(57)【要約】  車両制御システムと通信システムとの間のインターフェースが提供される。インターフェースは、車両制御システムと通信システムの少なくとも一方からデータを受信するように構成された入力を含む。インターフェースは、受信されたデータを、車両制御システムと通信システムの他方にとって理解可能なフォーマットに変換するように構成された変換層を含む。インターフェースはまた、変換されたデータを、車両制御システムと通信システムの他方に出力するように構成された出力も含む。これは、車両制御システムと通信システムの両方が、その個々の自律性を引き続き保持しながら、他方を理解することを可能にする。
2020513708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両制御システムと通信システムとの間のインターフェースであって、
前記車両制御システムと前記通信システムの少なくとも一方からデータを受信するように構成された入力と、
前記受信されたデータを、前記車両制御システムと前記通信システムの他方にとって理解可能なフォーマットに変換するように構成された変換層と、
前記変換されたデータを、前記車両制御システムと前記通信システムの前記他方に出力するように構成された出力と
を含む、インターフェース。
【請求項２】
前記入力が、前記車両制御システムから、前記車両制御システムが行おうとしている機能を定義するデータを受信するように構成され、
前記変換層が、当該データを、前記通信システムからの特定の通信リソースに関する要件に変換するように構成される、
請求項1に記載のインターフェース。
【請求項３】
前記変換層が、当該データを、リソーススケジューリング、優先処理、サービス品質、および伝送モード、のうちの1つまたは複数を含む特定の通信リソースに関する要件に変換するように構成される、請求項2に記載のインターフェース。
【請求項４】
前記変換層が、前記特定の通信リソースを求める要求を生成するように構成され、
前記出力が、当該要求を前記通信システムに出力するように構成される、
請求項2または3に記載のインターフェース。
【請求項５】
前記入力が、前記通信システムから、前記通信システムの接続状況に関する1つまたは複数の主要性能指標を含むデータを受信するように構成される、請求項1から4のいずれか一項に記載のインターフェース。
【請求項６】
前記インターフェースが、前記車両制御システムと前記通信システムとの間の双方向の情報交換を円滑化するように構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載のインターフェース。
【請求項７】
車両を制御するための車両制御システムであって、前記システムが、
前記車両と関連付けられたデータを伝達し、前記データの少なくとも一部が通信システムを介して送信されるよう意図されており、当該通信システムの接続状況に関するデータを受信するように構成されたインターフェースと、
前記通信システムの前記接続状況に関する受信された前記データに応じて前記車両の動作に関する決定を下すように構成された評価部と
を含む、車両制御システム。
【請求項８】
前記インターフェースが、前記通信システムの現在および予測される将来の接続状況を定義するデータを受信するように構成され、
前記評価部が、当該データに応じて前記車両の予想される将来の安全性に関する評価を行うように構成される、
請求項7に記載の車両制御システム。
【請求項９】
前記車両制御システムが、前記車両動作に関する前記決定への前記車両制御システムの依存性の特定の機能を有効または無効にするように構成されたコントローラを含む、請求項7または8に記載の車両制御システム。
【請求項１０】
前記車両制御システムが、前記車両動作に関する前記決定に応じて前記車両の前記車両制御システムの制御を調整するように構成されたコントローラを含む、請求項7から9のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項１１】
前記車両制御システムが、
前記車両の予想経路を予測するように構成された予測器
を含み、
前記インターフェースが、当該予想経路を前記通信システムに伝達するように構成される、請求項7から10のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項１２】
前記インターフェースが、前記車両制御システムが特定の機能を行うという意図に応答して、特定の通信リソースを前記通信システムから要求させるように構成される、請求項7から11のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項１３】
車両制御システムによるデータの通信を円滑化するように構成された通信システムの一部を形成するネットワーク機器であって、前記ネットワーク機器が、
前記通信システムの将来の接続状況を予測するように構成された予測器と、
当該予測を前記車両制御システムに転送するように構成された通信部と
を含む、ネットワーク機器。
【請求項１４】
前記ネットワーク機器が、
前記車両制御システムからデータを受信し、
前記受信されたデータに応じて前記通信システムからの通信リソースに関する前記車両制御システムの要件を決定し、
前記決定された要件に応じて前記通信システムの通信リソースを前記車両制御システムに割り振る
ように構成される、請求項13に記載のネットワーク機器。
【請求項１５】
前記ネットワーク機器が、前記車両制御システムから、特定の通信リソースを求める前記車両制御システムからの要求、前記車両の現在の、または予測される動作、前記車両の位置、および前記車両の予想される将来の経路、のうちの1つまたは複数を含むデータを受信するように構成される、請求項14に記載のネットワーク機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムおよび車両制御システムが通信システムとどのようにインターフェースするかに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両製造者は、自社の車両に移動通信ネットワークとのデータ交換に依拠する機能を組み込むことをますます試みようとしている。特に、将来の移動通信ネットワークは高度道路交通システム（Intelligent Transportation Systems（ITS））をサポートできることが必要になると予期される。これは、協調運転や完全自律運転などの応用を包含する。自動車業界では、顧客に提供される機能が高い信頼性で働くことが重要である。また、ユーザが障害によって影響を受ける可能性のある機能を適用しようとする前に、システム障害が検出されることも重要である。これはまた、運転者が機能の一時的な非可用性に関して知らされることも可能にする。これらの概念は、移動通信ネットワークによって通常取られる「ベストエフォート型」アプローチとの著しい相違を示す。特に、今日の移動通信ネットワークにおけるスケジューラは通常、データトラフィックを時間内に形作る自由度を有する。これは、データ待ち時間の大きなばらつきをもたらす。車両製造者らは、チャネル依存の比例公平スケジューリングがネットワークによって使用され、その車両が車両の位置に起因する不良なチャネル条件を受ける場合にこの影響をしばしば受ける。例えば、幹線道路では不良なチャネル条件がしばしば発生する。
【０００３】
移動通信ネットワークの「ベストエフォート型」アプローチが車両製造者の観点から見て不良な結果をしばしばもたらす1つの実例が、ストリーミングインターネットラジオである。データ待ち時間の大きなばらつきはしばしばバッファアンダーランをもたらし、よって再生が停止する。ゆえに、車両製造者は一般に、ストリーミングインターネットラジオを量販市場に導入することに懐疑的である。
【０００４】
これらの問題を克服するための1つの解決策は、車両製造者が特定のサービス品質（QoS）を主張し、無線層に、車両製造者が特定の機能に対して有する要件と一致する要件を設定することであろう。これらのような要件は非常に厳格であると予想され、その結果移動通信提供者は、それらの要件を満たすためのリソースを永続的に確保しておかなければならないことになる。これはさらに、移動通信ネットワークの効率を低下させる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、車両制御システムと通信システムとの間のより良い統合を提供するための概念を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記その他の目的は、独立請求項の特徴によって達成される。さらなる実施の形態は、従属請求項、本明細書および図面から明らかである。
【０００７】
第1の態様によれば、車両制御システムと通信システムとの間のインターフェースが提供される。インターフェースは、車両制御システムと通信システムの少なくとも一方からデータを受信するように構成された入力を含む。インターフェースは、受信されたデータを、車両制御システムと通信システムの他方にとって理解可能なフォーマットに変換するように構成された変換層を含む。インターフェースはまた、変換されたデータを、車両制御システムと通信システムの他方に出力するように構成された出力も含む。これは、車両制御システムと通信システムの両方が、その個々の自律性を引き続き保持しながら、他方を理解することを可能にする。
【０００８】
入力は、車両制御システムから、車両制御システムが行おうとしている機能を定義するデータを受信するように構成され得る。変換層は、そのデータを、通信システムからの特定の通信リソースに関する要件に変換するように構成され得る。これは、車両制御システムが、それが必要とするリソースを要求するのを助け、通信システムがリソースをそれらが必要とされる場合に効率的に割り振ることを可能にする。
【０００９】
変換層は、そのデータを、リソーススケジューリング、優先処理、サービス品質、および伝送モード、のうちの1つまたは複数を含む特定の通信リソースに関する要件に変換するように構成され得る。これは通信リソースを求める要求が特定的であることを可能にし、通信システムがそれらのリソースを割り振るのを助ける。
【００１０】
変換層は、特定の通信リソースを求める要求を生成するように構成され得る。出力は、その要求を通信システムに出力するように構成され得る。これは、インターフェースが、車両内の送信機によって簡単に送信され得るメッセージを生成することを可能にする。
【００１１】
入力は、通信システムから、通信システムの接続状況に関する1つまたは複数の主要性能指標を含むデータを受信するように構成され得る。これはインターフェースがこの情報を車両制御システムに渡すことを可能にし、そこでこの情報は、車両の制御に関する意思決定プロセスにおいて有用に用いられ得る。
【００１２】
インターフェースは、車両制御システムと通信システムとの間の双方向の情報交換を円滑化するように構成され得る。これは、車両制御システムと通信システムの両方がそれらの性能を向上させることを可能にする。
【００１３】
第2の態様によれば、車両制御システムと通信システムとの間で情報を伝達するための方法が提供される。本方法は、車両制御システムと通信システムの一方から情報を受信するステップを含む。本方法は、受信された情報を、車両制御システムと通信システムの他方にとって理解可能なフォーマットに変換するステップを含む。本方法はまた、変換された情報を車両制御システムと通信システムの他方に出力するステップも含む。
【００１４】
第3の態様によれば、車両制御システムと通信システムとの間で情報を伝達するための方法を実施するプロセッサ実行可能命令が格納されている非一時的機械可読記憶媒体が提供される。本方法は、車両制御システムと通信システムの一方から情報を受信するステップを含む。本方法は、受信された情報を、車両制御システムと通信システムの他方にとって理解可能なフォーマットに変換するステップを含む。本方法はまた、変換された情報を車両制御システムと通信システムの他方に出力するステップも含む。
【００１５】
第4の態様によれば、車両を制御するための車両制御システムが提供される。車両制御システムは、車両と関連付けられたデータを伝達し、前記データの少なくとも一部が通信システムを介して送信されるよう意図されており、その通信システムの接続状況に関するデータを受信するように構成されたインターフェースを含む。車両制御システムはまた、通信システムの接続状況に関する受信された情報に応じて車両の動作に関する決定を下すように構成された評価部も含む。これは、車両制御システムの動作を向上させる。
【００１６】
インターフェースは、通信システムの現在および予測される将来の接続状況を定義するデータを受信するように構成され得る。評価部は、そのデータに応じて車両の予想される将来の安全性に関する評価を行うように構成され得る。これは、車両制御システムの安全性能を向上させ、車両衝突を回避するのに役立ち得る。
【００１７】
車両制御システムは、車両動作に関する決定への車両制御システムの依存性の特定の機能を有効または無効にするように構成されたコントローラを含み得る。これは、車両制御システムが、車両制御システムが利用可能な通信サービスに関する情報を、車両制御システムが車両をどのように制御するかに供給することを可能にする。
【００１８】
車両制御システムは、車両動作に関する決定に応じてその車両の制御を調整するように構成されたコントローラを含み得る。これは、車両制御システムが、車両制御システムが利用可能な通信サービスに関する情報を、車両制御システムが車両をどのように制御するかに供給することを可能にする。
【００１９】
車両制御システムは、車両の予想経路を予測するように構成された予測器を含み得る。インターフェースは、その予想経路を通信システムに伝達するように構成され得る。これは、通信システムが、車両制御システムに将来どんな通信リソースが割り当てられるべきかを決定するのを助けることができる。
【００２０】
インターフェースは、車両制御システムが特定の機能を行うという意図に応答して特定の通信リソースを通信システムから要求させるように構成され得る。これは、通信リソースの割り振りを車両の必要に合わせてカスタマイズするのに役立ち、すなわち、リソースがより効率的に割り振られ得る。
【００２１】
第5の態様によれば、車両を制御するための方法が提供される。本方法は、車両と関連付けられたデータを伝達するステップであって、前記データの少なくとも一部が通信システムを介して送信されるよう意図されている、ステップと、その通信システムの接続状況に関するデータを受信するステップとを含む。本方法はまた、通信システムの接続状況に関する受信された情報に応じて車両の動作に関する決定を下すステップも含む。
【００２２】
第6の態様によれば、車両を制御するための方法を実施するプロセッサ実行可能命令が格納されている非一時的機械可読記憶媒体が提供される。本方法は、車両と関連付けられたデータを伝達するステップであって、前記データの少なくとも一部が通信システムを介して送信されるよう意図されている、ステップと、その通信システムの接続状況に関するデータを受信するステップとを含む。本方法はまた、通信システムの接続状況に関する受信された情報に応じて車両の動作に関する決定を下すステップも含む。
【００２３】
第7の態様によれば、車両制御システムによるデータの通信を円滑化するように構成された通信システムの一部を形成するネットワーク機器が提供される。本ネットワーク機器は、通信システムの将来の接続状況を予測するように構成された予測器を含む。本ネットワーク機器はまた、その予測を車両制御システムに転送するように構成された通信部も含む。これは、車両制御システムに、車両制御システムが車両をどのように制御するかに関するその意思決定プロセスに供給することができる情報を提供することによって、車両制御システムの動作を向上させるのに役立つ。
【００２４】
ネットワーク機器は、車両制御システムからデータを受信し、
受信されたデータに応じて通信システムからの通信リソースに関する車両制御システムの要件を決定する、ように構成され得る。ネットワーク機器はまた、決定された要件に応じて通信システムの通信リソースを車両制御システムに割り振るようにも構成され得る。これは、ネットワーク機器がリソースを効率的に割り振るのを助ける。
【００２５】
ネットワーク機器は、車両制御システムから、特定の通信リソースを求める車両制御システムからの要求、車両の現在の、または予測される動作、車両の位置、および車両の予想される将来の経路、のうちの1つまたは複数を含むデータを受信するように構成され得る。この情報は、ネットワーク機器が通信リソースを適切かつ効率的に割り当てるのに役立つ。
【００２６】
第8の態様によれば、車両制御システムによるデータの通信を円滑化するための方法が提供される。本方法は、通信システムの将来の接続状況を予測するステップを含む。本方法はまた、その予測を車両制御システムに転送するステップも含む。
【００２７】
第9の態様によれば、車両制御システムによるデータの通信を円滑化するための方法を実施するためのプロセッサ実行可能命令が格納されている非一時的機械可読記憶媒体が提供される。本方法は、通信システムの将来の接続状況を予測するステップを含む。本方法はまた、その予測を車両制御システムに転送するステップも含む。
【００２８】
次に本発明を、例として添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態による車両制御システム、ネットワーク機器、およびインターフェースの一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるインターフェースのより詳細な例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による車両制御システムのより詳細な例を示す図である。
【図４】3GPPアーキテクチャ内に組み込まれた本発明の一実施形態によるインターフェースを示す図である。
【図５】本発明の特定の実施形態による車両制御システム、ネットワーク機器、およびインターフェースの一例を示す図である。
【図６】車両制御システムとインターフェースとの間のデータ交換を示す図である。
【図７】車両制御システムが通信リソースを割り振られる2つの例示的シナリオ例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図1に、車両制御システム104と通信システム109との間のインターフェース100の一例を示す。「通信システム」という用語は、本明細書では、通信システム全体および／または通信システムの一部を形成する任意の個々のデバイスを指すために使用される。「通信システム」という用語は、したがって、その通信システムを統御する任意の特定のコマンド、プロトコル、または機能に従って動作するように構成された任意のデバイスまたは構成要素を包含する。通信システムの一部であるデバイスは、よって、通信システム内の他のデバイスと（両方の当事者にとって理解可能な対話を有するという意味で）通信することができる。そのようなデバイスには、ユーザ機器、モデム、基地局、コア・ネットワーク・デバイスなどが含まれる。
【００３１】
このインターフェース100は、典型的には、車両内に実装されるであろう。車両制御システム104も同様に車両内に実装されるであろう。通信システム109は、車両内にまたは車両外に実装され得る。例えば、いくつかの実施態様では、通信システムは、（基地局などの）通信システムの「ネットワーク部分」の観点からユーザ機器（user equipment（UE））を表す車両内の何らかのファームウェアによって実施され得る。他の実施態様では、「通信システム」という用語は、基地局やネットワーク機器110など、車両外にあるデバイスを指し得る。
【００３２】
インターフェース100は、入力101、103と、変換層102と、出力101、103とを含む。入力は、車両制御システム104もしくは通信システム109、または好ましくはその両方からデータを受信するように構成される。変換層は、インターフェースが車両制御システムまたは通信システムから受信する任意のデータを、車両制御システムと通信システムの他方にとって理解可能なフォーマットに変換するように構成される。出力は、データがどのエンティティを対象としているかに応じて変換されたデータを車両制御システムまたは通信システムのどちらかに出力するように構成される。
【００３３】
インターフェースは、車両制御システム104のドメインを通信システム109のドメインと接続する機能／論理エンティティと見なされ得る。インターフェースは、通信システムと車両制御システムの両方がドメイン自律性を保持することを可能にしながら、通信システムと車両制御システムとによる通信リソースの折衝および提供を可能にするように構成される。
【００３４】
インターフェース100は、各エンティティからのデータを他方のエンティティが理解するフォーマットに変換することによって、車両制御システム104と通信システム109との間の双方向通信を円滑化する。これは図2に示されており、図2には、車両制御システム104がITSアプリケーション201によって実施されており、通信システムがV2x通信サブシステム202によって実施されている具体例が示されている。これらのエンティティの各々は、多くの場合、そのエンティティを供給した特定のベンダに固有のものとなるインターフェース203、204を介して通信するように構成される。
【００３５】
図2は、図1のインターフェースが実際にどのように実施され得るかのほんの一例を表している。インターフェースはこの特定の実施態様に限定されず、任意の車両制御システムと通信システムとをインターフェースするように構成され得る。インターフェースは図2に示されている具体例に限定されない。以下で説明するサービス収束層205の機能もまた、インターフェース100に一般的に適用可能であり、図2に示されている特定の実施態様に限定されない。
【００３６】
サービス収束層205は、インターフェース100内の収束層の一例である。サービス収束層205は、ITSアプリケーション201のアプリケーション指向層からデータを受信し、そのデータをV2x通信サブシステムの制御プレーンおよびデータプレーンに適したフォーマットに標準化するように構成される。そのデータは、車両の1つまたは複数の機能に関する測定データを含み得る。例えば、そのデータは、エンジン制御ユニット（engine control unit（ECU））、様々なセンサ、またはその他のソースから発生したデータを含み得る。サービス収束層は、そのデータを、V2x通信サブシステム202が送信するためのセンサ・データ・ペイロードを有するデータメッセージにフォーマットするように構成され得る。いくつかのシナリオでは、ITSアプリケーションによって出力されるデータは、制御データ、例えば、何らかの決定を表すデータや、ITSアプリケーションが到達した決定または解釈であり、多くの場合、センサその他のソースから受信されたデータに基づくものである。サービス収束層は、そのデータを、ITSアプリケーションによって提供されたメタ情報を含むペイロードを有する制御メッセージにフォーマットするように構成され得る。他の例では、サービス収束層は、実際のメッセージではなくペイロードデータのみをフォーマットし、メッセージ自体はV2x通信サブシステムによって形成され得る。
【００３７】
サービス収束層205は、サービス収束層205がV2x通信サブシステムの制御プレーンおよびデータプレーンから受信するデータに、そのデータをITSアプリケーションのアプリケーション指向層に適したフォーマットに変換することによって、同様のサービスを提供する。図2では、サービス収束層は、通信システムからフィードバックを受信するように示されている。そのフィードバックは、現在の接続状況および予測される接続状況、KPI、サービス品質など、ITSアプリケーションが有用と見なすと通信システムが判断する任意のデータを含み得るはずである。
【００３８】
一実施態様では、図1に示されているインターフェース100は、V2Xモデム／V2X通信システムとITSのV2Xアプリケーションとをインターフェースすることによって、現在提案されている3GPPアーキテクチャのギャップを埋めるために使用され得る。これは図4に示されている。
【００３９】
図1に戻って、車両はまた、車両制御システム104も含む。このシステムは、インターフェース108と評価部105とを含む。インターフェースは、車両と関連付けられたデータを伝達するように構成される。そのデータは、センサ測定値、予測される経路、車両の位置などを含み得る。データの少なくとも一部は、通信システムを介して送信されるよう意図されている。インターフェースは、そのデータをインターフェース100に転送するように構成され得る。制御システムのインターフェースはまた、評価部に渡す、通信システムの接続状況に関するデータを受信するようにも構成される。評価部は、車両の動作に関する決定を下すためにこのデータを使用する。この決定は、車両の任意の機能に関連し得るものであり、制御システムに特定の機能を有効または無効にさせることができる。いくつかの実施態様では、この決定は車両の現在および将来の安全性を評価することになる。この決定はまた、制御システムにそれが車両をどのように制御するかを調整させることもでき、例えば、車両制御システムは、決定への車両制御システムの依存性の特定の機能を有効または無効にするためのコントローラ106を含み得る。そのような機能の例には、制動、加速および操縦が含まれる。車両制御システムはまた、それが方向変更や速度変更などの特定の機能を行おうとしていると判断した場合、通信システムから特定の通信リソースを要求させ得る。
【００４０】
いくつかの実施態様では、車両制御システム104は予測器107を含み得る。予測器は、車両の予想経路を予測するように構成される。この予想経路は、車両の将来の安全性を評価するために車両制御システムによって使用され得る。予想経路はまた、通信システムに伝達されてもよく、通信システムは、その車両の予測される経路に応じて車両制御システムに割り当てられる現在または将来のリソース割り振りを適応させるように構成され得る。
【００４１】
車両制御システム300の具体例が図3に示されている。この例では、車両制御システムは高度道路交通システム（ITS）である。ITSは、エンジンや車輪（301、302）などの車両内の様々な構成要素に関するデータを受信するように構成される。ITSはまた、車両内の様々な存在検出手段からデータを受信するようにも構成され、様々な存在検出手段は、他の車両などの周囲の物体の存在を検出するように構成され得る。図3では、これらの存在検出手段は、無線探知および測距（Radio Detection and Ranging（RADAR）））デバイス303ならびに光検出および測距（Light Detection and Ranging（LIDAR））デバイス304によって表されている。車両制御システムはまた、V2x通信サブシステム305からデータを受信するようにも構成される。一実施態様では、このデータは、車両制御システムが通信システムおよびその現在の能力に関して車両制御システムに提供される情報を解釈することができるように、インターフェース100などのインターフェースを介して受信される。
【００４２】
図1に戻って、通信システムはネットワーク機器110を含む。ネットワーク機器は、例えば、基地局やコアネットワーク内のデバイスにおいて実施され得る。ネットワーク機器は、予測器113と通信部111とを含む。予測器は、通信システムの将来の接続状況を予測するように構成され、通信部は、その予測を車両制御システムに転送するように構成される。ネットワーク機器はまた、それが（例えば、インターフェース100を介して）通信システムに転送した情報に応じて通信リソースに関する車両制御システムの要件を決定するように構成されたスケジューラ112も含み得る。スケジューラは、その場合、決定された要件に応じて通信システムの通信リソースを車両制御システムに割り振る。
【００４３】
図1（および本明細書に含まれるすべての装置ブロック図）に示されている構造は、いくつかの機能ブロックに対応するよう意図されている。これは例示のためにすぎない。図1は、チップ上のハードウェアの異なる部分間の、またはソフトウェアにおける異なるプログラム、手順、もしくは機能の間の厳密な分割を定義するようには意図されていない。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される変換、評価、および予測の技法の一部、または全部が、ソフトウェアの制御下で動作するプロセッサによって全体的または部分的に調整されることになる。そのソフトウェアは、本明細書に記載される変換、評価および予測の技法の一部、または全部を実施するためのプロセッサ実行可能命令が格納されている非一時的機械可読記憶媒体において具体化され得る。
【００４４】
図1に示されているインターフェース100、車両制御システム104およびネットワーク機器110は、互いに独立して実施され得る。これらはまた、様々なデータを交換することによって一緒に実施されてもよい。インターフェース、車両制御システムおよびネットワーク機器が（独立してまたは組み合わせて）有利に用いられ得るいくつかの例示的シナリオについて以下で説明する。
【００４５】
一般に、本明細書に記載される構成要素および技法は、通信システムと車両制御システムの両方の性能を、両者間のリアルタイム通信を円滑化することによって向上させる。これがもたらす2つの重要な結果がある。第1に、車両制御システムは、車両を制御することに関して車両制御システムが直面する状況を通信リソースに関する特定の要件に変換することができる。第2に、通信システムは、車両制御システムに通信リソースを提供する通信システムの現在の能力と予測される能力とをフィードバックすることができ、車両制御システムがその車両の制御を適応させることを可能にする。これにより、車両制御システムと通信システムとの間のリアルタイムの折衝および譲歩が円滑化される。
【００４６】
一例が図5に示されている。サービス収束インターフェース501は、車両制御システム502（この例ではITSアプリケーションV2xサブシステム）と通信システム503（この例ではV2x通信サブシステム）との間に双方向インターフェースを提供する。
【００４７】
車両制御システム502は、それが機能を行おうとしていることをインターフェースに指示することができる。インターフェースは、その意図される機能を、通信システムが理解できることになる特定の通信リソースに関する要件に変換することができる。インターフェースは、よって、そのデータを特定のサービス要求に変換することによって、通信システムがメタデータおよびコンテキスト情報を「理解する」ための手段を提供する。車両制御システムはまた、通信システム503からサービス品質パラメータを要求する。言い換えれば、車両制御システムは、通信システムから特定の通信リソースを要求し得るのみならず、それらのリソースが最低限のサービス品質を提供することになることを保証する。これらのサービス品質パラメータは、車両制御システムが行いたい機能、すなわち、車両制御システムが車両をどのように制御したいかによって定義され得る。車両制御システムは、ネットワークにアクセスできるときにいつでもこれらのパラメータを更新することができる。車両制御システムはまた、通信システムに、将来のチャネル条件、将来の通信要件の実現、車両の現在もしくは予測される位置および／または車両の現在もしくは予測される経路の独自の推定を提供し得る。車両制御システムは、好ましくは、現在および今後のチャネル品質の変化に反応できるように構成される。例えば、車両制御システムは、通信システムから受信された情報に応じて特定の機能を有効／無効にしたり、車両の速度／車両と他の車両との間の距離を制御したりし得る。
【００４８】
通信システム（図5においてV2x通信サブシステム503によって一般的に表されている）は、車両制御システムからの入力に応じて通信システムが提供する通信サービスを適応させる。これは、通信システムが、リソーススケジューリング、優先処理、サービス品質（将来と現在の両方）および／または伝送モード（例えば、マルチキャストもしくはブロードキャスト、PC5またはセルラーネットワークを介してなど）といったパラメータを適応させることを含み得る。一例では、通信システムは、通信システムが車両制御システムから受信するデータに応じて通信システムが車両制御システムに割り当てる通信プロトコルを適応させ得る。例えば、4Gと5Gの両方のネットワーク機能が利用可能な場合、4Gは「ベストエフォート型」サービスを提供できるのに対し、5Gは保証されたサービス品質を提供できる。通信システムは、それが利用可能なリソース、（例えば、安全性の観点からの）考えられる車両制御システムの必要性、および考えられる他のユーザの必要性に応じて車両制御システムにどんなリソースを割り振るかを決定する。
【００４９】
通信システムは、車両制御システムに割り振られた任意のリソースに関して車両制御システムに知らせる。通信システムはまた、通信システムの現在および予期される将来の接続状況に関する情報も車両制御システムに提供する。例えば、通信システムは、リアルタイムおよび予測される通信KPI、達成可能なQoSパラメータを車両制御システムに提供し、現在のチャネルおよびネットワーク状況について車両制御システムに知らせることができる。
【００５０】
インターフェース（サービス収束層501）は、ベンダ固有の機能および測定報告を共通のファシリティインターフェースに変換することによって通信サービスの抽象化を提供する。インターフェースは、通信システムが車両制御システムからの要求された通信リソースまたはサービスに関するセンサデータ、メタデータ、コンテキスト情報を理解するための手段を提供する。インターフェースはまた、車両制御システムが、通信システムからのリアルタイムおよび予測される通信KPI、達成可能なQoSパラメータならびにチャネルおよびネットワーク状態情報を理解するための手段も提供する。これを行う際に、インターフェースは、通信システムから性能測定値を取得し、車両制御システムにリアルタイムの性能測定値を提供し、保証されたサービス可用性の尺度／確率を提供する管理情報ベースを使用可能にする。
【００５１】
インターフェースを介した双方向メッセージ交換は、要求モデルまたは加入ベースのモデルに基づくものとすることができる。例えば、車両制御システムは、通信システムが車両制御システムにサービスセッション中に周期的な間隔で情報を提供するよう要求し得る。あるいは、情報は要求／応答ベースで提供されてもよい。
【００５２】
図6に、インターフェースの収束層601を介して車両制御システム602との間で伝達され得る特定のデータタイプのいくつかの例を示す。これらの例は、以下のようなペイロードまたはアドホックまたは接続ベースの通信に含まれ得るデータを含む。
・センサ情報（Sensor Information（SI））、ターゲット車両における使用事例アプリケーションに関する、未処理の、または前処理されたアプリケーション制御（Application Control（AC））とすることができる
・車両制御（Vehicle Control（VC））、ターゲット車両の操縦、速度または制御に関する情報であり、多くの場合、操作実行に関する
・車両情報（Vehicle Information（VI））、助言情報である。これはハードウェア機能に関する情報を含むことができ、ハードウェア機能は、ソース車両とターゲット車両の両方において車両制御システムとインターフェースとの間で一度交換され得る。車両情報はまた、ソース車両およびターゲット車両における動的な変化に起因してより頻繁に交換される情報、現在有効である自律性のレベル、状況、遠隔測定なども含み得る。
・ユーザデータ（User Data（UD））、ユーザによって作成された、またはユーザを対象としたデータである。ユーザデータは、インフォテインメントおよびマルチメディアデータを包含する。インターフェースは、よって、車両の機能および通信サービスに関するデータだけでなく、通信システムからのあらゆる種類のデータを処理することによって、車両への一般的なポータルとして動作し得る。
また、以下のようなアプリケーションソフトウェアとインターフェースとの間で交換されるデータも含む。
・接続管理（Connection Management（CM））
・QoS執行（QoS Enforcement（QE））
・信頼性フィードバック（Reliability Feedback（RF））
【００５３】
図6の左側は、ソース車両（603）のためのメッセージ交換を表している。図6の右側は、ターゲット車両のためのメッセージ交換を表している。基地局605は、それぞれの車両内のITSアプリケーションと通信するITSアプリケーションを動作させるように構成される。
【００５４】
図7に、通信システムが車両制御システムに提供する通信リソースをその車両の特定の状況に合わせてカスタマイズするシナリオの一例を示す。上部分（701）に、別の車両704の近くにある1台の車両703を示す。これは、通信障害がセーフティクリティカル情報の非伝達に起因する2台の車両の衝突に潜在的につながり得るため、セーフティクリティカルなシナリオである。ゆえに通信システムは後部車両703に、低待ち時間、高信頼性の通信を提供する通信サービスを割り振る。下部分702に、別の車両706から比較的離れている1台の車両705を示す。状況は変化し得るので、データが迅速に伝達されることは依然として重要であるが、車両間の距離が大きいために衝突の危険性はシナリオ701の場合よりも小さい。ゆえに通信システムは後部車両705に、やはり低待ち時間をただし低信頼度で提供する通信サービスを割り振る。通信システムは、よって、通信リソースが必要とされない状況でさえも厳密なサービス品質要件に制限されるのではなく、通信リソースが最も必要とされる場所に通信リソースを効率的に割り振ることができる。
【００５５】
車両制御システムは、好ましくは、車両制御システムがそれ自体の機能をしかるべく適応させることができるように、通信システムから、通信システムがサービス品質に関して何を提供できるかに関してのフィードバック（待ち時間、信頼性、パケット損失、可用性、メッセージ配信の頻度などといった要因を含む）を受信する。例えば、図7の下部分702に示されているシナリオでは、車両制御システムは、車間距離が維持されるか、または通信システムが提供する通信サービスの信頼性が向上するまでさらに増やされるべきであると判断し得る。車両の安全性は、車両サブシステムがその安全性および信頼性の状況を車両制御システムに周期的に報告するので、絶え間なく何度も判断される。通信システムは、好ましくは、例えば、その通信の信頼性、（ネットワーク負荷に関する）安全性、および（信頼性目標や待ち時間目標を満たす能力などのサービス要求に関する）可用性、達成可能なQoSその他のKPIを周期的に報告することによって、同様に車両制御システムに周期的に報告するように構成される。車両制御システムは、この情報を使用して、例えば、車両制御システムが利用可能な機能に関して車両の安全性を判断する。
【００５６】
本出願者は、本明細書により、本明細書に記載される各個別の特徴および2つ以上のそうした特徴の任意の組み合わせを、そうした特徴または特徴の組み合わせが本明細書で開示される任意の問題を解決するかどうかにかかわらず、また特許請求の範囲を限定することなく、そうした特徴または組み合わせが、当業者の共通の一般的知識に照らして全体として本明細書に基づいて実行されることが可能な範囲で、分離して開示している。本出願者は、本発明の各態様は任意のそうした個別の特徴または特徴の組み合わせからなり得ることを表明する。以上の説明を考慮すれば、当業者には、本発明の範囲内で様々な改変がなされ得ることが明らかであろう。
【符号の説明】
【００５７】
100  インターフェース
101  入力／出力
102  変換層
103  入力／出力
104  車両制御システム
105  評価部
106  コントローラ
107  予測器
108  インターフェース
109  通信システム
110  ネットワーク機器
111  通信部
112  スケジューラ
113  予測器
201  ITSアプリケーション
202  V2x通信サブシステム 
203  インターフェース
204  インターフェース
205  サービス収束層
300  車両制御システム
301  エンジン
302  車輪
303  無線探知および測距（RADAR）デバイス
304  光検出および測距（LIDAR）デバイス
305  V2x通信サブシステム
501  サービス収束インターフェース、サービス収束層
502  車両制御システム
503  通信システム、V2x通信サブシステム
601  収束層
602  車両制御システム
603  ソース車両
605  基地局
701  上部分
702  下部分
703  車両
704  車両
705  車両
706  車両
【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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【国際調査報告】
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