切り替え等により一時的に片方向の情報伝達しか行えないように構成してもよい。
【００４２】
センサデータ収集システムは、センサ501が計測したデータ（センサデータ）を、配線505を介して車載機502に伝達し、車載機502から路側機503に路車間通信を介して伝達し、路側機503からセンタ機器504に広域網通信を介して収集する。そして、収集したセンサデータに対して統計処理等の情報処理を行うことで詳細な道路地図作成等に活用する。なお、センサデータ収集時において、センサデータは必ずしもセンタ機器504に計測した時と同一の形で伝達されるとは限らない。例えば、車載機502や路側機503、センタ機器504においてデータ圧縮や統計処理等、データの利用目的や情報伝達の都合に応じて加工を行ってもよい。また、センサデータ収集システムの対象はセンタ機器504へのセンサデータの収集、特に車載機502から路側機503へのセンサデータの集約であるため、センサデータ活用方法については本実施例では例示にとどめる。なお、センサデータの収集において、情報伝達におけるビット列表現や変調、TCP (Transmission Control Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)、IP(Internet Protocol)、Ethernet等の伝送技術や、情報処理におけるマイクロプロセッサやプログラミング、データ構造、データベース等、ここで説明しない技術については公知技術を用いることとする。
【００４３】
車載機502において、記憶装置509上に記録され、演算処理装置508によって記憶装置509上に展開されて実行されるソフトウェア（プログラム）の構成を説明する。ここでは、センサデータ収集システムの車載機502の特徴的なデータの流れや処理を中心に説明し、全体制御や状態管理等、複数の処理を行うプログラムを構成する上で一般的に必要となる処理については省略する。
【００４４】
図６は、車載機502のソフトウェア構成である。なお、図６において四角は車載機502で実行されるプログラムによって実現される処理ブロックを表す。処理ブロック間の矢印は、矢印の方向に情報または指示が伝えられることを示す。
【００４５】
車載機502のソフトウェアは、センサ入力部601、センサデータ記録部602、路車間送受信部603、フレーム識別部604、路側機情報記録部605、フレーム生成部606およびセンサデータ操作部607を含む。以下、各処理ブロックの動作や、処理ブロック間の情報伝達を説明する。
【００４６】
センサ入力部601は、所定時間ごとに入出力装置511を制御してセンサ501からセンサデータを取得し、センサデータ記録部602に伝達する。ただし、センサデータ取得やセンサデータ記録部602への伝達の契機は、所定時間毎に限るものではなく、例えば位置情報を参照して所定距離毎に取得して、車両の走行速度が変動した場合でも地理的に同程度の密度で環境情報を取得できるようにしてもよいし、例えばセンサ入力部601で前回取得時のセンサデータを記録して変化がある場合のみセンサデータ記録部602に伝達してセンサデータの記録に必要なデータ量を削減してもよい。また、センサデータの取得は、センサ入力部601が入出力装置511からセンサ501に取得の指示を出してセンサデータを受け取る形態としてセンサ501の構造を単純なものでよいようにする。ただし、センサデータ取得の形態はこれに限るものではなく、例えばセンサ501が自動的に出力したセンサデータを入出力装置511が受け取ってセンサ入力部601に通知するという形態にしてセンサ入力部601が制御するのに必要な計算資源を削減してもよい。
【００４７】
センサデータ記録部602は、センサデータ入力部601から伝達されたセンサデータを記録し、後から参照できるようにする。センサデータの内容については後述する。
【００４８】
路車間送受信部603は、路車間通信装置510を制御し、路車間通信を介してフレーム(データの送受信単位)を送受信する。路車間送受信部603が、外部からの路車間通信のフレームを受信すると、フレーム識別部604に転送する。フレーム識別部604は、転送されたフレームの内容から、車載器502が実行すべき処理やその処理のためのパラメータ（路側機503の情報および後述する取得区間）を識別する。これらの識別される処理やパラメータについては後述する。フレーム識別部604は、路側機503の情報を記録すべきであれば路側機情報記録部605に転送し、センサデータ記録部602に記録したセンサデータを対象に処理を実行すべきであれば、センサデータ操作部607に必要情報(対象路側機のIDや、操作すべきセンサデータの範囲や、操作内容等)を転送する。
【００４９】
センサデータ操作部607は、フレーム識別部604から転送された情報に基づき、センサデータを消去したり、センサデータを読み出してフレーム生成部606に転送したり、フレーム識別部604から転送されたパラメータ情報をフレーム生成部606に転送したりする。これらの消去、読み出しおよび転送は、いくつかもしくは全てを同時に実行して処理を効率化してもよい。
【００５０】
路側機情報記録部605は、フレーム識別部604から転送された路側機503の情報を記録する。路側機情報記録部605は、フレーム生成部606から指示があれば、記録された路側機503の情報を読み出してフレーム生成部606に転送する。
【００５１】
フレーム生成部606は、センサデータ操作部607から転送されたパラメータ情報に基づき、必要があれば路側機情報記録部605から路側機503の情報を読み出す。また、フレーム生成部606は、センサデータ操作部607から転送されたパラメータ情報やセンサデータ、または路側機情報記録部605により読みだされた路側機503の情報に基づいてフレームを生成し、路車間送受信部603に転送する。路車間送受信部603は、フレーム生成部から転送されたフレームを路車間通信により路側機503に送信する。
【００５２】
路側機503において、記憶装置514上に記録され、演算処理装置513によって記憶装置514上に展開されて実行されるソフトウェア（プログラム）の構成を説明する。ここでは、センサデータ収集システムの路側機503の特徴的なデータの流れや処理を中心に説明し、全体制御や状態管理等、複数の処理を行うプログラムを構成する上で一般的に必要となる処理については省略する。
【００５３】
図７は、路側機503のソフトウェア構成である。なお、図において四角は路側機503で実行されるプログラムによって実現される処理ブロックを表す。処理ブロック間の矢印は、矢印の方向に情報または指示が伝えられることを示す。
【００５４】
路側機503のソフトウェアは、路車間送受信部701、フレーム識別部702、センサデータ管理部703、全体経路算出部704、取得区間決定部705、通過時刻推定部706、路側機情報生成部707、フレーム生成部708、広域網送信判定部709、センサデータ操作部710、広域網送信データ生成部711、および広域網送受信部712を含む。以下、各処理ブロックの動作や、処理ブロック間の情報伝達を説明する。
【００５５】
路車間送受信部701は、路車間通信装置517を制御し、路車間通信を介してフレーム(データの送受信単位)を送受信する。路車間送受信部701は、車載機502からフレームを受信すると、フレーム識別部702に転送する。フレーム識別部702は、転送されたフレームの内容を参照し、路側機503が実行すべき処理やその処理のためのパラメータ（車載機502の情報やセンサデータ等）を識別する。これらの識別される処理やパラメータについては、路側機の処理と併せて後述する。フレーム識別部702は、取得区間決定部705に車載機502の情報を通知すべきなら通知し、センサデータ管理部703に車載機502の情報とともにセンサデータを通知すべきなら通知する。通知される車載機502の情報およびセンサデータの内容については後述する。
【００５６】
センサデータ管理部703は、通知された車載機502の情報およびセンサデータを保存し、全体経路算出部704に全体経路の算出を指示する。全体経路算出部704は、センサデータ管理部703から保存されたセンサデータを読み出し、全体経路を算出し、取得区間決定部705や広域網送信判定部709に結果を伝達する。全体経路の算出方法(全体経路抽出処理)については後述する。取得区間決定部705は、フレーム識別部702から通知された車載機502の情報と、全体経路算出部704から通知された全体経路に関する情報を使って、経路のうちの取得区間を決定し、通過時刻推定部706に伝達する。全体経路に関する情報や、取得区間の決定方法については後述する。通過時刻推定部706は、車載機502が取得区間を通過した時刻を推定し、フレーム生成部708に通知する。推定方法については後述する。路側機情報生成部707は、路側機503の情報を生成し、フレーム生成部708に通知する。路側機503の情報については後述する。
【００５７】
フレーム生成部708は、通知された情報を使ってフレームを生成して路車間送受信部701に通知する。路車間送受信部は通知されたフレームを、路車間通信を介して送信する。広域網送信判定部709は、全体経路算出部704から通知された全体経路に関する情報から、広域網に送信すべきかを判定し、センサデータ操作部710に通知する。判定方法については後述する。センサデータ操作部は、通知された情報に基づいてセンサデータ管理部703にアクセスし、センサデータを読み出したり、消去したりする。また、読み出したセンサデータを広域網送信データ生成部711に通知する。広域網送信データ生成部711は、通知されたセンサデータを加工し、広域網に送信するデータを生成し、広域網送受信部712に通知する。加工方法については後述する。広域網送受信部712は、広域網通信装置515を制御して、広域網通信507を通じてセンタ機器504とデータを送受信する。広域網送受信部712は、広域網送信データ生成部711から通知されたデータを、広域網を介して送信する。
【００５８】
前述したソフトウェアの構成において、後述すると言及した情報について、一部を説明する。残りの部分は、後ほどフローチャートによる動作説明の際に併せて説明する。
【００５９】
図８は、センサデータ記録部602に保持されるセンサデータの例である。センサデータは、時刻801、位置802、センサ種別803、およびセンサ値804を含む。時刻801は、センサ501がセンサ値804を計測した時刻情報であり、例えば水晶発振子の振動によりカウントする、衛星測位システムから通知される等により得られるものを用いる。以下、時刻についてはセンサデータ収集システム全体で同期しているものとする。同期は、Network Time Protocolや衛星測位システム等、公知の技術により実現するものとする。
【００６０】
位置802は、センサ501の位置を示す座標情報で、世界測地系1984(WGS84)等、公知のものを用いるものとし、センサデータ収集システム全体で同一の座標体系を用いているものとする。なお、座標情報は前述したものに限るものではなく、例えば車載機502と路側機503で異なる測地系を用いて相互に変換する仕組みをいずれかに付加して、より多くの製造業者の装置を組み合わせても動作するようにしたり、特定の位置から相対座標により表現して座標情報の保持に必要となるメモリ容量を削減したりしてもよい。
【００６１】
センサ種別803は、センサ501の種類を区別するための情報である。センサ種別803を付加することにより、1つの車載機502を複数のセンサ501と接続し、複数のセンサ501の計測した値を区別して保持したり、利用したりできるようになる。センサ種別803が固定であるという情報や時刻801等の情報から決定できるのであれば、センサ種別803を省略して、センサデータの保持に必要なメモリ容量を削減してもよい。
【００６２】
センサ値804は、センサ501が計測した値である。値の表現や数、精度等はセンサ501によって異なることがあり、またセンサ501の出力した表現から圧縮等を行ってセンサデータの保持に必要なメモリ容量を削減してもよい。図８に示したセンサデータの表現は、センサデータ記録部602で保持される際の他、車載機502から路側機503に伝達されるセンサデータや、フレーム識別部702からセンサデータ管理部703に通知されるセンサデータの表現としても使われる。なお、センサ501から車載機502への通知は、本表現ではなくセンサ値804のみ伝達する。センサ値のみを伝達することで、配線505で必要となるデータ転送容量を削減したり、センサ501の構造を簡素化したりすることができる。なお、センサ501から車載機502に伝達する際の表現は必ずしもセンサ値804に限定されるものではなく、例えば圧縮を行って処理に必要な転送容量やメモリ容量を削減してもよいし、図８に示したセンサデータの表現をそのまま用いて車載機502でのセンサデータ表現の変換処理を省略して車載機502で必要となる計算量を削減してもよい。
【００６３】
車載機502の情報、路側機503の情報について説明する。車載機502の情報は、路側機503内で、複数の車載機502を識別するための識別子であり、車載機502と路側機503が通信をする際に継続して一意であればよい。本識別子としては、MAC(Media Access Control)アドレス等、路車間通信で用いるアドレス情報を用いる。アドレス情報を用いることで一意性と通信中の一貫性が保証される。加えて、必須とするものではないが、他の路側機503が保持するセンサデータとの照合が可能となるので、複数の路側機のセンサデータの統合等に利用できる。なお、車載機502の情報としての識別子はアドレス情報に限るものではなく、例えば、路側機503と通信を開始する際にランダムに値を設定してもよい。十分に大きな範囲(例えば64ビット)からランダムに値を設定することで、事実上、識別子の衝突を避けることができ、複数の路側機503をまたいでの車載機504の追跡を防いで匿名性を向上することができる。
【００６４】
なお、車載機502の情報は、路車間通信506を介して車載機502から路側機503に伝達されるフレームに含まれるものとする。また、本識別子は互いに異なればよいため、必ずしもフレームに含まれる値をそのまま用いる必要はなく、例えばハッシュ等の関数を適用して値を変換して、保持するセンサデータの匿名性を向上してもよい。
【００６５】
一方、路側機503の情報は、車載機502が路側機503を通過する際に取得した時刻情報、位置情報、そして路側機503の識別子で構成される。時刻情報、位置情報については図８を用いて説明した同名の情報であり、路側機503の識別子は、全ての路側機503で一意な識別子である。位置情報および時刻情報については、車載機502でセンサ501等から取得するとし、識別子は、路側機情報生成部707にて生成され、路車間通信506のフレームにより路側機053から車載機502に伝達される。ここでは路側機情報生成部707では、MACアドレスを識別子として用いるが、路側機503の情報の取得方法はこれに限るものではない。例えば、路側機503の入出力装置516に位置情報を取得するセンサを接続し、路側機情報生成部707が前記のセンサを制御して位置情報を取得し、取得した位置情報を識別子として車載機503に伝達し、位置情報と識別子を同一とすることで情報の伝達や保持に必要な計算資源を削減してもよい。
【００６６】
図９は、路側機503においてセンサデータ管理部703が保持するセンサデータ管理表である。センサデータ管理部703で保持するセンサデータは、図８に示したセンサデータに、区間ID 902を加えた構成となっている。図９での区間ID 902以外の情報は図８の同名の情報と同じであるので説明は省略する。路側機503は路車間通信506を介して車載機502から図８の情報を取得する。区間ID 902は、車載機502と路側機503の通信を区別するための識別子（セッションIDに相当）である。同じ路側機503内でも、異なる車載機502との通信は異なる区間ID 902を持つのに加え、同じ車載機502との通信であっても、路側機503を2回通過した場合はそれぞれ互いに異なる区間ID 902を持つ。区間ID 902は、前述した車載機502の情報と、路側機503の情報と、路車間通信506のセッションが確立された時刻情報を連結することで実現される。本実現方法では、区間ID 902から連結前の情報を復元して、統計処理に用いる等ができる。なお、区間ID 902の実現方法はこれに限るものではなく、例えばセッションごとに1を加える形式にして処理を単純化し、実現に必要な計算機資源の量を削減してもよい。単純化した場合でも、区間ID 902と前述の連結した情報を別途保持して関連付けるテーブルを作成すれば、前述した連結による区間ID 902と同様の処理を実現できるし、当該処理が不要であれば省略してもよい。
【００６７】
図１０は、車載機および路側機の処理フローチャートである。図１０では、左半部が車載機502における処理、右半部が路側機503における処理を表している。図１０において左半部と左半部を結ぶ破線の矢印は説明のために加えたもので、路車間通信506を介した情報の伝達を表すものであり、フローチャートにおける処理の遷移を表す実線の矢印とは意味が異なる。また、図１０において、四角は処理を表しており、S1000からS1010は車載機502の演算処理装置508が実行する処理のステップを表し、S1100からS1113は路側機503の演算処理装置513が実行する処理のステップを表す。以下、処理を実行する主体は演算処理装置508もしくは513であるが、処理は車載機502および路側機503内の各装置により実現される場合もある。
【００６８】
車載機502は、処理を開始すると（S1000）、センサ501から取得したセンサデータをセンサデータ記録部602に保存する（S1001）。S1001は、図４において、車載機が経路上の環境情報を取得する部分に相当する。車載機502は、路車間通信506を介して路側機503との接続（セッション）を確立する（S1002）。S1002は、図４において、車載機が路側機Yに接近して通信を開始する部分に相当する。車載機502は、直前に通過した路側機(図４における路側機X)である前路側機の情報を、通信している路側機(図４における路側機Y)に送信する（S1003）。S1003における路側機情報は、ソフトウェア構成にて言及した路側機503の情報であり、前述したように路側機情報記録部605にて保持されていたものである。なお、保持されていない場合は、時刻を負にする等により保持していないことを表現し、路側機情報として送信する。S1003は、図４において、車載機から路側機Yに対する「Xを15:25に通過」との通知に相当する。車載機502は、路側機503から取得区間の送信指示を受信する（S1004）。S1004は、図４において、路側機Yから車載機に対する「取得区間のデータ送信を指示」との通知に相当する。
【００６９】
車載機502は、フレーム識別部604にてフレーム内容を参照し（S1005）、取得区間が前路側機(図４の路側機X)から現在の路側機(図４の路側機Y)までに相当すれば、路側機がセンサデータ転送を指示しているとみなして、S1006に進み、そうでなければS1009に進む。図４は、S1005からS1006に進んだ例を示している。
【００７０】
車載機502は、路側機情報記録部605から、取得区間として指定されたセンサデータを抽出する（S1006）。車載機502は、路車間通信506を介した通信が可能かを確認し、可能な場合に抽出したセンサデータで未送信のものがあるかを判定し（S1007）、真の場合はS1008に進み、偽の場合もしくは通信が可能でない場合はS1009に進む。なお、S1007での通信が可能かの確認は路側機503の電波強度（車載機502が受信する電波強度）が所定値以上であるかどうかや、応答信号を受信できるか等により判定する。車載機502は、S1006にて抽出したセンサデータを、センサデータ操作部607で、必要なら路車間通信506のフレームで伝送可能な量に分割し、フレーム生成部606にてフレームを生成し、路車間送受信部603により路車間通信506を介して路側機503にセンサデータを送信し（S1008）、S1007に進む。なお、S1008において、S1006にて抽出したセンサデータのうち、送信済みのものは区別がつくようにセンサデータ操作部607にてどこまで送信したかを記録しておく。また、S1008で、複数のフレームに分割して送信する場合は、時刻が後のセンサデータを先に送る。なお、S1007での通信が可能かの確認は省略して処理を単純化してもよいが、省略した場合はS1008における送信が常に行われることになるため、路車間通信506の転送効率が悪化することになる。またS1007およびS1008が繰り返されることで、S1006で抽出されたセンサデータが送信されることになり、これは図４での車載機における「指示されたデータを送信」に相当する。
【００７１】
車載機502は、センサデータ操作部607に現在の路側機までのセンサデータの消去を指示し、センサデータ記録部602は該当するセンサデータを消去する（S1009）。S1009にて、センサデータを消去することでセンサデータを際限なく記録する必要がなくなるため、記憶装置509の記憶容量を削減することができる。S1009の消去すべきセンサデータの指定は、例えば図４で説明した路側機Yの通過時刻より以前のセンサデータを消去するという処理で実現できる。車載機502は、現路側機(図４の路側機Y)の路側機情報(前述した、路側機503の情報)を、路側機情報記録部605に保存し（S1010）、S1001に進む。S1010は、図４の車載機での「路側機Yの情報を記録」に相当する。
【００７２】
路側機503は、処理を開始すると（S1100）、全体経路算出部704にて全体経路抽出処理を行い、全体経路算出部704が保持する区間管理表を更新する（S1101）。全体経路抽出処理、区間管理表については後述する。S1102では、路側機503は、路車間通信506を介して車載機502との接続（セッション）を確立する（S1102）。S1102は、図４において、車載機が路側機Yに接近して通信を開始する部分に相当する。路側機503は、S1003にて車載機502から送信された前路側機情報を受信する（S1103）。S1103は、図４において、路側機Yが「Xを15:25に通過」の情報を受信している部分に相当する。
【００７３】
路側機503は、S1101で抽出された経路を走査し、部分経路がなく全ての全体経路の始点が隣接路側機であるかを広域網送信判定部709で判定し（S1104）、真ならS1105に進み、偽ならS1108に進む。部分経路、全体経路、始点については、全体経路抽出処理とともに後述する。
【００７４】
路側機503は、センサデータ管理部703に保持するセンサデータを広域網送信データ生成部711で加工する（S1105）。ここで行う加工については後述する。路側機503は、S1105で加工されたセンサデータを、広域網送受信部712により、広域網通信507を介してセンタ機器504に送信する（S1106）。路側機503は、S1105で加工し、S1106でセンタに送信されたセンサデータを消去し（S1107）、S1101に進む。センサデータの消去は、センサデータ操作部710がセンサデータ管理部703に指示して実行する。
【００７５】
路側機503は、前路側機からの全体経路のうち、始点・終点間が最短な経路を選択し、前路側機から始点までを取得区間とする（S1108）。S1108において、全体経路が存在しなかったり、全体経路に組み込まれない部分経路が存在したりする場合は前路側機から現路側機までの経路全体を取得区間とする。S1108の取得区間の決定方法の詳細については後述する。
【００７６】
路側機503は、S1108での取得区間の始点通過時刻を推定する（S1109）。S1109での始点通過時刻は、S1103で受信した前路側機の通過時刻(t0)、現路側機への到着時刻(t1)、センサデータ管理部703に保存された始点のセンサデータの時刻(t2)、区間管理表に保存された始点のセンサデータの通過時刻(t3)および到着時刻(t4)から、「t0+(t1-t0)*(t2-t3)/(t4-t3)」として計算する。路側機503は、取得区間として、S1009で推定した始点通過時刻に所定時間(例えば、平均的なセンサ値取得間隔の2倍や、後述する想定されうる間隔)を加えて、路車間通信506を介して車載機502に送信して、車載機502にセンサデータの送信を指示する（S1110）。S1009で所定時間を加えるのは、各車載機から受信するセンサデータの区間が経路上で重なるようにするためである。S1110での路側機503からの指示は、車載機502によってS1004にて受信されるものである。
【００７７】
路側機503は、路車間通信S506が利用可能かを確認し（S1111）、利用可能であればS1112に進み、そうでなければS1113に進む。S1111での通信可能かどうかの判定は、S1007と同様である。また、所定時間(例えば1秒)、受信がなければ通信可能でないという扱いにする。S1112では路側機503は、車載機502からセンサデータを受信し、センサデータ管理部703に保存し（S1112）、S1111に進む。なお、S1112で保存する際は、センサデータの間隔が、センサ値取得間隔として想定されうる間隔(これは例えばセンサデータ間隔の平均値やセンサ501の仕様により計算できる)より長い場合には、それ以前の時刻のセンサデータを保存しない。これは、S1008で時刻が後のセンサデータを先に送ることによって、S1112では取得区間の時刻的に後から前にさかのぼる順でセンサデータが受信されるが、S1112での受信やセンサ501での環境情報計測に欠落があった場合に、欠落があった時刻以前のセンサデータを保存しないようにして、欠落を排除するためである。路側機503は、S1103で通知された前路側機の情報を区間管理表に保存し（S1113）、S1101に進む。
【００７８】
S1105で行う加工は、複数の車両が搭載する各車載機502に蓄積されるセンサ値は、たとえ同一経路を走行していたとしても、時刻や位置（走行車線）、センサ501等によってばらつくことを考慮し、同一経路に関する複数のセンサデータから、その経路のセンサ値をもっとも適切と思われる値に変換することを指す。加工の例として、同一経路を計測した多数のセンサデータを、まず経路方向の位置に対して線形補間で正規化し、次に、経路上の同一位置におけるセンサ値の平均を取る。経路方向の位置に対する正規化は、例えばセンサ値を所定時間ごとに取得する場合に、センサ値の取得間隔が車両の走行速度が高速なほどセンサデータのサンプル数が少なくてサンプル位置の間隔が広くなるためであり、また車両のセンサによってセンサ値を取得する位置がずれるためである。S1105で行う加工はこれに限るものではなく、例えば、経路上のセンサ値を位置に対する関数として予測できるのなら、その関数を表すパラメータで代表させるという加工もあり得る。具体的には、例えばセンサ値が前路側機からの距離に比例して増加する直線に近似可能であれば、距離に対する比例定数とオフセット値としてセンサ値を表現することができる。これらの加工ではセンサ値のサンプル数を調整できるため、例えば精度を犠牲にして広域網で転送すべきデータ量を減らすことができる。また、他にも、センサ値を符号圧縮するという加工の例も考えられる。もちろん、まったく変換しないという加工も考えられるし、ランダムに値を抽出するという加工も考えられるし、このような様々な加工方法の組み合わせることもできる。ここでは、加工の方法を限定するものではなく、センサで取得した環境情報と、その環境情報の利用目的に合わせて、適当な加工を行うものとする。
【００７９】
図１１は、全体経路算出部704が保持する区間管理表の例である。区間管理表は区間ID 1301に、通過時刻1302、位置1303、路側機ID 1304、到着時刻1305、経路ID 1306を関連付けた表である。区間ID 1301は、区間ID 902と同じものである。通過時刻1302、位置1303、路側機ID 1304はそれぞれ、前路側機の通過時刻、位置情報、識別子であり、路側機503の情報として車載機からS1103にて通知されるものである。到着時刻1305は現路側機への到着時刻であり、S1103が実行された時刻である。経路ID 1306は後述する全体経路抽出処理によって得られた全体経路の識別子であり、1つの区間ID 1301に対して0個以上の経路IDが関連付けられる。関連付けられた経路IDが0個の場合は、関連付けられた全体経路がない場合を表し、1個以上の場合は1以上の全体経路と関連付けられていることを表す。
【００８０】
S1101で行われる全体経路抽出処理を説明する。図１２は、路側機503の全体経路算出部704にて行われる、全体経路抽出処理のフローチャートである。全体経路抽出処理は、現在の路側機503に至る路側機間経路(図３および図３の説明を参照)それぞれと、複数の車両で取得され、路側機503に収集されてセンサデータ管理部703に保存されたセンサデータ管理表のセンサデータとを対応付ける。
【００８１】
路側機503の全体経路算出部704は、処理を開始すると（S1200）、センサデータ管理部703から保存されているセンサデータを読み出し、S1103にて通知された前路側機から、現路側機までの経路のセンサデータを抽出する（S1201）。これは、図３で、路側機Yにおいて、路側機X2から来たとS1103で通知された場合に、路側機X2の経路(経路2および経路3)のセンサデータを抽出する処理である。これは、区間管理表の路側機ID 1304が前路側機X2である区間ID1301に対応する、センサデータ管理表の区間ID902を選択することで、所定の経路のセンサデータを抽出できる。
【００８２】
全体経路算出部704は、S1201で抽出されたセンサデータの位置情報を抽出した部分経路を作成する（S1202）。部分経路は、識別子で他の部分経路と区別できるようにし、ある識別子に複数の位置情報を関連付け、関連付けられた複数の位置情報間に順序関係ある状態で保持する。図９を使って説明したようにセンサデータはセンサデータ管理表にて、区間IDで区別されているので、部分経路は識別子と区間IDの関連付ける形式で管理でき、位置情報を個別にする必要はない。
【００８３】
全体経路算出部704は、部分経路内で時刻が先頭の位置を始点、時刻が最後の位置を終点とし、ある部分経路の始点から終点への経路の一部が、他の部分経路の終点から始点への経路の一部と重複するという部分経路のペアを探し（S1203）、見つかればS1204に進み、見つからなければS1205に進む。なお、重複とは、一方の部分経路の始点から連続した適当な数の位置情報の全てが、他の部分経路の終点からの連続した適当な数の位置情報と十分に近いことを指す。ここで十分に近いとは、部分経路内の位置情報間の距離の最大値より短い距離に他の部分経路の位置情報が存在することを表す。
【００８４】
全体経路算出部704は、重複した経路同士を結合した経路を新たな部分として扱い（S1204）、S1203に進む。結合は、新しい部分経路の識別子に対して、既存の重複した部分経路に含まれる位置情報を関連付けることで行い、重複部分の順序関係については、始点から終点の方向に並べた位置情報間で、一方の部分経路の連続する2位置情報間の距離より近い位置に他方の部分経路の1個の位置情報が来るように並べることで行う。なお、この方法で並べられない位置情報が含まれる場合は、部分経路に重複がないという扱いにして、以降のS1203の重複する部分経路のペアから排除すればよい。
【００８５】
全体経路算出部704は、部分経路の終点となる位置情報が現路側機の位置に十分に近い部分経路を全体経路として抽出する（S1205）。ここで十分に近いとは、終点と現路側機の位置の間の距離が、部分経路に含まれる位置情報間の距離の最大値より短いことを表す。全体経路算出部704は、区間管理表の経路ID 1306を更新し（S1206）、処理を終了する（S1207）。以上の全体経路算出部704の処理により、区間IDと全体経路が関連付けられた状態となる。
【００８６】
路側機503が、S1108で行う取得区間の決定について、詳細を説明する。図１３は路側機間経路と、部分経路、全体経路を説明する模式図である。図中で、現路側機1501は図２での路側機Yを、前路側機1502は図２での路側機Xを表し、点線R1402〜R1405は、前路側機1502と現路側機1501を結ぶ道路またはその一部の道路を表す。前路側機1502と現路側機1501との路側機間経路は、R1404+R1403、R1405+R1403、R1402の3経路があり得る。以下、本図を用いて車載機502および路側機503の動作を、例を交えて説明する。なお、分かりやすくするため、図１０で示したステップの主要部分を対象に説明する。
【００８７】
いま、前路側機1502から現路側機1501に向かってR1402〜R1405のいずれかの道路上を車両が走行し、走行中に環境情報を例えば1メートル単位で取得したとする。そして現路側機1501を通過した際に、取得した環境情報をセンサデータとして車載機502から現路側機1501に転送しようとしているとする。路車間通信506の転送容量は制限があるため、経路上で取得した全てのセンサデータは送信できず、路側機503がS1108で決定した取得区間の部分に対応するセンサデータを送信することになる。
【００８８】
初期状態では、現路側機1501は、いずれの経路のセンサデータも保持していないため、取得区間は、前路側機1502から現路側機1501までの全体となる。ここで、車載機502は、S1008で説明したように、時刻が後のデータを先に送信するため、経路上で現路側機1501に近い側のセンサデータから順次送信され、現路側機1501は、車載機502からの送信順にセンサデータを受信することになる。転送容量の制限から、経路全体のセンサデータを1回で送れないとすると、現路側機1501から経路の途中までのセンサデータを、現路側機1501はS1112で受信してセンサデータ管理表を更新し、S1113で区間管理表を更新する。
【００８９】
例えば、最初に車両AがR1402を走行したとすると、現路側機1501は、r1406のように現路側機1501に近い区間のセンサデータを受信し、センサデータ管理表および区間管理表で保持することになる。この状態で現路側機1501が、全体経路抽出処理S1101を実行すると、部分経路、全体経路ともにr1406の区間のみが抽出される。
【００９０】
続いて、R1405、R1403を走行した車両Bが現路側機1501を通過すると、現路側機1501は、S1108が処理される。S1108では、現路側機1501は、他に全体経路がないためr1406を選択し、前路側機1502からr1406の始点(前路側機1502側の端点)までが取得区間として決定する。そしてS1109にて、現路側機1501は、R1402上でr1406の始点を通過した時刻に所定時間を加えた時刻を推定し、車両Bの車載機に、取得区間として前路側機1502を通過した時刻から、r1406の始点を通過したと推定される時刻までを取得区間として通知する。ここで、車両BはR1402ではなくR1405およびR1403を通過しているが、取得区間は時刻で指定されているため、車両Bの車載機は例えばr1411の区間のセンサデータを送信し、現路側機1501はS1112でr1411のセンサデータを受信してセンサデータ管理表を更新し、S1113で区間管理表を更新する。そして現路側機1501が、全体経路抽出処理S1101を実行すると、r1406、r1411が部分経路、r1411が全体経路として抽出される。
【００９１】
ここで、さらにR1404、R1403を走行した車両Cが現路側機1501を通過して、現路側機1501がS1108を実行すると、r1411については、部分経路のみで全体経路が存在しないため、S1108では前路側機1502から現路側機1501までの全経路が取得区間として決定され、車両Cの車載機502は現路側機1501にr1410(のセンサデータ)が送信され、現路側機1501ではセンサデータ管理表および区間管理表が更新される。この状態で現路側機1501が、全体経路抽出処理S1101を実行すると、r1411とr1410は重複があるため統合され、r1406と、r1410+r1411が全体経路としては抽出される。
【００９２】
ここでR1404とR1403を走行した車両Dが現路側機1501を通過して、現路側機1501がS1108を実行すると、現時点で現路側機1501において全体経路に組み込まれない部分経路は存在せず、r1406が最短の全体経路であるため、r1406の始点までが取得区間として通知されるが、車両DはR1402ではなくR1404とR1403を走行しているため、r1412が現路側機1501に送信され、現路側機1501が受信する。この時点で、現路側機1501はr1406、r1411、r1410、r1412を保持していることになる。この状態で現路側機1501が全体経路抽出処理S1101を実行すると、r1411+r1410、r1412+r1410、r1406が全体経路として抽出される。なお、r1410はr1411とr1412の部分経路と区間が重複するので統合されるが、r1411とr1412の始点は別の道路R1405とR1404上なので、異なる全体経路として抽出される。以上のようにして、現路側機1501は、車両の通行時に全体経路の更新と取得区間の決定、そしてセンサデータの受信を繰り返すことで、最終的にr1406〜r1416のように分割された形で、R1402、R1403、R1404、R1405の道路上、すなわち全ての路側機間経路のセンサデータが取得される。
【００９３】
なお、このように全ての路側機間経路のセンサデータが取得された状態になることで、R1403+R1405がr1410+r1411+r1413+r1415、R1404+R1403がr1410+r1412+r1414+r1416、R1402がr1406+r1407+r1408+r1409という全体経路でカバーされ、かつ各全体経路の始点が前路側機1502となっているため、S1104の判定結果が真となり、S1105以下の加工および広域網送信が行われる。本実施例では単純のために全道路がカバーされた状態でS1105に進むが、これに限るものではない。例えば、S1104の条件を緩和して、いずれかの全体経路の始点が前路側機1502になっていれば真となるようにし、当該全体経路のみを対象にS1105〜S1107を実行するようにして、センタ機器504がより高頻度にセンサデータを得られるようにしてもよい。もしくは、S1101での全体経路の抽出の際に、互いに全て異なる区間で構成される部分経路が同一の道路上をカバーした場合のみ全体経路として抽出するという、全ての道路について必ず複数のセンサデータが得られる条件にすることで、S1105にて加工を行う際に、同一経路に関して複数のセンサデータで平均や分散等の統計値を得られるようにしてもよい。
【００９４】
以上説明した実施例では、取得区間の決定方法や車載機502への取得区間の指定方法として、未取得な経路に相当する時刻を車載機に通知するようにしたが、本実施例の方法に限定されるものではなく、様々に応用できる。
【００９５】
例えば、センサデータとしてカメラ画像を使い、取得区間として標識や信号機のある位置等を含む区間を指定することで、標識や信号機の劣化状況や視認性の確認に利用できる。また、取得区間の決定時に経路の未取得部分のみではなく既取得を含む区間を指定することで、同一の経路について複数のセンサデータを取得し、平均や中央値を取る等してセンサデータのばらつきを減らしたり、比較して異常な値を抽出して道路状態に関する警告を出したりすることもできる。
【００９６】
また、説明した実施例では移動する車載機のセンサデータを、固定された路側機で集約する形態を示したが、逆に固定された路側機のセンサデータを移動する車載機に集約する形態もあり得る。この場合、複数の車載機が通ること(同一の車載機が複数回通る場合を含む)を前提に、車載機から路側機にまだ車載機で集約されていない区間を要求することになる。
【符号の説明】
【００９７】
501：センサ、502:車載機、503:路側機、504：センタ機器、601：センサ入力部、602：センサデータ記録部、603：路車間送受信部、604：フレーム識別部、605：路側機情報記録部、606：フレーム生成部、607：センサデータ操作部、701：路車間送受信部、702：フレーム識別部、703：センサデータ管理部、704：全体経路算出部、705：取得区間決定部、706：通過時刻推定部、707：路側機情報生成部、708：フレーム生成部、709：広域網送信判定部、710：センサデータ操作部、711：広域網送信データ生成部、712：広域網送受信部、1501：現路側機、1502：前路側機。
【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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【図１２】
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【図１３】
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