JP2022095771A - インテリジェント道路インフラストラクチャシステム(iris):システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)路側ユニット(RSU)ネットワーク、(2)交通管制ユニット(TCU)及び交通管制センター(TCC)ネットワーク、(3)車両オンボードユニット(OBU)、(4)交通オペレーションセンター(TOCs)、(5)クラウド情報及びコンピューティングサービス
IRISは、以下の機能カテゴリのうち1つ以上を管理する。
感知、交通行動予測及び管理、計画及び意思決定、車両制御
IRISは、リアルタイムな無線及び/又は無線通信、電源ネットワーク、サイバーセーフティ及びセキュリティサービスによってサポートされる。
a. 感知、通信、制御(迅速/簡単)、走行可能距離計算を含む機能を有する、路側ユニット(RSU)ネットワーク
b. 交通管制ユニット(TCU)・交通管制センター(TCC)ネットワーク
c. 車両オンボードユニット(OBU)及び関連の車両インターフェース
d. 交通オペレーションセンター
e. 情報及びコンピューティングサービスのクラウドベースのプラットフォーム
a. 感知
b. 交通行動予測及び管理
c. 計画及び意思決定
d. 車両制御
a. 有線及び無線媒体を介したリアルタイムな通信
b. 電源ネットワーク
c. サイバーセーフティ及びセキュリティシステム
a. RSUsはリアルタイムな車両環境感知及び交通行動予測を提供し、OBUsを介して個々の車両のために瞬時に制御命令を送信する。
b. TCU/TCC及び交通オペレーションセンターは、クラウド情報及びコンピューティングサービスの有無に関わらず、短期的及び長期的な交通行動予測及び管理、計画及び意思決定、交通情報の収集/処理を提供する。
c. 車両OBUsは、上記の通り、車両の移動及び状況など、車両が生成するデータを収集し、RSUsに送信し、RSUsからの入力を受信する。RSUからの入力に基づき、OBUは車両制御を容易にする。車両制御システムに障害が発生した場合は、OBUが短時間で引き継ぎ、車両を安全に停止させることができる。ある実施形態では、車両OBUは、以下のモジュール:(1)通信モジュール、(2)データ収集モジュール(3)車両制御モジュール、のうち1つ以上を含む。他のモジュールも含んでよい。
a. 出発地点-目的地点、予定所要時間、予定出発及び到着時刻、サービスのリクエストなどの、手入力データ
b. 人の行動、人の状態(例:疲労レベル)などの人的状況データ
c. 車両のID、種類、データ収集モジュールによって収集されるデータなどの、車両状況データ
a. 希望の縦方向及び横方向加速度、希望の車両方向などの、車両制御命令
b. 交通状況、インシデント、交差点の位置、入口及び出口などの、走行ルート及び交通情報
c. 燃料補給所、関心地点などの、サービスデータ
a. 車両エンジンの状態
b. 車両速度
c. 車両が検知する周囲のオブジェクト
d. 人的状況
a. 車間距離、速度差、障害物、車線逸脱などの車両環境
b. 気象状況、舗装状態などの天候
c. 速度、位置、種類、自動化レベルなどの車両属性データ
d. 交通流率、占有率、平均速度などの交通状態
e. 信号、速度制限などの道路情報
f. 発生した衝突、渋滞などのインシデント収集
a. 縦方向の移動(車両追従、加速・減速、駐停止・停車)、横方向の移動(車線維持、車線変更)など、個々の車両を対象とする、微視的レベル。
b. 特殊イベントの早期通知、インシデント予測、織込みセグメントの合流及び分流、プラトーン分裂及び統合、可変速度制限予測及び反応、セグメント所要時間予測、セグメント交通流予測など、道路コリドー及びセグメントを対象とする、メゾスコピックレベル。
c. 潜在的渋滞予測、潜在的インシデント予測、ネットワーク交通需要予測、ネットワーク状態予測、ネットワーク所要時間予測など、道路ネットワークを対象とする、巨視的レベル。
a. 縦方向の制御(車両追従、加速及び減速)、横方向の制御(車線維持、車線変更)などの微視的レベル。
b. 特殊イベントの早期通知、道路工事区間、減速区間、インシデント検知、バッファスペース、天気予報通知などのメゾスコピックレベル。このレベルでの計画は、定められたすべてのルール(一時的又は恒久的)に車両が従うことを確実にし、安全性と効率性を向上させる。
c. ルート計画及び案内、ネットワーク需要管理などの巨視的レベル。
a. 事後対策として、IRISは、発生したインシデントを自動的に検知し、更なる措置に向けて関係機関と調整する。また、影響を受けた交通のために、インシデント警告及びルート変更命令も提供するであろう。
b. 事前対策として、IRISは、潜在的インシデントを予測し、影響を受けた車両を安全に導くために制御命令を送信し、更なる措置に向けて関係機関と調整する。
a. 速度及び車間距離の維持:最大可能交通容量に到達するために、車線上で最小限の車間距離と最大限の速度を維持する。
b. 衝突回避:車線上で潜在的事故/衝突を検知し、警告メッセージと衝突回避命令を車両に送信する。このような状況下で、車両は車線管理システムからの命令に従わなければならない。
c. 車線維持:指定された車線における車両走行を維持する。
d. 曲率/高度制御:道路形状、舗装状態などの要因に基づき、車両が適切な速度及び角度を維持し、適応することを確実にする。
e. 車線変更制御:交通流への妨害を最小限に抑えて、車両の車線変更を適切な秩序で調整する。
f. システム境界制御:進入前の車両許可確認と、車両の進入及び退出それぞれの場合のシステムのテイクオーバー及びハンドオフ機構。
g. プラトーン制御及びフリート管理
h. システム障害安全対策:システムは、故障中、(1)ドライバー又は車両が車両制御を引き継ぐために十分なレスポンスタイム、又は(2)車両を安全に停止させるための他の対策を提供する。
i. タスク優先管理:様々な制御目標を優先させるための機構を提供する。
a. 運転環境を検知する感知モジュール
b. 有線又は無線媒体を介して、車両、TCUs、クラウドと通信する、通信モジュール
c. 感知及び通信モジュールからのデータを処理する、データ処理モジュール
d. データ処理モジュールと通信モジュール間で通信する、インターフェースモジュール
e. バックアップの冗長化により、地域の送電網の状況に応じて電源供給を調節する、適応型電源モジュール
a. ビジョンセンサと協働し、運転環境及び車両属性データを感知するレーダーベースのセンサであり、以下を含むがこれらに限定されるものではない。
i. LiDAR
ii. マイクロ波レーダー
iii. 超音波レーダー
iv. ミリ波レーダー
b. レーダーベースのセンサと協働し、運転環境データを提供する、ビジョンベースのセンサ。以下を含むがこれらに限定されるものではない。
i. カラーカメラ
ii. 夜間撮影対応赤外線カメラ
iii. 夜間撮影対応サーマルカメラ
c. 慣性ナビゲーションシステムと協働し、車両の位置特定をサポートする、衛生ナビゲーションシステム。以下を含むがこれらに限定されるものではない。
i. DGPS
ii. BeiDouシステム
d. 衛生ナビゲーションシステムと協働し、車両の位置特定をサポートする、慣性ナビゲーションシステム。慣性基準ユニットを含むが、これに限定されるものではない。
e. 車両識別デバイス。RFIDを含むがこれに限定されるものではない。
a. いくつかのモジュールは、必ずしもRSUsのコアのモジュールと同一の物理的位置に設置されるとは限らない。
b. 最大のカバレッジをアーカイブに保存し、検知の死角を排除するために、RSUの間隔設定、配備、設置の方法は、道路の形状によって様々であってよい。設置可能場所は、高速道路、路側、高速道路のオン/オフランプ、交差点、路側建物、橋、トンネル、環状交差点、中継局、駐車場、踏切、スクールゾーンを含むが、これらに限定されるものではない。
c. RSUは以下に設置される。
i. 長期的配備の場合は固定位置
ii. 短期的又は柔軟な配備の場合は可動プラットフォーム。車、トラック、無人航空機(UAV)を含むが、これらに限定されるものではない。
a. 建設区域
b. スポーツの試合、ストリートフェア、野外パーティ、コンサートなどの特殊イベント
c. 嵐、大雪などの特殊な気象状況
a. 交通制御センター(TCC)は、包括的な交通オペレーションの最適化、データ処理、アーカイブ機能を実現し、ヒューマンオペレーションインターフェースを提供する。TCCはカバレッジ領域に基づいて、更に巨視的TCC、リージョナルTCC、コリドーTCCに分類されてもよい。
b. 交通管制ユニット(TCU)は、プリインストールされたアルゴリズムに基づいて高度に自動化された、リアルタイムな車両制御及びデータ処理機能を実現する。TCUは、カバレッジ領域に基づいて、更にセグメントTCUとポイントTCUsに分類される。
c. 接続された車両からのデータフローを受信する路側ユニット(RSUs)のネットワークは、交通状況を検知し、対象とした命令を車両に送信し、ポイント又はセグメントTCUはRSUと物理的に結合又は統合されることができる。
a. IRISの追加ストレージニーズを満たす、ストレージ・アズ・ア・サービス(STaaS)
b. IRISへのサービスとして、追加の制御能力を提供する、コントロール・アズ・ア・サービス(CCaaS)
c. 追加のコンピューティングリソースを必要とする、IRISのエンティティ又はエンティティグループを提供する、コンピューティング・アズ・ア・サービス(CaaS)
d. IRISへのサービスとして、追加の感知能力を提供する、センシング・アズ・ア・サービス(SEaaS)
a. 車両制御命令の計算など、通常1から10ミリ秒の微視的レベル
b. インシデント検知及び舗装状態の通知など、通常10から1000ミリ秒のメゾスコピックレベル
c. ルートコンピューティングなど、通常1秒を超える巨視的レベル
a. 以下を含むがこれらに限定されるものではない方法を伴う、高速道路。
i. 本線車線変更管理
ii. オンランプ/オフランプなど、交通の合流/分流管理
iii. ハイオキュパンシー/トール(HOT)車線
iv. ダイナミックショルダー車線
v. エクスプレス車線
vi. 様々な自動化レベルの車両を対象とした、自動運転車両の普及率管理
vii. 工事区域、インシデントなどの車線閉鎖管理
b. 以下を含むがこれらに限定されるものではない方法を伴う、都市幹線道路。
i. 基本車線変更管理
ii. 交差点管理
iii. 都市街路車線閉鎖管理
iv. 自転車、歩行者、バスなどの様々な態様に適応する、混合交通管理
a. 地域のRSUsによって提供され、車両設置のセンサを必要とせず、車線幅、車線アプローチ(左/直進/右)、勾配(上り/下りの傾斜度)、弧度、他の形状情報を備えた、高精度地図サービス
b. RSUsによって提供され、TCC/TCUネットワーク及びクラウドサービスをサポートする、現場特有の道路気象情報
c. 現場特有の道路気象情報によってサポートされ、悪天候のために設計された車両制御アルゴリズム
a. ネットワークセキュリティ及び物理的機器セキュリティなどのセキュリティ対策
i. 様々なレベルでのファイアウォール、定期的なシステムスキャンなどの、ネットワークセキュリティ対策
ii. 安全性が保証されたハードウェアのインストール、アクセス制御、識別トラッカーなどの物理的機器のセキュリティ
b. システムの冗長化。故障したシステムを補うため、追加のハードウェア及びソフトウェアリソースが待機している。
c. システムのバックアップ及びリストア。IRISシステムは、全体のシステムレベルから個々のデバイスレベルまで、様々な間隔でバックアップされる。障害が検知された場合、対応するスケールでリカバリが実行され、元の状態に最も近いバックアップにリストアする。
d. 障害が検知された場合、システムフェイルハンドオーバー機構が作動する。より高いレベルのシステムユニットは故障及び性能対応プロシージャを特定し、故障したユニットを交換、及び/又はリストアする。
メゾスコピック、巨視的レベルを含む様々なレベルで予測が行われる。
OBU:
a) 通信モジュール技術仕様
・規格準拠:IEEE 802.11p-2010
・帯域幅:10 MHz
・データレート:10 Mbps
・アンテナダイバーシティCDD送信ダイバーシティ
・環境動作範囲:-40℃~+55℃
・周波数帯:5 GHz
・ドップラースプレッド:800 km/h
・遅延スプレッド:1500ns
・電源:12/24V
b) データ収集モジュールハードウェア技術仕様
・構成、トレース、送信、フィルタ、ログなどの機能のための、直感的PCユーザーインタフェース
・高速データ転送
c) ソフトウェア技術仕様
・タコグラフドライバーアラート及びリモート分析
・リアルタイムCAN BUS統計
・CO2排出量報告
d) 車両制御モジュール技術仕様
・低電力消費
・信頼性の高い、縦方向及び横方向車両制御
RSU設計
a) 3つの通信チャネルを含む通信モジュール:
o DSRC/4G/5Gを含む車両との通信(例えば、コーダワイヤレス社のMK5V2X)
o 有線/無線通信を含む、ポイントTCUsとの通信(例えば、キャブレシス社の光ファイバー)
o少なくとも20Mの合計帯域を有する有線/無線通信を含む、クラウドとの通信
b) 2つのプロセッサを含むデータ処理モジュール:
・外部オブジェクト計算モジュール(EOCM)
o 感知モジュールからのデータを使用したプロセスオブジェクト検知と、他の必要な通常計算(例えば、低電力完全カスタムARM/X86ベースのプロセッサ)
・AI処理ユニット
o 機械学習
o 意思決定/計画及び予測処理
c) インターフェースモジュール:
・FPGAベースのインターフェースユニット
AIプロセッサと外部オブジェクト計算モジュールプロセッサ間でブリッジのように作動し、通信モジュールに命令を送信する、FPGAプロセッサ
RSU配備
a. 配備位置
RSU配備は、機能の要件及び道路の種類に基づく。RSUは、車道上の車両を感知、通信、制御し、自動化を提供するために使用される。(ループ検出器のような)LiDAR及び他のセンサは、異なる特殊な場所を必要とするため、これらのうちいくつかは、RSUのコアプロセッサとは別に設置され得ることもある。
RSU位置配備タイプ2例:
i. 固定位置配備。このタイプのRSUの位置は固定され、固定された交通需要を有する通常の車道にサービスを提供するために、日常的に使用される。
ii. 可動配備。可動RSUは移動することができ、新たな場所及び状況において、迅速に定まることができ、確率的及び不安定な需要、特殊イベント、衝突、その他に役立つために使用される。イベントが発生した場合、それらの可動RSUは、その位置に移動し、その機能を実行することができる。
b. カバレッジの方法
RSUsは地下で接続(例えば有線で)されてもよい。RSUsは、適切に機能するように、下向きの状態でポールに取り付けられる。ポールの羽根はT字形である。CAVH機能を必要とする車道の車線は、RSUの感知及び通信デバイスによってカバーされる。機能と性能を確保するために、RSUsのカバレッジ間には重複部分がある。
c. 配備密度
配備の密度は、RSUのタイプと要件次第である。通例、2つのRSUの最小距離は、最小カバー範囲を有するRSUセンサによって決まる。
d. 死角対応
車両同士が互いに妨害することにより、感知できない死角が生じる場合がある。これはよくある問題であり、車間距離が接近している場合は特に深刻である。この解決策は、インフラストラクチャに配備されたRSUsと車両に配備されたOBUs双方からの異なる感知技術のコラボレーションを利用することである。
このタイプの配備の目的は、ある特殊な状況下で、交通状況及び制御性能を向上させることである。可動RSUは、エージェントが配備地点に移動させることができる。大抵の場合は、特殊なRSUsを一時的に使用するため、取り付け用のポールは必ずしも入手可能ではない。従って、それらのRSUは一時的なフレーム、道路沿いの建物、又は位置が適切な高架交差路にでさえ、設置されてもよい。
1)一つの車線から別の車線への車線変更
2)オンランプからの合流操作
3)幹線道路からオフランプへの分流操作
4)安全確保のための織込みゾーン管理
5)可逆車線管理
1)一つの車線から別の車線への車線変更
2)移動管理(左折専用車線)
3)このレッグでの車線閉鎖管理
4)自転車専用車線管理
Claims (65)
- 車両の操作及び制御を容易にする、コネクテッド自動運転車両幹線道路(CAVH)のためのインテリジェント道路インフラストラクチャシステム(IRIS)を備え、前記システムは、以下の構成要素:
a)路側ユニット(RSU)ネットワークと、
b)交通管制ユニット(TCU)及び交通管制センター(TCC)ネットワークと
c)車両オンボードユニット(OBU)及び車両インターフェースと、
d)交通オペレーションセンターと、
e)情報及びコンピューティングサービスのクラウドベースのプラットフォーム
のうち1つ以上を含み、更に、このシステムは個々の車両に、車両が運転タスクを実行するための詳細でカスタマイズされた情報及びタイムセンシティブな制御命令を提供し、高速道路、都市幹線道路のいずれにおいても、車両にオペレーション及びメンテナンスのサービスを提供する、システム。 - 前記RSUネットワークは、感知、通信、制御(迅速/簡単)、及び/又は走行可能範囲計算を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記運転タスクは、車両追従、車線変更、及び/又はルート案内を備える、請求項1に記載のシステム。
- システムはオープンプラットフォームとして管理される、請求項1に記載のシステム。
- システムは、以下の機能カテゴリのうち1つ以上を管理する、請求項1に記載のシステム。
a)感知
b)交通行動予測及び管理
c)計画及び意思決定
d)車両制御 - 更に、以下のうち1つ以上を備える、請求項1に記載のシステム。
a)有線及び無線媒体を介した、リアルタイムな通信
b)電源ネットワーク
c)サイバーセーフティ及びセキュリティシステム - システムの構成要素は、以下の態様で構成される。
a)RSUsは、リアルタイムな車両環境感知及び交通行動予測を提供し、OBUsを介して個々の車両のために迅速な制御命令を送信する。
b)TCU/TCC及び交通オペレーションセンターは、クラウド情報及びコンピューティングサービスの有無に関わらず、短期的及び長期的な交通行動予測及び管理、計画及び意思決定、交通情報の収集及び処理を提供する。
c)車両OBUsは、車両が生成するデータを収集し、RSUsからの入力を受信し、OBUはRSUからの入力に基づいて、車両制御を容易にする。 - システムは、車両制御システムに障害が発生した場合にOBUが短時間で引き継ぎ、車両を安全に停止させるように構成される、請求項7に記載のシステム。
- 車両OBUは、以下のモジュール、(1)通信モジュール、(2)データ収集モジュール、(3)車両制御モジュールのうち、1つ以上を含む、請求項7に記載のシステム。
- 通信モジュールは、RSUsとOBUs間でのデータ交換のために構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記通信モジュールは、更に、他の車両OBUs間のデータ交換のために構成される、請求項10に記載のシステム。
- 車両ソースのデータは、
a)手入力データ、
b)人の状況データ、及び/又は、
c)車両状況データを備える、請求項10に記載のシステム。 - 前記手入力データは、移動の出発地点及び目的地点、予定出発及び到着時間、予定所要時間、及び/又はサービスリクエストを備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記人の状況データは、人の行動及び/又は人の状態を備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記車両状況は、車両ID、車種、及び/又はデータ収集モジュールにより収集されたデータを備える、請求項12に記載のシステム。
- RSUsからのデータは、
a)車両制御命令、
b)走行ルート及び交通情報、及び/又は
c)サービスデータを備える、請求項10に記載のシステム。 - 前記車両制御命令は、希望の縦方向速度及び横方向速度及び/又は加速率、及び/又は希望の車両方向を備える、請求項16に記載のシステム。
- 前記走行ルート及び交通情報は、交通状況、インシデント、交差点位置、及び/又は入り口及び出口を備える、請求項16に記載のシステム。
- 前記サービスデータは、燃料補給所及び/又は関心地点を備える、請求項16に記載のシステム。
- 前記データ収集モジュールは、車両に設置される外部及び内部センサからデータを収集し、車両及び人の状態を監視する、請求項9に記載のシステム。
- 前記車両及び人の状態は、車両エンジンの状態、車両速度、車両により検知される周囲のオブジェクト、及び/又は人の状況を備える、請求項20に記載のシステム。
- 前記車両制御モジュールは、車両追従及び車線変更を備える、運転タスクのためのRSUからの制御命令を実行するように構成される、請求項9に記載のシステム。
- 前記IRISは、交通行動予測及び管理、計画及び意思決定、車両制御のために、リアルタイム、長期、短期で包括的情報を生成する感知機能を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記包括的情報は、
a)車両周囲の情報、
b)気象情報、
c)車両属性データ
d)交通状態情報
e)道路情報、及び/又は、
f)インシデント収集情報を備える、請求項23に記載のシステム。 - 前記車両周囲情報は、車間距離、速度差、障害物、及び/又は車線逸脱を備える、請求項24に記載のシステム。
- 前記気象情報は、気象状況、及び/又は舗道状態を備える、請求項24に記載のシステム。
- 前記車両属性データは、速度、位置、種類、及び/又は自動化レベルを備える、請求項24に記載のシステム。
- 前記交通状態情報は、交通流率、占有率、及び/又は平均速度を備える、請求項24に記載のシステム。
- 前記道路情報は、信号及び/又は速度制限を備える、請求項24に記載のシステム。
- 前記インシデント収集情報は、発生した衝突及び/又は渋滞を備える、請求項24に記載のシステム。
- 前記IRISは、交通ネットワーク全体の状況を以下の様々なスケールで予測する感知機能を備える、請求項1に記載のシステム。
a)個々の車両を対象とする、微視的レベル
b)道路コリドー及びセグメントを対象とするメゾスコピックレベル
c)道路ネットワークを対象とする巨視的レベル - 前記微視的レベルは、縦方向移動と横方向移動から成る、請求項31に記載のシステム。
- 前記縦方向移動は、車両追従、加速及び減速、及び/又は駐停止及び停車から成る、請求項32に記載のシステム。
- 前記横方向移動は、車線維持、及び/又は車線変更から成る、請求項32に記載のシステム。
- 前記メゾスコピックレベルは、特殊イベントの早期通知、インシデント予測、織込みセクション合流及び分流、プラトーン分離及び統合、可変速度制限予測及び反応、セグメント所要時間予測、セグメント交通流予測から成る、請求項31に記載のシステム。
- 前記巨視的レベルは、潜在的渋滞予測、潜在的インシデント予測、ネットワーク交通需要予測、ネットワーク状態
予測、ネットワーク所要時間予測から成る、請求項31に記載のシステム。 - 前記IRISは、様々な広いスケールで、計画及び意思決定能力を管理し、対象車両及びエンティティに通知する、感知及び予測機能を備える、請求項1に記載のシステム。スケールは以下から成る。
a)微視的レベル
b)メゾスコピックレベル
c)巨視的レベル - 前記IRISは、インシデント管理の事後対策を強化し、インシデント予測及び予防の事前対策をサポートする、計画及び意思決定機能を備える、請求項1に記載のシステム。対策は以下のうち1つ以上から成る。
a)事後対策として、IRISは、発生したインシデントを自動的に検知し、更なる措置に向けて、関係機関と調整する。
b)影響を受けた交通のために、インシデント警告及びルート変更命令を提供する。
c)事前対策として、IRISは、潜在的インシデントを予測し、制御命令を送信し、影響を受けた車両を安全へと導き、更なる措置に向けて、関係機関と調整する。 - 前記IRISは、以下の機能のうち1つ以上を備える、請求項1に記載のシステム。
a)最大可能交通容量に到達するために、一つの車線において、最小車間距離と最高速度を維持する、速度及び車間距離の維持。
b)一つの車線上で潜在的事故/衝突を検知し、警告メッセージ及び衝突回避命令を車両に送信する、衝突回避。
c)指定された車線で車両走行を維持する、車線維持。
d)道路形状及び舗道状態から成る要因に基づいて、適切な速度及び角度に維持、且つ調整することを確実にする、曲率/高度制御。
e)交通流に対する妨害を最小にして、車両の車線変更を適切な秩序で調整する、車線変更制御。
f)進入前に車両許可確認を提供し、車両進入及び退出にシステムのテイクオーバー及びハンドオフ機構をそれぞれ提供する、システム境界制御。
g)プラトーン制御及びフリート管理。
h)システム障害安全対策は、(1)システム故障中に、ドライバー又は車両が車両制御を引き継ぐのに十分な反応時間を提供すること、又は(2)車両を安全に停止させるための他の対策。
i)様々な制御目標を優先させる機構を提供する、タスク優先管理。 - 前記IRISは、以下のモジュールのうち1つ以上を備える、請求項1に記載のシステム。
a)運転環境を検知するための感知モジュール
b)有線又は無線媒体を介して、車両、TCUs、クラウドと通信するための通信モジュール
c)感知及び通信モジュールからのデータを処理する、データ処理モジュール
d)データ処理モジュールと通信モジュール間で通信する、インターフェースモジュール
e)バックアップ冗長化により、地域の送電網の状況に応じて電源供給を調節する、適応型電源モジュール - 感知モジュールは、以下のフロー型センサのうち1つ以上を含む、請求項40に記載のシステム。
a)視覚センサと協働し、運転環境及び車両属性データを感知する、レーダーベースのセンサ
b)レーダーセンサと協働し、運転環境データを提供する、視覚センサ
c)慣性航法装置と協働し、車両位置特定をサポートする、衛生ナビゲーションシステム
d)衛生ナビゲーションシステムを協働し、車両位置特定をサポートする、慣性航法装 置
e)車両識別デバイス - 前記レーダーベースのセンサは、LiDAR、マイクロ波レーダー、超音波センサ、及び/又はミリ波レーダーを備える、請求項41に記載のシステム。
- 前記視覚センサは、カラーカメラ、赤外線カメラ、及び/又はサーマルカメラを備える、請求項41に記載のシステム。
- 前記衛生ナビゲーションシステムは、DGPSシステム及び/又はBeiDouシステムを備える、請求項41に記載のシステム。
- 前記慣性航法装置は慣性基準装置である、請求項41に記載のシステム。
- 前記車両識別デバイスはRFIDを備える、請求項41に記載のシステム。
- 前記RSUネットワークは、機能要件及び環境要因に基づいて設置及び配備されるRSUsを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記機能要件及び環境要因は、道路の種類、形状、安全性への配慮を含む、請求項47に記載のシステム。
- 前記RSUsは、以下のパラメータのうち1つ以上に基づいて設置される、請求項47に記載のシステム。
a)いくつかのモジュールは、必ずしもRSUsのコアモジュールと同一の物理的位置に設置されるとは限らない。
b)RSUの間隔設定、配備、設置の方法は、最大のカバレッジをアーカイブに保管し、検知の死角を排除するために、道路形状によって様々であってよい。
c)RSUは、i)長期的配備の場合は固定位置、及びii)可動プラットフォームに設置される。 - 前記RSUは、高速道路路側、高速道路オン/オフランプ、交差点、路側建物、橋、トンネル、環状交差点、中継局、駐車場、踏切、及び/又はスクールゾーンを含む1つ以上の位置に設置される、請求項49に記載のシステム。
- 可動プラットフォームは、車及びトラック、及び/又は無人航空機(UAVs)を備える、請求項49に記載のシステム。
- RSUsは、以下を含む、追加のシステムカバレッジが必要な、特殊な位置及び期間に配備される、請求項47に記載のシステム。
a)建設区域
b)スポーツ試合、ストリートフェア、ブロックパーティ、及び/又はコンサートを含む特殊イベント
c)嵐及び/又は大雪を含む、特殊な気象状況 - TCCs及びTCUsは、RSUsと共に、以下を備える階層構造を有してもよい、請求項1に記載のシステム。
a)交通管制センター(TCC)は、包括的交通オペレーションの最適化、データ処理、アーカイブ機能を実現し、ヒューマンオペレーションのインターフェースを提供する。
b)交通管制ユニット(TCU)は、プレインストールされているアルゴリズムに基づいて高度に自動化された、リアルタイムな車両制御及びデータ処理機能を実現する。
c) 路側ユニット(RSUs)のネットワークは、接続された車両からデータフローを受信し、交通状況を検知し、対象とした命令を車両に送信し、ポイント又はセグメントTCUは、RSUと物理的に結合又は統合される。 - 前記クラウドベースのプラットフォームは、RSUs及びTCC/TCUsのネットワークに以下から成る情報及びコンピューティングサービスを提供する、請求項1に記載のシステム。
a)IRISの追加のストレージのニーズを満たす、ストレージ・アズ・ア・サービス(STaaS)
b)IRISへのサービスとして、追加の制御能力を提供する、コントロール・アズ・ア・サービス(CCaaS)
c)追加の計算リソースが必要な、IRISのエンティティ又はエンティティグループを提供する、コンピューティング・アズ・ア・サービス(CaaS)、及び/又は、
d)IRISへのサービスとして、追加の感知能力を提供する、センシング・アズ・ア・サービス(SEaaS) - 前記IRISは、仮想信号機制御機能を提供する、請求項1に記載のシステム。
- 前記IRISは交通状態推定機能を提供する、請求項1に記載のシステム。
- 前記交通状態推定機能は予測アルゴリズムを採用し、交通状態を推定するために加重データフュージョンのアプローチが適用され、データフュージョン方法のウェイトは、
RSU、TCC/TCU、TOCのセンサにより提供される情報の質によって決まる、請求項56に記載のシステム。 - センサが利用不能の場合、交通状態推定機能は予測及び推測情報に基づいて交通状態を推定する、請求項57に記載のシステム。
- 前記IRISは、フリートメンテナンス機能を提供する、請求項1に記載のシステム。
- 前記フリートメンテナンス機能は、リモート車両診断、インテリジェント省燃費運転、インテリジェントチャージ/燃料補給を備える、請求項59に記載のシステム。
- 前記IRISは、計算パワーを割り当てる高性能な計算能力を含み、感知、予測、計画及び意思決定を実現し、以下の3つのレベルで制御する、請求項1に記載のシステム。
a)1から10ミリ秒までの微視的レベル
b)10から1000ミリ秒までのメゾスコピックレベル
c)1秒を超える巨視的レベル - 前記IRISは、交通及び車線管理を行い、以下のうち1つ以上を備える様々な種類の道路施設における交通オペレーション及び制御を容易にする、請求項1に記載のシステム。
a)i)本線車線変更管理、及びii)オンランプ/オフランプでの交通合流/分流管理から成る方法を伴う、高速道路
b)ハイオキュパンシー/トール(HOT)車線
c)ダイナミックショルダー車線
d)エクスプレス車線
e)i)基本車線変更管理、ii)交差点管理、iii)都市街路車線閉鎖管理、iv)自転車、歩行者、バスを含む様々な態様に適応するための混合交通管理、から成る方法を伴う都市幹線道路。 - IRISは、悪天候下の車両の操作及び制御のために、安全及び効率化対策を提供する、請求項1に記載のシステム。対策は以下を備える。
a)地域の RSUsによって提供され、車両設置のセンサを必要とせず、車線幅、車線アプローチ(左/直進/右)、勾配(上り/下りの傾斜度)、弧度、他の形状情報を有する、高解像度地図サービス
b)RSUによって提供され、TCC/TCUネットワーク及びクラウドサービスをサポートする、現場特有の道路気象情報
c)悪天候のために設計され、現場特有の道路気象情報によってサポートされる、車両制御アルゴリズム - IRISは、セキュリティ対策、冗長化対策、レジリエンシー対策を含み、システムの信頼性を高める。対策は以下を備える。
a)ファイアウォール、定期的なシステムスキャン、安全性が保証されたハードウェアのインストール、アクセス制御、識別トラッカーのうち1つ以上から成る、ネットワークセキュリティ及び物理的機器セキュリティを備える、セキュリティ対策
b)故障した対応物を補うために待機しているハードウェア及びソフトウェアリソースから成る、システムの冗長化
c)システムのバックアップ及びリストア
d)故障が検知された場合に作動する、システムフェイルハンドオーバー機構 - 接続された自動運転車両を管理するために、請求項1から64までのシステムのいずれかを使用することを含む方法。
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