JP2017228286A - 無線車両データに基づく交通障害物通知システム - Google Patents

無線車両データに基づく交通障害物通知システム Download PDF

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Abstract

【課題】道路上の障害物を車両の運転者に知らせる。【解決手段】方法は、車道走行中の第1の車両の位置を車線レベルの精度で表す複数の位置データを収集するステップと、前記第1の車両の複数の位置データに基づいて車線レベルの精度で表された経路履歴データを構築する構築ステップと、第2の車両が、経路履歴データを無線通信によって受信する受信ステップと、前記第2の車両が、前記経路履歴データに基づいて、前記第2の車両が走行している車線上に交通障害物が存在しているか否かを決定する決定ステップと、前記第2の車両が、前記車線における前記障害物の存在を記述する勧告を前記第2の車両の運転者に提供する提供ステップとを含む。【選択図】図3A

Description

本明細書は無線車両データに基づく交通障害物通知に関する。交通障害物通知は狭域通信を搭載した車両(コネクティッド・カー)に提供することができる。
車両の運転者は交通上の障害物(以下、交通障害物)による危険にさらされたくはない。そうした障害物には、例えば、穴ぼこ、事故車両等、動物、人、道路のごみ、凍結部分、水たまり、あるいは、障害物を回避するために運転者に車両の操作を変更させる可能性のある他の任意の道路条件が含まれる。そうした障害物との接触により運転者に安全リスクが生じる場合もあり、運転者の車両が破損する場合もある。
米国特許出願公開第2012/053805号明細書 米国特許第5294210号明細書 米国特許第6380849号明細書
本発明の目的は、道路上の障害物の存在を運転者に通知できる新規な技術を提供することにある。
本発明の第1の態様は、
第1の車両が車道を走行している間の複数の時刻における前記第1の車両の複数の位置データであって、車線レベルの精度で表された複数の位置データを収集する収集ステップと、
前記第1の車両の複数の位置データに基づいて車線レベルの精度で表された経路履歴データを構築する構築ステップと、
第2の車両が、経路履歴データを無線通信によって受信する受信ステップと、
前記第2の車両が、前記経路履歴データに基づいて、前記第2の車両が走行している車線上に交通障害物が存在しているか否かを決定する決定ステップと、
前記第2の車両が、前記車線における前記障害物の存在を記述する勧告を前記第2の車両の運転者に提供する提供ステップと、
を含む方法である。
車線レベルの精度の位置データの取得は、GPS装置によって行われてもよいし、基地局測位装置によって行われてもよいし、レーザスキャナを用いた測位装置によって行われてもよい。第1の車両の経路履歴データの構築は、第1の車両が行ってもよいし、第1の車両から複数の位置データを取得した他の装置(例えば、第2の車両あるいは路側機)が行ってもよい。
本態様において、前記受信ステップでは、前記第2の車両は、複数の第1の車両についての経路履歴データを受信し、前記決定ステップでは、前記複数の第1の車両のうち所定数以上の車両が、同一または類似する位置において回避行動を取った場合に、当該位置に障害物が存在していると決定してもよい。
本態様における無線通信は特に限定されない。その一例は、狭域通信(DSRC)、Wi−Fi、ミリ波通信である。
無線メッセージに含まれる無線車両データに基づいて交通障害物の通知を提供するためのシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品を含む実装形態について説明する。この無線メッセージは狭域通信(Dedicated Short Range Communication: DSRC)メッ
セージまたは他の何らかの種類の無線メッセージを含んでいてよい。
いくつかの実装形態において、DSRCメッセージは、DSRCによって送信される基本安全メッセージ(Basic Safety Message: BSM)であってよい。
いくつかの実装形態において、DSRC装備車両は、DSRCメッセージを符号化し、送信するのに必要なDSRC送受信機および任意のソフトウェアまたはハードウェア、DSRCメッセージを受信し、復号するのに必要なDSRC受信機および任意のソフトウェアまたはハードウェア、ならびにDSRC準拠の全地球測位システム(DSRC準拠GPSシステム)の各要素のうちの1つまたは複数を含む車両であってもよい。
DSRC準拠GPSユニットは車線レベルの精度で車両の地点を記述する地点データを提供することができる。車線レベルの精度とは、車両の地点が車両の走行車線を正確に決定できるほど正確に記述されることを意味しうる。従来のGPSシステムは車線レベルの精度で車両の地点を決定することができない。例えば、車道の典型的な車線はおおよそ3メートル幅である。しかし、従来のGPSシステムには車両の実際の地点に対して10メートルの精度しかない。
DSRC準拠GPSユニットは、DSRC規格に準拠した精度で車両の地点を記述する地点データを取得するためにGPS衛星と無線通信するハードウェアを含むことができる。あるいは、DSRC規格は、地点データが、2台の車両が同じ車線内にあるかどうか推測するのに十分なほど高精度であることを必要とする。DSRC準拠GPSユニットはその二次元位置を、上空に何もない状態での時間の68%にわたって、GPSユニットの実際の位置の1.5メートル以内で特定し、モニタし、追跡するように動作することができる。車道の車線は通常は幅3メートル未満であるため、地点データの二次元誤差が1.5メートル未満である時は常に、本明細書に記載される推定システムはDSRC準拠GPSユニットによって提供される地点データを解析し、車道上の車両の相対位置に基づいて車両が車道のどんな車線を走行しているか決定することができる。このようにして、DSRC準拠GPSユニットは有益には車線レベルの精度で地点データを提供することができる。
他の実施形態に係る車両は、GPS装置以外の装置を用いて位置情報を取得してもよい。一実施形態における位置センサは、無線受信機と演算装置を有し、無線受信機が路側に設置された複数の路側機から送信される電波を受信し、演算装置が受信電波に基づき電波到来方向を求め、これに基づいて位置を求める。路側機と位置センサの間の無線通信はDSRCであってもよいし他の方式であってもよい。
いくつかの実装形態においては、車両以外の機器がDSRCを搭載してもよい。例えば、路側ユニット(roadside unit: RSU))または他の任意の通信機器がDSRCメッセージを符号化し、送信するのに必要なDSRC送受信機および任意のソフトウェアまたはハードウェア、ならびにDSRCメッセージを受信し、復号するのに必要なDSRC受信機および任意のソフトウェアまたはハードウェアの各要素のうちの1つまたは複数を含む場合、RSUまたは通信機器はDSRC装備装置といえる。
本明細書に記載される実装形態は、DSRCメッセージやBSMといった無線メッセージに含まれる無線車両データを用いて車道上に1つまたは複数の交通障害物があるかどうかの推定を提供することができる。各実装形態は障害物の存在に関する運転者への通知を提供することができる。通知は運転者が障害物に安全に反応するのに十分に間に合うよう
に行われるように構成することができる。
他の技術には、DSRCメッセージまたはBSMに含まれる無線車両データを、(1)無線車両データに基づいて障害物の存在を推定し、または(2)運転者が障害物に安全に反応するのに十分に間に合うように障害物の存在を記述する運転者への通知を提供するために利用するものがない。
1台または複数のコンピュータのシステムを、動作に際してシステムに特定の操作または動作を行わせるソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせをシステム上にインストールすることによってそれらの動作を行うように構成することができる。1つまたは複数のコンピュータプログラムを、データ処理装置によって実行されると装置に特定の操作または動作を行わせる命令を含むことによってそれらの動作を行うように構成することができる。
1つの一般的態様は方法を含み、本方法は、第1のDSRC装備車両に含まれるセンサ集合が、第1のDSRC装備車両が車道を走行している間の複数の時刻に車線レベルの精度で第1のDSRC装備車両の複数の地点を記述するセンサデータを収集するステップであって、センサ集合は車線レベルの精度で複数の地点を記述するセンサデータを生成するDSRC準拠GPSユニットを含む、収集するステップと、第1のDSRC装備車両が、センサデータに基づいて第1の経路履歴データを構築するステップであって、第1の経路履歴データは第1のDSRC装備車両が車道を走行している間の複数の時刻にわたる車線レベルの精度の第1のDSRC装備車両の経路を記述する、構築するステップと、第1のDSRC装備車両が、第2のDSRC装備車両へ第1の経路履歴データを含むDSRCメッセージを無線送信するステップと、第2のDSRC装備車両がDSRCメッセージを受信するステップと、
第2のDSRC装備車両が無線メッセージを受信するステップであって、無線メッセージはコンピューティングデバイスによって送信され、車道を走行している間の1台または複数の他の車両の1つまたは複数の経路を記述する1台または複数の他の車両の第2の経路履歴データを含む、無線メッセージを受信するステップと、第2のDSRC装備車両が、第1の経路履歴データおよび第2の経路履歴データに基づいて車道の特定の車線における障害物の存在を決定するステップであって、障害物が第1の経路履歴データおよび第2の経路履歴データによって指示されるのは、第1の経路履歴データおよび第2の経路履歴データの少なくとも一部分が、障害物によって車道の特定の車線を走行している間に第1のDSRC装備車両および1台または複数の他の車両のうちの少なくとも1台の経路が変更されたことを指示するからである、決定するステップと、第2のDSRC装備車両が、第2のDSRC装備車両の運転者に勧告を提供するステップであって、勧告は車道の特定の車線における障害物の存在を記述する、提供するステップと、を含む。本態様の他の実施形態は、対応するコンピュータシステム、装置、および方法の動作を行うように各々構成された1台または複数のコンピュータ記憶装置上に記録されたコンピュータプログラムを含む。
各実装形態は以下の特徴のうちの1つまたは複数を含むことができる。DSRCメッセージおよび無線メッセージのうちの1つまたは複数が基本安全メッセージである方法。車線レベルの精度は車道の特定の車線がほぼ幅3メートルである場合に第1のDSRC装備車両の地点がセンサデータによってほぼ±1.5メートルの精度で記述されることを含む方法。1台または複数の他の車両のうちの少なくとも1台がDSRCメッセージを送信し、またはDSRCメッセージを受信する機能を備えていない方法。コンピューティングデバイスが1台または複数の他の車両からの第2の経路履歴データを集約する路側ユニットである方法。コンピューティングデバイスが1台または複数の他の車両からの第2の経路履歴データを集約する1台または複数の路側ユニットから第2の経路履歴データを受信す
るサーバである方法。無線メッセージが全二重無線メッセージである方法。第1の経路履歴データおよび第2の経路履歴データが、何台かの車両が障害物に遭遇し、その台数が車両台数の所定の閾値を超えることを指示する場合にのみ障害物の存在が決定される方法。第2のDSRC装備車両を障害物の存在の決定に反応するように操作する車両の先進運転者支援システムをさらに含む方法。前述の技法の実装形態は、ハードウェア、方法もしくはプロセス、またはコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含むことができる。
1つの一般的態様はシステムを含み、本システムは、第1のDSRC装備車両が車道を走行している間の複数の時刻にわたる車線レベルの精度の第1のDSRC装備車両の経路を記述する経路履歴データを含むDSRCメッセージを受信するように動作する第2のDSRC装備車両のDSRC受信機と、DSRC受信機から経路履歴データを受信するためにDSRC受信機に通信可能に結合されている第2のDSRC装備車両の車載コンピュータシステムであって、車載コンピュータシステムはコンピュータコードを記憶した非一時的メモリを含み、コンピュータコードは車載コンピュータシステムによって実行されると車載コンピュータシステムに、経路履歴データに基づいて車道の特定の車線における障害物の存在を決定させ、障害物が経路履歴データによって指示されるのは、経路履歴データが、障害物によって車道の特定の車線を走行している間に第1のDSRC装備車両の経路が影響を受けたことを指示するからであり、またコンピュータコードは車載コンピュータシステムに、第2のDSRC装備車両の運転者に勧告を提供させ、勧告は車道の特定の車線における障害物の存在を記述する、車載コンピュータシステムと、を含む。本態様の他の実施形態は、対応するコンピュータシステム、装置、および方法の動作を行うように各々構成された1台または複数のコンピュータ記憶装置上に記録されたコンピュータプログラムを含む。
各実装形態は以下の特徴のうちの1つまたは複数を含むことができる。DSRCメッセージは基本安全メッセージであるシステム。車線レベルの精度は、車道の特定の車線がほぼ幅3メートルである場合に第2のDSRC装備車両の1つまたは複数の地点が経路履歴データによってほぼ±1.5メートルの精度で記述されることを含むシステム。システムは車載コンピュータシステムに通信可能に結合された先進運転者支援システムをさらに含み、非一時的メモリは、車載コンピュータシステムによって実行されると先進運転者支援システムに、障害物の存在に反応するよう第2のDSRC装備車両を操作させるコンピュータコードをさらに記憶しているシステム。先進運転者支援システムが第2のDSRC装備車両を、第2のDSRC装備車両の進行方向を変更することによって障害物の存在に反応するよう操作するシステム。先進運転者支援システムが車両を、第2のDSRC装備車両の速度を変更することによって障害物の存在に反応するよう操作するシステム。先進運転者支援システムが車両を、第2のDSRC装備車両の加速度を変更することによって障害物の存在に反応するよう操作するシステム。DSRCメッセージが路側ユニットによって送信されるシステム。前述の技法の実装形態は、ハードウェア、方法もしくはプロセス、またはコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含むことができる。
1つの一般的態様はコンピュータプログラム製品を含み、本コンピュータプログラム製品は、コンピュータ実行可能コードを記憶した第2のDSRC装備車両の車載コンピュータシステムの非一時的メモリであって、コンピュータ実行可能コードはプロセッサによって実行されるとプロセッサに、第1のDSRC装備車両が車道を走行している間の複数の時刻にわたる車線レベルの精度の第1のDSRC装備車両の経路を記述する経路履歴データを含むDSRCメッセージを受信させ、経路履歴データに基づいて車道の特定の車線における障害物の存在を決定させ、障害物が経路履歴データによって指示されるのは、経路履歴データが、障害物によって車道の特定の車線を走行している間に第1のDSRC装備
車両の経路が影響を受けたことを指示するからであり、またコンピュータ実行可能コードはプロセッサに、第2のDSRC装備車両の運転者に勧告を提供させ、勧告は車道の特定の車線における障害物の存在を記述する、非一時的メモリ、を含む。本態様の他の実施形態は、対応するコンピュータシステム、装置、および方法の動作を行うように各々構成された1台または複数のコンピュータ記憶装置上に記録されたコンピュータプログラムを含む。
各実装形態は以下の特徴のうちの1つまたは複数を含むことができる。勧告を提供することは第2のDSRC装備車両の電子パネルに車道の特定の車線における障害物の存在を記述するグラフィックメッセージを表示させることを含むコンピュータプログラム製品。勧告を提供することは第2のDSRC装備車両のスピーカに車道の特定の車線における障害物の存在を記述する音声を生成させることを含むコンピュータプログラム製品。前述の技法の実装形態は、ハードウェア、方法もしくはプロセス、またはコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含むことができる。
1つの一般的態様は方法を含み、本方法は、第1の車両が車道を走行している間の複数の時刻にわたる車線レベルの精度の第1の車両の経路を記述する経路履歴データを含む無線メッセージを受信するステップと、第2の車両が、経路履歴データに基づいて車道の特定の車線における障害物の存在を決定するステップであって、障害物が経路履歴データによって指示されるのは、経路履歴データが、障害物によって車道の特定の車線を走行している間に第1の車両の経路が影響を受けたことを指示するからである、決定するステップと、を含む。本態様の他の実施形態は、対応するコンピュータシステム、装置、および方法の動作を行うように各々構成された1台または複数のコンピュータ記憶装置上に記録されたコンピュータプログラムを含む。
各実装形態は以下の特徴のうちの1つまたは複数を含むことができる。無線メッセージが全二重無線メッセージである方法。無線メッセージがDSRCメッセージである方法。無線メッセージが基本安全メッセージである方法。経路履歴データは第1の車両のDSRC準拠GPSユニットによって提供される地点データに基づいて第1の車両の車載コンピュータシステムによって生成され、地点データは、車道の特定の車線がほぼ幅3メートルである場合に第2の車両の地点を第2の車両の実際の地点に対してほぼ+/−1.5メートルの精度で記述することによって車線レベルの精度を提供する方法。障害物により、第1の車両が減速することによって第1の車両の経路が変更される方法。障害物により、第1の車両の進行方向が変わることによって第1の車両の経路が変更される方法。障害物により、第1の車両の加速度が変わることによって第1の車両の経路が変更される方法。障害物により、第1の車両が進路を逸脱することによって第1の車両の経路が変更される方法。前述の技法の実装形態は、ハードウェア、方法もしくはプロセス、またはコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含むことができる。
本発明によれば、路上の障害物の存在を運転者に通知できる。
いくつかの実装形態による推定システムを含む1台または複数の車両のための動作環境を示すブロック図である。 いくつかの実装形態による推定システムを含む1台または複数の車両のための動作環境を示すブロック図である。 いくつかの実装形態による推定システムを含む1台または複数の車両のための動作環境を示すブロック図である。 いくつかの実装形態による推定システムを含む例示的コンピュータシステムを示すブロック図である。 いくつかの実装形態による車道の特定の車線における障害物の存在を推定するための例示的方法の流れ図である。 いくつかの実装形態による車道の特定の車線における障害物の存在を推定するための例示的方法の流れ図である。 いくつかの実装形態によるBSMデータの例を示すブロック図である。 いくつかの実装形態によるBSMデータの例を示すブロック図である。
本開示は、限定のためではなく例として、添付の図面の各図に示されており、図面において類似した参照符号は類似した要素を指すのに用いられている。
車両が車道を走行しているものと仮定する。車両の運転者はその特定の走行車線に障害物があるのに気付く場合がある。例えば、運転者の走行車線に凍結部分がある場合がある。運転者に凍結部分が見えない場合もある。その結果、車両は凍結部分の上を走行するときに滑り(skid)あるいは進路を逸脱(swerve)し、それによって車両の走行経路が影響を受けることになりうる。また、運転者が障害物に気づいてこれを避ける場合にも、車両の走行経路は進路を逸脱する。進路の逸脱は、車両の走行経路と車線の方向が一致しなくなること、例えば、車両が車線を変更することを意味してもよい。進路の逸脱は意図的であっても非意図的であってもよい。
このような障害物に伴う進路の逸脱は多くの車両に発生しうるため、この特定の走行車線にある凍結部分による影響を受ける車両経路のパターンが生じる。そうした障害物の存在に関する警告を提供するために車両同士が相互にやり取りすることができれば有益となるはずである。本明細書に記載される推定システムの実装形態はこの問題を解決するものである。
いくつかの実装形態において、障害物には以下のうちの1つまたは複数が含まれうる。1つまたは複数の穴ぼこ、1件または複数の車両事故、1件または複数の自転車事故、1件または複数の歩行者事故、1台または複数のエンスト車両、道路の工事または保守、車道上の1匹または複数の動物(生きている、または死んでいる)、車道上の1人または複数の人、道路のごみ、1つまたは複数の凍結部分、車道上の溜り水、および車道の交通に影響を及ぼし、交通を変更し、または交通を妨害する可能性のある他の任意の道路条件。
いくつかの実装形態において、本明細書に記載される推定システムは、1つまたは複数の無線メッセージにおいて符号化された経路履歴データを用いて車道の特定の車線にある障害物の存在に関して車両の運転者に通知することによって車両の運転者を支援することができる。1つまたは複数の無線メッセージは車両、RSUまたはクラウドサーバの車載コンピュータシステムによって受信され、または集約されうる。1つまたは複数の無線メッセージの例示的実装形態については以下でさらに詳細に説明する。
<通知の例>
車両の運転者に提供される通知には、グラフィカル・ユーザ・インターフェース(GUI)といった視覚通知、1台または複数のスピーカによって生成される音声といった聴覚通知、あるいは同時または同時期に提供される視覚通知と聴覚通知の組み合わせが含まれうる。
視覚通知はヘッドアップ表示装置または電子パネルによって提供されてよい。ヘッドアップ表示装置は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる、2016年3月24日に出
願された、「Wireless Data Sharing Between a Mobile Client Device and a Three-Dimensional Heads-Up Display Unit」という名称の米国特許出願第15/080,433号に記載され
ているような三次元ヘッドアップ表示装置を含んでいてよい。電子パネルは車両に取り付けられているヘッドユニットまたはインフォテインメントシステムの要素であってよい。
聴覚通知は、車両のヘッドユニット、インフォテインメントシステムまたはナビゲーションシステムによって操作される1台または複数のスピーカによって提供されてよい。
<無線メッセージの例>
車両はDSRCをますます装備するようになってきている。DSRCを搭載した車両を「DSRC搭載」式と呼ぶことができる。DSRC装備車両は、DSRCアンテナと、DSRCメッセージを送受信し、DSRCメッセージを生成し、DSRCメッセージを読み取るのに必要な任意のハードウェアまたはソフトウェアとを含むことができる。例えば、DSRC装備車両は、DSRCメッセージを受信し、DSRCメッセージに含まれるデータを取得し、DSRCメッセージに含まれるデータを読み取るのに必要なハードウェアまたはソフトウェアを含むことができる。
1つまたは複数の無線メッセージにはDSRCメッセージが含まれうる。DSRCメッセージには多くの種類がある。ある種類のDSRCメッセージはBSMとして知られている。DSRC装備車両は一定の間隔でBSMをブロードキャストする。間隔はユーザ調整可能であってよい。
BSMはBSMデータを含む。BSMデータはBSMを最初に送信した車両の属性を記述する。DSRCを搭載した車両は調整可能なレートでBSMをブロードキャストすることができる。いくつかの実装形態において、このレートは0.10秒に1回であってもよい。BSMは、中でも特に、以下のうちの1つまたは複数を記述するBSMデータを含む。(1)BSMを送信する車両の経路履歴、(2)BSMを送信する車両の速度、および(3)BSMを送信する車両の地点を記述する地点データ(「全地球測位システムデータ」または「GPSデータ」と呼ぶこともある)。図4Aおよび図4Bにいくつかの実装形態によるBSMデータの例が示されている。図4Aおよび図4Bについては後述する。
いくつかの実装形態において、DSRC装備車両は、車道に沿った他のDSRC装備車両/機器の経路履歴および今後の経路を含む現在および今後の条件を記述する情報を得るためにそれらの車両を探ることができる。この情報は「DSRCプローブデータ」として記述される。DSRCプローブデータはDSRCプローブによって受信され、またはDSRCプローブに応答する任意のデータを含むことができる。
DSRCメッセージはDSRCベースのデータを含むことができる。DSRCベースのデータはBSMデータまたはDSRCプローブデータを含むことができる。いくつかの実装形態において、DSRCメッセージに含まれるDSRCベースのデータは、複数のDSRC装備車両(または他のDSRC搭載機器)から受信されたBSMデータまたはDSRCプローブデータを含むことができる。このBSMデータまたはDSRCプローブデータはデータソースの識別子と、データソースの、またはBSMデータもしくはDSRCプローブデータによって記述される交通イベントの地点とを含むことができる。
いくつかの実装形態において、DSRC対応車両はDSRC準拠GPSユニットを含むことになる。BSMデータまたはDSRCプローブデータは、車両がどの車線を走行しているか、ならびに車両の走行速度および経路履歴を明記することができる。BSMデータまたはDSRCプローブデータは、1つもしくは複数の時刻または1つもしくは複数の異なる地点における車両の速度、1つもしくは複数の時刻または1つもしくは複数の異なる地点における車両の進行方向、および1つもしくは複数の時刻または1つもしくは複数の異なる地点における車両の加速度、のうちの1つまたは複数をさらに明記することができ
る。
送信されるメッセージは必ずしもBSM規格に準拠する必要は無く、類似の情報が含まれていればよい。また、無線通信規格は必ずしもDSRCである必要は無く、無線LANやミリ波通信などの他の任意の双方向通信可能な無線通信規格であってもよい。
別の種類の無線メッセージは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2014年8月28日に出願された、「Full-Duplex Coordination System」という名称の米国特許出願第14/471,387号明細書に記載されている全二重無線メッセージである。
<車線レベルの精度の例>
また車両は、ますますGPSベースのナビゲーションシステムを含めて製造されるようにもなってきている。GPSベースのナビゲーションシステムは運転者に、地点データおよび車道に沿った渋滞長に関する知識に基づくものであるナビゲーション経路を提供することができる。
車線レベルの精度とは、車両の地点が車両の走行車線を正確に決定できるほど正確に記述されることを意味しうる。従来のGPSシステムは車線レベルの精度で車両の地点を決定することができない。例えば、車道の典型的な車線はおおよそ3メートル幅である。しかし、従来のGPSシステムには車両の実際の地点に対して+/−10メートルの精度しかない。
DSRC準拠GPSユニットは車線レベルの精度で車両の地点を記述する地点データを提供することができる。DSRC準拠GPSユニットは、DSRC規格に準拠した精度で車両の地点を記述する地点データを取得するためにGPS衛星と無線通信するハードウェアを含むことができる。DSRC規格は、地点データが、2台の車両が同じ車線内にあるかどうか推測するのに十分なほど高精度であることを必要とする。車線は、図1Bおよび部1Cに示す車線のような車道の車線であってよい。DSRC準拠GPSユニットはその二次元位置を、上空に何もない状態での時間の68%にわたって、GPSユニットの実際の位置の1.5メートル以内で特定し、モニタし、追跡するように動作することができる。車道の車線は通常は幅3メートル未満であるため、地点データの二次元誤差が1.5メートル未満である時は常に、本明細書に記載される推定システムはDSRC準拠GPSユニットによって提供される地点データを解析し、車道上の車両の相対位置に基づいて車両が車道のどんな車線を走行しているか決定することができる。
本明細書では、無線メッセージ(例えば、DSRCメッセージ、BSM、全二重無線メッセージなど)に含まれる無線車両データを用いて車道の特定の車線に障害物があるかどうかの推定を提供するための推定システムの実装形態について説明する。
<経路履歴データの例>
車両が車道の第1の車線を走行しているものと仮定する。車両はDSRC装備車両であってよい。車両はその進行方向、速度または加速度を変更することができ、それによって車両の経路が変更される。例えば、車両の運転者は車道の第1の車線にある障害物に気付くことがあり、この気付きに応じて、運転者は車両を操作して、(1)第1の車線を走行している間に、障害物と衝突する前に通常より低い走行速度まで減速させ、(2)障害物と衝突する前に車道の第2の車線へハンドルを切り、次いで(3)第2の車線を走行している間に障害物を通り過ぎるように通常走行速度まで再度加速させることができる。車両は走行中の車両の経路履歴を記述した経路履歴データ(path history data)を記録する
ことができる。経路履歴は、例えば、車道の第1の車線にある障害物に対応するための前述の手順を記述することができる。
いくつかの実装形態において、経路履歴データは複数の時刻における車両の地点を記述することができる。そうした経路履歴データを構築するのに必要な情報はBSMにすでに含まれている。本明細書に記載される推定システムはこの経路履歴データを利用して個々の車両間または車両グループ間におけるパターンを見分ける。パターンは車道または車道の特定の車線にある道路障害物の存在を指示することができる。
例えば、あるグループの車両から受信された経路履歴データにおけるパターンは、そのグループの車両がすべて、各車両が車道上の同じ(もしくはほぼ同じ)地点または車道の特定の車線内の同じ(もしくはほぼ同じ)地点に到達するたびに同様に進路を逸脱(変更)することを指示する場合がある。この進路逸脱は交通障害物の結果であると仮定することができる。このパターンは本明細書に記載される推定システムによって特定することができる。推定システムは、特定されたパターンに基づいて車道または車道の特定の車線にある交通障害物の存在を推定することができる。
いくつかの実装形態において、経路履歴データが記述するデータは、1台または複数の車両についての:車両が走行していた一連の時刻、車両が複数の時刻に位置していた一連の地理的地点(例えば、DSRC準拠GPSユニットから供給された地点データによって指示される地理的地点)、複数の時刻における車両の速度、複数の時刻における車両の加速度、複数の時刻における車両の方角または進行方向、車両ブレーキ状況などの車両運動学的データ、障害物の存在を指示しうる他の任意の車両運動学的データ、ならびに、車両の車両トラクション・コントロール・システムや他の任意の先進運転者支援システム(Advanced Driver Assistance System: ADASシステム)が関与(engage)しているかどうか
やADASシステムによって講じられた措置の記述といったADASシステム関与情報(ADAS system engagement information)、などの1つまたは複数であってよい。
経路履歴データは以下で図4Aまたは図4Bに示すようなBSMデータの構成要素であってよい。また経路履歴データは、DSRCメッセージや全二重無線メッセージといった他の任意の無線メッセージの構成要素とすることもできる。
いくつかの実装形態において、経路履歴データは図4Aおよび図4Bに関連して後述するBSMデータの要素であってよい。BSMデータはBSMに含まれていてよい。BSMはDSRCによって送信され、またはブロードキャストされてよい。
いくつかの実装形態においては、BSMデータの要素のうちの1つまたは複数がDSRCメッセージまたは全二重無線メッセージに含まれていてよい。例えば、DSRCメッセージはDSRC装備車両についての経路履歴データを含むことができる。
<実装・デプロイ例>
いくつかの実装形態において、推定システムは、他車両、RSUまたはクラウドサーバへ無線メッセージを送信する車両によって機能することができる。無線メッセージは無線メッセージを最初に送信した車両の経路履歴データを含むことができる。
いくつかの実装形態において、車両の推定システムは1つまたは複数の無線メッセージを受信し、それらの無線メッセージに含まれる経路履歴データを集約し、集約経路履歴データ(aggregated path history data)に基づいて障害物の存在を推定することができる。
いくつかの実装形態において、RSUは経路履歴データを集約することができる。RSUは推定システムを含むことができる。推定システムは、RSUの伝送距離内にある車両が複数の車両から収集された集約経路履歴データバッチ(aggregated path history data
batch)を含むRSUからの無線メッセージを受信するように、RSUの伝送距離内にある車両へ集約経路履歴データバッチを提供することができる。伝送距離は、DSRC伝送距離、Wi−Fi伝送距離、全二重無線通信伝送距離または無線メッセージの他の任意の伝送距離を含んでいてよい。
任意選択で、RSUはバッチ化された経路履歴データをクラウドサーバへ送信することもできる。クラウドサーバはその場合、第3世代(3G)、第4世代(4G)、ロング・ターム・エボルーション(LTE)、ボイスオーバLTE(VoLTE)または他の任意のモバイル・データ・ネットワークもしくはモバイル・データ・ネットワークの組み合わせを含みうるモバイル・データ・ネットワークを介して1台または複数の車両へ経路履歴データを提供することができる。例えば、図1Aに関連して後述するネットワーク105を参照されたい。
<ADASシステム>
ADASシステムの例には以下の車両の要素のうちの1つまたは複数が含まれうる。定速走行・車間距離制御装置(adaptive cruise control: ACC)システム、アダプティブ・ハイビーム・システム、アダプティブ・ライト・コントロール・システム、自動駐車システム、自動車ナイト・ビジョン・システム、死角モニタ、衝突回避システム、横風安定化システム、運転者居眠り検知システム、運転者モニタリングシステム、緊急時運転者支援システム、前方衝突警告システム、交差点支援システム、速度適応制御システム、車線逸脱警告システム、歩行者保護システム、交通標識認識システム、旋回アシスト、および逆走警告システム。
ADASシステムは車両を自律型車両または半自律型車両にする車両に含まれる任意のソフトウェアまたはハードウェアも含むことができる。
いくつかの実装形態においては、ADASシステムの関与またはアクティビティが経路履歴データに含まれていてよい。
いくつかの実装形態において、推定システムは障害物の存在を推定し、障害物を記述するADASシステムへの信号を提供することができる。ADASシステムは障害物の存在に反応するように車両の動作を制御することができる。反応には、障害物を回避すること、障害物を回避しようと試みること、車両に及ぼす障害物の影響を最小限に抑えること、または車両に及ぼす障害物の影響を緩和することが含まれうる。
<例示的概要>
図1Aから図1Cは、いくつかの実装形態による推定システム199のための例示的動作環境100、111、112を示すブロック図である。
図1Aを参照すると、動作環境100は第1のDSRC装備車両123A、第2のDSRC装備車両123B、路側ユニット104(RSU104)、およびサーバ103の各要素のうちの1つまたは複数を含むことができる。動作環境100のこれらの要素はネットワーク105に通信可能に結合されていてよい。
いくつかの実装形態において、サーバ103はRSU104の要素であってよい。いくつかの実装形態において、サーバ103は別個の要素であってよい。例えば、サーバ103はサーバであってもよく、ネットワーク105を介してメッセージを送受信するように動作する他の何らかのプロセッサベースのコンピューティングデバイスであってもよい。RSU104およびサーバ103については以下でさらに詳細に説明する。
ネットワーク105は従来型の有線または無線とすることができ、スター型構成、トークンリング構成、または他の構成を含む多くの異なる構成を有しうる。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)、広域ネットワーク(WAN)(例えばインターネット)、または、複数の機器および/またはエンティティが通信するための他の相互接続データパスを含むことができる。いくつかの実装形態において、ネットワーク105はピア・ツー・ピア・ネットワークを含んでいてよい。またネットワーク105は、多種多様な通信プロトコルでデータを送るための電気通信ネットワークの各部分に結合されていてもよく、これらを含んでいてもよい。いくつかの実装形態において、ネットワーク105は、Bluetooth(登録商標)通信ネットワーク、またはショート・メッセージ・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、ワイヤレス・アプリケーション・プロトコル(WAP)、電子メール、DSRC、全二重無線通信などによるものを含むデータを送受信するためのセルラ通信ネットワークを含む。またネットワーク105は、3G、4G、LTE、VoLTEまたは他の任意のモバイル・データ・ネットワークもしくはモバイル・データ・ネットワークの組み合わせを含むモバイル・データ・ネットワークを含んでいてもよい。さらに、ネットワーク105は1つまたは複数のIEEE802.11無線ネットワークを含んでいてもよい。
いくつかの実装形態において、ネットワーク105は、DSRC装備車両123および1台または複数の他の無線通信機器(例えば、他の車両123B、RSU104、サーバ103など)の間で共有される1つまたは複数の通信路を含んでいてよい。通信路はDSRC、無線LAN、Wi−Fi、全二重無線通信または他の任意の無線通信プロトコルを含んでいてよい。例えば、ネットワーク105はDSRC装備車両123へDSRCメッセージ、DSRCプローブまたはBSMを送信するのに用いられてよい。
第1のDSRC装備車両123Aと第2のDSRC装備車両123Bとは同じ、または類似した要素を含んでいてよい。第1のDSRC装備車両123Aおよび第2のDSRC装備車両123Bは、まとめて「DSRC装備車両123」と呼ぶこともでき、個別に「DSRC装備車両123」と呼ぶこともできる。第1のDSRC装備車両123Aを「第2のDSRC装備車両」と呼ぶこともでき、第2のDSRC装備車両123Bを「第1のDSRC装備車両」と呼ぶこともできる。
第1のDSRC装備車両123Aは、自動車、トラック、スポーツ・ユーティリティ・ビークル、バス、トレーラトラック、ドローンまたは他の任意の車道を走る乗り物を含んでいてよい。いくつかの実装形態において、第1のDSRC装備車両123Aは自律型車両または半自律型車両を含んでいてよい。例えば、第1のDSRC装備車両123AはADASシステムを含んでいてもよい。
第1のDSRC装備車両123Aは、推定システム199、DSRC準拠GPSユニット170、経路履歴モジュール180、DSRCモジュール190およびセンサ集合182、の各要素のうちの1つまたは複数を含んでいてよい。第1のDSRC装備車両123Aは、DSRCデータ194、BSMデータ195、経路履歴データ196、推定データ197、推定システム199、DSRC準拠GPSユニット170、経路履歴モジュール180、およびDSRCモジュール190、の各要素のうちの1つまたは複数を記憶している非一時的メモリ(不図示)をさらに含んでいてよい。
図1Aには示されていないが、いくつかの実装形態において第1のDSRC装備車両123Aは、推定システム199および非一時的メモリに通信可能に結合された車載コンピュータシステムを含んでいてよい。車載コンピュータシステムは推定システム199の動作を行わせ、または制御するように動作することができる。車載コンピュータシステムは
非一時的メモリに記憶されたデータにアクセスして処理するように動作することができる。例えば、車載コンピュータシステムは、推定システム199、DSRC準拠GPSユニット170、経路履歴モジュール180、DSRCモジュール190、DSRCデータ194、BSMデータ195、経路履歴データ196、推定データ197、およびセンサ集合182、のうちの1つまたは複数にアクセスして処理するように動作することができる。
いくつかの実装形態において、推定システム199は、別のDSRC装備車両123(例えば第2のDSRC装備車両123B)が運転者に車道(または車道の特定の車線)上の障害物の存在に関する通知を提供するのに必要な任意のデータを含む無線メッセージを構築するコードまたはルーチンを含むことができる。例えば、推定システム199は経路履歴データ196を含む無線メッセージを構築するように動作するコードおよびルーチンを含むことができる。無線メッセージは、DSRCメッセージ、DSRCプローブ、BSMまたは全二重無線メッセージを含んでいてよい。
いくつかの実装形態において、推定システム199は、経路履歴モジュール180から経路履歴データ196を受け取るように動作するコードおよびルーチンを含むことができる。経路履歴モジュール180については以下で説明する。いくつかの実装形態において、経路履歴モジュール180は推定システム199の要素であってよい。推定システム199は経路履歴データ196を含む無線メッセージを生成することができる。推定システム199は、DSRCメッセージ、BSMまたは全二重無線通信によって、別のDSRC装備車両123BまたはRSU104へ直接、無線メッセージを送信することができる。
いくつかの実装形態において、推定システム199はネットワーク105へ無線メッセージを送信することができる。DSRC装備車両123のうちの1台または複数、RSU104、およびサーバ103はネットワーク105から無線メッセージを受信することができる。
このようにして、推定システム199は有益には、1台または複数の他の車両(例えば、推定システムが第1のDSRC装備車両123Aの要素であると仮定すると、1台または複数の第2のDSRC装備車両123B)に、推定システム199がその要素であるDSRC装備車両123(例えば第1のDSRC装備車両123A)の経路履歴を記述する経路履歴データ196を提供することができる。
推定システム199は有益には、1台または複数の他の車両(例えば、推定システム199が第1のDSRC装備車両123Aの要素であると仮定すると、1台または複数の第2のDSRC装備車両123B)によって送信された1つまたは複数の無線メッセージに含まれる経路履歴データ196に基づいて車道(または車道の特定の車線)にある障害物の存在を決定することができる。例えば、推定システム199は、経路履歴データ196を含む無線メッセージを解析するように動作するコードおよびルーチンを含むことができる。無線メッセージは、DSRCメッセージ、BSMまたは全二重メッセージによって受信されてよい。いくつかの実装形態において、無線メッセージはネットワーク105から受信されてよい。
推定システム199は、複数の車両の経路履歴データを解析して、特定の車線上を走行する車両が特定の地点において、路上障害物の影響を受けたと推定できる行動を取ったと判断できる場合に、当該地点に障害物があると判断する。路上障害物の影響を受けたと推定できる行動の一例は、車線の変更および減速である。推定システム199は、特定の地点において路上障害物の影響を受けたと推定される行動を取った車両の数が閾値以上の場合に、当該地点に路上障害物があると決定してもよい。この閾値は、あらかじめ定められた固定数であってもよいし、前記地点を通過する車両の数に応じて決定されてもよい。
いくつかの実装形態において、推定システム199は無線メッセージからの経路履歴データ196をパース(parse)することができる。推定システム199は経路履歴データ
196を解析することにより、1台または複数の他の車両(例えば、推定システム199が第1のDSRC装備車両123Aの要素であると仮定すると、1台または複数の第2のDSRC装備車両123B)の経路履歴データ196によって記述された1つまたは複数のパターンを特定することができる。パターンは、例えば、車道上の類似した地理的地点(または車道の特定の車線内の類似した地理的地点)における1台または複数の他の車両の経路の変更を含むことができる。
例えば、1つの無線メッセージは1台のDSRC装備車両123の経路履歴データ196を含み、推定システム199は、複数のDSRC装備車両123から複数の経路履歴データセット196を受信して、複数のDSRC装備車両123Bの経路履歴における1つまたは複数のパターンを特定するようことができる。1つまたは複数のパターンは車道(または車道の特定の車線)上にある障害物の存在を指示することができる。例えば、複数の経路履歴データセット196によって記述されるDSRC装備車両123Bは、同じまたは類似した地理的地点で車両の速度、加速度または進行方向のうちの1つまたは複数を変更するパターンを有する(例えば、図1Bまたは図1Cを参照)。このようにして、推定システム199は、複数の経路履歴データセット196によって記述されるDSRC装備車両123Bが車両の速度、加速度または進行方向のうちの1つまたは複数を変更する地理的地点に、障害物が存在するものと推定することができる。
別の例では、DSRC装備車両123、RSU104またはサーバ103といった機器は、複数のDSRC装備車両123によって送信された受信無線メッセージからの経路履歴データ196を集約して、(1)経路履歴データバッチ196を形成し、(2)複数のDSRC装備車両123からの経路履歴データバッチ196を含む無線メッセージを送信することができる。推定システム199は複数のDSRC装備車両123からの経路履歴データバッチ196を含む無線メッセージを受信することができる。推定システム199は複数のDSRC装備車両123の経路履歴におけるパターンを特定することができる。1つまたは複数のパターンは車道(または車道の特定の車線)上にある障害物の存在を指示することができる。例えば、経路履歴データバッチ196によって記述されるそれぞれのDSRC装備車両123は、同じまたは類似した地理的地点で車両の速度、加速度または進行方向のうちの1つまたは複数を変更するパターンを有する。このようにして、推定システム199は、経路履歴データバッチ196によって記述されるDSRC装備車両123が車両の速度、加速度または進行方向のうちの1つまたは複数を変更する地理的地点に、障害物の存在するものと推定することができる。
いくつかの実装形態において、推定システム199は、経路履歴データバッチ196を形成するために経路履歴データ196を集約するDSRC装備車両123、RSU104またはサーバ103の要素であってよい。推定システム199は経路履歴データバッチ196を含む無線メッセージを生成することができる。推定システム199は、DSRC、BSM、全二重無線通信、Wi−Fi、3G、4G、LTE、VoLTEまたは他の何らかの形の無線通信によって、DSRC装備車両123、RSU104、サーバ103またはネットワーク105へ無線メッセージを送信することができる。
いくつかの実装形態において、推定システム199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)を含むハードウェアを用いて実施することができる。いくつかの他の実装形態において、推定システム199は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実施することができる。推定システム199は機器(例えばサーバや他の機器)の組み合わせに、またはそれらの機器の
うちの1台に記憶することができる。
推定システム199については、図1B、図1C、図2、図3Aおよび図3Bに関連して以下でさらに詳細に説明する。
DSRC準拠GPSユニット170は、DSRC装備車両123の地点を記述する地点データを取得するためにGPS衛星と無線通信するハードウェアを含むことができる。いくつかの実装形態において、DSRC準拠GPSユニット170は、DSRC装備車両123の地点を車線レベルの精度まで記述する地点データを提供するように動作する。DSRC規格は、地点データが、2台の車両(例えば、DSRC装備車両123およびDSRC装備車両123と同じ車道上の別の車両)が同じ車線内にあるかどうか推測するのに十分なほど高精度であることを必要とする。車線は、図1Bおよび図1Cに示す車線のようなドライブスルーの車線であってよい。DSRC準拠GPSユニット170はその二次元位置を、上空に何もない状態での時間の68%にわたって、GPSユニット170の実際の位置の1.5メートル以内で特定し、モニタし、追跡するように動作することができる。車道の車線は通常は幅3メートル未満であるため、地点データの二次元誤差が1.5メートル未満である時は常に、推定システム199はDSRC準拠GPSユニット170によって提供される地点データを解析し、車道上の車両の相対位置に基づいてDSRC装備車両123が車道のどんな車線を走行しているか決定することができる。
例えば、次に図1Bを参照すると、推定システム199は第2のDSRC装備車両123Bに含まれるDSRC準拠GPSユニット170によって生成された地点データを解析し、第2のDSRC装備車両123Bの地点データに基づいて第2のDSRC装備車両123Bは第2の車線107を走行していると決定することができる。いくつかの実装形態において、推定システム199によるこの解析は、(第2のDSRC装備車両123Bの経路履歴データ196の要素とすることのできる)第2のDSRC装備車両123Bによって提供された地点データによって記述される第2のDSRC装備車両123Bの地点の、(第3のDSRC装備車両123Cの経路履歴データ196の要素とすることのできる)第3のDSRC装備車両123Cといった別の車両によって提供された地点データに対する比較を含むことができる。このようにして、DSRC準拠GPSユニット170を用いると有益には、異なるDSRC装備車両123がどの車線を走行しているか推定システム199が決定することが可能になる。
これと比べて、DSRC規格に準拠していないGPSユニットはDSRC準拠GPSユニット170よりもはるかに精度が低く、DSRC準拠GPSユニット170のように、車線レベルの精度を確実に提供することができない。例えば、非DSRC準拠GPSユニットは約10メートルの精度を有し、DSRC準拠GPSユニット170によって提供される車線レベルの精度を提供するのに十分なほど高精度ではない。例えば、車線は幅3メートルしかない場合もあるため、DSRC規格はDSRC準拠GPSユニット170が約1.5メートルの精度を有することを必要とし、これは前述のような非DSRC準拠GPSユニットよりも著しく高精度である。その結果、非DSRC準拠GPSユニットは、推定システム199(または経路履歴モジュール180)が第1のDSRC装備車両123Aの正確な経路履歴データ196を生成し、または(第2の車線107のような)車道の特定の車線における障害物の存在を決定するのに十分なほど正確な地点データを提供することができない場合があることになる。したがって非DSRC準拠GPSユニットの不正確さにより推定システム199の機能が実行不能になる可能性がある。
他の実施形態では、GPS以外の装置を用いてDSRC装備車両123の位置を記述するデータを取得してもよい。そのような位置センサの例は、複数の基地局から送信される電波の受信時間の差に基づいて測位を行う装置である。例えば、DSRC送信アンテナから送信される電波に基づく測位では、誤差1.5メートルよりも高精度な測位が可能であ
る。あるいはレーザスキャナを用いて位置情報を高精度に求めてもよい。
次に図1Aを参照すると、いくつかの実装形態において、DSRC準拠GPSユニット170によって取得される地点データは、経路履歴データ196、DSRCデータ194またはBSMデータ195の要素であってよい。任意選択で、地点データはDSRC装備車両123の非一時的メモリ上にセンサデータまたは他の何らかのデータとして記憶されてもよい。
いくつかの実装形態において、地点データはDSRC装備車両123の非一時的メモリ上に記憶された独立要素であってよい(例えば、図2に示す地点データ297参照)。
さらに図1Aを参照すると、経路履歴モジュール180は経路履歴データ196を生成するように動作するコードおよびルーチンを含むことができる。例えば、DSRC装備車両123はセンサ集合182を含んでいてよい。センサ集合182は1つまたは複数のセンサを含んでいてよい。センサ集合182はセンサデータを収集することができる(例えば、図2に示すセンサデータ296参照)。センサデータは、例えば、以下のうちの1つまたは複数を記述することができる:車両が走行していた一連の時刻、車両が複数の時刻に位置していた一連の地理的地点(例えば、DSRC準拠GPSユニットから供給された地点データによって指示される地理的地点)、複数の時刻における車両の速度、複数の時刻における車両の加速度、複数の時刻における車両の方角または進行方向、車両ブレーキ状況などの車両運動学的データ、障害物の存在を指示しうる他の任意の車両運動学的データ、ならびに、車両の車両トラクション・コントロール・システムや他の任意の先進運転者支援システムが関与しているかどうかやADASシステムによって講じられた措置の記述といったADASシステム関与情報(例えば、図2のADASシステム280参照)。このようにして、センサデータは複数の時刻の、異なる地点におけるDSRC装備車両123の挙動を記述することができ、この挙動は車道上の(または車道の特定の車線における)障害物の存在を指示することができる。他の車両が類似した地点で類似した挙動を示す場合には、これにより、車道上の(または車道の特定の車線における)障害物の存在を指示するパターンが生じうる。より多くの車両が類似した地理的地点で類似した挙動を示す場合には、推定システム199は、障害物が当該地理的地点にあるより大きい確信を指示する確信度を生成することができる。
いくつかの実装形態において、経路履歴モジュール180はセンサデータおよび地点データのうちの1つまたは複数を解析することができる。経路履歴モジュール180はセンサデータおよび地点データのうちの1つまたは複数に基づいて経路履歴データ196を生成することができる。地点データはセンサデータの要素であってよい。地点データにはタイムスタンプが付されてよい。例えば、地点データは異なる時点におけるDSRC装備車両123の地点を記述する。
いくつかの実装形態において、経路履歴データ196は異なる時点におけるDSRC装備車両123Aの地点を記述する。例えば、経路履歴モジュール180は異なる時点における車線レベルの精度を有するDSRC装備車両123の地点を記述する地点データを解析する。経路履歴モジュール180は、地点データに一部は基づいて経路履歴データ196を生成しうる。
いくつかの実装形態において、経路履歴データ196は1つまたは複数のエントリを含む。エントリはある時点におけるDSRC装備車両の地点を記述しうる。
いくつかの実装形態において、経路履歴データ196内の各エントリは、地点/時刻ペア、すなわち地点と時刻から形成されたデータセット(以下では、(地点,時刻)とも表
記する)を含む。各データセットに含まれる地点は所与の時刻におけるDSRC装備車両123のGPS座標であってよい。各データセットに含まれる時刻は、任意選択で、経路履歴データ196を用いるすべてのシステムおよびサブシステムに共通の世界時の値(UT)であってもよい。
第1のDSRC装備車両123Aは車道上にあってよい。第1のDSRC装備車両123Aは、DSRCメッセージ、DSRCプローブ、BSM、全二重無線メッセージまたは他の何らかの無線メッセージといった無線メッセージを受信しうる。無線メッセージは、ドライブスルー店舗のドライブスルーにある第2のDSRC装備車両123Bといった別の機器の経路履歴データ196を含んでいてよい。第2のDSRC装備車両123Bは車道上にあってもよい。経路履歴データ196は車道上の1つまたは複数の時点における第2のDSRC装備車両123Bの1つまたは複数の地点を記述することができる。第1のDSRC装備車両123Aは第2のDSRC装備車両123Bと同時に、または第2のDSRC装備車両123Bと同時期に同じ車道上を走行していてよい。
いくつかの実装形態において、第1のDSRC装備車両123Aの推定システム199は第2のDSRC装備車両123Bの経路履歴データ196に基づいて推定データ197を生成することができる。推定データ197は車道上に障害物があるかどうかの推定を記述することができる。例えば、第2のDSRC装備車両123Bおよび第1のDSRC装備車両123Aは同時期に同じ車道上にあり、第2のDSRC装備車両123Bは第1のDSRC装備車両123Aの前方にある(例えば、道路の前方を第1のDSRC装備車両123Aと同じ進行方向に走行している)。このようにして、第2のDSRC装備車両123Bの経路履歴データ196は第2のDSRC装備車両123Bの経路を記述することができ、この経路は車道上の道路障害物の存在を指示することができる。第2のDSRC装備車両123BはDSRC準拠GPSユニット170を含むため、第2のDSRC装備車両123Bの経路履歴データ196は車道の特定の車線における障害物の存在を指示することができる。
いくつかの実装形態において、推定システム199は複数の他の車両から複数の異なる経路履歴データセット196を含む複数の無線メッセージを受信することができる。あるいは、推定システム199は複数の車両の経路履歴データバッチ196を含む1つの無線メッセージを受信することもできる。バッチは複数の車両の複数の経路履歴データセット196を含むことができる。
いくつかの実装形態において、推定システム199は複数の異なる経路履歴データセット196に基づいて推定データ197を生成することができる。
いくつかの実装形態において、推定システム199は推定データ197と関連付けられた確信度(例えば、1から10までの段階または他の何らかの段階)を生成してもよい。例えば、複数の車両の経路履歴データ196が、同じまたは類似した地理的地点における障害物の存在を指示する場合には、障害物がその地理的地点にある確信度を高くする。
いくつかの実装形態において、推定システム199は推定データ197に基づいて第1のDSRC装備車両123Aの運転者に勧告を提供する。勧告は車道(または車道の特定の車線)上に障害物があるかどうかの推定を記述してもよい。勧告は障害物に対する反応の提案を記述してもよい。例えば、反応の提案は、車線を変更することまたは別の方法で第1のDSRC装備車両123Aの進行方向を変更すること、第1のDSRC装備車両123Aの速度を変更すること、第1のDSRC装備車両123Aの加速度を変更することまたは第1のDSRC装備車両123Aのナビゲーション経路を変更することを含み得る。このようにして、推定システム199は有益には、第1のDSRC装備車両123Aの
運転者が交通障害物を回避し、交通障害物の影響を最小限に抑え、または交通障害物の影響を緩和するのを支援することによって、第1のDSRC装備車両123Aの性能を改善することができる。
いくつかの実装形態において、勧告は、運転者が勧告または推定データ197を信頼すべきかどうか評価するための確信度を記述してもよい。いくつかの実装形態において、確信度が何らかの所定の閾値を満たすか超えない限り、勧告は運転者に通知されない。
いくつかの実装形態において、推定システム199は第1のDSRC装備車両123AのADASシステムに信号を提供することができ、ADASシステムは、第1のDSRC装備車両123Aの1つまたは複数の動作を、交通障害物を回避し、交通障害物の影響を最小限に抑え、または交通障害物の影響を緩和するように制御してもよい。信号は、推定データ197または推定データ197を生成するのに用いられる経路履歴データ196を含むように符号化されていてよい。このようにして、推定システム199は有益には、ADASシステムが通常はアクセスすることができない別の車両の経路履歴データ196にアクセスすることを可能にすることによってADASシステムの性能を改善することができる。
いくつかの実装形態において、信号は確信度を含むように符号化されていてよい。ADASシステムの動作は、確信度がある所定の閾値を満たすか超えない限り、信号に含まれるデータに作用しないものようにしてよい。
いくつかの実装形態において、推定システム199は、経路履歴モジュール180によって構築された経路履歴データ196を収集し、経路履歴データ196を含むように符号化された1つまたは複数の無線メッセージを生成し、無線メッセージを、第2のDSRC装備車両123B、RSU104、サーバ103といった別の機器へ送信するように動作するコードおよびルーチンを含む。無線メッセージは、BSM、DSRCメッセージ、全二重無線メッセージまたは他の任意の無線メッセージを含んでいてよい。
センサ集合182は、DSRC装備車両123の外部の物理環境を測定するように動作する1台または複数のセンサを含むことができる。例えば、センサ集合182は、DSRC装備車両123に近接した物理環境の1つまたは複数の物理特性を記録することができる。
いくつかの実装形態において、センサ集合182は以下の車両センサのうちの1台または複数を含むことができる:カメラ、LIDARセンサ、レーザ高度計、ナビゲーションセンサ(例えば、DSRC準拠GPSユニット170の全地球測位システムセンサ)、赤外線検知器、動き検知器、サーモスタット、聴音器、一酸化炭素センサ、二酸化炭素センサ、酸素センサ、質量空気流量センサ、エンジン冷却剤温度センサ、スロットル位置センサ、クランクシャフト位置センサ、自動車エンジンセンサ、バルブタイマ、空気燃焼比メータ、死角メータ、カーブフィーラ、不具合検出器、ホール効果センサ、マニホールド絶対圧センサ、駐車センサ、レーダガン、速度計、速度センサ、タイヤ空気圧モニタリングセンサ、トルクセンサ、トランスミッション油温センサ、タービン速度センサ(TSS)、可変リラクタンスセンサ、車両速度センサ(VSS)、水センサ、車輪速度センサ、および他の任意の種類の自動車センサ。
センサ集合182は1つまたは複数の時刻におけるDSRC装備車両123の1つまたは複数の地点を記述するセンサデータを記録するように動作することができる。センサデータの一例が図2にセンサデータ296として示されている。
DSRCモジュール190はDSRCアンテナを含むことができる。DSRCアンテナはDSRC送受信機とDSRC受信機とを含むことができる。DSRCモジュール190は、ユーザ構成可能なある固定間隔で(10秒から15秒ごとに)BSMをブロードキャストするように構成されていてよい。
いくつかの実装形態において、DSRCモジュール190は、図2に関連して以下でさらに詳細に説明する通信ユニット245の要素である。
DSRCデータ194はDSRCメッセージまたはDSRCプローブに含まれ、またはDSRCメッセージまたはDSRCプローブにおいて符号化されている任意のデータを含むことができる。DSRCデータ194は、BSMデータ195の1つまたは複数の要素、経路履歴データ196、センサデータ、および推定データ197、のうちの1つまたは複数を含むことができる。
いくつかの実装形態において、DSRCデータ194は、他のDSRC装備車両123から受信されたBSMデータ195、経路履歴データ196、センサデータまたは推定データ197を含むことができる。例えば、第1のDSRC装備車両123Aは、1台または複数の第2のDSRC装備車両123Bの経路履歴データ196を記述するこれら他のDSRC装備車両123BからDSRCメッセージを受信することができ、この情報は他のDSRC搭載機器(例えば、第2のDSRC装備車両123B、RSU104など)への再送のために集約することができる。
BSMデータ195はBSMに含まれ、またはBSMにおいて符号化されている任意のデータを含むことができる。BSMデータ195については図4Aおよび図4Bに関連して以下でさらに詳細に説明する。
図1Aには示されていないが、いくつかの実装形態において、DSRC装備車両123は、2014年8月28日に出願された、「Full-Duplex Coordination System」という名称の米国特許出願第14/471,387号明細書に記載されている全二重協調システムを含むことができる。
いくつかの実装形態において、DSRC装備車両123の全二重協調システムは経路履歴データ196を含む全二重無線メッセージを受信することができる。推定システム199は経路履歴データ196に基づいて推定データ197を決定することができる。
DSRC装備車両123はネットワーク105に通信可能に結合されていてよい。
サーバ103はプロセッサベースのコンピューティングデバイスを含むことができる。例えば、コンピューティングデバイスはスタンドアローンのハードウェアサーバを含んでいてよい。いくつかの実装形態において、サーバ103はネットワーク105に通信可能に結合されていてよい。サーバ103はネットワーク通信機能を含むことができる。サーバ103はネットワーク105を介して無線メッセージを送受信するように動作することができる。例えば、コンピューティングデバイスは(図2の通信ユニット245に関連して後述するような)通信ユニットを含むことができる。コンピューティングデバイスは、DSRCメッセージ、BSM、全二重無線メッセージまたは他の任意の無線メッセージを送受信するように動作することができる。
いくつかの実装形態において、第1のDSRC装備車両123Aはネットワーク105を介してサーバ103へ経路履歴データ196を提供することができる。例えば、第1のDSRC装備車両123Aはネットワーク105を介してサーバ103へ無線メッセージ
を送信することができる。無線メッセージは第1のDSRC装備車両123Aと、おそらくは、第1のDSRC装備車両123Aへその経路履歴データ196を送信している他のDSRC装備車両との経路履歴データ196を含むことができる。1台または複数の他のDSRC装備車両もネットワーク105を介してサーバ103へそれらの経路履歴データ196を送信することができる。サーバ103は、集約経路履歴データ131を形成するために、非一時的メモリにネットワーク105を介して受信された経路履歴データ196を記憶し、集約することができる。
集約経路履歴データ131は1台または複数の車両(例えば、第1のDSRC装備車両123A、第2のDSRC装備車両123B、および、DSRC装備車両の場合もそうでない場合もある、他の任意の車両)の1つまたは複数の経路履歴データセット196を含むことができる。
集約経路履歴データ131は1つまたは複数の経路履歴データセット196を含むことができる。
サーバ103の推定システム199は、集約経路履歴データ131を受信し、交通障害物の推定133を出力するように動作するコードおよびルーチンを含むことができる。交通障害物の推定(の結果)は、集約経路履歴データ131に含まれる経路履歴データセット196ごとの推定データセット197を含むことができる。交通障害物の推定133に含まれる推定データセット197には、推定データセット197を生成するのに用いられる特定の経路履歴データセット196に含まれる地理的地点に基づいてインデックス付けすることができる。
いくつかの実装形態において、サーバ103は、DSRC装備車両123やネットワーク通信機能を含む1台または複数の非DSRC装備車両といった1台または複数の車両へ、1つまたは複数の推定データセット197を提供するように動作し、それらの車両がネットワーク105を介してサーバ103から推定データセット197を受信する。例えば、車両(例えば第1のDSRC装備車両123A)は推定システム199を含み、推定システム199は、要求側車両の地理的地点を記述する地点データを含む地点データを提供する推定データ197をネットワーク105を介してサーバ103へ提供することを求める要求を送信する。サーバ103の推定システム199は、要求に含まれる地点データに対応する交通障害物の推定133から推定データセット197を特定することができる。サーバ103の推定システム199は要求に対して、要求に含まれる地理的地点と関連性を有する推定データセット197を含む無線メッセージで応答してもよい。このようにして、車両の推定システム199は、本例のサーバ103のようなクラウドサーバから供給されたデータを用いて、車両の現在の地理的地点と関連性を有する障害物を特定することができる。
RSU104はリレーモジュール106を含むことができる。RSU104は、図2に関連して後述する通信ユニット245のような通信ユニットを含むことができる。RSU104は経路履歴データ196を含む1台または複数の車両から無線メッセージを受信することができる。リレーモジュール106は1台または複数の車両から経路履歴データ196を受信するように動作するコードおよびルーチンを含むことができ、リレーモジュール106はこの情報をネットワーク105を介してサーバ103へ中継する。このようにして、RSU104はサーバ103が集約経路履歴データ131を構築するために経路履歴データ196を集約するのを支援することができる。本実装形態の一例については図1Cに関連して後述する。
いくつかの実装形態において、第2のDSRC装備車両123Bは、第1のDSRC装
備車両123Aと類似した要素を含み、したがってここではそれらの説明を繰り返さない。
いくつかの実装形態において、動作環境100は、推定システム199と、第1のDSRC装備車両123Aまたはサーバ103について前述した要素に類似した他の要素とを各々含む、複数のDSRC装備車両123を含む。推定システム199と、DSRC装備車両について前述した要素に類似した他の要素とを各々含む複数のDSRC装備車両123を含む動作環境の一例が図1Bおよび図1Cに示されている。
次に図1Bを参照すると、いくつかの実装形態による、図1Bには示されていない推定システム199(例えば、DSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eの各々についてそれぞれ第1の推定システム199A、第2の推定システム199B、第3の推定システム199C、第4の推定システム199D、第5の推定システム199E)を各々が含む複数のDSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eのための例示的動作環境111を示すブロック図が描かれている。DSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eの各々は、第1のDSRC装備車両123Aについて前述した要素と類似した要素を含むことができ、よってここではそれらの説明を繰り返さない。
いくつかの実装形態において、DSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eは、本明細書に記載される機能が同じメーカのDSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eからのみ利用できるように、同じメーカ(例えばトヨタ)のものであってよい。
動作環境111は、車両122といった複数の非DSRC装備車両も含んでいてよい。これらの車両122は、自動車、バス、トレーラトラック、ドローン、または車道で動作するように構成されている他の任意の乗り物を含んでいてよい。これらの車両122は、まとめて「車両122」と呼ぶこともでき、個別に「第1の車両122A」、「第2の車両122B」、および「第3の車両122C」と呼ぶこともできる。車両122はDSRCモジュール190もDSRCによって通信するいかなる機能も含まない。
動作環境111は車道を含んでいてよい。車道は第1の車線109および第2の車線107を含んでいてよい。図示の実装形態では、車道は、車道を用いた交通が第1の車線109と第2の車線107の両方で実質的に北行の進行方向に進行するように構成されている。他の実装形態では、車道は、交通が図1Bに示す方向以外の方向に進行するように構成されていてよい。また車道は図1Bに示す車線と異なる車線も含んでいてもよい。
図1Bは縮尺どおりに描かれていない。いくつかの実装形態において、第1の車線109および第2の車線107は各々ほぼ幅3メートルである。
第2の車線107は第1のDSRC装備車両123A、第2のDSRC装備車両123Bおよび第5のDSRC装備車両123Eを含んでいてよい。また第2の車線107は交通障害物181も含んでおり、第3のDSRC装備車両123Cおよび第4のDSRC装備車両123Dが第1の車線109へ進路逸脱(swerve)することによって交通障害物181を回避しようとしている。第5のDSRC装備車両123Eは、第3のDSRC装備車両123Cおよび第4のDSRC装備車両123Dと同様の方法で交通障害物181をすでに回避したと考えられる。
第5のDSRC装備車両123EはRSU104へ第5の無線メッセージ120Eを送信することができる。第5の無線メッセージ120Eは第5のDSRC装備車両123E
の経路履歴データ196を含むことができる。例えば、第5の無線メッセージ120Eに含まれる経路履歴データセット196は、第5のDSRC装備車両123Eが、図1Bに示す第3のDSRC装備車両123Cおよび第4のDSRC装備車両123Dの経路と同様に交通障害物181を回避するために第2の車線107から第1の車線109へどのように進路逸脱したか記述することができる。
いくつかの実装形態において、第5のDSRC装備車両123Eの進路逸脱は第5の無線メッセージ120Eの経路履歴データ196に含まれる時刻・地点ペアのセットとして記述することができる。例えば、経路履歴データ196は、各地理座標セットが関連付けられたタイムスタンプを有する複数の時刻における第5のDSRC装備車両123Eの地理的地点を記述することができる。地理的地点は、第5のDSRC装備車両123Eの地点が、第5のDSRC装備車両123Eが第5の無線メッセージ120Eの経路履歴データ196に含まれる任意の所与のタイムスタンプにおいてどの車線に位置しているか決定するのに十分なほどの精度を有するように、第5のDSRC装備車両123EのDSRC準拠GPSユニットから供給することができる。
第4のDSRC装備車両123DはRSU104へ第4の無線メッセージ120Dを送信することができる。第4の無線メッセージ120Dは第4のDSRC装備車両123Dの経路履歴データ196を含むことができる。例えば、第4の無線メッセージ120Dに含まれる経路履歴データセット196は、第4のDSRC装備車両123Dが図1Bに示すように交通障害物181を回避するために第2の車線107から第1の車線109へどのように進路逸脱したかを記述することができる。
いくつかの実装形態において、第4のDSRC装備車両123Dの進路逸脱は第4の無線メッセージ120Dの経路履歴データ196に含まれる時刻・地点ペアのセットとして記述することができる。地理的地点は、第4のDSRC装備車両123Dの地点が、第4のDSRC装備車両123Dが第4の無線メッセージ120Dの経路履歴データ196に含まれる任意の所与のタイムスタンプにおいてどの車線に位置しているか決定するのに十分なほどの精度を有するように、第4のDSRC装備車両123DのDSRC準拠GPSユニットから供給することができる。
第3のDSRC装備車両123CはRSU104へ第3の無線メッセージ120Cを送信することができる。第3の無線メッセージ120Cは第3のDSRC装備車両123Cの経路履歴データ196を含むことができる。例えば、第3の無線メッセージ120Cに含まれる経路履歴データセット196は、第3のDSRC装備車両123Cが図1Bに示すように交通障害物181を回避するために第2の車線107から第1の車線109へどのように進路逸脱したかを記述することができる。
いくつかの実装形態において、第3のDSRC装備車両123Cの進路逸脱は第3の無線メッセージ120Cの経路履歴データ196に含まれる時刻・地点ペアのセットとして記述することができる。地理的地点は、第3のDSRC装備車両123Cの地点が、第3のDSRC装備車両123Cが第3の無線メッセージ120Cの経路履歴データ196に含まれる任意の所与のタイムスタンプにおいてどの車線に位置しているか決定するのに十分なほどの精度を有するように、第3のDSRC装備車両123CのDSRC準拠GPSユニットから供給することができる。
第2のDSRC装備車両123Bは第1のDSRC装備車両123Aへ直接、第2の無線メッセージ120Bを送信することができる。第2のDSRC装備車両123Bは第2の無線メッセージ120をRSU104にも送信してもよい。例えば、第2の無線メッセージ120Bは、全二重無線メッセージ、DSRCメッセージ、DSRCプローブまたは
BSMを含んでいてよい。第2の無線メッセージ120Bは第2のDSRC装備車両123Bの経路履歴データ196を含むことができる。例えば、第2の無線メッセージ120Bに含まれる経路履歴データセット196は、第2のDSRC装備車両123Bが交通障害物181の地理的地点に接近する際の様々な時刻における第2のDSRC装備車両123Bの地理的地点を記述することができる。経路履歴データ196は時刻・地点ペアを含むことができ、地点は第2のDSRC装備車両123BのDSRC準拠GPSユニットから供給される。
いくつかの実装形態において、第2の無線メッセージ120Bは交通障害物181を記述するセンサデータを含むことができる。例えば、第2の無線メッセージ120Bには交通障害物181の1つまたは複数の画像が含まれていてよい。
第1のDSRC装備車両123Aは第2の無線メッセージ120Bを受信することができる。RSU104はその他のDSRC装備車両123E、123D、123Cの経路履歴データ196を集約することができる。RSU104は第1のDSRC装備車両123Aへ、その他のDSRC装備車両123E、123D、123Cの経路履歴データ196を含む第1のRSU無線メッセージ121を送信することができる。第1のRSU無線メッセージ121は、DSRCメッセージ、DSRCプローブ、BSM、全二重無線メッセージまたはWi−Fi、3G、4G、LTE、VoLTE、またはそれらの任意の派生形態を介して送信される他の何らかの携帯の無線メッセージであってよい。第1のDSRC装備車両123Aの推定システム199は次いで、第2のDSRC装備車両123B、第3のDSRC装備車両123C、第4のDSRC装備車両123D、および第5のDSRC装備車両123Eの経路履歴データ196に基づいて交通障害物181の存在を推定することができる。
いくつかの実装形態において、RSU104は車両122へ第2のRSU無線メッセージ124を送信することができる。第2のRSU無線メッセージ124は第1のRSU無線メッセージ121について前述したのと類似した内容を含むことができる。第2のRSU無線メッセージ124は、DSRCメッセージ、DSRCプローブまたはBSMを除く任意の種類の無線メッセージであってよい。例えば、第2のRSU無線メッセージ124はLTEによって車両122へ送信される。このようにして、車両122の推定システム199は、たとえ車両122自体がDSRC対応でなくても交通障害物181の存在を推定することができる。
動作環境111を含むことができる実装形態は有益には、サーバ103といったサーバを必要とせず、サーバ103と関連付けられる費用も遅延も必要としない。これらの実装形態は、どんなDSRC装備車両123からのどんなBSMデータ195も利用することができるため、新しい標準化も不要である。
図1Bについては図3Aおよび図3Bに関連して以下でさらに詳細に説明する。
次に図1Cを参照すると、いくつかの実装形態による、図1Cには示されていない推定システム199(例えば、DSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eの各々についてそれぞれ第1の推定システム199A、第2の推定システム199B、第3の推定システム199C、第4の推定システム199D、第5の推定システム199E)を各々が含む複数のDSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eのための例示的動作環境112を示すブロック図が描かれている。DSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eの各々は、第1のDSRC装備車両123Aについて前述した要素と類似した要素を含むことができ、よってここではそれらの説明を繰り返さない。
いくつかの実装形態において、DSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eは、本明細書に記載される機能が同じメーカのDSRC装備車両123A、123B、123C、123D、123Eからのみ利用できるように、同じメーカ(例えばトヨタ)のものであってよい。
図1Cは縮尺どおりに描かれていない。いくつかの実装形態において、第1の車線109および第2の車線107は各々ほぼ幅3メートルである。
図1Cに示す動作環境112は、図1Bの動作環境111について前述した要素に類似した、第1の車線109、第2の車線107、第1のDSRC装備車両123A、第2のDSRC装備車両123B、第3のDSRC装備車両123C、第4のDSRC装備車両123D、第5のDSRC装備車両123E、およびRSU104の各要素を含む。これらの要素については図1Bに関連して前述したので、ここではそれらの説明を繰り返さない。
動作環境112はネットワーク105およびサーバ103も含む。これらの要素については図1Aに関連して前述したので、ここではそれらの説明を繰り返さない。
図1Cにおいて、第2のDSRC装備車両123Bは第2の無線メッセージ120Bを第1のDSRC装備車両123Aへ直接送信しない。代わりに、第2の無線メッセージ120Bは、第3の無線メッセージ120C、第4の無線メッセージ120D、第5の無線メッセージ120Eと同様にRSU104へ送信される。RSU104はネットワーク105へ第3のRSU無線メッセージ171を送信することができる。第3のRSU無線メッセージ171は第2のDSRC装備車両123B、第3のDSRC装備車両123C、第4のDSRC装備車両123D、および第5のDSRC装備車両123Eの集約経路履歴データ196を含むことができる。サーバ103はネットワーク105から第3のRSU無線メッセージ171を受信することができる。
サーバ103の推定システム199は、第1のDSRC装備車両123Aの地理的地点に基づいて第1のDSRC装備車両123Aと関連性を有する交通障害物の推定を決定することができる。第1のDSRC装備車両123Aと関連性を有する交通障害物とは、第1のDSRC装備車両123Aが現在のまま走行を続けた場合に影響を受ける可能性がある交通障害物を意味してもよい。推定システム199はネットワーク105を介して第1のDSRC装備車両123Aへサーバ無線メッセージ173を送信することができる。サーバ無線メッセージ173は第1のDSRC装備車両123Aの地点に基づく第1のDSRC装備車両123Aと関連性を有しうる推定データを含むことができる。
例えば、第1のDSRC装備車両123Aの推定システム199は、ネットワーク105を介してサーバ103へ問い合わせ(クエリ)を送信してもよい。この問い合わせは、第1のDSRC装備車両123Aのための推定データを要求するものであり、(DSRC準拠GPSユニットによって供給されうる)第1のDSRC装備車両123Aの地点を記述する地点データを含んでもよい。サーバ103の推定システム199は第1のDSRC装備車両123Aの地点に基づいて第1のDSRC装備車両123Aと関連性を有する推定データを特定することができる。推定データは交通障害物181を記述することができる。というのは交通障害物181が第1のDSRC装備車両123Aに近く、第1のDSRC装備車両123Aと同じ車線内にあるからである。
任意選択で、RSU104は第1のDSRC装備車両123Aへ、その他のDSRC装備車両123B、123C、123D、123Eの経路履歴データ196を含む第4のR
SU無線メッセージ172を提供することもでき、第1のDSRC装備車両123Aの推定システム199はこの情報に基づいて交通障害物181の存在を記述する推定データを決定することができる。
図1Cの右下角に示すキーには、第4のRSU無線メッセージ172およびサーバ無線メッセージ173の例示的実装形態の記述が含まれている。これらの例は限定を目的とするものではない。
次に図2を参照すると、いくつかの実装形態による推定システム199を含む例示的コンピュータシステム200を示すブロック図が描かれている。
いくつかの実装形態において、コンピュータシステム200は、図3Aおよび図3Bに関連して後述する方法300の1つまたは複数のステップを行うようにプログラムされている専用コンピュータシステムを含むことができる。
いくつかの実装形態において、コンピュータシステム200は、DSRC装備車両123または推定システム199を含む任意の車両を含むことができる。
いくつかの実装形態において、コンピュータシステム200はDSRC装備車両123の車載コンピュータを含むことができる。
いくつかの実装形態において、コンピュータシステム200は、DSRC装備車両123のエンジン制御ユニット、ヘッドユニットまたは他の何らかのプロセッサベースのコンピューティングデバイスを含むことができる。
コンピュータシステム200は、いくつかの例によれば、推定システム199、プロセッサ225、通信ユニット245、DSRCモジュール190、センサ集合182、DSRC準拠GPSユニット170、ADASシステム280、記憶241、およびメモリ227、の各要素のうちの1つまたは複数を含むことができる。コンピュータシステム200の各構成要素はバス220によって通信可能に結合されている。
図示の実装形態において、プロセッサ225は信号線238を介してバス220に通信可能に結合されている。通信ユニット245は信号線246を介してバス220に通信可能に結合されている。DSRCモジュール190は信号線247を介してバス220に通信可能に結合されている。センサ集合182は信号線248を介してバス220に通信可能に結合されている。DSRC準拠GPSユニット170は信号線249を介してバス220に通信可能に結合されている。ADASシステム280は信号線239を介してバス220に通信可能に結合されている。記憶241は信号線242を介してバス220に通信可能に結合されている。メモリ227は信号線244を介してバス220に通信可能に結合されている。
DSRCモジュール190、センサ集合182およびDSRC準拠GPSユニット170については図1Aに関連して前述したので、ここではそれらの説明を繰り返さない。
プロセッサ225は、計算処理を行い、表示装置へ電子表示信号を提供するための算術論理演算装置、マイクロプロセッサ、汎用コントローラ、または他の何らかのプロセッサアレイを含む。プロセッサ225はデータ信号を処理し、複雑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み合わせを実施するアーキテクチャを含む様々なコンピューティングアーキテクチャを含むことができる。図2は単一のプロセッサ225を含んでいるが、
複数のプロセッサが含まれていてもよい。他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、ディスプレイ、および物理構成も可能である。
メモリ227はプロセッサ225によって実行されうる命令またはデータを記憶する。命令またはデータは、本明細書に記載される技法を行うためのコードを含むことができる。メモリ227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、または他の何らかのメモリデバイスであってよい。いくつかの実装形態において、メモリ227は、ハード・ディスク・ドライブ、フロッピー・ディスク・ドライブ、CD−ROMデバイス、DVD−ROMデバイス、DVD−RAMデバイス、DVD−RWデバイス、フラッシュ・メモリ・デバイス、またはより永続的に情報を記憶するための他の何らかの大容量記憶装置を含む、不揮発性メモリまたは類似した永続記憶装置および媒体も含む。
図2に示すように、メモリ227は、DSRCデータ194、BSMデータ195、経路履歴データ196、推定データ197、センサデータ296、および地点データ297、の各要素のうちの1つまたは複数を記憶する。メモリ227のDSRCデータ194、BSMデータ195、経路履歴データ196、および推定データ197の各要素については図1A〜図1Cに関連して前述したので、ここではそれらの説明を繰り返さない。
センサデータ296はセンサ集合182のうちの1つまたは複数のセンサによって収集された1つまたは複数の物理測定を記述するデータを含むことができる。
地点データ297はDSRC準拠GPSユニット170によって受信、生成、または提供された地点データを含むことができる。
通信ユニット245は、ネットワーク105または別の通信路との間でデータを送受信する。いくつかの実装形態において、DSRCモジュール190は通信ユニット245の要素であってよい。例えば、通信ユニット245は、DSRC送受信機、DSRC受信機およびコンピュータシステム200をDSRC対応機器にするのに必要な他のハードウェアまたはソフトウェアを含んでいてよい。
いくつかの実装形態において、通信ユニット245は、ネットワーク105への、または別の通信路への直接物理接続のためのポートを含む。例えば、通信ユニット245は、USB、SD、CAT−5、またはネットワーク105との有線通信のための類似のポートを含む。いくつかの実装形態において、通信ユニット245は、以下を含む1つまたは複数の無線通信方法を用いてネットワーク105または他の通信路とデータを交換するための無線送受信機を含む。IEEE802.11; IEEE802.16; BLUETOOTH(登録商標); EN ISO 14906:2004 Electronic Fee Collection-Application interface; EN 12253:2004 Dedicated Short-Range Communication-Physical layer using microwave at 5.8GHz(review);EN 12795:2002 Dedicated Short-Range Communication(DSRC)-DSRC Data link layer:Medium Access and Logical Link Control(review); EN 12834:2002 Dedicated Short-Range Communication-Application layer(review); EN 13372:2004 Dedicated Short-Range Communication(DSRC)-DSRC profiles for RTTT applications(review); 2014年8月28日に出願さ
れた、「Full-Duplex Coordination System」という名称の米国特許出願第14/471,387号
明細書に記載されている通信方法;または別の適切な無線通信方法。
いくつかの実装形態において、通信ユニット245は、2014年8月28日に出願された、
「Full-Duplex Coordination System」という名称の米国特許出願第14/471,387号明細書
に記載されている全二重協調システムを含む。
いくつかの実装形態において、通信ユニット245は、ショート・メッセージ・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、または別の適切な種類の電子通信によるものを含む、セルラ通信ネットワーク上でデータを送受信するためのセルラ通信送受信機を含む。いくつかの実装形態において、通信ユニット245は有線ポートおよび無線送受信機を含む。また通信ユニット245は、TCP/IP、HTTP、HTTPS、およびSMTP、ミリ波、DSRCなどを含む標準ネットワークプロトコルを用いたファイルまたはメディアオブジェクトの配布のためのネットワーク105への他の従来型の接続も提供する。
記憶241は、本明細書に記載する機能を提供するためのデータを記憶する非一時的記憶媒体であってよい。記憶241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、または他の何らかのメモリデバイスであってよい。いくつかの実装形態において、記憶241は、ハード・ディスク・ドライブ、フロッピー・ディスク・ドライブ、CD−ROMデバイス、DVD−ROMデバイス、DVD−RAMデバイス、DVD−RWデバイス、フラッシュ・メモリ・デバイス、またはより永続的に情報を記憶するための他の何らかの大容量記憶装置を含む、不揮発性メモリまたは類似した永続記憶装置および媒体も含む。
ADASシステム280は1つまたは複数の先進運転者支援システムを含むことができる。ADASシステム280の例には以下の車両123の要素のうちの1つまたは複数が含まれうる。定速走行・車間距離制御装置(「ACC」)システム、アダプティブ・ハイビーム・システム、アダプティブ・ライト・コントロール・システム、自動駐車システム、自動車ナイト・ビジョン・システム、死角モニタ、衝突回避システム、横風安定化システム、運転者居眠り検知システム、運転者モニタリングシステム、緊急時運転者支援システム、前方衝突警告システム、交差点支援システム、速度適応制御システム、車線逸脱警告システム、歩行者保護システム、交通標識認識システム、旋回アシスト、および逆走警告システム。
いくつかの実装形態において、ADASシステム280は、車両が「自律的」または「半自律的」であるように車両の1つまたは複数の動作を制御する任意のネットワークまたはソフトウェアを含む。
図2に示す例示の実装形態では、推定システム199は、通信モジュール202、センサモジュール204、経路履歴モジュール180および勧告モジュール206を含む。推定システム199のこれらの構成要素はバス220を介して相互に通信可能に結合されている。いくつかの実装形態においては、推定システム199の構成要素を1台のサーバまたは機器に記憶することができる。いくつかの他の実装形態においては、推定システム199の構成要素を複数のサーバまたは機器にわたって分散させ、記憶することができる。
通信モジュール202は、推定システム199とコンピュータシステム200の他の構成要素との間の通信を処理するためのルーチンを含むソフトウェアであってよい。いくつかの実装形態において、通信モジュール202は、推定システム199とコンピュータシステム200の他の構成要素との間の通信を処理するための後述する機能を提供するためにプロセッサ225によって実行可能な命令セットであってよい。いくつかの実装形態において、通信モジュール202はコンピュータシステム200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセス可能、実行可能であってよい。通信モジュール202は、信号線222を介してプロセッサ225およびコンピュータシステム2
00の他の構成要素と協働し、通信するように適応させることができる。
通信モジュール202は、通信ユニット245を介して、動作環境100、111、112の1つまたは複数の要素との間でデータを送受信する。例えば、通信モジュール202は、通信ユニット245を介して、DSRCデータ194、BSMデータ195、経路履歴データ196、推定データ197、センサデータ296、および地点データ297、のうちの1つまたは複数を受信する。
いくつかの実装形態において、通信モジュール202は、推定システム199(または例示的動作環境100、111、112の1つまたは複数)の構成要素からデータを受信し、データを記憶241およびメモリ227の1つまたは複数に記憶する。例えば、通信モジュール202は(ネットワーク105、DSRCメッセージ、BSM、DSRCプローブ、全二重無線メッセージなどを介して)経路履歴モジュール180または通信ユニット245から経路履歴データ196を受信し、経路履歴データ196をメモリ227に記憶する。別の例では、通信モジュール202はDSRC準拠GPSユニット170から地点データ297を受信し、地点データ297をメモリ227に記憶することができる。
いくつかの実装形態において、通信モジュール202は、推定システム199の構成要素間の通信を処理することができる。例えば、通信モジュール202は、センサモジュール204と経路履歴モジュール180との間の通信を処理することができる。
センサモジュール204は、センサ集合182に含まれるセンサのうちの1台または複数を用いてセンサデータ296を生成するためのルーチンを含むソフトウェアであってよい。例えば、センサモジュール204は、プロセッサ225によって実行されると、プロセッサ225に、センサ集合182に含まれるセンサのうちの1台または複数を、コンピュータシステム200(例えば、DSRC装備車両123、車両122または推定システム199を含む任意の車両)に近接した物理環境の測定を記録し、コンピュータシステム200の経路履歴または軌道を特定するように操作させるコードおよびルーチンを含むことができる。
いくつかの実装形態において、センサモジュール204はセンサ集合182の測定を記述するセンサデータ296を生成することができる。センサモジュール204はセンサデータ296をメモリ227に記憶させることができる。いくつかの実装形態において、センサモジュール204はコンピュータシステム200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセス可能、実行可能であってよい。センサモジュール204は、信号線224を介してプロセッサ225およびコンピュータシステム200の他の構成要素と協働し、通信するように適応させることができる。
経路履歴モジュール180については図1Aから図1Cに関連して前述したので、ここではその説明を繰り返さない。経路履歴モジュール180はコンピュータシステム200の経路または軌道を決定するためにセンサデータ296を解析することができる。経路履歴モジュール180は、車道上のコンピュータシステム200の走行速度を決定するために、ある期間にわたって車道上の(または車道の特定の車線内の)コンピュータシステム200の地点を追跡することができる。例えば、経路履歴モジュール180はコンピュータシステム200が複数の時刻に車道上の(または車道の特定の車線内の)どこに位置しているか決定することができる。経路履歴モジュール180はセンサデータ296に基づいて経路履歴データ196を生成することができる。
いくつかの実装形態において、経路履歴モジュール180によって生成される経路履歴データ196は以下のうちの1つまたは複数を記述することができる:複数の時刻におけ
るコンピュータシステム200の地点、それらの地点に位置していたときのコンピュータシステム200の進行方向、それらの地点に位置していたときのコンピュータシステム200の速度、それらの地点におけるコンピュータシステム200の加速度、それらの地点においてブレーキがかけられたかどうか、それらの地点におけるADASシステム280のアクティビティまたは関与。
いくつかの実装形態において、経路履歴モジュール180は経路履歴データ196を含む無線メッセージを構築することができる。経路履歴モジュール180は通信ユニット245またはDSRCモジュール190に無線メッセージを送信させ、またはブロードキャストさせることができる。
いくつかの実装形態において、経路履歴モジュール180はコンピュータシステム200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセス可能、実行可能であってよい。経路履歴モジュール180は、信号線281を介してプロセッサ225およびコンピュータシステム200の他の構成要素と協働し、通信するように適応させることができる。
勧告モジュール(recommendation module)206は経路履歴データ196に基づいて
推定データ197を生成するためのルーチンを含むソフトウェアであってよい。
いくつかの実装形態において、勧告モジュール206は、その先の車道上に障害物があるかどうか、車道上にどんな種類の障害物があるか(例えば、メモリ227に記憶されているオブジェクト事前情報によって記述される既知のオブジェクト事前情報(object priors)にマップすることができる画像といった無線メッセージに含まれるセンサデータに
基づいて決定できる)、車線レベルの記述による障害物の位置(例えば、「現在の走行車線内の1000メートル先に障害物がある」)、運転者は障害物の存在に対して対応可能な措置(例えば、「左へ2車線移動する」、「ディスプレイ上に表示された新しいナビゲーション経路を進む」、「時速35マイル(約56キロメートル)まで減速しブレーキ操作の用意をする」など)の推定を記述する勧告(レコメンデーション)を生成することができる。勧告はモニタ上のグラフィカル・ユーザ・インターフェースとして表示されてもよく、1台または複数のスピーカによってユーザに提供される音声メッセージとして提供されてもよい。
いくつかの実装形態において、勧告モジュール206はコンピュータシステム200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセス可能、実行可能であってよい。勧告モジュール206は、信号線226を介してプロセッサ225およびコンピュータシステム200の他の構成要素と協働し、通信するように適応させることができる。
<方法>
次に図3Aおよび図3Bを参照すると、いくつかの実装形態による車道の特定の車線における障害物の存在を推定するための例示的方法300のフローチャートが示されている。方法300についてここで説明するステップのうちの1つまたは複数が1つまたは複数の推定システムによって実行されてよい。
ステップ301で、RSUは複数のDSRC装備車両から経路履歴データを収集する。例えば、RSUは図1Bに関連して前述したようなDSRC装備車両(123C、123D、123E)から経路履歴データを収集する。これらのDSRC装備車両と同じ方向または進行方向に走行している第1のDSRC装備車両から見て、これらのDSRC装備車両は道路の前方に位置していてよい。複数のDSRC装備車両はRSUへ経路履歴データ
を含む無線メッセージを無線送信する。なお、RSUはDSRC装備車両から位置データ(BSMデータに含まれる)を受信し、受信した位置データに基づいてRSUがこのDSRC装備車両の経路履歴データを構築してもよい。RSUは複数のDSRC装備車両の経路履歴データに基づいて集約経路履歴データを構築する。
ステップ303で、RSUは第1のDSRC装備車両へ無線メッセージを送信する。この無線メッセージには、複数のDSRC装備車両の経路履歴データ(集約経路履歴データ)が含まれる。ステップ303が実行されるタイミングは、第1のDSRC装備車両が複数のDSRC装備車両のいずれかと同じまたは類似した地理的地点に位置する以前であり、複数のDSRC装備車両が第1のDSRC装備車両から見てまだ道路の前方にいる時点である。例えば、図1Bを参照されたい。なお、RSUから第1のDSRC装備車両123Aに複数のDSRC装備車両の経路履歴データを送信する代わりに、RSUはサーバ103へ複数の経路履歴データを送信し、サーバ103がこれらの履歴データを集約して第1のDSRC装備車両123Aに送信してもよい。
ステップ305で、第2のDSRC装備車両は第1のDSRC装備車両へ第2のDSRC装備車両の経路履歴データを直接送信する。第2のDSRC装備車両も第1のDSRC装備車両から見て道路の前方にあるが、第2のDSRC装備車両の経路履歴データはステップ301に記載されているようにRSUへ送信されない場合もある(RSUへ送信されてもよい)。例えば、第1のDSRC装備車両123Aおよび第2のDSRC装備車両123Bに関連した図1Bを参照されたい。
ステップ307で、第1のDSRC装備車両は、ステップ303およびステップ305で受信した経路履歴データを解析して、交通障害物の存在を推定する。第1のDSRC装備車両は、特定の車線上を走行する車両が特定の地点において、路上障害物の影響を受けたと推定できる行動を取ったと判断できる場合に、当該地点に障害物があると判断する。路上障害物の影響を受けたと推定できる行動の一例は、車線の変更および減速である。推定システム199は、特定の地点において路上障害物の影響を受けたと推定される行動を取った車両の数が閾値以上の場合に、当該地点に路上障害物があると決定してもよい。この閾値は、あらかじめ定められた固定数であってもよいし、前記地点を通過する車両の数に応じて決定されてもよい。
ステップ308で、第1のDSRC装備車両は車道上にある交通障害物の種類を決定する。例えば、経路履歴データの一部は、交通障害物の種類(例えば、事故車両、道路上のごみなど)を決定するために第1のDSRC装備車両のメモリに記憶された既知のオブジェクト事前情報(例えば、オブジェクト事前情報データ)と比較することのできる交通障害物の1つもしくは複数画像(または他の何らかのセンサデータ)を含んでいてよい。
ステップ309で、第1のDSRC装備車両は、第1のDSRC装備車両の運転者またはADASシステムが交通障害物に反応するのに十分間に合うように第1のDSRC装備車両の運転者に通知または警告を提供する。
次に図3Bを参照する。ステップ311で、第1のDSRC装備車両は交通障害物に反応するための提案を提供する。提案は車道上にあると推定される交通障害物の種類によって異なりうる。
ステップ313で、第1のDSRC装備車両のADASシステムは、交通障害物の存在に対して安全・有効に反応するために、第1のDSRC装備車両のハンドル操作、速度、加速度、ブレーキ操作、または他の任意の機能を一時的に制御する。
ステップS311およびS313の処理は、その時点までに第1のDSRC装備車両が
交通障害物を回避する行動を取った場合には実行しなくてよい。
また、ここではRSUを利用して経路履歴データを第1のDSRC装備車両123Aに送信する例を説明したが、RSUを用いずに複数のDSRC装備車両が第1のDSRC装備車両123Aに経路履歴データを送信してもよい。RSUを用いない通信には、車両間の直接の通信と、中継車両を介した通信が含まれる。
<BSMデータ>
次に図4Aを参照すると、いくつかの実装形態によるBSMデータ195の例を示すブロック図が示されている。
BSMを送信するための一定の間隔はユーザが変更可能であってよい。いくつかの実装形態において、この間隔のデフォルト設定は、0.10秒ごとまたはほぼ0.10秒ごとのBSMの送信である。
BSMは、5.9GHzのDSRC帯域上でブロードキャストされてよい。DSRC伝送距離はほぼ1000メートルであってよい。いくつかの実装形態において、DSRC伝送距離は、約100メートルから約1000メートルまでの範囲であってよい。
次に図4Bを参照すると、いくつかの実装形態によるBSMデータ195の例を示すブロック図が示されている。
BSMは2つのパートを含むことができる。これら2つのパートは、図4Bに示すように異なるBSMデータ195を含むことができる。
BSMデータ195のパート1は、車両位置、車両進行方向、車両速度、車両加速度、車両ハンドル角度、および車両サイズのうちの1つまたは複数を記述する。
BSMデータ195のパート2は、任意選択の要素のリストの中から抽出される可変のデータ要素セットを含むことができる。BSMのパート2に含まれるBSMデータ195のうちのいくつかがイベントトリガに基づいて選択され、例えば、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS)が作動されると、車両のABSシステムと関連性を有するBSMデータ195がトリガされうる。
いくつかの実装形態において、パート2の要素の一部は帯域幅を節約するためにあまり頻繁に送信されない。
いくつかの実装形態において、BSMに含まれるBSMデータ195は、道路網に沿って走行している車両の現在のスナップショットを含む。
いくつかの実装形態においては、BSMデータ195について上述した情報の一部または全部がDSRCデータ194に含まれていてよい。
<その他の実施形態>
DSRC装備車両123、車両122、サーバ103、およびRSU104の各機器のうちの1つまたは複数が通信機器であってよい。2014年8月28日に出願された、「Full-Duplex Coordination System」という名称の米国特許出願第14/471,387号明細書に関連して、半二重通信システムにおいて、現在第2の通信機器へデータを送信している第1の通信機器は第2の通信機器からデータを同時に受信することができない。第2の通信機器に第1の通信機器へ送信すべきデータがある場合、第2の通信機器は第1の通信機器がそのデータ送信を完了するまで待機する必要がある。半二重通信システムでは一度に1台の通信
機器のみがデータを送信することができる。
規格IEEE802.11無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)では、通信機器は、搬送波感知多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA)媒体アクセス制御(MAC)プロトコルに基づいて無線チャネルへのアクセスを得ようと競争することができる。IEEE802.11MACプロトコルでは、一度に1台の通信機器だけが無線チャネルを用いてデータを送信することができると定めている。2台以上の通信機器が同時に無線チャネル上でデータを送信する場合、衝突が発生する。結果として、現在無線チャネルにアクセスしている通信機器だけが、無線チャネルを用いてデータを送信することができることになる。送信すべきデータを有する他の通信機器は、無線チャネルをモニタする必要があり、無線チャネルが再度アイドル状態になったときに無線チャネルへのアクセスを得ようと競争することができる。
本開示に記載される主題の1つの革新的な態様によれば、DSRC装備車両123(およびRSU104、車両122、サーバ103といった他の通信機器)は、全二重無線通信を実現するための全二重協調システムを含むことができる。全二重協調システムはプロセッサと命令を記憶するメモリとを含んでいてよく、命令は実行されると全二重協調システムに、(第1のDSRC装備車両123Aなどといった)第1の通信機器において、(第2のDSRC装備車両123B、RSU104、サーバ103などといった)第2の通信機器へ送信すべき(メモリ227に記憶されたデータの任意の組み合わせといった)第1のデータを作成させ、第1の通信機器の全二重動作モードをアクティブ化するために、第1の通信機器の半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えさせ、無線チャネルを用いて第1の通信機器から第2の通信機器へ第1のデータの第1の部分を送信させ、第1の通信機器の全二重動作モードで、第2の通信機器へ第1のデータの残りの部分を送信させると同時に、無線チャネルを用いて第2の通信機器から(メモリ227に記憶されたデータの任意の組み合わせといった)第2のデータを受信させる。
本開示に記載される主題の別の革新的な態様によれば、全二重無線通信を実現するための全二重協調システムはプロセッサと命令を記憶するメモリとを含み、命令は実行されると全二重協調システムに、無線チャネルを介して第1の通信機器から(メモリ227に記憶されたデータの任意の組み合わせといった)第1のデータの第1の部分を受信させ、第1のデータの第1の部分に基づいて第2の通信機器が第1のデータの単一の宛先であると判定させ、第2の通信機器は第1の通信機器へ送信すべき(メモリ227に記憶されたデータの任意の組み合わせといった)第2のデータを有すると判定させ、第1の通信機器は全二重通信機能を有すると判定させ、第2の通信機器の全二重動作モードをアクティブ化するために、第2の通信機器の半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えさせ、第2の通信機器の全二重動作モードで、第1の通信機器へ第2のデータを送信させると同時に、無線チャネルを用いて第1の通信機器から第1のデータの残りの部分を受信させる。
一般に、本開示に記載される主題の別の革新的な態様は方法として具現化することができ、方法は、第1の通信機器において、第2の通信機器へ送信すべき第1のデータを作成するステップと、第1の通信機器の全二重動作モードをアクティブ化するために第1の通信機器の半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えるステップと、無線チャネルを用いて第1の通信機器から第2の通信機器へ第1のデータの第1の部分を送信するステップと、第1の通信機器の全二重動作モードで、第2の通信機器へ第1のデータの残りの部分を送信すると同時に、無線チャネルを用いて第2の通信機器から第2のデータを受信するステップと、を含む。
本開示に記載される主題のさらに別の革新的な態様は方法として具現化することができ、方法は、無線チャネルを介して第1の通信機器から第1のデータの第1の部分を受信す
るステップと、第1のデータの第1の部分に基づいて第2の通信機器が第1のデータの単一の宛先であると判定するステップと、第2の通信機器は第1の通信機器へ送信すべき第2のデータを有すると判定するステップと、第1の通信機器は全二重通信機能を有すると判定するステップと、第2の通信機器の全二重動作モードをアクティブ化するために第2の通信機器の半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えるステップと、第2の通信機器の全二重動作モードで、第1の通信機器へ第2のデータを送信すると同時に、無線チャネルを用いて第1の通信機器から第1のデータの残りの部分を受信するステップと、を含む。
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は方法として具現化することができ、方法は、第1の通信機器から第2の通信機器へ送信すべき第1のデータを決定するステップと、全二重動作モードで動作する第1の通信機器から、第2の通信機器へ第1のデータを送信すると同時に、共通無線チャネルを用いて第2の通信機器から第2のデータを受信するステップと、を含む。
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は方法として具現化することができ、方法は、第1の通信機器から、無線チャネルを介して第2の通信機器において第1のデータを受信するステップと、第1のデータの少なくとも一部分を受信したことに応答して第2の通信機器から第1の通信機器へ送信すべき第2のデータを決定するステップと、全二重動作モードで動作する第2の通信機器から、無線チャネルを用いて第1の通信機器へ第2のデータを送信すると同時に、第1の通信機器から第1のデータを受信するステップと、を含む。
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は方法として具現化することができ、方法は、第1の通信機器において、第2の通信機器へ送信すべき第1のデータを決定するステップと、第1の通信機器を半二重動作モードから全二重動作モードに切り替えるステップと、第1の通信機器の全二重動作モードで、第2の通信機器へ第1のデータを送信すると同時に、無線チャネルを用いて第2の通信機器から第2のデータを受信するステップと、第1のデータの送信が完了したという判定に応答して、第1の通信機器の全二重動作モードを半二重動作モードに切り替えるステップと、を含む。
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は方法として具現化することができ、方法は、第1の通信機器から、無線チャネルを介して第2の通信機器において第1のデータを受信するステップと、第2の通信機器は第1の通信機器へ送信すべき第2のデータを有すると判定するステップと、第2の通信機器を半二重動作モードから全二重動作モードに切り替えるステップと、第2の通信機器の全二重動作モードで、第1の通信機器へ第2のデータを送信すると同時に、無線チャネルを用いて第1の通信機器から第1のデータを受信するステップと、第2のデータの送信が完了したという判定に応答して、第2の通信機器の全二重動作モードを半二重動作モードに切り替えるステップと、を含む。
他の態様は、対応する方法、システム、装置、および上記その他の革新的態様のためのコンピュータプログラム製品を含む。
上記その他の実装形態は、各々任意選択で、以下の動作および特徴のうちの1つまたは複数を含むこともできる。例えば、特徴には以下が含まれる:第1のデータは第1のパケットを含み、第1のデータの第1の部分は第1のパケットのヘッダ部分を含むこと;第1のデータの残りの部分は第1のパケットのペイロード部分およびトレーラ部分を含むこと;第2の通信機器は第1のデータの単一の宛先であると判定すること;第2の通信機器が第1のデータの単一の宛先であることに応答して第1の通信機器の全二重動作モードをアクティブ化すること;第1の通信機器および第2の通信機器が無線ローカル・エリア・ネ
ットワークにおける通信機器であること;第1の通信機器は全二重通信機能が必要とされる規制されたスペクトルで動作すると判定すること;第1の通信機器と関連付けられたデバイス・レジストリ・データを受信すること;デバイス・レジストリ・データに基づいて第1の通信機器は全二重通信機能を有すると判定すること;ならびに、第1の通信機器が全二重通信機能を有するかどうか記述するデータを含む第1のデータの第1の部分の機能指示フィールドに基づいて第1の通信機器は全二重通信機能を有すると判定すること。
例えば、動作には以下が含まれる:無線チャネルがアイドル状態であると判定する動作、およびチャネルアクセス規則に基づいて第1の通信機器と第2の通信機器との間のデータ通信のための無線チャネルにアクセスする動作。
本開示はいくつかの点で特に有利である。例えば、本明細書に記載されるシステムは、半二重通信技術を用いるのではなく全二重通信技術を用いて、より高いスループットおよびより速い通信速度を達成することができる。全二重通信は車両間(例えば、図1A、図1B、または図1Cに示すような第1のDSRC装備車両123A、第2のDSRC装備車両123B、RSU104、サーバ103にインストールされた1つまたは複数の全二重協調システム)または全二重通信機能を有する他の通信機器間で実施されてよい。別の例では、システムは中央調整機構を使用せずに分散方式で通信機器間の通信を調整する。システムは、通信機器対を決定し、通信機器対が同じ無線チャネルを用いて同時に相互へデータを送信することができるように通信機器対間のデータの同時送信を調整する。その間、他の通信機器は衝突を回避するために無線チャネル上でデータを送信することができない。本明細書に記載されるシステムの利点は例として示すものであり、システムは多くの他の利点も有しうる。
本開示は、通信機器間で全二重無線通信を実現するためのシステムおよび方法を含む。全二重協調システムは、プロセッサと命令を記憶するメモリとを含むことができ、命令は実行されると全二重協調システムに、第1の通信機器において、第2の通信機器へ送信すべき第1のデータを作成させ、第1の通信機器の全二重動作モードをアクティブ化するために第1の通信機器の半二重動作モードを全二重動作モードに切り替えさせ、無線チャネルを用いて第1の通信機器から第2の通信機器へ第1のデータの第1の部分を送信させ、第1の通信機器の全二重動作モードで、第2の通信機器へ第1のデータの残りの部分を送信させると同時に、無線チャネルを用いて第2の通信機器から第2のデータを受信させる。
<その他>
以上の説明では、説明の目的で、本明細書を完全に理解するために、多数の具体的な詳細が明記されている。しかしながら、本開示はこれらの具体的な詳細なしに実践され得ることは、当業者には明らかである。場合によっては、説明を不明瞭にすることを回避するために、構造およびデバイスがブロック図の形で示される。たとえば、本実装形態は、主にユーザインターフェースおよび特定のハードウェアを参照して、上記で記載することができる。しかしながら、本実装形態は、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コンピューティングデバイス、ならびにサービスを提供する任意の周辺デバイスに適用することができる。
本明細書における「いくつかの実装形態」または「いくつかの事例」に対する参照は、その実装形態または事例とともに記載される特定の特徴、構造、または特性が説明の少なくとも1つの実装形態に含まれ得ることを意味する。本明細書における様々な場所での「いくつかの実装形態では」というフレーズの出現は、必ずしもすべてが同じ実装形態を参照しているとは限らない。
以下に続く詳細説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビット上の演算のアルゴリズムおよびシンボル表現の観点から提示される。これらのアルゴリズム的な記述および表現は、データ処理技術分野の当業者により、他の当業者に自分の仕事の本質を最も効果的に伝達するために使用される手段である。本明細書において、かつ一般的に、アルゴリズムは、望ましい結果に導く自己矛盾のない一連のステップであると考えられる。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。必ずしもそうであるとは限らないが、通常、これらの量は、記憶、転送、合成、比較、および他の方法で操作することが可能な電気信号または磁気信号の形態をとる。主に共通使用の理由で、これらの信号をビット、値、素子、シンボル、文字、用語、番号などとして参照することは、時には好都合であると証明されている。
しかしながら、これらおよび同様の用語のすべてが、適切な物理量に関連付けられ、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことは留意されるべきである。以下の説明から明白であると別段に明記されていない限り、説明全体にわたって、「処理」または「計算」または「算出」または「決定」または「表示」などを含む用語を利用する説明は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理(電子)量として表されるデータを操作し、コンピュータシステムのメモリもしくはレジスタ、または他のそのような情報を記憶、送信、もしくは表示するデバイス内の物理量と同様に表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コンピューティングデバイスのアクションおよびプロセスを参照する。
本明細書の本実装形態はまた、本明細書において動作を実行するための装置に関係することもできる。この装置は、必要な目的のために特別に構築される場合があるか、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、選択的にアクティブ化もしくは再構成される汎用コンピュータを含む場合がある。そのようなコンピュータプログラムは、限定はしないが、各々がコンピュータシステムバスに結合される、フロッピー(登録商標)ディスク、光ディスク、CD−ROM、および磁気ディスクを含む任意のタイプのディスク、読取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、EPROM、EEPROM、磁気カードもしくは光カード、不揮発性メモリを有する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を含む、コンピュータ可読記憶媒体に記憶される場合がある。
本明細書は、いくつかの全体的にハードウェアの実装形態、いくつかの全体的にソフトウェアの実装形態、またはハードウェアとソフトウェアの両方の構成要素を含んでいるいくつかの実装形態の形態をとることができる。いくつかの好ましい実装形態では、本明細書は、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、ソフトウェアに実装される。
さらに、説明は、コンピュータまたは任意の命令実行システムが使用するか、またはそれとともに使用されるプログラムコードを提供する、コンピュータ使用可能媒体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製品の形態をとることができる。この説明の目的で、コンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、命令実行装置、または命令実行デバイスが使用するか、またはそれとともに使用されるプログラムを、内蔵、記憶、通信、伝播、または転送することができる任意の装置であり得る。
プログラムコードを記憶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素子に直接的または間接的に結合された少なくとも1つのプロセッサを含む。メモリ素子は、プログラムコードの実際の実行中に利用されるローカルメモリ、バルクストレージ、および、実行中にバルクストレージからコードが取り出されねばならな
い回数を低減するために、少なくともいくつかのプログラムコードの一時的ストレージを提供するキャッシュメモリを含むことができる。
(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)入力/出力デバイスまたはI/Oデバイスは、直接または介在するI/Oコントローラを介して、システムに結合することができる。
ネットワークアダプタは、データ処理システムが、介在する専用ネットワークまたは公共ネットワークを介して、他のデータ処理システムまたはリモートプリンタまたはストレージデバイスに結合されるようになることを可能にするために、システムに結合される場合もある。モデム、ケーブルモデム、およびイーサネット(登録商標)カードは、現在利用可能なタイプのネットワークアダプタのうちのほんの一部である。
最後に、本明細書に提示された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質的に関係しない。様々な汎用システムは、本明細書における教示によるプログラムとともに使用される場合があるか、または必要な方法ステップを実施するためにより特化した装置を構築することが好都合であると証明する場合がある。様々なこれらのシステムに必要な構造は、下記の説明から明らかになる。加えて、本明細書は、いかなる特定のプログラミング言語も参照して記載されていない。本明細書に記載された明細書の教示を実装するために、様々なプログラミング言語を使用できることが諒解されよう。
本明細書の実装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。本明細書を開示されたそのままの形態に徹底または限定するものではない。上記の教示に照らして、多くの修正形態または変形形態が可能である。本開示の範囲は、この詳細説明によって限定されず、むしろ本出願の特許請求の範囲によって限定されるものである。当業者によって理解されるように、本明細書は、その趣旨または本質的な特性から逸脱することなく、他の固有の形態で具現化される場合がある。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命名および分割は、必須または重要ではなく、本明細書またはその特徴を実装するメカニズムは、様々な名称、分割、またはフォーマットを有する場合がある。さらに、当業者には明らかなように、本開示のモジュール、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、またはその3つの任意の組合せとして実装することができる。また、その例がモジュールである本明細書の構成部品がソフトウェアとして実装される場合はいつでも、構成部品は、スタンドアロンプログラムとして、より大きいプログラムの一部として、複数の別々のプログラムとして、静的もしくは動的にリンクされたライブラリとして、カーネルのロード可能なモジュールとして、デバイスドライバとして、または、コンピュータプログラミングの当業者に現在知られているか、もしくは将来知られるすべておよび任意の他の方法で、実装することができる。加えて、本開示は、任意の固有のプログラミング言語における、または任意の固有のオペレーティングシステムもしくは動作環境のための実装に少しも限定されない。したがって、本開示は、以下の特許請求の範囲で明記される本明細書の範囲を限定するものではなく、例示するものである。
103 サーバ
104 RSU
106 リレーモジュール
120 無線メッセージ
121 RSU無線メッセージ
122 車両
123 DSRC装備車両
131 集約経路履歴データ
133 交通障害物の推定結果
180 経路履歴モジュール
181 交通障害物
182 センサ集合
190 DSRCモジュール
194 DSRCデータ
195 BSMデータ
196 経路履歴データ
197 推定データ
199 推定システム
202 通信モジュール
204 センサモジュール
206 勧告モジュール

Claims (15)

  1. 第1の車両が車道を走行している間の複数の時刻における前記第1の車両の複数の位置データであって、車線レベルの精度で表された複数の位置データを収集する収集ステップと、
    前記第1の車両の複数の位置データに基づいて車線レベルの精度で表された経路履歴データを構築する構築ステップと、
    第2の車両が、経路履歴データを無線通信によって受信する受信ステップと、
    前記第2の車両が、前記経路履歴データに基づいて、前記第2の車両が走行している車線上に交通障害物が存在しているか否かを決定する決定ステップと、
    前記第2の車両が、前記車線における前記交通障害物の存在を記述する勧告を前記第2の車両の運転者に提供する提供ステップと、
    を含む方法。
  2. 前記受信ステップでは、前記第2の車両は、複数の第1の車両についての経路履歴データを受信し、
    前記決定ステップでは、前記複数の第1の車両のうち所定数以上の車両が、同一または類似する位置において回避行動を取った場合に、当該位置に障害物が存在していると決定する、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記無線通信は狭域通信(DSRC)であり、
    前記第1の車両および前記第2の車両は、狭域通信可能な通信装置を用いて無線通信を行う、
    請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記構築ステップは、前記第1の車両が行い、
    前記第1の車両が、前記経路履歴データを無線通信により送信する送信ステップをさらに含む、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 路側機が、複数の第1の車両から経路履歴データを取得して集約し、集約された経路履歴データを前記第2の車両に送信するステップをさらに含む、
    請求項4に記載の方法。
  6. 前記送信ステップにおいて、前記第1の車両は、前記経路履歴データを基本安全メッセージ(BSM)に含めて送信する、
    請求項4または5に記載の方法。
  7. 前記第1の車両が、前記複数の位置データを無線通信により路側機に送信する送信ステップをさらに含み、
    前記構築ステップは、前記路側機が行うか、前記路側機から前記複数の位置データを送信されたサーバ装置が行い、
    前記路側機が、前記経路履歴データを無線通信によって前記第2の車両に送信する第2送信ステップをさらに含む、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記第1の車両が、前記複数の位置データを無線通信により前記第2の車両に送信する送信ステップをさらに含み、
    前記構築ステップは、前記第2の車両が行う、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  9. 高度ドライバ支援システム(ADASシステム)が、前記交通障害物が存在するという決定に基づいて前記第2の車両を制御するステップをさらに含む、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 第1の車両に経路履歴データに基づいて障害物を検知する第2の車両に含まれるコンピュータシステムであって、
    第1の車両が車道を走行している間の複数の時刻における車線レベル精度の当該第1の車両の経路を記述する経路履歴データを受信する受信手段と、
    特定の車線を走行している前記第1の車両の経路が障害物による影響を受けていることが前記経路履歴データによって示される場合に、前記車線に障害物が存在すると決定する決定手段と、
    前記車線における前記障害物の存在を記述する勧告を前記第2の車両の運転者に提供する勧告手段と、
    を備えるコンピュータシステム。
  11. 前記受信手段は、複数の第1の車両についての経路履歴データを受信し、
    前記決定手段は、前記複数の第1の車両のうち所定数以上の車両が、同一または類似する位置において回避行動を取った場合に、当該位置に障害物が存在していると決定する、
    請求項10に記載のコンピュータシステム。
  12. 前記受信手段は、狭域通信(DSRC)受信機である、
    請求項10または11に記載のコンピュータシステム。
  13. 前記受信手段は、前記第1の車両から直接に前記経路履歴データを受信するか、または路側機を介して前記経路履歴データを受信する、
    請求項10から12のいずれか1項に記載のコンピュータシステム。
  14. 狭域通信(DSRC)可能な車両(DSRC装備車両)が行う方法であって、
    第1のDSRC装備車両に含まれ、車線レベルの精度で地理的地点を記述するセンサデータを生成するDSRC準拠GPSユニットを含むセンサ集合によって、第1のDSRC装備車両が車道を走行している間の複数の時刻における、車線レベル精度の第1のDSRC装備車両の複数の地点を記述するセンサデータを収集するステップと、
    第1のDSRC装備車両が、第1のDSRC装備車両が車道を走行している間の複数の時刻における車線レベル精度の第1のDSRC装備車両の経路を記述する第1の経路履歴データを、前記センサデータに基づいて構築するステップと、
    第1のDSRC装備車両が、第2のDSRC装備車両へ前記第1の経路履歴データを含むDSRCメッセージを無線送信するステップと、
    第2のDSRC装備車両が、DSRCメッセージを受信するステップと、
    第2のDSRC装備車両が、1台または複数台の他の車両が車道を走行している間の1つまたは複数の経路を記述する第2の経路履歴データを含む無線メッセージを、コンピューティングデバイスから受信するステップと、
    第2のDSRC装備車両が、第1の経路履歴データおよび第2の経路履歴データに基づいて車道の特定の車線における障害物の存在を決定するステップであって、第1の経路履歴データおよび第2の経路履歴データの少なくとも一部分が、障害物によって車道の特定の車線を走行している間に第1のDSRC装備車両および1台または複数の他の車両のうちの少なくとも1台の経路が変更されたことを指示する場合に、前記車道の特定の車線に障害物が存在すると決定するステップと、
    第2のDSRC装備車両が、車道の特定の車線における前記障害物の存在を記述する勧
    告を、第2のDSRC装備車両の運転者に提供するステップと、
    を含む方法。
  15. 第1の狭域(DSRC)可能な車両(DSRC装備車両)が車道を走行している間の複数の時刻における車線レベル精度の第1のDSRC装備車両の経路を記述する経路履歴データを含むDSRCメッセージを受信可能な、第2のDSRC装備車両に含まれるDSRC受信機と、
    前記DSRC受信機と通信可能に接続される前記第2のDSRC装備車両に含まれる車載コンピュータシステムと、
    を備えるシステムであって、
    前記車載コンピュータシステムは、コンピュータプログラムを格納する非一時的メモリを含み、
    前記コンピュータプログラムは前記車載コンピュータシステムによって実行されると、前記車載コンピュータシステムに、
    前記経路履歴データに基づいて車道の特定の車線における障害物の存在を決定するステップであって、前記経路履歴データが、障害物によって車道の特定の車線を走行している間に第1のDSRC装備車両の経路に影響を与えたことを示す場合に、前記車道の特定の車線に障害物が存在すると決定するステップと、
    第2のDSRC装備車両が、車道の特定の車線における前記障害物の存在を記述する勧告を、第2のDSRC装備車両の運転者に提供するステップと、
    を実行させる、
    システム。
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