JP2022171625A - 自律車両の通信に対する監督システム - Google Patents

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Abstract

【課題】自律車両の通信に対する監督システムを提供すること。
【解決手段】
システムは、自律車両（ＡＶ）と、ＡＶと動作可能に結合されたオペレーションサーバとを含む。オペレーションサーバは、ＡＶによって移動される道路に関連付けられた環境データにアクセスする。環境データは、ＡＶが道路に沿って移動している間の時間枠に関連付けられている。オペレーションサーバは、環境データを、ＡＶの前方に予想される道路状態を含む地図データと比較する。オペレーションサーバは、環境データが地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含んでいるかどうかを決定する。環境データが地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含んでいるという決定に応答して、オペレーションサーバは、予期せぬ道路状態の位置座標を決定し、予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、ＡＶにコマンドを通信する。
【選択図】なし

Description

本開示は、概して自律車両に関する。より具体的には、本開示は、自律車両の通信に対する監督システムに関する。
自律車両技術の目的の１つは、目的地に向かって安全にナビゲートできる車両を提供することである。場合によっては、自律車両が移動する道路上では、予期せぬ道路状態が発生し得る。例えば、自律車両の前方の道路では、予期せぬ気象条件または予期せぬ交通が観察され得る。現在の自律車両技術は、そのような予期せぬ道路状態を考慮して構成されてはいない。
現在の自律車両技術は、予期せぬ道路状態を考慮して構成されてはいない。本開示は、自律車両（ＡＶ）へのコマンドの通信に関連する様々な問題およびこれまでに満たされていないニーズを認識する。本開示の特定の実施形態は、予期せぬ道路状態に向かう１つ以上のＡＶにコマンドを通信するための上記の問題を含む、現在の自律車両技術の技術的問題に対する独自の技術的解決策を提供する。開示のシステムは、１つ以上のＡＶに対するコマンドの異なるレベルの粒度を決定するように構成されている。いくつかの例では、コマンドは広範コマンドであり得、一方で、他の例では、コマンドは特殊コマンドであり得る。
広範コマンドは、特定の道路状態に関連し得、特定の道路状態に向かう１つ以上のＡＶに向けられ得る。予期せぬ道路状態は、とりわけ、予期せぬ気象条件、予期せぬ交通渋滞、道路の閉鎖、道路上の障害物、建設区域などを含み得るが、これらに限定されない。例えば、１つ以上のＡＶが移動する道路上での予期せぬ道路状態は、１つ以上のＡＶと動作可能に結合されたオペレーションサーバによって、１つ以上のＡＶが道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられた環境データを分析し、かつ環境データと予想される道路状態を含む地図データとを比較することによって検出され得る。環境データは、気象データと交通データを含み得る。オペレーションサーバは、ライブ天気予報、ライブ交通情報などの外部ソースからの環境データにアクセスし得る。予期せぬ道路状態を検出すると、広範コマンドが１つ以上のＡＶに通信され得、道路上で予期せぬ道路状態が検出されたことおよび迂回する旨を示す。
特殊コマンドは、特殊な道路状態に関連し得、特殊な道路状態にいる特定のＡＶに向けられ得る。例えば、特定のＡＶが、道路閉鎖によって閉鎖されている道路に沿って移動していると仮定する。道路の閉鎖を検出すると、特定のＡＶと動作可能に結合されたオペレーションサーバによって、特殊コマンドが特定のＡＶに通信され得、特殊な行動を取ることを知らせる（例えば、次の出口を出て、最初の右折をして、５０フィート進み、道路脇に寄せる）。
本開示は、様々な予期せぬ道路状態を検出し、予期せぬ道路状態に向かっている１つ以上のＡＶにコマンド（例えば、広範または特殊コマンド）を発することを意図している。場合によっては、上記の例と同様に、コマンドは、オペレーションサーバから１つ以上のＡＶに通信され、すなわち、これはオペレーションサーバ対ＡＶコマンドである。
場合によっては、コマンドを受信すると、ＡＶ（またはＡＶに関連付けられた車載制御装置）は、ＡＶ上のセンサーから受信したセンサーデータの分析に基づいてコマンドを更新し得る。例えば、車載制御装置が、発行されたコマンドに従ってＡＶをナビゲートするための経路上に障害物があると決定した場合、ＡＶはコマンドを更新し得る。例えば、ＡＶに送信されたコマンドは、道路の脇の第１の場所に寄せることを示していると仮定する。また、ＡＶのセンサーが、第１の場所が障害物で占められていることを検出すると仮定する。故に、この例において、車載制御装置は、障害物が発行されたコマンドの遂行を妨げると決定する。故に、車載制御装置は、障害物のない場所を検索し得る。障害物のない第２の場所を見つけると、車載制御装置は、ＡＶを第２の場所、例えば、第１の場所の５０フィート先に寄せるようにコマンドを更新し得る。
場合によっては、ＡＶは、コマンドをオペレーションサーバに通信し得、すなわち、ＡＶ対オペレーションサーバコマンドである。例えば、ＡＶは、その移動経路上で予期せぬ物体を検出すると、１つ以上のナビゲーション命令を含むコマンドをオペレーションサーバに通信し得る。ＡＶ（またはＡＶに関連付けられた車載制御装置）は、センサーから受信したセンサーデータを分析し、センサーデータを、道路標識、建物、地形、車線区分線、道路境界、信号機など、ＡＶの前方にある予想される物体を含む地図データと比較することにより、予期せぬ物体を検出し得る。ＡＶは、センサーデータと地図データとを比較することにより、センサーデータに含まれる予期せぬ物体が地図データには含まれていないことを検出し得る。ＡＶは、予期せぬ物体を回避するために、提案されたコマンドまたはナビゲーション命令を決定し得る。ＡＶは、確認、肯定、または承認のために、提案されたコマンドをオペレーションサーバに通信し得る。オペレーションサーバは、提案されたコマンドを確認、修正、または上書きし、確認または修正をＡＶに通信し得る。確認または修正を受信すると、ＡＶは元のコマンドまたは修正されたコマンドを遂行し得る。
場合によっては、第１のＡＶは、コマンドを第２のＡＶに通信し得、すなわち、これはＡＶ対ＡＶコマンドである。例えば、第１および第２のＡＶが同じ道路上にあり、第１のＡＶが第２のＡＶよりも先を進んでいると仮定する。また、第１のＡＶの先にある予期せぬ道路状態を回避するために、第１のＡＶがオペレーションサーバからコマンドを受信したと仮定する。第１のＡＶは、上記と同様に、センサーデータの分析に基づいて、コマンドを更新する場合もあり、しない場合もある。
一実施形態において、第１のＡＶは、コマンド（または更新されたコマンド）を第２のＡＶに間接的に通信し得る。例えば、第１のＡＶは、コマンド（または更新されたコマンド）をオペレーションサーバに通信し得、オペレーションサーバは、コマンド（または更新されたコマンド）を第２のＡＶに通信し得る。
別の実施形態において、第２のＡＶが第１のＡＶの車両対車両（Ｖ２Ｖ）通信範囲内にある場合、第１のＡＶは、例えば、車両対車両（Ｖ２Ｖ）ネットワークインターフェースを用いて、コマンド（または更新されたコマンド）を第２のＡＶに直接通信し得る。本実施形態において、第１のＡＶは、第１のＡＶと第２のＡＶとの間の道路の部分に関連付けられた環境データにアクセスする。環境データは、第１のＡＶが第１のＡＶと第２のＡＶとの間の道路の部分に沿って移動していた間に第１のＡＶのセンサーによって検出された複数の物体の位置座標を含み得る。第１のＡＶは、第１のＡＶと第２のＡＶの間の道路の部分をすでに移動しているため、第１のＡＶは環境データを経験かつ記録済みである。第１のＡＶは、センサーデータおよび／または環境データ（第１のＡＶと第２のＡＶとの間の道路の部分に関連）において検出された物体が、第２のＡＶによって発行されたコマンドの遂行を妨げるかどうかを決定し得る。本プロセスにおいて、例えば、第１のＡＶは、第２のＡＶの軌道を（例えば、オペレーションサーバおよび／または第２のＡＶから）受信し、センサーデータおよび／または環境データにおいて検出された物体が第２のＡＶの移動経路上にあるかどうかを決定し得る。物体が第２のＡＶの移動経路上にある場合、第１のＡＶは、物体が第２のＡＶによるコマンドの遂行を妨げると決定し得る。第１のＡＶが、センサーデータおよび／または環境データにおいて検出された物体が第２のＡＶによる発行コマンドの遂行を妨げると決定した場合、第１のＡＶは、更新されたコマンドが、コマンドの遂行中に第２のＡＶの移動経路上の物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含むように、第２のＡＶのコマンドを更新する。同様に、第３のＡＶが第１のＡＶのＶ２Ｖ通信範囲内にある場合、第１のＡＶは、第１のＡＶと第３のＡＶとの間の道路に関連付けられた環境データの集合を分析することに基づいて、第２のＡＶの後ろを移動する第３のＡＶに第２の更新されたコマンドを通信し得る。
第３のＡＶが第１のＡＶのＶ２Ｖ通信範囲内にはないが、第３のＡＶが第２のＡＶのＶ２Ｖ通信範囲内にある場合において、第２のＡＶは、第２のＡＶと第３のＡＶとの間の道路に関連付けられた環境データにアクセスして分析し、第３のＡＶがコマンドを遂行している間、第３のＡＶの移動経路上の物体を回避するように第３のＡＶに該コマンドを通信し得る。このように、本開示は、ＡＶのネットワークメッシュ間の通信を意図しており、ここでは、ＡＶの異なるサブセットは、ＡＶの他のサブセットからのさまざまなＶ２Ｖ通信範囲にあり得る。故に、本開示は、ＡＶのネットワークメッシュとオペレーションサーバとの間の１対１、１対多、および多対多の通信を意図する。
オペレーションサーバからＡＶへのコマンドの通信に関して、一実施形態において、システムは、ＡＶとオペレーションサーバとを含む。ＡＶは、少なくとも１つの車両センサーを含み、ここで、ＡＶは道路に沿って移動するように構成されている。オペレーションサーバはＡＶと通信可能に結合されている。オペレーションサーバはプロセッサを含む。プロセッサは、ＡＶの前方の道路に関連付けられた環境データにアクセスするように構成されている。環境データは、ＡＶが道路に沿って移動している時間枠に関連付けられている。プロセッサは、環境データを、ＡＶの前方にて予想される道路状態を含む地図データと比較する。環境データと地図データとを比較することに基づいて、プロセッサは、環境データが地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定する。環境データが、地図データに含まれていない予期せぬ道路状態および／またはＡＶが安全に動作できる状態に対応する動作設計ドメインを含むとの決定に応答して、プロセッサは、予期せぬ道路状態の位置座標を決定し、予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドをＡＶに通信する。
ＡＶによるオペレーションサーバからのコマンドの受信に関して、一実施形態において、システムは、ＡＶと制御装置とを含む。ＡＶは、少なくとも１つの車両センサーを含み、ここで、ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている。制御装置はＡＶに関連付けられている。制御装置はプロセッサを含む。プロセッサは、予期せぬ道路状態を回避するためにＡＶをナビゲートするコマンドをオペレーションサーバから受信するように構成されている。プロセッサは、少なくとも１つの車両センサーから、ＡＶの前方の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信する。プロセッサは、複数の物体からの少なくとも１つの物体がコマンドの遂行を妨げるかどうかを決定する。複数の物体からの少なくとも１つの物体がコマンドの遂行を妨げると決定したことに応答して、プロセッサは、コマンドを更新し、その結果、更新されたコマンドは、コマンドの遂行中に少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む。プロセッサは、更新されたコマンドに従ってＡＶをナビゲートする。
後続ＡＶにコマンドを通信する先頭ＡＶに関して、一実施形態において、システムは、先頭ＡＶと後続ＡＶとを含む。先頭ＡＶは、少なくとも１つの車両センサーを含む。先頭ＡＶは道路に沿って移動するように構成されている。後続ＡＶは先頭ＡＶとは異なり、先頭ＡＶと通信結合されている。後続ＡＶは、先頭ＡＶの後ろに続いて道路に沿って移動している。先頭ＡＶは、制御装置に関連付けられている。制御装置は、第１のプロセッサを含む。第１のプロセッサは、先頭ＡＶの前方の予期せぬ道路状態を回避するように先頭ＡＶをナビゲートするためのコマンドを受信するように構成されている。第１のプロセッサは、少なくとも１つの車両センサーから、先頭ＡＶの前方の第１の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信する。第１のプロセッサは、先頭ＡＶと後続ＡＶとの間の道路の部分に関連付けられた環境データの第１のセットにアクセスする。環境データの第１のセットは、先頭ＡＶと後続ＡＶとの間の第２の複数の物体の位置座標を含む。第１のプロセッサは、第１および第２の複数の物体からの少なくとも１つの物体が、後続ＡＶによるコマンドの遂行を妨げるかどうかを決定する。少なくとも１つの物体が後続ＡＶによるコマンドの遂行を妨げるとの決定に応答して、プロセッサは、センサーデータおよび環境データの第１のセットに少なくとも部分的に基づいて、後続ＡＶのコマンドを更新し、その結果、更新されたコマンドは、コマンドの遂行中に少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む。第１のプロセッサは、更新されたコマンドを後続ＡＶに通信する。
開示のシステムは、いくつかの実用的な用途および技術的利点を提供し、それらには以下を含む：１）コマンドの各粒度レベルが特殊な道路状態に関連し得、かつ特殊な道路状態に向かう１つ以上のＡＶに向けられ得る、広範および特殊コマンドを含む、コマンドのさまざまな粒度レベルを決定する技術；２）第１のＡＶが道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられた予期せぬ道路状態の検出に応じて、第１のＡＶが移動する道路上の予期せぬ道路状態を回避するために、コマンド（例えば、広域または特殊コマンド）を第１のＡＶに通信する技術；３）受信したコマンドに従って第１のＡＶをナビゲートする経路上の障害物を検出し、該障害物が受信したコマンドに従って第１のＡＶをナビゲートすることを妨げると決定することに応答して、受信したコマンドを更新する技術；４）オペレーションサーバを介した第１ＡＶと第２ＡＶとの間の間接データ通信を可能にする技術；５）Ｖ２Ｖ通信範囲内における第１ＡＶと第２ＡＶとの間の直接データ通信を可能にする技術；および６）コマンド（または更新されたコマンド）を第２のＡＶに通信し、発行されたコマンドに従って、予期せぬ道路状態およびナビゲーションを妨げる障害物について第２のＡＶに通知する技術。
従って、本開示で説明されるシステムは、予期せぬ道路状態を回避するためのコマンドを決定しＡＶに通信するためのより効率的で、安全で、信頼できる解決策を決定する実用的な用途に統合され得る。さらに、本開示で説明されるシステムは、予期せぬ道路状態がそれらのＡＶのセンサーの視野または検出ゾーン内にない場合においても、予期せぬ道路状態に向かっているＡＶのためのより効率的で、安全で、信頼できるナビゲーション向け解決策を決定する、追加の実用的な用途に統合され得る。例えば、ライブ天気予報および／または交通情報から、オペレーションサーバは、ＡＶのセンサーの検出ゾーン外にある予期せぬ道路状態を検出し、予期せぬ道路状態を回避するためにＡＶにコマンドを発行し得る。よって、開示されたシステムは、現在の自律車両技術を改善し得る。
更に、開示されたシステムは、ＡＶと、ＡＶの動作を監視する任務を負っているオペレーションサーバとの間のデータ通信を改善し得る。例えば、開示されたシステムは、第１のＡＶと、第１のＡＶのＶ２Ｖ通信範囲内のオペレーションサーバおよび後続ＡＶの一方または両方との間に通信チャネルを確立し得る。そのため、第１のＡＶは、オペレーションサーバおよび／または後続ＡＶとの間においてデータ（例えば、コマンドまたは他の任意のデータ）を送受信することができる。
そのため、ＡＶとオペレーションサーバとの間のデータ通信を改善することにより、開示されたシステムは、ＡＶの車隊が同じ道路を移動している場合において、異なるＡＶに周波数帯域幅割り当ての柔軟性を提供する。故に、開示されたシステムは、異なるネットワーク／アクセスノード（例えば、オペレーションサーバまたは車隊内の任意のＡＶ）での負荷分散および処理リソース分散のためにＶ２Ｖ通信を活用し、１つのアクセス／ネットワークにおけるデータ送信オーバーヘッドを低減または最小化し得る。
更に、ＡＶとオペレーションサーバとの間のデータ通信を改善することにより、開示されたシステムは、ＡＶの追跡およびＡＶの自律動作の監視をさらに改善し得る。例えば、現在の自律車両技術で用いられている現在のデータ通信技術は、すでに導入されている既存のネットワークインフラストラクチャの制限に悩まされ得る。開示されたシステムは、様々な通信状態で動作するように構成された１つ以上のコンピューティングエージェントユニットをＡＶに実装し得る。
例えば、ＡＶがオペレーションサーバおよび後続ＡＶに接続されている場合、１つ以上のコンピューティングエージェントユニットは、「オペレーションサーバおよび後続ＡＶに接続されている」状態に移行する。この状態において、ＡＶは、オペレーションサーバおよび／または後続ＡＶの間においてデータ（例えば、コマンドまたは他の任意のデータ）を送受信できる。
別の例において、ＡＶが後続ＡＶに接続されると、１つ以上のコンピューティングエージェントユニットは、「後続ＡＶに接続された」状態に移行する。故に、ＡＶとオペレーションサーバとの間の通信が失われた場合、ＡＶは後続ＡＶとの間においてデータ（例えば、コマンドまたは他の任意のデータ）を送受信できる。
別の例において、ＡＶがオペレーションサーバに接続されると、１つ以上のコンピューティングエージェントユニットは、「オペレーションサーバに接続された」状態に移行する。故に、ＡＶと後続ＡＶの間の通信が失われた場合、ＡＶはオペレーションサーバとの間においてデータ（例えば、コマンドまたは他の任意のデータ）を送受信できる。
他の例において、ＡＶとオペレーションサーバおよび後続ＡＶの両方との間の接続が失われた場合、１つ以上のコンピューティングエージェントユニットが「オペレーションサーバおよび後続ＡＶとの接続なしでコマンドを実行する」状態に移行する。この状態において、ＡＶに関連付けられた制御装置は、オペレーションサーバおよび後続ＡＶのいずれかまたは両方との通信が再確立されるまで、ＡＶを道路の脇に寄せる。
このようにして、開示されたシステムは、ＡＶとのデータ通信を改善し、ＡＶを追跡し、ＡＶの自律動作を監視し得る。
本開示の特定の実施形態は、これらの利点のいくつかを含むか、全てを含むか、または全く含まない場合がある。これらの利点および他の特徴は、添付の図面および特許請求の範囲と併せて取られる以下の詳細な説明からより明確に理解されるであろう。
本願は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
システムであって、該システムは、
少なくとも１つの車両センサーを備える自律車両（ＡＶ）であって、該ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、自律車両（ＡＶ）と、
該ＡＶに通信可能に結合されたオペレーションサーバと
を含み、
該オペレーションサーバは、プロセッサを備えており、該プロセッサは、
該ＡＶの前方の該道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
該環境データが該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
を行うように構成されている、システム。
（項目２）
上記ＡＶに関連付けられている制御装置をさらに含み、該制御装置は、第２のプロセッサを備えており、該第２のプロセッサは、
該少なくとも１つの車両センサーから、該ＡＶの前方の上記道路上の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
該センサーデータに少なくとも部分的に基づいて、更新されたコマンドが、該ＡＶが該コマンドの遂行中に該複数の物体を回避するための１つ以上の命令を含むように、上記コマンドを更新することと、
該更新されたコマンドに従って該ＡＶをナビゲートすることと
を行うように構成されている、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記第２のプロセッサは、上記ＡＶの後方に並んで移動している１つ以上の後続ＡＶに上記更新されたコマンドを通信するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目４）
上記第２のプロセッサは、
上記センサーデータを上記地図データと比較することであって、該地図データは、上記ＡＶの前方の上記道路上にある予想される物体の位置座標を含む、ことと、
該センサーデータを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該センサーデータが、予期せぬ物体は該地図データにはないことを示しているかどうかを決定することと、
該センサーデータが該予期せぬ物体は該地図データにはないことを示しているという決定に応答して、該ＡＶが該予期せぬ物体を回避するための、提案されたナビゲーション命令を決定することと
を行うようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目５）
上記第２のプロセッサは、上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、上記提案されたナビゲーション命令を遂行するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目６）
上記第２のプロセッサは、
上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、
上記提案されたナビゲーション命令を上記オペレーションサーバに通信することと、
該オペレーションサーバから該提案されたナビゲーション命令を遂行することの確認が受信されたかどうかを決定することと、
該オペレーションサーバからの該確認の受信に応答して、該提案されたナビゲーション命令を遂行することと
を行うようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目７）
上記第２のプロセッサは、
上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、
該センサーデータを上記オペレーションサーバに通信することと、
該センサーデータに少なくとも部分的に基づいて該予期せぬ物体を回避する命令を提供するように、該オペレーションサーバに要求することと
を行うようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目８）
上記ＡＶとは異なる１つ以上の後続ＡＶをさらに含み、
該１つ以上の後続ＡＶは、該ＡＶの後方の上記道路上にあり、
該１つ以上の後続ＡＶは、上記オペレーションサーバに通信可能に結合されており、
上記プロセッサは、
上記環境データが上記地図データに含まれていない上記予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
上記制御装置から上記センサーデータを受信することと、
該１つ以上の後続ＡＶが上記複数の物体を回避している間に該予期せぬ道路状態を回避するための、１つ以上の命令を含む第２のコマンドを生成することであって、該第２のコマンドは、上記コマンドに示された該予期せぬ道路状態の上記位置座標、および上記センサーデータに示された該複数の物体の上記位置座標を含む、ことと、
該第２のコマンドを該１つ以上の後続ＡＶに通信することと
を行うようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目９）
方法であって、該方法は、
自律車両（ＡＶ）の前方の道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
該環境データが該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
を含む、方法。
（項目１０）
上記予期せぬ道路状態は、上記地図データには含まれていない、予期せぬ気象条件、予期せぬ交通渋滞、予期せぬ道路閉鎖、および予期せぬ建設区域のうちの少なくとも１つを含む、項目９に記載の方法。
（項目１１）
上記環境データは、気象データおよび交通データのうちの少なくとも１つを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１２）
上記コマンドは、
上記ＡＶによる、自律運転から手動運転への移行、
該ＡＶによる、該ＡＶの前方の道路上の障害物の回避、
該ＡＶによる、１つ以上の障害物が検出された１つ以上の一定の車線の回避、
該ＡＶによる、上記予期せぬ道路状態が検出された１つ以上の一定のルートの回避、
該ＡＶによる、特定のルート変更、および
該先頭ＡＶによる、該先頭ＡＶに関連付けられた運転指示に示されている速度よりも遅いまたは速い速度での運転、
のうちの少なくとも１つに関連している、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１３）
上記コマンドは、上記道路上の、上記ＡＶおよび該ＡＶの後方にある１つ以上の後続ＡＶに向けられる広範コマンドを含み、
該広範コマンドは、該ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１４）
上記コマンドは、上記ＡＶに向けられる特殊コマンドを含み、
該特殊コマンドは、該ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１５）
非一時的なコンピュータ読取り可能媒体に格納された実行可能な命令を含むコンピュータプログラムであって、該命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、該１つ以上のプロセッサに、
自律車両（ＡＶ）の前方の道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
該環境データが、該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
を行わせる、コンピュータプログラム。
（項目１６）
上記命令は、上記１つ以上のプロセッサによって実行されると、上記１つ以上のプロセッサに、上記環境データが上記地図データに含まれていない上記予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、上記ＡＶの後方において上記道路に沿って移動している１つ以上の後続ＡＶに該コマンドを伝搬することをさらに行わせる、上記項目のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
（項目１７）
上記コマンドは、設定コマンドを含む、上記項目のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
（項目１８）
上記設定コマンドは、上記少なくとも１つの車両センサーの方向の変更、および該少なくとも１つの車両センサーのデータサンプリング周波数の変更のうちの少なくとも１つを含む、上記項目のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
（項目１９）
上記ＡＶは少なくとも１つの車両センサーを備えており、該少なくとも１つの車両センサーは、カメラ、光検知測距（ＬｉＤＡＲ）センサー、モーションセンサー、および赤外線センサーのうちの少なくとも１つを含む、上記項目のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
（項目２０）
上記ＡＶは、トレーラーに取り付けられたトラクターユニットである、上記項目のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
（摘要）
システムは、自律車両（ＡＶ）と、ＡＶと動作可能に結合されたオペレーションサーバとを含む。オペレーションサーバは、ＡＶによって移動される道路に関連付けられた環境データにアクセスする。環境データは、ＡＶが道路に沿って移動している間の時間枠に関連付けられている。オペレーションサーバは、環境データを、ＡＶの前方に予想される道路状態を含む地図データと比較する。オペレーションサーバは、環境データが地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含んでいるかどうかを決定する。環境データが地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含んでいるという決定に応答して、オペレーションサーバは、予期せぬ道路状態の位置座標を決定し、予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、ＡＶにコマンドを通信する。
本開示のより完全な理解のために、添付の図面および詳細な説明に関連して取られた以下の簡単な説明が参照され、ここで、同様の参照番号は同様の部品を表す。
図１は、１つ以上の自律車両（ＡＶ）とオペレーションサーバとの間でコマンドを通信するように構成されたシステムの実施形態を示す。
図２は、ＡＶから、コマンドをオペレーションサーバおよび／または後続ＡＶに通信するように構成されたシステムの実施形態を示す。
図３は、１つ以上のＡＶとオペレーションサーバとの間でコマンドを通信するための方法の例示的なフローチャートを示す。
図４は、ＡＶから、コマンドをオペレーションサーバおよび／または後続ＡＶに通信するための方法の例示的なフローチャートを示す。
図５は、ＡＶ間でコマンドを通信するように構成されたシステムの第１の例示的な実施形態を示す。
図６は、ＡＶ間でコマンドを通信するように構成されたシステムの第２の例示的な実施形態を示す。
図７は、ＡＶ間でコマンドを通信するための方法の例示的なフローチャートを示す。
図８は、自律運転動作を実施するように構成された例示的な自律車両のブロック図を示す。
図９は、図８のＡＶによって使用される自律運転動作を提供するための例示的なシステムを示す。
図１０は、図８のＡＶに含まれる車載制御コンピュータのブロック図を示す。
上記のように、以前の技術は、予期せぬ道路状態を回避するためのコマンドを決定してＡＶに通信するための効率的で信頼性が高く、安全な解決策を提供できない。本開示は、１）予期せぬ道路状態を回避するために、移動中のＡＶにコマンドを通信するための、２）ＡＶとのデータ通信を改善するための、３）ＡＶのナビゲーションを改善するための、４）ＡＶの追跡を改善するための、５）ＡＶの自律動作の監視を改善するための、および６）ＡＶ、他の車両、および歩行者に安全な運転体験を提供するための、様々なシステム、方法およびデバイスを提供する。
一実施形態において、オペレーションサーバと１つ以上のＡＶとの間でコマンドを通信するためのシステム１００および方法３００は、それぞれ、図１および３に関連して本明細書に記載される。一実施形態において、ＡＶによってオペレーションサーバおよび／または後続ＡＶからコマンドを受信するためのシステム２００および方法４００は、それぞれ、図２および４に関連して本明細書に記載される。一実施形態において、ＡＶ間でコマンドを通信するための、システム５００および６００ならびに方法７００は、それぞれ、図５～７に関連して本明細書に記載される。一実施形態において、例示的なＡＶ、ならびにＡＶによる自律運転動作を実施するためのその様々なシステムおよびデバイスが、図８～１０に関連して本明細書に記載される。
オペレーションサーバと１つ以上のＡＶとの間においてコマンドを通信するための例示的システム
図１は、オペレーションサーバ１２０と１つ以上のＡＶ８０２との間においてコマンド１３０を通信するためのシステム１００の実施形態を示す。図１はさらに、１つ以上のＡＶ８０２、例えば、ＡＶ８０２ａおよび後続ＡＶ８０２ｂによって移動される道路１０２の簡略化された概略図を示し、ここで、１つ以上のＡＶ８０２は、様々な例示的な予期せぬ道路状態１５６に向かっている。一実施形態において、システム１００は、オペレーションサーバ１２０、および一つ以上のＡＶｓ８０２を含む（ＡＶ８０２の詳細については、図８を参照）。システム１００は、アプリケーションサーバ１６０、遠隔操作者１６２、およびネットワーク１１０を含む。ネットワーク１１０は、システム１００の構成要素間の通信パスを提供する。システム１００は、示されているように、または他の任意の適切な構成において構成され得る。
概して、（オペレーションサーバ１２０における）システム１００は、気象データ１５２と道路１０２の状態に関する情報を提供する交通データ１５４とを含む環境データ１５０にアクセスする。環境データ１５０は、とりわけ、交通安全規制データ、障害物１１８に関連するデータ（例えば、道路閉鎖１０４、物体１０６、建設区域１０８などの位置座標、形状、サイズ、および種類）をさらに含み得る。例えば、オペレーションサーバ１２０は、ライブ天気予報、ライブ交通情報などの１つ以上の外部ソースから環境データ１５０を受信する。オペレーションサーバ１２０は、（プロセッサ１２２を介して）環境データ１５０を、ＡＶ８０２ａの前方にある予想される道路状態を含む地図データ１４２と比較する。予想される道路状態は、道路１０２上のＡＶ８０２ａの前方の予測される気象条件および交通渋滞を含み得る。予想される道路状態は、とりわけ、道路１０２に関連付けられた予想される交通安全データ、予想される道路標高データ（例えば、さまざまな道路セグメントの標高情報）、ＡＶ８０２ａの前方における予想される物体に関連する情報（例えば、車線区分線、道路標識、信号機、横断歩道などの位置座標、形状、サイズおよび種類）、ならびに道路１０２上の１つ以上のＡＶ８０２の過去の運転情報をさらに含み得る。環境データ１５０と地図データ１４２との比較に基づいて、オペレーションサーバ１２０は、環境データ１５０が、地図データ１４２に含まれていない予期せぬ道路状態１５６を含むかどうかを決定する。例えば、予期せぬ道路状態１５６は、予期せぬ気象条件、予期せぬ交通渋滞、予期せぬ道路閉鎖１０４、予期せぬ物体１０６、予期せぬ建設区域１０８、または地図データ１４２に含まれていない他の予期せぬ道路状態１５６を含み得る。環境データ１５０が予期せぬ道路状態１５６を含むとの決定に応じて、オペレーションサーバ１２０は、予期せぬ道路状態１５６の位置座標１５８を決定し、コマンド１３０をＡＶ８０２ａに通信することにより予期せぬ道路状態１５６を回避するように操縦する。以下の対応する説明は、システム１００の特定の構成要素の簡単な説明を含む。
システム構成要素
ネットワーク１１０は、インターネット、イントラネット、プライベートネットワーク、パブリックネットワーク、ピアツーピアネットワーク、公衆交換電話網、セルラーネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、および衛星ネットワークの全部または一部を含むがこれらに限定されない、任意の適切な種類の無線および／または有線ネットワークであり得る。ネットワーク１１０は、当業者によって理解され得るように、任意の適切な種類の通信プロトコルをサポートするように構成され得る。
オペレーションサーバ１２０は、概して、ＡＶ８０２の動作を監督するように構成されている。オペレーションサーバ１２０は、プロセッサ１２２、ネットワークインターフェース１２４、ユーザーインターフェース１２６、およびメモリ１２８を備える。オペレーションサーバ１２０の構成要素は、お互いに動作可能に結合される。
プロセッサ１２２は、本明細書にて説明されるような様々な機能を遂行する１つ以上の処理ユニットを含み得る。メモリ１２８は、その機能を遂行するためにプロセッサ１２２によって使用されるデータおよび／または命令を格納する。例えば、メモリ１２８は、プロセッサ１２２によって実行されるとオペレーションサーバ１２０に本明細書にて説明される１つ以上の機能を遂行させるソフトウェア命令１３８を格納する。
オペレーションサーバ１２０は、ＡＶ８０２およびその構成要素と信号通信している。オペレーションサーバ１２０は、センサーデータ１４８を分析することにより、道路１０２上およびその周辺の物体を検出するようにさらに構成されている。例えば、オペレーションサーバ１２０は、物体検出機械学習モジュール１４０を実装することにより、道路１０２上およびその周辺の物体を検出し得る。物体検出機械学習モジュール１４０は、画像、ビデオ、赤外線画像、点群、レーダーデータなどから物体を検出するためのニューラルネットワークおよび／または機械学習アルゴリズムを用いて実装され得る。物体検出機械学習モジュール１４０は、以下でさらに詳細に説明される。
一実施形態において、ＡＶ８０２は、ある場所から別の場所に貨物または積み荷を輸送するためにトレーラーに取り付けられたセミトラックトラクターユニットを含み得る（図８を参照）。ＡＶ８０２は、図８～１０に詳細に説明されている複数の構成要素によってナビゲートされる。ＡＶ８０２の動作は、図８にさらに詳細に記載される。以下の対応する説明は、ＡＶ８０２の特定の構成要素の簡単な説明を含む。簡単に言えば、ＡＶ８０２は、ＡＶ８０２の自律運転を容易にするように動作される車載制御コンピュータ８５０を含む。本開示において、車載制御コンピュータ８５０は、互換的に制御装置８５０と呼ばれ得る。
制御装置８５０は、概して、ＡＶ８０２およびその構成要素の動作を制御するように構成されている。制御装置８５０はさらに、安全に移動でき、物体／障害物がない、ＡＶ８０２の前方の経路を決定し、その経路を移動するようにＡＶ８０２をナビゲートするように構成されている。このプロセスは、図８～１０においてより詳細に説明される。制御装置８５０は、概して、ＡＶ８０２の他の構成要素と信号通信する１つ以上のコンピューティングデバイスを含む（図８を参照）。制御装置８５０は、ＡＶ８０２上に位置する１つ以上のセンサー８４６からセンサーデータ１４８を受信することにより、移動するための安全な経路を決定する。センサーデータ１４８は、センサー８４６によってキャプチャされたデータを含む。センサー８４６は、とりわけ、陸標、車線区分線、車線境界、道路境界、車両、歩行者、道路／交通標識などの、該センサーの検出ゾーンまたは視野内の任意の物体をキャプチャするように構成されている。センサー８４６は、カメラ、ＬｉＤＡＲセンサー、モーションセンサー、赤外線センサーなどを含み得る。一実施形態において、センサー８４６は、ＡＶ８０２の周りに位置付けされることによりＡＶ８０２を取り巻く環境をキャプチャし得る。
制御装置８５０は、オペレーションサーバ１２０と信号通信している。制御装置８５０は、例えば、ネットワーク１１０を介して、センサーデータ１４８をオペレーションサーバ１２０に通信させるように構成されている。制御装置８５０は、定期的に（例えば、毎分、数分ごと、または他の任意の適切な間隔で）、継続的に、および／またはオペレーションサーバ１２０からセンサーデータ１４８を送信する要求を受信すると同時に、センサーデータ１４８をオペレーションサーバ１２０に通信させ得る。センサーデータ１４８は、画像フィード、ビデオフィード、ＬｉＤＡＲデータフィード、およびセンサー８４６の視野からキャプチャされた他のデータなどの、ＡＶ８０２を取り巻く環境を説明するデータを含み得る。センサーデータ１４８は、ＡＶ８０２の位置座標をさらに含み得る。制御装置８５０のさらなる説明については、図８の対応する説明を参照されたい。
通信サブシステム２１０は、制御装置８５０の構成要素であり、概して、ＡＶ８０２ａとオペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂとの間の通信を確立するように構成されている。通信サブシステム２１０はさらに、オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂからコマンド１３０または他の適切な通信を受信するように構成されている。コマンド１３０を受信すると、通信サブシステム２１０（または制御装置８５０）は、コマンド１３０を実施し得るか、または実施前にコマンド１３０を更新し得る。通信サブシステム２１０のさらなる説明については、図２の対応する説明を参照されたい。以下の対応する説明は、コマンド１３０の様々な例を説明している。
例示的コマンド
コマンド１３０は、概して、１つ以上のＡＶ８０２をナビゲートおよび／または構成するために用いられ得る１つ以上の命令を含む。例えば、コマンド１３０は、１）ＡＶ８０２による、自律運転から手動運転への移行；２）ＡＶ８０２による、障害物１１８（例えば、道路閉鎖１０４、物体１０６、建設区域１０８など）の回避；３）ＡＶ８０２による、１つ以上の一定の車線（例えば、障害物１１８によって占められる車線など）の回避；４）ＡＶ８０２による、予期せぬ道路状態１５６または障害物１１８が検出された１つ以上の一定のルーティングプラン１４４の回避；５）ＡＶ８０２による、一定のルート変更（例えば、出口１１２を出る）；および、６）ＡＶ８０２による、運転指示１４６とは異なる様式での動作（例えば、運転指示１４６に示されている速度よりも遅いまたは速い速度での運転）を行うための命令を含み得るが、これらに限定されない。
場合によっては、コマンド１３０は、ＡＶ８０２をナビゲートすること以外の態様に関連する設定コマンド１３０であり得る。例えば、設定コマンド１３０は、センサー８４６の方向の変更（例えば、センサ８４６の方向の傾け）、センサー８４６のデータサンプリング周波数の変更などを含む、センサーパラメータの変更に関連し得る。
コマンド１３０は、オペレーションサーバ対ＡＶコマンド１３２、ＡＶ対オペレーションサーバコマンド１３４、およびＡＶ対ＡＶコマンド１３６を含み得る。オペレーションサーバ対ＡＶコマンド１３２は、オペレーションサーバ１２０が１つ以上のＡＶ８０２と通信するコマンド１３０である。ＡＶ対オペレーションサーバコマンド１３４は、ＡＶ８０２がオペレーションサーバ１２０と通信するコマンド１３０である。ＡＶ対ＡＶコマンド１３６は、第１のＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ）がオペレーションサーバ１２０を介して直接的または間接的に第２のＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ｂ）と通信するコマンド１３０である。
一実施形態において、遠隔操作者１６２は、オペレーションサーバ１２０からコマンド１３０を決定および発行し得る。遠隔操作者１６２は、オペレーションサーバ１２０に関連付けられ、かつ、オペレーションサーバ１２０にアクセスできる個人であり得る。例えば、遠隔操作者１６２は、メモリ１２８上で利用可能なデータなど、ＡＶ８０２に関する情報にアクセスおよび表示することができる管理者であり得る。遠隔操作者１６２は、直接または間接的にオペレーションサーバ１２０にアクセスし得る。例えば、遠隔操作者１６２は、通信パス１６４を介してオペレーションサーバ１２０に直接アクセスし得る。オペレーションサーバ１２０をレビューし、オペレーションサーバ１２０のユーザーインターフェース１２６上の環境データ１５０、地図データ１４２、ルーティングプラン１４４、およびセンサーデータ１４８をレビューすることによって、遠隔操作者１６２は、１つ以上のＡＶ８０２に対してコマンド１３０を発行し得る。別の例では、遠隔操作者１６２は、ネットワーク１１０を介してプレゼンテーション層として機能しているアプリケーションサーバ１６０から、オペレーションサーバ１２０に間接的にアクセスし得る。オペレーションサーバ１２０は、コマンド１３０を１つ以上のＡＶ８０２に転送または通信し得る。
別の実施形態では、コマンド１３０を決定および発行するプロセスは、コンピュータ化され、オペレーションサーバ１２０および／または制御装置８５０によって遂行され得る。
コマンド１３０は、異なるレベルの粒度を有し得る。例えば、コマンド１３０の異なる粒度レベルは、以下に説明するように、コマンド１３０が広範コマンド１３０ａであるか特殊コマンド１３０ｂであるかを示し得る。
本明細書に記載の広範コマンド１３０ａおよび特殊コマンド１３０ｂを含むコマンド１３０は例示的なものであり、本明細書に添付された特許請求の範囲に別段に提示または記載されている本発明の範囲を限定することを意味するものではない。
幅広いコマンドの例
広範コマンド１３０ａは、概して１つ以上のＡＶ８０２に適用される特定の予期せぬ道路状態１５６に関連し得る。広範コマンド１３０ａは、例えば、特定の予期せぬ道路状態１５６に向かっている特定の道路１０２上の１つ以上のＡＶ８０２に向けられ得る。図１に示されるように、ＡＶ８０２は、道路１０２に沿って移動しており、ここで、ＡＶ８０２ａはＡＶ８０２ｂの先を進んでおり、これらＡＶ８０２は、異なる予期せぬ道路状態１５６に遭遇し得る。以下に説明するように、オペレーションサーバ１２０は、予期せぬ道路状態１５６毎に特殊コマンド１３０（すなわち、オペレーションサーバ対ＡＶコマンド１３２）を発行し得る。
例えば、オペレーションサーバ１２０は、広範コマンド１３０ａを１つ以上のＡＶ８０２に通信し得、道路１０２上に道路閉鎖１０４があること、および目的地に到達するための別のルーティングプラン１４４（例えば、最も安全な運転体験を提供するルーティングプラン１４４）を見つける旨を知らせる。別の例では、オペレーションサーバ１２０は、広範コマンド１３０ａを１つ以上のＡＶ８０２に通信し得、先頭ＡＶ８０２ａの前方の道路１０２上において（例えば、気象データ１５２に基づいて）悪天候が検出されたこと、および次の出口（例えば、出口１１２）を見つけ車両を道路脇に寄せる旨を知らせる。別の例では、オペレーションサーバ１２０は、広範コマンド１３０ａを１つ以上のＡＶ８０２に通信し得、（地図データ１４２では検出されていない）予期せぬ物体１０６が道路１０２上にて検出されたこと、および予期せぬ物体１０６を迂回してナビゲートする旨を知らせる。別の例では、オペレーションサーバ１２０は、広範コマンド１３０ａを１つ以上のＡＶ８０２に通信し得、（地図データ１４２では検出されていない）予期せぬ建設区域１０８が道路１０２上にて検出されたこと、および車両を寄せられる道路１０２上の脇を見つける旨を知らせる。
特殊コマンド例
特殊コマンド１３０ｂは、特定のＡＶ８０２に適用される特殊な予期せぬ道路状態１５６に関連し得る。特殊コマンド１３０ｂは、特殊な予期せぬ道路状態１５６に遭遇している特定のＡＶ８０２に向けられ得る。例えば、オペレーションサーバ１２０は、特殊コマンド１３０ｂをＡＶ８０２ａに通信し得、道路１０２上に道路閉鎖１０４があること、および次の出口１１２を出て、信号機を通過後に最初の右折を行い、５０フィート運転し、道路脇に車両を寄せ、さらなる指示を待つ旨を知らせる。別の例では、ＡＶ８０２ａが道路１０２の脇に寄ったが、ＡＶ８０２ａが側車線上に２フィート進入して停止していると仮定する。オペレーションサーバ１２０は、特殊コマンド１３０ｂをＡＶ８０２ａに通信し得、ハンドルを２秒間右に回し、時速２マイル（ｍｐｈ）の速度で移動し、停止する旨を知らせる。別の例では、特殊コマンド１３０ｂは、ＡＶ８０２ａの自律運転を引き継ぐことなく、特定のＡＶ８０２ａにターンバイターン命令を提供し得る。
制御装置８５０および／またはオペレーションサーバ１２０は、広範コマンド１３０ａおよび特殊コマンド１３０ｂを訓練データセットとして使用し、各予期せぬ道路状態１５６とそれに対応する発行されたコマンド１３０との間の関連および関係を学習し得る。故に、制御装置８５０および／またはオペレーションサーバ１２０は、人間の介入（すなわち、遠隔操作者１６２の介入）を最小限（または皆無）に留めつつ、コマンド１３０を発行するように訓練され得る。
オペレーションサーバ
オペレーションサーバ１２０の実施形態の態様は上に説明されており、追加の態様が以下に提供される。オペレーションサーバ１２０は、少なくとも１つのプロセッサ１２２、少なくとも１つのネットワークインターフェース１２４、少なくとも１つのユーザーインターフェース１２６、および少なくとも１つのメモリ１２８を含む。オペレーションサーバ１２０は、示されるように、または他の任意の適切な構成で構成され得る。
一実施形態において、オペレーションサーバ１２０は、ＡＶ８０２の動作を監督するのに役立ち得るコンピューティングデバイスのクラスタによって実装され得る。例えば、オペレーションサーバ１２０は、分散コンピューティングシステムおよび／またはクラウドコンピューティングシステムを使用する複数のコンピューティングデバイスによって実装され得る。別の例では、オペレーションサーバ１２０は、１つ以上のデータセンター内の複数のコンピューティングデバイスによって実装され得る。従って、一実施形態において、オペレーションサーバ１２０は、制御装置８５０よりも多くの処理能力を包含し得る。オペレーションサーバ１２０は、１つ以上のＡＶ８０２およびそれらの構成要素（例えば、制御装置８５０）と信号通信している。一実施形態において、オペレーションサーバ１２０は、ＡＶ８０２に対する特定のルーティングプラン１４４を決定するように構成されている。例えば、オペレーションサーバ１２０は、ＡＶ８０２の目的地に到達するための運転時間の短縮およびより安全な運転体験につながる、そのＡＶ８０２のための特定のルーティングプランを決定し得る。
一実施形態において、環境データ１５０と地図データ１４２を比較することによって予期せぬ道路状態１５６が検出された場合にて、オペレーションサーバ１２０は、環境データ１５０と地図データ１４２とを評価し、ＡＶ８０２をナビゲートするコマンド１３０を決定し得る。例えば、特定の予期せぬ道路状態１５６の検出に応答して、オペレーションサーバ１２０は、コマンド１３０を決定し、ＡＶ８０２に通信して、予期せぬ道路状態１５６を回避し得る。一実施形態において、遠隔操作者１６２は、以下に説明するように、オペレーションサーバ１２０からの提案されたコマンド１３０（またはナビゲーションプラン）を確認、修正、および／または上書きし得る。
一実施形態において、ＡＶ８０２に対するナビゲートソリューションまたはルーティングプラン１４４は、１つのＡＶ８０２と別のＡＶ８０２などのＶ２Ｖ通信から決定され得る。一実施形態において、ＡＶ８０２に対するナビゲートソリューションまたはルーティングプラン１４４は、オペレーションサーバ１２０とＡＶ８０２の間などの、車両対クラウド（Ｖ２Ｃ）通信から決定され得る。
一実施形態において、ＡＶ８０２に対するコマンド１３０、ナビゲートソリューション、および／またはルーティングプラン１４４は、車両対クラウド対人（Ｖ２Ｃ２Ｈ）、車両対人（Ｖ２Ｈ）、車両対クラウド対車両（Ｖ２Ｃ２Ｖ）、および／または車両対人間対車両（Ｖ２Ｈ２Ｖ）の通信によって決定され得、ここでは、人間の介入が、ＡＶ８０２に対するナビゲーションソリューションを決定する際に組み込まれる。例えば、遠隔操作者１６２は、ユーザーインターフェース１２６からの環境データ１５０および地図データ１４２をレビューし、オペレーションサーバ１２０および／または制御装置８５０によって決定されたＡＶ８０２に対するコマンド１３０を確認、修正、および／または上書きし得る。遠隔操作者１６２は、制御装置８５０および／またはオペレーションサーバ１２０では提供しない、人間の視点をＡＶ８０２のナビゲーションプランの決定に加え得る。場合によっては、安全性、燃料節約などの観点から、機械の視点よりも人間の視点の方が望ましい場合がある。
一実施形態において、ＡＶ８０２に対するコマンド１３０は、他の種類の通信の中でも、Ｖ２Ｖ、Ｖ２Ｃ、Ｖ２Ｃ２Ｈ、Ｖ２Ｈ、Ｖ２Ｃ２Ｖ、Ｖ２Ｈ２Ｖ通信の任意の組み合わせによって決定され得る。
図１に示されるように、遠隔操作者１６２は、通信パス１６６を介してアプリケーションサーバ１６０にアクセスすることができ、同様に、通信パス１６４を介してオペレーションサーバ１２０にアクセスすることができる。一実施形態において、オペレーションサーバ１２０は、センサーデータ１４８、コマンド１３０、環境データ１５０、および／または他の任意のデータ／命令を、例えば、ネットワーク１１０を介して無線で、および／または有線通信を介して、アプリケーションサーバ１６０へ送信し得、遠隔操作者１６２によってレビューされる。従って、一実施形態において、遠隔操作者１６２は、アプリケーションサーバ１６０を介してオペレーションサーバ１２０にリモートアクセスすることができる。
プロセッサ１２２は、メモリ１２８に動作可能に結合された１つ以上のプロセッサを備える。プロセッサ１２２は、ステートマシン、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）チップ、論理ユニット、コア（例えば、マルチコアプロセッサ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むがそれらに限定されない、任意の電子回路である。プロセッサ１２２は、プログラマブルロジックデバイス、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、または前述の任意の適切な組み合わせであり得る。プロセッサ１２２は、ネットワークインターフェース１２４、ユーザーインターフェース１２６、およびメモリ１２８に通信可能に結合され、信号通信している。１つ以上のプロセッサは、データを処理するように構成されており、ハードウェアまたはソフトウェアにおいて実施され得る。例えば、プロセッサ１２２は、８ビット、１６ビット、３２ビット、６４ビット、または他の任意の適切なアーキテクチャのものであり得る。プロセッサ１２２は、算術演算および論理演算を遂行するための算術論理ユニット（ＡＬＵ）、ＡＬＵにオペランドを供給し、ＡＬＵ動作の結果を格納するプロセッサレジスタ、およびメモリから命令をフェッチし、ＡＬＵ、レジスタ、および他の構成要素の調整された動作を指示することによってそれらを実行する制御ユニットを含み得る。１つ以上のプロセッサは、さまざまな命令を実施するように構成されている。例えば、１つ以上のプロセッサは、図１～７に関して説明されたものの幾つかまたは全てなど、本明細書に開示された機能を実施するためのソフトウェア命令１３８を実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、本明細書にて説明される機能は、論理ユニット、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、または他の任意の適切なハードウェアまたは電子回路を用いて実装される。
ネットワークインターフェース１２４は、有線および／または無線通信を可能にするように構成されている。ネットワークインターフェース１２４は、オペレーションサーバ１２０と他のネットワークデバイス、システム、またはドメインとの間でデータを通信するように構成されている。例えば、ネットワークインターフェース１２４は、ＷＩＦＩインターフェース、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）インターフェース、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）インターフェース、モデム、スイッチ、またはルーターを備え得る。プロセッサ１２２は、ネットワークインターフェース１２４を用いてデータを送受信するように構成されている。ネットワークインターフェース１２４は、任意の適切な種類の通信プロトコルを用いるように構成され得る。
ユーザーインターフェース１２６は、遠隔操作者１６２などのユーザと相互作用するように構成された１つ以上のユーザーインターフェースを含み得る。遠隔操作者１６２は、通信パス１６４を介してオペレーションサーバ１２０にアクセスし得る。ユーザーインターフェース１２６は、モニター、キーボード、マウス、トラックパッド、タッチパッドなどのようなオペレーションサーバ１２０の周辺機器を含み得る。遠隔操作者１６２は、ユーザーインターフェース１２６を用いてメモリ１２８にアクセスし、センサーデータ１４８、環境データ１５０、予期せぬ道路状態１５６、およびその他のメモリ１２８に格納されたデータをレビューし得る。
メモリ１２８は、プロセッサ１２２によって実行されるときに、本明細書に記載される機能を実施するように動作可能な他のデータ、命令、ロジック、規則、またはコードとともに、図１～７に記載される情報のいずれかを格納する。例えば、メモリ１２８は、コマンド１３０、ソフトウェア命令１３８、物体検出機械学習モジュール１４０、地図データ１４２、ルーティングプラン１４４、運転命令１４６、センサーデータ１４８、環境データ１５０、予期せぬ道路状態１５６、予期せぬ道路状態の位置座標１５８、障害物１１８、および／またはその他のデータ／指示を格納し得る。ソフトウェア命令１３８は、コードを含み、該コードは、プロセッサ１２２によって実行されると、オペレーションサーバ１２０に、図１～７に記載されたものの幾つかまたは全てなど本明細書に記載された機能を遂行させる。メモリ１２８は、１つ以上のディスク、テープドライブ、またはソリッドステートドライブを備えており、オーバーフローデータ記憶装置として、プログラムが実行のために選択されたときにそのようなプログラムを記憶し、プログラムの実行中に読み取られる命令およびデータを記憶するために使用され得る。メモリ１２８は、揮発性または非揮発性であり得、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、三元連想メモリ（ＴＣＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、およびスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）を含み得る。メモリ１２８は、ローカルデータベース、クラウドデータベース、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）などのうちの１つ以上を含み得る。
物体検出機械学習モジュール１４０は、ソフトウェア命令１３８を実行するプロセッサ１２２によって実装され得、概して、センサーデータ１４８から、道路閉鎖１０４、予期せぬ物体１０６、および建設区域１０８を含む物体または障害物１１８を検出するように構成されている。物体検出機械学習モジュール１４０は、画像、ビデオ、赤外線画像、点群、レーダーデータなどの任意のデータタイプから物体を検出するためのニューラルネットワークおよび／または機械学習アルゴリズムを用いて実装され得る。
一実施形態において、物体検出機械学習モジュール１４０は、サポートベクターマシン（ＳＶＭ）、ナイーブベイズ、ロジスティック回帰、ｋ個の近傍点、決定ツリーなどの機械学習アルゴリズムを用いて実装され得る。一実施形態において、物体検出機械学習モジュール１４０は、複数のニューラルネットワーク層、畳み込みニューラルネットワーク層、および／またはその他を利用し得、ここで、これらの層の重みおよびバイアスは、物体検出機械学習モジュール１４０のトレーニングプロセスで最適化される。物体検出機械学習モジュール１４０は、各サンプル内の１つ以上の物体でラベル付けされたデータタイプのサンプルを含むトレーニングデータセットによってトレーニングされ得る。例えば、トレーニングデータセットは、各サンプル画像内の物体でラベル付けされた物体（例えば、車両、車線区分線、歩行者、道路標識、障害物１１８など）のサンプル画像を含み得る。同様に、トレーニングデータセットは、ビデオ、赤外線画像、点群、レーダーデータなどの、各サンプルデータの物体でラベル付けされた他のデータタイプのサンプルを含み得る。物体検出機械学習モジュール１４０は、訓練データセットおよびセンサーデータ１４８によって訓練、試験、および改良され得る。物体検出機械学習モジュール１４０は、（物体でラベル付けされていない）センサーデータ１４８を使用することにより、物体の検出におけるそれらの予測精度を高める。例えば、監視されたおよび／または監視されていない機械学習アルゴリズムが用いられることにより、センサーデータ１４８内の物体を検出する際の物体検出機械学習モジュール１４０の予測を検証し得る。
地図データ１４２は、道路１０２を含む都市または地域の仮想地図を含み得る。いくつかの例では、地図データ１４２は、地図９５８および地図データベース９３６を含み得る（地図９５８および地図データベース９３６の説明については、図９を参照されたい）。地図データ１４２は、道路１０２、小道、高速道路などの運転可能領域、および地形などの運転不可能な領域（占有グリッドモジュール９６０によって決定される、占有グリッドモジュール９６０の説明については図９を参照）を含み得る。地図データ１４２は、道路標識、車線、車線区分線、車線境界、道路境界、信号機、障害物１１８などの位置座標を指定し得る。
ルーティングプラン１４４は、開始位置（例えば、第１のＡＶラウンチパッド／ランディングパッド）から目的地（例えば、第２のＡＶラウンチパッド／ランディングパッド）まで移動するためのプランである。例えば、ルーティングプラン１４４は、出発地から目的地までの特定の順序にて１つ以上の通り、道路、および高速道路の組み合わせを指定し得る。ルーティングプラン１４４は、第１段階（例えば、開始位置からの出発）、複数の中間段階（例えば、１つ以上の特定の通り／道路／高速道路の特定の車線に沿った移動）、および最終段階（例：目的地への進入）を含む、段階を指定し得る。ルーティングプラン１４４は、そのルーティングプラン１４４内の道路／交通標識などの、開始位置から目的地までのルートに関する他の情報を含み得る。
運転指示１４６は、計画モジュール９６２によって実施され得る（図９の計画モジュール９６２の説明を参照されたい）。運転指示１４６は、ルーティングプラン１４４の各段階の運転規則に従ってＡＶ８０２の自律運転を適応させるための指示および規則を含み得る。例えば、運転指示１４６は、ＡＶ８０２によって移動される道路１０２の速度範囲内にとどまるための指示、周囲の車両の速度、センサー８４６の検出ゾーン内の物体など、センサー８４６によって観察された変化に関してＡＶ８０２の速度を適応させるための指示、などを含み得る。
環境データ１５０は、道路１０２の状態に関する情報を提供する気象データ１５２および交通データ１５４を含み得る。気象データ１５２は、ＡＶ８０２より前方の地帯または地域の気象情報を含み得る。例えば、気象データ１５２は、天気予報サーバ、ライブ気象報告などからアクセスされ得る。環境データ１５０は、とりわけ、道路安全規制データや、障害物１１８に関連するデータ（例えば、道路閉鎖１０４、物体１０６、建設区域１０８などの位置座標、形状、サイズ、および種類）をさらに含み得る。
交通データ１５４は、地図データ１４２内の道路／通り／高速道路の交通データを含み得る。オペレーションサーバ１２０は、１つ以上のマッピング車両によって収集された交通データ１５４を用い得る。オペレーションサーバ１２０は、任意のソースからキャプチャされた交通データ１５４を用い得、該データは、例えば、Ｗａｚｅ（登録商標）およびグーグルマップ（登録商標）などの外部ソース、ライブトラフィックレポート、などからキャプチャされたクラウドソースの交通データ１５４である。
アプリケーションサーバ
アプリケーションサーバ１６０は、概して、ネットワーク１１０を介して他のサーバ（例えば、オペレーションサーバ１２０）、ＡＶ８０２、データベースなどの他のデバイスと通信するように構成された任意のコンピューティングデバイスである。アプリケーションサーバ１６０は、本明細書で説明される機能を遂行し、例えば、そのユーザーインターフェースを使用する通信パス１６６を介して、遠隔操作者１６２と相互作用するように構成されている。アプリケーションサーバ１６０の例は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、サーバなどを含むが、これらに限定されない。一例では、アプリケーションサーバ１６０は、遠隔操作者１６２がオペレーションサーバ１２０にアクセスするプレゼンテーション層として機能し得る。従って、オペレーションサーバ１２０は、センサーデータ１４８、コマンド１３０、環境データ１５０、および／または他の任意のデータ／命令を、例えば、ネットワーク１１０を介して、アプリケーションサーバ１６０に送信し得る。遠隔操作者１６２は、アプリケーションサーバ１６０との通信パス１６６を確立した後、以下に説明するように、受信データをレビューし、オペレーションサーバ１２０によって決定された提案されたコマンド１３０を確認、修正、および／または上書きし得る。
オペレーショナルフロー
オペレーションサーバからＡＶへのコマンド通信
オペレーションサーバ１２０からＡＶ８０２にコマンド１３０を通信するための動作フローは、環境データ１５０において予期せぬ道路状態１５６が検出されたときに開始し得る。例えば、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）は、環境データ１５０をレビューし、環境データ１５０を、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ）の前方の予想される道路状態を含む地図データ１４２と比較することによって、環境データ１５０が予期せぬ道路状態１５６を含むことを検出し得る。環境データ１５０は、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ）が道路１０２に沿って移動している時間窓内の気象データ１５２および交通データ１５４を含み得る。
環境データ１５０を地図データ１４２と比較することに基づいて、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）は、環境データ１５０が、地図データ１４２に含まれていない予期せぬ道路状態１５６を含むかどうかを決定する。予期せぬ道路状態１５６の例は上記されている。
環境データ１５０が予期せぬ道路状態１５６を含むとの決定に応答して、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）は、予期せぬ道路状態１５６の位置座標１５８を決定し、コマンド１３０（すなわち、オペレーションサーバ対ＡＶコマンド１３２）をＡＶ８０２ａに通信することにより、予期せぬ道路状態１５６を回避するように操縦し得る。
ＡＶ対オペレーションサーバコマンドの通信
一実施形態において、オペレーションサーバ１２０からのコマンド１３０を受信することに応答して、制御装置８５０は（例えば、通信サブシステム２１０を介して）、コマンド１３０に従ってＡＶ８０２ａをナビゲートし得る。
代替の実施形態では、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）コマンド１３０を更新し得る。例えば、場合によっては、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）は、センサーデータ１４８にアクセスできない（またはまだ受信していない）可能性があり、環境データ１５０と地図データ１４２との比較に基づいてコマンド１３０を決定し得る。従って、場合によっては、コマンド１３０は、ＡＶ８０２ａにとっての最適なナビゲーションソリューションではない場合がある。そのような場合、制御装置８５０は、センサーデータ１４８の分析に基づいてコマンド１３０を更新し得る。
この目的のために、制御装置８５０は、センサー８４６からセンサーデータ１４８を受信する。センサーデータ１４８を処理することによって、制御装置８５０は、道路１０２上およびその周辺の複数の物体の位置座標を決定し得る。制御装置８５０は、コマンド１３０を更新し得、その結果、更新されたコマンド１３０－１は、コマンド１３０を遂行している間に道路１０２上およびその周辺にある複数の物体を回避するための１つ以上の命令を含む。
例えば、道路１０２が道路閉鎖１０４によって閉鎖されていると仮定する。また、道路閉鎖１０４が、ＡＶ８０２ａのセンサー８４６の視野または検出ゾーンの外にあると仮定する。オペレーションサーバ１２０は、道路１０２が道路閉鎖１０４によって閉鎖されていることを示す環境データ１５０にアクセスし得る。環境データ１５０から、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）は、道路閉鎖１０４の位置座標を決定する。
オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）は、道路１０２が前方にて閉鎖されていること、および位置１１４において道路１０２の脇に車両を寄せる旨のコマンド１３０をＡＶ８０２ａに発行し得る。制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）オペレーションサーバ１２０からコマンド１３０を受信する。制御装置８５０はまた、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）センサー８４６からセンサーデータ１４８を受信する。センサーデータ１４８を処理することによって、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）特定の位置１１４が障害物によって占められていることを決定し得る。この場合、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）コマンド１３０を更新することにより、特定の位置１１４上の障害物を回避し得る。例えば、センサーデータ１４８を処理することによって、制御装置８５０は、位置座標１１６には障害物がないと決定し、そしてコマンド１３０を更新することにより、コマンド１３０によって示される位置１１４ではなく、位置１１６にＡＶ８０２ａを寄せ得る。
一実施形態において、制御装置８５０は、更新されたコマンド１３０－１を遂行し得る。例えば、制御装置８５０は、更新されたコマンド１３０－１に従ってＡＶ８０２ａをナビゲートし得る。
代替の実施形態では、制御装置８５０は、センサーデータ１４８および更新されたコマンド１３０－１（すなわち、ＡＶ対オペレーションサーバコマンド１３４）をオペレーションサーバ１２０に通信し、更新されたコマンド１３０を遂行するための確認を待ち得る。センサーデータ１４８および更新されたコマンド１３０－１を受信すると、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）は、受信したデータを分析し、更新されたコマンド１３０－１を確認、修正、または上書きし得る。次に、オペレーションサーバ１３０は、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）の決定をＡＶ８０２ａに通信し得る。
ＡＶからオペレーションサーバコマンドへの通信の扇動
場合によっては、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）ＡＶ８０２ａをナビゲートするための提案されたコマンド１３０（すなわち、ＡＶ対オペレーションサーバコマンド１３４）をオペレーションサーバ１２０に通信するように扇動し得る。例えば、センサー８４６が道路１０２上の障害物１１８を検出すると仮定する。例えば、障害物１１８は、道路閉鎖１０４、物体１０６、および建設区域１０８のいずれかであり得る。故に、センサーデータ１４８は、道路１０２上の障害物１１８の存在を表す表示を含み得る。
制御装置８５０は、センサーデータ１４８を分析し、道路１０２上の障害物１１８の存在を決定する。制御装置８５０は、センサーデータ１４８を、道路１０２上およびその周辺にある予想される物体の位置座標を含む地図データ１４２と比較する。センサーデータ１４８と地図データ１４２とを比較することに基づいて、制御装置８５０は、障害物１１８が地図データ１４２には含まれていないことを決定する。それに応じて、制御装置８５０は、障害物１１８を回避するために、ＡＶ８０２ａに対する提案されたコマンド１３０または提案されたナビゲーション命令を決定し得る。例えば、提案されたコマンド１３０は、車両を道路脇へ寄せること、障害物１１８に占有されていない別の車線へ迂回すること、経路を再選択することなどを含み得る。
一実施形態において、制御装置８５０は、提案されたコマンド１３０を遂行し得る。
代替の実施形態では、制御装置８５０は、上記のように、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）による確認または修正のために、提案されたコマンド１３０（すなわち、ＡＶ対オペレーションサーバコマンド１３４（図１を参照されたい））を、オペレーションサーバ１２０に通信し得る。
制御装置８５０は、確認または修正がオペレーションサーバ１２０から受信されるかどうかを決定し得る。確認を受信することに応答して、制御装置８５０は、提案されたコマンド１３０を遂行する。修正を受信することに応答して、制御装置８５０は修正されたコマンド１３０を遂行する。
一実施形態において、制御装置８５０は、観測された障害物１１８の存在を示すセンサーデータ１４８を通信し、遠隔操作者１６２（および／またはオペレーションサーバ１２０）に、障害物１１８を回避するためのコマンド１３０を提供するように要求し得る。
従って、上記の様々な実施形態においては、制御装置８５０は、異なる障害物１１８および／または予期せぬ道路状態１５６の検出に応答して、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）と交渉することにより、ＡＶ８０２ａをナビゲートするためのより最適なコマンド１３０を決定し得る。
ＡＶから別のＡＶへのコマンドの通信
一実施形態において、コマンド１３０をＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ）から別のＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ｂ）に通信することは、オペレーションサーバ１２０から扇動され得る。例えば、上記のように、ＡＶ８０２ａの前方において予期せぬ道路状態１５６を検出することに応答して、オペレーションサーバ１２０（および／または遠隔操作者１６２）は、コマンド１３０をＡＶ８０２ａに通信し、予期せぬ道路状態１５６を回避するように操縦し得る。上記のものと同様に、制御装置８５０は、コマンド１３０を遂行または更新し得る。このコマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１）は、ＡＶ８０２ｂなどの１つ以上の後続ＡＶ８０２に伝搬され得る。例えば、オペレーションサーバ１２０は、コマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１）をＡＶ８０２ｂに通信し、予期せぬ道路状態１５６、予期せぬ道路閉鎖１０４の位置座標１５８、および予期せぬ道路状態１５６を回避するため１つ以上のナビゲーション命令をＡＶ８０２ｂに通知し得る。
一実施形態において、コマンド１３０を第１のＡＶ８０２ａから第２のＡＶ８０２ｂに通信することは、第１のＡＶ８０２ａから扇動され得る。例えば、予期せぬ道路状態１５６および／または障害物１１８の検出に応答して、制御装置８５０は、上記のものと同様に、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）第１のＡＶ８０２ａをナビゲートするための提案されたコマンド１３０を決定し得る。制御装置８５０は、例えば、第２のＡＶ８０２ｂが第１のＡＶ８０２ａのＶ２Ｖ通信範囲内にある場合、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）コマンド１３０を第２のＡＶ８０２ｂに直接通信し得る。このプロセスは、図２でより詳細に説明されており、ＡＶ８０２間においてコマンド１３０を通信する様々なシナリオが、図５～７で説明されている。
例示的通信サブシステムとその動作
図２は、ＡＶ８０２とオペレーションサーバ１２０との間の通信を確立するように構成されたシステム２００の実施形態を示す。一実施形態において、システム２００は、制御装置８５０の構成要素である通信サブシステム２１０（図８を参照）、ＡＶ８０２ａ、およびオペレーションサーバ１２０を含む。いくつかの実施形態では、システム２００は、ＡＶ８０２ｂおよびネットワーク１１０をさらに含み得る。ネットワーク１１０は、システム２００の構成要素間の通信を確立する。システム２００は、示されるように、または他の任意の適切な構成で構成され得る。システム２００の特定の構成要素の実施形態の態様は、上記の様に図１に記載されており、追加の態様が以下に提供される。
一実施形態において、ネットワーク１１０は、アマゾンウェブサービス（ＡＷＳ）（登録商標）を含む任意の適切なクラウドコンピューティングサービスおよびネットワークインフラストラクチャを用いて実装され得る。ネットワーク１１０は、任意の適切なデータ通信プロトコルを使用することにより、メッセージキューイングテレメトリトランスポート（ＭＱＴＴ）（登録商標）を含む、デバイス間においてデータを転送し得る。ネットワーク１１０は、１）オペレーションサーバ１２０とＡＶ８０２の間に安全な接続を提供すること、２）ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ）から受信した、コマンド１３０、センサーデータ１４８などのデータを格納すること、３）ＡＶ８０２ａとオペレーションサーバ１２０の間で通信されるデータへのアクセスを提供すること、および４）ＡＶ８０２とオペレーションサーバ１２０の間でデータを転送すること、を含む１つ以上の機能性を提供し得る。
制御装置８５０は、コンピューティング装置２６０と動作可能に結合された通信サブシステム２１０を含む複数の構成要素を含む。制御装置８５０の他の構成要素は、図８に記載されている。以下の対応する説明は、通信サブシステム２１０の構成要素を説明する。
通信サブシステム２１０は、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ）とシステム２００の他の構成要素との間のデータ通信を容易にするために提供される。いくつかの実施形態では、通信サブシステム２１０は、通信サブシステム２１０内における構成要素間の通信を確立させるためのコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）コントローラを含み得る。通信サブシステム２１０は、通信サブシステム２１０の動作をサポートする様々な構成要素を含み得る。通信サブシステム２１０は、少なくとも１つのメモリ２４２と信号通信する少なくとも１つのプロセッサ２１２を含む。メモリ２４２は、ソフトウェア命令２４４を格納し、該ソフトウェア命令は、プロセッサ２１２によって実行されると、プロセッサ２１２に本明細書で説明される１つ以上の機能を遂行させる。例えば、ソフトウェア命令２４４が実行されると、プロセッサ２１２は、オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂからコマンド１３０を受信し、コマンド１３０を実行する。別の例では、ソフトウェア命令２４４が実行されると、オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂからのコマンド１３０の受信に応じて、プロセッサ２１２は、コマンド１３０を更新し、更新されたコマンド１３０をオペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂに通信し、そして、確認（または修正）の受信に応じて、コマンド１３０を実施する。通信サブシステム２１０は、少なくとも１つのセンサーユニット２２４、無線周波数（ＲＦ）ゲートウェイ２２８、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）モデム２３２、およびＶ２Ｖモデム２３４をさらに含み得る。
プロセッサ２１２は、コンピューティングユニット２１４および車両制御ユニット２２２などの１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサ２１２は、センサーユニット２２４、ＲＦゲートウェイ２２８、ＬＴＥモデム２３０、Ｖ２Ｖモデム２３４、およびメモリ２４２に動作可能に結合されている。プロセッサ２１２は、ステートマシン、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）チップ、論理ユニット、コア（マルチコアプロセッサなど）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むがこれらに限定されない任意の電子回路である。プロセッサ２１２は、プログラマブルロジックデバイス、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、または前述の任意の適切な組み合わせであり得る。プロセッサ２１２は、データを処理するように構成されており、ハードウェアおよび／またはソフトウェアで実装され得る。例えば、プロセッサ２１２は、８ビット、１６ビット、３２ビット、６４ビット、または他の任意の適切なアーキテクチャのものであり得る。プロセッサ２１２は、算術演算および論理演算を遂行するための算術論理ユニット（ＡＬＵ）、ＡＬＵにオペランドを供給し、ＡＬＵ動作の結果を格納するプロセッサレジスタ、およびメモリから命令をフェッチし、ＡＬＵ、レジスタ、およびその他の構成要素の調整された動作を指示することによってそれらを実行する制御ユニットを含み得る。１つ以上のプロセッサは、さまざまな命令を実施するように構成されている。例えば、１つ以上のプロセッサは、図１～１０に関して説明されたものの幾つかまたは全てなど、本明細書に開示された機能を実施するためのソフトウェア命令２４４を実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、本明細書にて説明される機能は、論理ユニット、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、または他の任意の適切なハードウェアまたは電子回路を用いて実施される。
各コンピューティングユニット２１４は、ソフトウェア命令２４４を実行するプロセッサ２１２によって実施され得、概して、自律運転機能をサポートし、かつＡＶ８０２ａとシステム２００の他の構成要素との間のデータ通信を容易にするように構成されている。
一実施形態において、コンピューティングユニット２１４は、互いの冗長バックアップである。プロセッサ２１２は、１つ、２つ、３つなどの任意の適切な数のコンピューティングユニット２１４を含み得る。各コンピューティングユニット２１４は、１）オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂから、広域コマンド１３０ａ、特殊コマンド１３０ｂ、および設定コマンド１３０を含むコマンド１３０を受信すること、２）コマンド１３０をオペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂに送信すること、３）ＡＶ８０２ａの位置座標をオペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂに通信すること、４）制御装置８５０の構成要素（例えば、ハードウェアおよびソフトウェア構成要素）の健康情報を収集することであって、ここで、制御デバイス８５０の構成要素の健康情報は、メモリ使用率、プロセッサ使用率、１秒あたりの平均応答時間、１分あたりの平均エラー率などのような、その構成要素のパフォーマンスステータスを示す、こと、および、５）制御装置８５０の構成要素の健康情報をオペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂに通信することを含む、図１に記載の通信サブシステム２１０（または制御装置８５０）の１つ以上の機能を遂行し得る。
各コンピューティングユニット２１４は、ＬＴＥエージェント２１６、Ｖ２Ｖエージェント２１８、およびヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）エージェント２２０を含み得る。
ＬＴＥエージェント２１６は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールにおいて実装され得、概して、ネットワーク１１０を介してＡＶ８０２ａとオペレーションサーバ１２０との間の通信を確立するように構成されている。
Ｖ２Ｖエージェント２１８は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールにおいて実装され得、概して、ＡＶ８０２ｂからコマンド１３０を受信し、Ｖ２Ｖモデム２３４を用いてコマンド１３０を後続ＡＶ８０２ｂに伝送するように構成されている。
ＨＭＩエージェント２２０は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールであり得、概して、ビジターモードＨＭＩサービスを提供するために後続ＡＶ８０２ｂとの通信を確立するように構成されており、その結果、オペレータは、ＡＶ８０２ｂ上のコンピューティングデバイス２６０からＡＶ８０２ａの制御装置８５０にアクセスすることが可能となる。
各センサーユニット２２４は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールに実装され得る。例えば、各センサーユニット２２４は、１つ以上のマイクロプロセッサに実装され得る。各センサーユニット２２４は、概して、１）１つ以上のセンサー８４６からセンサーデータ１４８を収集すること、２）各センサーデータ１４８が受信されたときにタイムスタンプを生成すること、３）例えば、障害物検出命令２４６を用いて、物体を検出するためのセンサーデータ１４８を処理すること、および、４）処理されたセンサーデータ１４８をプロセッサ２１２に送信することを含む、１つ以上の機能を遂行するように構成されている。
一実施形態において、センサーユニット２２４は、センサーデータ１４８を処理することにより、センサーデータ１４８に示される物体を決定および識別し得る。例えば、センサーデータ１４８に示される物体を決定または識別するために、センサーユニットは、障害物検出命令２４６を用い得る。センサーユニット２２４は、障害物検出命令２４６を用いて、物体がセンサーデータ１４８（例えば、画像／ビデオフィード、ＬｉＤＡＲデータフィード、モーションセンサデータフィード、赤外線データフィードなど）において検出されているかどうかを決定し得る。例えば、障害物検出命令２４６は、ビデオのフレームに対応する画像のフィードから物体検出方法を実施するためのコードを含み得る（例えば、画像またはビデオからの物体の検出）。同様に、障害物検出命令２４６は、ＬｉＤＡＲデータ、モーションセンサデータ（例えば、物体の動きを検出する）、音（例えば、ＡＶ８０２ａの近くの音を検出する）、および赤外線データ（例えば、赤外線画像内の物体を検出する）から物体を検出するためのコードを含み得る。障害物検出命令２４６は、他のデータタイプも用いて物体を検出するためのコードを含み得る。一実施形態において、センサーユニット２２４は、互いの冗長バックアップである。通信サブシステム２１０は、１つ、２つ、３つなどの任意の適切な数のセンサーユニット２２４を含み得る。
車両制御ユニット２２２は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールに実装され得、概して、オペレーションサーバ１２０または別のＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ｂ）のいずれかから受信したコマンド１３０を実装し、プロセッサ２１２へコマンド１３０を実装するプロセスのステータスを送信するように構成されている。
ＬＴＥモデム２３２は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールに実装され得、概して、例えば、ネットワーク１１０を介して、通信サブシステム２１０へのインターネット接続を提供するように構成されている。ＬＴＥモデム２３２は、有線および／または無線通信を可能にするように構成されている。ＬＴＥモデム２３２は、第１のネットワークインターフェースと呼ばれ得る。ＬＴＥモデム２３２はさらに、通信サブシステム２１０と他のデバイス、システム（例えば、ＡＶ８０２ｂ）、サーバ（例えば、オペレーションサーバ１２０）、またはドメインとの間においてデータを通信するように構成されている。例えば、ＬＴＥモデム２３２は、ＷＩＦＩインターフェース、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）インターフェース、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）インターフェース、モデム、スイッチ、またはルーターを備え得る。
プロセッサ２１２は、ＬＴＥモデム２３２を用いて、オペレーションサーバ１２０などの他のデバイスとデータを送受信するように構成されている。ＬＴＥモデム２３２は、任意の適切な種類の通信プロトコルを使用するように構成され得る。ＬＴＥモデム２３２は、ファイアウォール機能を提供することによって通信サブシステム２１０にデータセキュリティを提供し得る。例えば、ＬＴＥモデム２３２は、未許可または未知のソースからのデータ通信をブロックまたはフィルタリングし、オペレーションサーバ１２０および他のＡＶ８０２からのデータ通信を許可し得る。従って、部外者は、ＡＶ８０２ａおよびその構成要素にアクセスできない可能性がある。
Ｖ２Ｖモデム２３４は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールに実装され得、概して、ＡＶ８０２間の通信チャネルを確立するように構成されている。例えば、ＡＶ８０２ａは、Ｖ２Ｖモデム２３４を用いて、コマンド１３０（または他の任意のデータ／命令）を後続ＡＶ８０２ｂに伝送し得る。プロセッサ２１２は、Ｖ２Ｖモデム２３４を用いて、例えばＡＶ８０２ｂのような他のＡＶ８０２などの他のデバイスとデータを送受信するように構成されている。Ｖ２Ｖモデム２３４は、第２のネットワークインターフェースと呼ばれ得る。
ＲＦゲートウェイ２２８は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールに実装され得、概して、車両制御ユニット２２２とＶ２Ｖモデム２３４との間の通信をブリッジするように構成されている。例えば、車両制御ユニット２２２は、（例えば、ＣＡＮコネクタを用いて）ＣＡＮ接続をサポートし得、Ｖ２Ｖモデム２３４は、（例えば、イーサネット（登録商標）ポートを用いて）イーサネット（登録商標）接続をサポートし得る。故に、ＲＦゲートウェイ２２８は、車両制御ユニット２２２のＣＡＮコネクタとＶ２Ｖモデム２３４のイーサネット（登録商標）ポートとの間でデータを転送するために用いられ得る。
ＲＦゲートウェイ２２８は、Ｖ２Ｖエージェント２３０を含み得る。Ｖ２Ｖエージェント２３０は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールに実装され得、概して、Ｖ２Ｖモデム２３４を介して、後続ＡＶ８０２ｂからコマンド１３０（または他の任意のデータ／命令）を受信するように構成される。
メモリ２４２は、図１～１０に関して説明された情報のいずれかを、プロセッサ２１２によって実行されたときに本明細書に説明される機能を実装するように動作可能な他のデータ、命令、ロジック、規則、またはコードとともに格納する。例えば、メモリ２４２は、ソフトウェア命令２４４、障害物検出命令２４６、センサーデータ１４８、コマンド１３０、および／または他の任意のデータ／命令を格納し得る。ソフトウェア命令２４４は、コードを含み、該コードは、プロセッサ２１２によって実行されると、通信サブシステム２１０に、図１～１０に記載されたものの幾つかまたは全てなど、本明細書に記載された機能を遂行させる。メモリ２４２は、１つ以上のディスク、テープドライブ、またはソリッドステートドライブを含んでおり、オーバーフローデータ記憶装置として、プログラムが実行のために選択されたときにそのようなプログラムを記憶し、プログラム実行中に読み取られる命令およびデータを記憶するために使用され得る。メモリ２４２は、揮発性または非揮発性であり得、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、三元連想メモリ（ＴＣＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、およびスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）を含み得る。メモリ２４２は、ローカルデータベース、クラウドデータベース、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）などのうちの１つ以上を含み得る。
コンピューティングデバイス２６０は、概して、データを処理しユーザと対話するように構成された任意のデバイスである。コンピューティングデバイス２６０の例は、パーソナルコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ワークステーション、サーバ、ラップトップ、タブレットコンピュータなどを含むが、これらに限定されない。コンピューティングデバイス２６０は、センサーデータ１４８、コマンド１３０、および／または他の任意のデータ／命令を監視するための監視インターフェースをユーザに提供するように構成されたソフトウェアアプリケーションを実行するように構成される。一実施形態において、コンピューティングデバイス２６０は、ＡＶ８０２の制御がコンピューティングデバイス２６０を介したＡＶ８０２の不正アクセスおよび制御を軽減することを可能にしないように構成され得る。
通信サブシステムの構成要素間の通信
いくつかの実施形態では、プロセッサ２１２およびその構成要素は、有線および／または無線通信を用いて、通信サブシステム２１０の他の構成要素に接続するように構成され得る。例えば、コンピューティングユニット２１４は、有線および／または無線通信を用いて、通信サブシステム２１０の他の構成要素との通信を確立するように構成され得る。
各コンピューティングユニット２１０は、ネットワーク１１０を介して、オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ａとの別個の通信チャネルを確立する。通信サブシステム２１０は、定期的に（例えば、０．０２秒ごと、０．５秒ごと、または他の任意の適切な持続時間に）コンピューティングユニット２１４とオペレーションサーバ１２０との間のメッセージまたは承認を通信することにより、通信の喪失を検出し得る。
各コンピューティングユニット２１４は、ＬＴＥモデム２３２を介してネットワーク１１０に接続する。各コンピューティングユニット２１４は、イーサネット（登録商標）スイッチを用いてＬＴＥモデム２３２に接続し得る。各コンピューティングユニット２１４は、ＣＡＮコネクタを用いて車両制御ユニット２２２に接続され得る。各コンピューティングユニット２１４は、イーサネット（登録商標）接続を用いてＶ２Ｖモデム２３４に接続され得る。
ＡＶ８０２ａにおいて、各コンピューティングユニット２１４およびＲＦゲートウェイ２２８は、ＡＶ８０２ｂ上のコンピューティングデバイス２６０との別個の通信チャネルを確立し得る。通信サブシステム２１０は、定期的に（例えば、０．０２秒ごと、０．５秒ごと、または他の任意の適切な持続時間に）ＲＦゲートウェイ２２８とＡＶ８０２ｂ上のコンピューティングデバイス２６０との間のメッセージを通信することにより、通信の喪失を検出し得る。
ＡＶとオペレーションサーバ間の通信
「オペレーションサーバおよび後続ＡＶに接続された」状態への移行
ＡＶ８０２ａのエンジン８４２ａに点火または電源を入れると（図８を参照）、通信サブシステム２１０の構成要素が初期化される。コンピューティングユニット２１４および車両制御ユニット２２２を含むプロセッサ２１２の構成要素は、オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂへの通信チャネルを確立する。このようにして、通信サブシステム２１０は、「オペレーションサーバおよび後続ＡＶに接続された」状態になる。この状態で、オペレーションサーバ１２０（または遠隔操作者１６２（図１を参照））は、図１において上記したものと同様に、ＡＶ８０２ａの動作を監視し、かつコマンド１３０を発行できるようになる。
「後続ＡＶに接続された」状態への移行
通信サブシステム２１０は、オペレーションサーバ１２０との通信チャネル２７０が失われると、「後続ＡＶに接続された」状態に移行する。オペレーションサーバ１２０との通信チャネル２７０の喪失は、上記のように、後続ＡＶ８０２ｂでのＲＦゲートウェイ２２８とコンピューティングデバイス２６０との間の定期的な承認メッセージ（または定期的な承認メッセージの欠如）に基づいて検出される。
このように、ＡＶ８０２ａが追跡されることが可能であり、コマンド１３０を送信（および、そこからのコマンド１３０の受信）することが可能であり、ＡＶ８０２ａとオペレーションサーバ１２０との間の通信が失われた場合でも、その自律動作は監視され得る。例えば、定期的な承認メッセージが、対応する定期的な間隔でオペレーションサーバ１２０から受信されない場合、通信サブシステム２１０は、オペレーションサーバ１２０との通信チャネル２７０が失われたと決定する。それに応答して、通信サブシステム２１０は、「後続ＡＶに接続された」状態に移行し得、ここで、ＡＶ８０２ａは、第２の通信チャネル２８０を介して後続ＡＶ８０２ｂに接続される。
「オペレーションサーバに接続された」状態への移行
通信サブシステム２１０は、後続ＡＶ８０２ｂとの通信チャネル２８０が失われると、「オペレーションサーバに接続された」状態に移行する。後続ＡＶ８０２ｂとの通信チャネル２８０の喪失は、コンピューティングユニット２１４とオペレーションサーバ１２０との間の定期的な承認メッセージ（または定期的な承認メッセージの欠如）に基づいて検出される。この状態において、ＡＶ８０２ａは、ＡＶ８０２ａが例えばＬＴＥモデム２３２を用いてネットワーク１１０に接続できる限り、オペレーションサーバ１２０との接続を維持することができる。
このように、ＡＶ８０２ａが追跡されることが可能であり、コマンド１３０を送信（および、そこからのコマンド１３０の受信）されることが可能であり、ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の通信が失われた場合でも、その自律動作は監視され得る。例えば、定期的な承認メッセージが対応する定期的な間隔で後続ＡＶ８０２ｂから受信されない場合、通信サブシステム２１０は、後続ＡＶ８０２ｂとの通信チャネル２８０が失われたと決定する。それに応答して、通信サブシステム２１０は、「オペレーションサーバに接続された」状態に移行し得、ここで、ＡＶ８０２ａは、通信チャネル２７０を介してオペレーションサーバ１２０に接続されている。
「オペレーションサーバおよび後続ＡＶとの接続無しにコマンドを実行する」状態への移行
通信サブシステム２１０は、オペレーションサーバ１２０および後続ＡＶ８０２ｂとの通信が失われる、すなわち、通信チャネル２７０および２８０が失われると、「オペレーションサーバおよび後続ＡＶとの接続無しにコマンドを実行する」状態に移行する。この状態において、プロセッサ２１２は、通信サブシステム２１０がオペレーションサーバ１２０および後続ＡＶ８０２ｂのいずれかまたは両方との通信を確立するまで、道路脇にＡＶ８０２ａを寄せておくコマンド１３０を実行し得る。従って、オペレーションサーバ１２０および後続ＡＶ８０２ｂの両方との通信が失われた場合でも、通信サブシステム２１０は、オペレーションサーバ１２０および後続ＡＶ８０２ｂのいずれかまたは両方との通信が再確立されるまで、道路脇に寄せるコマンド１３０を行うことができる。
ＡＶにコマンドを通信する例示的方法
図３は、コマンド１３０をＡＶ８０２に通信するための方法３００の例示的なフローチャートを示す。方法３００に対して修正、追加、または省略が行われ得る。方法３００は、より多くの、より少ない、または他のステップを含み得る。例えば、ステップは並行して、または任意の適切な順序で行われ得る。ＡＶ８０２、オペレーションサーバ１２０、制御装置８５０、通信サブシステム２１０、またはそれらのいずれかの構成要素がステップを行っていることとして議論されることがあるが、任意の適切なシステムまたは該システムの構成要素は、方法３００の１つ以上のステップを行い得る。例えば、方法３００の１つ以上のステップは、少なくとも部分的に、非一時的で有形の機械読取り可能な媒体（例えば、それぞれ、図１、２、８および１０からのメモリ１２８、２４２、８９０および１００２）に格納された、図１、２、および８からのそれぞれのソフトウェア命令１３８、２４４および８８０の形式にて実施され得、該ソフトウェア命令は、１つ以上のプロセッサ（例えば、それぞれ、図１、２、８および１０からのプロセッサ１２２、２１２、８７０および１００４）によってランさせると、該１つ以上のプロセッサにステップ３０２～３１０を行わせ得る。
方法３００は、オペレーションサーバ１２０が、ＡＶ８０２ａの前方の道路１０２に関連付けられた環境データ１５０にアクセスするステップ３０２で始まり、ここで、環境データ１５０は、ＡＶ８０２ａが道路１０２に沿って移動している間の時間窓に関連付けられた気象データ１５２および交通データ１５４を含む。例えば、オペレーションサーバ１２０は、ライブ気象報告ニュース、ライブ交通報告ニュースなどの１つ以上の外部ソースから環境データ１５０を受信し得る。
ステップ３０４において、オペレーションサーバ１２０は、環境データ１５０を、ＡＶ８０２の前方の予想される道路状態を含む地図データ１４２と比較する。例えば、予想される道路状態は、道路１０２上のＡＶ８０２ａの前方での予測される天候および交通渋滞を含み得る。
ステップ３０６において、オペレーションサーバ１２０は、環境データ１５０が、地図データ１４２に含まれていない予期せぬ道路状態１５６を含むかどうかを決定する。予期せぬ道路状態１５６は、とりわけ、予期せぬ気象条件、予期せぬ交通渋滞、予期せぬ道路閉鎖１０４、予期せぬ物体１０６、および予期せぬ建設区域１０８を含み得る。例えば、環境データ１５９を地図データ１４２と比較することに基づいて、オペレーションサーバ１２０は、環境データ１５０が予期せぬ道路状態１５６を含むかどうかを決定し得る。遠隔操作者１６２は、図１において上記したものと同様に、オペレーションサーバ１２０の決定を確認、修正、または上書きし得る。環境データ１５０が地図データ１４２に含まれていない予期せぬ道路状態１５６を含むと決定された場合、方法３００は、ステップ３０８に進む。そうでない場合、方法３００は終了する。
ステップ３０８において、オペレーションサーバ１２０は、予期せぬ道路状態１５６の位置座標１５８を決定する。例えば、オペレーションサーバ１２０は、図１において上記したものと同様に、環境データ１５０から予期せぬ道路状態１５６の位置座標１５８を決定し得る。
ステップ３１０において、オペレーションサーバ１２０は、コマンド１３０（またはオペレーションサーバ対ＡＶコマンド１３２）をＡＶ８０２ａに通信することにより、予期せぬ道路状態１５６を回避するように操縦する。コマンド１３０は、広範コマンド１３０ａまたは特殊コマンド１３０ｂであり得る。広範コマンド１３０ａおよび特殊コマンド１３０ｂの例は、図１に記載されている。
受信したコマンドに基づいてＡＶをナビゲートするための例示的な方法
図４は、受信したコマンド１３０に基づいてＡＶ８０２をナビゲートするための方法４００の例示的なフローチャートを示す。方法４００に対して修正、追加、または省略が行われ得る。方法４００は、より多くの、より少ない、または他のステップを含み得る。例えば、ステップは並行して、または任意の適切な順序で行われ得る。ＡＶ８０２、オペレーションサーバ１２０、制御装置８５０、通信サブシステム２１０、またはそれらのいずれかの構成要素がステップを行っていることとして議論されることがあるが、任意の適切なシステムまたは該システムの構成要素は、方法４００の１つ以上のステップを行い得る。例えば、方法４００の１つ以上のステップは、少なくとも部分的に、非一時的で有形の機械読取り可能な媒体（例えば、それぞれ、図１、２、８および１０からのメモリ１２８、２４２、８９０および１００２）に格納された、図１、２および８からのそれぞれのソフトウェア命令１３８、２４４および８８０の形式にて実施され得、該ソフトウェア命令は、１つ以上のプロセッサ（例えば、それぞれ、図１、２、８および１０からのプロセッサ１２２、２１２、８７０および１００４）によってランさせると、該１つ以上のプロセッサにステップ４０２～４１２を行わせ得る。
方法４００は、ステップ４０２で始まり、ここで、ＡＶ８０２（例えば、図１のＡＶ８０２ａ）に関連付けられた制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）オペレーションサーバ１２０から、図１に記載された予期せぬ道路状態１５６を含む、予期せぬ道路状態１５６を回避するようにＡＶ８０２をナビゲートするためのコマンド１３０を受信する。
ステップ４０４において、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）車両センサー８４６から、ＡＶ８０２の前方の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータ１４８を受信する。センサーデータ１４８は、複数の物体のアイデンティティを説明する表示をさらに含み得る。例えば、センサーデータ１４８は、図１の道路１０２上およびその周辺における、車両、歩行者、障害物１１８、車線区分線、道路境界、道路標識などの存在を示し得る。
ステップ４０６において、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）センサーデータ１４８に示される複数の物体からの任意の物体が、コマンド１３０の遂行を妨げるかどうかを決定する。例えば、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）複数の物体からのいずれかの物体が、ＡＶ８０２ａの移動経路を占領しており、その結果、コマンド１３０に従ったＡＶ８０２ａのナビゲートを妨げるかどうかを決定し得る。複数の物体からのいずれかの物体がコマンド１３０の遂行を妨げると決定された場合、方法４００はステップ４１０に進む。そうでない場合、方法４００はステップ４０８に進む。
ステップ４０８において、制御装置８５０は、コマンド１３０に従ってＡＶ８０２ａをナビゲートする。例えば、コマンド１３０が位置座標１１４においてＡＶ８０２ａを道路脇に寄せるためのものと仮定すると、制御装置８５０は、図１において上記したものと同様に、位置座標１１４においてＡＶ８０２ａを道路脇に寄せる。
ステップ４１０において、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）コマンド１３０を更新し、その結果、更新されたコマンド１３０－１は、コマンド１３０を遂行している間に複数の物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む。例えば、コマンド１３０が位置座標１１４でＡＶ８０２ａを道路脇に寄せるためのものであると仮定すると、制御装置８５０が、位置座標１１４を有するスポットが障害物または物体によって占領されていると決定した場合、制御装置８５０は、（例えば、通信サブシステム２１０を介して）コマンド１３０を更新することにより、図１に記載されたものと同様に、位置座標１１６においてＡＶ８０２ａを道路脇に寄せる。
ステップ４１２において、制御装置８５０は、更新されたコマンド１３０－１に従ってＡＶ８０２ａをナビゲートする。
２つ以上のＡＶ間でコマンドを通信するための第１の例示的システム
図５は、２つ以上のＡＶ８０２間でコマンド１３０を通信するためのシステム５００の実施形態を示す。図５はさらに、先頭ＡＶ８０２ａ、第１の後続ＡＶ８０２ｂ、および第２の後続ＡＶ８０２ｎを含む、ＡＶ８０２によって移動される道路１０２の簡略化された概略図を示す。図５では、ＡＶ８０２は、図１で説明されたものと同様の、予期せぬ道路状態１５６に向かって進んでいる。一実施形態において、システム５００は、オペレーションサーバ１２０、先頭ＡＶ８０２ａ、および第１の後続ＡＶ８０２ｂを含む。いくつかの実施形態では、システム５００は、第２の後続ＡＶ８０２ｎおよびネットワーク１１０をさらに含む。ネットワーク１１０は、システム５００の構成要素間の通信を可能にする。システム５００は、示されるように、または他の任意の適切な構成で構成され得る。
図５に示されるように、先頭ＡＶ８０２ａ、後続ＡＶ８０２ｂ、および後続ＡＶ８０２ｎは、Ｖ２Ｖ通信範囲５１０内にある。図５には３台のＡＶ８０２が示されているが、この開示に照らして、当業者は任意の数のＡＶ８０２がＶ２Ｖ通信範囲５１０内にあり得ることを認識するであろう。Ｖ２Ｖ通信範囲５１０は、図２に記載された通信サブシステム２１０において実装されたＶ２Ｖモデム２３４の動作の閾値距離範囲に対応し得る。このように、Ｖ２Ｖモデム２３４（図２を参照）を用いて、ＡＶ８０２は、コマンド１３０を含むデータを互いに通信することができる。以下の対応する説明は、Ｖ２Ｖ通信範囲５１０におけるＡＶ８０２間のコマンド１３０の通信を説明している。
第１の後続ＡＶへのコマンドの通信
概して、（先頭ＡＶ８０２ａにおける）システム５００は、先頭ＡＶ８０２ａの前方の予期せぬ道路状態１５６を回避するように先頭ＡＶ８０２ａをナビゲートするためのコマンド１３０（例えば、オペレーションサーバ対ＡＶコマンド１３２）を受信する。例えば、図１にて説明されたものと同様に、先頭ＡＶ８０２ａの前方の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０ａにおいて予期せぬ道路状態１５６を検出するオペレーションサーバ１２０に応答して、先頭ＡＶ８０２ａはコマンド１３０を受信し得る。
先頭ＡＶ８０２ａに関連付けられた制御装置８５０ａは、センサー８４６からセンサーデータ１４８ａを受信し、ここで、センサーデータ１４８ａは、先頭ＡＶ８０２ａの前方にある第１の複数の物体の位置座標を含む。例えば、センサーデータ１４８ａは、センサー８４６が検出し得る他の任意の物体の中でも、他の車両、道路標識、車線区分線、道路境界および信号機の位置座標を含み得る。制御装置８５０ａは、図８に記載された制御装置８５０の例であり得る。制御装置８５０ａは、図２に記載された通信サブシステム２１０を介してコマンド１３０を送受信し得る。制御装置８５０ａは、図１および２に記載されたものと同様に、センサーデータ１４８ａの分析に基づいて、（例えば、通信サブシステム２１０（図２を参照）を介して）先頭ＡＶ８０２ａをナビゲートするためのコマンド１３０を更新する場合もあり、しない場合もある。制御装置８５０ａは、以下に説明するように、コマンド１３０－１（例えば、ＡＶ対ＡＶコマンド１３６）を決定し、後続ＡＶ８０２ｂに通信し得る。
制御装置８５０ａは、先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０ｂにアクセスする。先頭ＡＶ８０２ａは、先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の道路１０２の該部分を移動してきたので、先頭ＡＶ８０２ａは、環境データ１５０ｂを経験かつ記録済みである。環境データ１５０ｂは、先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の第２の複数の物体の位置座標を含み得る。環境データ１５０ｂは、先頭ＡＶ８０２ａが先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の道路１０２の部分を移動した間に経験かつ記録した他の任意のデータの中でも、道路安全規制データ、および障害物１１８に関連するデータ（図１を参照）をさらに含み得る。環境データ１５０ｂは、後続ＡＶ８０２ｂが道路１０２に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている。
制御装置８５０ａは、センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａおよび１５０ｂのいずれかにおいて検出された少なくとも１つの物体が、後続ＡＶ８０２ｂによるコマンド１３０の遂行を妨げるかどうかを決定する。例えば、制御装置８５０ａは、後続ＡＶ８０２ｂの軌道を（例えば、オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂから）受信し、センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａおよび１５０ｂのいずれかにおいて検出された物体が後続ＡＶ８０２ｂの移動経路上にあるかどうかを決定し得る。別の例では、制御装置８５０ａは、図８に記載されたものと同様のセンサー８４６を用いて、後続ＡＶ８０２ｂの軌道を決定し得る。制御装置８５０ａは、物体が後続ＡＶ８０２ｂの移動経路上にある場合、物体が後続ＡＶ８０２ｂによるコマンド１３０の遂行を妨げると決定し得る。
少なくとも１つの物体（センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａおよび１５０ｂのいずれかにおいて検出されたもの）が後続ＡＶ８０２ｂによるコマンド１３０の遂行を妨げると決定したことに応答して、制御装置８５０ａは、後続ＡＶ８０２ｂに対するコマンド１３０を更新する。このプロセスにおいて、制御装置８５０ａは、更新されたコマンド１３０－１（例えば、ＡＶ対ＡＶコマンド１３６）を生成する。更新されたコマンド１３０－１は、後続ＡＶ８０２ｂがコマンド１３０を遂行している間にその移動経路上で検出された少なくとも１つの物体を後続ＡＶ８０２ｂが回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む。制御装置８５０ａは、更新されたコマンド１３０－１を後続ＡＶ８０２ｂに通信する。
後続ＡＶ８０２ｂに関連付けられた制御装置８５０ｂは、更新されたコマンド１３０－１を受信し、更新されたコマンド１３０－１に従ってＡＶ８０２ｂをナビゲートする。制御装置８５０ｂは、図８に記載された制御装置８５０の例であり得る。
一実施形態において、センサーデータ１４８ｂにおいて検出された物体が、上記の図１および２で説明したものと同様に、コマンド１３０－１の遂行を妨げると決定したことに応答して、制御装置８５０ｂは、コマンド１３０－１をさらに更新し得る。
第２の後続ＡＶへのコマンドの通信
上記したものと同様に、制御装置８５０ａは、更新されたコマンド１３０－２を生成し、更新されたコマンド１３０－２を、先頭ＡＶ８０２ａのＶ２Ｖ通信範囲５１０内にある第２の後続ＡＶ８０２ｎに通信し得る。このプロセスにおいて、制御装置８５０ａは、先頭ＡＶ８０２ａと第２の後続ＡＶ８０２ｎとの間の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０にアクセスする。先頭ＡＶ８０２ａと第２の後続ＡＶ８０２ｎとの間の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０は、環境データ１５０ｂおよび１５０ｎの集合を含み得る。環境データ１５０ｂおよび１５０ｎの集合は、先頭ＡＶ８０２ａと第２の後続ＡＶ８０２ｎとの間の複数の物体の位置座標を含み得る。環境データ１５０ｂおよび１５０ｎの集合は、先頭ＡＶ８０２ａが先頭ＡＶ８０２ａと第２の後続ＡＶ８０２ｎとの間の道路１０２の部分を移動した間に経験かつ記録した他の任意のデータの中でも、道路安全規制データ、および障害物１１８に関連するデータ（図１を参照）をさらに含み得る。環境データ１５０ｂおよび１５０ｎの集合は、第２の後続ＡＶ８０２ｎが道路１０２に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている。
制御装置８５０ａは、センサーデータ１４８ａおよび環境データ１５０ａ、１５０ｂ、および１５０ｎのいずれかにおいて検出された少なくとも１つの物体が、第２の後続ＡＶ８０２ｎによるコマンド１３０の遂行を妨げるかどうかを決定する。例えば、制御装置８５０ａは、第２の後続ＡＶ８０２ｎの軌道を（例えば、オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｎから）受信し、センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａ、１５０ｂ、および１５０ｎのいずれかにおいて検出された物体が、第２の後続ＡＶ８０２ｎの移動経路上にあるかどうかを決定し得る。
少なくとも１つの物体（センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａ、１５０ｂ、および１５０ｎのいずれかにおいて検出されたもの）が、第２の後続ＡＶ８０２ｎによるコマンド１３０の遂行を妨げると決定することに応答して、制御装置８５０ａは、第２の後続ＡＶ８０２ｎに対するコマンド１３０を更新する。このプロセスにおいて、制御装置８５０ａは、コマンド１３０－１を更新することによって第２の更新されたコマンド１３０－２を生成する。第２の更新されたコマンド１３０－２は、第２の後続ＡＶ８０２ｎがコマンド１３０－１を遂行している間にその移動経路上で検出された少なくとも１つの物体を第２の後続ＡＶ８０２ｎが回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む。制御装置８５０ａは、第２の更新されたコマンド１３０－２（例えば、ＡＶ対ＡＶコマンド１３６）を第２の後続ＡＶ８０２ｎに通信し、その結果、ＡＶ８０２ｎは、コマンド１３０－２に従ってナビゲートされることにより、予期せぬ道路状態１５６およびその移動経路上の物体を回避することができる。
このようにして、センサーデータ１４８ａ、環境データ１５０ａ、および先頭ＡＶ８０２ａと第ｎ番目の後続ＡＶ８０２との間の対応する環境データ１５０の集合に従って、先頭ＡＶ８０２ａは、コマンド１３０を更新し、第ｎ番目の後続ＡＶ８０２に通信し得る。
一実施形態において、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ～ｎ）のいずれかは、図１および２に記載されているものと同様に、それらの対応するセンサーデータ１４８の分析に基づいて、受信したコマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）をさらに更新または修正し得る。
一実施形態において、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ～ｎ）のいずれかは、図１および２に記載されているものと同様に、受信したコマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）をオペレーションサーバ１２０に送信し、更なる命令を要求し得る。
一実施形態において、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ～ｎ）のいずれかは、図１および２に記載されているものと同様に、受信したコマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）をオペレーションサーバ１２０に送信し、確認を要求し得る。
一実施形態において、ＡＶ８０２ｂは、ＡＶ８０２ｂの後方を移動している１つ以上のＡＶ８０２を含むＶ２Ｖ通信範囲５１０内の先頭ＡＶ８０２であり得る。
図５にさらに示されるように、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ～ｎ）が道路１０２に沿って移動している間、該ＡＶ８０２は、それらの対応するセンサーデータ１４８をオペレーションサーバ１２０に通信する。例えば、図１および２に記載されたものと同様に、先頭ＡＶ８０２ａはセンサーデータ１４８ａを、後続ＡＶ８０２ｂはセンサーデータ１４８ｂを、第２の後続ＡＶ８０２ｎはセンサーデータ１４８ｎを、オペレーションサーバ１２０に通信する。オペレーションサーバ１２０は、図１および２に記載されたものと同様に、センサーデータ１４８ａ～ｎを用いて、コマンド１３０、１３０－１および１３０－２または任意のナビゲーションソリューションに関する制御装置８５０ａ～ｎのいずれかの決定を確認、修正、または上書きし得る。
２つ以上のＡＶ間でコマンドを通信するための第２の例示的システム
図６は、２つ以上のＡＶ８０２間においてコマンド１３０を通信するためのシステム６００の実施形態を示す。図６はさらに、先頭ＡＶ８０２ａ、第１の後続ＡＶ８０２ｂ、および第２の後続ＡＶ８０２ｃを含む、ＡＶ８０２によって移動される道路１０２の簡略化された概略図を示す。図６では、ＡＶ８０２は、図１で説明されたものと同様の、予期せぬ道路状態１５６に向かって進んでいる。一実施形態において、システム６００は、オペレーションサーバ１２０、先頭ＡＶ８０２ａ、および第１の後続ＡＶ８０２ｂを含む。いくつかの実施形態では、システム６００は、第２の後続ＡＶ８０２ｃおよびネットワーク１１０をさらに含む。ネットワーク１１０は、システム６００の構成要素間の通信を可能にする。システム６００は、示されるように、または他の任意の適切な構成で構成され得る。
図６に示すように、先頭ＡＶ８０２ａと第１の後続ＡＶ８０２ｂとは、互いに第１のＶ２Ｖ通信範囲５１０内にあり、第１の後続ＡＶ８０２ｂと第２の後続ＡＶ８０２ｃとは、互いに第２のＶ２Ｖ通信範囲５１０内にある。Ｖ２Ｖ通信範囲５１０内にあるＡＶ８０２は、コマンド１３０を含むデータを互いに通信することができる。図６は、ＡＶ８０２の様々なセットが異なるＶ２Ｖ通信範囲５１０内にあるシナリオを示す。以下の対応する説明は、異なるＶ２Ｖ通信範囲５１０におけるＡＶ８０２間のコマンド１３０の通信を説明している。
第１の後続ＡＶへのコマンドの通信
更新されたコマンド１３０－１（例えば、ＡＶ対ＡＶコマンド１３６）を後続ＡＶ８０２ｂに通信する先頭ＡＶ８０２ａのプロセスは、図５に記載されたものと同様であり得る。このプロセスにおいて、先頭ＡＶ８０２ａは、先頭ＡＶ８０２ａの前方の予期せぬ道路状態１５６を回避するためのコマンド１３０を受信し、ここで、コマンド１３０は、環境データ１５０ａにおける予期せぬ道路状態１５６の検出に応答して発行される。先頭ＡＶ８０２ａに関連付けられた制御装置８５０ａは、センサー８４６からセンサーデータ１４８ａを受信し、ここで、センサーデータ１４８ａは、先頭ＡＶ８０２ａの前方の第１の複数の物体の位置座標を含む。制御装置８５０ａは、先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０ｂにアクセスする。制御装置８５０ａは、センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａおよび１５０ｂのいずれかにおいて検出された少なくとも１つの物体が、後続ＡＶ８０２ｂによるコマンド１３０の遂行を妨げるかどうかを決定する。少なくとも１つの物体（センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａおよび１５０ｂのいずれかにおいて検出されたもの）が後続ＡＶ８０２ｂによるコマンド１３０の遂行を妨げると決定したことに応答して、制御装置８５０ａは、コマンド１３０を更新することによって、更新されたコマンド１３０－１を生成し、その結果、更新されたコマンド１３０－１は、後続ＡＶ８０２ｂがコマンド１３０を遂行している間にその移動経路上で検出された少なくとも１つの物体を後続ＡＶ８０２ｂが回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む。制御装置８５０ａは、更新されたコマンド１３０－１を後続ＡＶ８０２ｂに通信する。更新されたコマンド１３０－１を受信すると、制御装置８５０ｂは、更新されたコマンド１３０－１に従ってＡＶ８０２ｂをナビゲートし得る。
特定のＡＶ８０２が先頭ＡＶ８０２ａのＶ２Ｖ通信範囲５１０内にないシナリオにおいて、特定のＡＶ８０２は、以下に説明するように、（図１および２に記載されたものと同様の）オペレーションサーバ１２０から、および／または該特定のＡＶ８０２からのＶ２Ｖ通信範囲５１０内にある別のＡＶ８０２から、予期せぬ道路状態１５６を回避するためのコマンド１３０を受信し得る。図６において、第２の後続ＡＶ８０２ｃは、先頭ＡＶ８０２ａのＶ２Ｖ通信範囲５１０内にはないが、第２の後続ＡＶ８０２ｃは、第１の後続ＡＶ８０２ｂのＶ２Ｖ通信範囲５１０内にある。従って、第２の後続ＡＶ８０２ｃは、第１の後続ＡＶ８０２ｂから、予期せぬ道路状態１５６を回避するためのコマンド１３０ー２を受信し得る。このプロセスを以下に説明する。
第２の後続ＡＶへのコマンドの通信
第２の後続ＡＶ８０２ｃに対するコマンド１３０－２（例えば、ＡＶ対ＡＶコマンド１３６）を生成するために、制御装置８５０ｂは、ＡＶ８０２ｂとＡＶ８０２ｃとの間の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０ｃにアクセスし得る。環境データ１５０ｃは、ＡＶ８０２ｂとＡＶ８０２ｃとの間の複数の物体の位置座標を含み得る。環境データ１５０ｃは、ＡＶ８０２ｂとＡＶ８０２ｃとの間の道路１０２の部分を移動する間にＡＶ８０２ｂが経験かつ記録した他の任意のデータの中でも、交通安全規制データ、および障害物１１８に関連するデータ（図１を参照）をさらに含み得る。環境データ１５０ｃは、第２の後続ＡＶ８０２ｃが道路１０２に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている。制御装置８５０ｂは、制御装置８５０ａに関して、図５に記載されたものと同様に、センサーデータ１４８ｂにさらにアクセスして分析し得る。
制御装置８５０ｂは、センサーデータ１４８ｂならびに環境データ１５０ａ、１５０ｂおよび１５０ｃのいずれかにおいて検出された少なくとも１つの物体が、ＡＶ８０２ｃによるコマンド１３０－１の遂行を妨げるかどうかを決定する。例えば、制御装置８５０ｂは、ＡＶ８０２ｃの軌道を（例えば、オペレーションサーバ１２０および／またはＡＶ８０２ｃから）受信し、センサーデータ１４８ｂならびに環境データ１５０ａ、１５０ｂおよび１５０ｃのいずれかにおいて検出された物体がＡＶ８０２ｃの移動経路上にあるかどうかを決定し得る。少なくとも１つの物体（センサーデータ１４８ｂならびに環境データ１５０ａ、１５０ｂおよび１５０ｃのいずれかにおいて検出されたもの）がＡＶ８０２ｃによるコマンド１３０－１の遂行を妨げると決定したことに応答して、制御装置８５０ｂは、コマンド１３０－１を更新することによりコマンド１３０－２を生成し、その結果、コマンド１３０－２は、ＡＶ８０２ｃがコマンド１３０－１を遂行している間にその移動経路上で検出された少なくとも１つの物体をＡＶ８０２ｃが回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む。制御装置８５０ｂは、コマンド１３０－２をＡＶ８０２ｃに通信し、その結果、ＡＶ８０２ｃは、コマンド１３０－２に従ってナビゲートされることにより、その移動経路上にある予期せぬ道路状態１５６および物体を回避することができる。
一実施形態において、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ～ｃ）のいずれかは、図１および２に記載されているものと同様に、それらの対応するセンサーデータ１４８の分析に基づいて、受信したコマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）をさらに更新または修正し得る。
一実施形態において、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ～ｃ）のいずれかは、図１および２に記載されているものと同様に、受信したコマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）をオペレーションサーバ１２０に送信し、更なる命令を要求し得る。
一実施形態において、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ～ｃ）のいずれかは、図１および２に記載されているものと同様に、受信したコマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）をオペレーションサーバ１２０に送信し、確認を要求し得る。
図６にさらに示されるように、ＡＶ８０２（例えば、ＡＶ８０２ａ～ｃ）が道路１０２に沿って移動している間、該ＡＶ８０２は、それらの対応するセンサーデータ１４８をオペレーションサーバ１２０に通信する。例えば、図１および２に記載されたものと同様に、先頭ＡＶ８０２ａはセンサーデータ１４８ａを、後続ＡＶ８０２ｂはセンサーデータ１４８ｂを、第２の後続ＡＶ８０２ｃはセンサーデータ１４８ｃを、オペレーションサーバ１２０に通信する。図１および２に記載されたものと同様に、オペレーションサーバ１２０は、センサーデータ１４８ａ～ｃを用いて、コマンド１３０、１３０－１および１３０－２または任意のナビゲーションソリューションに関する制御装置８５０ａ～ｃのいずれかの決定を確認、修正、または上書きし得る。
図６には３台のＡＶ８０２が示されているが、本開示は、コマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２など）を１つ以上の他のＡＶ８０２に通信する、道路１０２上の任意の数のＡＶ８０２を想定している。このように、本開示は、ＡＶ８０２のネットワークメッシュとオペレーションサーバ１２０との間の１対１、１対多、および多対多の通信を想定している。
ＡＶ間でコマンドを通信するための例示的方法
図７は、ＡＶ８０２間でコマンド１３０を通信するための方法７００の例示的なフローチャートを示す。方法７００に対して、修正、追加、または省略が行われ得る。方法７００は、より多くの、より少ない、または他のステップを含み得る。例えば、ステップは並行して、または任意の適切な順序で行われ得る。ＡＶ８０２、オペレーションサーバ１２０、制御装置８５０、通信サブシステム２１０、またはそれらのいずれかの構成要素がステップを行っていることとして議論されることがあるが、任意の適切なシステムまたは該システムの構成要素は、方法７００の１つ以上のステップを行い得る。例えば、方法７００の１つ以上のステップは、少なくとも部分的に、非一時的で有形の機械読取り可能な媒体（例えば、それぞれ、図１、２、８および１０からのメモリ１２８、２４２、８９０および１００２）に格納された、図１、２および８からのそれぞれのソフトウェア命令１３８、２４４および８８０の形式にて実施され得、該ソフトウェア命令は、１つ以上のプロセッサ（例えば、それぞれ、図１、２、８および１０からのプロセッサ１２２、２１２、８７０および１００４）によってランさせると、該１つ以上のプロセッサにステップ７０２～７１４を行わせ得る。
方法７００は、ステップ７０２で始まり、ここで、先頭ＡＶ８０２ａに関連付けられた制御装置８５０ａは、予期せぬ道路状態１５６を回避するように先頭ＡＶ８０２ａをナビゲートするためのコマンド１３０を受信する。制御装置８５０ａは、図２に記載されている通信サブシステム２１０を介してコマンド１３０を受信し得る。例えば、図１、５および６にて説明されたものと同様に、オペレーションサーバ１２０が先頭ＡＶ８０２ａの前方の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０ａにおいて予期せぬ道路状態１５６を検出したことに応答して、制御装置８５０ａは、オペレーションサーバ１２０からコマンド１３０を受信し得る。
ステップ７０４において、制御装置８５０ａは、先頭ＡＶ８０２ａに関連付けられたセンサー８４６からセンサーデータ１４８ａを受信し、ここで、センサーデータ１４８ａは、先頭ＡＶ８０２ａの前方の第１の複数の物体の位置座標を含む。例えば、制御装置８５０ａは、コマンド１３０の受信に応答して、センサー８４６からセンサーデータ１４８ａを受信するようにトリガーされ得る。別の例では、制御装置８５０ａは、図２に記載されたものと同様に、定期的に（例えば、０．０２秒ごと、０．５秒ごと、または他の任意の適切な持続時間に）センサーデータ１４８ａを受信し得る。
ステップ７０６において、制御装置８５０ａは、先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０ｂにアクセスする。先頭ＡＶ８０２ａは、先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の道路１０２の部分を移動したので、先頭ＡＶ８０２ａは、環境データ１５０ｂを経験かつ記録している。環境データ１５０ｂは、先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の第２の複数の物体の位置座標を含み得る。環境データ１５０ｂは、先頭ＡＶ８０２ａが先頭ＡＶ８０２ａと後続ＡＶ８０２ｂとの間の道路１０２の部分を移動した間に経験かつ記録した他の任意のデータの中でも、道路安全規制データ、および障害物１１８に関連するデータ（図１を参照）をさらに含み得る。環境データ１５０ａは、後続ＡＶ８０２ｂが道路１０２に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている。
ステップ７０８において、制御装置８５０ａは、センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａおよび１５０ｂのいずれかにおいて検出された少なくとも１つの物体が、後続ＡＶ８０２ｂによるコマンド１３０の遂行を妨げるかどうかを決定する。例えば、制御装置８５０ａは、後続ＡＶ８０２ｂの軌道を（例えば、オペレーションサーバ１２０および／または後続ＡＶ８０２ｂから）受信し、センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａおよび１５０ｂのいずれかにおいて検出された物体が後続ＡＶ８０２ｂの移動経路上にあるかどうかを決定し得る。制御装置８５０ａが、センサーデータ１４８ａならびに環境データ１５０ａおよび１５０ｂのいずれかにおいて検出された少なくとも１つの物体が、後続ＡＶ８０２ｂによるコマンド１３０の遂行を妨げると決定した場合、方法７００はステップ７１２に進む。そうでない場合、方法７００はステップ７１０に進む。
ステップ７１０において、制御装置８５０ａは、コマンド１３０を後続ＡＶ８０２ｂに通信する。例えば、制御装置８５０ａは、通信サブシステム２１０を介して、元のコマンド１３０を後続ＡＶ８０２ｂに通信する。
ステップ７１２において、制御装置８５０ａは、後続ＡＶ８０２ｂに対するコマンド１３０を更新し、その結果、更新されたコマンド１３０－１は、コマンド１３０を遂行している間に少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上の命令を含む。
ステップ７１４において、制御装置８５０ａは、更新されたコマンド１３０－１を後続ＡＶ８０２ｂに通信する。
一実施形態において、先頭ＡＶ８０２ａはさらに、図５で説明したものと同様に、センサーデータ１４８ａ、環境データ１５０ａ、および先頭ＡＶ８０２と特定のＡＶ８０２との間の道路１０２の部分に関連付けられた環境データ１５０の集合体に従って、コマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）を更新し、先頭ＡＶ８０２ａのＶ２Ｖ通信範囲５１０内にある任意の特定のＡＶ８０２に通信し得る。
特定のＡＶ８０２が先頭ＡＶ８０２のＶ２Ｖ通信範囲５１０内にない場合において、特定のＡＶ８０２は、図５で説明したものと同様に、特定のＡＶ８０２のＶ２Ｖ通信範囲５１０内にある別のＡＶ８０２から（例えば、先頭ＡＶ８０２ａから間接的に）コマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）を受信し得る。例えば、道路１０２上の複数のＡＶ８０２は、ＡＶ８０２のネットワークメッシュを形成し得、そこでは、任意のＡＶ８０２が、他の任意のＡＶ８０２との間でコマンド１３０（または更新されたコマンド１３０－１、１３０－２）または他の任意のデータ／命令を送受信し得る。
例示的ＡＶとその動作
図８は、自律運転動作が決定され得る例示的な車両エコシステム８００のブロック図を示す。図８に示されるように、ＡＶ８０２はセミトレーラートラックであり得る。車両エコシステム８００は、情報／データおよび関連サービスの１つ以上のソースを生成し、かつ／またはＡＶ８０２に配置され得る車載制御コンピュータ８５０に配信することができる、いくつかのシステムおよび構成要素を含む。車載制御コンピュータ８５０は、複数の車両サブシステム８４０とデータ通信することができ、それらはすべて、ＡＶ８０２に常駐することができる。車両サブシステムインターフェース８６０は、車載制御コンピュータ８５０と複数の車両サブシステム８４０との間のデータ通信を容易にするために提供される。いくつかの実施形態では、車両サブシステムインターフェース８６０は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）コントローラを含むことにより、車両サブシステム８４０内のデバイスと通信できる。
ＡＶ８０２は、ＡＶ８０２の動作をサポートする様々な車両サブシステムを含み得る。車両サブシステム８４０は、通信サブシステム２１０、車両運転サブシステム８４２、車両センサーサブシステム８４４、および／または車両制御サブシステム８４８を含み得る。図８に示される車両運転サブシステム８４２、車両センサーサブシステム８４４、および車両制御サブシステム８４８の構成要素または装置がその例である。ＡＶ８０２は、示されるように、または他の任意の構成で構成され得る。
車両運転サブシステム８４２は、ＡＶ８０２に対して動力を与えられた運動を提供するように動作可能な構成要素を含み得る。例示的な実施形態では、車両運転サブシステム８４２は、エンジン／モーター８４２ａ、ホイール／タイヤ８４２ｂ、トランスミッション８４２ｃ、電気サブシステム８４２ｄ、および電源８４２ｅを含み得る。
車両センサーサブシステム８４４は、ＡＶ８０２の環境または状態に関する情報を感知するように構成されたいくつかのセンサー８４６を含み得る。車両センサーサブシステム８４４は、１つ以上のカメラ８４６ａまたは画像キャプチャ装置、レーダーユニット８４６ｂ、１つ以上の温度センサー８４６ｃ、無線通信ユニット８４６ｄ（例えば、セルラー通信トランシーバ）、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）８４６ｅ、レーザー距離計／ＬｉＤＡＲユニット８４６ｆ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）トランシーバ８４６ｇ、および／またはワイパー制御システム８４６ｈを含み得る。車両センサーサブシステム８４４はまた、ＡＶ８０２の内部システムを監視するように構成されたセンサー（例えば、Ｏ２モニター、燃料計、エンジンオイル温度計など）を含み得る。
ＩＭＵ８４６ｅは、慣性加速度に基づいてＡＶ８０２の位置および向きの変化を感知するように構成されたセンサー（例えば、加速度計およびジャイロスコープ）の任意の組み合わせを含み得る。ＧＰＳトランシーバ８４６ｇは、ＡＶ８０２の地理的位置を推定するように構成された任意のセンサーであり得る。この目的のために、ＧＰＳトランシーバ８４６ｇは、地球に対するＡＶ８０２の位置に関する情報を提供するように動作可能な受信機／送信機を含み得る。レーダーユニット８４６ｂは、無線信号を利用して、ＡＶ８０２のローカル環境内の物体を感知するシステムを表し得る。いくつかの実施形態では、物体を感知することに加えて、レーダーユニット８４６ｂは、ＡＶ８０２に近接する物体の速度および方位を感知するようにさらに構成され得る。レーザー距離計またはＬｉＤＡＲユニット８４６ｆは、レーザーを用いてＡＶ８０２が配置されている環境内の物体を感知するように構成された任意のセンサーであり得る。カメラ８４６ａは、ＡＶ８０２の環境の複数の画像をキャプチャするように構成された１つ以上の装置を含み得る。カメラ８４６ａは、静止画像カメラまたはモーションビデオカメラであり得る。
車両制御サブシステム８４８は、ＡＶ８０２およびその構成要素の動作を制御するように構成され得る。従って、車両制御サブシステム８４８は、スロットルおよびギアセレクタ８４８ａ、ブレーキユニット８４８ｂ、ナビゲーションユニット８４８ｃ、ステアリングシステム８４８ｄ、および／または自律制御ユニット８４８ｅなどの様々な要素を含み得る。スロットル８４８ａは、例えば、エンジンの動作速度を制御し、次いで、ＡＶ８０２の速度を制御するように構成され得る。ギアセレクタ８４８ａは、トランスミッションのギア選択を制御するように構成され得る。ブレーキユニット８４８ｂは、ＡＶ８０２を減速するように構成された機構の任意の組み合わせを含むことができる。ブレーキユニット８４８ｂは、摩擦を用いてホイールを減速させることまたはエンジンブレーキを使用することを含む、標準的な方法でＡＶを減速させることができる。ブレーキユニット８４８ｂは、ブレーキがかけられたときにブレーキがロックするのを防ぐことができるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を含み得る。ナビゲーションユニット８４８ｃは、ＡＶ８０２に対する運転経路またはルートを決定するように構成された任意のシステムであり得る。ナビゲーション８４８ｃユニットは、ＡＶ８０２が動作している間に運転経路を動的に更新するようにさらに構成され得る。いくつかの実施形態では、ナビゲーションユニット８４８ｃは、ＡＶ８０２の（例えば、図１の道路１０２に沿った）運転経路を決定するために、ＧＰＳトランシーバ８４６ｇからのデータおよび１つ以上の所定の地図を組み込むように構成され得る。ステアリングシステム８４８ｄは、自律モードまたはドライバー制御モードにおけるＡＶ８０２の方位を調整するように動作可能であり得るメカニズムの任意の組み合わせを表し得る。
自律制御ユニット８４８ｅは、ＡＶ８０２の環境における潜在的な障害物または障害を識別、評価、および回避するか、さもなければ通り抜けるように構成された制御システムを表し得る。概して、自律制御ユニット８４８ｅは、ドライバーなしで動作するようにＡＶ８０２を制御するように、またはＡＶ８０２を制御する際にドライバー支援を提供するように構成され得る。いくつかの実施形態では、自律制御ユニット８４８ｅは、ＧＳＰトランシーバ８４６ｇ、レーダー８４６ｂ、ＬｉＤＡＲユニット８４６ｆ、カメラ８４６ａ、および／または他の車両サブシステムからのデータを組み込んで、ＡＶ８０２の運転経路または軌道を決定するように構成され得る。
ＡＶ８０２の機能の多くまたは全ては、車載制御コンピュータ８５０によって制御することができる。車載制御コンピュータ８５０は、データ記憶装置８９０またはメモリなどの非一時的なコンピュータ読取り可能媒体に記憶された処理命令８８０を実行する少なくとも１つの（少なくとも１つのマイクロプロセッサを含むことができる）データプロセッサ８７０を含み得る。車載制御コンピュータ８５０はまた、分散方式にてＡＶ８０２の個々の構成要素またはサブシステムを制御するのに役立ち得る複数のコンピューティングデバイスを表し得る。いくつかの実施形態では、データ記憶装置８９０は、図１～７に関して説明されたものを含む、ＡＶ８０２の様々な方法および／または機能を遂行するためにデータプロセッサ８７０によって実行可能な処理命令８８０（例えば、プログラム論理）を含み得る。
データ記憶装置８９０は、追加の命令も含み得、該追加の命令は、車両運転サブシステム８４２、車両センサーサブシステム８４４、および車両制御サブシステム８４８のうちの１つ以上にデータを伝送する、データを受信する、相互作用する、または制御するための命令を含む。車載制御コンピュータ８５０は、データプロセッサ８７０およびデータ記憶装置８９０を含むように構成することができる。車載制御コンピュータ８５０は、様々な車両サブシステム（例えば、車両運転サブシステム８４２、車両センサーサブシステム８４４、および車両制御サブシステム８４８）から受信した入力に基づいて、ＡＶ８０２の機能を制御し得る。
図９は、正確な自律運転動作を提供するための例示的なシステム９００を示す。システム９００は、図８に記載されるように、車載制御コンピュータ８５０において動作することができるいくつかのモジュールを含む。車載制御コンピュータ８５０は、図９の左上隅に示されるセンサー融合モジュール９０２を含み、ここでは、センサー融合モジュール９０２は、少なくとも４つの画像または信号処理動作を行い得る。センサー融合モジュール９０２は、自律車両に配置されたカメラから画像を取得して画像セグメンテーション９０４を行うことにより、自律車両の周囲にある移動物体（例えば、他の車両、歩行者など）および／または静的障害物（例えば、停止標識、スピードバンプ、地形など）の存在を検出することができる。センサー融合モジュール９０２は、自律車両に配置されたＬｉＤＡＲセンサーからＬｉＤＡＲ点群データ項目を取得してＬｉＤＡＲセグメンテーション９０６を行うことにより、自律車両の周囲に配置された物体および／または障害物の存在を検出することができる。
センサー融合モジュール９０２は、画像および／または点群データ項目に対してインスタンスセグメンテーション９０８を行うことにより、自律車両の周囲に配置された物体および／または障害物の周囲の輪郭（例えば、ボックス）を識別することができる。センサー融合モジュール９０２は、一時融合９１０を行うことができ、ここで、１つの画像および／または点群データ項目の１つのフレームからの物体および／または障害物は、その後時間内に受信される１つ以上の画像またはフレームからの物体および／または障害物と相関または関連付けられる。
センサー融合モジュール９０２は、カメラから得られた画像および／またはＬｉＤＡＲセンサーから得られた点群データ項目から物体および／または障害物を融合することができる。例えば、センサー融合モジュール９０２は、２台のカメラの位置に基づいて、自律型車両の前に位置する車両の半分を含むカメラのうちの１つからの画像が、別のカメラによってキャプチャされて位置する車両と同じであることを決定し得る。センサー融合モジュール９０２は、融合物体情報を干渉モジュール９４６に送信し、融合障害物情報を占有グリッドモジュール９６０に送信する。車載制御コンピュータは、車載制御コンピュータに格納された地図データベース９５８から陸標を検索することができる占有グリッドモジュール９６０を含む。占有グリッドモジュール９６０は、センサー融合モジュール９０２から得られた融合障害物および地図データベース９５８に格納された陸標から、運転可能領域および／または障害物を決定することができる。例えば、占有グリッドモジュール９６０は、運転可能領域がスピードバンプの障害物を含み得ると決定することができる。
センサー融合モジュール９０２の下に、車載制御コンピュータ８５０は、自律車両に配置されたＬｉＤＡＲセンサー９１４から得られた点群データ項目に基づいて物体検出９１６を行うことができる、ＬｉＤＡＲベース物体検出モジュール９１２を含む。物体検出９１６技術は、点群データ項目からの物体の（例えば、３Ｄ世界座標における）位置を提供することができる。ＬｉＤＡＲベース物体検出モジュール９１２の下に、車載制御コンピュータは、自律車両に配置されたカメラ９２０から得られた画像に基づいて物体検出９２４を行うことができる、画像ベース物体検出モジュール９１８を含む。物体検出９１８技術は、深層機械学習技術９２４を利用することにより、カメラ９２０によって提供される画像から物体の（例えば、３Ｄ世界座標における）位置を提供することができる。
自律車両上のレーダー９５６は、自律車両の前方の領域または自律車両が運転されて向かっている領域をスキャンできる。レーダーデータは、センサー融合モジュール９０２に送信されるが、該センサー融合モジュール９０２は、レーダーデータを用いて、レーダー９５６によって検出された物体および／または障害物を、ＬｉＤＡＲ点群データ項目およびカメラ画像の両方から検出された物体および／または障害物と相関させることができる。レーダーデータはまた、干渉モジュール９４６に送信されるが、該干渉モジュール９４６は、レーダーデータに対してデータ処理を行うことにより、以下でさらに説明するように、物体追跡モジュール９４８による物体の追跡をすることができる。
車載制御コンピュータは、点群からの物体および画像からの物体の位置と、センサー融合モジュール９０２からの融合された物体とを受信する干渉モジュール９４６を含む。干渉モジュール９４６はまた、レーダーデータを受信するが、該レーダーデータは、干渉モジュール９４６が、ある点群データ項目およびある時点で取得された１つの画像から、別の（または次の）点群データ項目および別の後続の時点で取得された別の画像への、物体追跡モジュール９４８による物体の追跡をすることができる、データである。
干渉モジュール９４６は、物体属性推定９５０を遂行し、画像または点群データ項目において検出された物体の１つ以上の属性を推定し得る。物体の１つ以上の属性は、物体のタイプ（例えば、歩行者、車、トラックなど）が含まれ得る。干渉モジュール９４６は、行動予測９５２を遂行し、画像および／または点群において検出された物体のモーションパターンを推定または予測し得る。行動予測９５２は、異なる時点で受信された画像のセット（例えば、連続画像）または異なる時点で受信された点群データ項目のセット（例えば、連続点群データ項目）における物体の位置を検出するために遂行され得る。いくつかの実施形態では、行動予測９５２は、カメラから受信された各画像、および／またはＬｉＤＡＲセンサーから受信された各点群データ項目に対して遂行することができる。いくつかの実施形態では、干渉モジュール９４６を遂行（例えば、ランまたは実行）し、１つおきに、または所定の数おきに、カメラから受信した画像またはＬｉＤＡＲセンサーから受信した点群データ項目に（例えば、２つの画像おき、または３つの点群データ項目おきに）行動予測９５２を遂行することによって、計算負荷を低減することができる。
行動予測９５２の特徴は、レーダーデータからの、自律車両を取り巻く物体の速度および方向を決定することができ、ここでは、該速度および方向の情報を用いて物体のモーションパターンを予測または決定することができる。モーションパターンは、画像がカメラから受信された後の将来の所定の期間にわたる物体の予測された軌道情報を含み得る。予測されたモーションパターンに基づいて、干渉モジュール９４６は、モーションパターン状況タグを物体に割り当て得る（例えば、「座標（ｘ、ｙ）に位置する」、「停止した」、「５０ｍｐｈで運転している」、「加速している」または「減速している」）。状況タグは、物体のモーションパターンを記述できる。干渉モジュール９４６は、１つ以上の物体属性（例えば、物体の種類）およびモーションパターン状況タグを計画モジュール９６２に送信する。干渉モジュール９４６は、システム９００および任意の数のその構成要素の組み合わせによって取得された任意の情報を用いて、環境分析９５４を遂行し得る。
車載制御コンピュータは、計画モジュール９６２を含み、該計画モジュールは、干渉モジュール９４６から物体属性およびモーションパターン状況タグ、運転可能領域および／または障害物、ならびに融合ローカリゼーションモジュール９２６からの車両位置および姿勢情報を受信する（以下でさらに説明される）。
計画モジュール９６２は、ナビゲーションプラン９６４を遂行することにより、自律車両が運転することができる軌道のセットを決定し得る。軌道のセットは、運転可能領域情報、物体の１つ以上の物体属性、物体のモーションパターン状況タグ、障害物の位置、および運転可能領域情報に基づいて決定され得る。いくつかの実施形態では、ナビゲーションプラン９６４は、緊急時に自律車両を安全に駐車させることができる道路の隣の領域を決定することを含み得る。計画モジュール９６２は、道路上の変化しつつある状態（例えば、信号が黄色に変わった、または、自律車両は、別の車両が自律車両の前を走行し、自律車両の位置から事前に決定された安全距離内の領域にあるため、安全でない運転状態にある）を決定することに応答して、運転行動（例えば、ステアリング、ブレーキング、スロットル）を決定するための行動意思決定９６６を含み得る。計画モジュール９６２は、軌道生成９６８を遂行し、ナビゲーションプラン動作９６４によって決定された軌道のセットから軌道を選択する。選択された軌道情報は、計画モジュール９６２によって制御モジュール９７０に送信される。
車載制御コンピュータは、制御モジュール９７０を含み、該制御モジュールは、計画モジュール９６２からの提案された軌道と、融合ローカリゼーションモジュール９２６からの自律車両の位置および姿勢とを受け取る。制御モジュール９７０は、システム識別子９７２を含む。制御モジュール９７０は、モデルベースの軌道改良９７４を遂行することにより、提案された軌道を改良することができる。例えば、制御モジュール９７０は、フィルタリング（例えば、カルマンフィルタ）を適用することにより、提案された軌道データを滑らかにし、かつ／またはノイズを最小化することができる。制御モジュール９７０は、改良かつ提案された軌道情報ならびに自律車両の現在の位置および／または姿勢に基づいて、適用するブレーキ圧力の量、操舵角、車両の速度を制御するためのスロットル量、および／またはトランスミッションギアを決定することによって、ロバスト制御９７６を遂行し得る。制御モジュール９７０は、決定されたブレーキ圧力、操舵角、スロットル量、および／またはトランスミッションギアを自律車両内の１つ以上の装置に送信することにより、自律車両の正確な運転動作を制御および促進することができる。
画像ベース物体検出モジュール９１８によって遂行される深部画像ベース物体検出９２４はまた、道路（例えば、図１の道路１０２）上の陸標（例えば、停止標識、スピードバンプなど）を検出するために使用することができる。車載制御コンピュータは、融合ローカリゼーションモジュール９２６を含み、該融合ローカリゼーションモジュールは、画像から検出された陸標、車載制御コンピュータに格納された地図データベース９３６から取得された陸標、ＬｉＤＡＲベース物体検出モジュール９１２により点群データ項目から検出された陸標、走行距離計センサー９４４からの速度および変位、ならびに、自律車両上または自律車両内に配置されたＧＰＳ／ＩＭＵセンサー９３８（すなわち、ＧＰＳセンサー９４０およびＩＭＵセンサー９４２）からの自律車両の推定位置を取得する。この情報に基づいて、融合ローカリゼーションモジュール９２６は、ローカリゼーション動作９２８を遂行することにより自律型車両の位置を決定することができ、該位置は、計画モジュール９６２および制御モジュール９７０に送信することができる。
融合ローカリゼーションモジュール９２６は、ＧＰＳおよび／またはＩＭＵセンサー９３８に基づいて自律車両の姿勢９３０を推定することができる。自律車両の姿勢は、計画モジュール９６２および制御モジュール９７０に送信することができる。融合ローカリゼーションモジュール９２６はまた、例えば、ＩＭＵセンサー９４２によって提供される情報（例えば、角速度および／または直線速度）に基づいて（例えば、トレーラー状態推定９３４）、トレーラーユニットの状態（例えば、位置、可能な移動角度）を推定することができる。融合ローカリゼーションモジュール９２６はまた、地図コンテンツ９３２をチェックし得る。
図１０は、自律型ＡＶ８０２に含まれる車載制御コンピュータ８５０の例示的なブロック図を示す。車載制御コンピュータ８５０は、少なくとも１つのプロセッサ１００４と、命令が格納されたメモリ１００２（例えば、ソフトウェア命令１３８、２４４、および、図１、２および８それぞれの処理命令８８０）とを含む。命令は、プロセッサ１００４によって実行されると、車載制御コンピュータ８５０および／または車載制御コンピュータ８５０の様々なモジュールを、図１～７に記載された動作を遂行するように構成する。送信機１００６は、自律車両内の１つ以上の装置に情報またはデータを伝送または送信する。例えば、送信機１００６は、自律車両をナビゲートするために、ステアリングホイールの１つ以上のモーターに命令を送信することができる。受信機１００８は、１つ以上の装置によって伝送または送信された情報またはデータを受信する。例えば、受信機１００８は、走行距離計センサーから現在の速度の状態を受信するか、またはトランスミッションから現在のトランスミッションギアを受信する。送信機１００６および受信機１００８はまた、上記の図８および９に記載された、複数の車両サブシステム８４０および車載制御コンピュータ８５０と通信するように構成されている。
本開示ではいくつかの実施形態が提供されているが、開示されたシステムおよび方法は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく、他の多くの特定の形態で具体化され得ることを理解されたい。本実施例は、例示的であり、限定的ではないと見なされるべきであり、意図は、本明細書に与えられた詳細に限定されるべきではない。例えば、さまざまな要素または構成要素を組み合わせたり、別のシステムに統合したり、特定の機能を省略したり、実装しなかったりする場合がある。
さらに、離散的または別個として様々な実施形態で説明および図示された技術、システム、サブシステム、および方法は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のシステム、モジュール、技術、または方法と組み合わせまたは統合され得る。相互に結合または直接結合または通信するものとして示されまたは説明されている他のアイテムは、電気的、機械的、またはその他の方法で、何らかのインターフェース、装置、または中間構成要素を介して間接的に結合または通信され得る。変更、置換、および改変の他の例は、当業者によって確認可能であり、本明細書に開示される精神および範囲から逸脱することなく行うことができる。
特許庁、および本出願で発行された特許の読者がここに添付された請求項を解釈するのを支援するために、出願人は、「のための手段」または「のためのステップ」という言葉が特定の請求項において明示的に使用されていない限り、添付されたクレームのいずれも、本明細書の出願日に存在する合衆国法典第３５編、セクション１１２（ｆ）を発動させることを意図していないことに注意されたい。
本開示の実施は、以下の項を考慮して説明することができ、その特徴は、任意の合理的な方法で組み合わせることができる。
項１。 システムであって、該システムは、
少なくとも１つの車両センサーを備える自律車両（ＡＶ）であって、該ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、自律車両（ＡＶ）と、
該ＡＶに通信可能に結合されたオペレーションサーバと
を含み、
該オペレーションサーバは、プロセッサを備えており、該プロセッサは、
該ＡＶの前方の該道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
該環境データが該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
を行うように構成されている、システム。
項２。 上記ＡＶに関連付けられている制御装置をさらに含み、該制御装置は、第２のプロセッサを備えており、該第２のプロセッサは、
該少なくとも１つの車両センサーから、該ＡＶの前方の上記道路上の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
該センサーデータに少なくとも部分的に基づいて、更新されたコマンドが、該ＡＶが該コマンドの遂行中に該複数の物体を回避するための１つ以上の命令を含むように、上記コマンドを更新することと、
該更新されたコマンドに従って該ＡＶをナビゲートすることと
を行うように構成されている、項１に記載のシステム。
項３。 上記第２のプロセッサは、上記ＡＶの後方に並んで移動している１つ以上の後続ＡＶに上記更新されたコマンドを通信するようにさらに構成されている、項２に記載のシステム。
項４。 上記第２のプロセッサは、
上記センサーデータを上記地図データと比較することであって、該地図データは、上記ＡＶの前方の上記道路上の予想される物体の位置座標を含む、ことと、
該センサーデータを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該センサーデータが、予期せぬ物体は該地図データにはないことを示しているかどうかを決定することと、
該センサーデータが該予期せぬ物体は該地図データにはないことを示しているという決定に応答して、該ＡＶが該予期せぬ物体を回避するための、提案されたナビゲーション命令を決定することと
を行うようにさらに構成されている、項２または３に記載のシステム。
項５。 上記第２のプロセッサは、上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、上記提案されたナビゲーション命令を遂行するようにさらに構成されている、項２から４のいずれかに記載のシステム。
項６。 上記第２のプロセッサは、
上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、
上記提案されたナビゲーション命令を上記オペレーションサーバに通信することと、
該オペレーションサーバから該提案されたナビゲーション命令を遂行することの確認を受信したかどうかを決定することと、
該オペレーションサーバからの該確認の受信に応答して、該提案されたナビゲーション命令を遂行することと
を行うようにさらに構成されている、項２から５のいずれかに記載のシステム。
項７。 上記第２のプロセッサは、
上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、
該センサーデータを上記オペレーションサーバに通信することと、
該センサーデータに少なくとも部分的に基づいて該予期せぬ物体を回避する命令を提供するように、該オペレーションサーバに要求することと
を行うようにさらに構成されている、項２から６のいずれかに記載のシステム。
項８。 上記ＡＶとは異なる１つ以上の後続ＡＶをさらに含み、
該１つ以上の後続ＡＶは、該ＡＶの後方の上記道路上にあり、
該１つ以上の後続ＡＶは、上記オペレーションサーバに通信可能に結合されており、
上記プロセッサは、
上記環境データが上記地図データに含まれていない上記予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
上記制御装置から上記センサーデータを受信することと、
該１つ以上の後続ＡＶが上記複数の物体を回避している間に該予期せぬ道路状態を回避するための、１つ以上の命令を含む第２のコマンドを生成することであって、該第２のコマンドは、上記コマンドに示された該予期せぬ道路状態の上記位置座標、および該センサーデータに示された該複数の物体の上記位置座標を含む、ことと、
該第２のコマンドを該１つ以上の後続ＡＶに通信することと
を行うようにさらに構成されている、項２から７のいずれかに記載のシステム。
項９。 方法であって、該方法は、
自律車両（ＡＶ）の前方の道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
該環境データが該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
を含む、方法。
項１０。 上記予期せぬ道路状態は、上記地図データには含まれていない、予期せぬ気象条件、予期せぬ交通渋滞、予期せぬ道路閉鎖、および予期せぬ建設区域のうちの少なくとも１つを含む、項９に記載の方法。
項１１。 上記環境データは、気象データおよび交通データのうちの少なくとも１つを含む、項９から１０のいずれかに記載の方法。
項１２。 上記コマンドは、
上記ＡＶによる、自律運転から手動運転への移行、
該ＡＶによる、該ＡＶの前方の上記道路上にある障害物の回避、
該ＡＶによる、１つ以上の障害物が検出された１つ以上の一定の車線の回避、
該ＡＶによる、上記予期せぬ道路状態が検出された１つ以上の一定のルートの回避、
該ＡＶによる、特定のルート変更、および
該先頭ＡＶによる、該先頭ＡＶに関連付けられた運転指示に示されている速度よりも遅いまたは速い速度での運転、
のうちの少なくとも１つに関連している、項９から１１のいずれかに記載の方法。
項１３。 上記コマンドは、上記道路上の、上記ＡＶおよび該ＡＶの後方にある１つ以上の後続ＡＶに向けられる広範コマンドを含み、
該広範コマンドは、該ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、項９から１２のいずれかに記載の方法。
項１４。 上記コマンドは、上記ＡＶに向けられる特殊コマンドを含み、
該特殊コマンドは、該ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、項９から１３のいずれかに記載の方法。
項１５。 実行可能な命令を含むコンピュータプログラムであって、該命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、該１つ以上のプロセッサに、
自律車両（ＡＶ）の前方の道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
該環境データが、該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
を行わせる、コンピュータプログラム。
項１６。 上記命令は、上記１つ以上のプロセッサによって実行されると、該１つ以上のプロセッサに、上記環境データが上記地図データに含まれていない上記予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、上記ＡＶの後方において上記道路に沿って移動している１つ以上の後続ＡＶに該コマンドを伝搬することをさらに行わせる、項１５に記載のコンピュータプログラム。
項１７。 上記コマンドは、設定コマンドを含む、項１５から１６のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
項１８。 上記設定コマンドは、上記少なくとも１つの車両センサーの方向の変更、および該少なくとも１つの車両センサーのデータサンプリング周波数の変更のうちの少なくとも１つを含む、項１５から１７のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
項１９。 上記ＡＶは少なくとも１つの車両センサーを備えており、該少なくとも１つの車両センサーは、カメラ、光検知測距（ＬｉＤＡＲ）センサー、モーションセンサー、および赤外線センサーのうちの少なくとも１つを含む、項１５から１８のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
項２０。 上記ＡＶは、トレーラーに取り付けられたトラクターユニットである、項１５から１９のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
項２１。 システムであって、該システムは、
少なくとも１つの車両センサーを備える自律車両（ＡＶ）であって、該ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、自律車両（ＡＶ）と、
該ＡＶに関連付けられており、プロセッサを備えている、制御装置とを含み、
該プロセッサは、
オペレーションサーバから、予期せぬ道路状態を回避するように該ＡＶをナビゲートするためコマンドを受信することと、
該少なくとも１つの車両センサーから、該ＡＶの前方の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
該少なくとも１つの物体が該コマンドに従って該ＡＶをナビゲートするための経路上にあるように、該複数の物体のうちの少なくとも１つの物体が該コマンドの遂行を妨げるかどうかを決定することと、
該少なくとも１つの物体が該コマンドの遂行を妨げるとの決定に応答して、該コマンドを更新することであって、その結果、更新されたコマンドは、該コマンドの遂行中に該少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、ことと、
該更新されたコマンドに従って該ＡＶをナビゲートすることと
を行うように構成されている、システム。
項２２。 上記プロセッサは、
上記センサーデータを地図データと比較することであって、該地図データは、上記ＡＶの前方の上記道路上にある予想される物体の位置座標を含む、ことと、
該センサーデータを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該センサーデータが、該地図データにはない予期せぬ物体を示しているかどうかを決定することと、
該センサーデータが、該地図データにはない該予期せぬ物体を示しているとの決定に応答して、
該予期せぬ物体の位置座標を決定することと、
該ＡＶが該予期せぬ物体を回避するための、提案されたナビゲーション命令を決定することと
を行うようにさらに構成されている、項２１に記載のシステム。
項２３。 上記プロセッサは、上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データには示されていないということを示しているという決定に応答して、上記提案されたナビゲーション命令を遂行するようにさらに構成されている、項２２に記載のシステム。
項２４。 上記プロセッサは、上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データにはないということを示しているという決定に応答して、
上記提案されたナビゲーション命令を上記オペレーションサーバに通信することと、
該オペレーションサーバから該提案されたナビゲーション命令を遂行することの確認が受信されたかどうかを決定することと、
該オペレーションサーバからの該確認の受信に応答して、該提案されたナビゲーション命令を遂行することと
を行うようにさらに構成されている、項２２から２３のいずれかに記載のシステム。
項２５。 上記プロセッサは、上記センサーデータが上記予期せぬ物体は上記地図データにはないということを示しているという決定に応答して、
上記センサーデータを上記オペレーションサーバに通信することと、
該センサーデータに少なくとも部分的に基づいて該予期せぬ物体を回避する命令を提供するように該オペレーションサーバに要求することと
を行うようにさらに構成されている、項２２から２４のいずれかに記載のシステム。
項２６。上記オペレーションサーバは、第２のプロセッサを備え、該第２のプロセッサは、
上記ＡＶの前方の上記道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、
該環境データは、気象データおよび交通データのうちの少なくとも１つを含み、
該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
該環境データを、上記地図データと比較することと、
該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない上記予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
該環境データが、該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、上記コマンドを該ＡＶに通信することと
を行うように構成されている、項２１から２５のいずれかに記載のシステム。
項２７。 上記プロセッサは、上記オペレーションサーバからの上記コマンドの受信に応答して、上記センサーデータを該オペレーションサーバに通信するようにさらに構成されており、
上記第２のプロセッサは、
上記制御装置から該センサーデータを受信することと、
上記１つ以上の後続ＡＶが上記複数の物体を回避している間に上記予期せぬ道路状態を回避するための、１つ以上の命令を含む第２のコマンドを生成することであって、該第２のコマンドは、上記コマンドに示された該予期せぬ道路状態の上記位置座標、および該センサーデータに示された該複数の物体の上記位置座標を含み、
該１つ以上の後続ＡＶは、該ＡＶの後方の上記道路上にあり、
該１つ以上の後続ＡＶは、該オペレーションサーバに通信可能に結合されている、ことと、
該第２のコマンドを該１つ以上の後続ＡＶに通信することと
を行うようにさらに構成されている、項２６に記載のシステム。
項２８。 方法であって、該方法は、
オペレーションサーバから、予期せぬ道路状態を回避するように自律車両（ＡＶ）をナビゲートするためコマンドを受信することであって、
該ＡＶは、少なくとも１つの車両センサーを備え、
該ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、ことと、
該少なくとも１つの車両センサーから、該ＡＶの前方の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
該複数の物体のうちの少なくとも１つの物体が該コマンドの遂行を妨げるかどうかを決定することと、
該複数の物体のうちの少なくとも１つの物体が該コマンドの遂行を妨げるとの決定に応答して、該コマンドを更新することであって、その結果、更新されたコマンドは、該コマンドの遂行中に該少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、ことと、
該更新されたコマンドに従って該ＡＶをナビゲートすることと
を含む、方法。
項２９。１つ以上のコンピューティングエージェントユニットによって、上記ＡＶの１つ以上の構成要素から１つ以上の健康情報報告を収集することであって、該１つ以上の健康情報報告のそれぞれは、該ＡＶの対応する構成要素のパフォーマンスのステータスを示す、ことと、
該１つ以上のコンピューティングエージェントユニットによって、該１つ以上の健康情報報告を上記オペレーションサーバに通信することと
をさらに含む、項２８に記載の方法。
項３０。 １つ以上のコンピューティングエージェントユニットによって、上記ＡＶと上記オペレーションサーバとの間の第１の通信チャネルを確立することと、
該１つ以上のコンピューティングエージェントユニットによって、該オペレーションサーバから定期的な間隔ごとに第１の定期メッセージを受信し、該第１の通信チャネルが失われたかどうかを決定することであって、少なくとも１つの定期的な間隔において該第１の定期メッセージが受信されなかった場合には、該第１の通信チャネルが失われたと決定される、ことと、
該第１の通信チャネルが失われたとの決定に応答して、該１つ以上のコンピューティングエージェントユニットによって、該ＡＶと、該ＡＶの後方の上記道路上の後続ＡＶとの間の第２の通信チャネルを確立することと
をさらに含む、項２８または２９に記載の方法。
項３１。 １つ以上のコンピューティングエージェントユニットによって、上記ＡＶと該ＡＶの後方の上記道路上の後続ＡＶとの間の第３の通信チャネルを確立することと、
該１つ以上のコンピューティングエージェントユニットによって、該後続ＡＶから、定期的な時間間隔ごとに第２の定期メッセージを受信し、該第３の通信チャネルが失われたかどうかを決定することであって、少なくとも１つの定期的な間隔において該第２の定期メッセージが受信されなかった場合には、該第３の通信チャネルが失われたと決定される、ことと、
該第３の通信チャネルが失われたとの決定に応答して、該１つ以上のコンピューティングエージェントユニットによって、該ＡＶと、上記オペレーションサーバとの間の第４の通信チャネルを確立することと
をさらに含む、項２８から３０のいずれかに記載の方法。
項３２。 上記予期せぬ道路状態は、上記地図データには含まれていない、予期せぬ気象条件、予期せぬ交通渋滞、予期せぬ道路閉鎖、および予期せぬ建設区域のうちの少なくとも１つを含む、項２８から３１のいずれかに記載の方法。
項３３。 上記コマンドは、
上記ＡＶによる、自律運転から手動運転への移行、
該ＡＶによる、該ＡＶの前方の上記道路上にある障害物の回避、
該ＡＶによる、１つ以上の障害物が検出された１つ以上の一定の車線の回避、
該ＡＶによる、上記予期せぬ道路状態が検出された１つ以上の一定のルートの回避、
該ＡＶによる、特定のルート変更、および
該先頭ＡＶによる、該先頭ＡＶに関連付けられた運転指示に示されている速度よりも遅いまたは速い速度での運転、
のうちの少なくとも１つに関連している、項２８から３２のいずれかに記載の方法。
項３４。 上記コマンドは、上記道路上の、上記ＡＶおよび該ＡＶの後方にある１つ以上の後続ＡＶに向けられる広範コマンドを含み、
該広範コマンドは、該ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、項２８から３３のいずれかに記載の方法。
項３５。 上記コマンドは、上記ＡＶに向けられる特殊コマンドを含み、
該特殊コマンドは、該ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、項２８から３４のいずれかに記載の方法。
項３６。 実行可能な命令を含むコンピュータプログラムであって、該命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、該１つ以上のプロセッサに、
オペレーションサーバから、予期せぬ道路状態を回避するように自律車両（ＡＶ）をナビゲートするためコマンドを受信することであって、
該ＡＶは、少なくとも１つの車両センサーを備え、
該ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、ことと、
該少なくとも１つの車両センサーから、該ＡＶの前方の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
該少なくとも１つの物体が該コマンドに従って該ＡＶをナビゲートするための経路上にあるように、該複数の物体のうちの少なくとも１つの物体が該コマンドの遂行を妨げるかどうかを決定することと、
該少なくとも１つの物体が該コマンドの遂行を妨げるとの決定に応答して、該コマンドを更新することであって、その結果、更新されたコマンドは、該コマンドの遂行中に該少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、ことと、
該更新されたコマンドに従って該ＡＶをナビゲートすることと
を行わせる、コンピュータプログラム。
項３７。 上記命令は、上記１つ以上のプロセッサによって実行されると、該１つ以上のプロセッサに、上記環境データが上記地図データに含まれていない上記予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、上記ＡＶの後方において上記道路に沿って移動している１つ以上の後続ＡＶに該コマンドを伝搬することをさらに行わせる、項３６に記載のコンピュータプログラム。
項３８。 上記コマンドは、設定コマンドを含み、
該設定コマンドは、上記少なくとも１つの車両センサーの方向の変更、および該少なくとも１つの車両センサーのデータサンプリング周波数の変更のうちの少なくとも１つを含む、項３６または３７に記載のコンピュータプログラム。
項３９。 上記少なくとも１つの車両センサーは、カメラ、光検知測距（ＬｉＤＡＲ）センサー、モーションセンサー、および赤外線センサーのうちの少なくとも１つを含む、項３６から３８のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
項４０。 上記ＡＶは、トレーラーに取り付けられたトラクターユニットである、項３６から３９のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
項４１。 システムであって、該システムは、
少なくとも１つの車両センサーを備える先頭自律車両（ＡＶ）であって、該先頭ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、先頭自律車両（ＡＶ）と、
該先頭ＡＶとは異なり、該先頭ＡＶに通信可能に結合されている、後続ＡＶであって、該後続ＡＶは、該先頭ＡＶの後方を該道路に沿って移動している、後続ＡＶと、
該先頭ＡＶに関連付けられており、第１のプロセッサを備えている、第１の制御装置とを含み、該第１のプロセッサは、
該先頭ＡＶの前方の予期せぬ道路状態を回避するように該先頭ＡＶをナビゲートするためコマンドを受信することと、
該少なくとも１つの車両センサーから、該先頭ＡＶの前方の第１の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
該先頭ＡＶと該後続ＡＶとの間の道路の部分に関連付けられた環境データの第１のセットにアクセスすることであって、該環境データの第１のセットは、該先頭ＡＶと該後続ＡＶとの間の第２の複数の物体の位置座標を含む、ことと、
該第１および第２の複数の物体のうちの少なくとも１つの物体が、該後続ＡＶによる該コマンドの遂行を妨げるかどうかを決定することと、
該少なくとも１つの物体が該後続ＡＶによる該コマンドの遂行を妨げるとの決定に応答して、該センサーデータおよび該環境データの第１のセットに少なくとも部分的に基づいて、該後続ＡＶに対するコマンドを更新し、その結果、該更新されたコマンドは、該コマンドの遂行中に該少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、ことと、
該更新されたコマンドを該後続ＡＶに通信することと
を行うように構成されている、システム。
項４２。 上記予期せぬ道路状態は、予期せぬ気象条件、および予期せぬ交通渋滞のうちの少なくとも１つを含む、項４１に記載のシステム。
項４３。 該環境データの第１のセットは、上記後続ＡＶが上記道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、項４１または４２に記載のシステム。
項４４。 上記後続ＡＶに関連付けられており、第２のプロセッサを備えている、第２の制御装置をさらに含み、該第２のプロセッサは、
上記先頭ＡＶから、上記更新されたコマンドを受信することと、
該更新されたコマンドに従って該後続ＡＶをナビゲートすることと
を行うように構成されている、項４１から４３のいずれかに記載のシステム。
項４５。 上記後続ＡＶは、第１の後続ＡＶを含み、上記システムは、該第１の後続ＡＶと通信可能に結合されている第２の後続ＡＶをさらに含み、該第２の後続ＡＶは、該第１の後続ＡＶの後方の上記道路に沿って移動しており、
上記第２のプロセッサは、
該第１の後続ＡＶと該第２の後続ＡＶとの間の該道路の部分に関連付けられている環境データの第２のセットにアクセスすることであって、該環境データの第２のセットは、該第１の後続ＡＶと該第２の後続ＡＶとの間の第３の複数の物体の位置座標を含む、ことと、
該第３の複数の物体のうちの少なくとも１つの物体が上記更新されたコマンドの遂行を妨げるかどうかを決定することと、
該少なくとも１つの物体が該更新されたコマンドの遂行を妨げるという決定に応答して、該環境データの上記第１および該第２のセットの集合に少なくとも部分的に基づいて、該更新されたコマンドを更新することによって第２の更新されたコマンドを生成することであって、その結果、該第２の更新されたコマンドは、該更新されたコマンドを遂行している間に該第３の複数の物体のうちの該少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、ことと、
該第２の更新されたコマンドを該第２の後続ＡＶに通信することと
を行うようにさらに構成されている、項４４に記載のシステム。
項４６。 上記先頭ＡＶと上記後続ＡＶとは、車両対車両（Ｖ２Ｖ）通信範囲内にあり、
該Ｖ２Ｖ通信範囲は、該先頭ＡＶと該後続ＡＶとの間の通信パスを確立するために該先頭ＡＶおよび該後続ＡＶにおいて実装されるＶ２Ｖモジュールの閾値距離に対応する、項４１から４５のうちのいずれかに記載のシステム。
項４７。 上記第１のプロセッサは、
上記先頭ＡＶと上記第２の後続ＡＶとが車両対車両（Ｖ２Ｖ）通信範囲内にあることに応答して、上記環境データの第１および第２のセットの集合に少なくとも部分的に基づいて、該第２の後続ＡＶに対して上記第２の更新されたコマンドを生成することと、
該第２の更新されたコマンドを該第２の後続ＡＶに通信することと
を行うようにさらに構成されている、項４５に記載のシステム。
項４８。 方法であって、該方法は、
先頭自律車両（ＡＶ）の前方の予期せぬ道路状態を回避するように該先頭ＡＶをナビゲートするためコマンドを受信することであって、
該先頭ＡＶは、少なくとも１つの車両センサーを備え、
該先頭ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、ことと、
該少なくとも１つの車両センサーから、該先頭ＡＶの前方の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
該先頭ＡＶと後続ＡＶとの間の該道路の部分に関連付けられた環境データの第１のセットにアクセスすることであって、
該後続ＡＶは、該先頭ＡＶに通信可能に結合されており、かつ該先頭ＡＶの後方を該道路に沿って移動しており、
該環境データの第１のセットは、該先頭ＡＶと該後続ＡＶとの間の第２の複数の物体の位置座標を含む、ことと、
該第１および第２の複数の物体のうちの少なくとも１つの物体が、該後続ＡＶによる該コマンドの遂行を妨げるかどうかを決定することと、
該少なくとも１つの物体が該後続ＡＶによる該コマンドの遂行を妨げるとの決定に応答して、該センサーデータおよび該環境データの第１のセットに少なくとも部分的に基づいて、該後続ＡＶに対するコマンドを更新し、その結果、該更新されたコマンドは、該コマンドの遂行中に該少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、ことと、
該更新されたコマンドを該後続ＡＶに通信することと
を含む、方法。
項４９。 上記センサーデータに少なくとも部分的に基づいて、上記先頭ＡＶをナビゲートするためのコマンドを更新することによって第２の更新されたコマンドを生成することであって、その結果、該第２の更新されたコマンドは、該コマンドを遂行している間に上記第１の複数の物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、ことと、
該第２の更新されたコマンドに従って該先頭ＡＶをナビゲートすることと
をさらに含む、項４８に記載の方法。
項５０。 上記先頭ＡＶの前方の上記道路の部分に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該先頭ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
該環境データを、該先頭ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
該環境データが該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、上記コマンドを該先頭ＡＶに通信することと
をさらに含む、項４８または４９に記載の方法。
項５１。 上記センサーデータを上記地図データと比較することであって、該地図データは、上記先頭ＡＶの前方の上記道路上の予想される物体の位置座標を含む、ことと、
該センサーデータを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該センサーデータが、該地図データにはない予期せぬ物体を示しているかどうかを決定することと、
該センサーデータが該地図データにはない該予期せぬ物体を示しているという決定に応答して、
該予期せぬ物体の位置座標を決定することと、
該先頭ＡＶが該予期せぬ物体を回避するための、提案されたナビゲーション命令を決定することと
をさらに含む、項４８から５０のいずれかに記載の方法。
項５２。 上記センサーデータが上記地図データにはない上記予期せぬ物体を示しているという決定に応答して、上記提案されたナビゲーション命令を遂行することをさらに含む、項５１に記載の方法。
項５３。 上記センサーデータが上記地図データにはない上記予期せぬ物体を示しているという決定に応答して、
上記提案されたナビゲーション命令をオペレーションサーバに通信することと、
該オペレーションサーバから該提案されたナビゲーション命令を遂行することの確認が受信されたかどうかを決定することと、
該オペレーションサーバからの該確認の受信に応答して、該提案されたナビゲーション命令を遂行することと
をさらに含む、項５１または５２に記載の方法。
項５４。 上記センサーデータが上記地図データにはない上記予期せぬ物体を示しているという決定に応答して、
上記センサーデータをオペレーションサーバに通信することと、
該センサーデータに少なくとも部分的に基づいて該予期せぬ物体を回避する命令を提供するように該オペレーションサーバに要求することと
をさらに含む、項５１から５３のいずれかに記載の方法。
項５５。 上記コマンドは、
上記先頭ＡＶによる、自律運転から手動運転への移行、
該先頭ＡＶによる、該先頭ＡＶの前方の上記道路上にある障害物の回避、
該先頭ＡＶによる、１つ以上の障害物が検出された１つ以上の一定の車線の回避、
該先頭ＡＶによる、上記予期せぬ道路状態が検出された１つ以上の一定のルートの回避、
該先頭ＡＶによる、特定のルート変更、および
該先頭ＡＶによる、該先頭ＡＶに関連付けられた運転指示に示されている速度よりも遅いまたは速い速度での運転、
のうちの少なくとも１つに関連している、項４８から５４のいずれかに記載の方法。
項５６。実行可能な命令を含むコンピュータプログラムであって、該命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、該１つ以上のプロセッサに、
先頭自律車両（ＡＶ）の前方の予期せぬ道路状態を回避するために該先頭ＡＶをナビゲートするためのコマンドを受信することであって、
該先頭ＡＶは、少なくとも１つの車両センサーを備え、
該先頭ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、ことと、
該少なくとも１つの車両センサーから、該先頭ＡＶの前方の第１の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
該先頭ＡＶと後続ＡＶとの間の該道路の部分に関連付けられた環境データの第１のセットにアクセスすることであって、
該後続ＡＶは、該先頭ＡＶに通信可能に結合されており、かつ該先頭ＡＶの後方を該道路に沿って移動しており、
該環境データの第１のセットは、該先頭ＡＶと該後続ＡＶとの間の第２の複数の物体の位置座標を含む、ことと、
該第１および第２の複数の物体のうちの少なくとも１つの物体が、該後続ＡＶによる該コマンドの遂行を妨げるかどうかを決定することと、
該少なくとも１つの物体が該後続ＡＶによる該コマンドの遂行を妨げるとの決定に応答して、該センサーデータおよび該環境データの第１のセットに少なくとも部分的に基づいて、該後続ＡＶに対するコマンドを更新し、その結果、該更新されたコマンドは、該コマンドの遂行中に該少なくとも１つの物体を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、ことと、
該更新されたコマンドを該後続ＡＶに通信することと
を行わせる、コンピュータプログラム。
項５７。 上記コマンドは、上記道路上の、上記先頭ＡＶおよび該先頭ＡＶの後方にある１つ以上の後続ＡＶに向けられる広範コマンドを含み、
該広範コマンドは、該先頭ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、項５６に記載のコンピュータプログラム。
項５８。 上記コマンドは、上記先頭ＡＶに向けられる特殊コマンドを含み、
該特殊コマンドは、該先頭ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、項５６または５７に記載のコンピュータプログラム。
項５９。 上記コマンドは、設定コマンドを含み、
該設定コマンドは、上記少なくとも１つの車両センサーの方向の変更、および該少なくとも１つの車両センサーのデータサンプリング周波数の変更のうちの少なくとも１つを含む、項５６から５８のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
項６０。 上記少なくとも１つの車両センサーは、カメラ、光検知測距（ＬｉＤＡＲ）センサー、モーションセンサー、および赤外線センサーのうちの少なくとも１つを含む、項５６から５９のいずれかに記載のコンピュータプログラム。

Claims (20)

  1. システムであって、該システムは、
    少なくとも１つの車両センサーを備える自律車両（ＡＶ）であって、該ＡＶは、道路に沿って移動するように構成されている、自律車両（ＡＶ）と、
    該ＡＶに通信可能に結合されたオペレーションサーバと
    を含み、
    該オペレーションサーバは、プロセッサを備えており、該プロセッサは、
    該ＡＶの前方の該道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
    該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
    該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
    該環境データが該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
    該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
    該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
    を行うように構成されている、システム。
  2. 前記ＡＶに関連付けられている制御装置をさらに含み、該制御装置は、第２のプロセッサを備えており、該第２のプロセッサは、
    該少なくとも１つの車両センサーから、該ＡＶの前方の前記道路上の複数の物体の位置座標を含むセンサーデータを受信することと、
    該センサーデータに少なくとも部分的に基づいて、更新されたコマンドが、該ＡＶが該コマンドの遂行中に該複数の物体を回避するための１つ以上の命令を含むように、前記コマンドを更新することと、
    該更新されたコマンドに従って該ＡＶをナビゲートすることと
    を行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第２のプロセッサは、前記ＡＶの後方に並んで移動している１つ以上の後続ＡＶに前記更新されたコマンドを通信するようにさらに構成されている、請求項２に記載のシステム。
  4. 前記第２のプロセッサは、
    前記センサーデータを前記地図データと比較することであって、該地図データは、前記ＡＶの前方の前記道路上にある予想される物体の位置座標を含む、ことと、
    該センサーデータを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該センサーデータが、予期せぬ物体は該地図データにはないことを示しているかどうかを決定することと、
    該センサーデータが該予期せぬ物体は該地図データにはないことを示しているという決定に応答して、該ＡＶが該予期せぬ物体を回避するための、提案されたナビゲーション命令を決定することと
    を行うようにさらに構成されている、請求項２に記載のシステム。
  5. 前記第２のプロセッサは、前記センサーデータが前記予期せぬ物体は前記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、前記提案されたナビゲーション命令を遂行するようにさらに構成されている、請求項２に記載のシステム。
  6. 前記第２のプロセッサは、
    前記センサーデータが前記予期せぬ物体は前記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、
    前記提案されたナビゲーション命令を前記オペレーションサーバに通信することと、
    該オペレーションサーバから該提案されたナビゲーション命令を遂行することの確認が受信されたかどうかを決定することと、
    該オペレーションサーバからの該確認の受信に応答して、該提案されたナビゲーション命令を遂行することと
    を行うようにさらに構成されている、請求項２に記載のシステム。
  7. 前記第２のプロセッサは、
    前記センサーデータが前記予期せぬ物体は前記地図データにはないことを示しているという決定に応答して、
    該センサーデータを前記オペレーションサーバに通信することと、
    該センサーデータに少なくとも部分的に基づいて該予期せぬ物体を回避する命令を提供するように、該オペレーションサーバに要求することと
    を行うようにさらに構成されている、請求項２に記載のシステム。
  8. 前記ＡＶとは異なる１つ以上の後続ＡＶをさらに含み、
    該１つ以上の後続ＡＶは、該ＡＶの後方の前記道路上にあり、
    該１つ以上の後続ＡＶは、前記オペレーションサーバに通信可能に結合されており、
    前記プロセッサは、
    前記環境データが前記地図データに含まれていない前記予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
    前記制御装置から前記センサーデータを受信することと、
    該１つ以上の後続ＡＶが前記複数の物体を回避している間に該予期せぬ道路状態を回避するための、１つ以上の命令を含む第２のコマンドを生成することであって、該第２のコマンドは、前記コマンドに示された該予期せぬ道路状態の前記位置座標、および前記センサーデータに示された該複数の物体の前記位置座標を含む、ことと、
    該第２のコマンドを該１つ以上の後続ＡＶに通信することと
    を行うようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
  9. 方法であって、該方法は、
    自律車両（ＡＶ）の前方の道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
    該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
    該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
    該環境データが該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
    該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
    該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
    を含む、方法。
  10. 前記予期せぬ道路状態は、前記地図データには含まれていない、予期せぬ気象条件、予期せぬ交通渋滞、予期せぬ道路閉鎖、および予期せぬ建設区域のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記環境データは、気象データおよび交通データのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
  12. 前記コマンドは、
    前記ＡＶによる、自律運転から手動運転への移行、
    該ＡＶによる、該ＡＶの前方の道路上の障害物の回避、
    該ＡＶによる、１つ以上の障害物が検出された１つ以上の一定の車線の回避、
    該ＡＶによる、前記予期せぬ道路状態が検出された１つ以上の一定のルートの回避、
    該ＡＶによる、特定のルート変更、および
    該先頭ＡＶによる、該先頭ＡＶに関連付けられた運転指示に示されている速度よりも遅いまたは速い速度での運転、
    のうちの少なくとも１つに関連している、請求項９に記載の方法。
  13. 前記コマンドは、前記道路上の、前記ＡＶおよび該ＡＶの後方にある１つ以上の後続ＡＶに向けられる広範コマンドを含み、
    該広範コマンドは、該ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、請求項９に記載の方法。
  14. 前記コマンドは、前記ＡＶに向けられる特殊コマンドを含み、
    該特殊コマンドは、該ＡＶの前方の特定の予期せぬ道路状態を回避するための１つ以上のナビゲーション命令を含む、請求項９に記載の方法。
  15. 非一時的なコンピュータ読取り可能媒体に格納された実行可能な命令を含むコンピュータプログラムであって、該命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、該１つ以上のプロセッサに、
    自律車両（ＡＶ）の前方の道路に関連付けられた環境データにアクセスすることであって、該環境データは、該ＡＶが該道路に沿って移動している間の時間窓に関連付けられている、ことと、
    該環境データを、該ＡＶの前方の予想される道路状態を含む地図データと比較することと、
    該環境データを該地図データと比較することに少なくとも部分的に基づいて、該環境データが該地図データに含まれていない予期せぬ道路状態を含むかどうかを決定することと、
    該環境データが、該地図データに含まれていない該予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、
    該予期せぬ道路状態の位置座標を決定することと、
    該予期せぬ道路状態を回避するように操縦するために、コマンドを該ＡＶに通信することと
    を行わせる、コンピュータプログラム。
  16. 前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記１つ以上のプロセッサに、前記環境データが前記地図データに含まれていない前記予期せぬ道路状態を含むとの決定に応答して、前記ＡＶの後方において前記道路に沿って移動している１つ以上の後続ＡＶに該コマンドを伝搬することをさらに行わせる、請求項１５に記載のコンピュータプログラム。
  17. 前記コマンドは、設定コマンドを含む、請求項１５に記載のコンピュータプログラム。
  18. 前記設定コマンドは、前記少なくとも１つの車両センサーの方向の変更、および該少なくとも１つの車両センサーのデータサンプリング周波数の変更のうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のコンピュータプログラム。
  19. 前記ＡＶは少なくとも１つの車両センサーを備えており、該少なくとも１つの車両センサーは、カメラ、光検知測距（ＬｉＤＡＲ）センサー、モーションセンサー、および赤外線センサーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のコンピュータプログラム。
  20. 前記ＡＶは、トレーラーに取り付けられたトラクターユニットである、請求項１５に記載のコンピュータプログラム。
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