JP2017507065A - リアルタイム衝突モデリングのための方法、情報処理システム、およびコンピュータ・プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】リアルタイム衝突モデリングのための方法、情報処理システム、およびコンピュータ・プログラムを提供する。【解決手段】協働的車両衝突計画のためのシステムおよび方法が、車両衝突によってもたらされる損害および傷害を緩和するためのモデル・ベースのアプローチを使用する。並列計算環境内で最適衝突シーケンスを決定するリアルタイムの衝突モデルが生成される。【選択図】図１

Description

開示される発明は、一般的に、通信システムの分野に関し、より詳細には、搭載された通信システムの分野に関する。

高速で生じる車両衝突は致命的であり、米国内だけで毎年、約４３，０００人の命が失われている。これらの車両死亡事故に関連する費用は、約１，６５０億米ドルに達する。これらの衝突の物理的現象は、よく研究されており、今日の車両設計において展開される多くの安全機能に影響を与えている。しかし、これらの機能は、静的かつ非協働的（non-collaborative）である。そのため、これらの機能は、高速の衝突の詳細にかかわらず、すべての自動車において同一の様態で展開され、各車両に関する結果を、相手車両に関する結果を考慮することなしに最適化しようと試みる。

当然、最適な結果は、衝突そのものを回避することであるが、衝突が不可避である場合、影響を最小限に抑えることが所望される。

しかし、差し迫った衝突が検出されると展開される回避対策および衝撃を最小限に抑える対策を含む既存の技術には、弱点が存在する。したがって、当技術分野において前述した問題に対処する必要性が存在する。

第１の態様から見て、本発明は、並列計算環境において少なくとも１つのセンサに動作可能に結合されたプロセッサ・デバイスを使用して、第１の車両と第２の車両の間で衝撃が生じる尤度を導き出すこと、第１の車両と第２の車両の間で衝突モデリング・プロトコルをネゴシエートすること、ならびに時間ステップ境界内で以下のこと、すなわち、第１の車両および第２の車両と衝突モデリング・プロトコルに準拠して情報を交換することであって、前記情報は、協働的衝突パラメータの状態を示す各車両の可変のシミュレーション状態を備える、交換すること、交換された情報を使用して、その衝撃に先立って衝突モデルを協働的に計算することであって、前記衝突モデルは、傷害および損害を最小限に抑えるためにとるべき各車両に関する差別的なアクションを備える、計算すること、およびその計算された衝突モデルを交換することを反復的に実行することによって、可能性がある傷害および損害を最小限に抑える最適衝突シーケンスを決定することを備えるリアルタイム衝突モデリングのための方法を提供する。

さらなる態様から見て、本発明は、少なくとも１つのセンサに動作可能に結合されたプロセッサ・デバイスと、そのプロセッサ・デバイスに動作可能に結合され、コンピュータ実行可能命令を記憶しているメモリとを備え、前記コンピュータ実行可能命令は、第１の車両と第２の車両の間で衝撃が生じる尤度を導き出すこと、第１の車両と第２の車両の間で衝突モデリング・プロトコルをネゴシエートすること、ならびに時間ステップ境界内で以下のこと、すなわち、第１の車両および第２の車両と衝突モデリング・プロトコルに準拠して情報を交換することであって、前記情報は、協働的衝突パラメータの状態を示す各車両の可変のシミュレーション状態を備える、交換すること、交換された情報を使用して、その衝撃に先立って衝突モデルを協働的に計算することであって、前記衝突モデルは、傷害および損害を最小限に抑えるためにとるべき各車両に関する差別的なアクションを備える、計算すること、およびその計算された衝突モデルを交換することを反復的に実行することによって、可能性がある傷害および損害を最小限に抑える最適衝突シーケンスを決定することを備える、リアルタイム衝突モデリングのための情報処理システムを提供する。

さらなる態様から見て、本発明は、リアルタイム衝突モデリングのためのコンピュータ・プログラム製品であって、処理回路によって読取り可能であり、その処理回路によって実行されて本発明のステップを実行するための方法を実行するための命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品を提供する。

さらなる態様から見て、本発明は、コンピュータ可読媒体上に記憶され、デジタル・コンピュータの内部メモリにロード可能なコンピュータ・プログラムであって、前記プログラムがコンピュータ上で実行されると、本発明のステップを実行するためのソフトウェア・コード部分を備えるコンピュータ・プログラムを提供する。

有利なことに、本発明の好ましい実施形態は、衝突結果を最適化することへの協働的なモデル・ベースのアプローチを提供する。

次に、本発明を、例としてのみ、添付の図に示される好ましい実施形態を参照して説明する。

本発明の好ましい実施形態による、衝突検出システムの主要な構成要素を示す簡略化されたシステム概略図である。 本発明の好ましい実施形態による、衝突検出システムを実施するための方法を示す高レベル・フローチャートである。 本発明の好ましい実施形態による、衝突検出のための方法を示す低レベル・フローチャートである。 本発明の好ましい実施形態による、図２の衝突検出方法のためのさらなる実施ステップを示す高レベル・フローチャートである。 本発明の好ましい実施形態による、衝突動力学（crash dynamics）の時間ステップ・シミュレーションの並列計算のためのプロセスを示すフローチャート５００である。 本発明の好ましい実施形態による、協働的衝突システムが装備された車両を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、予測衝突モデリングのための方法を示す高レベル・フローチャートである。 本発明の好ましい実施形態による、ピア支援型衝突モデリングのための方法を示す高レベル・フローチャートである。 従来技術による、本発明の好ましい実施形態が実施され得る情報処理システムを示す高レベル・ブロック図である。

本開示による本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する前に、本発明の好ましい実施形態は、通信ネットワーク内に計算を配置するためのシステムおよび方法と関係する方法ステップおよびシステム構成要素の組合せに主に存することに留意されたい。したがって、それらのシステム構成要素および方法ステップは、適宜、図面において慣習的な記号によって表現されており、本明細書の説明を利用する当業者には直ちに明白となる詳細で説明を不明瞭にしないように、本開示の好ましい実施形態を理解することに関係のある特定の詳細だけを示している。このため、例示を簡単明瞭にするために、商業的に成立する実施形態において有用である、または必要である一般的な要素、およびよく知られた要素は、本発明のこれらの様々な好ましい実施形態の図の見通しがそれほど悪くならないようにするために、示されない可能性があることが理解されよう。

車両衝突によってもたらされる損害および傷害を緩和する協働的な通信システムおよび方法の本発明の好ましい実施形態について説明する。この目的で、車両間の高速の衝突の結果を改善するための動的な、モデル・ベースのシステムを使用する。このシステムにおいて、各車両に搭載された計算ファシリティが、高速の車両衝突が予期されるとすぐに、関係のある情報を交換し、処理する。この情報は、車種情報、同乗者情報（同乗者の数、同乗者の位置）、および搭載された安全機能を含むことが可能である。今日、使用されている安全対策とは異なり、交換される情報は、相手車両からのデータを含む。この情報を使用して、各車両に搭載された計算ファシリティは、差し迫った衝突の検出から車両衝撃までの時間内に車両の振舞いを変更するように協働する。衝突モデルを使用して安全対策を動的に展開するこのプロセスを「協働的衝突」と呼ぶ。

次に図面を全般的に参照し、特に図１を参照して、協働的衝突のためのモデル・ベースのシステム１００の５つの構成要素を示す。これらの構成要素は、車両に搭載された計算ファシリティ内に存在し、実際の物理構成要素（ハードウェア）であっても、論理構成要素（ソフトウェア）であっても、組合せ（ファームウェア）であってもよい。これらの構成要素は、図１において別々の構成要素として示されるものの、１つのデバイス内の論理構成要素であることが可能である。例えば、衝突モデリング構成要素１３０の機能と最適衝突シーケンス構成要素１４０の機能が、１つの構成要素内に存在することが可能である。逆に、各構成要素が複数の下位構成要素を含むことが可能である。例えば、差し迫った衝突の検出構成要素１１０が、とりわけ、複数のセンサと、レーダ・テレメトリ（radar telemetry）
と、タイマとを含むことが可能である。

協働的衝突システム１００の５つの主要な構成要素は、
１）「差し迫った衝突」の検出構成要素１１０、
２）衝突モデルの計算の前と後に情報の交換を可能にする車両間の通信結合１２０、
３）交換された情報に基づいて、衝突を非常に迅速にモデル化し、その情報の詳細に合わせて衝突を最適化して、同乗者の傷害または車両の損害あるいはその両方を最小限に抑えることができる計算衝突モデリング構成要素１３０、
４）衝突計画プロトコルに準拠して衝突モデルの最適衝突シーケンスを交換する構成要素１４０、および
５）最適衝突シーケンスを実行する構成要素１５０
である。

各構成要素および候補下位構成要素の特定の能力について、以下に説明する。
１）衝突予測−差し迫った衝突の検出構成要素１１０
２つ以上の車両１７５および１８５が接近すると、各車両と動作可能に通信状態にあるセンサ１１２がその接近を検出することが可能である。センサ１１２は、それらの車両自体の上に配置されること、または道路上の戦略的位置に配置されることが可能である。衝突予測のために使用される感知される情報は、
Ａ）センサ１１２、無線テレメトリ、レーダ１１４、および他の技術によって感知される車両の存在、
Ｂ）レーダ・テレメトリによって感知される、または直接に、デジタルで通信される車両の速度および進行方向、および
Ｃ）レーダ・テレメトリによって感知される、または直接に、デジタルで通信される速度変化率
を含み得る。
２）通信結合構成要素１２０
差し迫った衝突が検出されると、自動車Ａ １７５と自動車Ｂ １８５が、急速通信結合１２０を形成して、その衝突予測を他方に知らせる。さらに、標準のプロトコルを使用して、これらの車両が、情報の交換のため、および衝突モデリングのために並列計算環境（図５参照）を確立する。この結合は、協働的衝突モデリングのために不可欠である。
３）計算衝突モデリング構成要素１３０
衝突モデリング時間ステップ反復データが、車両１７５と車両１８５の間で交換されて、変化するパラメータで衝突を反復的にモデル化して、予測される衝突までに残っている時間内に最適な計画を協働的に実現する。
４）最適衝突シーケンス交換構成要素１４０
初期のデジタル・ハンドシェークに基づいて、車両が、未来への特定の数の時間ステップｔ、および時間ステップ・シミュレーションが異なるパラメータで再実行される特定の数の最適化ステップを一緒にモデル化することに合意する。シミュレートされる時間ステップの数は、車両が、シミュレーションにおいて、あらかじめ決定された速度（例えば、０）に、または車両がもはや相互に作用していない状態に達することによって決定されることが可能である。車両は、車両のシミュレーションに、道路地図、搭載された、または近くの交通カメラ、Ｇｏｏｇｌｅ Ｓｔｒｅｅｔ Ｖｉｅｗ（Ｒ）データ、気象条件などの他のソースから導き出された情報を含めてもよいことに留意されたい。その後、各回の結果、および各最適化ステップの結果が交換されて、両方の車両が最新の予測を共有すること、および最終的な衝突シーケンスのための最適なパラメータを選択すること関して迅速に協働できることを確実にする。
５）衝突シーケンス実施構成要素１５０
衝突をモデル化する際に多くのパラメータが使用される。これらのパラメータは、車両構成要素の状態を表す。車両のモデル、タイプ、および重量、ならびに同乗者の数および位置などの、これらのパラメータのうちのいくつかは、固定であり、変更され得ない。自由パラメータである他のパラメータは、残っている時間内に衝突結果を変えるように変更され得るパラメータである。

車両パラメータおよびそれらのパラメータのタイミングの変更が、衝突シーケンスを構成し、以下を含む。
Ａ）４つすべての車輪にわたるブレーキ・パターン
このパターンおよび相対的アンチロック・ブレーキを変更することにより、車両がヨー軸を中心にした微妙なトルク差で衝突することが可能にされ得る。すると、このことが、衝撃を吸収するのに（車両の空いている側などの）様々な部分を向けて、同乗者の傷害を最小限に抑えることが可能である。
Ｂ）ステアリング方向
ステアリング方向の変更は、ブレーキ・パターンを変更することと同一の効果を有する可能性がある。
Ｃ）アクティブ・サスペンション
サスペンション・パラメータの変更は、ロールを促して、これにより、いくつかの特定の車両−車両組合せに関して衝撃エネルギーを最小限に抑えることが可能である。サスペンション・パラメータを使用して、いずれが「跳ねる」か、およびいずれの方向に「跳ねる」かについて車両が合意することを可能にすることが、アクティブ・サスペンションが傷害を最小限に抑えるのに使用され得る別の可能な手段である。
Ｄ）トランスミッション
衝撃に先立ってギア比を変更することにより、衝撃の主要な方向から離れるエンジン変位が可能になって、このため、衝突運動学が変化させられる可能性がある。この変化は、最適には、各車両に関して反対方向であり、このため、モデリングを介した協働的合意を要求する。

次に図２を参照して、本開示の本発明の好ましい実施形態による衝突検出方法のフローチャート２００を示す。ステップ２１０で、自動車Ａ １７５の差し迫った衝突の検出構成要素１１０が、自動車Ｂ １８５が関与する車両衝突が差し迫っている可能性があることを検出する。衝突は、確かさ基準しきい値に達すると、差し迫っていると見なされる。通常、確かさのこのしきい値は、車両の搭載された衝突回避システムが、衝突を回避するのに利用可能なアクションが存在しないと決定する条件の検出を表す。このことは、各車両の進行方向および速度を所与として、ブレーキによって衝突を回避するのに十分なだけ速く、ブレーキ・システムが車両の運動エネルギーを消散させることができないという決定を含み得る。他の決定が、確かさのしきい値に織り込まれてもよい。

したがって、前述の状況において車両が解決することを目指す問題は、不可避の結果の最適化の問題となり、より単純で一方的な回避機構は、度外視されなければならない。協働的最適化は、依然として、例えば、車両が互いから離れるようにステアリングすることに合意する場合、回避され得ると決定することが可能である。しかし、本開示の焦点は、協働的最適化さえ、その衝突を回避することができない状況（例えば、ステアリングが、衝突の前に間に合うように回避を実現することができない場合）に合わせられる。これらの事例において、最適化は、代わりに、差し迫った衝突による損害および傷害を最小限に抑えることに焦点を合わせなければならない。差し迫った衝突が検出されると、ステップ２２０で、自動車Ａ １７５が自動車Ｂ １８５に合図する。同様に、自動車Ｂ １８５が、予測される衝突について自動車Ａ １７５に合図する。

標準のプロトコルを使用して、２つの搭載されたコンピュータの間のデジタル・ハンドシェークが、情報の交換のため、および衝突モデリングのために並列計算環境を確立する。２つの車両は、最適な衝突結果をモデル化するためにモデリング・プロトコルをネゴシエートする。最適衝突シーケンスは、変更されることが可能な車両構成要素が、損害および傷害が可能な限り低減されるように衝突モデリングによって変更されたシーケンスである。

ステップ２３０で、衝突は、ステップ２５０において２つ（またはより多くの）車両の間で最適衝突シーケンスについて合意されるまで、協働的に、繰り返しモデル化される。最適衝突シーケンスを協働的に決定するための１つの方法はまず、最適衝突シーケンスが展開されなければならなくなるまでに衝突をモデル化するのに利用可能な時間について車両が合意することを含む。例えば、１つのシナリオにおいて、利用可能な時間は、車両が互いから３メートル内に入るまでの時間であり得る（様々な衝突緩和アクションが効果を有することを可能にするように）。

次に、この合意された間隔中に、ステップ２４０で、車両が、時間ステップ・シミュレーションを実行し、シミュレーションは、候補最適衝突シーケンス内の候補アクションを含む。候補アクションは、各車両における実際の実施構成要素に基づいて異なる。例えば、１つの車両が、その車両に関する候補アクションに織り込まれるアンチロック・ブレーキを有することが可能である。これらの候補アクションは、並列シミュレーションにおける各時間ステップの後に交換される情報の一部として車両間で通信される。

各シミュレーションの後、衝突結果に各車両によってスコアが付けられ、場合により、そのシミュレーションの結果の解析に基づいて衝突シーケンス結果を最適化しようと試みて、いくつかのアクションが変更されて、衝突シーケンスのシミュレーションが繰り返される。シミュレートされた衝突結果モデルにスコアを付ける際、各車両は、その車両内の運転者または同乗者あるいはその両方に対する傷害を緩和する尤度が最も高い候補アクションに、より高い格付けを割り当てる。例えば、子供で一杯の通学バスは、同乗者に対する傷害を緩和することを優先して、車両を救うアクションは完全に除外することが可能である。このことは、通学バスが、正面衝突を優先して、側面衝突が関与するシミュレーションを棄却すること、またはそのようなシミュレーションに非常に低いスコアを付けることをもたらすことが可能である。

合意された間隔内に、３つのシミュレーションが実行された場合、例えば、車両は、車両の間で、シーケンスが展開されなければならない時点で第３の衝突シーケンスを展開することを決めることが可能である。いずれのシーケンスが最良であるかについての合意には、両方の車両における合計の傷害の解析、または最少の死者数などが関与することが可能である。ステップ２５０で最適衝突シーケンスが決定されると、その最適衝突シーケンスが、各車両における利用可能な実施構成要素を使用してステップ２６０において展開される。例えば、後部座席に３名の同乗者を有する車両Ｂ １８５が、車両１８５の後部に対する最大の衝撃を回避するように車両１８５のブレーキ・パターンを変更する。

計算ファシリティは、衝突の予期に先立って展開されることが可能であるが、車両が互いに接近するにつれ、可能な衝突を繰り返しモデル化することが可能である。このようにして、システムは、実際に差し迫っていると考えられる衝突をモデル化するのにより準備ができているようにするために、より多くの計算利用（より少ないアイドル時間）を手にすることが可能である。さらに、システムは、異なる自動車を相手にした異なる衝突を同時にモデル化する時間共有戦略を用いて、尤度のより高い可能な衝突により多くのリソースを割り当てることが可能である。その場合、差し迫った衝突の検出は、この時間共有モデリング・アプローチの最終段階であり、すべてのコンピュータ・リソースは、他の自動車を相手にしたその差し迫った衝突をモデル化することに向けられる。

次に図３を参照して、図２からのステップ２２０の低レベル・フローチャート３００を示す。最初にステップ３１０で、２つの車両１７５と１８５がそれぞれ、衝突が差し迫っていると他方に警報する。次にステップ３２０で、その２つの車両が、デジタル・ハンドシェークを迅速に行い、搭載されたモデリング・ファシリティが比較され、利用可能な計算速度、および利用可能な通信帯域幅に応じて最適な並列計算環境が確立される。デジタル・ハンドシェークは、２つのデバイス間の迅速でセキュリティ保護された情報転送のためにセキュリティ保護された通信パスを定義する。

最後に、ステップ３３０において、車両１７５と車両１８５の間で、速度、進行方向、加速度または減速度あるいはその両方、車両重量、車両数、車両位置、同乗者の重量、搭載された安全機能（エアバッグ、使用されるシートベルトなどを含む）を含む車両情報が交換される。交換される車両情報は、衝突シミュレーションにおいて計算されるパラメータとして使用される。これらのパラメータは、搭載された安全機能および車両重量などの固定パラメータ、ならびに車両の現在の速度などの可変パラメータを含む可能性が高い。固定パラメータは、シミュレーションごとに変化しないので、すべての時間ステップにおいて伝えられる必要はない。可変パラメータは、車両の可変シミュレーション状態を表す。

本発明の他の好ましい実施形態において、さらなる新規の要因が考慮されて、失われる命または人間に対する損害あるいはその両方、自動車に対する損害、歩行者の傷害、事故現場近くの財産に対する損害、財産（車両、事故現場近くの財産、駐車された自動車など）に対する損害の費用または交通の混乱あるいはその両方を最小限に抑える衝突の尤度を高めるように協働的衝突を調整するのに使用されることが可能である。次に図４を参照して、衝突検出方法のためのさらなる実施ステップのフローチャートを示す。ステップ４１０で、損害深度および尤度Ｄ（量、費用、尤度）を決定する。Ｄ計算に対する入力は、
ａ）地形地理（landscape geography）（例えば、道路の勾配、知られている場合、道路材料、半径Ｒ内の事故の履歴）、
ｂ）運転者に関する情報（運転の過去の履歴、ならびに衝突を最適化するのに、または衝突に耐えるのに、あるいはその両方に役立つ推定される能力）、
ｃ）車両に関する情報（車種、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ）またはスノータイヤなどのフィーチャ、トランスミッション、全輪駆動、車両の価値など）、
ｄ）近くの財産に関する情報（例えば、消火栓、ガソリン・ポンプ、変圧器、高価な財産など）、
ｅ）その区域内の歩行者に関する情報（例えば、実際の、またはある時刻における区域の「業種」に基づいて予測された）、
ｆ）自動車内の同乗者に関する情報（同乗者の体重、各同乗者に関する導き出された重心、シートベルトの使用、自動車座席にいる子供など）、および
ｇ）関与するすべての車両内のすべての同乗者に関する頸椎捻挫の尤度および重症度のリアルタイムの計算
のいずれを含むことも可能である。

ステップ４２０で、協働的衝突パラメータを設定する。これらの衝突パラメータは、ブレーキ、速度、移動の方向、ギア、馬力、補助拘束装置の展開、エアバッグの展開、トラクション・コントロール、傷害を最小限に抑えるようにするステアリング・ホイールのわずかな引き戻しまたはステアリング・ホイールの方向の変更、半径Ｒ内の信号機（traffic control light）に送信されるシグナル、道路表面材料のリアルタイムの展開（例えば、トラクションに役立つように道路脇のディスペンサから砂を発射すること）のいずれかに影響を与える要因を含むことも可能である。

ステップ４３０で、衝突処理を反復的に更新する（例えば、多くの態様は、凍結した状況で試されるまで予測不能である）。ステップ４４０で、事故中または事故後あるいはその両方にインテリジェントな遭難信号が送信される。遭難信号は、人々、車両、または財産、あるいはその組合せに対する損害の推定される量、ならびにいずれの車両乗員が緊急の助けを必要としているかについての推定などの情報を包含することが可能である。遭難信号は、シミュレーションに基づく車両の予期される状態に基づくことが可能である。最後に、ステップ４５０は、インテリジェントな交通信号シグナルを送信するオプションのステップである。

遭難信号は、以前のシミュレーションに基づく、人々、車両、財産に対する損害の推定される量、ならびにいずれの車両乗員が最も助けを必要としているかについての推定などの情報を包含することが可能である。衝突シーケンスが決定されると、先回りしたシグナリングも可能であり、衝突の可能な結果の情報が、場合により、衝突が始まる前にさえ、衝突において最終的に破壊される可能性があるハードウェアを使用して、救急スタッフに中継されることが可能である。時間がクリティカルな自動的で、即時で、直接の（指令員なしの（dispatcherless））車両−車両の、自動ルーティング警察／救急医療サービス車両の、通知および応答システムが、即時の緊急支援を必要としている車両、非車両、例えば、停止された飛行機、財産、または個人と、その緊急事態に応答するように対応可能である最寄りの（一次の）モバイルＰ／ＥＭＳ車両の間において対話型で、直接の通信を提供することが可能である。迅速な通知および応答が、従来の全地球測位システム（ＧＰＳ）、救急信号を送信するための位置特定能力をオプションとして有するセルラ電話、および車両フリート・マネージメント・システム（ＦＭＳ）を使用することによって実現される。車両ＦＭＳは、完璧な車両盗難特徴付けまたは事故特徴付けあるいはその両方の技術を用いて動作するように変更され、設計される。中央処理装置が、ＧＰＳまたはＦＭＳあるいはその両方からのデータを自動的に処理し、二次の、または三次のＰ／ＥＭＳ車両、すなわち、次に近いＰ／ＥＭＳ緊急応答に遭難コールをルーティングする。

衝突に先立つ時間ステップ・シミュレーション反復
次に図５を参照して、本開示の本発明の好ましい実施形態による、衝突動力学の時間ステップ・シミュレーションの並列計算のためのプロセスのフローチャート５００を示す。衝突をモデル化することを目的とする並列計算環境１００において、並列計算環境１００で実行される時間ステップｔシミュレーションは、時間ステップｔ内で、モデル成分の計算される状態が、先行する時間ステップｔ−１からのモデル成分の状態にだけ依存するという前提に基づく。モデル成分に関するパラメータのいくつかの例が、車両速度、車両重量、車両方向、ブレーキ・システム、ステアリング、トランスミッション、サスペンション、トラクションおよびトラクション・コントロール、車両ロール情報である。これらのパラメータを利用するモデル成分は、その車両のモデル、その車両の同乗者、および環境における他の物体（相手車両を含む）に対するその車両の空間的な関係である。

ステップ５１０で、並列計算環境１００が、シミュレートされるシステムをコンピューティング・ノード間に、すなわち、１つの車両につき１つの区分に区分化する。通常、シミュレーションは、各車両が、その車両が計算しなければならない１つの区分を受け取るように区分化される。車両は、この単一の区分を、この区分のその車両独自の計算のためにさらに区分化してもよい（例えば、その車両に、マルチコアＣＰＵなどの、搭載された並列計算環境が利用可能である場合）。ステップ５２０で、システム１００が、コンピューティング・ノード間で、時間ステップ境界において、他方のコンピューティング・ノードによって、後続の時間ステップｔ＋１でそのコンピューティング・ノードの区分を更新するのに必要とされる先行する時間ステップｔ−１からの区分に関して計算されたすべてのデータを通信する。すなわち、自動車Ａ １７５からのｔ−１データは、自動車Ｂ １８５に通信され、自動車Ｂ １８５からのｔ−１データは、自動車Ａ １７５に通信される。このようにして、計算は、並列コンピューティング・ノードのセットの上で、各ノードがそのノードの区分だけを更新することを担って、単一のノードが時間ステップ・シミュレーションとしてシステム全体を計算することを担う場合と比べて、はるかに高速に進むことが可能である。

時間ステップ・データ５２２の交換は、計算衝突モデリング構成要素１３０を実装する車両のために標準の整理プロトコルに準拠してデータを整理してメッセージにする。このプロトコルは、メッセージが、１つの車両から第２の車両に送信されると、逆整理されて第２の車両の計算環境に入れられることを可能にし、そのシミュレーションの第２の車両による区分の計算が、通信されたデータに基づいて進むことが可能であるようになる。この脈絡において、データを整理するとは、データを、ネットワークを介して送信され得るシリアル化された文字列に変換することを意味する。そのデータを「逆整理する（demarshall）」ことは、そのプロセスを逆にすることである。

単純な区分化スキームにおいて、各車両は、シミュレーションにおけるその車両自らの状態を更新することを担う。その場合、各シミュレーション時間ステップ境界において車両間で通信されるすべてのデータは、各車両が、衝突に関与する車両のその車両のシミュレーションを更新しつづけるのに必要なものは何であれ含む。車両間で通信されるデータは、車両速度、車両重量、車両方向、ブレーキ・システム、ステアリング、トランスミッション、サスペンション、トラクションおよびトラクション・コントロール、車両ロール情報などのパラメータを含むことが可能である。さらに、シミュレーションは、衝突中の車両間のエネルギーの伝達をよりよくモデル化するために、車両クランプル・ゾーン（vehicle crumple zone）、車両構成、エンジン構成要素、およびエンジン構成についてのデータ、ならびに衝突試験データを利用することが可能である。

その場合、シミュレーションは、標準のインターフェースだけを介して通信される、各時間ステップにおいて計算された別の車両のパラメータに対する偶発的な更新（contingent update）の効果を含むことが可能であることに留意されたい。例えば、高度なブレーキ・システムを有する車両が、この高度なシステムの独自のシミュレーションに従ってその車両の運動量および進行方向を更新するが、第２の車両に、その必要な運動量および進行方向情報だけを通信し、そのブレーキ・システムの特定の詳細は通信せず、それらの詳細について、相手車両は知らなくても、またはシミュレートする能力を有しなくてもよい。このようにして、シミュレーションは、各車両が、一貫性のある、偶発性ベースの衝突シミュレーションに到達することを依然として可能にしながら、異なる製造業者によって、異なる能力を有する、異なるシステムからの、異なるエンジニアリング標準で実装された車両間で並列に進行することが可能である。

ステップ５３０で、両方の車両間で交換された更新情報を用いて、システムは、衝突モデルを準備し、その衝突モデルを各車両に送信する。データ転送、および衝突モデルを更新することという先行する２つステップが、合意された時間が経過するまで繰り返される。ステップ５５０で、合意された時間が経過したと決定されると、処理は、終了する。衝撃の直前である、この時点で、車両１７５および車両１８５は、最新の、または最適な更新された衝突モデルのパラメータを展開する。車両がそれぞれの後続のシミュレーションで衝突シーケンスを最適化することができる事例において、最新の（最も新しい）衝突モデルが展開される。車両が可能な衝突シーケンスの確率論的な探索を実行している場合、最良の衝突シーケンスが展開される。いくつかの実例において、車両は、ハイブリッド衝突シーケンスが、それらのシミュレートされた衝突モデルの中で最適であるという信頼度が高いが、そのシーケンスを実際にシミュレートするのに十分な時間が残っていない場合に、そのハイブリッド衝突シーケンスを展開することに合意することが可能である。

各シミュレーションは、時間ステップ・シミュレーション中に各車両上の独自のシステムに関するパラメータ・セットに動的に左右され、シミュレーションの結果は、最適でない可能性がある。したがって、時間が許す場合、後続のシミュレーションが、これらのパラメータを調整して、衝突結果を改善しようと試みることが可能である。その場合、多くのシミュレーションにわたって車両間でパラメータの確率論的探索が協働的に実行されることが可能であり、最適な衝突結果が選択されることが可能である。

代替として、車両がそのように協働することができる場合、パラメータは、最適な衝突パラメータに至る勾配上昇法を協働的に実行するように更新されることが可能である。勾配上昇法は、最適化が実行されている間、結果のランドスケープが静止していることを要求する。したがって、車両は、相手車両がその車両のパラメータを一定に保ちながら、各車両に関するパラメータを最適化することを交互に行うことに合意することが可能である。そのような交互の勾配上昇最適化は、より単純な確率論的探索と比べて、より良好な結果をもたらすことが可能である。

搭載された衝突モデリング・システム
次に図６を参照して、協働的衝突システム１００が装備された自動車Ｂ １８５を示す。自動車Ｂは、複数のセンサ１１２を含む。センサ１１２を、現実世界の特性を、コンピュータが処理することができるデータに変換する任意のデバイスと定義する。目的のために、車両の加速および減速の振舞い、他の車両に対する接近、およびその他の振舞いを測定することができるセンサ１１２に依拠する。さらに、センサ１１２は、タイヤ性能にともに影響し得る、温度および道路条件などの周囲条件を検出することが可能である。「事象」が生じ、差し迫った衝突が最小限に抑えられる必要がある場合、センサ１１２からの信号が、差し迫った衝突の検出構成要素１１０によって処理される。搭載されたカメラが、衝突検出構成要素１１０にデータを供給するセンサ１１２であることも可能である。レーダ・システム１１４が、システム１００にデータを供給するのに使用されることも可能である。事象のレポートは、即時に生成され、協働的衝突システム１００に送信される。すると、システム１００は、その情報を、協働的衝突のために関与する相手車両と共有する。

予測衝突モデリング
本開示の別の実施形態によれば、可能な衝突のモデリングは、車両が、それらの車両が範囲に入ると、ただし、差し迫った衝突に先立って、車両によってローカルで作成されたモデルを互いに交換して、継続的に行われる。次に図７を参照して、本開示の本発明の好ましい実施形態による、予測衝突モデリングのための方法のフローチャート７００を示す。ステップ７１０で、自動車Ａ １７５および自動車Ｂ １８５におけるセンサ１１２が、両方の自動車が交差点に接近しているなど、それらのセンサが、衝突が生じ得る所定の範囲内にあることを感知する。ステップ７２０で、両方の車両が、協働的衝突モデルを生成するために要求される情報を交換する。

ステップ７３０で、各車両が、交換された協働的衝突モデルを使用して、差し迫った事故に先立って可能な衝突シナリオを計算する。条件（速度、距離などの）が変化するにつれ、ローカルで計算されたシナリオは、ステップ７４０において更新され、その結果、最適で可能なアクションを変化させる。衝突が差し迫ると、シナリオを計算するのに要求される処理は、大幅に減らされ、利用可能な時間が切れるのに先立って、より最適に近いソリューションが見出されることが可能である。車両が、その所定の接近範囲を越えて互いからの距離を増した場合、モデリングは、ステップ７５０において停止する。

ピア支援型衝突モデリング
図８を参照して、本開示の別の実施形態による、ピア支援型衝突モデリングのフローチャート８００を示す。ピア支援型衝突モデリングは、さらなる車両、または他の信頼されるコンピュータ・リソース（例えば、モバイル電話）もしくは信頼されないコンピュータ・リソースが、モデリングの計算負荷の一部またはすべてを実行することを自発的に提供することを除いて、予測衝突モデリングと同様である。ステップ８１０で、図７のステップ７１０の場合と同様に、プロセスは、自動車Ａ １７５が、自動車Ｂ １８５に対する自動車Ａ １７５の接近を感知することから始まる。ステップ８２０で、２つの車両が、衝突モデリングの計算を実行することができる１つまたは複数の近くのコンピューティング・デバイスを決定する。近くのピア・デバイスが獲得されると、各車両が、ステップ８３０においてその車両の情報をそのピア・デバイスに供給する。ステップ８４０で、そのピア・デバイスが、その２つの車両によって供給された情報を用いて可能な衝突シナリオを計算する。ステップ８５０で、そのピアが、最適衝突シナリオをそれらの車両に送信する。

本発明の好ましい実施形態の利益および利点
Ａ）車両間のデジタル・ハンドシェークが並列計算衝突モデリング環境を確立することを可能にする。
Ｂ）全体的な同乗者傷害を最小限に抑えるように各車両によって差別的な振舞いが展開されることを可能にする。
Ｃ）同乗者詳細が、衝突シーケンスを計画する際、および実行する際に考慮に入れられることを可能にして、例えば、空いた座席が、占有された座席と比べて、より大きい衝撃を受けるように車両を位置付けること、または回避操作を協調させることを可能にする。
Ｄ）「すべての運転者が自らのために」、すなわち、各運転者が、相手車両の乗員に対する危険を顧みずに、その運転者自らの危険にだけ基づいて回避対策を行う戦略以外の最適化戦略を可能にする。

コンピュータ・プログラム製品実施形態
本開示は、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せとして具現化されることが可能である。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を記憶しているコンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含むことが可能である。

コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスが使用するための命令を保持し、記憶することができる有形のデバイスであり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、または前述のストレージ・デバイスの任意の適切な組合せであることが可能であるが、以上には限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の網羅的でないリストには、以下、すなわち、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハードディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピー（Ｒ）・ディスク、命令が記録されているパンチカードまたは溝の中の隆起構造などの機械的に符号化されたデバイス、および前述の媒体の任意の適切な組合せが含まれる。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波または他の自由に伝播する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体を伝播する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通る光パルス）、または配線を伝送される電気信号などの一時的な信号自体であると解釈されるべきではない。

本明細書で説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング・デバイスまたは処理デバイスあるいはその両方に、またはネットワーク、例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワークまたはワイヤレス・ネットワークあるいはその組合せを介して外部コンピュータまたは外部ストレージ・デバイスにダウンロードされることが可能である。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、ワイヤレス伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組合せを備えることが可能である。各コンピューティング・デバイスまたは処理デバイスあるいはその両方におけるネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースが、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、そのコンピュータ可読プログラム命令を、それぞれのコンピューティング・デバイスまたは処理デバイスあるいはその両方の内部のコンピュータ可読記憶媒体の中に記憶されるように転送する。

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、あるいはＪａｖａ（Ｒ）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語もしくは類似したプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードまたはオブジェクト・コードであることが可能である。コンピュータ可読プログラム命令は、すべてがユーザのコンピュータ上で実行されても、一部がユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェア・パッケージとして実行されても、一部がユーザのコンピュータ上で、一部が遠隔のコンピュータ上で実行されても、すべてが遠隔のコンピュータもしくはサーバ上で実行されてもよい。すべてが遠隔のコンピュータ上で実行されるシナリオにおいて、その遠隔のコンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）またはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含め、任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されることが可能であり、あるいはその接続は、外部コンピュータに対して行われることも可能である（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）。本発明のいくつかの好ましい実施形態において、例えば、プログラマブル論理回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路が、本発明の態様を実行するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用してその電子回路をカスタマイズすることによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行することが可能である。Ｊａｖａ（Ｒ）およびすべてのＪａｖａ（Ｒ）ベースの商標およびロゴは、オラクル社およびオラクル社の系列会社の商標および登録商標である。

本発明の態様は、本発明の好ましい実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図示またはブロック図あるいはその両方を参照して本明細書で説明される。フローチャート図示またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、ならびにフローチャート図示またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実施され得ることが理解されよう。

これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方のブロックまたは複数のブロックにおいて明示される機能または動作あるいはその両方を実施するための手段を作成するように、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに供給され、マシンを作り出すものであってよい。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令を記憶しているコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方のブロックまたは複数のブロックにおいて明示される機能または動作あるいはその両方の態様を実施する命令を含む製造品を備えるように、コンピュータ可読記憶媒体の中に記憶され、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組合せに、特定の態様で機能するように指示するものであってもよい。

コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイス上で実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方のブロックまたは複数のブロックにおいて明示される機能または動作あるいはその両方を実施するように、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスにロードされ、コンピュータ実施プロセスをもたらすようにそのコンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で一連の動作ステップが実行されるようにするものであってもよい。

図におけるフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な好ましい実施形態による、システム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関して、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、明示される論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能命令を備えるモジュール、セグメント、または命令の部分を表すことが可能である。いくつかの代替の実施形態において、ブロックに記載される機能は、図に記載される順序を外れて行われることが可能である。例えば、相次いで示される２つのブロックが、関与する機能に依存して、実際には、実質的に同時に実行されることが可能であり、またはそれらのブロックが、時として、逆の順序で実行されることが可能である。また、ブロック図またはフローチャート図示あるいはその両方の各ブロック、ならびにブロック図またはフローチャート図示あるいはその両方におけるブロックの組合せは、明示される機能もしくは動作を実行する、または専用のハードウェアとコンピュータ命令の組合せを実行する専用のハードウェア・ベースのシステムによって実施されることが可能であることに留意されたい。

次に図９を参照して、本開示の好ましい実施形態が実施され得る、協働的衝突計画のためのシステム１００のハードウェア構成要素の簡略化された図示が与えられる。本開示の目的のために、コンピュータ・システム１００は、クライアント・コンピュータ、サーバ・コンピュータ、ポータブル・コンピュータ、組込みコントローラ、携帯情報端末、クラウド・コンピューティング、インターネットＴＶなどを含む、任意のタイプのコンピュータ、情報処理システム、または他のプログラマブル電子デバイスを表すことが可能である。コンピュータ・システム１００は、車両内に収納されても、車両から遠隔であってもよい。

例示の目的でネットワーク化されたコンピューティング・デバイスとして示されるコンピュータ・システム１００は、ネットワークを介して他のネットワーク化されたコンピューティング・デバイス（図示せず）と通信状態にある。当業者によって認識されるとおり、ネットワークは、従来のネットワーキング技術を使用して具現化されることが可能であり、以下、すなわち、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、イントラネット、公共のインターネットなどのうちの１つまたは複数を含むことが可能である。

本明細書の説明全体にわたって、本発明の好ましい実施形態が、コンピュータ・システム１００上でだけ具現化される本発明の態様で例示される。当業者には認識されるとおり、本発明の態様は、１つまたは複数のデータ・ネットワークを介してコンピュータ・システム１００と対話する１つまたは複数のネットワーク化されたコンピューティング・デバイスの間に分散されることが可能である。しかし、理解を容易にするために、本開示の態様は、単一のコンピューティング・デバイス−コンピュータ・システム１００において具現化されている。

コンピュータ・システム１００は、とりわけ、入出力サブシステム９０６、メモリ９０４、ストレージ９１０、およびネットワークと通信する処理デバイス９０２を含む。プロセッサ・デバイス９０２は、通信インフラストラクチャ９２２（例えば、通信バス、クロスオーバ・バー、またはネットワーク）に動作可能に結合される。プロセッサ・デバイス９０２は、メモリ９０４から実行されるコンピュータ・プログラム命令９３２の制御下でプログラム・データ９３４を操作する汎用マイクロプロセッサまたは専用マイクロプロセッサであることが可能である。プロセッサ９０２は、それぞれがコンピュータ・プログラム命令の特定の部分を実行することを目的とする、コンパレータ・エンジンなどのいくつかの専用のサブプロセッサを含むことが可能である。各サブプロセッサは、その他のサブプロセッサと実質的に並列に動作することができる別個の回路であることが可能である。

それらのサブプロセッサのうちのいくつか、またはすべては、実行されると、それぞれの機能を実行する、メモリの中に記憶された有形のコンピュータ・プログラム・プロセス（ソフトウェア）として実施されることが可能である。これらのサブプロセッサは、汎用の集積回路マイクロプロセッサなどの命令プロセッサを共有してもよく、各サブプロセッサが、命令を実行するためのそのサブプロセッサ独自のプロセッサを有してもよい。代替として、それらのサブプロセッサのうちのいくつか、またはすべては、ＡＳＩＣとして実装されてもよい。ＲＡＭは、１つまたは複数のメモリ・チップ内に具現化され得る。

メモリ９０４は、様々なメモリ下位構成要素の境界を反映するように区分化される、またはそれ以外でマップされることが可能である。メモリ９０４は、ＣＰＵ９０２によって実行される動作命令９３２、データ・レジスタ、センサ１１２からのデータの記憶のため、およびアプリケーション記憶などのために揮発性メモリと永続的なメモリの両方を含むことが可能である。メモリ９０４は、好ましくは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、およびハードディスク・ドライブ９１８によって提供されるような永続的なメモリの組合せを含む。メモリ９０４の中に記憶されたコンピュータ命令またはアプリケーションあるいはその両方は、プロセッサ９０２によって実行される。コンピュータ命令またはアプリケーション９３２あるいはその両方およびプログラム・データ９３４は、プロセッサ・デバイス９０２によって実行されるようにハードディスク・ドライブ９１８の中に記憶されることも可能である。図に示されるブロック内で実施される機能は、別々の構成要素として実施されてもよく、それらのブロックのうちのいくつか、またはすべての機能が、単一の構成要素内で実施されてもよいことが当業者には認識されよう。

コンピュータ・システム１００は、フロッピー（Ｒ）・ディスク・ドライブ、磁気テープ・ドライブ、光ディスク・ドライブなどを表すリムーバブル・ストレージ・ドライブ９１０を含む二次メモリ９０９を含むことも可能である。リムーバブル・ストレージ・ドライブ９１０は、当業者にはよく知られた様態でリムーバブル・ストレージ・ユニット９１０から読取りを行い、またはリムーバブル・ストレージ・ユニット９１０に書込みを行い、あるいはその両方を行う。リムーバブル・ストレージ・ユニット９２０は、リムーバブル・ストレージ・ドライブ９１０によって読み取られ、書き込まれる。理解されるとおり、リムーバブル・ストレージ・ユニット９２０は、前述したとおり、コンピュータ・ソフトウェアまたはデータあるいはその両方が記憶されている非一時的コンピュータ可読媒体を含む。

コンピュータ・システム１００は、通信インターフェース９１２を含むことも可能である。通信インターフェース９１２は、ソフトウェアおよびデータが、コンピュータ・システムとテレメトリ・デバイスなどの外部デバイスの間で転送されることを可能にする。通信インターフェース９１２の例には、モデム、ネットワーク・インターフェース（イーサネット（Ｒ）・カードなどの）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびＰＣＭＣＩＡカードなどが含まれ得る。通信インターフェース９１２を介して転送されるソフトウェアおよびデータは、例えば、電子信号、電磁信号、光信号、または通信インターフェース９１２によって受信されることが可能な他の信号であり得る信号の形態になっている。

本明細書において、「コンピュータ・プログラム媒体」、「コンピュータ使用可能媒体」、および「コンピュータ可読媒体」という用語は、メイン・メモリ９０４、リムーバブル・ストレージ・ドライブ９２０、およびハードディスク・ドライブ９１８に設置されたハードディスクなどの非一時的媒体を一般的に指すように使用される。これらのコンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ・システム１００にソフトウェアを提供するための手段である。コンピュータ可読媒体９２０は、コンピュータ・システム１００が、コンピュータ可読媒体９２０からデータ、命令、メッセージまたはメッセージ・パケット、および他のコンピュータ可読情報を読み取ることを可能にする。

したがって、現在、好ましい実施形態と見なされるものが説明されてきたが、本発明の趣旨の範囲内で他の変形が行われ得ることが当業者には理解されよう。実施形態の前段の説明は、網羅的であることも、範囲を限定することも意図していない。説明された実施形態は、本発明の原理を説明するため、本発明の実際的な用途を示すため、および当業者が、本発明をどのように作成し、使用すべきかを理解することを可能にするために選択されている。本発明は、前段で説明される実施形態に限定されず、むしろ、添付の特許請求の範囲の完全な趣旨および範囲に含まれるように解釈されるべきであることを理解されたい。

Claims (17)

1. リアルタイム衝突モデリングのための方法であって、
   並列計算環境において少なくとも１つのセンサに動作可能に結合されたプロセッサ・デバイスを使用して、
   第１の車両と第２の車両の間で衝撃が生じる尤度を導き出すこと、
   前記第１の車両と前記第２の車両の間で衝突モデリング・プロトコルをネゴシエートすること、ならびに
   時間ステップ境界内で以下のこと、すなわち、
   前記第１の車両および前記第２の車両と衝突モデリング・プロトコルに準拠して情報を交換することであって、前記情報は、協働的衝突パラメータの状態を示す各車両の可変のシミュレーション状態を備える、前記交換すること、
   前記交換された情報を使用して、前記衝撃に先立って衝突モデルを協働的に計算することであって、前記衝突モデルは、傷害および損害を最小限に抑えるためにとるべき各車両に関する差別的なアクションを備える、前記計算すること、および
   前記計算された衝突モデルを交換すること
   を反復的に実行することによって、可能性がある傷害および損害を最小限に抑える最適衝突シーケンスを決定すること
   を備える方法。
2. 前記可能性がある傷害および損害を最小限に抑えるために、前記衝突モデルによって規定されるとおりに、前記協働的衝突パラメータに必要な変更を行うことによって前記最適な衝突シーケンスを展開することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記衝突モデリング・プロトコルをネゴシエートすることは、
   迅速でセキュリティ保護された情報転送のためのセキュリティ保護された通信パスを定義すること、
   搭載されたモデリング・ファシリティを比較すること、
   前記協働的衝突パラメータを設定すること、
   前記並列計算環境を、前記第１の車両を表すコンピューティング・ノードと前記第２の車両を表すコンピューティング・ノードの間の区分に分割することであって、各区分は、その区分に関連付けられた車両に関する前記可変のシミュレーション状態を備える、前記分割すること、
   衝撃までの時間を決定すること、および
   衝撃までの時間ステップの数を決定すること
   を備える、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記第１の車両および前記第２の車両と前記情報を交換することは、
   地形地理、推定される運転者能力、車両データ、局地的財産データ、局地的歩行者データ、車両同乗者データ、ならびに頸椎捻挫の尤度および重症度から成るグループから選択された少なくとも１つの要因の関数として前記可能性がある傷害および損害の深度および尤度を決定することを備える、請求項３に記載の方法。
5. 前記衝突モデルを協働的に計算することは、
   前記コンピューティング・ノードから時間ステップ境界において、先行する時間ステップからの前記可変のシミュレーション状態を受信することを備え、
   各コンピューティング・ノードは、前記先行する時間ステップからの前記協働的衝突パラメータの前記状態に従ってそのコンピューティング・ノードの区分における前記可変のシミュレーション状態を更新して、前記衝突モデルが、時間ステップにおいて計算された前記第１の車両の可変のシミュレーション状態と前記第２の車両の可変のシミュレーション状態のいずれかに対する偶発的な更新の効果を含むようにする、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記協働的衝突パラメータを設定することは、
   ブレーキ、速度、移動の方向、ギア、馬力、補助拘束装置の展開、エアバッグ展開、トラクション・コントロール、ステアリング・ホイールの引き戻しの作動、ステアリング・ホイールの方向の変更、半径Ｒ内の信号機へのシグナルの送信、および道路表面材料のリアルタイムの展開から成るグループからパラメータを選択することを備える、請求項３ないし５のいずれかに記載の方法。
7. 前記最適衝突シーケンスを決定することは、前記第１の車両の前記コンピューティング・ノードによって実行される、請求項３ないし６のいずれかに記載の方法。
8. 前記最適衝突シーケンスを決定することは、前記２つの車両と通信状態にあるピア・デバイスによって実行される、請求項３ないし７のいずれかに記載の方法。
9. 前記第１の車両および前記第２の車両と前記情報を交換することは、最適な衝突パラメータに至る交互の勾配上昇法を実行して、前記コンピューティング・ノードが、他方のコンピューティング・ノードがそのコンピューティング・ノードの可変のシミュレーション状態を一定に保ちながら、各車両に関する前記可変のシミュレーション状態を更新することを交互に行うようにすることを備える、請求項４ないし８のいずれかに記載の方法。
10. リアルタイム衝突モデリングのための情報処理システムであって、
    少なくとも１つのセンサに動作可能に結合されたプロセッサ・デバイスと、
    前記プロセッサ・デバイスに動作可能に結合され、コンピュータ実行可能命令を記憶しているメモリと
    を備え、前記コンピュータ実行可能命令は、
    第１の車両と第２の車両の間で衝撃が生じる尤度を導き出すこと、
    前記第１の車両と前記第２の車両の間で衝突モデリング・プロトコルをネゴシエートすること、ならびに
    時間ステップ境界内で以下のこと、すなわち、
    前記第１の車両および前記第２の車両と前記衝突モデリング・プロトコルに準拠して情報を交換することであって、前記情報は、協働的衝突パラメータの状態を示す各車両の可変のシミュレーション状態を備える、前記交換すること、
    前記交換された情報を使用して、前記衝撃に先立って衝突モデルを協働的に計算することであって、前記衝突モデルは、傷害および損害を最小限に抑えるためにとるべき各車両に関する差別的なアクションを備える、前記計算すること、および
    前記計算された衝突モデルを交換すること
    を反復的に実行することによって、可能性がある傷害および損害を最小限に抑える最適衝突シーケンスを決定すること
    を備える、情報処理システム。
11. 前記衝突モデリング・プロトコルをネゴシエートするための前記コンピュータ実行可能命令は、
    迅速でセキュリティ保護された情報転送のためのセキュリティ保護された通信パスを定義すること、
    搭載されたモデリング・ファシリティを比較すること、
    前記協働的衝突パラメータを設定すること、
    前記並列計算環境を、前記第１の車両を表すコンピューティング・ノードと前記第２の車両を表すコンピューティング・ノードの間の区分に分割することであって、各区分は、その区分に関連付けられた車両に関する前記可変のシミュレーション状態を備える、前記分割すること、
    衝撃までの時間を決定すること、および
    衝撃までの時間ステップの数を決定すること
    を備える、請求項１０に記載の情報処理システム。
12. 前記第１の車両および前記第２の車両と前記情報を交換することは、
    地形地理、推定される運転者能力、車両データ、局地的財産データ、局地的歩行者データ、車両同乗者データ、ならびに頸椎捻挫の尤度および重症度から成るグループから選択された少なくとも１つの要因の関数として前記可能性がある傷害および損害の深度および尤度を決定することを備える、請求項１１に記載の情報処理システム。
13. 前記衝突モデルを協働的に計算するための前記コンピュータ実行可能命令は、
    前記コンピューティング・ノードから時間ステップ境界において、先行する時間ステップからの前記可変のシミュレーション状態を受信することを備え、
    各コンピューティング・ノードは、前記先行する時間ステップからの前記協働的衝突パラメータの前記状態に従ってそのコンピューティング・ノードの区分における前記可変のシミュレーション状態を更新して、前記衝突モデルが、時間ステップにおいて計算された前記第１の車両の可変のシミュレーション状態と前記第２の車両の可変のシミュレーション状態のいずれかに対する偶発的な更新の効果を含むようにする、請求項１１または１２に記載の情報処理システム。
14. 前記協働的衝突パラメータは、
    ブレーキ、速度、移動の方向、ギア、馬力、補助拘束装置の展開、エアバッグ展開、トラクション・コントロール、ステアリング・ホイールの引き戻しの作動、ステアリング・ホイールの方向の変更、半径Ｒ内の信号機へのシグナルの送信、および道路表面材料のリアルタイムの展開から成るグループから選択される、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の情報処理システム。
15. 前記車両と通信状態にあるピア・デバイスをさらに備え、前記ピア・デバイスは、前記最適衝突シーケンスを実行する、請求項１０ないし１４のいずれかに記載の情報処理システム。
16. リアルタイム衝突モデリングのためのコンピュータ・プログラム製品であって、
    処理回路によって読取り可能であり、かつ請求項１ないし９のいずれかに記載の方法を実行するために前記処理回路によって実行されるように命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体を備える、コンピュータ・プログラム製品。
17. コンピュータ可読媒体上に記憶され、かつデジタル・コンピュータの内部メモリにロード可能であるコンピュータ・プログラムであって、
    コンピュータ上で実行されると、請求項１ないし９のいずれかに記載の方法を実行するためのソフトウェア・コード部分を備える、コンピュータ・プログラム。

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