JP7511684B2 - データ転送装置及びデータ転送方法 - Google Patents

Description

本開示は、データ転送装置及びデータ転送方法に関する。

車両に搭載されたセンサにより取得されたデータを無線通信回線を通じて収集し、収集したデータを他の車両の運転支援に用いるシステムが運用されている。このようなシステムにおいて利用できる技術として、特許文献１には、車載装置が車両の走行予定エリアにおける通信回線の回線速度情報をサーバから取得し、取得した回線速度情報に基づいて、車載センサにより検出されたセンサ情報が車載装置のメモリ（送信バッファ）へ入力される際のセンサ情報収集速度を制御する技術が開示されている。より具体的には、回線速度がより低いエリアを車両が走行する場合、センサ情報収集速度はより遅くなるように制御される（特許文献１の請求項１、図６、及び図７を参照）。

国際公開第２０１９／１８８３４３号

特許文献１の技術によれば、センサ情報収集速度が車両の走行予定エリアにおける無線通信回線の回線速度情報に応じて制御されるので、メモリにオーバフローが発生することを抑制できる。

しかしながら、特許文献１の技術によれば、センサ情報収集速度は回線速度に依存するため、トンネルや山間部などのように回線速度が０又は低速の区間では、センサ情報収集速度が必然的に低減されるという問題があった。

本開示は上記のような問題を解決するためになされたものであり、実施形態の一側面は、オーバフローの発生を抑制しつつ、無線通信回線速度が低速のエリアにおけるセンサデータ通信速度の低減の回避を可能とするようなデータ転送装置を提供することを目的とする。

実施形態によるデータ転送装置の一側面は、センサが検知したセンサデータを第１のデータ通信速度で取得するデータ取得部と、前記取得したセンサデータを外部サーバへ第２のデータ通信速度で送信する通信部と、前記第１のデータ通信速度及び前記第２のデータ通信速度を用いて、前記センサから受信したセンサデータを一時的に保存するためのメモリに蓄積されるセンサデータの蓄積量の時間推移を算出する蓄積量算出部と、前記蓄積量の時間推移に基づいて、前記メモリに蓄積されるセンサデータがオーバフローするか否かを判定する判定部と、を備える。

実施形態によるデータ転送装置の一側面によれば、オーバフローの発生を抑制しつつ、回線速度が低速のエリアにおけるセンサのデータ通信速度の低減の回避が可能となる。

実施の形態１によるデータ転送システムの構成例を示す図である。 実施の形態１によるデータ転送装置のハードウェアの構成例を示す図である。 実施の形態１によるデータ転送装置の機能構成を示すブロック図である。 ストレージに蓄積されるデータ量の時間推移を示す図である。図４Ａは、車両がスタート地点からゴール地点まで走行する経路を表す図である。図４Ｂは、走行経路に沿った予測モバイルデータ通信速度の時間推移を示す図である。図４Ｃは、図４Ｂの距離軸を時間軸に変換して表した予測モバイルデータ通信速度の時間推移を示す図である。図４Ｄは、センサのデータ通信速度を表す図である。図４Ｅは、図４Ｃと図４Ｄの差分を積分した図である。 図５Ａ～図５Ｃは車両が時速５０ｋｍの場合の予測ストレージ蓄積量の時間推移を示すための図であり、図５Ｄ～図５Ｆは車両が時速１００ｋｍの場合の予測ストレージ蓄積量の時間推移を示すための図である。図５Ａは、走行経路に沿った予測車速値を用いて、横軸を時間として表した予測モバイルデータ通信速度の時間推移を示す図である。図５Ｂは、センサのデータ通信速度を表す図である。図５Ｃは、予測ストレージ蓄積量の時間推移を示す図である。図５Ｄは、横軸を時間として表した予測モバイルデータ通信速度の時間推移を示す図である。図５Ｅは、センサのデータ通信速度を表す図である。図５Ｆは、予測ストレージ蓄積量の時間推移を示す図である。 センサ情報テーブルの例である。 実施の形態１によるデータ転送装置のフローチャートである。 実施の形態１によるセンサデータ通信速度算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 実施の形態２によるデータ転送装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態２によるセンサデータ通信速度算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る種々の実施の形態について詳細に説明する。なお、図面全体において同一符号を付された構成要素は、同一又は類似の構成又は機能を有するものとする。

実施の形態１．
＜構成＞
（データ転送システム）
図１を参照して、データ転送装置を備えるデータ転送システムの構成例について説明する。図１に示されているように、データ転送システム１０は、データ転送装置１００とサーバ１０２を備え、データ転送装置１００とサーバ１０２はモバイル通信回線を介して通信可能に構成されている。図１に示されているように、データ転送装置１００は、例えば、移動可能な車両１０３に搭載して使用することができる。車両１０３は、人により運転される車両でも、自動走行車両でもよい。また、車両１０３は人の搭乗が予定されていない自動走行ロボットのような移動体であってもよい。データ転送装置１００は、車両１０３が備える複数のセンサ１０１―１～１０１－ｎ（以下、単に「センサ１０１」と表記する。）により取得されたデータをセンサ１０１から取得し、取得したデータを、モバイル通信回線を介してサーバ１０２に送信する。センサ１０１の例には、カメラ、ＬｉＤＡＲ及びミリ波レーダ等の車両１０３の周辺又は内部の様子を検知するためのセンサ、並びにＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ及びＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ等の車両１０３の走行位置を把握するためのセンサが含まれる。モバイル通信回線の例には、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、３Ｇ（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、４Ｇ、又は５Ｇ等の規格による通信回線が含まれる。

（データ転送装置）
次に、図２を参照して、データ転送装置１００のハードウェアの構成例について説明する。図２に示されているように、データ転送装置１００は、外部ネットワークＩ／Ｆ２００、プロセッサ２０１、メモリ２０２、及び内部ネットワークＩ／Ｆ２０３を備える。プロセッサ２０１は、外部ネットワークＩ／Ｆ２００、メモリ２０２、及び内部ネットワークＩ／Ｆ２０３と接続されている。

（外部ネットワークＩ／Ｆ）
外部ネットワークＩ／Ｆ２００は、データ転送装置１００の外部の通信ネットワークに接続するための無線通信インタフェースである。データ転送装置１００が車両１０３に搭載される場合、外部ネットワークＩ／Ｆ２００は車両１０３の外部の通信ネットワークに接続し、通信ネットワークに接続された不図示の装置と通信を行う。

（プロセッサ、メモリ）
プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶された単一又は複数のプログラムをメモリ２０２から読み出して実行することにより、後述する種々の機能を行う。メモリ２０２は、プロセッサ２０１により実行される実行プログラムを記憶することに加え、センサ１０１により取得されたセンサデータを一時的に蓄積するためのストレージを提供する。ストレージは、実行プログラムが実行されることにより確保され、ストレージの最大蓄積量が設定される。ストレージの最大蓄積量は、ユーザ入力に基づいて設定されてもよい。また、データ転送装置１００がサーバ１０２からストレージの最大蓄積量の情報をもらい、ストレージの最大蓄積量の設定が更新されるようにしてもよい。メモリ２０２として、実行プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２ａのような不揮発性メモリ、実行プログラム及び実行プログラムによって参照されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２ｂのような揮発性メモリが用いられる。メモリ２０２は、データ転送装置１００の外部に設けられていてもよい。

なお、プロセッサ２０１に替えて、専用の処理回路を用いてもよい。この場合、メモリは、センサデータを一時的に蓄積するためのストレージを提供する媒体として用いられ、ストレージの最大蓄積量は処理回路により設定される。ストレージの最大蓄積量は、ユーザ入力に基づいて設定されてもよい。また、データ転送装置１００がサーバ１０２からストレージの最大蓄積量の情報をもらい、ストレージの最大蓄積量の設定が更新されるようにしてもよい。処理回路の例には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらの組合せが含まれる。

（内部ネットワークＩ／Ｆ）
内部ネットワークＩ／Ｆ２０３は、データ転送装置１００と組み合わせて使用される装置と通信を行うための有線通信インタフェースである。データ転送装置１００が車両１０３に搭載される場合、内部ネットワークＩ／Ｆ２０３は、車両１０３に搭載されているカメラ、ＬｉＤＡＲ、又はＧＰＳ等のセンサと通信する。内部ネットワークＩ／Ｆ２０３の例には、センサＩ／Ｆ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、及びＣＡＮが含まれる。

次に、図３を参照して、データ転送装置１００の機能構成について説明する。図３に示されているように、データ転送装置１００は、通信部３００、データ取得部３０１、走行ルート通知部３０２、車速通知部３０３、蓄積量算出部３０４、判定部３０５、データ加工部３０６、及びストレージ制御部３０７を備える。

（データ取得部）
データ取得部３０１は、車両に搭載されているカメラ、ＬｉＤＡＲ、ＧＰＳ等の各種センサが取得したセンサデータを、各種センサから取得する。データ取得部３０１は、取得したセンサデータをデータ加工部３０６へ送信する。データ取得部３０１は、内部ネットワークＩ／Ｆ２０３により実現される。

（データ加工部）
データ加工部３０６は、センサデータをデータ取得部３０１から受信する。また、後述するように、データ加工部３０６は、センサデータの加工に関する加工情報を判定部３０５から受信する。加工情報の例には、周期又は周波数に関する情報、解像度に関する情報、及び圧縮率に関する情報が含まれる。データ加工部３０６は、この加工情報に従って、センサデータを加工する。加工の例には、間引き、解像度の低減、及び圧縮率の変更が含まれる。一例として、周期又は周波数に関する情報を受け付けた場合、データ加工部３０６は、周期又は周波数に関する情報に従ってセンサデータを間引く。一例として、解像度に関する情報を受け付けた場合、データ加工部３０６は、解像度に関する情報に従ってセンサデータの解像度を低減する。一例として、圧縮率に関する情報を受け付けた場合、データ加工部３０６は、圧縮率に関する情報に従ってセンサデータを圧縮する。データ加工部３０６は、加工情報に従って加工したセンサデータを、ストレージ制御部３０７に送信する。データ加工部３０６は、例えば、実行プログラムがメモリ２０２から読み出されてプロセッサ２０１により実行されることにより実現される。データ加工部３０６は、不図示の処理回路により実現されてもよい。

（ストレージ制御部）
ストレージ制御部３０７は、データ加工部３０６から受信する加工されたセンサデータを、メモリ２０２のストレージに蓄積する。また、ストレージ制御部３０７は、ストレージの最大蓄積量やストレージに蓄積されたセンサデータの蓄積量などの、ストレージの状態に関する情報を蓄積量算出部３０４に通知する。また、ストレージ制御部３０７は、メモリ２０２のストレージに蓄積されているデータをサーバ１０２へ送信するため、通信部３００に送信対象のセンサデータをサーバ１０２へ送信するよう通知する。ストレージ制御部３０７は、例えば、実行プログラムがメモリ２０２から読み出されてプロセッサ２０１により実行されることにより実現される。ストレージ制御部３０７は、不図示の処理回路により実現されてもよい。

（通信部）
通信部３００は、通信ネットワークＮＷを介して外部の装置と通信を行う通信部である。通信部３００は、ストレージ制御部３０７から通知された送信対象のセンサデータを、通信ネットワークＮＷを介してサーバ１０２へ送信する。また、通信部３００は、サーバ１０２から受信したモバイル通信に関する情報を、蓄積量算出部３０４へ送信する。通信部３００は、外部ネットワークＩ／Ｆ２００により実現される。

（走行ルート通知部）
走行ルート通知部３０２は、車両が走行する予定の走行ルートを取得し、取得した走行ルートを車速通知部３０３と蓄積量算出部３０４へ送信する。走行ルートの算出は、車両に搭載された不図示のナビゲーション装置が行ってもよいし、外部のサーバ（例えば、サーバ１０２）が行ってもよい。不図示のナビゲーション装置とデータ転送装置１００は一体化されていてもよい。走行ルート通知部３０２は、例えば、実行プログラムがメモリ２０２から読み出されてプロセッサ２０１により実行されることにより実現される。走行ルート通知部３０２は、不図示の処理回路により実現されてもよい。

（車速通知部）
車速通知部３０３は、走行ルート通知部３０２から取得した走行ルート上の車速を予測し、蓄積量算出部３０４に送信する。車速の予測は、例えば、走行ルート上の法定速度から算出する。車速の予測は、その走行ルートを過去に走行した履歴がある場合には、その走行ルートを過去に走行したときの走行速度から算出してもよい。車速通知部３０３は、例えば、実行プログラムがメモリ２０２から読み出されてプロセッサ２０１により実行されることにより実現される。車速通知部３０３は、不図示の処理回路により実現されてもよい。

（蓄積量算出部）
蓄積量算出部３０４は、各種センサの通信速度及び周期などのパラメータに関する値が記載されたセンサ情報テーブルを保持し、メモリ２０２のストレージに蓄積されるセンサデータの予測蓄積量を算出する。なお、以下では、センサの通信速度をセンサデータ通信速度と称する場合がある。蓄積量算出部３０４は、例えば、実行プログラムがメモリ２０２から読み出されてプロセッサ２０１により実行されることにより実現される。蓄積量算出部３０４は、不図示の処理回路により実現されてもよい。

図６はセンサ情報テーブルの例を示す図である。図６に示されているように、センサ情報テーブルには、対象センサに関する通信速度（即ち、センサデータ通信速度）、周期又は周波数、解像度、及び圧縮率の各項目についての値がデフォルト値として入っている。後述する図８のフローチャートにおけるステップＢ５の処理によりセンサデータ通信速度が変更される場合、デフォルト値は、変更後のセンサデータ通信速度に適合するように蓄積量算出部３０４により書き換えられる。車両が目的地に到着した場合、テーブルの値はデフォルト値に戻される。

予測蓄積量を算出するため、蓄積量算出部３０４は、センサ情報テーブルの情報の他、通信部３００、ストレージ制御部３０７、走行ルート通知部３０２、及び車速通知部３０３から受信した情報を用いる。

ここで、図４Ａ～図４Ｅを参照して、予測蓄積量の算出方法について説明する。図４Ａは、走行ルート通知部３０２から取得した、車両がスタート地点からゴール地点まで走行する経路を表す図である。図４Ｂは、通信部３００から取得した、走行経路に沿った予測モバイルデータ通信速度の時間推移を示す図である。図４Ｃは、車速通知部３０３から取得した走行経路に沿った予測車速値を用いて、図４Ｂの距離軸を時間軸に変換して表した予測モバイルデータ通信速度の時間推移を示す図である。距離を予測車速値で除することにより、距離軸から時間軸に変換する。図４Ｄは、センサ情報テーブルから取得したあるセンサ、例えば車外カメラのデータ通信速度を表す図である。図４Ｅは、図４Ｃと図４Ｄの差分を積分した図である。すなわち、図４Ｄのセンサデータ通信速度から図４Ｃの予測モバイルデータ通信速度を減算した値を時間で積分した図である。図４Ｅにおいて、実線は積分値を表し、破線はストレージ最大蓄積量を表す。実線が破線を超える部分でデータのオーバフローが生じることとなる。

ここで、予測モバイルデータ通信速度の時間推移を、図４Ｂの距離軸から図４Ｃの時間軸に変換する理由について図５Ａ～図５Ｆを参照して説明する。図５Ａ～図５Ｃは車両が時速５０ｋｍの場合の予測ストレージ蓄積量の時間推移を示すための図であり、図５Ｄ～図５Ｆは車両が時速１００ｋｍの場合の予測ストレージ蓄積量の時間推移を示すための図である。図５Ａ及び図５Ｄは、走行経路に沿った予測車速値を用いて、横軸を時間として表した予測モバイルデータ通信速度の時間推移をそれぞれ示す図である。図５Ｂ及び図５Ｅは、センサ（例えば、車外カメラ）のデータ通信速度をそれぞれ表す図である。図５Ｃ及び図５Ｆは、予測ストレージ蓄積量の時間推移をそれぞれ示す図である。走行距離が同一であっても車速が異なると、目的地に到達するまでの時間が異なる。つまり、車速が遅くなるほど目的地に到達するまでに長い時間を要する。そのため、予測モバイルデータ通信速度がセンサデータ通信速度より遅い時間が長く続くと、ストレージにセンサデータが蓄積されていき、オーバフローが発生する場合が生じる。例えば、図５Ｄ～図５Ｆのように、車両が時速１００ｋｍで走行する場合にはオーバフローは生じない。しかしながら、図５Ａ～図５Ｃのように、車両が時速５０ｋｍの場合で走行する場合には、車両が時速１００ｋｍで走行する場合に比べて予測モバイルデータ通信速度よりもセンサデータ通信速度が速い時間が長く続くため、ストレージへのセンサデータの蓄積量が増えてオーバフローが生じる。本開示の実施形態のように、走行経路上の予測される予測モバイルデータ通信速度を、距離軸から時間軸に変換することにより、オーバフローの発生の有無を的確に判定することが可能となる。

このように、蓄積量算出部３０４は、センサ情報テーブルの情報の他、通信部３００、走行ルート通知部３０２及び車速通知部３０３から受信した情報を用いて、予測蓄積量を算出する。また、蓄積量算出部３０４は、ストレージ制御部３０７から受信したある時刻におけるストレージの状態（ストレージに蓄積されたセンサデータの蓄積量）に基づいて、その時刻よりも後の予測蓄積量を算出してもよい。

図３に戻り、蓄積量算出部３０４は、予測蓄積量の時間推移情報及びストレージ最大蓄積量の情報を、判定部３０５に送信する。また、蓄積量算出部３０４は、センサ情報テーブルの各種センサのパラメータの値を、判定部３０５に送信する。また、後述するようにメモリ２０２のストレージにオーバフローが発生する旨の通知を判定部３０５から受けた場合、蓄積量算出部３０４はオーバフローが発生しないような総通信速度を算出する。この算出の仕方についてはフローチャートを参照して後述する。蓄積量算出部３０４は、算出した総通信速度となるようにセンサ情報テーブルの各パラメータの値を書き変え、書き変えた値を用いて、メモリ２０２のストレージに蓄積されるセンサデータの予測蓄積量を再度算出する。再度算出された予測蓄積量は判定部３０５に出力される。

（判定部）
判定部３０５は、蓄積量算出部３０４から出力された予測蓄積量の時間推移情報、及びストレージ最大蓄積量の情報から、オーバフローが発生するかを判定する。例えば、予測蓄積量がストレージ最大蓄積量を超える場合にオーバフローが発生すると判定し、予測蓄積量がストレージ最大蓄積量以下である場合にオーバフローが発生しないと判定する。オーバフローが発生すると判定した場合、蓄積量算出部３０４へオーバフローが発生する旨を通知する。オーバフローが発生しないと判定した場合、センサ情報テーブルの各種センサの加工情報（周期・周波数、解像度、又は圧縮率）、即ちパラメータ値をデータ加工部３０６へ送信する。判定部３０５は、例えば、実行プログラムがメモリ２０２から読み出されてプロセッサ２０１により実行されることにより実現される。判定部３０５は、不図示の処理回路により実現されてもよい。

＜動作＞
次に、図７及び図８を参照して、データ転送装置１００の動作について説明する。図７はデータ転送装置１００のフローチャートであり、図８は図７のステップＡ３におけるセンサデータ通信速度算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。図７において、ステップＡ１の処理は車両の走行開始時に行われる他、車両の走行中にルート変更があった場合にも行われる。ステップＡ２～Ａ５の処理は、走行開始時の他、走行中に周期的に実行される。周期は任意で変更可能であり、サーバ１０２から周期に関する情報を受信して受信情報に従って周期を設定してもよい。以下、各ステップについて、詳細に説明する。

ステップＡ１において、蓄積量算出部３０４は、通信部３００を介して、走行ルートを含んだ各エリアにおける予測される予測モバイルデータ通信速度を、サーバ１０２から取得する。一例として、予測モバイルデータ通信速度は、その走行ルートを過去に走行した複数の車両の予測モバイルデータ通信速度、位置情報、及び時刻情報をサーバ１０２が蓄積しておき、サーバ１０２が蓄積したそれらのデータを用いて予測する。予測モバイルデータ通信速度は、他の方法により算出されてもよい。予測モバイルデータ通信速度の取得タイミングは走行開始時である。走行中はルート変更がない限り予測モバイルデータ通信速度を取得しない。

ステップＡ２において、車速通知部３０３は、走行ルート通知部３０２から入力された走行ルート情報を用いて、走行ルート上の位置情報に紐づいた予測車速値を算出する。予測車速値は、走行ルート上の道路の法定速度又はドライバーの運転傾向から算出する。車速の予測は、例えば走行開始時に行われる。車速の予測は、走行中に周期的に行ってもよいし、走行ルート上の事故情報などをトリガとして実行してもよい。周期は、例えば、３０分、１時間などの時間間隔である。周期は任意の値に設定可能であり、サーバ１０２から周期情報をもらってもよい。また、トリガ情報もサーバ１０２からもらってもよい。車速通知部３０３は、算出した予測車速値を、蓄積量算出部３０４へ送信する。車速通知部３０３は、所定の周期で算出した予測車速値が直前に算出した予測車速値から変更している場合、新たに算出した予測車速値を蓄積量算出部３０４へ送信する。予測車速値が変更した場合に新たな予測車速値を提供することにより、渋滞などの事象により車速が走行中変化した場合であっても、予測ストレージ蓄積量の時間推移の精度を保つことが可能となる。

ステップＡ３において、センサデータ通信速度算出処理が行われる。センサデータ通信速度算出処理の詳細について、図８を参照して説明する。図８のステップＢ２において、蓄積量算出部３０４は、サーバ１０２から取得した各エリアにおける予測モバイルデータ通信速度を、車速通知部３０３から入力された予測車速値を用いて、図４Ｃのとおり、予測モバイルデータ通信速度の時間推移を算出する。すなわち、蓄積量算出部３０４は、サーバ１０２から取得した距離軸で表された予測モバイルデータ通信速度を予測車速値で除することにより、時間軸で表された予測モバイルデータ通信速度を算出する。そして、センサデータ通信速度の時間推移を図４Ｄのとおり算出する。センサデータ通信速度は、図６に示されたようなセンサ情報テーブルを参照して取得する。蓄積量算出部３０４は、図４Ｄのセンサデータ通信速度から図４Ｃの予測モバイルデータ通信速度を減算した値を時間で積分することにより、図４Ｅのように予測ストレージ蓄積量の時間推移を算出する。蓄積量算出部３０４は、算出した予測ストレージ蓄積量の時間推移を、判定部３０５に供給する。

ステップＢ３において、判定部３０５は、蓄積量算出部３０４から受け取った予測ストレージ蓄積量の時間推移を用いて、ストレージにオーバフローが発生するか否か判定する。図４Ｅに示された破線がストレージ最大蓄積量を表現しており、オーバフローが発生するか否かは、算出した予測ストレージ蓄積量がストレージ最大蓄積量を超えているか否かにより判定する。具体的には、予測ストレージ蓄積量がストレージ最大蓄積量を超える場合はオーバフローが生じると判定し、予測ストレージ蓄積量がストレージ最大蓄積量を超えない場合はオーバフローが生じないと判定する。

オーバフローが発生しないと判定された場合、処理はステップＢ４で分岐してステップＢ６に進み、ステップＢ６において判定部３０５はセンサ情報テーブルの値をデータ加工部３０６に出力する。

オーバフローが発生すると判定された場合、処理はステップＢ４で分岐してステップＢ５に進み、ステップＢ５において、判定部３０５はオーバフローが発生する旨を蓄積量算出部３０４に通知して、蓄積量算出部３０４はオーバフローが発生しないようなセンサデータ通信速度（第３のデータ通信速度）を算出する。

センサデータ通信速度（第３のデータ通信速度）の算出は、以下の手順により行う。走行開始から目的地到着までの時間の間で、ストレージ最大蓄積量を超えるデータ量を積分し、ストレージ最大蓄積量を超過する総量（以下、「超過総量」という。）を算出する。一方、走行開始から目的地到着までの時間の間に、変更前のセンサデータ通信速度でストレージに入力されるセンサから送信されるセンサ送信データの総量を算出する。そして、以下の式（１）に従ってセンサデータ通信速度を算出する。
センサデータ通信速度＝
［センサ送信データ総量－（超過総量＋α）］／走行時間・・・式（１）

すなわち、蓄積量算出部３０４は、センサ送信データの総量から、ストレージの超過総量に任意の値αを加えた量を引き、減算後の値を走行開始から目的地到着までの走行時間で割ることにより、センサデータ通信速度を算出する。蓄積量算出部３０４は、算出したセンサデータ通信速度により、図６のセンサ情報テーブルの対応する通信速度を変更する。

さらに、蓄積量算出部３０４は、算出したセンサデータ通信速度となるように、センサ情報テーブルの加工情報を更新する。すなわち、蓄積量算出部３０４は、算出したセンサデータ通信速度となるように、周期又は周波数、解像度、及び圧縮率の全部又は一部の項目の値を変更する。例えば、カメラのフレームレートを３０［ｆｐｓ］から２０［ｆｐｓ］に変更する。センサが複数ある場合、優先度の低いものから順にセンサデータ通信速度を下げ、オーバフローが発生しないセンサデータ通信速度（合計値）となるようにする。１回あたりのセンサの下げ幅に上限値、また各センサ通信速度最低値を設定してもよい。優先度はアプリケーションごとに決めてもよいし、サーバ１０２から情報をもらってもよい。このようにセンサの優先度に基づいてセンサデータを加工することにより、重要性の低いセンサデータのデータ量を抑えることができるので、重要性の高いセンサデータの質を可及的に維持することができる。蓄積量算出部３０４がステップＢ２の処理を、判定部３０５がステップＢ３の処理をそれぞれ再度行い、オーバフローが発生しない場合（ステップＢ４においてＮｏ）、判定部３０５は各センサの最新の周期又は周波数、解像度、及び圧縮率の値をデータ加工部３０６に出力して（ステップＢ６）、処理は図７のメインルーチンに戻る。

ステップＡ４において、データ加工部３０６は、判定部３０５を介して蓄積量算出部３０４から供給された周期又は周波数、解像度、及び圧縮率の値を用いて、データ取得部３０１から供給されるセンサデータを加工する。一例として、周期又は周波数に関する情報を受け付けた場合、データ加工部３０６は、周期又は周波数に関する情報に従ってセンサデータを間引く。一例として、解像度に関する情報を受け付けた場合、データ加工部３０６は、解像度に関する情報に従ってセンサデータの解像度を低減する。一例として、圧縮率に関する情報を受け付けた場合、データ加工部３０６は、圧縮率に関する情報に従ってセンサデータを圧縮する。データ加工部３０６は、加工したセンサデータをストレージ制御部３０７に送信する。

ステップＡ５において、ストレージ制御部３０７は、受信したセンサデータをストレージに蓄積する。

ステップＡ６において、ストレージ制御部３０７は、走行中随時ストレージに蓄積されたセンサデータを、通信部３００を介してサーバ１０２へ送信する。

以上で説明したデータ転送装置１００によれば、蓄積量算出部３０４は、データ取得部３０１により取得されたセンサデータのメモリ２０２のストレージへの予測蓄積量の時間推移を、センサにより検知されるセンサデータを取得する速度（第１のデータ通信速度）、及び取得されたセンサデータをサーバ１０２へ送信する速度（第２のデータ通信速度）を用いて算出する。また、判定部３０５は、予測蓄積量の時間推移に基づいて、メモリ２０２のストレージに蓄積されるセンサデータがオーバフローするか否かを判定する。このように、メモリのストレージに蓄積されるセンサデータの蓄積量を予測して、メモリのストレージにオーバフローが発生するか否かを判定するので、無線通信回線速度が低速のエリアにおいて、センサデータ通信速度が低減されることを回避することが可能となる。すなわち、無線通信回線速度が低速のエリアを移動することが予測される場合であっても、予測蓄積量が低くメモリのストレージに余裕があればオーバフローが発生しないと判定されるので、無線通信回線速度が低速のエリアにおいてセンサデータ通信速度が低減されることを回避することが可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１では、車速及びモバイル通信速度の何れについても予測値を用いているため、予測値が実測値と異なる場合が生じ得る。そこで、実施の形態２では、車速及びモバイル通信速度の実測値を用いてセンサデータ通信速度に補正をかけ、予測ストレージ蓄積量の時間推移の精度を上げる。以下、図２、図６、図９及び図１０を参照して、実施の形態２によるデータ転送装置５００について説明する。なお、実施の形態１と重複する説明については省略する。

＜構成＞
図９に示されているように、データ転送装置５００は、実施の形態１の場合と同様に、データ取得部３０１及び走行ルート通知部３０２を備える。さらに、データ転送装置５００は、車速通知部４０３、蓄積量算出部４０４、判定部４０５、データ加工部４０６、ストレージ制御部４０７、及び通信部４００を備える。データ転送装置５００のハードウェア構成は、実施の形態１の場合と同様に、例えば図２に示されているような構成により実現することができる。

（通信部）
通信部４００は、走行中のある時間内に車両の通信部４００からサーバ１０２へ実際に送信できたデータ量、即ちモバイルデータ通信速度の実測値（第４のデータ通信速度の値）と、サーバ１０２へデータを送信した時刻の情報と、サーバ１０２へデータを送信した位置の情報と（以下、これらの情報を総称して「実モバイルデータ通信速度情報」という。）を、サーバ１０２から取得する。通信部４００は、サーバ１０２から取得した実モバイルデータ通信速度情報を蓄積量算出部４０４へ送信する。

（車速通知部）
車速通知部４０３は、走行したルートにおける車速の実測値、走行時の時刻情報、及び走行時の位置情報（以下、これらの情報を総称して「実車速情報」という。）をメモリ２０２に記憶する。そして、車速通知部４０３は、記憶した実車速情報を所定のタイミングで蓄積量算出部４０４へ送信する。例えば、５分ごと、１０分ごとのように所定の周期で送信してもよいし、走行したルートにおける異なるリンクを接続するノードを通過する時のように所定の位置を通過するタイミングで送信してもよい。

（蓄積量算出部）
蓄積量算出部４０４は、通信部４００から取得した実モバイルデータ通信速度情報と、車速通知部４０３から取得した実車速情報とを用いて、センサデータ通信速度を補正する計算をする。計算例を以下に示す。まず、各情報のスケールを合わせる。例えば、実モバイルデータ通信速度情報の時刻情報と実車速情報の時刻情報とを用いて、車速実測値の時間軸と、モバイルデータ通信速度の実測値の時間軸と、ステップＢ２で算出した予測ストレージ蓄積量の時間推移の時間軸とが互いに一致するように合わせる。別の例として、実モバイルデータ通信速度情報の位置情報と実車速情報の位置情報とを用いて、車速実測値の測定ポイントと、モバイルデータ通信速度の実測値の測定ポイントと、ステップＢ２で算出した予測ストレージ蓄積量の時間推移の測定ポイントとが互いに一致するように合わせてもよい。

このようにスケールの調整を行った後に、以下の式（２）の右辺に各変数の値を代入して、補正されたセンサデータ通信速度を算出する。なお、センサデータ通信速度の値には、図６のセンサ情報テーブルの通信速度の値を用いる。

補正後センサデータ通信速度＝
センサデータ通信速度＊（車速実測値／予測車速値）＋
α＊（モバイルデータ通信速度実測値―モバイルデータ通信速度予測値）
・・・式（２）

式（２）において、係数αは、トンネルや山間部などの道路の特徴によって変更される係数である。

式（２）の右辺の第１項において、予測車速値が車速実測値で補正され、右辺の第２項において、モバイルデータ通信速度予測値（第２のデータ通信速度の値）がモバイルデータ通信速度実測値（第４のデータ通信速度の値）で補正されている。これらの補正値を用いて、補正後のセンサデータ通信速度が算出される。

蓄積量算出部４０４は、補正後のセンサデータ通信速度を算出した後、センサ情報テーブルの通信速度の列の値を変更する。さらに、蓄積量算出部４０４は、算出したセンサデータ通信速度となるように、センサ情報テーブルのセンサの周期若しくは周波数、解像度、又は圧縮率を変更する。さらに、蓄積量算出部４０４は、補正後のセンサデータ通信速度を用いて、センサデータ通信速度の補正値を算出した時刻以降の予測ストレージ蓄積量の時間推移について、実施の形態１の場合と同様に再度算出する。蓄積量算出部４０４は、補正後の予測ストレージ蓄積量の時間推移の情報の他、変更されたセンサ情報テーブルの情報を判定部４０５に送信する。

（判定部）
判定部４０５は、補正後の予測ストレージ蓄積量の時間推移の情報を用いて、実施の形態１の場合と同様に、ストレージにオーバフローが発生するか否かを判定する。オーバフローが発生する場合、判定部４０５は蓄積量算出部４０４へオーバフローが発生する旨を通知し、蓄積量算出部４０４はオーバフローが発生しないような総通信速度を算出する。オーバフローが発生しない場合、センサ情報テーブルの各種センサの加工情報（周期・周波数、解像度、又は圧縮率）を、データ加工部４０６へ送信する。

（データ加工部、ストレージ制御部）
実施の形態１の場合と同様に、データ加工部４０６は判定部４０５から受信した加工情報に従ってセンサデータを加工し、ストレージ制御部４０７は加工されたセンサデータをメモリ２０２のストレージに蓄積する。

＜動作＞
次に、図１０を参照して、データ転送装置５００の動作について説明する。実施の形態２では、図７のステップＡ３のサブルーチンとして行われる処理が実施の形態１の場合と異なる。実施の形態２では、実施の形態１の場合の図８のフローチャートに替えて、図１０のフローチャートによる処理が行われる。以下、図１０を参照して、図７のステップＡ３のサブルーチンとして行われる処理について説明する。

ステップＣ１において、蓄積量算出部４０４は、サーバ１０２から通信部４００を介して、走行したルートで車両からサーバ１０２へ送信できたデータ量（即ち、モバイルデータ通信速度の実測値）と、時刻情報と、位置情報とを取得する。

ステップＣ２において、蓄積量算出部４０４は、車速通知部４０３から、走行したルートでの車速実測値、時刻情報、及び位置情報を取得する。

ステップＣ３において、蓄積量算出部４０４は、ステップＢ２の場合と同様に、予測ストレージ蓄積量の時間推移を算出する。

ステップＣ４において、蓄積量算出部４０４は、ステップＣ１及びＣ２で取得した値と、ステップＣ３で算出した予測ストレージ蓄積量の時間推移とを用いて、式（２）に従ってセンサデータ通信速度を補正する計算をする。そして、算出結果を用いてセンサ情報テーブルを書き換える。

ステップＣ５において、蓄積量算出部４０４は、補正後のセンサデータ通信速度を用いて、予測ストレージ蓄積量の時間推移を再度算出する。蓄積量算出部４０４は、補正後の予測ストレージ蓄積量の時間推移を判定部４０５に送信する。

ステップＣ６において、判定部４０５は、補正後の予測ストレージ蓄積量の時間推移を用いて、オーバフローが発生するかどうかを判定する。

オーバフローが発生しないと判定された場合、処理はステップＣ７で分岐してステップＣ９に進み、ステップＣ９において判定部４０５はセンサ情報テーブルの値をデータ加工部４０６に出力する。

オーバフローが発生すると判定された場合、処理はステップＣ７で分岐してステップＣ８に進み、ステップＣ８において、判定部４０５はオーバフローが発生する旨を蓄積量算出部４０４に通知して、蓄積量算出部４０４はオーバフローが発生しないようなセンサデータ通信速度を算出する。

以上のようなデータ転送装置５００によれば、通信部４００は、通信部４００からサーバ１０２へ実際に送信できたセンサデータに関するモバイルデータ通信速度の実測値（第４のデータ通信速度の値）をサーバ１０２から取得するように構成されている。また、車速通知部４０３は、走行ルートの走行済みの部分を車両が走行した際の実際の車速を通知するように構成されている。また、蓄積量算出部４０４は、予測モバイルデータ通信速度の値（第２のデータ通信速度の値）をモバイルデータ通信速度の実測値（第４のデータ通信速度）で補正するとともに、予測車速を実際の車速で補正して、予測蓄積量の時間推移を補正するように構成されている。したがって、予測蓄積量の時間推移の精度を上げることが可能となる。予測精度が向上することにより、メモリのオーバフローの発生を適切に抑制することができる。

＜付記＞
以上で説明した実施形態のいくつかの側面について、以下にてまとめる。

（付記１）
付記１によるデータ転送装置（１００、５００）は、センサ（１０１）により検知されるセンサデータを第１のデータ通信速度で取得するデータ取得部（３０１）と、取得されたセンサデータをサーバへ第２のデータ通信速度で送信する通信部（３００、４００）と、前記取得されたセンサデータのメモリへの予測蓄積量の時間推移を、前記第１のデータ通信速度及び前記第２のデータ通信速度を用いて算出する蓄積量算出部（３０４、４０４）と、前記予測蓄積量の時間推移に基づいて、前記メモリに蓄積されるセンサデータがオーバフローするか否かを判定する判定部（３０５、４０５）と、を備える。

（付記２）
付記２によるデータ転送装置は、付記１のデータ転送装置であって、前記センサデータを加工情報に従って加工するデータ加工部（３０６、４０６）を更に備え、前記メモリに蓄積されるセンサデータがオーバフローすると判定された場合、前記蓄積量算出部は、オーバフローが生じないような第３のデータ通信速度を算出して前記加工情報を更新するように構成され、前記データ加工部は、前記取得されたセンサデータを更新された加工情報に従って加工するように構成され、前記通信部は、加工されたセンサデータを前記外部サーバに送信するように構成されている。

（付記３）
付記３によるデータ転送装置は、付記１又は２のデータ転送装置であって、前記センサは複数のセンサを備え、前記データ取得部は、各センサからセンサデータを取得するように構成され、前記データ加工部は、各センサに割り当てられた優先度に基づいて、前記各センサからのセンサデータを加工するように構成されている。

（付記４）
付記４によるデータ転送装置は、付記１から３の何れか１つのデータ転送装置であって、車両が走行する予定の走行ルートを通知する走行ルート通知部（３０２）と、通知された走行ルートにおける前記車両の車速を予測して通知する車速通知部（３０３、４０３）と、を更に備え、前記蓄積量算出部は、前記第１のデータ通信速度及び前記第２のデータ通信速度に加え、予測された車速を用いて、前記予測蓄積量の時間推移を算出するように構成されている。

（付記５）
付記５によるデータ転送装置は、付記４のデータ転送装置であって、前記通信部は、前記通信部から前記外部サーバへ実際に送信できたセンサデータに関する第４のデータ通信速度を前記外部サーバから取得するように構成され、前記車速通知部は、前記走行ルートの走行済みの部分を前記車両が走行した際の実際の車速を通知するように構成され、前記蓄積量算出部は、前記第２のデータ通信速度を前記第４のデータ通信速度で補正するとともに、前記予測された車速を前記実際の車速で補正して、前記予測蓄積量の時間推移を補正するように構成されている。

（付記６）
付記６によるデータ転送方法は、センサにより検知されるセンサデータを第１のデータ通信速度で取得することと、取得されたセンサデータを外部サーバへ第２のデータ通信速度で送信することと、前記取得されたセンサデータのメモリへの予測蓄積量の時間推移を、前記第１のデータ通信速度及び前記第２のデータ通信速度を用いて算出することと、前記予測蓄積量の時間推移に基づいて、前記メモリに蓄積されるセンサデータがオーバフローするか否かを判定することと、を備える。

なお、実施形態を組み合わせたり、各実施形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

本開示に係るデータ転送装置によれば、無線通信回線速度が低速のエリアからもセンサデータを収集することが可能となる。したがって、車両に搭載される車載装置として利用することができる。

１０ データ転送システム、１００ データ転送装置、１０１（１０１－１～１０１－ｎ） センサ、１０２ サーバ、１０３ 車両、２００ 外部ネットワークＩ／Ｆ、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ、２０２ａ ＲＯＭ、２０２ｂ ＲＡＭ、２０３ 内部ネットワークＩ／Ｆ、３００ 通信部、３０１ データ取得部、３０２ 走行ルート通知部、３０３ 車速通知部、３０４ 蓄積量算出部、３０５ 判定部、３０６ データ加工部、３０７ ストレージ制御部、４００ 通信部、４０３ 車速通知部、４０４ 蓄積量算出部、４０５ 判定部、４０６ データ加工部、４０７ ストレージ制御部、５００ データ転送装置。

Claims (6)

1. センサにより検知されるセンサデータを第１のデータ通信速度で取得するデータ取得部と、
   取得されたセンサデータを外部サーバへ第２のデータ通信速度で送信する通信部と、
   前記取得されたセンサデータのメモリへの予測蓄積量の時間推移を、前記第１のデータ通信速度及び前記第２のデータ通信速度を用いて算出する蓄積量算出部と、
   前記予測蓄積量の時間推移に基づいて、前記メモリに蓄積されるセンサデータがオーバフローするか否かを判定する判定部と、
   を備えたデータ転送装置。
2. 前記センサデータを加工情報に従って加工するデータ加工部を更に備え、
   前記メモリに蓄積されるセンサデータがオーバフローすると判定された場合、前記蓄積量算出部は、オーバフローが生じないような第３のデータ通信速度を算出して前記加工情報を更新するように構成され、
   前記データ加工部は、前記取得されたセンサデータを更新された加工情報に従って加工するように構成され、
   前記通信部は、加工されたセンサデータを前記外部サーバに送信するように構成された、請求項１に記載のデータ転送装置。
3. 前記センサは複数のセンサを備え、
   前記データ取得部は、各センサからセンサデータを取得するように構成され、
   前記データ加工部は、各センサに割り当てられた優先度に基づいて、前記各センサからのセンサデータを加工するように構成された、請求項２に記載のデータ転送装置。
4. 車両が走行する予定の走行ルートを通知する走行ルート通知部と、
   通知された走行ルートにおける前記車両の車速を予測して通知する車速通知部と、
   を更に備え、
   前記蓄積量算出部は、前記第１のデータ通信速度及び前記第２のデータ通信速度に加え、予測された車速を用いて、前記予測蓄積量の時間推移を算出するように構成された、請求項１から３の何れか１項に記載のデータ転送装置。
5. 前記通信部は、前記通信部から前記外部サーバへ実際に送信できたセンサデータに関する第４のデータ通信速度を前記外部サーバから取得するように構成され、
   前記車速通知部は、前記走行ルートの走行済みの部分を前記車両が走行した際の実際の車速を通知するように構成され、
   前記蓄積量算出部は、前記第２のデータ通信速度を前記第４のデータ通信速度で補正するとともに、前記予測された車速を前記実際の車速で補正して、前記予測蓄積量の時間推移を補正するように構成された請求項４に記載のデータ転送装置。
6. データ取得部、通信部、蓄積量算出部、および判定部を備えるデータ転送装置が行うデータ転送方法であって、
   前記データ取得部が、センサにより検知されるセンサデータを第１のデータ通信速度で取得することと、
   前記通信部が、取得されたセンサデータを外部サーバへ第２のデータ通信速度で送信することと、
   前記蓄積量算出部が、前記取得されたセンサデータのメモリへの予測蓄積量の時間推移を、前記第１のデータ通信速度及び前記第２のデータ通信速度を用いて算出することと、
   前記判定部が、前記予測蓄積量の時間推移に基づいて、前記メモリに蓄積されるセンサデータがオーバフローするか否かを判定することと、
   を備えたデータ転送方法。

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