JP2015510699A - 車両ネットワークにおけるスパニングフォレストを構成するためのシステム - Google Patents

Abstract

第１のリーダー車両システムを含む第１のグループを形成するための第１のリーダー車両システムおよび方法が開示される。第１のリーダー車両システムは、リクエストモジュールと、決定モジュールと、集約モジュールとを備える。リクエストモジュールは、伝送距離内にある第２のリーダー車両システムを識別する。第２のリーダー車両システムは、第２のグループ内にある。リクエストモジュールは、第１の合流方向を選択し、第２のリーダー車両システムによって選択される第２の合流方向を受信する。決定モジュールは、第１の合流方向が第２の合流方向と合致すると決定する。集約モジュールは、第１の合流方向が第２の合流方向と合致するという決定に少なくとも一部基づいて、第２のリーダー車両システムからのプローブ車両データを集約し、それにより、第１のリーダー車両システムが、第１のグループを形成するために第２のリーダー車両システムと合流する。

Description

本明細書は、車両ネットワーキングシステムに関する。特に、本明細書は、車両ネットワークにおけるフォレストを形成する、車両システムのグループを自律的に構成するためのシステムおよび方法に関する。

車両ネットワークにおける移動体通信ノード間で重要な情報をスムーズに交換するために、車両ネットワークにおける移動体通信ノードのグループを自律的に構成することが有益である。例えば、車両などの移動体通信ノードが、車両ネットワークにおけるインフラストラクチャにそれらの速度を送信するために必要とされる。これを行うための既存の方法は、インフラストラクチャへのアクセスを各車両に個別に行わせるものである。しかし、隣接する車両の速度は同様であることが多い。したがって、速度が、インフラストラクチャに送信される前に、あまり高価でない車両−車両通信を介してグループにわたって平均化される場合、より高価な車両−インフラストラクチャ通信の高いコストが大幅に削減される。さらに、インフラストラクチャへの大量のアクセスによって引き起こされるコンテンションの可能性も大幅に減少される。

既存の車両ネットワーキングシステムは、多くの問題を有する。例えば、これらのシステムでは、移動体通信ノードの別々のグループに関する境界を効果的に定義することが難しい。さらに、状況により（例えば、車両の無限に長い列では）、隣接するグループが形成されるまで待機することだけによっては、グループの境界がどうあるべきかを決定論的に決定することはできないことがある。

本明細書は、第１のリーダー車両システム、および第１のリーダー車両システムを含む第１のグループを形成するための方法を提供することによって、従来技術の欠点および限界を少なくとも一部克服する。第１のリーダー車両システムは、リクエストモジュールと、決定モジュールと、集約モジュールとを備える。リクエストモジュールは、伝送距離内にある第２のリーダー車両システムを識別する。第２のリーダー車両システムは、第２のグループ内にある。リクエストモジュールは、第１の合流方向を選択し、第２のリーダー車両システムによって選択される第２の合流方向を受信する。決定モジュールは、リクエストモジュールに通信可能に結合される。決定モジュールは、第１の合流方向が第２の合流方向と合致すると決定する。集約モジュールは、決定モジュールに通信可能に結合される。集約モジュールは、第１の合流方向が第２の合流方向と合致するという決定に少なくとも一部基づいて、第２のリーダー車両システムからのプローブ車両データを集約し、それにより、第１のリーダー車両システムが、第１のグループを形成するために第２のリーダー車両システムと合流する。

本明細書は、添付図面の各図に、限定としてではなく例として例示される。図面中、同様の要素を表すために同様の参照番号が使用される。

一実施形態による車両システムのグループを構成するためのシステムを例示する高レベルブロック図である。 一実施形態による車両システムを詳細に例示するブロック図である。 一実施形態によるグループ形成モジュールを例示するブロック図である。 一実施形態による記憶デバイスを例示するブロック図である。 一実施形態による車両システムのグループを形成するための方法を例示する流れ図である。 別の実施形態による車両システムのグループを形成するための方法を例示する流れ図である。 一実施形態に従って車両システムのグループが段階的に形成される車両ネットワークを例示するグラフィカル表現を示す図である。 一実施形態による、自動車密度と、グループサイズと、グループ形成時間との関係を例示する表を示す図である。 一実施形態による、３つの方式を使用した、開始点から様々な距離でのシミュレーション結果を例示する図表を示す図である。

車両ネットワークにおける車両システムのグループを構成するためのシステムおよび方法を以下に述べる。以下の説明では、本明細書を完全に理解できるように、説明の目的でいくつかの特定の詳細を記載する。しかし、これらの特定の詳細を伴わずに実施形態を実施することもできることが当業者には明らかであろう。なお、本明細書を曖昧にしないように、構造およびデバイスをブロック図の形態で示す。例えば、本明細書を、以下、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアに関連して一実施形態で述べる。しかし、この記述は、データおよびコマンドを受信することができる任意のタイプの計算デバイス、およびサービスを提供する任意の周辺デバイスに当てはまる。

本明細書における「一実施形態」または「実施形態」への言及は、その実施形態に関連して述べられる特定の特徴、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書における様々な箇所での語句「一実施形態では」の表記は、必ずしも全て同じ実施形態を表すとは限らない。

以下の詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内部のデータビットに対する操作のアルゴリズムおよびシンボル表現に関して提示される。これらのアルゴリズム的記述および表現は、データ処理の技術分野の当業者が自身の仕事の本質を他の当業者に最も効果的に伝えるために用いる手段である。アルゴリズムは、ここでは、一般に、所望の結果を導く自己無撞着のステップシーケンスであると考えられる。これらのステップは、物理量の物理的操作を必要とするステップである。必ずしもそうではないが、通常は、これらの量は、記憶、転送、結合、比較、およびその他の操作を施すことが可能な電気または磁気信号の形態を取る。時として、基本的には一般的な使用のために、これらの信号を、ビット、値、要素、シンボル、符号、語、数などとして表すことが好都合であることが分かっている。

しかし、これらおよび同様の用語は全て、適当な物理量に関連付けられるべきであり、これらの量に適用される便宜上の名称にすぎないことを念頭に置かれたい。以下の論述から明らかな別段の指示がない限り、本説明を通して、「処理」または「演算」または「計算」または「決定」または「表示」などの用語を利用する論述は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内部の物理（電子）量として表現されるデータを操作して、コンピュータシステムメモリもしくはレジスタまたは他のそのような情報記憶、伝送、もしくは表示デバイス内部の物理量として同様に表現される他のデータに変換する、コンピュータシステムまたは同様の電子計算デバイスのアクションおよび処理を表すものと理解される。

また、本明細書は、本願における操作を実施するための装置に関する。この装置は、所要の目的に合わせて特別に構成されることがあり、または、コンピュータに記憶されたコ
ンピュータプログラムによって選択的に作動または再構成される汎用コンピュータを備えることがある。そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されることがあり、コンピュータ可読記憶媒体は、限定はしないが、例えば、任意のタイプのディスク、例えばフロッピーディスク、光ディスク、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、磁気ディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気もしくは光カード、不揮発性メモリを有するユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）キーを含むフラッシュメモリ、または電子命令を記憶するのに適した任意のタイプの媒体であり、それぞれコンピュータシステムバスに結合される。

いくつかの実施形態は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態、またはハードウェア要素とソフトウェア要素との両方を含む実施形態の形態を取ることができる。好ましい実施形態は、限定はしないがファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含むソフトウェアとして実装される。

さらに、いくつかの実施形態は、コンピュータまたは任意の命令実行システムによって使用するための、またはそれに関連付けて使用するためのプログラムコードを提供する、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取ることができる。本説明において、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって使用するための、またはそれに関連付けて使用するためのプログラムを格納、記憶、通信、伝播、または伝送することができる任意の装置でよい。

プログラムコードを記憶および／または実行するのに適したデータ処理システムは、システムバスを介してメモリ要素に直接または間接的に結合される少なくとも１つの処理装置を含む。メモリ要素は、プログラムコードの実際の実行中に採用されるローカルメモリ、バルクストレージ、およびキャッシュメモリを含むことができ、キャッシュメモリは、実行中にコードがバルクストレージから検索されなければならない回数を減少させるために、少なくともいくつかのプログラムコードの一時的な記憶域を提供する。

入力／出力またはＩ／Ｏデバイス（限定はしないが、キーボード、ディスプレイ、ポインティングデバイスなどを含む）を、システムに直接結合することができ、または介在するＩ／Ｏ制御装置を介して結合することができる。

また、データ処理システムを、介在するプライベートまたはパブリックネットワークを介して他のデータ処理システムまたは遠隔ポインタもしくは記憶デバイスに結合させることができるように、ネットワークアダプタがシステムに結合されることもある。モデム、ケーブルモデム、およびＥｔｈｅｒｎｅｔカードが、現在利用可能なタイプのネットワークアダプタの数例である。

最後に、本願で提示されるアルゴリズムおよびディスプレイは、任意の特定のコンピュータまたは他の装置に本来的には関係付けられない。本願における教示によるプログラムと共に様々な汎用システムが使用されることがあり、または、所要の方法ステップを実施するためにより特殊化された装置を構成することが好都合であることが分かっていることもある。様々なこれらのシステムに関する所要の構造は、以下の説明から明らかになろう。さらに、本明細書は、任意の特定のプログラミング言語に関連しては述べられない。本願で述べる様々な実施形態の教示を実施するために、様々なプログラミング言語を使用することができることを理解されたい。

＜システム概要＞
図１は、一実施形態による、車両システムのグループを形成するためのシステム１００のブロック図を示す。例示されるシステム１００は、ユーザ１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｎ（総称して、または個別にユーザ１２５と呼ぶ）によってアクセスされる車両システム１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｎ（個別に、または総称して通信システム１０３と呼ぶ）と、通信インフラストラクチャ１３１と、統一クラウドデータベース１５０とを含む。例示される実施形態では、車両システム１０３と、通信インフラストラクチャ１３１と、統一クラウドデータベース１５０とは、ネットワーク１０５を介して通信可能に結合される。例えば、車両システム１０３と通信インフラストラクチャ１３１は、車両システム１０３がプローブ車両データ（例えば、それらの平均速度）を通信インフラストラクチャ１３１に伝送するのを容易にするために、ネットワーク１０５を介して互いに通信可能に結合される。別の例では、車両システム１０３は、車両システム１０３同士の情報（例えば、位置情報やそれらの平均速度）の送受信を容易にするために、ネットワーク１０５を介して互いに通信可能に結合される。

図１には、３つの車両システム１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｎと、１つの通信インフラストラクチャ１３１と、１つの統一クラウドデータベース１５０とが例示されているが、任意の数の車両システム１０３、通信インフラストラクチャ１３１、および統一クラウドデータベース１５０をネットワーク１０５に通信可能に結合することができることを当業者は理解されよう。さらに、車両システム１０３、通信インフラストラクチャ１３１、および統一クラウドデータベース１５０にただ１つのネットワーク１０５のみが結合されているが、車両システム１０３、通信インフラストラクチャ１３１、および統一クラウドデータベース１５０に任意の数のネットワーク１０５を結合することができることを当業者は理解されよう。

ネットワーク１０５は、有線または無線の従来のタイプのものであり、スター型構成、トークンリング構成、または当業者に知られている他の構成など任意の数の構成を有することがある。さらに、ネットワーク１０５は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、インターネット）、および／または複数のデバイスがそれを介して通信することができる任意の他の相互接続されたデータパスを備えることがある。さらに別の実施形態では、ネットワーク１０５は、ピアツーピアネットワークでよい。また、ネットワーク１０５は、様々な異なる通信プロトコルでデータを送信するための電気通信ネットワークに結合される、またはそのような電気通信ネットワークの一部を含むこともある。例えば、ネットワーク１０５は、３Ｇネットワークまたは４Ｇネットワークである。別の実施形態では、ネットワーク１０５は、例えば、ショートメッセージングサービス（ＳＭＳ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、直接データ接続、ＷＡＰ、電子メールなどによってデータを送受信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信ネットワークまたはセルラ通信ネットワークを含む。さらに別の実施形態では、ネットワーク１０５内のリンクの全てまたはいくつかが、セキュアソケットレイヤー（ＳＳＬ）、高安全性ＨＴＴＰ（Ｓｅｃｕｒｅ ＨＴＴＰ）、および／または仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）など従来の暗号技術を使用して暗号化される。

一実施形態では、ネットワーク１０５は、移動する車両をノードとして使用する車両アドホックネットワーク（ＶＡＮＥＴ）である。ネットワーク１０５は、移動体ネットワーク１０５であり、自動車は、信号範囲から出てネットワーク１０５から外れたり、ネットワークに入ったりする。

例示される実施形態では、統一クラウドデータベース１５０は、信号ライン１５１および信号ライン１５３を介してネットワーク１０５に（ワイヤレスで）通信可能に結合され
る。車両システム１０３ａは、信号ライン１１９を介してネットワーク１０５に（ワイヤレスで）通信可能に結合される。信号ライン１１７によって表現されるように、ユーザ１２５ａは、車両システム１０３ａと対話する。車両システム１０３ｂ、１０３ｎとユーザ１２５ｂ、１２５ｎも、それぞれ同様に結合されて、対話する。例示される実施形態では、通信インフラストラクチャ１３１は、信号ライン１３３および信号ライン１３５を介してネットワーク１０５に（ワイヤレスで）通信可能に結合される。一実施形態では、信号ライン１１９、１３５、および１５１は、３Ｇ、４Ｇ、ＧＰＳ、または任意の他のワイヤレスネットワーク通信チャネルの１つまたは複数など、ワイヤレス通信チャネルの任意の組合せである。

通信インフラストラクチャ１３１は、ネットワーク１０５に結合される任意のデバイスである。例えば、通信インフラストラクチャ１３１は、携帯電話である。一実施形態では、通信インフラストラクチャ１３１は、路側機（ＲＳＵ）である。例えば、通信インフラストラクチャ１３１は、信号機に取り付けられたＲＳＵである。

一実施形態では、通信インフラストラクチャ１３１は、車両システム１０３からプローブ車両データを受信する。例えば、通信インフラストラクチャ１３１は、車両システム１０３が近くにあるときに、車両システム１０３からプローブ車両データを受信する。プローブ車両データは、輸送の効率の改良を促進するための車両システム１０３からの任意のデータを含む。例えば、プローブ車両データは、車両速度、移動方向、ワイパのオンオフの表示、使用されるガスの量、使用されるワイヤレスエネルギーの量、検出された路面のくぼみの位置などの道路状況などを含む。例えば、通信インフラストラクチャ１３１は、車両システム１０３から現行車両速度を受信して、道路上で交通渋滞が生じているかどうかの検出を容易にする。

車両システム１０３は、車両に埋め込まれたシステムである。例えば、車両は、自動車である。一実施形態では、車両システム１０３は、ネットワーク１０５を介して他の車両システム１０３および通信インフラストラクチャ１３１に情報を送信する、および／または他の車両システム１０３および通信インフラストラクチャ１３１から情報を受信する。例えば、車両システム１０３は、他の車両システムと情報（例えば位置情報やプローブ車両データ）を交換する。

一実施形態では、車両システム１０３は、プローブ車両データを通信インフラストラクチャ１３１に送信する。例えば、車両システム１０３は、その現行速度を、近くの通信インフラストラクチャ１３１に送信する。別の実施形態では、車両システム１０３は、他の車両システム１０３に情報を送信し、他の車両システム１０３から情報を受信する。車両システム１０３は、その情報に少なくとも一部基づいて、他の車両システム１０３と合流して車両グループを成す。

本説明を簡潔かつ明瞭にするために、車両グループを、グループ、または車両システムのグループとも呼ぶ。

一実施形態では、車両システム１０３は、同じグループ内の他の車両システム１０３からのプローブ車両データを集約する。例えば、車両システム１０３は、同じグループ内の全ての他の車両システム１０３から、現行速度を表すデータを受信する。車両システム１０３は、同じグループ内の全ての車両システム１０３にわたって平均速度を計算することによって、受信されたデータを、その既存のデータ（例えば、それ自体の速度を表すデータ）と集約する。車両システム１０３は、平均速度を通信インフラストラクチャ１３１に送信する。

一実施形態では、車両システム１０３は、１グループの車両システムにおけるリーダー車両システム１０３を決定する。リーダー車両システム１０３は、１つまたは複数の広告を受信し、そのような１つまたは複数の広告を、同じグループ内の他の車両システム１０３に送信する。別の実施形態では、車両システム１０３は、同じグループ内の他の車両システム１０３とステータス情報を交換する。このようにして、車両システム１０３は、同じグループ内の他の車両システム１０３を認識する。さらに別の実施形態では、異なるグループにおけるリーダー車両システム１０３が、互いにステータス情報を交換する。また、各グループにおけるリーダー車両システム１０３は、それ自体のグループ内の車両システム１０３と、他のグループからのステータス情報を交換する。このようにして、１グループ内の車両システム１０３が、他のグループ内の車両システム１０３を認識し、それにより、より広い領域内で、車両システム１０３が互いについて知ることができる。

統一クラウドデータベース１５０は、ネットワーク１０５からアクセス可能なオンラインデータベースである。例えば、統一クラウドデータベース１５０は、異なる企業によってホストされている複数の仮想サーバ上にデータが記憶されているデータベースである。一実施形態では、統一クラウドデータベース１５０は、システム１００の機能を提供するための任意のデータを記憶する。別の実施形態では、統一クラウドデータベース１５０は、複数の車両システム１０３から、および通信インフラストラクチャ１３１から受信されたデータを記憶する。

＜車両システム１０３＞
次に図２を参照すると、車両システム１０３の一実施形態２００が詳細に示されている。例示される車両システム１０３は、制御ユニット２０２と、センサ２３１と、カメラ２３３と、インタフェース２１２と、記憶デバイス２４０と、送受信機ユニット２３０と、アンテナ２５０とを含む。図２には、ただ１つのセンサ２３１、１つのカメラ２３３、１つの制御ユニット２０２、１つのインタフェース２１２、１つの記憶デバイス２４０、１つの送受信機ユニット２３０、および１つのアンテナ２５０が示されているが、通信ノード１０１が、任意の数のセンサ２３１、カメラ２３３、制御ユニット２０２、インタフェース２１２、記憶デバイス２４０、送受信機ユニット２３０、およびアンテナ２５０を含むことができることを当業者は認識されよう。さらに、通信ノード１０１が、スピーカ、表示デバイス、入力デバイスなど、図２に示されていない他の実体を含むことがあることも当業者は理解されよう。

例示される実施形態では、センサ２３１は、信号ライン２２１を介して制御ユニット２０２に通信可能に結合される。カメラ２３３は、信号ライン２２３を介して制御ユニット２０２に通信可能に結合される。インタフェース２１２は、信号ライン２１５を介して制御ユニット２０２に通信可能に結合される。信号ライン１１７によって表現されるように、ユーザ１２５は、インタフェース２１２と対話する。記憶デバイス２４０は、信号ライン２４１を介して制御ユニット２０２に通信可能に結合される。送受信機ユニット２３０は、信号ライン２１３を介して制御ユニット２０２に通信可能に結合される。送受信機ユニット２３０は、信号ライン２５２を介してアンテナ２５０に通信可能に結合される。アンテナ２５０は、信号ライン１１９を介してネットワーク１０５に（ワイヤレスで）通信可能に結合される。

送受信機ユニット２３０は、信号を送受信する任意の計算デバイスである。例えば、送受信機ユニット２３０は、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）デバイスを含む。一実施形態では、送受信機ユニット２３０は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアを使用して実装される。別の実施形態では、送受信機ユニット２３０は、ハードウェアとソフトウェアの組合せを使用して実装される。

一実施形態では、送受信機ユニット２３０は、アンテナ２５０に信号を送信し、アンテナ２５０から信号を受信する。アンテナ２５０は、ワイヤレスで、ネットワーク１０５に信号を送信し、ネットワーク１０５から信号を受信する。一実施形態では、送受信機ユニット２３０は、ネットワーク１０５を介して他の車両システム１０３内の送受信機ユニット２３０に信号を送信し、他の車両システム１０３内の送受信機ユニット２３０から信号を受信する。別の実施形態では、送受信機ユニット２３０は、ネットワーク１０５を介して通信インフラストラクチャ１３１に信号を送信し、通信インフラストラクチャ１３１から信号を受信する。例えば、信号は、変調および／または符号化されたプローブ車両データや、車両位置を表す変調および／または符号化されたデータなど、変調および／または符号化されたデータである。

一実施形態では、送受信機ユニット２３０は、制御ユニット２０２からデータを受信する。送受信機ユニット２３０は、受信されたデータを変調および／または符号化することによって、受信されたデータを処理する。次いで、送受信機ユニット２３０は、変調および／または符号化されたデータを、アンテナ２５０を介して他の車両システム１０３内の送受信機ユニット２３０に送信する。例えば、送受信機ユニット２３０は、制御ユニット２０２から、車両速度を表すデータを受信する。送受信機ユニット２３０は、車両速度を表すデータを符号化する。送受信機ユニット２３０は、車両速度を表す符号化されたデータを、アンテナ２５０を介して別の車両システム１０３内の送受信機ユニット２３０に送信する。

別の実施形態では、送受信機ユニット２３０は、アンテナ２５０を介して別の車両システム１０３から信号を受信する。送受信機ユニット２３０は、受信された信号を処理する。例えば、送受信機ユニット２３０は、受信された信号を復調および／または復号して、プローブ車両データ、および／または車両位置を表すデータを取得する。送受信機ユニット２３０は、プローブ車両データ、および／または車両位置を表すデータを制御ユニット２０２に送信する。

制御ユニット２０２は、任意の処理装置ベースの計算デバイスである。例えば、制御ユニット２０２は、車内に実装された電子制御ユニット（「ＥＣＵ」）である。一実施形態では、制御ユニット２０２は、システムオンチップ（ＳＯＣ）など単一の集積回路を使用して実装される。一実施形態では、制御ユニット２０２は、カメラ２３３から１つまたは複数の画像を受信し、センサ２３１から１つまたは複数のセンサ信号を受信する。制御ユニット２０２は、１つまたは複数の画像および１つまたは複数のセンサ信号を処理する。制御ユニット２０２は、処理された画像およびセンサ信号に基づいてセンサデータを生成する。一実施形態では、制御ユニット２０２は、センサデータを記憶デバイス２４０に記憶する。例えば、制御ユニット２０２は、車両速度を表すセンサ信号を受信する。制御ユニット２０２は、センサ信号を処理し、センサデータを生成する。このセンサデータは、車両速度を示す。制御ユニット２０２は、このセンサデータを記憶デバイス２４０に記憶する。

一実施形態では、制御ユニット２０２は、送受信機ユニット２３０からデータを受信する。例えば、受信されたデータは、プローブ車両データと、車両位置を表すデータとを含む。データは、ネットワーク１０５を介して他の車両システム１０３から伝送される。制御ユニット２０２は、受信されたデータに少なくとも一部基づいて、他の車両システム１０３と共に１つまたは複数のグループを形成する。一実施形態では、制御ユニット２０２は、同じグループ内の車両システム１０３からのプローブ車両データを集約する。

一実施形態では、制御ユニット２０２は、とりわけ、処理装置２０４と、グループ形成
モジュール２０６とを備える。別の実施形態では、制御ユニット２０２は、メモリ（図示せず）およびＩ／Ｏインタフェース（図示せず）など、制御ユニットに通例の他の構成要素を含む。

処理装置２０４は、例えば、計算の実施や、記憶デバイス２４０に記憶されたデータの検索のために、算術論理演算装置、マイクロプロセッサ、汎用制御装置、または何らかの他の処理装置アレイを備える。処理装置２０４は、データ信号を処理し、複合命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）アーキテクチャ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）アーキテクチャ、または命令セットの組合せを実装するアーキテクチャを含めた様々な計算アーキテクチャを備えることがある。図２にはただ１つの処理装置２０４が示されているが、複数の処理装置２０４が含まれることもある。処理装置２０４の処理能力は、信号の表示のサポートおよび信号の捕捉および伝送に制限されることがある。処理装置の処理能力は、様々なタイプの特徴抽出およびサンプリングを含めたより複雑なタスクを行うのに十分であることもある。他の処理装置、オペレーティングシステム、センサ、ディスプレイ、および物理的構成も可能であることが、当業者には明らかであろう。

グループ形成モジュール２０６は、車両システムのグループを形成するためのコードおよびルーチンである。例えば、グループ形成モジュール２０６は、（グループ形成モジュール２０６を含む）その車両システムを隣接する車両システム１０３と合流して、グループを形成することを決定する。グループは、２つ以上の車両システム１０３を含む。一実施形態では、グループ形成モジュール２０６は、（グループ形成モジュール２０６を含む）その車両システム１０３が、そのグループに関するリーダー車両システム１０３であると決定する。グループに関するリーダー車両システム１０３は、同じグループ内の全ての車両システム１０３からのプローブ車両データを集約する車両システム１０３である。グループ形成モジュール２０６は、同じグループ内の他の車両システム１０３からのプローブ車両データを、その既存のプローブ車両データと集約する。一実施形態では、グループ形成モジュール２０６を含む車両システム１０３が、そのグループに関するリーダー車両モジュール１０３である場合、グループ形成モジュール２０６は、そのグループを隣接するグループと合流して、より大きなグループを形成することを決定する。より大きなグループは、２つの隣接するグループ内の全ての車両システム１０３を含む。

一実施形態では、グループ形成モジュール２０６は、処理装置２０４のオンチップストレージに記憶されたコードおよびルーチンを含む。別の実施形態では、グループ形成モジュール２０６は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアを使用して実装される。さらなる別の実施形態では、グループ形成モジュール２０６は、ハードウェアとソフトウェアの組合せを使用して実装される。グループ形成モジュール２０６は、図３を参照して以下でより詳細に説明する。

センサ２３１は、任意のタイプのデータを収集するように構成された任意のタイプの従来のセンサである。例えば、センサ２３１は、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）センサ；赤外線検出器；運動検出器；サーモスタット；および音検出器などの１つである。他のタイプのセンサも可能であることを当業者は認識されよう。一実施形態では、センサ２３１は、車両に関係付けられる状態を測定する。センサ２３１は、測定結果に基づいて、状態を表すセンサ信号を生成する。例えば、センサ２３１は、ステアリング角度、ブレーキ角度、車両速度、移動方向、車両の加速および／または減速、車内温度、フォッグライトのオンオフ、およびフロントガラスワイパのオンオフ、使用されているガスの量、使用されているワイヤレスエネルギーの量などの１つを測定する。センサ２３１は、測定結果を表すセンサ信号を生成する。別の実施形態では、センサ２３１は、車外の環境の条件を測定し、測定結果を表すセンサ信号を生成する。例えば、センサ２３１は、環境内の湿度のパ
ーセンテージを測定し、測定結果を表すセンサ信号を生成する。別の例では、センサ２３１は、道路上のくぼみを検出し、道路上のくぼみの位置を測定する。センサ２３１は、道路上のくぼみの位置を表すセンサ信号を生成する。センサ２３１は、センサ信号を制御ユニット２０２に送信する。

一実施形態では、車両システム１０３は、異なるタイプのセンサ２３１の組合せを含む。例えば、車両システム１０３は、車内のステアリングデバイスのステアリング角度を監視するための第１のセンサ２３１と、車両の速度を監視するための第２のセンサ２３１と、車内のブレーキデバイスのブレーキ角度を監視するための第３のセンサ２３１とを含む。

カメラ２３３は、画像を記録するための光学デバイスである。例えば、カメラ２３３は、車両が道路を走行しているときに、車外の道路、信号機、車両、道路を横切る歩行者などの写真を撮影する。一実施形態では、カメラ２３３は、画像を捕捉し、それらの画像をセンサデータとして記憶デバイス２４０に記憶する。一実施形態では、カメラ２３３は、車両の前方に取り付けられる。他の実施形態では、カメラ２３３は、車両の他の部分に取り付けられる。一実施形態では、カメラ２３３は、運転者が道路で車両を運転しているときに、道路を取り巻く環境を表す連続フレームを含むビデオを捕捉するように構成される。カメラ２３３は、画像を制御ユニット２０２に送信する。次いで、制御ユニット２０２は、画像を処理し、処理された画像をセンサデータとして記憶デバイス２４０に記憶する。

インタフェース２１２は、ユーザ１２５と制御ユニット２０２との間の通信を取り扱うように構成されたデバイスである。例えば、インタフェース２１２は、ユーザ１２５からの入力を受信するための車内タッチスクリーンと、ユーザ１２５からの音声入力を捕捉するためのマイクロフォンとの１つまたは複数を含む。インタフェース２１２は、ユーザ１２５からの入力を制御ユニット２０２に送信する。一実施形態では、インタフェース２１２は、制御ユニット２０２の出力をユーザ１２５に伝送するように構成される。例えば、インタフェース２１２は、交通渋滞を示すユーザ１２５への音声プロンプトを再生するためのオーディオシステムを含む。他の例では、インタフェース２１２は、ユーザ１２５に道路状況を表示するための表示デバイスを含む。インタフェース２１２が、本願で述べる機能を提供するための他のタイプのデバイスを含むこともあることを当業者は認識されよう。

ユーザ１２５ａは、人間のユーザである。一実施形態では、ユーザ１２５ａは、道路で車両を運転する運転者である。ユーザ１２５ａは、インタフェース２１２と対話し、または他の形でインタフェース２１２に入力を提供し、インタフェース２１２は、様々なタイプのデータを制御ユニット２０２に送信し、様々なタイプのデータを制御ユニット２０２から受信する。例えば、インタフェース２１２は、タッチスクリーンであり、ユーザ１２５ａは、指またはスタイラスを用いてタッチスクリーンの一部分に触れて、入力を提供する。

記憶デバイス２４０は、データを記憶する非一時的メモリである。例えば、記憶デバイス２４０は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）デバイス、フラッシュメモリ、または当技術分野で知られている何らかの他のメモリデバイスである。一実施形態では、記憶デバイス２４０は、不揮発性メモリまたは同様の永久記憶デバイスおよび媒体も含み、例えば、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）デバイス、デジタルバーサタイルディスク読み出し専用メモリ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）デバイス、デジタルバーサタイルディスクランダムアクセスメモリ（ＤＶＤ−
ＲＡＭ）デバイス、デジタルバーサタイルディスクリライタブル（ＤＶＤ−ＲＷ）デバイス、フラッシュメモリデバイス、または当技術分野で知られている何らかの他の不揮発性記憶デバイスである。記憶デバイス２４０は、図４を参照して以下でより詳細に説明する。

アンテナ２５０は、電流を無線波に変換する、または無線波を電流に変換する電気デバイスである。例えば、アンテナ２５０は、可変ビーム指向性アンテナである。アンテナ２５０は、送受信機ユニット２３０と共に使用される。一実施形態では、アンテナ２５０は、ネットワーク１０５から信号を受信し、受信された信号を、処理のために送受信機ユニット２３０に送信する。別の実施形態では、アンテナ２５０は、送受信機ユニット２３０から信号を受信し、ネットワーク１０５を介して他の車両システム１０３に信号を送る。

＜グループ形成モジュール２０６＞
次に図３を参照すると、グループ形成モジュール２０６がより詳細に示されている。図３は、一実施形態によるグループ形成モジュール２０６を例示するブロック図である。グループ形成モジュール２０６は、通信モジュール３０１と、初期化モジュール３０３と、リクエストモジュール３０５と、決定モジュール３０７と、集約モジュール３０９と、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）モジュール３１１とを備える。グループ形成モジュール２０６のこれらの構成要素は、互いに通信するために、バス３２０に通信可能に結合される。例示される実施形態では、処理装置２０４は、信号ライン３３６を介してバス３２０に通信可能に結合される。記憶デバイス２４０は、信号ライン２４１を介してバス３２０に通信可能に結合される。

通信モジュール３０１は、グループ形成モジュール２０６の構成要素と、車両システム１０３の他の構成要素との間の通信を取り扱うためのコードおよびルーチンである。例えば、通信モジュール３０１は、ネットワーク１０５から周期的ビーコンメッセージを受信する。周期的ビーコンメッセージは、車両システム１０３の位置情報など、車両システム１０３に関連する情報を含む。通信モジュール３０１は、周期的ビーコンメッセージを初期化モジュール３０３に送る。一実施形態では、通信モジュール３０１はまた、周期的ビーコンメッセージを記憶デバイス２４０に記憶する。通信モジュール３０１は、信号ライン３２２を介してバス３２０に通信可能に結合される。

一実施形態では、通信モジュール３０１は、ネットワーク１０５から、グローバルクロックを示すデータを受信する。例えば、通信モジュール３０１は、グローバルクロックを示す全地球測位システム（ＧＰＳ）信号を受信する。通信モジュール３０１は、グローバルクロックを記憶デバイス２４０に記憶する。一実施形態では、通信モジュール３０１は、グローバルクロックを使用して、（通信モジュール３０１を含む）その車両システム１０３を他の車両システム１０３と同期させる。例えば、通信モジュール３０１は、グローバルクロックを使用して、グループの形成を開始するように、グループ形成モジュール２０６内の他の構成要素をトリガする。他の車両システム１０３内の通信モジュール３０１は、同じグローバルクロックを使用して、グループ形成プロセスの開始をトリガする。このようにして、車両システム１０３は、時間的に同期してグループ形成プロセスを開始する。

別の例では、通信モジュール３０１はまた、グローバルクロックを使用して、グループ形成プロセスの各ステップを同期させる。例えば、通信モジュール３０１は、グループ形成プロセスの各反復ステップ後に、グローバルクロックを使用して経過時間を更新および／または修正する。経過時間は、グループ形成プロセスの１つの反復ステップで費やされる時間である。通信モジュール３０１は、経過時間を決定モジュール３０７に送信する。一実施形態では、通信モジュール３０１はまた、経過時間を記憶デバイス２４０に記憶す
る。

一実施形態では、通信モジュール３０１は、合流リクエストを別の車両システム１０３に送信する、および／または別の車両システム１０３から受信する。例えば、合流リクエストは、車両位置情報、および／または選択される合流方向（例えば、後向き、前向き）を含む。例えば、通信モジュール３０１は、リクエストモジュール３０５から合流リクエストを受信する。通信モジュール３０１は、合流リクエストを別の車両システム１０３に送信する。別の例では、通信モジュール３０１は、別の車両システム１０３から合流リクエストを受信する。通信モジュール３０１は、受信された合流リクエストをリクエストモジュール３０５に送る。

別の実施形態では、通信モジュール３０１は、合流リクエストに対する応答を別の車両システム１０３に送信する、および／または別の車両システム１０３から受信する。例えば、通信モジュール３０１は、リクエストモジュール３０５から、合流リクエストに対する応答を受信する。通信モジュール３０１は、合流リクエストに対する応答を別の車両システム１０３に送信する。別の例では、通信モジュール３０１は、別の車両システム１０３から、合流リクエストに対する応答を受信する。通信モジュール３０１は、合流リクエストに対する応答をリクエストモジュール３０５に送る。

一実施形態では、通信モジュール３０１は、プローブ車両データを別の車両システム１０３に送信する、および／または別の車両システム１０３から受信する。例えば、プローブ車両データは、車両速度である。例えば、通信モジュール３０１は、集約モジュール３０９からプローブ車両データを受信する。通信モジュール３０１は、プローブ車両データを別の車両システム１０３に送信する。別の例では、通信モジュール３０１は、別の車両システム１０３からプローブ車両データを受信する。通信モジュール３０１は、受信されたプローブ車両データを集約モジュール３０９に送る。

一実施形態では、通信モジュール３０１は、ＧＵＩモジュール３１１からグラフィカルデータを受信する。通信モジュール３１１は、ユーザ１２５に情報を表示するために、制御ユニット２０２を介してインタフェース２１２にグラフィカルデータを送信する。例えば、グラフィカルデータは、伝送されたプローブ車両データ（例えば、車両速度、道路状況、車両のステータスおよび／またはアクションなど）をユーザ１２５に表示するためのユーザインタフェースを生成するために使用される。

一実施形態では、通信モジュール３０１はまた、グループ形成モジュール２０６内の他のサブモジュール３０３、３０５、３０７、３０９、および３１１間の通信を取り扱う。例えば、通信モジュール３０１は、決定モジュール３０７および集約モジュール３０９と通信して、決定モジュール３０７の出力（プローブ車両データの受信の表示、またはプローブ車両データの送信の表示など）を集約モジュール３０９に渡す。しかし、本説明は、明瞭性および便宜性のために、場合によっては通信モジュール３０１への言及を省くことがある。例えば、明瞭性および便宜性のために、上記のシナリオを、決定モジュール３０７が出力（プローブ車両データの受信の表示、またはプローブ車両データの送信の表示など）を集約モジュール３０９に渡すものとして述べることがある。

初期化モジュール３０３は、初期グループを形成するためのコードおよびルーチンである。例えば、初期化モジュール３０３は、通信モジュール３０１から周期的ビーコンメッセージを受信する。周期的ビーコンメッセージは、車両位置情報を含む。初期化モジュール３０３は、車両位置情報に少なくとも一部基づいて、他の車両システム１０３と共に初期グループを形成する。初期化モジュール３０３は、信号ライン３２４を介してバス３２０に通信可能に結合される。

一実施形態では、初期化モジュール３０３は、通信モジュール３０１から受信されたグローバルクロックに従って、１つまたは複数の変数の初期化を開始する。例えば、グローバルクロックが所定の時間まで進んだときに、初期化モジュール３０３は、１つまたは複数の変数の初期化を開始する。例えば、変数は、リーダーフラグ変数、グループサイズ変数、レベル変数、経過時間変数を含む。初期化モジュール３０３は、リーダーフラグ変数を「真」に設定して、（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３がリーダー車両システム１０３であることを示す。初期化モジュール３０３は、グループサイズ変数に「１」を割り当て、これは、グループが、（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３自体のみを含むことを示す。初期化モジュール３０３は、レベル変数に「０」を割り当てて、（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３が他の車両システム１０３と合流しておらず、（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システムが依然としてその単集合グループ内にあることを示す。初期化モジュール３０３は、初めに、経過時間変数に「０」を割り当てる。一実施形態では、初期化モジュール３０３は、変数を記憶デバイス２４０に記憶する。

一実施形態では、初期化モジュール３０３は、周期的ビーコンメッセージに少なくとも一部基づいて、別のリーダー車両システム１０３が、（初期化モジュール３０３を含む）現行車両システム１０３の左側の車線に位置しており、かつ（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３の十分近くに位置しているかどうか決定する。例えば、周期的ビーコンメッセージは、（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３の近傍のリーダー車両システム１０３の位置情報を含む。初期化モジュール３０３は、周期的ビーコンメッセージから、これらのリーダー車両システム１０３の位置を取得する。次いで、初期化モジュール３０３は、これらのリーダー車両システム１０３の位置に基づいて、左側の車線に、かつ最大距離内にリーダー車両システム１０３が存在するかどうか決定する。例えば、最大距離は、０〜１５メートルである。一実施形態では、最大距離は、１０メートルである。

初期化モジュール３０３は、別のリーダー車両システム１０３が、（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３の左側の車線にあり、かつ最大距離内にあると決定した場合、左側の車線にあるリーダー車両システム１０３にそのプローブ車両データを送信することによって、左側の車線にあるリーダー車両システム１０３と合流する。一実施形態では、初期化モジュール３０３は、左側の車線にあり、かつ最大距離内にある複数のリーダー車両システム１０３が存在すると決定した場合、初期化モジュール３０３は、合流のために最も近い車両を選択するか、または合流のために最も左側の車両を選択するか、またはそれらの一方をランダムに選択する。一実施形態では、初期化モジュール３０３はまた、そのプローブ車両データを送出した後に、リーダーフラグ変数を「偽」に設定する。このようにして、初期化モジュール３０３は、左側車線にあるリーダー車両システム１０３と合流して、初期グループを形成する。

別の実施形態では、初期化モジュール３０３は、右側の車線にあり、かつ最大距離内にあるリーダー車両システム１０３から、通信モジュール３０１を介してプローブ車両データを受信する。初期化モジュール３０３は、受信されたプローブ車両データを集約モジュール３０９に送信する。このようにして、初期化モジュール３０３が、初期グループを形成する。例えば、初期グループは、（初期化モジュール３０３を含む）この現行リーダー車両システム１０３と、右側車線にある１つまたは複数の車両システム３０３とを含む。ここで、この説明では右側通行が仮定されており、「右側車線」は、「外側車線」を意味することに留意すべきである。したがって、左側通行の国では、プローブ車両データは、左側車線にあるリーダー車両システムから受信される。

初期グループを形成する１つの利点は、互いに近くの２つの車両のどちらが他方の車両よりも前方であるかを区別することの困難を回避することである。さらに、複数の単集合グループに合流リクエストを互いに送信させるのではなく、この単純な方法を使用して小さなサイズの初期グループを形成することから始めることによって、グループを含むフォレストをより高速で実現できる。初期グループを形成する方法は、左側車線での車両がより速く、より速い車両は、グループから抜ける可能性がより低く、したがってグループのリーダー車両としてより適しているという仮定に依拠する。

リクエストモジュール３０５は、合流リクエストを生成するためのコードおよびルーチンである。例えば、リクエストモジュール３０５は、合流方向を含む合流リクエストを生成する。リクエストモジュール３０５は、通信モジュール３０１を介して別のリーダー車両システム１０３に合流リクエストを送信する。リクエストモジュール３０５は、信号ライン３２６を介してバス３２０に通信可能に結合される。

一実施形態では、リクエストモジュール３０５は、通信モジュール３０１から受信された周期的ビーコンメッセージに少なくとも一部基づいて、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システムの伝送距離内に他のリーダー車両システム１０３が存在するかどうか決定する。例えば、伝送距離は、５０メートル〜数百メートル、例えば１００メートルである。周期的ビーコンメッセージは、他のリーダー車両システム１０３の位置を示す。リクエストモジュール３０５は、他のリーダー車両システム１０３の位置に少なくとも一部基づいて、他のリーダー車両システム１０３が伝送距離内にあるかどうか決定する。

リクエストモジュール３０５が、伝送距離内にある他のリーダー車両システム１０３を検出した場合、リクエストモジュール３０５は、検出されたリーダー車両システム１０３からリーダー車両システム１０３を識別する。一実施形態では、リクエストモジュール３０５は、合流方向をランダムに選択する。例えば、リクエストモジュール３０５は、選択肢「後向き」と「前向き」から合流方向を選択する。したがって、リクエストモジュール３０５は、後向きまたは前向きの合流方向を２分の１の確率で選択する。次いで、リクエストモジュール３０５は、存在する場合には、選択された合流方向で最も近いリーダー車両システム１０３を、候補リーダー車両システム１０３として識別する。選択された合流方向にリーダー車両システム１０３が存在しない場合、リクエストモジュール３０５は、最も近いリーダー車両システム１０３を、その方向に関係なく候補リーダー車両システム１０３として識別する。例えば、リクエストモジュール３０５は、隣接するグループ内のリーダー車両システム１０３を候補リーダー車両システム１０３として識別する。

一実施形態では、リクエストモジュール３０５は、選択された合流方向を決定モジュール３０７に送信する。別の実施形態では、リクエストモジュール３０５は、選択された合流方向を記憶デバイス２４０に記憶する。明瞭性および簡便性のために、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システム１０３によって選択される合流方向を、本明細書では「第１の合流方向」と呼ぶ。

一実施形態では、リクエストモジュール３０５は、合流リクエストを生成する。例えば、リクエストモジュール３０５は、第１の合流方向を含む合流リクエストを生成する。別の例では、合流リクエストは、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システム１０３の位置情報も含む。リクエストモジュール３０５は、第１の合流方向を含む合流リクエストを、通信モジュール３０１を介して候補リーダー車両システム１０３に送信する。例えば、リクエストモジュール３０５は、「後向き」の方向など第１の合流方向を含む合流リクエストを生成する。次いで、リクエストモジュール３０５は、合流リクエストを、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システム１０３よりも後方に
あり、かつ（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システム１０３に最も近い車両である候補リーダー車両システム１０３に送信する。

一実施形態では、リクエストモジュール３０５は、候補リーダー車両システム１０３から、合流リクエストに対する応答を受信する。例えば、合流リクエストに対する応答は、第１の合流方向にある候補リーダー車両システム１０３からのものである。合流リクエストに対する応答は、候補リーダー車両システム１０３によって選択される合流方向を含む。一実施形態では、合流リクエストに対する応答は、候補リーダー車両システム１０３のレベル変数を含む。候補リーダー車両システム１０３によって選択される合流方向を、本願では「第２の合流方向」と呼ぶ。リクエストモジュール３０５は、第２の合流方向を決定モジュール３０７に送信する。一実施形態では、リクエストモジュール３０５はまた、第２の合流方向を記憶デバイス２４０に記憶する。

別の実施形態では、リクエストモジュール３０５は、別のリーダー車両システム１０３から合流リクエストを受信する。リクエストモジュール３０５は、合流リクエストに対する応答をリーダー車両システム１０３に送信する。例えば、合流リクエストに対する応答は、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システム１０３によって選択される合流方向を含む。別の例では、合流リクエストに対する応答は、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システム１０３のレベル変数も含む。

決定モジュール３０７は、別のリーダー車両システム１０３と合流してグループを形成するかどうか決定するためのコードおよびルーチンである。例えば、決定モジュール３０７は、第１および第２の合流方向と、他のリーダー車両システム１０３の位置情報とに基づいて、別のリーダー車両システム１０３と合流するかどうか決定する。決定モジュール３０７は、決定などの出力を集約モジュール３０９に伝送する。決定モジュール３０７は、信号ライン３２８を介してバス３２０に通信可能に結合される。

一実施形態では、決定モジュール３０７は、リクエストモジュール３０５から、第１および第２の合流方向を受信する。例えば、第１および第２の合流方向は、それぞれ後向きおよび前向きである。別の実施形態では、決定モジュール３０７は、候補リーダー車両システム１０３の位置情報も受信する。例えば、位置情報は、候補リーダー車両システム１０３が、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３よりも前方にあることを示す。

この現行車両システム１０３（決定モジュール３０７を含む）が候補リーダー車両システム１０３よりも前方にあり、第１および第２の合流方向がそれぞれ後向きおよび前向きである場合、決定モジュール３０７は、第１の合流方向と第２の合流方向が互いに向かい合わされ、２つの車両システム１０３が合流に同意すると決定する。同様に、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３が候補リーダー車両システム１０３よりも後方にあり、第１および第２の合流方向がそれぞれ前向きおよび後向きである場合、決定モジュール３０７はやはり、第１の合流方向と第２の合流方向が互いに向かい合わされ、２つの車両システム１０３が合流に同意すると決定する。そうでない場合、決定モジュール３０７は、第１の合流方向と第２の合流方向が互いに向かい合わされておらず、２つの車両システム１０３が合流に同意しないと決定する。

一実施形態では、決定モジュール３０７はまた、２つの車両システム１０３に関するレベル変数が一致するかどうか決定する。例えば、決定モジュール３０７は、リクエストモジュール３０５から、候補リーダー車両システム１０３のレベル変数を受信する。決定モジュール３０７は、記憶デバイス２４０から、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３のレベル変数を検索する。次いで、決定モジュール３０７は、２つの
レベル変数が等しいかどうか決定する。例えば、２つのレベル変数が同じ値を有する場合、決定モジュール３０７は、２つの車両システム１０３が合流に同意すると決定する。

一実施形態では、決定モジュール３０７は、別の車両よりも前方にあるリーダー車両システム１０３が、合流後の新規のグループに関する新規のリーダー車両システム１０３であると決定する。それにしたがって、決定モジュール３０７は、プローブ車両データを送信するか、または受信するか決定する。例えば、第１の場合、すなわち、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３が候補リーダー車両システム１０３よりも前方にあり、第１および第２の合流方向がそれぞれ後向きおよび前向きである場合、決定モジュール３０７は、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３が新規のグループに関する新規のリーダー車両システム１０３であると決定し、候補リーダー車両システム１０３からプローブ車両データを受信する。決定モジュール３０７は、プローブ車両データを受信するという決定を、集約モジュール３０９に送信する。

しかし、第２の場合、すなわち、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３が候補リーダー車両システム１０３よりも後方にあり、第１および第２の合流方向がそれぞれ前向きおよび後向きである場合、決定モジュール３０７は、候補車両システム１０３が新規のグループに関する新規のリーダー車両システム１０３であると決定し、それ自体のプローブ車両データを候補リーダー車両システム１０３に送信する。決定モジュール３０７はまた、プローブ車両データを送信するという決定を、集約モジュール３０９に送信する。

一実施形態では、決定モジュール３０７は、グループ形成プロセスの各反復ステップ後に、リーダーフラグ変数が「真」であるかどうか決定する。別の実施形態では、決定モジュール３０７は、初期グループを形成した後に、リーダーフラグ変数が「真」であるかどうか決定する。一実施形態では、決定モジュール３０７はまた、グループ形成プロセスに関する各反復ステップ後に、経過時間が最大経過時間よりも大きいかどうか決定する。例えば、最大経過時間は、５秒や１０秒など、経過時間の所定の上限である。このようにして、決定モジュール３０７は、次の反復ステップを開始すべきかどうか決定する。

集約モジュール３０９は、プローブ車両データを集約するためのコードおよびルーチンである。例えば、集約モジュール３０９は、候補リーダー車両システム１０３からプローブ車両データを受信する。集約モジュール３０９は、受信されたプローブ車両データを、記憶デバイス２４０内のプローブ車両データなど、その既存のプローブ車両データと集約する。集約モジュール３０９は、信号ライン３３０を介してバス３２０に通信可能に結合される。

一実施形態では、集約モジュール３０９は、初期化モジュール３０３からプローブ車両データを受信する。集約モジュール３０９は、受信されたプローブ車両データを、それ自体のプローブ車両データと集約する。例えば、集約モジュール３０９は、初期化モジュール３０３から、別の車両システム１０３の車両速度を受信する。集約モジュール３０９は、受信された車両速度と、（集約モジュール３０９を含む）この現行車両システム１０３の車両速度とを使用して、平均車両速度を計算する。集約モジュール３０９は、平均車両速度など、集約されたプローブ車両データを記憶デバイス２４０に記憶する。

一実施形態では、集約モジュール３０９は、決定モジュール３０７からの決定を受信する。例えば、決定は、プローブ車両データを候補リーダー車両システム１０３から受信するか、または候補リーダー車両システム１０３に送信するかを示す。

決定が、候補リーダー車両システム１０３からのプローブ車両データの受信を示す場合
、集約モジュール３０９は、プローブ車両データに対するリクエストを、通信モジュール３０１を介して候補リーダー車両システム１０３に送信する。次いで、集約モジュール３０９は、候補リーダー車両システム１０３からプローブ車両データを受信する。集約モジュール３０９は、受信されたプローブ車両データをその既存のプローブ車両データと集約することによって、プローブ車両データを更新する。このようにして、集約モジュール３０９は、新規のグループ内の全ての車両システム１０３からプローブ車両データを集約する。なぜなら、受信されたプローブ車両データは、候補車両システム１０３によって、そのグループに関して集約されているからである。集約モジュール３０９は、レベル変数の値を１だけ増加することによって、レベル変数も更新する。これは、（グループ形成モジュール３０９を含む）この現行車両システム１０３が、もう１回、他の車両システム１０３と合流したことを示す。

決定が、候補リーダー車両システム１０３へのプローブ車両データの送信を示す場合、集約モジュール３０９は、既存の集約されたプローブ車両データを候補リーダー車両システム１０３に送信する。例えば、集約モジュール３０９は、最も最近集約されたプローブ車両データを記憶デバイス２４０から検索する。集約モジュール３０９は、最も最近集約されたプローブ車両データを候補リーダー車両システム１０３に送信する。

一実施形態では、集約モジュール３０９はまた、最も最近集約されたプローブ車両データを候補リーダー車両システム１０３に送出した後、リーダーフラグ変数を「偽」に設定する。このようにして、集約モジュール３０９は、（集約モジュール３０９を含む）この現行車両システム１０３がもはや新規のグループに関するリーダー車両システム１０３ではないことをリーダーフラグ変数が示すようにする。さらに、このようにして、集約モジュール３０９は、（集約モジュール３０９を含む）この現行車両システム１０３に関するグループ形成プロセスを終了する。しかし、新規のグループに関するリーダー車両システム１０３（例えば、候補リーダー車両システム１０３）は、新規のグループ内の全ての車両システム１０３に関するグループ形成プロセスの実施を続行する。例えば、新規のグループに関するリーダー車両システム１０３は、他のグループに関する他のリーダー車両システム１０３と通信して、さらなる合流を実施する。

ＧＵＩモジュール３１１は、ユーザ１２５のためのグラフィカルデータを提供するためのコードおよびルーチンである。ＧＵＩモジュール３１１は、信号ライン３３２を介してバス３２０に通信可能に結合される。一実施形態では、ＧＵＩモジュール３１１は、プローブ車両データが伝送されていることをユーザ１２５に通知するために、ユーザインタフェースを表すためのグラフィカルデータを生成する。例えば、プローブ車両データは、Ｌｉｎｃｏｌｎ ＳｔｒｅｅｔとＷａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｓｔｒｅｅｔとの交差点での路面のくぼみなどの道路状況を示す。グラフィカルデータは、ユーザ１２５に道路状況を表示するためのユーザインタフェースを生成するために使用され、道路状況は、「「Ｌｉｎｃｏｌｎ ＳｔｒｅｅｔとＷａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｓｔｒｅｅｔとの交差点に路面のくぼみあり」という警告が伝送されている」として伝送される。他の実施形態では、ＧＵＩモジュール３１１は、ユーザ１２５が通信システム１０３に情報を入力するためのユーザインタフェースを表すためのグラフィカルデータを生成する。ＧＵＩモジュール３１１は、生成されたグラフィカルデータをインタフェース２１２に送信し、それにより、インタフェース２１２が、ユーザ１２５にユーザインタフェースを提示する。

＜記憶デバイス２４０＞
図４は、一実施形態による記憶デバイス２４０を例示するブロック図４００である。記憶デバイス２４０は、センサデータ４０１と、ビーコンメッセージデータ４０３と、合流パラメータデータ４０５と、グループデータ４０７と、タイミングデータ４０９と、プローブ車両データ４１１とを含む。記憶デバイス２４０が、本願で述べる機能を提供するた
めの他のデータを含むこともあることを当業者は認識されよう。

センサデータ４０１は、センサ２３１からの１つまたは複数のセンサ信号、および／またはカメラ２３３からの１つまたは複数の画像に基づいて、制御ユニット２０２によって生成されるデータである。例えば、センサデータ４０１は、ブレーキデータ、車両速度データ、ステアリングデータ、ワイパデータ、使用ガスデータ、使用ワイヤレスエネルギーデータ、ライトデータ、および温度データなどの１つまたは複数を含む。センサデータ４０１は、車両に関連付けられる１つまたは複数の環境因子も含む。１つまたは複数の環境因子は、天候データ、道路状況データ、および交通データなどを含む。

ビーコンメッセージデータ４０３は、１つまたは複数のビーコンメッセージを表すデータである。例えば、通信モジュール３０１は、ネットワーク１０５から周期的ビーコンメッセージを受信する。通信モジュール３０１は、周期的ビーコンメッセージを記憶デバイス２４０に記憶する。ビーコンメッセージは、車両システム１０３に関係する情報を含む。例えば、ビーコンメッセージは、車両システム１０３の位置を表すデータを含む。

合流パラメータデータ４０５は、１つまたは複数の合流パラメータを表すデータである。例えば、１つまたは複数の合流パラメータは、１つまたは複数の合流方向（例えば、後向き、前向き）と、最大距離とを含む。１つまたは複数の合流方向は、この現行車両システム１０３によって選択される第１の合流方向と、候補リーダー車両システム１０３によって選択され、候補リーダー車両システム１０３から受信される第２の合流方向とを含む。最大距離は、初期グループを形成するか否かを決定するために、初期化モジュール３０３によって使用される。別の例では、１つまたは複数の合流パラメータは、この現行車両システム１０３の伝送距離内にあるリーダー車両システム１０３の数も含む。

グループデータ４０７は、１グループの車両システムに関連する変数を含む。例えば、変数は、リーダーフラグ変数、グループサイズ変数、およびレベル変数を含む。リーダーフラグ変数は、この現行車両システム１０３が、そのグループに関するリーダー車両システム１０３であるかどうかを示す。グループサイズ変数は、この現行車両システム１０３が属するグループ内に含まれる車両システム１０３の数など、グループのサイズを示す。レベル変数は、この現行車両システム１０３が他の車両システム１０３と合流した回数を示す。

タイミングデータ４０９は、タイミングに関連するデータである。例えば、タイミングデータは、経過時間と、最大経過時間とを含む。経過時間は、グループ形成プロセスの１つの反復ステップで費やされる時間である。最大経過時間は、５秒や１０秒など、経過時間の所定の上限である。

プローブ車両データ４１１は、集約モジュール３０９によって生成される集約プローブ車両データを含む。例えば、記憶デバイス２４０に現在記憶されている既存のプローブ車両データは、車両システムの現行グループにわたる平均の車両速度である。この現行グループを、「第１のグループ」と呼ぶ。集約モジュール３０９は、候補リーダー車両システム１０３から、車両速度などプローブ車両データを受信する。候補リーダー車両システム１０３は、第２のグループに関するリーダー車両システム１０３である。受信された車両速度は、第２のグループにわたる平均の車両速度である。集約モジュール３０９は、受信された車両速度を、第１のグループにわたる平均車両速度と集約する。例えば、集約モジュール３０９は、受信された車両速度と、第１のグループにわたる平均車両速度とを使用して、更新された平均車両速度を計算する。したがって、集約モジュール３０９は、第１のグループと第２のグループとを含む新規のグループにわたる平均車両速度を取得する。

他の例では、プローブ車両データは、移動方向、ワイパのオンオフの表示、使用されるガスの量、使用されるワイヤレスエネルギーの量、検出される路面のくぼみの位置など、他のプローブ車両データを含む。

＜方法＞
次に図５〜図６Ｃを参照して、本明細書の方法の様々な実施形態を述べる。

図５は、一実施形態による車両システムのグループを形成するための方法５００を例示する流れ図である。リクエストモジュール３０５が、車両システム１０３を検出する（５０２）。例えば、リクエストモジュール３０５は、通信モジュール３０１から受信された周期的ビーコンメッセージに少なくとも一部基づいて、別のリーダー車両システム１０３が、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システムの伝送距離内に存在するかどうか決定する。伝送距離は、５０メートル〜数百メートルである。一実施形態では、いくつかのリーダー車両システム１０３が伝送距離内に存在する場合、リクエストモジュール３０５は、リーダー車両システム１０３の１つを、候補リーダー車両システム１０３として識別する。

ステップ５０４で、決定モジュール３０７は、選択された方向が合致すると決定する。例えば、決定モジュール３０７は、リクエストモジュール３０５から、第１の合流方向と第２の合流方向を受信する。第１の合流方向は、リクエストモジュール３０５によって選択される。第２の合流方向は、候補リーダー車両システム１０３から選択および受信される。決定モジュール３０７は、候補リーダー車両システム１０３の位置情報に少なくとも一部基づいて、２つの合流方向が合致するかどうか決定する。例えば、決定モジュール３０７は、２つの合流方向が互いに向かい合わされているかどうか決定する。候補リーダー車両システム１０３が、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３よりも前方にあり、かつ第１および第２の合流方向がそれぞれ前向きおよび後向きである場合、決定モジュール３０７は、２つの合流方向が合致していると決定する。

ステップ５０６で、集約モジュール３０９は、車両システム１０３と合流して１つのグループを成す。例えば、集約モジュール３０９は、決定モジュール３０７から受信された決定に基づいて、候補リーダー車両システム１０３と合流して１つのグループを成す。一実施形態では、決定が、候補リーダー車両システム１０３からのプローブ車両データの受信を示す場合、集約モジュール３０９は、候補リーダー車両システム１０３からプローブ車両データを受信する。集約モジュール３０９は、受信されたプローブ車両データを既存のプローブ車両データと集約することによって、プローブ車両データを更新する。一実施形態では、それにしたがって、集約モジュール３０９はまた、リーダーフラグ変数を設定する。

図６Ａ〜図６Ｃは、別の実施形態による車両システムのグループを形成するための方法６００を例示する流れ図である。初期化モジュール３０３が、変数を初期化する（６０２）。例えば、初期化モジュール３０３は、ＧＰＳ信号によって提供されるグローバルクロックに従って、１つまたは複数の変数の初期化を開始する。変数は、リーダーフラグ変数、グループサイズ変数、レベル変数、経過時間変数を含む。初期化モジュール３０３は、変数に初期値を割り当てる。

ステップ６０４で、初期化モジュール３０３は、１つまたは複数のビーコンメッセージを受信する。例えば、初期化モジュール３０３は、通信モジュール３０１を介してネットワーク１０５から１つまたは複数の周期的ビーコンメッセージを受信する。周期的ビーコンメッセージは、他のリーダー車両システム１０３の位置情報を含む。

次に図６Ｂを参照すると、サブルーチン６６６が、一実施形態に従って例示されている。初期化モジュール３０３は、リーダー車両システム１０３が左側車線に、かつ最大距離内に存在するかどうか決定する（６２０）。例えば、初期化モジュール３０３は、受信された周期的ビーコンメッセージに表される位置情報に少なくとも一部基づいて、（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３に対して左側車線に、かつ（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３に対して最大距離内にリーダー車両システム１０３が存在するかどうか決定する。最大距離は、５メートルなど、所定の距離である。初期化モジュール３０３が、左側車線に、かつ最大距離内にリーダー車両システム１０３が存在すると決定した場合、サブルーチン６６６は、ステップ６２２に進む。そうでない場合、サブルーチン６６６は、ステップ６２６に進む。

ステップ６２２で、初期化モジュール３０３は、プローブ車両データを送信する。例えば、初期化モジュール３０３は、そのプローブ車両データを、左側車線に、かつ最大距離内にあるリーダー車両システム１０３に送信する。例えば、プローブ車両データは、車両速度である。ステップ６２４で、初期化モジュール３０３は、リーダーフラグ変数を「偽」に設定する。このようにして、初期化モジュール３０３は、左側車線にあるリーダー車両システム１０３と合流して、グループを形成する。左側車線にあるリーダー車両システム１０３は、新規のグループに関する新規のリーダー車両システム１０３である。

ステップ６２６で、初期化モジュール３０３は、入ってくるプローブ車両データがあるかどうか決定する。例えば、初期化モジュール３０３は、右側車線（外側車線）に、かつ最大距離内にあるリーダー車両システム１０３から来るプローブ車両データがあるかどうか決定する。初期化モジュール３０３が、右側車線に、かつ最大距離内にあるリーダー車両システム１０３からの入ってくるプローブ車両データがあると決定した場合、サブルーチン６６６は、ステップ６２８に進む。そうでない場合、サブルーチン６６６は終了する。

ステップ６２８で、初期化モジュール３０３は、プローブ車両データを集約する。例えば、初期化モジュール３０３は、右側車線に、かつ最大距離内にあるリーダー車両システム３０３から、車両の速度など、入ってくるプローブ車両データを受信する。初期化モジュール３０３は、右側の車線にあるリーダー車両システム３０３と、（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３とを含む形成された新規のグループにわたって平均車両速度を計算することによって、入ってくる車両速度をそれ自体の速度と集約する。（初期化モジュール３０３を含む）この現行車両システム１０３は、形成された新規のグループに関する新規のリーダー車両システム１０３である。

ステップ６２４およびステップ６２８の後、サブルーチン６６６が終了し、方法６００は、ステップ６０６に戻る。再び図６Ａを参照すると、ステップ６０６で、決定モジュール３０７は、リーダーフラグ変数が「真」であるかどうか決定する。決定モジュール３０７が、リーダーフラグ変数が「真」であると決定した場合、方法６００は、ステップ６０８に進む。そうでない場合、方法６００は終了する。

ステップ６０８で、リクエストモジュール３０５は、他のリーダー車両システム１０３が伝送距離内に存在するかどうか決定する。例えば、リクエストモジュール３０５は、通信モジュール３０１から受信された周期的ビーコンメッセージに少なくとも一部基づいて、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システム３０３の伝送距離内に他のリーダー車両システム１０３が存在するかどうか決定する。伝送距離は、５０メートル〜数百メートルである。例えば、伝送距離は、１００メートルである。リクエストモジュール３０５が、伝送距離内に少なくとも１つのリーダー車両システム１０３が存在すると決定した場合、方法６００は、サブルーチン６９９に進む。そうでない場合、方法６００
は終了する。

次に図６Ｃを参照すると、サブルーチン６９９が、一実施形態に従って例示されている。ステップ６３０で、リクエストモジュール３０５は、第１の合流方向を選択する。例えば、リクエストモジュール３０５は、後向きまたは前向きから、２分の１の確率で第１の合流方向を選択する。

ステップ６３２で、リクエストモジュール３０５は、リーダー車両システム１０３を識別する。例えば、リクエストモジュール３０５は、伝送距離内にある検出されたリーダー車両システム１０３から、リーダー車両システム１０３を識別する。一実施形態では、リクエストモジュール３０５は、伝送距離内にある検出されたリーダー車両システム１０３から、第１の合流方向で最も近いリーダー車両システム１０３を識別する。例えば、最も近いリーダー車両システム１０３は、（リクエストモジュール３０５を含む）この現行車両システムに隣接する。識別されたリーダー車両システム１０３を、候補リーダー車両システム１０３と呼ぶ。

ステップ６３４で、リクエストモジュール３０５は、第２の合流方向を受信する。例えば、リクエストモジュール３０５は、合流リクエストを候補リーダー車両システム１０３に送信する。リクエストモジュール３０５は、候補リーダー車両システム１０３から、合流リクエストに対する応答を受信する。合流リクエストに対する応答は、候補リーダー車両システム１０３によって選択される第２の合流方向を含む。

ステップ６３６で、決定モジュール３０７は、第１の合流方向が後向きであるかどうか、および第２の方向が前向きであるかどうか決定する。一実施形態では、決定モジュール３０７は、候補リーダーシステム１０３の位置情報に基づいて、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３が候補リーダー車両システム１０３よりも前方にあると決定する。次いで、決定モジュール３０７は、第１の合流方向が後向きであり、第２の合流方向が前向きであるかどうか決定する。決定モジュール３０７が、第１の合流方向が後向きであり、第２の合流方向が前向きであると決定した場合、サブルーチン６９９は、ステップ６３８に進む。そうでない場合、サブルーチン６９９は、ステップ６４４に進む。

ステップ６３８で、集約モジュール３０９は、プローブ車両データを受信する。例えば、集約モジュール３０９は、決定モジュール３０７から決定を受信する。決定は、プローブ車両データの受信を示す。集約モジュール３０９は、候補リーダー車両システム１０３からプローブ車両データを受信する。ステップ６４０で、集約モジュール３０９は、プローブ車両データを更新する。例えば、プローブ車両データは、車両速度である。集約モジュール３０９は、受信されたプローブ車両データと、記憶デバイス２４０内の既存のプローブ車両データとを使用して、更新された平均車両速度を計算する。ステップ６４２で、集約モジュール３０９は、レベル変数を更新する。例えば、集約モジュール３０９は、レベル変数の値を１だけ増加する。

ステップ６４４で、決定モジュール３０７は、第１の合流方向が前向きであり、第２の方向が後向きであるかどうか決定する。一実施形態では、決定モジュール３０７は、（決定モジュール３０７を含む）この現行車両システム１０３が候補リーダー車両システム１０３よりも後方にあると決定する。次いで、決定モジュール３０７は、第１の合流方向が前向きであり、第２の方向が後向きであるかどうか決定する。決定モジュール３０７が、第１の合流方向が前向きであり、第２の合流方向が後向きであると決定した場合、サブルーチン６９９は、ステップ６４６に進む。そうでない場合、サブルーチン６９９は終了する。

ステップ６４６で、集約モジュール３０９は、プローブ車両データを送信する。例えば、集約モジュール３０９は、プローブ車両データの送信を示す決定を受信する。集約モジュール３０９は、既存の集約されたプローブ車両データを候補リーダー車両システム１０３に送信する。例えば、集約モジュール３０９は、最も最近集約されたプローブ車両データを候補リーダー車両システム１０３に送信する。ステップ６４８で、集約モジュール３０９は、リーダーフラグ変数を「偽」に設定する。「偽」のリーダーフラグ変数は、（集約モジュール３０９を含む）この現行車両システム１０３がもはやリーダー車両システム１０３ではないことを示す。このようにして、（集約モジュール３０９を含む）この現行車両システム１０３は、候補リーダー車両システム１０３と合流して新規のグループを成し、候補リーダー車両システム１０３が、新規のグループに関する新規のリーダー車両システム１０３になる。

ステップ６４２およびステップ６４８のいずれかの後、サブルーチン６９９が終了し、方法６００は、ステップ６１０に戻る。再び図６Ａを参照すると、ステップ６１０で、通信モジュール３０１は、経過時間を更新する。例えば、通信モジュール３０１は、グローバルクロックに従って経過時間変数の値を調節することによって、経過時間を更新する。一実施形態では、通信モジュール３０１は、更新された経過時間変数を決定モジュール３０７に送信する。

ステップ６１２で、決定モジュール３０７は、経過時間が最大経過時間よりも大きいかどうか決定する。例えば、最大経過時間は、５秒や１０秒など、経過時間の所定の時間的上限である。決定モジュール３０７が、経過時間が最大経過時間よりも大きいと決定した場合、方法６００は終了する。そうでない場合、方法６００は、リーダーフラグ変数が「真」であるかどうか決定するためにステップ６０６に戻り、再びステップ６０６から始まる。

＜グラフィカル表現＞
図７Ａ〜図７Ｄは、一実施形態に従って車両システムのグループが段階的に形成される車両ネットワークを例示するグラフィカル表現である。

図７Ａを参照すると、一実施形態に従って車両システムのグループが１ステップで形成される車両ネットワークを例示するグラフィカル表現７００が示されている。要素７０１は、道路７０１のグラフィカル表現である。例えば、道路７０１は、ハイウェイである。要素７０２、７０４ａ、７０４ｂ、７０６、７０８、７１０ａ、７１０ｂは、車両システム７０２、７０４ａ、７０４ｂ、７０６、７０８、７１０ａ、７１０ｂのグラフィカル表現である。例えば、車両システム７０２、７０４ａ、７０４ｂ、７０６、７０８、７１０ａ、７１０ｂは、東（前方）に向かって道路７０１を移動している。

要素７１２、７１４ａ、７１４ｂ、７１６、７１８、７２０ａ、７２０ｂは、それぞれ車両システム７０２、７０４ａ、７０４ｂ、７０６、７０８、７１０ａ、７１０ｂによって選択された合流方向７１２、７１４ａ、７１４ｂ、７１６、７１８、７２０ａ、７２０ｂのグラフィカル表現である。例えば、車両システム７０４ａは、合流方向７１４ａを選択し、車両システム７０４ｂは、合流方向７１４ｂを選択する。

要素７２２、７２４は、車両グループ７２２、７２４のグラフィカル表現である。図示される実施形態では、車両グループ７２２は、車両システム７０４ａ、７０４ｂを含む。車両システム７０４ａ、７０４ｂは、それらの合流方向７１４ａ、７１４ｂが合致するので、合流して１つの車両グループ７２２を成す。車両グループ７２４は、車両システム７１０ａ、７１０ｂを含む。車両システム７１０ａ、７１０ｂは、それらの合流方向７２０
ａ、７２０ｂが合致するので、合流して１つの車両グループ７２４を成す。

図７Ｂを参照すると、一実施形態に従って車両システムのグループが１ステップで形成される車両ネットワークを例示するグラフィカル表現７９７が示されている。要素７０１は、図７Ａにおけるものと同じであり、道路７０１のグラフィカル表現である。要素７３２ａ、７３２ｂ、７３２ｃ、７３６ａ、７３６ｂ、７４０ａ、７４０ｂは、それぞれ車両システム７３２ａ、７３２ｂ、７３２ｃ、７３６ａ、７３６ｂ、７４０ａ、７４０ｂのグラフィカル表現である。

要素７３０、７３４、７３８、７４２は、車両グループ７３０、７３４、７３８、７４２のグラフィカル表現である。車両システム７３２ａ、７３６ａ、７４０ａは、それぞれ車両グループ７３０、７３４、７３８に関するリーダー車両システム７３２ａ、７３６ａ、７４０ａである。要素７３１、７３５、７３９は、それぞれリーダー車両システム７３２ａ、７３６ａ、７４０ａによって選択される合流方向のグラフィカル表現である。

図示される実施形態では、車両グループ７３０、７３４は、車両グループ７３０、７３４に関するリーダー車両システム７３２ａ、７３６ａが、合致された合流方向７３１、７３５をそれぞれ選択するので、合流して１つの大きな車両グループ７４２に成す。

図７Ｃを参照すると、一実施形態に従って車両システムのグループが１ステップで形成される車両ネットワークを例示するグラフィカル表現７９８が示されている。要素７０１は、図７Ａで見られるものと同じであり、道路７０１のグラフィカル表現である。要素７４８、７５０、７５４は、車両グループ７４８、７５０、７５４のグラフィカル表現である。要素７５２、７５６は、それぞれ車両グループ７５０、７５４に関するリーダー車両システム７５２、７５６のグラフィカル表現である。

要素７６０は、リーダー車両システム７５２、７５６間の距離７６０のグラフィカル表現である。距離７６０が伝送距離よりも大きい場合、車両グループ７５０、７５４は合流しない。例えば、伝送距離は、５０メートル〜数百メートル、例えば１００メートルである。

次に図７Ｄを参照すると、一実施形態に従って初期グループが形成される車両ネットワークを例示するグラフィカル表現７９９が示される。要素７０１は、図７Ａで見られるものと同じであり、道路７０１のグラフィカル表現である。要素７８０は、道路７０１の走行方向のグラフィカル表現である。

要素７７２、７７４、７７６は、車両グループ７７２、７７４、７７６のグラフィカル表現である。要素７７０は、初期車両グループ７７０のグラフィカル表現である。初期車両グループ７７０は、車両システム７７２、７７４、７７６を含む。車両システム７７２は、道路７０１の最も左側の車線にあるので、初期車両グループ７７０に関するリーダー車両システム７７２である。

性能評価
車両システムのグループを構成するためのシステムおよび方法の性能を理論的に評価する。サイズ「ｎ」のグループを形成するための並列ステップの平均数は、ｌｏｇ５／４ｎ以下である。最終グループの平均長さは、伝送距離よりも大きい。平均グループサイズは、自動車密度と伝送距離との積よりも大きい。

図８は、一実施形態による、自動車密度と、グループサイズと、グループ形成時間との関係を例示する表８００を示す。表８００は、自動車密度８０２と、グループサイズ８０
４と、グループ形成時間８０６とを含む。自動車密度８０２は、道路の１メートルにおける車両システム１０３の数を示す。グループサイズ８０４は、１つの車両グループ内の車両システム１０３の数を示す。グループ形成時間８０６は、グループ形成プロセス中にかかる時間経過を示す。グループ形成プロセスは、グローバルクロックに従って始まり、全ての車両システム１０３が他の車両システムとの合流を止めたときに終了する。

＜シミュレーション結果＞
図９Ａ〜図９Ｃは、一実施形態による、３つの方式を使用した、開始点から様々な距離でのシミュレーション結果を例示する図表である。３つの方式は、以下のものである。集約なし（例えば、あらゆる車両システム１０３が、最も近いＲＳＵに個別に報告する）；初期グループ形成のみ（例えば、初期グループのみが形成され、各初期グループに関するリーダー車両システム１０３が、初期グループにわたる集約された車両速度を最も近いＲＳＵに報告する）；および最終グループの形成（例えば、グループ形成プロセスが終了し、各グループに関するリーダー車両システム１０３が、グループにわたる集約された車両速度を最も近いＲＳＵに報告する）。開始点からの距離は、２５０メートル、５００メートル、７５０メートル、および１０００メートルである。各距離に、ＲＳＵが存在する。シミュレーションは、ハイウェイ全長、関連する自動車の数、ハイウェイの車線の数、および自動車密度を含むパラメータに依存する。ハイウェイの全長は、１０２５メートルである。関連する車の数は、１０７である。ハイウェイの車線の数は、３である。自動車密度は、ハイウェイに沿って１メートル当たり０．１０５台である。

図９Ａを参照すると、３つの方式を使用した、開始点から様々な距離での報告された平均自動車速度を例示する図表９００が示されている。図表９００は、開始点からの距離（メートル）を表すｘ軸９０２と、報告された自動車速度（キロメートル／時）を表すｙ軸とを含む。図表９００は、開始点から様々な距離で、３つの方式を使用して報告された平均自動車速度の比較を表示する。１０００メートルの距離で、３つの方式を使用して報告された平均自動車速度の間に明らかな差がある。これは、最終グループを形成する方式を使用して報告された平均自動車速度の不正確さによるものではなく、１０００メートル地点でのＲＳＵの直前で交通渋滞があるからである。集約なしの方式の使用はＲＳＵ付近での速度しか報告しないので、集約なしの方式を使用して報告された自動車速度は、より低い。しかし、最終グループを形成する方式を使用するときには、グループサイズが増大する際に交通渋滞以前の速度が覚えられており、したがって、最終グループを形成する方式を使用して報告される自動車速度は、より高い。その結果、最終グループを形成する方式を使用して報告される平均自動車速度は、他の２つの方式よりも正確である。

図９Ｂを参照すると、３つの方式を使用した、開始点から様々な距離にあるインフラストラクチャへのアクセスの数を例示する図表９５０が示されている。図表９５０は、開始点からの距離（メートル）を表すｘ軸９５２と、インフラストラクチャへのアクセスの数を表すｙ軸９５４とを含む。図表９５０は、全ての場合に、最終グループを形成する方式を使用したインフラストラクチャ（例えばＲＳＵ）へのアクセスの数が、集約なしの方式を使用したものよりもはるかに小さいことを示す。したがって、グループ形成方法は、特に集約なしの方式に比べてワイヤレス使用量を劇的に減少させるので、インフラストラクチャへのアクセスの数の面で利点を有することが明らかである。

次に図９Ｃを参照すると、３つの方式を使用した、開始点から様々な距離でのグループサイズを例示する図表９８０が示されている。図表９８０は、開始点からの距離（メートル）を表すｘ軸９８２と、報告時のグループサイズを表すｙ軸９８４とを含む。性能評価によれば、伝送距離が１００メートルであり、自動車密度が１メートル当たり０．１０５台であると仮定すると、理論上の最終グループサイズは、１０．５台である。図表９８０は、７５０メートルの距離でのグループサイズの結果以外は、理論上の最終グループサイ
ズに整合性のある結果を示す。理論上のグループサイズは、自動車密度に少なくとも一部基づく。自動車密度は、ハイウェイにわたって平均化される。しかし、５００メートル〜７５０メートルの距離の間では、ハイウェイ上の車両の数はより疎であり、７５０メートル〜１０００メートルの距離の間では、ハイウェイ上の車両の数はより密である。したがって、７５０メートルの距離で、グループサイズは、１０．５台よりも小さく、１０００メートルの距離で、グループサイズは、１０．５台よりも大きい。

実施形態の上記の説明は、例示および説明の目的で提示されている。上記の説明は、排他的なもの、または開示される厳密な形態に本明細書を限定するものとは意図されない。多くの修正形態および変形形態が、上記の教示に鑑みて可能である。実施形態の範囲は、この詳細な説明によっては限定されず、本出願の特許請求の範囲によって限定されることが意図される。当業者には理解されるように、いくつかの例は、本発明の精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化されることもある。同様に、モジュール、ルーチン、特徴、属性、方法、および他の態様の特定の名称および区分は、必須でも重要でもなく、その説明または特徴を実施するメカニズムが、異なる名前、区分、および／またはフォーマットを有することもある。さらに、当業者には明らかなように、本明細書のモジュール、ルーチン、特徴、属性、方法、および他の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれら３つの任意の組合せとして実装することができる。また、本明細書の構成要素（その一例はモジュールである）がソフトウェアとして実装される場合には、構成要素は、スタンドアローンプログラムとして、より大きなプログラムの一部として、複数の個別のプログラムとして、統計的または動的にリンクされたライブラリとして、カーネルローダブルモジュールとして、デバイスドライバとして、および／またはコンピュータプログラミングの当業者に現在または将来知られているあらゆる任意の他の様式で実装することができる。さらに、本明細書は、任意の特定のプログラミング言語での実装、または任意の特定のオペレーティングシステムもしくは環境のための実装には決して限定されない。したがって、本開示は、本明細書の範囲の例示であり限定ではないものと意図され、本明細書の範囲は、添付の特許請求の範囲に記載される。

Claims (21)

1. 第１のリーダー車両システムを含む第１のグループを形成するためのコンピュータ実装方法であって、
   伝送距離内にある第２のグループ内の第２のリーダー車両システムを識別するステップと、
   第１の合流方向を選択するステップと、
   前記第２のリーダー車両システムによって選択される第２の合流方向を受信するステップと、
   前記第１の合流方向が前記第２の合流方向と合致するかどうか決定するステップと、
   前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に合致するという決定に少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムからのプローブ車両データを集約することによって、前記第２のリーダー車両システムと合流して、前記第１のリーダー車両システムを含む前記第１のグループを形成するステップと、
   を含む方法。
2. 前記第１の合流方向と前記第２の合流方向とが、１組の２つの要素から選択される、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のリーダー車両システムが、前記第１のリーダー車両システムを含む前記第１のグループを形成するために前記第２のリーダー車両システムと合流する前に、前記第２のグループに隣接する第３のグループ内に存在する、
   請求項１に記載の方法。
4. １つまたは複数のビーコンメッセージを受信するステップと、
   前記１つまたは複数のビーコンメッセージに少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムの位置を決定するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に合致するかどうか決定するステップが、さらに、
   前記第２のリーダー車両システムの前記位置に少なくとも一部基づいて、前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に向かい合っているかどうか決定するステップを含む、
   請求項４に記載の方法。
6. 前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に合致するという前記決定に少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムからのプローブ車両データを集約するステップが、さらに、
   前記第２のリーダー車両システムからプローブ車両データを受信するステップと、
   前記第２のリーダー車両システムからの前記受信されたプローブ車両データに少なくとも一部基づいて、既存のプローブ車両データを更新するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
7. 最大距離内で外側車線にある第３のリーダー車両システムからプローブ車両データを受信するステップと、
   前記最大距離内で前記外側車線にある前記第３のリーダー車両システムからの前記受信されたプローブ車両データに少なくとも一部基づいて、既存のプローブ車両データを更新するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 第１のリーダー車両システムを含む第１のグループを形成するための第１のリーダー車両システムであって、前記第１のリーダー車両システムが、
   伝送距離内の第２のリーダー車両システムを識別するためのリクエストモジュールであって、前記第２のリーダー車両システムが第２のグループ内にあり、前記リクエストモジュールが、第１の合流方向を選択し、前記第２のリーダー車両システムによって選択される第２の合流方向を受信する、リクエストモジュールと、
   前記リクエストモジュールに通信可能に結合された決定モジュールであって、前記第１の合流方向が前記第２の合流方向と合致するかどうか決定する、決定モジュールと、
   前記決定モジュールに通信可能に結合された集約モジュールであって、前記集約モジュールが、前記第１の合流方向が前記第２の合流方向と合致するという決定に少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムからのプローブ車両データを集約し、それにより、前記第１のリーダー車両システムが、前記第１のグループを形成するために前記第２のリーダー車両システムと合流する、集約モジュールと、
   を備える、第１のリーダー車両システム。
9. 前記第１の合流方向と前記第２の合流方向とが、１組の２つの要素から選択される、
   請求項８に記載の第１のリーダー車両システム。
10. 前記第１のリーダー車両システムが、前記第１のグループを形成するために前記第２のリーダー車両システムと合流する前に、前記第２のグループに隣接する第３のグループ内に存在する、
    請求項８に記載の第１のリーダー車両システム。
11. 前記リクエストモジュールに通信可能に結合された通信モジュールをさらに備え、
    前記通信モジュールが、１つまたは複数のビーコンメッセージを受信するように構成され、
    前記リクエストモジュールが、前記通信モジュールから前記１つまたは複数のビーコンメッセージを受信し、前記１つまたは複数のビーコンメッセージに少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムの位置を決定するように構成される、
    請求項８に記載の第１のリーダー車両システム。
12. 前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に合致するかどうか決定することが、さらに、
    前記第２のリーダー車両システムの前記位置に少なくとも一部基づいて、前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に向かい合っているかどうか決定すること、
    を含む、請求項１１に記載の第１のリーダー車両システム。
13. 前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に合致するという決定に少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムからのプローブ車両データを集約することが、さらに、
    前記第２のリーダー車両システムからプローブ車両データを受信すること、および
    前記第２のリーダー車両システムからの前記受信されたプローブ車両データに少なくとも一部基づいて、既存のプローブ車両データを更新すること、
    を含む請求項８に記載の第１のリーダー車両システム。
14. 前記集約モジュールに通信可能に結合された初期化モジュールをさらに備え、
    前記初期化モジュールが、最大距離内で外側車線にある第３のリーダー車両システムからプローブ車両データを受信するように構成され、
    前記集約モジュールがさらに、前記最大距離内で前記外側車線にある前記第３のリーダー車両システムからの前記受信されたプローブ車両データに少なくとも一部基づいて、既
    存のプローブ車両データを更新するように構成される、
    請求項８に記載の第１のリーダー車両システム。
15. 命令を符号化する非一時的コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラムプロダクトであって、前記命令が、コンピュータデバイスによる実行に応答して、
    伝送距離内にある第２のリーダー車両システムを識別することであって、前記第２のリーダー車両システムが第２のグループ内にあること、
    第１の合流方向を選択すること、
    前記第２のリーダー車両システムによって選択される第２の合流方向を受信すること、
    前記第１の合流方向が前記第２の合流方向と合致するかどうか決定すること、および
    前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に合致するという決定に少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムからのプローブ車両データを集約することによって、前記第２のリーダー車両システムと合流して、前記第１のリーダー車両システムを含む前記第１のグループを形成すること
    を含む操作を前記コンピュータデバイスに行わせるコンピュータプログラムプロダクト。
16. 前記第１の合流方向と前記第２の合流方向とが、１組の２つの要素から選択される、
    請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
17. 前記第１のリーダー車両システムが、前記第１のリーダー車両システムを含む前記第１のグループを形成するために前記第２のリーダー車両システムと合流する前に、前記第２のグループに隣接する第３のグループ内に存在する、
    請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
18. 前記コンピュータ可読媒体に符号化された命令が、実行されるときに、さらに、
    １つまたは複数のビーコンメッセージを受信すること、および
    前記１つまたは複数のビーコンメッセージに少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムの位置を決定すること
    を含む操作を前記コンピュータデバイスに行わせる、
    請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
19. 前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に合致するかどうか決定することが、さらに、
    前記第２のリーダー車両システムの前記位置に少なくとも一部基づいて、前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に向かい合っているかどうか決定すること、
    を含む、請求項１８に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
20. 前記第１の合流方向が前記第２の合流方向に合致するという前記決定に少なくとも一部基づいて、前記第２のリーダー車両システムからのプローブ車両データを集約することが、さらに、
    前記第２のリーダー車両システムからプローブ車両データを受信すること、
    前記第２のリーダー車両システムからの前記受信されたプローブ車両データに少なくとも一部基づいて、既存のプローブ車両データを更新すること、
    を含む、請求項１５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
21. 前記コンピュータ可読媒体に符号化された命令が、実行されるときに、さらに、
    最大距離内で外側車線にある第３のリーダー車両システムからプローブ車両データを受信すること、および
    前記最大距離内で前記右側車線にある前記第３のリーダー車両システムからの前記受信
    されたプローブ車両データに少なくとも一部基づいて、既存のプローブ車両データを更新すること、
    を含む操作を前記コンピュータデバイスに行わせる、請求項１１に記載のコンピュータプログラムプロダクト。

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