JP2023524383A - 脆弱道路ユーザの基本サービス通信プロトコルフレームワークおよび動的状態 - Google Patents
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- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
Abstract
本開示は、高度道路交通システム(ITS)に関し、詳細には、VRU ITS局(ITS-S)の脆弱道路ユーザ(VRU)基本サービス(VBS)に関する。VBSがITS-Sの施設層内にどのように配置されるかの実装形態、VRU認識メッセージ(VAM)配布のための異なる条件、ならびにVAM生成のフォーマットおよび符号化規則。
Description
(関連出願)
本出願は、2020年5月4日に出願された米国仮特許出願第63/019,915号(AC9254-Z)、2020年6月26日に出願された米国仮特許出願第63/044,864号(AD0530-Z)、および2020年7月3日に出願された米国仮特許出願第63/048,015号(AD0966-Z)の優先権を主張するものであり、これらのそれぞれの内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年5月4日に出願された米国仮特許出願第63/019,915号(AC9254-Z)、2020年6月26日に出願された米国仮特許出願第63/044,864号(AD0530-Z)、および2020年7月3日に出願された米国仮特許出願第63/048,015号(AD0966-Z)の優先権を主張するものであり、これらのそれぞれの内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般に、エッジコンピューティング、ネットワーク通信、および通信システムの実装形態に関し、詳細には、接続されたコンピュータ支援(CA)/自律運転(AD)車両、車両のインターネット(IoV)、モノのインターネット(IoT)技術、および高度道路交通システムに関する。
高度道路交通システム(ITS)は、交通安全および効率の向上を可能にするとともに、排気ガスおよび燃料消費を削減するために、様々な輸送モードおよび交通モードに関連する高度なアプリケーションおよびサービスを含む。ITSには、様々な形態の無線通信および/または無線アクセス技術(RAT)が使用され得る。これらのRATは、例えば5.9ギガヘルツ(GHz)帯域で利用可能なような1つまたは複数の通信チャネルで共存する必要があり得る。
交通安全および効率の向上を可能にするとともに、排気ガスおよび燃料消費を削減するために、協調高度道路交通システム(C-ITS)が開発されている。C-ITSの最初の焦点は、道路交通安全、特に車両安全にあった。物理的エンティティ(例えば、歩行者)および/または物理的エンティティによって使用されるユーザデバイス(例えば、移動局等)の両方を指す脆弱道路ユーザ(VRU)の交通安全および効率を高めるために最近の努力がなされている。二輪または三輪車両および四輪車の承認および市場監視に関する2013年1月15日の欧州議会および理事会の規則(EU)No168/2013(「EU規則168/2013」)は、VRUの様々な例を提供する。コンピュータ支援および/または自律運転(AD)車両(「CA/AD車両」)は、車両を運転する際のヒューマンエラーを排除または低減することによりVRU関連の傷害および死亡を低減することが期待されている。しかしながら、今日まで、CA/AD車両は、高度なセンシング技術スイート、ならびにコンピューティングおよびマッピング技術を備えているにもかかわらず、VRU側でのヒューマンエラーの補正はもちろん、検出に関してほとんど行うことができない。
必ずしも縮尺通りに描かれていない図面では、同様の符号は異なる図で同様の構成要素を説明することができる。異なる添え字を有する同様の数字は、同様の構成要素の異なる例を表すことができる。添付の図面の図は以下を含む。
実施中の配置を示す図である。
様々なVAM構造を示す図である。
様々なVAM構造を示す図である。
様々なVAM構造を示す図である。
占有マップを示す図である。
VBSプロセスを示す図である。
VBSプロセスを示す図である。
VBS有限状態マシンを示す図である。
VBS有限状態マシンを示す図である。
VAM構造を示す図である。
VAM構造を示す図である。
CAM構造を示す図である。
VRUプロファイルの一構造を示す図である。
VRUプロファイルの別の構造を示す図である。
VRUプロファイルの別の構造を示す図である。
VBS状態図を示す図である。
図15の状態図のインスタンス化を示す図である。
トリガ条件を示す図である。
トリガ条件を示す図である。
運動力学的予測コンテナ生成および符号化プロセスを示す図である。
運動力学的予測コンテナ生成および符号化プロセスを示す図である。
運動力学的予測コンテナ生成および符号化プロセスを示す図である。
運動力学的予測コンテナ生成および符号化プロセスを示す図である。
ITS-S参照アーキテクチャを示す図である。
VRU基本サービス(VBS)機能モデルを示す図である。
VBS状態マシンを示す図である。
車両システム内の車両ITS局を示す図である。
VRU ITS-Sとして使用され得るパーソナルITS局を示す図である。
路側インフラストラクチャノードにおける路側ITS-Sを示す図である。
アップグレード可能車両計算システム(UVCS)インタフェースを示す図である。
UVCSインタフェースを使用して形成されたUVCSを示す図である。
UVCSで形成された車載システムのソフトウェア構成要素を示す図である。
エッジコンピューティングシステム内の様々な計算ノードの構成要素を示す図である。
以下の詳細な説明は、添付の図面を参照する。同じまたは類似の要素を識別するために、異なる図面で同じ参照番号が使用され得る。以下の説明では、限定ではなく説明の目的のために、本明細書で論じた実装形態の完全な理解を提供するために、特定の構造、アーキテクチャ、インタフェース、技法などの特定の詳細が記載される。しかしながら、本開示の利益を有する当業者には、様々な実装形態が、本明細書に概説される特定の詳細から逸脱する他の方法で実施され得ることが明らかであろう。特定の例では、不必要な詳細で実装形態の説明を不明瞭にしないように、周知のデバイス、回路、および方法の説明は省略される。
車両の操作および制御は時間と共により自律的になりつつあり、ほとんどの車両は将来完全に自律的になる可能性が高い。何らかの形態の自律性を含むか、そうでなければ人間のオペレータを支援する車両は、「コンピュータ支援または自律運転」車両と呼ばれることがある。コンピュータ支援または自律運転(CA/AD)車両は、人工知能(AI)、機械学習(ML)、および/または自律運転を可能にする他の同様の自学習システムを含むことができる。典型的には、これらのシステムは、それらの環境を(例えば、センサデータを使用して)認識し、上首尾の車両運転の可能性を最大限にするために様々なアクションを実行する。
車車間・路車間(V2X)アプリケーション(単に「V2X」と呼ばれる)には、以下のタイプの通信が含まれる、すなわち、車車間(V2V)、車インフラ間(V2I)および/またはインフラ車間(I2V)、車ネットワーク間(V2N)および/またはネットワーク車間(N2V)、車歩行者間通信(V2P)、ならびにITS局(ITS-S)ITS-S間通信(X2X)が含まれる。V2Xは、協働的認識を使用して、エンドユーザによりインテリジェントなサービスを提供することができる。これは、CA/AD車両、路側インフラストラクチャまたは路側ユニット(RSU)、アプリケーションサーバ、および歩行者デバイス(例えば、スマートフォン、タブレットなど)などを含む車両局または車両ユーザ機器(vUE)などのエンティティが、衝突警告システム、自律運転、および/または同種のものに使用される協調知覚や操縦調整などのよりインテリジェントなサービスを提供するために、それらのエンティティのローカル環境(例えば、近接する他の車両またはセンサ機器から受信した情報)の知識を収集して、その知識を処理し共有することを意味する。
そのようなV2Xアプリケーションの1つには、高度道路交通システム(ITS)が含まれ、ITSは、輸送インフラストラクチャおよび輸送手段(例えば、自動車、電車、航空機、船舶など)を効率的かつ安全に使用するために、情報および通信技術を用いて物品および人間の輸送を支援するシステムである。ITSの要素は、国際レベルおよび地域レベルの両方で、様々な標準化機関において標準化されている。
ITSにおける通信(ITSC)は、様々な既存の新しいアクセス技術(または無線アクセス技術(RAT))およびITSアプリケーションを利用することができる。これらのV2X RATの例としては、電気電子技術者協会(IEEE)RATおよび第三世代パートナーシップ(3GPP(登録商標))RATを含む。IEEE V2X RATは、例えば、車両環境における無線アクセス(WAVE)、専用狭域通信(DSRC)、5GHz周波数帯における高度道路交通システム(ITS-G5)、IEEE802.11pプロトコル(WAVE、DSRC、およびITS-G5の層1(L1)および層2(L2)部分である)を含み、マイクロ波アクセスの世界的相互運用性(WiMAX(登録商標))と称されるIEEE802.16プロトコルを含むこともある。「DSRC」という用語は、米国で一般的に使用されている5.9GHz周波数帯域内での車両通信を指し、「ITS-G5」は、欧州の5.9GHz周波数帯域の車両通信を指す。任意の数の異なるRAT(IEEE802.11pベースのRATを含む)が任意の地理的または政治的領域内で使用され得るので、用語「DSRC」(米国内の他の地域の間で使用される)および「ITS-G5」(欧州内の他の地域の間で使用される)は、本開示全体を通して互換的に使用され得る。3GPP V2X RATは、例えば、ロングタームエボリューション(LTE)技術(「LTE-V2X」と呼ばれることもある)を使用するセルラV2X(C-V2X)、および/または第5世代(5G)技術(「5G-V2X」または「NR-V2X」と呼ばれることもある)を使用するセルラV2X(C-V2X)を含む。UHF周波数およびVHF周波数を使用するRAT、移動体通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))、および/または他の無線通信技術など、他のRATがITSおよび/またはV2Xアプリケーションに使用され得る。
1.脆弱道路ユーザ(VRU)
図1は、VRU116と車両110Aおよび110B(まとめて「車両110」)と路側ITS-S130とを含む環境100の概要を示す。車両110は、エンジン、トランスミッション、車軸、車輪など(図示せず)を含む。車両110は、人または物品の輸送に使用される任意のタイプのモータライズド車両であってもよく、車両にはそれぞれ、エンジン、トランスミッション、車軸、車輪、ならびに運転、駐車、乗客の快適性および/または安全性などに使用される制御システムが装備される。本明細書で使用される「モータ」や「モータライズド」などの用語は、一形態のエネルギーを機械的エネルギーに変換するデバイスを指し、内燃機関(ICE)、圧縮燃焼機関(CCE)、電気モータ、およびハイブリッド(例えば、ICE/CCEおよび電気モータを含む)を含む。図1に示す複数の車両110は、様々なメーカ、モデル、トリムなどの自動車両を表すことができる。
図1は、VRU116と車両110Aおよび110B(まとめて「車両110」)と路側ITS-S130とを含む環境100の概要を示す。車両110は、エンジン、トランスミッション、車軸、車輪など(図示せず)を含む。車両110は、人または物品の輸送に使用される任意のタイプのモータライズド車両であってもよく、車両にはそれぞれ、エンジン、トランスミッション、車軸、車輪、ならびに運転、駐車、乗客の快適性および/または安全性などに使用される制御システムが装備される。本明細書で使用される「モータ」や「モータライズド」などの用語は、一形態のエネルギーを機械的エネルギーに変換するデバイスを指し、内燃機関(ICE)、圧縮燃焼機関(CCE)、電気モータ、およびハイブリッド(例えば、ICE/CCEおよび電気モータを含む)を含む。図1に示す複数の車両110は、様々なメーカ、モデル、トリムなどの自動車両を表すことができる。
例示を目的として、以下の説明は、2Dフリーウェイ/高速道路/車道環境における車両110を含む配備シナリオに提供され、車両110は自動車である。しかしながら、トラック、バス、モータボート、オートバイ、電動パーソナルトランスポータ、および/または人もしくは物品を輸送することができる任意の他のモータライズドデバイスなど、他のタイプの車両も適用可能である。3D配備シナリオはまた、車両110の一部または全部が、航空機、ドローン、UAVなどの飛行オブジェクトとして、かつ/または任意の他の同様のモータライズドデバイスとして実装される場合にも適用可能である。
例示を目的として、以下の説明は、以下でより詳細に論じられる車載システム(IVS)101を含む車両110について提供される。しかしながら、車両110は、スマートフォン、タブレット、ウェアラブル、ラップトップ、ラップトップコンピュータ、車載インフォテインメントシステム、車載娯楽システム、計器クラスタ、ヘッドアップディスプレイ(HUD)デバイス、オンボード診断デバイス、ダッシュボードトップモバイル機器、モバイルデータ端末、電子エンジン管理システム、電子/エンジン制御ユニット、電子/エンジン制御モジュール、組み込みシステム、マイクロコントローラ、制御モジュール、エンジン管理システムなど、本明細書で論じた様々な機能を実行するように動作可能であり得る追加のまたは代替のタイプのコンピューティングデバイス/システムを含むことができる。コンピューティングシステム(例えば、IVS101)を含む車両110ならびに本開示全体を通して参照される車両は、車両ユーザ機器(vUE)110、車両局110、車両ITS局(V-ITS-S)110、コンピュータ支援(CA)/自律運転(AD)車両110、および/または同様のものと呼ぶことができる。
各車両110は、車載システム(IVS)101と1つまたは複数のセンサ172と1つまたは複数の運転制御ユニット(DCU)174とを含む。IVS101は、例えば、図20のITSアーキテクチャを実装するための様々なハードウェア要素およびソフトウェア要素を含む、いくつかの車両コンピューティングハードウェアサブシステムおよび/またはアプリケーションを含む。車両110は1つまたは複数のV2X RATを使用することができ、V2X RATは、車両110が互いに通信すると共に、インフラ機器(例えば、ネットワーク・アクセス・ノード(NAN)130)と直接通信することを可能にする。V2X RATは、3GPPセルラV2X RAT(例えば、LTE、5G/NR、およびそれ以降)、WLAN V2X(W-V2X)RAT(例えば、米国のDSRCまたはEUのITS-G5)、および/または本明細書で論じられるような他のRATを指すことができる。車両110の一部または全部は、車両のそれぞれの地理的位置を(大まかに)決定し、車両の現在位置をNAN130と安全で信頼できる方法で通信するために、測位回路を含むことができる。これは、車両110が互いにかつ/またはNAN130と同期することを可能にする。さらに、車両110の一部または全部は、コンピュータ支援または自律運転(CA/AD)車両とすることができ、この車両は、車両動作を支援するための人工知能(AI)および/またはロボットを含むことができる。
IVS101は、図23のITS-S2301と同じまたは類似であり得るITS-S103を含む。IVS101は、後述するようなアップグレード可能車両計算システム(UVCS)であるか、または含むことができる。本明細書で論じられるように、ITS-S103(またはITS-S103が動作する基礎となるV2X RAT回路)は、チャネル感知または媒体感知動作を実行することができ、チャネル感知または媒体感知動作は、チャネルが占有されているかクリアであるかを決定するために、少なくともエネルギー検出(ED)を利用してチャネル上の他の信号の有無を決定する。EDは、ある期間にわたって所期の送信帯域、スペクトル、またはチャネルにわたる無線周波数(RF)エネルギーを感知すること、および、感知されたRFエネルギーを定義済みまたは構成された閾値と比較すること、を含むことができる。感知されたRFエネルギーが閾値を上回ったとき、所期の送信帯域、スペクトル、またはチャネルは占有されていると見なされ得る。
本開示のUVCS技術を除いて、さもなければ、IVS101およびCA/AD車両110は、コンピュータ支援車両から部分または完全自律車両まで、いくつかの車載システムおよびCA/AD車両のうちのいずれか1つであり得る。さらに、IVS101およびCA/AD車両110は、本開示全体を通して示され説明されている要素など、図1で示されていない他の構成要素/サブシステムを含むことができる。IVS101を実装するために使用される基礎となるUVCS技術のこれらおよび他の詳細は、残りの図20~図25を参照してさらに説明される。
本明細書で論じられる機能に加えて、ITS-S2301(またはITS-S2301が動作する基礎となるV2X RAT回路)は、様々な信号を測定するか、または様々な信号/チャネル特性を決定/識別することができる。信号測定は、セル選択、ハンドオーバ、ネットワーク接続、試験、および/または他の目的のために実行され得る。ITS-S2301(またはV2X RAT回路)によって収集される測定値/特性は、以下のうちの1つまたは複数を含むことができる、すなわち、帯域幅(BW)、ネットワークまたはセル負荷、レイテンシ、ジッタ、往復時間(RTT)、割込み数、データパケットのアウトオブオーダ配信、送信電力、ビット誤り率、ビット誤り率(BER)、ブロック誤り率(BLER)、パケット損失率(PLR)、パケット受信率(PRR)、チャネルビジー率(CBR)、チャネル占有率(CR)、信号対雑音比(SNR)、信号対雑音および干渉比(SINR)、信号プラス雑音プラスひずみ対雑音プラスひずみ(SINAD)比、ピーク対平均電力比(PAPR)、基準信号受信電力(RSRP)、受信信号強度指標(RSSI)、基準信号受信品質(RSRQ)、E-UTRANまたは5G/NR用のUE位置決めのためのセルフレームのGNSSタイミング(例えば、所与のGNSSについてのNAN130基準時間とGNSS固有基準時間との間のタイミング)、GNSSコード測定値(例えば、i番目のGNSS衛星信号の拡散コードのGNSSコード位相(整数部および小数部))、GNSS搬送波位相測定値(例えば、信号にロックしてから測定された、i番目のGNSS衛星信号の搬送波位相サイクルの数(整数部分および小数部分)、累積デルタ範囲(ADR)とも呼ばれる)、チャネル干渉測定値、熱雑音電力測定値、受信干渉電力測定値、および/または他の同様の測定値、のうちの1つまたは複数を含むことができる。RSRP、RSSI、および/またはRSRQ測定値は、セル固有参照信号、チャネル状態情報参照信号(CSI-RS)、および/または3GPPネットワーク用の同期信号(SS)またはSSブロック(例えば、LTEまたは5G/NR)のRSRP、RSSI、および/またはRSRQ測定値、ならびにIEEE802.11WLAN/WiFiネットワーク用の様々なビーコン、FILS発見フレーム、またはプローブ応答フレームのRSRP、RSSI、および/またはRSRQ測定値を含み得る。追加的または代替的に、3GPP TS36.214v15.4.0(2019-09)、3GPP TS38.215v16.1.0(2020-04)、IEEE802.11、Part 11「Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications、IEEE Std.」、および/または同様のもので論じられているような他の測定値が使用され得る。同じまたは類似の測定値が、NAN130によって測定または収集され得る。
サブシステム/アプリケーションはまた、計器クラスタサブシステム、前部座席および/または後部座席インフォテインメントサブシステムおよび/または他の同様のメディアサブシステム、ナビゲーションサブシステム(NAV)102、車両ステータスサブシステム/アプリケーション、HUDサブシステム、EMAサブシステムなどを含むことができる。NAV102は、車両110がコンピュータ支援車両であるか、部分または完全自律運転車両であるかに応じて、ナビゲーション案内または制御を提供するように構成可能または動作可能であり得る。NAV102は、車両110がその目的地に向かって移動する際に、車両を取り囲む領域内の静止オブジェクトまたは移動オブジェクト(例えば、歩行者、別の車両、または何らかの他の移動オブジェクト)を認識するようにコンピュータビジョンで構成することができる。NAV102は、車両110を取り囲む領域内の静止オブジェクトまたは移動オブジェクトを認識し、それに応答して、センサ172によって収集されたセンサデータに少なくとも部分的に基づいて、車両110のDCUを案内または制御する際にその決定を下すように構成可能または動作可能であり得る。
DCU174は、エンジンの動作、トランスミッション、ステアリング、制動など、車両110の様々なシステムを制御するハードウェア要素を含む。DCU174は、車両110の対応するシステムを制御する組込システムまたは他の同様のコンピュータデバイスである。DCU174はそれぞれ、後述する図のデバイス/システムと同じまたは類似の構成要素2974を有し得る、または他の適切なマイクロコントローラまたは他の同様のプロセッサデバイス、メモリデバイス、通信インタフェースなどであり得る。個々のDCU174は、1つまたは複数のセンサ172およびアクチュエータ(例えば、図29のアクチュエータ2974)と通信することができる。センサ172は、車両110の周囲の環境および/または環境の変化を検出するように構成可能または動作可能なハードウェア要素である。センサ172は、DCU174および/または1つもしくは複数のAIエージェントが車両110のそれぞれの制御システムを制御することを可能にするために、DCU174および/または1つもしくは複数のAIエージェントに様々なセンサデータを提供するように構成可能または動作可能である。センサ172の一部または全部は、図29のセンサ回路2972と同じまたは同様であり得る。特に、IVS101は、施設層を含むかまたは実装し、施設層内の1つまたは複数の施設を運転することができる。
IVS101は、それ自体で、またはユーザインタラクションに応答して、例えば、3GPPベースの直接リンクまたはIEEEベースの直接リンクであり得るインタフェース153を介して、1つまたは複数の車両110と通信または相互作用する。3GPP(例えば、LTEまたは5G/NR)直接リンクは、サイドリンク、近接サービス(ProSe)リンク、および/またはPC5インタフェース/リンクであってもよく、IEEE(WiFi)ベースの直接リンクまたはパーソナルエリアネットワーク(PAN)ベースのリンクは、例えば、WiFi直接リンク、IEEE802.11pリンク、IEEE802.11bdリンク、IEEE802.15.4リンク(例えば、ZigBee(登録商標)、低電力無線パーソナルエリアネットワーク上のIPv6(6LoWPAN)、無線HART、MiWi、スレッドなど)であってもよい。Bluetooth(登録商標)/Bluetooth Low Energy(BLE)などの他の技術を使用することもできる。車両110は、インタフェース153を通じてITSプロトコルデータ単位(PDU)または本明細書で論じた他のメッセージを交換する。
IVS101は、それ自体で、またはユーザインタラクションに応答して、インタフェース112およびネットワーク158を通じてNAN130を介して1つまたは複数の遠隔/クラウドサーバ160と通信または対話する。NAN130は、NAN130と個々の車両110との間のそれぞれのインタフェース112を介して車両110にネットワーク接続性を提供するように配置される。NAN130は、ITS-Sであるか、またはITS-Sを含み、路側ITS-S(R-ITS-S)であり得る。NAN130は、エンドユーザデバイス(例えば、V-ITS-S110および/またはVRU ITS-S117)にネットワーク接続性を提供するアクセスネットワークの一部であるネットワーク要素である。アクセスネットワークは、5G/NRセルラネットワーク内で動作するRAN用のNG RANまたは5G RANなどの無線アクセスネットワーク(RAN)、LTEもしくは4Gセルラネットワーク内で動作するRAN用のE-UTRAN、またはGSMもしくはCDMAセルラネットワーク用のUTRANまたはGERANなどのレガシーRANであってもよい。アクセスネットワークまたはRANは、WiMAX実装形態のためのアクセスサービスネットワークと称され得る。RANの全部または一部は、クラウドRAN(CRAN)、コグニティブ無線(CR)、仮想ベースバンドユニットプール(vBBUP)などと呼ばれ得る仮想ネットワークの一部としてサーバコンピュータ上で走る1つまたは複数のソフトウェアエンティティとして実装され得る。CRAN、CR、またはvBBUPは、RAN機能分割を実装することができ、1つまたは複数の通信プロトコル層は、CRAN/CR/vBBUPによって運転され、他の通信プロトコルエンティティは、個々のRANノード130によって動作される。この仮想化フレームワークは、NAN130の解放されたプロセッサコアが、VRU116/V-ITS-S110のための仮想化アプリケーションなどの他の仮想化アプリケーションを実行することを可能にする。
環境100はVRU116も含み、VRU116はVRU ITS-S117を含む。VRU116は、EU規則168/2013の付属書Iに規定されているように、非モータライズド道路ユーザならびにLクラスの車両(例えば、モペッド、オートバイ、セグウェイなど)である(例えば、国際標準化機構(ISO)D.、「道路車両-車両動力学および道路保持能力-語彙」、ISO8855(2013)(以下「[ISO8855]」)を参照されたい)。VRU116は、所与のユースケースおよび挙動シナリオにおいてVRUシステム117と対話するアクタである。例えば、VRU116がパーソナルデバイスを装備している場合、VRU116は、パーソナルデバイスを介して他のITS局および/またはVRUデバイス117を有する他のVRU116と直接対話することができる。VRU ITS-S117は、歩行者型VRU(例えば、図24のP-ITS-S2401を参照されたい)か車両型(自転車、オートバイ上)VRUのどちらかとすることができる。本明細書で使用される「VRU ITS-S」という用語は、任意のタイプのVRUデバイスまたはVRUシステムを指す。潜在的なVRU116がVRU116として識別される前に、VRU116は非VRUと呼ばれ、ITS内でIDLE状態または非アクティブ状態にあると見なされ得る。
VRU116がデバイスを備えていない場合、VRU116は、VRU116が、VRUシステム117内の別のITS局により、そのセンサおよび/または他の構成要素などのその感知デバイスを介して検出されるときに、間接的に対話する。しかしながら、このようなVRU116は、他のVRU116(例えば、自転車)を検出することができない。ETSI TS103 300-2V0.3.0(2019-12)(「[TS103300-2]」)では、異なるタイプのVRU116が以下の4つのプロファイルに分類されている、
・VRUプロファイル1 歩行者(舗道ユーザ、子供、乳母車、障害者、高齢者など)、
・VRUプロファイル2 自転車乗り(人を運ぶ軽車両、車椅子ユーザ、乗り手を運ぶ馬、スケート、電動スクータ、セグウェイなど)、および
・VRUプロファイル3 オートバイ乗り(オートバイ、動力付き二輪車、モペットなど)。
・VRUプロファイル4 他の道路ユーザ(イヌ、野生動物、ウマ、ウシ、ヒツジなど)に安全上のリスクをもたらす動物。
・VRUプロファイル1 歩行者(舗道ユーザ、子供、乳母車、障害者、高齢者など)、
・VRUプロファイル2 自転車乗り(人を運ぶ軽車両、車椅子ユーザ、乗り手を運ぶ馬、スケート、電動スクータ、セグウェイなど)、および
・VRUプロファイル3 オートバイ乗り(オートバイ、動力付き二輪車、モペットなど)。
・VRUプロファイル4 他の道路ユーザ(イヌ、野生動物、ウマ、ウシ、ヒツジなど)に安全上のリスクをもたらす動物。
これらのプロファイルは、VRU ITS-S117のためのVRU機能システムおよび通信アーキテクチャをさらに定義する。VRUプロファイル認識有効化、VRU関連の機能システム要件、(例えば、VAM CPMなど)を含むプロトコルおよびメッセージ交換メカニズムをロバストサポートするために、表1に列挙したVRUデバイスタイプが本明細書で論じられる。
VRU116は、ポータブルデバイス(例えば、デバイス117)を備えることができる。「VRU」という用語は、文脈上別段の指示がない限り、VRU116とそのVRUデバイス117の両方を指すために使用され得る。VRUデバイス117は、最初に構成されてもよく、指定される必要があるコンテキスト変更に従ってVRUデバイス117の動作中に展開することができる。これは、電源投入時にまたはHMIを介して自動的に達成することができるVRUプロファイルおよびVRUタイプの設定に特に当てはまる。道路ユーザの脆弱性状態の変更は、道路ユーザが脆弱になったときにVRU基本サービスをアクティブにするか、または保護エリアに入るときにVRU基本サービスを非アクティブにするためにも提供される必要がある。初期構成は、デバイスの電源が投入されたときに自動的にセットアップされ得る。これは、メッセージをブロードキャストし、チャネル輻輳制御規則に準拠する唯一の通信能力を有するVRU-Tx、メッセージを受信する唯一の通信能力を有するVRU-Rx、および/または全二重通信能力を有するVRU-Stであり得るVRU機器タイプの場合とすることができる。動作中、VRUプロファイルはまた、何らかのクラスタリングまたはデアセンブリに起因して変化し得る。その結果、VRUデバイスの役割は、VRUプロファイルの変更に従って展開することができる。
「VRUシステム」(例えば、VRU ITS-S117)は、主要な構成要素およびそれらの構成要素の構成とアクタおよびアクタの機器と関連する交通状況と動作環境とを含む、本明細書で論じたようなVRUユースケースおよびシナリオに関連するITSアーチファクトを備える。「VRUデバイス」、「VRU機器」、および「VRUシステム」という用語は、ITS-S技術を統合するVRU116によって使用されるポータブルデバイス(例えば、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス、フィットネストラッカなどの移動局)またはIoTデバイス(例えば、交通制御デバイス)を指し、したがって、VRU ITS-S117は、「VRUデバイス」、「VRU機器」、および/または「VRUシステム」を含むか、または参照することができる。
本開示において考慮されるVRUシステムは、少なくとも1人の脆弱道路ユーザ(VRU)とVRUアプリケーションを有する1つのITS局とを備える協調型高度道路交通システム(C-ITS)である。ITS-Sは、下位通信層(施設、ネットワーキング・アンド・トランスポートおよびアクセス層(例えば、ETSI EN302 665V1.1.1(2010-09)(「[EN302665]」)を参照されたい))、関連するハードウェア構成要素、他の局内サービス、およびセンササブシステムによって提供されるサービスに基づいてVRUアプリケーション論理を処理している車両ITS局または路側ITS局とすることができる。VRUシステムは、車両、オートバイ、バイク、歩行者など、シナリオに関与する他のVRU、他のITS-S、および他の道路ユーザで拡張され得る。VRUは、ITS-S、または、VRUが警報を送信または受信することを可能にする異なる技術(例えば、IoT)を装備され得る。したがって、考慮されるVRUシステムは異種システムである。VRUシステムの定義は、ユースケースおよび挙動シナリオに能動的に関与するシステム構成要素を識別するために使用される。能動システム構成要素にはITS局が装備され、他のすべての構成要素は受動的であり、VRUシステムの環境の一部を形成する。
VRU ITS-S117は、1つまたは複数のVRUアプリケーションを動作させることができる。VRUアプリケーションは、他の交通参加者内またはその周囲のVRUおよび/またはVRUクラスタの認識および/またはそれに関する認識を拡張するアプリケーションである。VRUアプリケーションは、任意のITS-Sに存在することができる、すなわち、VRUアプリケーションは、VRU自体か非VRU ITS局、例えば、自動車、トラック、バス、路側局または中央局のどちらかに見出すことができる。これらのアプリケーションは、VRU関連情報を人間などのアクタに直接提供するかまたは自動化システムに提供することを目的としている。VRUアプリケーションは、脆弱道路ユーザの認識を高め、VRU衝突リスク警告を他の道路ユーザに提供するか、または車両内の自動化されたアクションをトリガすることができる。VRUアプリケーションは、C-ITSネットワークを通じて他のITS-Sから受信したデータを利用し、ITS-S自体のセンサシステムおよび他の統合サービスによって提供される追加情報を使用することができる。
一般に、非装備のVRU(例えば、デバイスを有さないVRU116)、VRU-Tx(例えば、VRU116に関する認識メッセージまたはビーコンをブロードキャストする送信(Tx)能力のみを有するが、受信(Rx)能力を有さないITS-S117を装備したVRU116)、VRU-Rx(例えば、他のVRU116または他の非VRU ITS-Sに関するブロードキャストされた認識メッセージまたはビーコンを受信する、Rx(しかし、Txではない)能力のみを有するITS-S117を装備したVRU116、およびVRU-St(例えば、VRU-TxおよびVRU-Rx能力を含むITS-S117を装備したVRU116)を含む4タイプのVRU機器117がある。ユースケースおよび挙動シナリオは、VRU116の機器とVRUアプリケーションを有するV-ITS-S110および/またはR-ITS-S130の有無とに基づくVRUシステム117の広範な設定セットを考慮する。様々なVRUシステム構成の例は、ETSI TR 103 300-1 v2.1.1(2019-09)(「[TR103300-1]」)の表2によって示されている。
VRU116/117に対して指定されたメッセージは、VRU認識メッセージ(VAM)である。VAMは、VRU/ITSシステムに参加するVRU116の認識を作成し維持するためにVRU ITS117から送信されるメッセージである。VAMは、[EN302637-2]で定義されている既存の協調認識メッセージ(CAM)と最大限に調和される。VAMの送信は、[TS103300-2]の6.1項に明記されたVRUプロファイルに限定される。VAMは、VRUプロファイルおよび実際の環境条件に応じて、すべての所要データを含む。VAMのデータ要素は、表2に記載の通りであるべきである。
VRUシステム117は、最も頻繁にX秒(ms)からの生成間隔を有するメッセージの柔軟で動的なトリガを支援する、ただし、Xは数字(例えば、X=100ms)である。VAM頻度は、[TS103300-3]の6.5.10.5項に論じられるように、VRU運動力学および選択された衝突リスク指標に関連する。
所与の領域内で動作するVRU116の数は非常に多くなり得る。場合によっては、VRU116はVRU車両と組み合わせることができる(例えば、自転車上の乗り手など)。通信量および関連するリソース使用量(例えば、スペクトル要件)を低減するために、VRU116は、1つまたは複数のVRUクラスタにグループ化され得る。VRUクラスタは、VRU116がコヒーレントに、例えばコヒーレントな速度または方向でかつVRU境界ボックス内で移動するように、2人以上のVRU116(例えば、歩行者)の組である。「コヒーレントクラスタ速度」は、クラスタ内のVRUのいずれかの間の速さおよび進行方向の差が定義済み閾値を下回るような、クラスタ内のVRU116の速度範囲を指す。「VRU境界ボックス」は、境界ボックス内のすべてのVRUがほぼ同じ高さで表面と接触するように、VRUクラスタ内のすべてのVRU116を含む矩形領域である。
VRUクラスタは、同種VRUクラスタ(例えば、歩行者のグループ)または異種VRUクラスタ(例えば、歩行者のグループおよび人間オペレータを伴う自転車のグループ)であり得る。これらのクラスタは、単一のオブジェクト/エンティティと見なされる。VRUクラスタのパラメータは、VRU認識メッセージ(VAM)を使用して通信され、そこでクラスタヘッドのみがVAMを連続的に送信する。VAMは、VRU116がクラスタの先頭にあるかどうかを示すオプションのフィールドを含み、このフィールドは、個々のVRU(例えば、クラスタ内の他のVRUはVAMを送信すべきでないか、または非常に長い周期でVAMを送信すべきである)には存在しない。先頭のVRUはまた、VAMにおいて、それが同種クラスタであるか異種であるか指示し、異種のクラスタはVRUを任意に組み合わせたものである。VRUクラスタが異種および/または同種であるかどうかを示すことは、クラスタが分解されたときの軌道および挙動予測に関する有用な情報を提供することができる。
自転車またはオートバイの使用は、この非VRUオブジェクト(または「自転車」/「バイク」などのVRU車両)を使用してVRUの挙動およびパラメータセットを大幅に変更する。VRU116と非VRUオブジェクトとを組み合わせたものは、「複合VRU」と呼ばれる。VRUプロファイル3(例えば、オートバイ乗り)を有するVRU116は、通常、VRUクラスタリングに関与しない。
VAMは、発信VRU ITS-S117のステータス情報および属性情報を含む。コンテンツは、VRU ITS-S117のプロファイルに応じて異なり得る。典型的なステータス情報は、時間、位置、運動ステータス、クラスタステータス、およびその他を含む。典型的な属性情報は、VRUプロファイル、タイプ、寸法などに関するデータを含む。VAMの生成、送信、および受信は、VRU基本サービス(VBS)(例えば、図20~図21を参照されたい)によって管理される。VBSは、VAMプロトコルを動作させる施設層エンティティである。VBSは、以下のサービス、すなわち、VRU役割の処理、VRU安全性を高めるためのVAMの送信および受信を提供する。VBSはまた、VAM通信オーバーヘッドを低減するために、高いVRU116/117密度の存在下でVRUクラスタリングを指定および/または管理する。VRUクラスタリングでは、コヒーレント速さおよび進行方向を有する近接して配置されたVRUが施設層VRUクラスタを形成し、クラスタヘッドVRU116/117のみがVAMを送信する。クラスタ内の他のVRU116/117はVAM送信をスキップする。アクティブなVRU116/117(例えば、VRUクラスタ内にないVRU116/117)は、個々のVAM(単一VRU VAMなどと呼ばれる)を送信する。「個々のVAM」は、個々のVRU116/117に関する情報を含むVAMである。資格のないVAMは、クラスタVAMまたは個々のVAMとすることができる。
NAN130、V-ITS-S110、およびVRU ITS-S117によって採用される無線アクセス技術(RAT)は、1つまたは複数のV2X RATを含むことができ、V2X RATは、V-ITS-S110が互いに、インフラ機器(例えば、NAN130)と、かつVRUデバイス117と直接通信することを可能にする。図1の例では、任意の数のV2X RATがV2X通信に使用され得る。一例では、IEEE V2X技術(例えば、米国のDSRCおよび欧州のITS-G5)および3GPP C-V2X RAT(例えば、LTE、5G/NR、およびそれ以降)に基づくWLAN V2X(W-V2X)RATを含む少なくとも2つの別個のV2X RATが使用され得る。一例では、C-V2X RATはエアインタフェース112Aを利用することができ、WLAN V2X RATはエアインタフェース112bを利用することができる。ITS-G5インタフェースのアクセス層は、ETSI EN302 663V1.3.1(2020-01)(以下、「EN302663」)に概説されており、ITS-S参照アーキテクチャ2000のアクセス層について記述している。ITS-G5アクセス層は、IEEE802.11-2016(以下、「IEEE80211」)およびIEEE802.2論理リンク制御(LLC)(以下、「IEEE8022」)プロトコルを含む。3GPP LTE-V2Xベースのインタフェースのアクセス層は、とりわけ、ETSI EN303 613V1.1.1(2020-01)、3GPP TS23.285v16.2.0(2019-12)に概説されており、3GPP 5G/NR-V2Xは、とりわけ、3GPP TR23.786v16.1.0(2019-06)および3GPP TS23.287v16.2.0(2020-03)に概説されている。NAN130またはエッジ計算ノード140は、1つまたは複数のサービス/能力180を提供することができる。
V2Xシナリオでは、V-ITS-S110またはNAN130が、V2X通信に使用される任意の交通インフラストラクチャエンティティを指すRSUまたはR-ITS-S130であり得るか、またはRSUまたはR-ITS-Sとして機能し得る。この例では、RSU130は、gNB/eNBタイプのRSUや他の同様のインフラストラクチャなどの固定RSU、または比較的固定したUEであり得る。RSU130は、移動RSUまたはUEタイプのRSUであってもよく、このRSUは、車両(例えば、V-ITS-S110)、歩行者、またはそのような能力を有する他のデバイスによって実装され得る。これらの場合、変換エンティティの適切な無線カバレッジを確保するために、モビリティ問題を管理することができる。
一実装例では、RSU130は、V-ITS-S110を通過するための接続サポートを提供する路側に配置された無線周波数回路に結合されたコンピューティングデバイスである。RSU 130はまた、交差点マップ形状、交通統計、媒体、ならびに進行中の車両および歩行者の交通を検知および制御するためのアプリケーション/ソフトウェアを記憶するための内部データ記憶回路を含むことができる。RSU130は、例えば、衝突回避や交通警告などの高速事象に必要な非常に低いレイテンシ通信などの様々なサービス/能力180を提供する。追加的にまたは代替的に、RSU130は、例えばセルラ/WLAN通信サービスなどの他のサービス/能力180を提供することができる。いくつかの実装形態では、RSU130の構成要素は、屋外設置に適した耐候性エンクロージャ内にパッケージ化することができ、交通信号コントローラおよび/またはバックホールネットワークへの有線接続(例えば、イーサネット(登録商標))を提供するためのネットワークインタフェースコントローラを含むことができる。さらに、RSU130は、他のRSU130(図1には示されていない)と通信するための有線または無線インタフェースを含むことができる。
配置100では、V-ITS-S110aには、第1のV2X RAT通信システム(例えば、C-V2X)が装備されてもよく、V-ITS-S110bには、第2のV2X RAT通信システム(例えば、DSRC、ITS-G5などであり得るW-V2X)が装備されてもよい。V-ITS-S110aおよび/またはV-ITS-S110bはそれぞれ、1つまたは複数のV2X RAT通信システムと共に使用され得る。RSU130は、V-ITS-S110が異なるV2X RATを実装するときであっても、個々のV-ITS-S110が互いに通信することができるように、1つまたは複数のサービス/能力180の間でV2X RAT変換サービスを提供することができ、RSU130(またはエッジ計算ノード140)は、1つまたは複数のサービス/能力180の間でVRUサービスを提供することができ、RSU130は、CPM、MCM、VAM DENM、CAMなどを、RSS目的を含むVRU安全目的のためのV-ITS-S110および/またはVRUと共有する。V-ITS-S110はまた、かかるメッセージを互いに、RSU130と、かつ/またはVRUと共有することができる。これらのメッセージは、本明細書で論じられるように、様々なデータ要素および/またはデータフィールドを含むことができる。
この例では、NAN130は、gNB/eNBタイプのRSUや他の同様のインフラストラクチャなどの固定RSUであり得る。NAN130は、移動RSUまたはUEタイプのRSUであってもよく、このRSUは、車両、歩行者、またはそのような能力を有する他のデバイスによって実装され得る。これらの場合、変換エンティティの適切な無線カバレッジを確保するために、モビリティ問題を管理することができる。接続112をイネーブルにするNAN130は、「RANノード」などと称され得る。RANノード130は、地理的領域(例えば、セル)内のカバレッジを提供する地上局(例えば、地上アクセスポイント)または衛星局を備えることができる。RANノード130は、マクロセル基地局、および/またはマクロセルと比較して小さいカバレッジエリア、より小さいユーザ容量、またはより高い帯域幅を有するフェムトセル、ピコセル、または他の同様のセルを提供するための低出力基地局などの専用物理デバイスのうちの1つまたは複数として実装され得る。この例では、RANノード130は、NodeB、発展型NodeB(eNB)、または次世代NodeB(gNB)、1つまたは複数の中継ノード、分散ユニット、または路側ユニット(RSU)として具現化される。他のタイプのNANを使用することができる。さらに、RANノード130は、無線リソース管理、アドミッション制御、アップリンクおよびダウンリンクの動的リソース割り当て、無線ベアラ管理、データパケットスケジューリングなどのためのRAN機能(例えば、無線ネットワークコントローラ(RNC)機能および/またはNG-RAN機能)を含むがこれらに限定されない、RANのための様々な論理機能を実行することができる。
ネットワーク158は、インターネット、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)、または企業もしくは組織のための専用ネットワークおよび/もしくは企業ネットワークを含む無線広域ネットワーク(WWAN)などのネットワーク、セルラコアネットワーク(例えば、発展型パケットコア(EPC)ネットワーク、次世代パケットコア(NPC)ネットワーク、5Gコア(5GC)、または他のタイプのコアネットワーク)、1つもしくは複数のクラウドコンピューティングサービスを提供するクラウドコンピューティングアーキテクチャ/プラットフォーム、ならびに/あるいはそれらを組み合わせたもの、を表すことができる。例として、ネットワーク158および/またはアクセス技術は、LTE、MuLTEfire、および/またはNR/5G(例えば、無線アクセスネットワーク(RAN)ノード130によって提供される)などのセルラ技術、WLAN(例えば、WiFi(登録商標))技術(例えば、アクセスポイント(AP)130によって提供される)、および/または同様のものを含むことができる。異なる技術は、異なるシナリオにおいて利点および制限を示し、異なるシナリオにおけるアプリケーション性能は、アクセスネットワーク(例えば、WiFi、LTEなど)ならびに使用されるネットワークおよびトランスポートプロトコル(例えば、転送制御プロトコル(TCP)、仮想プライベートネットワーク(VPN)、マルチパスTCP(MPTCP)、汎用ルーティングカプセル化(GRE)など)の選択に依存するようになる。
遠隔/クラウドサーバ160は、1つまたは複数のアプリケーションサーバ、クラウドコンピューティングサービスを提供するクラウドコンピューティングアーキテクチャ/プラットフォーム、および/または他の遠隔インフラストラクチャを表すことができる。遠隔/クラウドサーバ160は、例えば、ITS関連アプリケーションおよびサービス、運転支援(例えば、マッピング/ナビゲーション)、コンテンツ提供(例えば、マルチメディアインフォテインメントストリーミング)、および/または同様のものなどのいくつかのサービスおよび能力180のうちのいずれか1つを含むことができる。
さらに、NAN130は、ITSサービス/アプリケーション、運転支援、および/またはコンテンツ提供サービス180などの任意の数のサービス/能力180を車両110に提供することができるエッジ計算ノード140(またはエッジ計算ノード140の集合)と同じ場所に配置される。エッジ計算ノード140は、エッジネットワークまたは「エッジクラウド」を含むか、その一部であり得る。エッジ計算ノード140は、「エッジホスト140」、「エッジサーバ140」、または「計算プラットフォーム140」と称されることもある。エッジ計算ノード140は、リソース(例えば、メモリ、CPU、GPU、割り込みコントローラ、I/Oコントローラ、メモリコントローラ、バスコントローラ、ネットワーク接続またはセッションなど)を分割することができ、それぞれの分割は、セキュリティおよび/または完全性保護能力を含むことができる。エッジノードはまた、コンテナ、パーティション、仮想環境(VE)、仮想マシン(VM)、サーブレット、サーバ、および/または他の同様の計算抽象化などの分離されたユーザ空間インスタンスを介して複数のアプリケーションのオーケストレーションを提供することができる。エッジ計算ノード140は、データセンタまたはクラウドインストールで実装することができ、指定されたエッジノードサーバ、企業サーバ、路側サーバ、電気通信中央局、またはサービス提供されているローカルまたはピアのエッジデバイスがエッジサービスを消費する。エッジ計算ノード140は、任意の数の運転支援および/またはコンテンツ提供サービス180を車両110に提供することができる。エッジ計算ノード140は、データセンタまたはクラウドインストールで実装することができ、指定されたエッジノードサーバ、企業サーバ、路側サーバ、電気通信中央局、またはサービス提供されているローカルまたはピアのエッジデバイスがエッジサービスを消費する。エッジ計算ノード140および/またはエッジコンピューティングネットワーク/クラウドを実装し得るそのような他のエッジコンピューティング/ネットワーキング技術の例としては、マルチアクセスエッジコンピューティング(MEC)、コンテンツ配信ネットワーク(CDN)(「コンテンツ配信ネットワーク」などとも呼ばれる)、モビリティサービスプロバイダ(MSP)エッジコンピューティングおよび/またはサービスとしてのモビリティ(MaaS)プロバイダシステム(例えば、AECCアーキテクチャで使用される)、ネブラエッジクラウドシステム、フォグコンピューティングシステム、クラウドレットエッジクラウドシステム、モバイルクラウドコンピューティング(MCC)システム、データセンタとして再構築された中央局(CORD)、モバイルCORD(M-CORD)、および/または収束マルチアクセスおよびコア(COMAC)システム、などがある。さらに、本明細書で開示される技法は、他のIoTエッジネットワークシステムおよび構成に関連することができ、他の中間処理エンティティおよびアーキテクチャは、以下の議論の目的のためにも使用され得る。
本明細書で論じられる様々な実装形態は、ITSサービスを提供するITS-Sを含み、ITSサービスは、ITSサービスメッセージ(例えば、VAM、CAM、CPMなど)の送信および受信を含む。ITSサービス(例えば、施設層サービス)メッセージでは、アプリケーションコンテナが、ITS PDUヘッダおよび/またはITSサービスコンテナと共に使用される。実装形態には、様々な通信プロトコル、メッセージフォーマット、およびデータフレーム(DF)および/もしくはデータ要素(DE)、セマンティクスおよびシンタックス、ならびにITSサービス(例えば、VRU認識サービスなど)のためのインタフェースおよびプロトコル動作が含まれる。追加的または代替的に、DE/DF(例えば、CAMおよび/またはVAM DE/DF)は、ITS-S Txおよび/またはITS-S Rx側で拡張または増強することができ、適切な信号測定手段を使用して測定することができる。
本明細書で論じられる様々なITSサービスの実装形態は、VRU ITS-S、接続されたコンピュータ支援および/または自律運転(CA/AD)車両、エッジコンピューティングノードおよびネットワーク、高度道路交通システム(ITS)、および/または車両のインターネット(IoV)/IoTシステム/ネットワークを含む。そのような実装形態は、ETSI ITS標準/フレームワークおよび/またはマルチアクセスエッジコンピューティング(MEC)標準/フレームワークなどの適切な標準化団体および/または作業グループによって指定および/または標準化することができ、都市または地理的領域にわたって容易に拡張可能である。これらの実装形態では、1つまたは複数のMECアプリが、CAM、VAM、CPMなどを生成、受信、および送信するための施設層エンティティを提供することができる。
本明細書で論じられる実装形態は、時宜を得た衝突リスク分析および衝突回避におけるVRUおよび/または車両ITS-Sのロバスト性を向上させる、ITSにおけるVRUおよび車両の安全性を向上させる。
2.VRU基本サービスプロトコル、フレームワーク、および動的状態
前述のように、VRUは、[TR103300-1]で定義されているように、歩行者、安全緊急対応者、道路作業者、動物、車椅子ユーザ、スケートをする人、自転車乗り、電動二輪車乗り、モペット、低速バイク乗りなどを含む、衝突リスクの高い道路ユーザである。ITSの重要な特徴のうちの1つは、道路ハザード、車両などのより大きな道路ユーザ、緊急衝突状況、およびVRUの環境に現れる他の危険な予期せぬ状況から、かかるVRUの安全性を確保することである。VRUの安全性を可能にするためには、ITSが衝突リスクの高い状況をロバストに識別し、関与するエージェント相互間で潜在的な衝突を回避し得る後続のアクション(操縦、警告メッセージ、音や点滅灯などの物理的通知)をトリガすることが極めて重要である。
前述のように、VRUは、[TR103300-1]で定義されているように、歩行者、安全緊急対応者、道路作業者、動物、車椅子ユーザ、スケートをする人、自転車乗り、電動二輪車乗り、モペット、低速バイク乗りなどを含む、衝突リスクの高い道路ユーザである。ITSの重要な特徴のうちの1つは、道路ハザード、車両などのより大きな道路ユーザ、緊急衝突状況、およびVRUの環境に現れる他の危険な予期せぬ状況から、かかるVRUの安全性を確保することである。VRUの安全性を可能にするためには、ITSが衝突リスクの高い状況をロバストに識別し、関与するエージェント相互間で潜在的な衝突を回避し得る後続のアクション(操縦、警告メッセージ、音や点滅灯などの物理的通知)をトリガすることが極めて重要である。
VRU認識メッセージ(VAM)は、VRUのITSへの参加のVRU認識をITSに提供するためにVRU ITS-Sによって送信されるメッセージであり、ソースVRU ITS-Sのステータス(時間、位置、運動状態など)および属性(VRUプロファイル、タイプ、サイズなど)を含む。そのようなVAMを受信するITS-Sは、発信VRU ITS-Sの有無、タイプ、ステータス、および動的状態を認識するようになり、したがって、衝突リスク分析および衝突リスク回避などのVRU安全関連機能要件(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)を可能にするために使用することができる。
VRU基本サービス(VBS)は、VAMプロトコルを動作させ、VRU役割を処理し、VAMを送受信する施設層エンティティである。本開示は、[TS103300-3]の範囲内でVBSのための通信プロトコル、メッセージフォーマット、セマンティクスおよびシンタックス、ならびにインタフェースおよびプロトコル動作を提供する。解決策は、VAM生成規則およびトリガ、VAM RX/TX、およびVAM構築を含むVBS機能アーキテクチャサービスを可能にするのにさらに役立つ。
この目的のために、本開示は、VAMフォーマット仕様に関するITS内のVRU安全性のためのVBSに関連する問題に対処するための施設層サービス(または「施設」)を提供する。これは、運動力学的コンテナおよび管理コンテナ、ならびにコンテナ構造およびパラメータ定義を含む、ITS PDUヘッダ、VAMメッセージおよび基礎となるコンテナを含む一般的な階層構造の詳細を含む。
運動力学的コンテナ内には、基礎となるデータ要素(DE)と共に4つのコンテナが設けられ、以下を含む、
1.道路グリッド占有コンテナ:基礎となるDEは、動的状況上の道路占有マップ知覚(DCROMP)(例えば、2020年3月25日に出願された米国仮特許出願第62/994,471号明細書(「[AC8655-Z]」)、2020年6月2日に出願された米国仮特許出願第63/033,597号明細書(「[AC8655-Z2]」)、および/または2020年12月21に出願された国際特許出願第PCT/US2020/066483号明細書(「[AC8655-PCT]」)を参照されたいが、これらのそれぞれの内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)の以前の概念に基づいている。
2.安全距離コンテナ:DEは関連付けることができる(ただし、見通し線時間距離測定関連パラメータに限定されない)、(i)縦方向距離(LoD)、(ii)横方向距離(LaD)、(iii)鉛直距離(VD)、およびそれらに付随する閾値、それぞれ最小安全縦方向距離(MSLoD)、最小安全横方向距離(MSLaD)、最小安全鉛直距離(MSVD)(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)、
3.基礎となるDEとして軌道遮断指示(TII)(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)を有する備えた軌道遮断コンテナ、および
4.基礎となるデータ要素として操縦指示(MI)(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)を有する操縦コンテナ。
1.道路グリッド占有コンテナ:基礎となるDEは、動的状況上の道路占有マップ知覚(DCROMP)(例えば、2020年3月25日に出願された米国仮特許出願第62/994,471号明細書(「[AC8655-Z]」)、2020年6月2日に出願された米国仮特許出願第63/033,597号明細書(「[AC8655-Z2]」)、および/または2020年12月21に出願された国際特許出願第PCT/US2020/066483号明細書(「[AC8655-PCT]」)を参照されたいが、これらのそれぞれの内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)の以前の概念に基づいている。
2.安全距離コンテナ:DEは関連付けることができる(ただし、見通し線時間距離測定関連パラメータに限定されない)、(i)縦方向距離(LoD)、(ii)横方向距離(LaD)、(iii)鉛直距離(VD)、およびそれらに付随する閾値、それぞれ最小安全縦方向距離(MSLoD)、最小安全横方向距離(MSLaD)、最小安全鉛直距離(MSVD)(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)、
3.基礎となるDEとして軌道遮断指示(TII)(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)を有する備えた軌道遮断コンテナ、および
4.基礎となるデータ要素として操縦指示(MI)(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)を有する操縦コンテナ。
本開示はまた、(i)VRUプロファイル移行予測、(ii)動的状態予測のためのVRU ITS-SのVBS制御状態マシンの表現を提供する。本開示は、本明細書で論じたフレームワークに基づいてVAMのASN.1仕様を提供する。本明細書で論じられるすべての概念について、フレームワークの拡張可能性および一般化は、VAM発信局が以下の4つの局タイプ、すなわち、(i)クラスタの一部ではない個々のVRUであるスタンドアロンVRU SVRU-ITS-S)、(ii)クラスタ化されたVRU(CVRU-ITS-S)、(iii)RSU(R-ITS-S130)、(iv)車両(V-ITS-S110)、のうちの1つまたは複数であり得る場合をカバーするために提供される。
2.1.VAMフォーマット仕様
2.1.1.VAM PDUの一般的な構造
[TS103300-3]によるVAMフォーマットの一般的な構造、および後述するように拡張/強化されたITS PDUヘッダを含む基礎となるコンテナおよびDEの詳細。さらに、運動力学的予測(運動予測コンテナ)関連機能を可能にするために必要なDEも以下に提供される。
2.1.1.VAM PDUの一般的な構造
[TS103300-3]によるVAMフォーマットの一般的な構造、および後述するように拡張/強化されたITS PDUヘッダを含む基礎となるコンテナおよびDEの詳細。さらに、運動力学的予測(運動予測コンテナ)関連機能を可能にするために必要なDEも以下に提供される。
図2は、様々なVAM構造を示す。VAM構造例201は、新しいDFを有する発信ITS-SとしてのスタンドアロンVRU ITS-Sのためのものである。VAM構造例202は、非スタンドアロンVRU用の新しいDFを含む階層VAM構造である。非スタンドアロンVRUは、各コンテナが一意のスタンドアロンVRUのVAMパラメータを表す複数のVAMパラメータコンテナを有し得る発信局としてのCVRU-ITS-S、R-ITS-S、またはV-ITS-S110である。
発信局としてのSVRU-ITS-SのVAM構造201の一般的な階層構造は、VRU物理的プロパティ/パラメータおよびVRU動的プロパティ/パラメータを含む複数のコンテナが続くITS PDUヘッダから構成される。さらに、[TS103300-3]は、他の使用プロパティコンテナを排除せず、したがって、必要に応じて追加のDEを有するVAMの拡張のためのマージンを残す。
同様に、VAM構造202は、VAM構造202が、各パラメータが一意のスタンドアロンVRUに対応する複数のVAMパラメータに対応するように、VAM構造階層をどのように拡張することができるかを示す。
2.1.2.ITS-S PDUヘッダ
図2はまた、様々なDFを示すITS PDUヘッダのVAM構造例203を含む。ITS PDUヘッダは、他の多くの中でDENM、CAM、POI、SPAT、MAPに含まれるがこれらに限定されない様々な種類のメッセージにまたがるアプリケーションおよび施設層メッセージのための共通メッセージヘッダである。一般的なPDUヘッダの場合、基礎、すなわち必要な要素を反映する4つのフィールドがVAM構造203に示されている。ITS PDUヘッダは、プロトコルバージョン、ITSアプリケーションID(AID)、メッセージIDおよびメッセージのタイプ、ならびにソースITS-SのIDの情報を含む共通ヘッダである。
図2はまた、様々なDFを示すITS PDUヘッダのVAM構造例203を含む。ITS PDUヘッダは、他の多くの中でDENM、CAM、POI、SPAT、MAPに含まれるがこれらに限定されない様々な種類のメッセージにまたがるアプリケーションおよび施設層メッセージのための共通メッセージヘッダである。一般的なPDUヘッダの場合、基礎、すなわち必要な要素を反映する4つのフィールドがVAM構造203に示されている。ITS PDUヘッダは、プロトコルバージョン、ITSアプリケーションID(AID)、メッセージIDおよびメッセージのタイプ、ならびにソースITS-SのIDの情報を含む共通ヘッダである。
ヘッダのデータ要素のうちの1つであるVAMメッセージIDのセマンティクスのテキスト記述は以下に論じられ、ETSI TS 102 894-2 V1.3.1(2018-08)(「[TS102894-2]」)から抽出されたアプリケーションおよび施設層共通データ辞書フォーマットの表現ガイドに従う。VAMメッセージIDの追加を表3に示す。
2.1.3.VAM管理コンテナ
図2はまた、新しいDFを含む例示的なVAM管理コンテナを示すVAM構造204を含む。VAM管理コンテナは、VRU、車両、またはRSUに固有ではない、発信ITS-Sに関する基本情報を含む。VAM管理コンテナは、管理コンテナ内の以下の4つのDFを、以下のようにVAM構造204に示されている、4つのDFのそれぞれのDEと共に含む。
図2はまた、新しいDFを含む例示的なVAM管理コンテナを示すVAM構造204を含む。VAM管理コンテナは、VRU、車両、またはRSUに固有ではない、発信ITS-Sに関する基本情報を含む。VAM管理コンテナは、管理コンテナ内の以下の4つのDFを、以下のようにVAM構造204に示されている、4つのDFのそれぞれのDEと共に含む。
2.1.3.1.局タイプDF
VAM発信局に基づいて以下の局タイプが可能である。
1.VRU局117(スタンドアロンのケース)
2.VRUクラスタヘッド117(クラスタのケース)
3.他の非VRU局タイプ RSU/R-ITS-S130
4.他の非VRU局タイプ 車両/V-ITS-S110
VAM発信局に基づいて以下の局タイプが可能である。
1.VRU局117(スタンドアロンのケース)
2.VRUクラスタヘッド117(クラスタのケース)
3.他の非VRU局タイプ RSU/R-ITS-S130
4.他の非VRU局タイプ 車両/V-ITS-S110
2.1.3.2.役割DF(VRUタイプにのみ存在)
このコンテナ/DFは、局タイプがVRUである場合にのみ存在し、他の局タイプではオプションである。
5.ON、ITSデバイスはVRU116であり、VAMを送信および/または受信する
6.OFF、デバイスユーザはVRU116と見なされず、かつ/またはVRU116はVAMを送信も受信もしない(例えば、バスまたは建物内のデバイスユーザ)
このコンテナ/DFは、局タイプがVRUである場合にのみ存在し、他の局タイプではオプションである。
5.ON、ITSデバイスはVRU116であり、VAMを送信および/または受信する
6.OFF、デバイスユーザはVRU116と見なされず、かつ/またはVRU116はVAMを送信も受信もしない(例えば、バスまたは建物内のデバイスユーザ)
全体として、このDEは、ITS-SがVRU役割として開始することができ、VRU116が道路環境内およびその周囲にある走行または活動の全過程の間ONのままであり得るので、それほど急速に変化しない。したがって、VRU116がOFFである場合、VRU116と隣接するITS-Sとの間でVAMをトリガし交換する必要がないため、DFは管理コンテナに含まれる。VBSは両方の役割で動作可能なままであることに留意されたい。
2.1.3.3基準位置DF
提供されたグローバル位置に対してオブジェクトを基準にする場合、発信局タイプに応じて以下のオプションが可能であり得る。
7.SVRU-ITS-S117の場合、これはVRU116の中心とすることができる。このタイプの場合、VRU116の、その境界ボックスの中心の地上位置を基準位置と見なすことができる。
8.CVRU-ITS-S117の場合、これはクラスタヘッドの中心とすることができる。このタイプの場合、クラスタヘッドの、その境界ボックスの中心の地上位置を基準位置と見なすことができる。
9.非VRUの2つの可能なケース
i.R-ITS-S130地上位置
ii.V-ITS-S110地上位置
提供されたグローバル位置に対してオブジェクトを基準にする場合、発信局タイプに応じて以下のオプションが可能であり得る。
7.SVRU-ITS-S117の場合、これはVRU116の中心とすることができる。このタイプの場合、VRU116の、その境界ボックスの中心の地上位置を基準位置と見なすことができる。
8.CVRU-ITS-S117の場合、これはクラスタヘッドの中心とすることができる。このタイプの場合、クラスタヘッドの、その境界ボックスの中心の地上位置を基準位置と見なすことができる。
9.非VRUの2つの可能なケース
i.R-ITS-S130地上位置
ii.V-ITS-S110地上位置
2.1.3.4.セグメント情報DF
メッセージがセグメント化される場合、セグメント管理コンテナが存在し、セグメントID、および/またはメッセージセグメントの総数を含むことができる。
メッセージがセグメント化される場合、セグメント管理コンテナが存在し、セグメントID、および/またはメッセージセグメントの総数を含むことができる。
2.1.4.VAMプロファイルコンテナ
このコンテナは、可能な4つのVRUプロファイル、すなわち、プロファイル1(歩行者)、プロファイル2(自転車)、プロファイル3(オートバイ)、プロファイル4(動物)のいずれかのためのものである。
このコンテナは、可能な4つのVRUプロファイル、すなわち、プロファイル1(歩行者)、プロファイル2(自転車)、プロファイル3(オートバイ)、プロファイル4(動物)のいずれかのためのものである。
2.1.5.VAM物理的プロパティコンテナ
図3は、強化された/新しいDEを含むVAM物理的プロパティコンテナ例301を示す。VAM物理的プロパティコンテナは、以下のように、単一のVRU物理情報コンテナ302およびクラスタ物理情報コンテナ303を備える。
1.単一のVRU物理情報コンテナ302は個々のVRUに関連付けられ、それらは本質的にスタンドアロンVRUに関連付けられる。このDE内には、VRU物理情報コンテナ302によって示される以下の3つの追加のDEを含めることができる。
a.VRUのタイプには、下記の4つの可能なカテゴリがある。
i.乳児
ii.幼児
iii.子供
iv.大人
v.愛玩動物
b.VRUサイズクラスには、下記の3つの可能なカテゴリがある。
i.小
ii.中
iii.大
c.VRU重みクラスには、下記の3つの可能なカテゴリがある。
i.低
ii.中
iii.高
2.クラスタ物理情報コンテナ303は、単一のVRU物理情報DEのようであり、基礎となるDEは、以下に説明するように、クラスタ物理情報コンテナ303によって示されるようにクラスタ化されたVRU概念に拡張/強化される。
a.クラスタサイズ、このDEは、クラスタサイズが最大限度(例えば、最大でクラスタあたり50VRU)に制限されている、所与のクラスタ内のVRUの数を含む。
b.VRUサイズクラス(オプション)、このDEは、クラスタヘッドのサイズクラスに関する情報は十分であり得るが、個々のVRUサイズクラスはクラスタ化されたVRUプロトコル動作に必須ではない場合があるので、オプションである。
c.VRU重みクラス(オプション)、このDEは、クラスタの重みクラスに関する情報は十分であり得るが、個々のVRU重みクラスはクラスタ化されたVRUプロトコル動作に必須ではない場合があるので、オプションである。
図3は、強化された/新しいDEを含むVAM物理的プロパティコンテナ例301を示す。VAM物理的プロパティコンテナは、以下のように、単一のVRU物理情報コンテナ302およびクラスタ物理情報コンテナ303を備える。
1.単一のVRU物理情報コンテナ302は個々のVRUに関連付けられ、それらは本質的にスタンドアロンVRUに関連付けられる。このDE内には、VRU物理情報コンテナ302によって示される以下の3つの追加のDEを含めることができる。
a.VRUのタイプには、下記の4つの可能なカテゴリがある。
i.乳児
ii.幼児
iii.子供
iv.大人
v.愛玩動物
b.VRUサイズクラスには、下記の3つの可能なカテゴリがある。
i.小
ii.中
iii.大
c.VRU重みクラスには、下記の3つの可能なカテゴリがある。
i.低
ii.中
iii.高
2.クラスタ物理情報コンテナ303は、単一のVRU物理情報DEのようであり、基礎となるDEは、以下に説明するように、クラスタ物理情報コンテナ303によって示されるようにクラスタ化されたVRU概念に拡張/強化される。
a.クラスタサイズ、このDEは、クラスタサイズが最大限度(例えば、最大でクラスタあたり50VRU)に制限されている、所与のクラスタ内のVRUの数を含む。
b.VRUサイズクラス(オプション)、このDEは、クラスタヘッドのサイズクラスに関する情報は十分であり得るが、個々のVRUサイズクラスはクラスタ化されたVRUプロトコル動作に必須ではない場合があるので、オプションである。
c.VRU重みクラス(オプション)、このDEは、クラスタの重みクラスに関する情報は十分であり得るが、個々のVRU重みクラスはクラスタ化されたVRUプロトコル動作に必須ではない場合があるので、オプションである。
2.1.6.VAM動的プロパティコンテナ
図4は、例示的な動的プロパティコンテナ401を示す。動的プロパティコンテナ401は、VRU活動期間の経過にわたって頻繁に変化し得るDEを含む。これらのDEは、VRU116が存在し得る動的状態に関連する。
図4は、例示的な動的プロパティコンテナ401を示す。動的プロパティコンテナ401は、VRU活動期間の経過にわたって頻繁に変化し得るDEを含む。これらのDEは、VRU116が存在し得る動的状態に関連する。
4つの新しいコンテナが、基礎となるDEを有する既存のコンテナの拡張として提供される。VAM運動力学的コンテナ402拡張および対応するDEは、ビット構造、ビット指定規則、潜在的な衝突、およびビット指定の所要ビット数と共に、表4に要約される。動的プロパティ401内に定義されたDEについて、所要の信頼性レベルは、DEを適用する局によって事前定義される必要がある。そのような定義は、以下の各従属節のそれぞれのDEと併せて指定される。信頼性レベルのデータタイプは、CPS仕様からObjectConfidenceおよび/または同様のものとしてインポートされる。
追加的または代替的に、VAM運動力学的コンテナ403は、図10aおよび図10bに関して示され説明された運動予測コンテナに対応することができる。
2.1.6.1.道路グリッド占有DFならびにグリッド位置および占有ステータス指標(GLOSI)DE
図5は、グリッド占有マップ表現例を示す。高度なセンサまたは知覚能力を有する近くのR-ITS-S130などの非VRU ITS-Sはまた、図5に示すように、動的道路占有マップを作成し、維持し、自VRU116および近くのVRU116と共有することができる。動的道路占有マップは、対応する信頼値を伴う占有のブール値によって表される道路セグメントの定義済みグリッド領域である。近くのR-ITS-S130などの非VRUは、道路セグメントのより良好なグローバル視野を有することができるので、VRUクラスタリングの管理と複数VRU VAMおよび複数VRUクラスタVAMの普及とに使用することができる。さらに、非VRU ITS-Sの正確な環境知覚、電力可用性、および計算能力は、VRU116およびV-ITS-S110の正確な環境認識および位置決めに活用することができる。
図5は、グリッド占有マップ表現例を示す。高度なセンサまたは知覚能力を有する近くのR-ITS-S130などの非VRU ITS-Sはまた、図5に示すように、動的道路占有マップを作成し、維持し、自VRU116および近くのVRU116と共有することができる。動的道路占有マップは、対応する信頼値を伴う占有のブール値によって表される道路セグメントの定義済みグリッド領域である。近くのR-ITS-S130などの非VRUは、道路セグメントのより良好なグローバル視野を有することができるので、VRUクラスタリングの管理と複数VRU VAMおよび複数VRUクラスタVAMの普及とに使用することができる。さらに、非VRU ITS-Sの正確な環境知覚、電力可用性、および計算能力は、VRU116およびV-ITS-S110の正確な環境認識および位置決めに活用することができる。
図5のこの例では、グリッド占有マップは、[AC8655-Z]、[AC8655-Z2]、および[AC8655-PCT]の道路占有グリッド概念から各グリッド要素について示される計算された占有確率と共に対応する真の占有マップのR-ITS-S130にある。図4からの、道路グリッド占有DF内のグリッド位置および占有ステータス指標(GLOSI)データ要素の概念を説明するために、[AC8655-Z]、[AC8655-Z2]、および[AC8655-PCT]からの動的状況上の道路占有マップ(DCROMP)概念の2階層表現が示されている。DCROMP概念は、道路を連続した/隣接するグリッドタイルに分割し、それによって、自VRU116位置に割り当てられた基準グリッドの周りにグリッドマップを形成する。目的は、論理表現ならびにビットマップ表現に関して、基準自VRU116グリッドの周りの相対グリッド位置を表すことである。
個々のグリッドの形状が固定されたベースラインとして、グリッドの長方形が想定される。さらに、以下の構成パラメータおよびペイロードの詳細に関して、発信ITS-Sの周りのグリッドのパラメータ化は、以下のうちの1つまたは複数を含み得る。
1)基準点、全体領域の発信ITS-Sの位置によって指定される。
2)グリッド/セルサイズ、セルの粒度を反映する矩形グリッドを想定して、グリッドの長さおよび幅によって指定される定義済みグローバルグリッドサイズ。
3)セルの開始位置、基準グリッドとして図5に示すような占有グリッド(P11)の開始セル。他のグリッド位置は、基準グリッドからのオフセットに基づいてラベル付けすることができる。
4)占有値のビットマップ、図5に示すようなグリッド内の各セルの占有を表すブール値。
5)信頼値、(ビットマップに関連する)グリッド内の各セルに対応する信頼値。
1)基準点、全体領域の発信ITS-Sの位置によって指定される。
2)グリッド/セルサイズ、セルの粒度を反映する矩形グリッドを想定して、グリッドの長さおよび幅によって指定される定義済みグローバルグリッドサイズ。
3)セルの開始位置、基準グリッドとして図5に示すような占有グリッド(P11)の開始セル。他のグリッド位置は、基準グリッドからのオフセットに基づいてラベル付けすることができる。
4)占有値のビットマップ、図5に示すようなグリッド内の各セルの占有を表すブール値。
5)信頼値、(ビットマップに関連する)グリッド内の各セルに対応する信頼値。
上記のパラメータに加えて、図5に示すような占有グリッドのビットマップ内へのマッピングパターンも指定される。
この目的のために、自VRUグリッドの周りの最も近い8グリッド層は、階層1グリッド(黄色の点線の長方形で示す)として定義され、16グリッド層の次の外層は、階層2グリッド(白色の点線の長方形で示す)として定義される。簡潔にするために、またグリッド位置および占有ステータス指標(GLOSI)の概念を表すために必要な最小ビット数を例示するために、以下では階層1グリッドのみに焦点を当てる。GLIOSIインデックスは、自VRUに対する占有グリッドの8つの可能な位置および各グリッドの対応する占有を反映するように定義される。また、第1階層にはVRUを含む合計9つのグリッドがあるので、9ビットD内の各ビット位置が、「1」が「OCCUPIED」グリッドを表し、「0」が「FREE」グリッドを表す、グリッドマップ内の固有のグリッドに対応する、合計9ビットのGLOSI BOOLEAN表現は、DFラベル「道路グリッド占有」の下の表4の第2行に示すように、第1階層の道路グリッド占有を示すのに十分である。同様の方法で、第2階層占有が表される場合、合計25ビットのGLOSI BOOLEAN表現で十分である。複数/同時グリッドの占有を示すために、対応する有意ビットはON(1)になり、そうでなければOFF(0)になることに留意されたい。
図5の各グリッド内に示されているi={1,2,3,4,5}およびj={1,2,3,4,5}を有する個々の確率Pijは、グリッド占有が占有されていると宣言される信頼度を指定する。
GLOSI DEを設定するために必要な信頼性レベル条件は以下の通りである。
・グリッド占有が90%以上の信頼度、すなわちPij>90%で占有されていると検出された場合、GLOSI=1。
・そうではなく、グリッド占有が90%以上の信頼度、すなわち(1-Pij)>90%で空いていると検出された場合、GLOSI=0。
・グリッド占有が90%以上の信頼度、すなわちPij>90%で占有されていると検出された場合、GLOSI=1。
・そうではなく、グリッド占有が90%以上の信頼度、すなわち(1-Pij)>90%で空いていると検出された場合、GLOSI=0。
2.1.6.2.安全距離DFおよび安全距離指示(SDI)DE
自VRUの近傍にK個の他のITS-Sを考えると、Safe Distance Indication(SDI)と呼ばれるDEが安全距離コンテナ内に設けられる。概念を詳述するために、ある自VRU116と別のITS-Siとの間のSDIiの指定が、それに関して、その自VRU116が、i=1,2,...Kである別の局iから安全な距離にある(すなわち、物理的に衝突する可能性が低い)かどうかを決定する(SDIiで示す)必要があることを考える。この目的のために、自VRU116と第iの局との間で測定された3つの部分からなる{LaD、LoD、VD}の間の条件付き関係(「より大きい」または「より小さい」)は、対応する安全距離閾値{MSLaD、MSLoD、MSVD}と比較されて、以下のようにSDIを指定する、
・LaDi>MSLaD AND LoDi>MSLoD AND VDi>MSVDの場合、SDIi=1は、自VRU116と第iの局との間の距離が自VRUにとって安全であると考えられるほど大きいことを含意し、
・そうではなく、LaDi≦MSLaD AND LoDi≦MSLoD AND VDi≦MSVDの場合、SDIi=0は、自VRU116と第iの局との間の距離が、自VRUにとって安全であると考えられるほどには大きくないことを含意する、
ここで、自VRUの経路内に合計K個の可能な数の別のITS-Sが存在することができる。
自VRUの近傍にK個の他のITS-Sを考えると、Safe Distance Indication(SDI)と呼ばれるDEが安全距離コンテナ内に設けられる。概念を詳述するために、ある自VRU116と別のITS-Siとの間のSDIiの指定が、それに関して、その自VRU116が、i=1,2,...Kである別の局iから安全な距離にある(すなわち、物理的に衝突する可能性が低い)かどうかを決定する(SDIiで示す)必要があることを考える。この目的のために、自VRU116と第iの局との間で測定された3つの部分からなる{LaD、LoD、VD}の間の条件付き関係(「より大きい」または「より小さい」)は、対応する安全距離閾値{MSLaD、MSLoD、MSVD}と比較されて、以下のようにSDIを指定する、
・LaDi>MSLaD AND LoDi>MSLoD AND VDi>MSVDの場合、SDIi=1は、自VRU116と第iの局との間の距離が自VRUにとって安全であると考えられるほど大きいことを含意し、
・そうではなく、LaDi≦MSLaD AND LoDi≦MSLoD AND VDi≦MSVDの場合、SDIi=0は、自VRU116と第iの局との間の距離が、自VRUにとって安全であると考えられるほどには大きくないことを含意する、
ここで、自VRUの経路内に合計K個の可能な数の別のITS-Sが存在することができる。
SDI DEを設定するための所要の信頼性レベル条件は、以下のように指定することができる、
・90%以上の信頼度で、LaDi>MSLaD AND LoDi>MSLoD AND VDi>MSVDの場合、SDIi=1、
・そうではなく、90%以上の信頼度で、LaDi≦MSLaD AND LoDi≦MSLoD AND VDi≦MSVDの場合、SDIi=0である。
・90%以上の信頼度で、LaDi>MSLaD AND LoDi>MSLoD AND VDi>MSVDの場合、SDIi=1、
・そうではなく、90%以上の信頼度で、LaDi≦MSLaD AND LoDi≦MSLoD AND VDi≦MSVDの場合、SDIi=0である。
2.1.6.3.軌道遮断DFおよび軌道遮断指示(TII)DE
軌道遮断DF内には、TIIが存在し、潜在的な軌道遮断の経路内のITS-Sに対して計算された軌道遮断確率(TIP)メトリックの条件チェックを介してTII DEを表すものとする。TIPは、自VRU116の軌道の推定の不確実性、ならびに道路内の他の局からの範囲の道路上の他のオブジェクトまたは人々とのその軌道の潜在的遮断の確率的指標として定義されるものとする。感覚入力ならびに共有入力に関するシーンの分析に応じて、自VRUの経路が別の局j=1、2、...Nによって遮断される可能性のレベルを計算し、以下のようにTII BOOLEANを設定するために利用することができる。
・ITS-Sjを有する自VRU116のTIP、すなわち、TIPj≦0.25の場合、TIIj=0(軌道遮断の可能性が低い)
・ITS-Sjを有する自VRU116のTIP、すなわち、TIPj>0.75の場合、TIIj=1(軌道遮断の可能性が低い)
軌道遮断DF内には、TIIが存在し、潜在的な軌道遮断の経路内のITS-Sに対して計算された軌道遮断確率(TIP)メトリックの条件チェックを介してTII DEを表すものとする。TIPは、自VRU116の軌道の推定の不確実性、ならびに道路内の他の局からの範囲の道路上の他のオブジェクトまたは人々とのその軌道の潜在的遮断の確率的指標として定義されるものとする。感覚入力ならびに共有入力に関するシーンの分析に応じて、自VRUの経路が別の局j=1、2、...Nによって遮断される可能性のレベルを計算し、以下のようにTII BOOLEANを設定するために利用することができる。
・ITS-Sjを有する自VRU116のTIP、すなわち、TIPj≦0.25の場合、TIIj=0(軌道遮断の可能性が低い)
・ITS-Sjを有する自VRU116のTIP、すなわち、TIPj>0.75の場合、TIIj=1(軌道遮断の可能性が低い)
TII DEを設定するために必要な信頼性レベル条件は、以下のように指定することができる。
・90%以上の信頼度でTIPj≦0.25の場合、TIPj=0、
・90%以上の信頼度でTIPj>0.25の場合、TIPj=1。
・90%以上の信頼度でTIPj≦0.25の場合、TIPj=0、
・90%以上の信頼度でTIPj>0.25の場合、TIPj=1。
2.1.6.4.操縦DFおよび操縦インデックス(MI)DE
操縦コンテナは、別の局j=1、2、...、Nに関して、TIIjが真(TIIj=1)である場合の応答アクション推奨であるMI DEを含む。この場合、MIは、4つの可能な操縦アクション推奨、したがって以下のようにMI DEを設定するための4つの異なるオプションに従って表すことができる。
・MI=1、縦方向軌道変更操縦
・MI=2、横方向軌道変更操縦
・MI=3、進行方向変更操縦
・MI=4、緊急制動(または減速)操縦。この場合、軌道遮断チェックと安全距離チェックの両方を、発信局によって、自VRU116と局j=1,2,...,Nとの間で実行して、{縦方向、横方向、進行方向}変更操縦および制動操縦のどちらかによって衝突を回避することができないことが唯一の選択であると決定する必要がある。
操縦コンテナは、別の局j=1、2、...、Nに関して、TIIjが真(TIIj=1)である場合の応答アクション推奨であるMI DEを含む。この場合、MIは、4つの可能な操縦アクション推奨、したがって以下のようにMI DEを設定するための4つの異なるオプションに従って表すことができる。
・MI=1、縦方向軌道変更操縦
・MI=2、横方向軌道変更操縦
・MI=3、進行方向変更操縦
・MI=4、緊急制動(または減速)操縦。この場合、軌道遮断チェックと安全距離チェックの両方を、発信局によって、自VRU116と局j=1,2,...,Nとの間で実行して、{縦方向、横方向、進行方向}変更操縦および制動操縦のどちらかによって衝突を回避することができないことが唯一の選択であると決定する必要がある。
MI DEを設定するために必要な信頼性レベル条件は、以下のように指定することができる、
・縦方向のj=1、2、...、Nに対して90%以上の信頼度でTIIj=1の場合、MI=1、
・横方向のj=1、2、...、Nに対して信頼度90%以上でTIIj=1の場合、MI=2、
・進行方向のj=1、2、...、Nに対して信頼度90%以上でTIIj=1の場合、MI=3、
・縦方向のj=1、2、...、Nに対して信頼度90%以上でTIIj=1 AND SDIjの場合、MI=4。
・縦方向のj=1、2、...、Nに対して90%以上の信頼度でTIIj=1の場合、MI=1、
・横方向のj=1、2、...、Nに対して信頼度90%以上でTIIj=1の場合、MI=2、
・進行方向のj=1、2、...、Nに対して信頼度90%以上でTIIj=1の場合、MI=3、
・縦方向のj=1、2、...、Nに対して信頼度90%以上でTIIj=1 AND SDIjの場合、MI=4。
VAM内のコンテナおよび基礎となるDEは、以下のように交換することができる、すなわち
i.VRU環境およびコンテキストの認識を隣接するITS-Sにブロードキャストするために、周期性TVAM秒を用いて(例えば、VAM送信周波数、
を用いて)周期的に。周期性は、事前条件に応じて設定可能であり得る。
ii.潜在的な緊急事態の出現に起因する事象トリガ方式による。
i.VRU環境およびコンテキストの認識を隣接するITS-Sにブロードキャストするために、周期性TVAM秒を用いて(例えば、VAM送信周波数、
ii.潜在的な緊急事態の出現に起因する事象トリガ方式による。
2.1.6.5.VRU基本サービスの機能動作におけるVAMコンテナのマッピング
図6は、VRUの検出、衝突リスク分析、衝突リスク回避を含む、ステップ1~4に示すようなVRU基本サービスの機能動作上のVAMフィールドのマッピングを示す。TIIフィールドは、大部分がMIに関連しているが、安全距離ベースの衝突リスク分析を増強するために使用することもできる。
図6は、VRUの検出、衝突リスク分析、衝突リスク回避を含む、ステップ1~4に示すようなVRU基本サービスの機能動作上のVAMフィールドのマッピングを示す。TIIフィールドは、大部分がMIに関連しているが、安全距離ベースの衝突リスク分析を増強するために使用することもできる。
2.1.6.6.VAMトリガリングおよび自VRUと近隣のITS-Sとの間の交換を含むVRU基本サービスのための詳細なプロトコル動作フローチャート
図7は、VAMトリガリング、および、自ITS-S702(VRU116、117と同じまたは同様であり得る)と低複雑度(LC)VRU ITS-S701およびITS-S703を含む近隣のITS-Sとの間の交換を含むVRU基本サービスのためのプロトコル動作手順700を示し、近隣のITS-Sは、高複雑度(HC)-VRU ITS-S117(例えば、高度なセンサおよび/または処理能力を有する)、V-ITS-S110、および/または自VRU ITS-S702の近傍のR-ITS-S130であり得る。VRU ITS-S701は、1つまたは複数のVRU ITS-S701を表すことができ、ITS-S703は、1つまたは複数のITS-S703を表すことができる。コンテナ(および/またはその中のDE)は、VAM送信1~4と共にそれぞれの段階に示されている。手順700は、以下のように動作することができる。
ステップ0.自VRU ITS-S702は、その役割がONであるかOFFであるかを決定する。ONの場合、自VRU ITS-S702はステップ1に進む。
ステップ1.ACTIVE状態の自VRU ITS-S702(例えば、自VRU ITS-S702がLC-VRUであると仮定する)。
ステップ1a.自VRU ITS-S702は、アクティブ状態を指示するために、VAMをLC-VRU ITS-S701およびITS-S703に送信する。
ステップ2.自VRU ITS-S702、LC-VRU ITS-S701、およびITS-S703がそれぞれのセンサデータを収集する。
ステップ2a.LC-VRU ITS-S701、隣接するITS-Sでの認識を支援するための初期VAM構築
ステップ3.HC-VRU ITS-S703がセンサデータに基づいてDCROMを作成する、OSIおよびGLI計算
ステップ3a.自VRU ITS-S702からのVAM Tx、隣接するITS-S703からの道路占有認識要求。
ステップ3b.ITS-S703は、計算されたOSIおよびGLIを含むDCROM機能を送信するためのVAM、CAM、および/またはDENMを構築する。
ステップ3c.ITS-S703は、VAM、CAM、および/またはDENMを自VRU ITS-S702に送信する。
ステップ3d.道路占有認識のための他のLC-VRU ITS-S701とITS-S703(例えば、非VRU ITS-S)との間のVAM/CAM/DENM交換。
ステップ4.自VRU ITS-S702およびLC-VRU ITS-S701のそれぞれのDCROMが、他のITS-Sから着信するOSIおよびGLIデータに基づいて役割を果たし、ITS-S703は、自センサおよび他のITS-Sから着信したデータに基づいてそのDCROMを更新する。
ステップ5.VAM/DENM安全距離メトリックが自VRU ITS-S702と他のITS-S701、703との間で交換する。
ステップ6.LC-VRU ITS-S701、自VRU ITS-S702、およびITS-S703は、それぞれの安全距離ベースの衝突リスク分析(CRA)を実行する。CRAが低い場合、センサデータを収集するためにステップ2にループバックし、CRAが高い場合、ステップ7に進む。
ステップ7.LC-VRU ITS-S701、自VRU ITS-S702、およびITS-S703は、軌道遮断指標(TII)計算を実行し、操縦識別子(MI)を計算するために衝突回避アクションモジュールをトリガする。
ステップ7a.LC-VRU ITS-S701、自VRU ITS-S702、およびITS-S703は、TIIおよびMI DFを用いてそれぞれのVAMを生成する。
ステップ8a.自VRU ITS-S702は、TIIおよびMI DFを有するVAMをLC-VRU ITS-S701およびITS-S703に送信する。
ステップ8b.自VRU ITS-S702は、LC-VRU ITS-S701からTIIおよびMI DFを有するVAMを受信し、ITS-S703からVAM、CAM、またはDENMを受信する。
ステップ8c.LC-VRU ITS-S701およびITS-S703は、TIIおよびMI DFを有するVAM、CAM、またはDENMを交換する。
ステップ9.LC-VRU ITS-S701、自VRU ITS-S702、およびITS-S703は、ステップ0にループバックする。
図7は、VAMトリガリング、および、自ITS-S702(VRU116、117と同じまたは同様であり得る)と低複雑度(LC)VRU ITS-S701およびITS-S703を含む近隣のITS-Sとの間の交換を含むVRU基本サービスのためのプロトコル動作手順700を示し、近隣のITS-Sは、高複雑度(HC)-VRU ITS-S117(例えば、高度なセンサおよび/または処理能力を有する)、V-ITS-S110、および/または自VRU ITS-S702の近傍のR-ITS-S130であり得る。VRU ITS-S701は、1つまたは複数のVRU ITS-S701を表すことができ、ITS-S703は、1つまたは複数のITS-S703を表すことができる。コンテナ(および/またはその中のDE)は、VAM送信1~4と共にそれぞれの段階に示されている。手順700は、以下のように動作することができる。
ステップ0.自VRU ITS-S702は、その役割がONであるかOFFであるかを決定する。ONの場合、自VRU ITS-S702はステップ1に進む。
ステップ1.ACTIVE状態の自VRU ITS-S702(例えば、自VRU ITS-S702がLC-VRUであると仮定する)。
ステップ1a.自VRU ITS-S702は、アクティブ状態を指示するために、VAMをLC-VRU ITS-S701およびITS-S703に送信する。
ステップ2.自VRU ITS-S702、LC-VRU ITS-S701、およびITS-S703がそれぞれのセンサデータを収集する。
ステップ2a.LC-VRU ITS-S701、隣接するITS-Sでの認識を支援するための初期VAM構築
ステップ3.HC-VRU ITS-S703がセンサデータに基づいてDCROMを作成する、OSIおよびGLI計算
ステップ3a.自VRU ITS-S702からのVAM Tx、隣接するITS-S703からの道路占有認識要求。
ステップ3b.ITS-S703は、計算されたOSIおよびGLIを含むDCROM機能を送信するためのVAM、CAM、および/またはDENMを構築する。
ステップ3c.ITS-S703は、VAM、CAM、および/またはDENMを自VRU ITS-S702に送信する。
ステップ3d.道路占有認識のための他のLC-VRU ITS-S701とITS-S703(例えば、非VRU ITS-S)との間のVAM/CAM/DENM交換。
ステップ4.自VRU ITS-S702およびLC-VRU ITS-S701のそれぞれのDCROMが、他のITS-Sから着信するOSIおよびGLIデータに基づいて役割を果たし、ITS-S703は、自センサおよび他のITS-Sから着信したデータに基づいてそのDCROMを更新する。
ステップ5.VAM/DENM安全距離メトリックが自VRU ITS-S702と他のITS-S701、703との間で交換する。
ステップ6.LC-VRU ITS-S701、自VRU ITS-S702、およびITS-S703は、それぞれの安全距離ベースの衝突リスク分析(CRA)を実行する。CRAが低い場合、センサデータを収集するためにステップ2にループバックし、CRAが高い場合、ステップ7に進む。
ステップ7.LC-VRU ITS-S701、自VRU ITS-S702、およびITS-S703は、軌道遮断指標(TII)計算を実行し、操縦識別子(MI)を計算するために衝突回避アクションモジュールをトリガする。
ステップ7a.LC-VRU ITS-S701、自VRU ITS-S702、およびITS-S703は、TIIおよびMI DFを用いてそれぞれのVAMを生成する。
ステップ8a.自VRU ITS-S702は、TIIおよびMI DFを有するVAMをLC-VRU ITS-S701およびITS-S703に送信する。
ステップ8b.自VRU ITS-S702は、LC-VRU ITS-S701からTIIおよびMI DFを有するVAMを受信し、ITS-S703からVAM、CAM、またはDENMを受信する。
ステップ8c.LC-VRU ITS-S701およびITS-S703は、TIIおよびMI DFを有するVAM、CAM、またはDENMを交換する。
ステップ9.LC-VRU ITS-S701、自VRU ITS-S702、およびITS-S703は、ステップ0にループバックする。
2.1.6.7.運動力学的状態およびプロファイル移行のためのVRU基本サービス(VBS)管理および状態図
2.1.6.7.1.VRU動的運動状態の予測および移行
図8は、ON役割にある自VRU116の状態移行例を示し、様々な状態移行でのVAMブロードキャストメッセージのトリガリングと共に、4つの可能な運動状態およびそれらの間の移行(往復)を示している。
2.1.6.7.1.VRU動的運動状態の予測および移行
図8は、ON役割にある自VRU116の状態移行例を示し、様々な状態移行でのVAMブロードキャストメッセージのトリガリングと共に、4つの可能な運動状態およびそれらの間の移行(往復)を示している。
VRUプロファイル移行予測(およびプロファイル更新)は、VRU116内の加速度計、ジャイロスコープ、コンパス、GPS、重力センサ、スピードメータなどのオンボードセンサからの関連する瞬時入力が利用可能であると仮定した動的運動状態予測と共に、VRU116の速さおよび軌道曖昧性パラメータの利用に基づく。
プロファイル予測に基づいてVRU現在プロファイルを更新する機能は、動的運動状態予測を考慮するものとする。VRU116における搭載センサは、動的運動状態を推定するために利用することができる。この目的のために、ON VRU役割の場合、VRU116が現在、それぞれの運動センサ内にあり、それに応じてその運動センサによって認識され得る4つの可能な状態は、以下の通りである、
i.待機中、動作の一時停止(0速さ)によって指示される。
ii.移動開始、加速度からセンサによって知覚される。非車両VRU116(歩行者またはサイクリストなど)の加速度は、存在が非常に短いか、またはVRU116がほぼゼロ速さから開始して定常運動状態に達したときに(走り始めた後または自転車に乗り込んだ後)ゼロに消える前に急激にジャンプ(インパルス)することさえあり得る。
iii.移動、位置座標が時間と共に変化し続ける一定速度モデルを使用することによって近似され得る絶えず展開する位置。
iv.停止、減速から知覚される。
i.待機中、動作の一時停止(0速さ)によって指示される。
ii.移動開始、加速度からセンサによって知覚される。非車両VRU116(歩行者またはサイクリストなど)の加速度は、存在が非常に短いか、またはVRU116がほぼゼロ速さから開始して定常運動状態に達したときに(走り始めた後または自転車に乗り込んだ後)ゼロに消える前に急激にジャンプ(インパルス)することさえあり得る。
iii.移動、位置座標が時間と共に変化し続ける一定速度モデルを使用することによって近似され得る絶えず展開する位置。
iv.停止、減速から知覚される。
役割がONのVRU116の場合、速さおよび軌道計算センサによって反映された継続的に展開する運動により、VAMブロードキャストは、図8に示すように、ある物理的運動状態から別の物理的運動状態への移行中に、近傍の他のITS-Sを示すために適宜トリガされ得る。
2.1.6.7.2.推定された運動状態に基づくVRU動的プロファイル移行予測(およびプロファイル更新)
状態図に関する、VRUプロファイルにおける可能な移行およびそれに対応してトリガされたVAMブロードキャストメッセージ。プロファイルの移行を推定するために使用され得るメカニズムは、以下の2つのプロファイルパラメータに基づく。
i.VRUプロファイル(典型的)速さ(TS)
ii.VRUプロファイル軌道曖昧性(TA)
状態図に関する、VRUプロファイルにおける可能な移行およびそれに対応してトリガされたVAMブロードキャストメッセージ。プロファイルの移行を推定するために使用され得るメカニズムは、以下の2つのプロファイルパラメータに基づく。
i.VRUプロファイル(典型的)速さ(TS)
ii.VRUプロファイル軌道曖昧性(TA)
VRU116に可能な様々な動的運動状態については前述した。動的運動状態が推定されると、この推定は、既存のVRUプロファイルが変化しているか、または同じままであるかを決定するために利用することができる。例えば、低速移動VRU116の一定の高い加速度が、その移動の変化後に検出された場合、歩行者VRU116(プロファイル1)がオートバイ乗りVRU116(プロファイル3)内に移行している可能性が高い。したがって、動的運動予測結果は、そのような移行を確率的に推定するための入力として機能する。同様に、一定の減速はまた、例えば、VRU116のオートバイ乗りまたは自転車乗りがブレーキをかけて停止し、それに続いてオートバイまたはバイクを駐車して歩行を開始し、したがってプロファイル2(またはプロファイル3)からプロファイル1へ移行できるときに、VRUプロファイルの潜在的来るべき変更でのヒントを与える。VRU ITS-S 116/117は、すべてのセンサ入力に基づいて初期プロファイルを更新する役割を担う。さらに、VRU ITS-S116/117は、ここで、感覚データの時系列分析によるVRU116の軌道関連予測も有する。
例えば、Pkを時刻kにおける現在位置とする。次に、ベクトルとして表されるVRU116のK個の通過位置PtP={Pk-K,Pk-K+1,...,Pk}は、N個の将来の位置PtF={Pk+1,Pk+2,...,Pk+N}の軌道を予測するための観測された軌道参照入力とすることができる、ただし、各位置Pi∀i∈{k-K,k-K+1,...,k,...,k+N}は、形Pi=(xi,yi)の2Dグローバル座標である。次に、その絶対的な現在の位置、速さ、進行方向(方向)の知識を有する時系列表現(近似)に基づいて、次の軌道点は、カルマンフィルタリング(KF)またはマルチモーダルKFなどの高度なKFを介して予測することができる。所与のプロファイル内で、KFまたはマルチモーダルKFは、軌道を推定または予測するための良好な方法であることに留意されたい。しかしながら、あるVRUプロファイルから別のVRUプロファイルへの移行後、KFは、更新された入力パラメータに基づいて再初期化される必要があり得る。
自VRUで利用可能な上記の軌道予測メカニズムを考えると、VRU116の軌道の推定確実性の確率的指標として軌道曖昧性確率(TAP)が提供される。VRUプロファイル1およびプロファイル4の場合、TAP値は、静止した(かつゆっくり移動する)歩行者および動物の所期の軌道を予測または推定するのが非常に困難であるので、特に静止したまたはLOW速さのVRUの場合に高い。
表5は、状態図で使用するための、VRUプロファイルの典型的な速さ、最大速さ、および軌道曖昧性(TA)レベル(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)、ならびにVRUプロファイルごとの典型的な速さ(TS)閾値の表記を示す。なお、典型的な速さ値は、表に示す値に限定されるものではなく、典型的な値の例であることに留意されたい。一般に、VRUプロファイルiの場合、典型的な速さは、主に状態移行図(例えば、図8を参照されたい)における表記を容易にするために、表5の第3列に示すように変数TS_Piとして表される。同様に、TAの3つの可能なレベルは、[TS103300-2]から借用した{LOW,MEDIUM,HIGH}である。
表6は、{LOW,MEDIUM,HIGH}レベルのTAP範囲ベースの指定に基づくTAP指示(TAPI)指定の例を示す。TAPの値が高いほど、VRUプロファイルを正しく予測する際の誤りの可能性が高くなることに留意されたい。例えば、TAPは、LOW(例えば、歩行者および動物のVRUの場合)からHIGH(オートバイ乗りVRUの場合)に落ちることになる。さらに、3つの可能なTAレベルに対応する表6に示すように、TAP指標(TAPI)を介して反映される3つのレベルには、{LOW,MEDIUM,HIGH}が含まれる。
図9は別の状態図の例を示す。VRU116がONであり、プロファイルの異なる状態にあり得ると仮定すると、状態移行図の例は、様々な状態移行におけるVAMブロードキャストメッセージのトリガリングと共に、速さ範囲および軌道曖昧性確率をベースとするチェックに基づく。プロファイル4(動物)からプロファイル4への移行は、現在の例には示されていないが、追加のセンサ入力、例えば、近くのR-ITS-S130またはV-ITS-S110で利用可能なカメラを考慮することにより、あるいはVRU116がそのようなカメラを装備している(例えば、自転車/ヘルメット上または歩行者の電話上に取り付けられている)ときでも、プロファイル移行予測フレームワークを使用して対処することができる。プロファイル4からプロファイル3(およびその逆)へのプロファイル移行およびプロファイル4からプロファイル2(およびその逆)へのプロファイル移行は、人がペットをオートバイまたは自転車に入れることができ、目的地に到達した後でそのペットを取り出すことができると仮定して、依然として可能に示すことができる。
例示を目的として、VRUプロファイル移行を予測するとともに、概念がどのようにして自VRUにおける動的VRUプロファイル移行および認識に役立つかを示すために、図9の状態移行図は、様々な移行時点における対応するVAMメッセージのトリガリングと共に、VRU116の速さおよび軌道曖昧性に基づいている。
表7は、図8および/または図9に示す状態移行図の例のVBS内のVRUプロファイル移行チェック条件/規則の例を示す。表7のVBS内のVRUプロファイル移行認識をトリガするために使用される各VRUプロファイルに関連する以下の条件/規則。
基礎となるDEと共にVAM動的運動予測コンテナの実装例を示すASN.1表現が以下に示される。
2.2.実装例VAM DFおよびDE
VAMコンテナならびに基礎となるDFおよびDEの拡張を含む、施設層VBS(例えば、図21を参照されたい)の実装例を表8に示す。表8は、SAE IntErnational、「Dedicated Short Range Communications(DSRC)Message Set Dictionary」、V2X Core Technical Committee、SAE Ground Vehicle Standard J2735、DOI、https://doi.org/10.4271/J2735_202007(「[SAE-J2735]」)で定義されたフォーマットに基づく例示的なASN.1表現を示す。
3.ITS内のCAMおよびVAM用のVRU特別車両コンテナ
前述したように、異なるタイプのVRUは、以下の4つのプロファイルに分類されている。
・VRUプロファイル1、歩行者(舗装ユーザ、子供、乳母車、障害者、高齢者など)
・VRUプロファイル2、自転車乗り(人を運ぶ軽車両、車椅子ユーザ、乗り手を運ぶ馬、スケートをする人、電動スクータ、セグウェイなど)、および
・VRUプロファイル3、他の車両と同様の速さに達することができるエンジンを装備したオートバイ乗り
・VRUプロファイル4、他の道路ユーザ(イヌ、野生動物、ウマ、ウシ、ヒツジなど)に安全上のリスクをもたらす動物。
VAMコンテナならびに基礎となるDFおよびDEの拡張を含む、施設層VBS(例えば、図21を参照されたい)の実装例を表8に示す。表8は、SAE IntErnational、「Dedicated Short Range Communications(DSRC)Message Set Dictionary」、V2X Core Technical Committee、SAE Ground Vehicle Standard J2735、DOI、https://doi.org/10.4271/J2735_202007(「[SAE-J2735]」)で定義されたフォーマットに基づく例示的なASN.1表現を示す。
前述したように、異なるタイプのVRUは、以下の4つのプロファイルに分類されている。
・VRUプロファイル1、歩行者(舗装ユーザ、子供、乳母車、障害者、高齢者など)
・VRUプロファイル2、自転車乗り(人を運ぶ軽車両、車椅子ユーザ、乗り手を運ぶ馬、スケートをする人、電動スクータ、セグウェイなど)、および
・VRUプロファイル3、他の車両と同様の速さに達することができるエンジンを装備したオートバイ乗り
・VRUプロファイル4、他の道路ユーザ(イヌ、野生動物、ウマ、ウシ、ヒツジなど)に安全上のリスクをもたらす動物。
すべてのプロファイルの中で、プロファイル3は、自動車、バス、および同様の車両などの道路の他の高速移動ユーザとの類似性を考慮して特別なプロファイルとして扱われ、同時に、オートバイを降りた後、当然ながらデフォルトでプロファイル1 VRUになる1人または2人を収容する。したがって、[TS103300-3]に指定されているように、オートバイの場合、VRU基本サービス(VBS)は、オートバイ乗りプロファイルVRUの安全性を向上させるために、協調認識(CA)基本サービス[EN302637-2]と相互作用することになる。さらに、プロファイル3に特化されたかかる追加の安全関連メッセージ交換を可能にするために、CA基本サービスの協調認識メッセージ(CAM)およびVBSによって管理されるVRU認識メッセージ(VAM)内にまだ存在してない追加のデータフレームおよびデータ要素は、VRUのプロファイル3に固有の詳細について車両、インフラストラクチャ、および他の道路ユーザに通知するために必要である。
したがって、この目的のために、本発明は、CAMおよびVAMに含まれるべきかかるデータフレームおよびデータ要素を、CAMに含まれるべきプロファイル3VRU用の特別車両コンテナ、すなわち、前述の特別車両コンテナ用の、VAMに含まれるべきプロファイル3用の特別車両コンテナと、プロファイル3用の特別車両コテナが以下をカバーすることを可能にするためのCAMおよびVAMの両方用の新しいDEおよび/またはDFと、を含む特別車両コンテナを介して提案することによって問題に対処するものであり、カバーするのは、ITS-S装備/未装備乗り手、向き、安定性表示を増強するためのステータス指標(オンオフ座席、ハンドオンオフハンドル、注意オンオフ道路)、乗り手の数、オートバイの種類/クラス(および特徴)、および方向指示、電子非常ブレーキ灯(EEBL)、ならびに/あるいは提案されたDF/DEの構成およびフォーマットの詳細を有する上記の概念に関するASN.1仕様提案である。
特別車両コンテナ発信局が、以下の4つの局タイプ、すなわち、ITS-Sを装備したスタンドアロン(非クラスタ化)プロファイル3VRU車両と、少なくとも1つのITS-Sを装備したクラスタ化プロファイル3VRU車両と、RSU(R-ITS-S130)および/または車両(V-ITS-S110)、ITS-Sを装備したスタンドアロン(非クラスタ化)プロファイル1VRU乗り手と、ITS-Sを装備していないスタンドアロン(非クラスタ化)プロファイル1VRU乗り手と、のうちの1つまたは複数であり得る場合をカバーするために、本明細書で論じる解決策を拡張しかつ一般化することが可能である。なお、この場合、VRU車両(例えば、オートバイ)には、ITS-Sが装備されているものとする。
3.1.VAMおよびCAMフォーマット
図10aは、発信ITS-SとしてスタンドアロンVRU ITS-Sのための集合的知覚メッセージ(CPM)および/またはVAM(例えば、[TS103300-3]を参照されたい)として使用され得るそのメッセージ構造例を示す。CPM/VAMは複数のコンテナを備える。現在のETSI規格は、一連のオプションまたは必須のデータ要素(DE)および/またはデータフレーム(DF)を含むものとして様々なコンテナを定義することができる。しかしながら、任意の特定の規格の要件は、本開示を限定するものではなく、したがって、コンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせが可能であり、そのような規格に準拠するために厳密に従うことが要求されるコンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせ、あるいは、コンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせが、強く推奨され、かつ/または任意の要素と共にもしくは任意の要素の存在/不在下で使用されることを含むことが理解されるべきである。CPMフォーマットに含まれるDEおよびDFは、ETSI Data Dictionary(CDD)(例えば、[TS102894-2]を参照されたい)に基づいており、かつ/または、CEN ISO/TS19091の「高度道路交通システム-協調ITS-信号交差点に関連するアプリケーションのためのV2IおよびI2V通信の使用」(「[CEN19091]」)に定義されている特定の要素を利用する。
図10aは、発信ITS-SとしてスタンドアロンVRU ITS-Sのための集合的知覚メッセージ(CPM)および/またはVAM(例えば、[TS103300-3]を参照されたい)として使用され得るそのメッセージ構造例を示す。CPM/VAMは複数のコンテナを備える。現在のETSI規格は、一連のオプションまたは必須のデータ要素(DE)および/またはデータフレーム(DF)を含むものとして様々なコンテナを定義することができる。しかしながら、任意の特定の規格の要件は、本開示を限定するものではなく、したがって、コンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせが可能であり、そのような規格に準拠するために厳密に従うことが要求されるコンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせ、あるいは、コンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせが、強く推奨され、かつ/または任意の要素と共にもしくは任意の要素の存在/不在下で使用されることを含むことが理解されるべきである。CPMフォーマットに含まれるDEおよびDFは、ETSI Data Dictionary(CDD)(例えば、[TS102894-2]を参照されたい)に基づいており、かつ/または、CEN ISO/TS19091の「高度道路交通システム-協調ITS-信号交差点に関連するアプリケーションのためのV2IおよびI2V通信の使用」(「[CEN19091]」)に定義されている特定の要素を利用する。
図10aおよび図10bによって示されるように、VAMは、ITS PDUヘッダ、生成デルタ時間、基本コンテナ、高頻度(HF)コンテナ、低頻度(LF)コンテナ、クラスタ情報コンテナ、クラスタ情報コンテナ、クラスタ動作コンテナ、および運動予測コンテナを備える。なお、VRUプロファイル3用の特別コンテナは既存のVAMフォーマットに存在しないことに留意されたい。
ITS PDUヘッダITS PDUヘッダは、プロトコルバージョン、メッセージタイプ、および発信ITS-SのITS-S IDの情報を含む共通ヘッダである。ITS PDUヘッダは、[TS102894-2]および[TS103300-3]の付属書Bに規定されているように含まれる。ITS PDUヘッダの局Idフィールドは、署名偽名証明書が変更されたとき、またはVRUがクラスタ(例えば、リーダとしてクラスタを分割する場合、または任意のクラスタメンバとしてクラスタを離脱する場合のいずれかである)のメンバになった後に個々のVAMの送信を開始したときに変更される。VRUデバイスが、[TS103300-3]の5.4.2.1項に定義されているようなクラスタの「失敗した結合」を経験した場合、VRUデバイスは、失敗した結合の前に使用した局Idおよび他の識別子を使用し続けるべきである。
VAMでの生成時間は、CAMで使用されるGenerationDeltaTimeである。これは、ITSエポックから経過したミリ秒数の尺度であり、モジュロ216(例えば、65536)である。
基本コンテナは、タイプDE内の発信ITS-Sのタイプおよび局DE内の局の位置を含む発信ITS-Sの基本情報を提供する。タイプDEはVRUプロファイルと、完全には一致しないが、何らかの形で重複する(例えば、モペット(3)およびオートバイ(4)は両方ともVRUプロファイル3に対応する)。非VRU ITS-S(例えば、[TS103300-3]4.1項および付属書Iを参照されたい)によって送信されるVAMを有する将来の可能性を可能にするために、両方のデータ要素は独立したままである。位置DE内の位置は、VAM生成時にVBSによって取得された、発信ITS-Sの最新の地理的位置であり得る。リマインダとして、このDFは[TS102894-2]においてすでに定義されており、95%の信頼性レベルを有する測定位置の精度を提供するpositionConfidenceEllipseを含む。基本コンテナは、VBSを実装するすべてのITS-Sによって生成されたVAMのために存在する。
VRU ITS-Sによって生成されるVAMは、少なくともVRU高頻度(VRU HF)コンテナを含む。VRU HFコンテナは、進行方向や速さなどの、VRU ITS-Sの潜在的に高速に変化するステータス情報を含む。[TS103300-3]では、VAMはプロファイル3(オートバイ乗り)からのVRUによって使用されないので、これらのコンテナのいずれもVRUプロファイル3に適用されない。VRUプロファイル3は、CAMを有するオートバイ特別コンテナのみを送信する(例えば、[TS103300-3]7.4項を参照されたい)。
VAMのVRU高頻度(HF)コンテナは、VRU ITS-Sの高速変化する可能性のあるステータス情報を含む。このコンテナは、[TS103300-3]の付録B.3.1に列挙されているパラメータを含む。VRUプロファイルはVRU LFコンテナに含まれるので、VRU HFコンテナほど頻繁には送信されない。しかしながら、VRUプロファイルは、StationTypeフィールドから推定することができ、歩行者はプロファイル1を指示し、自転車乗りはプロファイル2を指示し、モペットまたはオートバイはプロファイル3を指示する。
CAM内の車線位置を記述するために使用されるDFは、DFが自転車経路および歩道を含まないため、VRUを考慮するときに十分ではない。したがって、DFは、VRUが配置され得るすべての位置をカバーするように拡張されている。存在する場合、vruLanePosition DFは、道路上の車線(車両の場合と同じ)、道路外の車線、または前のタイプの2つの車線の間の島のいずれかを記述する。さらなる詳細は、[TS103300-3]のB.3.X項のDF定義に提供される。
VruOrientation DFは、VRU車両の縦軸線と車線の縦軸線との間の角度を定義することによりVRU車両の寸法を補完する。それは、プロファイル2(自転車乗り)およびプロファイル3(オートバイ乗り)からのVRUに制限される。存在する場合、それは[TS103300-3]のB.3.X項に定義されている通りである。RollAngle DFは、コーナリング二輪車の指示を提供する。
DE vruDeviceUsageは、VRUの並列活動に関する指示をVAM受信機に提供する。これは、プロファイル1からのVRU、例えば歩行者に制限される。歩行者は、存在する場合、B.3.X項に定義されている通りであり、表9に与えられる可能な値を提供する。プライバシーのためのユーザの選択を尊重するために、デバイス構成アプリケーションは、この情報を送信するための同意フォームを含むべきである。この同意フォームがどのように実施されるかは、本明細書の範囲外である。オプションがオプトアウトされている場合(デフォルト)、デバイスは値を体系的に送信する「使用不可(0)」。
VRU低頻度(VRU LF)コンテナ。VRU LFコンテナは、外部ライトのプロファイルまたはステータスのような静的または緩やかに変化する車両データを含む。VAMのVRU LFコンテナは、VRU ITS-Sの潜在的な低速変化情報を含む。このコンテナは、B.4に列挙されたパラメータを含む。一部のDEは必須であり、他のDEはオプションまたはオプションの必須である。VRU LFコンテナは、パラメータ化可能な頻度でVAMに含まれる。
DE VRUプロファイルは、発信VRU ITS-Sのプロファイルの識別情報を含む。DE VRUプロファイルは列挙値であり、5つの可能な値、すなわち、利用不可(0)、歩行者(1)、自転車乗り(2)、オートバイ乗り(3)、動物(4)のうちの1つをとる。
DE Vru外部ライトは、VAMを発生させるVRU ITS-Sの最も重要な外部照明スイッチのステータスを与える。
VAMのVRUクラスタコンテナは、VRU ITS-SのVRUクラスタに関連するクラスタ情報および/または動作を含む。VRUクラスタコンテナは、下記に含まれるデータ/パラメータの特性に従って2つのタイプのクラスタコンテナで構成される。
VRUクラスタ情報コンテナは、VRUクラスタに関連する情報/パラメータを提供する。VRUクラスタ情報コンテナは、VRUクラスタリーダから発信されたVAMに追加される。このコンテナは、VRUクラスタに関連する情報/パラメータを提供する。VRUクラスタ情報コンテナは、タイプVruClusterInformationContainerである。
VRUクラスタ情報コンテナは、クラスタID、クラスタ境界ボックスの形状、クラスタのサイズ、およびクラスタ内のVRUのプロファイルに関する情報を含む。クラスタIDは、タイプClusterIDである。ClusterIDは、クラスタリーダの局IDを含む。VRUクラスタ境界ボックスの形状は、DF ClusterBoundingBoxShapeによって指定される。クラスタ境界ボックスの形状は、長方形、円形、または多角形とすることができる。
VRUクラスタ動作コンテナ、このコンテナは、クラスタ状態の変化に関連する情報を提供する。これは、クラスタVAM送信機またはクラスタメンバ(リーダまたは通常メンバ)によって含められ得る。VRUクラスタ動作コンテナは、クラスタ状態およびクラスタ構成の変化に関する情報を含む。このコンテナは、クラスタVAM送信機またはクラスタメンバ(リーダまたは通常メンバ)によって含められ得る。クラスタリーダは、クラスタのバンド解除(分割する)のクラスタ動作を実行するためのVRUクラスタ動作コンテナを含む。クラスタメンバは、VRUクラスタに参加し、VRUクラスタを離れるクラスタ動作を実行するために、クラスタメンバの個々のVAMにVRUクラスタ動作コンテナを含む。
VRUクラスタ動作コンテナは、タイプVruClusterOperationContainerである。VruClusterOperationContainerは、下記を提供する、
・新しいメンバによってVRUクラスタに参加するクラスタ動作のためのDF clusterJoinInfo
・既存のクラスタメンバがVRUクラスタを離脱するためのDF clusterLeaveInfo。
・クラスタリーダによるクラスタのバンド解除(分割する)のクラスタ動作を実行するDF clusterBreakupInfo。
・クラスタリーダがクラスタIDを変更しようとしていることを指示するDF clusterIdChangeInfo。
・新しいメンバによってVRUクラスタに参加するクラスタ動作のためのDF clusterJoinInfo
・既存のクラスタメンバがVRUクラスタを離脱するためのDF clusterLeaveInfo。
・クラスタリーダによるクラスタのバンド解除(分割する)のクラスタ動作を実行するDF clusterBreakupInfo。
・クラスタリーダがクラスタIDを変更しようとしていることを指示するDF clusterIdChangeInfo。
VruClusterOperationContainerは、クラスタリーダによるVRUクラスタの作成を含まない。クラスタリーダがクラスタVAMの送信を開始すると、クラスタVAMは、クラスタリーダがVRUクラスタの作成を開始することを指示する。クラスタリーダがクラスタVAMを送信している間、参加条件が満たされた場合、任意の個々のVRUがクラスタに参加することができる。
VRU運動予測コンテナは、情報がVRU ITS-Sで利用可能であるときに、動的VRU運動予測情報ならびに明示的な経路予測を提供する。VRU運動予測コンテナは、VRUの過去および将来の運動状態情報を搬送する。図10aによって示される運動予測コンテナの(サブ)コンテナの詳細は、セクション2において下にかつ/または上に詳細に論じられる。
図10bの例では、タイプVRUMotionPredictionContainerのVRU運動予測コンテナは、タイプPathHistoryのVRUの過去の場所、VRUの予測される将来の位置(PathHistoryとしてフォーマットされる)、VRUとタイプの他の道路ユーザ/オブジェクトとの間の安全距離指示に関する情報を含み、別のVRU/オブジェクトとのVRUの可能な軌道遮断がタイプVRUTrajectoryInterceptionIndicationのものであり、VRUの加速度の変化がタイプAccelerationChangeIndicationのものであり、VRUの進行方向変化がHeadingChangeIndicationのものであり、VRUの安定性の変化がタイプStabilityChangeIndicationのものである。
VruMotionPredictionContainer、基礎となるDFおよびDE、ならびに運動予測コンテナの符号化および生成の詳細は、以下でより詳細に説明される。タイプVRuMotionPredictionContainerの運動予測コンテナ内のDFおよびDEは以下の通りである。
経路履歴DFは経路履歴タイプのものである。経路履歴DFは、過去の時間および/または距離にわたるVRUの最近の動きを含む。経路履歴DFは、最大40個の過去の経路点を含むことができる。VRUがクラスタを離れ、VAM内のVRUの過去の場所を送信したいと思うとき、VRUはPathHistoryDFを使用することができる。経路予測DFはPathHistoryDFタイプのものであり、VRUの将来の経路点のセットを定義する。経路予測DFは、最大[10]秒または最大[40]個の経路点の将来の経路情報を含む。
安全距離指示は、タイプVruSafeDistanceのものであり、VRUがその近傍の最大8つの他の局から横方向、縦方向および鉛直方向に安全な距離にあるかどうかの指示を提供する。横方向距離(Lad)、縦方向距離(LoD)、および垂直距離(VD)とそれらのそれぞれの閾値、[TS103300-2]の6.5.10.5項に定義されている最小安全横方向距離(MSLad)、最小安全縦方向距離(MSLoD)、および最小安全鉛直距離(MSVD)との間の同時比較は、SafeDistanceIndication DEを設定するために使用される。他のITS局は、VruSafeDistanceコンテナのVruMinimumDistanceIndication DF内のStationID DEとして指示される。コンテナ内の衝突までの時間(TTC)DEは、最新の車載センサ測定値およびVAMに基づく衝突にかかる推定時間を反映する。
TrajectoryInterceptionIndication DFは、自VRUの近傍の最大8つの他の局との自VRUの可能な軌道遮断を含む。軌道遮断は、TrajectoryInterception DEによって指示され、局はStationID DEによって指定される。
軌道遮断指示(TII)DFは、[TS103300-2]のTII定義に対応する。
AccelerationChangeIndication DFは、自VRUの一定期間の加速度の変化(加速または減速)を含む。DE AccelOrDecelは、加速と減速との間の選択を与える。DE ActionDeltaTimeは、持続時間を示す。
HeadingChangeIndication DFは、自VRUの一定期間の進行方向(左または右)の変化を含む。DE LeftOrRightは、左右方向の進行方向の変化を選択する。DE ActionDeltaTimeは、持続時間を示す。
StabilityChangeIndication DFは、自VRUの一定期間の安定性の変化を含む。DE StabilityLossProbabilityは、自VRUの安定性喪失の確率指示を与える。DE ActionDeltaTimeは、持続時間を示す。
いくつかの実装形態は、VRUプロファイル3(オートバイ乗り)用の特別コンテナを含む。VRUプロファイル3デバイス内のITS局(オートバイ乗り)は、CAMをすでに送信している。したがって、[TS103300-2]および[TS103300-3]の5項に指定されているように、VRUプロファイル3のVRUは、フルVAMを送信しないが、VRUがすでに送信したCAM内のVRU特別車両コンテナを送信することができる。関連する場合、この要件は、1つのVRUプロファイル3(オートバイ)と1つまたは複数のVRUプロファイル1(歩行者)とで作られた復号VRU([TS103300-3]の5.4.2を参照されたい)の場合にも適用される。この特別車両コンテナは、V-ITS-S110がVRUプロファイル3デバイスによってホストされていることを周囲の車両に通知し、VRUに関する追加の表示を提供する。
図11は、CAM[EN302637-2]の構造を示す。CAMは、前述したように、VAMのITS PDUヘッダおよび基本コンテナと同じまたは同様であり得るITS PDUヘッダおよび基本コンテナを含み得る。
車両ITS-S(V-ITS-S)によって生成されるCAMはまた、高頻度車両(Vehicle HF)コンテナおよび低頻度車両(Vehicle LF)コンテナを含む。車両HFコンテナは、進行方向や速さなど、車両ITS-Sのすべての高速変化(動的)ステータス情報を含む。車両LFコンテナは、外部ライトのステータスのような静的または緩やかに変化する車両データを含む。
公共交通などの道路交通において特定の役割を有するV-ITS-S110は、付属書Aの仕様に従って特別車両コンテナ内にさらなるステータス情報を提供するものとする。車両の役割は、[EN302637-2]の付属書Aに規定されているデータ要素{CAM.cam.basicVehicleContainerLowFrequency.vehicleRole}によって指示される。[EN302637-2]の表5は、指定の車両役割と関連する特別車両コンテナのリストを示す。
本明細書で論じられる傘コンテナは、図11の赤色で強調表示された部分に含まれ得る。なお、VRUプロファイル3用の特別コンテナは既存のCAMフォーマットに存在しないことに留意されたい。
3.2.CAM用のVRUプロファイル3用の特別車両コンテナ
図12は、特別車両コンテナ内のVRUプロファイル3(オートバイ乗り)特別車両コンテナを示す。図12のVRUプロファイル3は、図11の特別車両コンテナ内のCAM構造に含まれてもよく、これは、含まれるべきプロファイル3の基礎カテゴリを自動的に包含する。
図12は、特別車両コンテナ内のVRUプロファイル3(オートバイ乗り)特別車両コンテナを示す。図12のVRUプロファイル3は、図11の特別車両コンテナ内のCAM構造に含まれてもよく、これは、含まれるべきプロファイル3の基礎カテゴリを自動的に包含する。
3.3.VRUプロファイル3(オートバイ乗り)特別車両のDF/DE
構造、DFおよびDEは、図13に示すように提案される。CAM(後述)container/DF/DEのASN。1表現は、詳細な構成およびシーケンスを詳述しており、したがって簡潔にするためにこのセクションから省略されていることに留意されたい。
構造、DFおよびDEは、図13に示すように提案される。CAM(後述)container/DF/DEのASN。1表現は、詳細な構成およびシーケンスを詳述しており、したがって簡潔にするためにこのセクションから省略されていることに留意されたい。
3.3.1.VRUプロファイル3物理情報コンテナ
物理情報コンテナ内のDEは、VAMからインポートされ、以下のように説明される。変数_名称(数)という表記法は、「数」によって取り込まれた指示番号と共に、「変数_名称」によって取り込まれた対応する発生事象を指す。例えば、プロファイルの場合、分かりやすい例は、「プロファイル」DEが常に、DE値「1」に対応する「プロファイル3」になることである。この表記法は、DEを説明するためにこれ以降使用されるすべての同様の表記法に適用される。
1.プロファイル:プロファイル3 VRUタイプを示すためのものであり、以下のうちの1つである。
a.{利用不可(0),
b.プロファイル3(1)}
2.サブプロファイル:以下のうちの1つの指示オプションを有する。
a.{利用不可(0),
b.モペット(1),
c.オートバイ(2),
d.サイドカー(3)}
3.サイズクラス:以下のうちの1つの指示オプションを有する。
a.{利用不可(0),
b.低(1),
c.中(2),
d.高(3)}
4.重みクラス:以下のうちの1つの指示オプションを有する。
a.{利用不可(0),
b.小(1),
c.中(2),
d.大(3)}
物理情報コンテナ内のDEは、VAMからインポートされ、以下のように説明される。変数_名称(数)という表記法は、「数」によって取り込まれた指示番号と共に、「変数_名称」によって取り込まれた対応する発生事象を指す。例えば、プロファイルの場合、分かりやすい例は、「プロファイル」DEが常に、DE値「1」に対応する「プロファイル3」になることである。この表記法は、DEを説明するためにこれ以降使用されるすべての同様の表記法に適用される。
1.プロファイル:プロファイル3 VRUタイプを示すためのものであり、以下のうちの1つである。
a.{利用不可(0),
b.プロファイル3(1)}
2.サブプロファイル:以下のうちの1つの指示オプションを有する。
a.{利用不可(0),
b.モペット(1),
c.オートバイ(2),
d.サイドカー(3)}
3.サイズクラス:以下のうちの1つの指示オプションを有する。
a.{利用不可(0),
b.低(1),
c.中(2),
d.高(3)}
4.重みクラス:以下のうちの1つの指示オプションを有する。
a.{利用不可(0),
b.小(1),
c.中(2),
d.大(3)}
3.3.2.VRUプロファイル3動的コンテナ
物理情報コンテナ(例えば、図10aを参照されたい)内のDEは以下の通り。
1.運動予測コンテナ
このコンテナは、以下に述べる[TS103300-3]に定義されている詳細と共に、図1に示されているような4つの基礎となるDF/DEと共に、そのままVAMからインポートされる。
a.安全距離
b.過去の場所
c.予測位置
d.3つの基礎となる下記DFを含む運動変更指示
i.軌道遮断指示(TII)
ii.操作表示(MI)
iii.安定性変化指示(SCI)
2.非常電子ブレーキ灯(EEBL)指示 非常電子ブレーキ灯をオンにするために、オートバイのブレーキペダルが急激に押されたかどうかを示す。例えば、概念を説明するために、このDEは、ブレーキペダル上のセンサに基づく下記値のうちの1つをとることができる、
a.{利用不可(0),
b.eeblON(1),
c.eeblOFF(2)。
注、EEBLの正式な記述は、[TS103300-3]から対応するDEをインポートすることにより、以下のセクション6.7のASN.1表現に提示されているように、VruExteriorLightを介して取り込むことができる。
物理情報コンテナ(例えば、図10aを参照されたい)内のDEは以下の通り。
1.運動予測コンテナ
このコンテナは、以下に述べる[TS103300-3]に定義されている詳細と共に、図1に示されているような4つの基礎となるDF/DEと共に、そのままVAMからインポートされる。
a.安全距離
b.過去の場所
c.予測位置
d.3つの基礎となる下記DFを含む運動変更指示
i.軌道遮断指示(TII)
ii.操作表示(MI)
iii.安定性変化指示(SCI)
2.非常電子ブレーキ灯(EEBL)指示 非常電子ブレーキ灯をオンにするために、オートバイのブレーキペダルが急激に押されたかどうかを示す。例えば、概念を説明するために、このDEは、ブレーキペダル上のセンサに基づく下記値のうちの1つをとることができる、
a.{利用不可(0),
b.eeblON(1),
c.eeblOFF(2)。
注、EEBLの正式な記述は、[TS103300-3]から対応するDEをインポートすることにより、以下のセクション6.7のASN.1表現に提示されているように、VruExteriorLightを介して取り込むことができる。
3.3.3.新しいDEを有する乗り手ステータスコンテナ
図13は、CAM特別車両コンテナ内のVRUプロファイル3コンテナコンテンツの例を示す。このコンテナには、以下の新しいDEが含まれる。
1.乗り手の数 以下の値のうちの1つを用いて、オートバイが保持するVRUの数を取得する。
a.{単一(0),
b.後部座席(1)}
2.パーソナルITS-Sステータス 以下の可能性のうちの1つが存在する、
a.利用不可(0)、
b.ITS-S装備(1)、
c.装備されていない(2)。
d.到達不能/スイッチオフ/カバレッジ外(3)
この情報は、乗り手がそのITS-Sと直接通信する可能性があるかどうか、または乗り手がITS-Sを装備しているオートバイに依存しているかどうかを決定するのに有用である。乗り手がITS-Sを装備している場合、それは、特定の乗り手に関連する追加のセンサ情報(例えば、向き)を提供するのに役立つことができる。
3.頭部の向き フロントガラスもしくはダッシュボードまたはVRU乗り手のヘルメット上に配置されたカメラセンサを使用して測定値から報告することができるヨーレート[TS102894-2]によって正式に説明されており、構造の詳細は、[TS102894-2]のASN.1表現に従って定義されている。
4.ハンドオン/オフハンドル 次の値のうちの1つをとる。変数_名称(数)という表記法は、「数」によって取り込まれた指示番号と共に、「変数_名称」によって取り込まれた対応する発生事象を指す。例えば、乗り手が自分の左手を離している場合、ハンズオン/オフハンドルDEは値1に設定されることになる。この表記法は、DEを説明するためにこれ以降使用されるすべての同様の表記法に適用される。
a.{利用不可(0),
b.左手オフ(1),
c.右手オフ(2),
d.両手オフ(3)}、
この種の情報は、ハンドル上のタッチセンサまたはダッシュボード/フロントガラス上のカメラを使用して測定値から抽出することができる。
5.乗り手オン/オフシート 下記値のうちの1つをとる、
a.{利用不可(0),
b.オンシート(1),
c.オフシート(2)}、
シート上の近接センサもしくはタッチセンサ、またはダッシュボード/フロントガラス上のカメラから報告することができる。
6.足のオン/オフペグ 下記値のうちの1つをとる、
a.{利用不可(0),
b.左足オフ(1),
c.右足オフ(2),
d.両足オフ(3)}、
シート上の近接センサもしくはタッチセンサ、またはダッシュボード/フロントガラス上のカメラから報告することができる。
7.方向指示(非電子的または物理的指示または緊急指示):この指示は、乗り手が左折または右折の意図を身振りするために腕を外に物理的に伸ばすときの特別な指示である。そのような運動が起こると、オートバイ、フロントガラスまたはダッシュボード上のカメラセンサは、ジェスチャを取り込み、対応してこのDE値を設定できる必要がある。これは、下記値のうちの1つをとる、
a.{利用不可(0),
b.左折ジェスチャ(1),
c.右折ジェスチャ(2),
d.停止ジェスチャ(3)}。
図13は、CAM特別車両コンテナ内のVRUプロファイル3コンテナコンテンツの例を示す。このコンテナには、以下の新しいDEが含まれる。
1.乗り手の数 以下の値のうちの1つを用いて、オートバイが保持するVRUの数を取得する。
a.{単一(0),
b.後部座席(1)}
2.パーソナルITS-Sステータス 以下の可能性のうちの1つが存在する、
a.利用不可(0)、
b.ITS-S装備(1)、
c.装備されていない(2)。
d.到達不能/スイッチオフ/カバレッジ外(3)
この情報は、乗り手がそのITS-Sと直接通信する可能性があるかどうか、または乗り手がITS-Sを装備しているオートバイに依存しているかどうかを決定するのに有用である。乗り手がITS-Sを装備している場合、それは、特定の乗り手に関連する追加のセンサ情報(例えば、向き)を提供するのに役立つことができる。
3.頭部の向き フロントガラスもしくはダッシュボードまたはVRU乗り手のヘルメット上に配置されたカメラセンサを使用して測定値から報告することができるヨーレート[TS102894-2]によって正式に説明されており、構造の詳細は、[TS102894-2]のASN.1表現に従って定義されている。
4.ハンドオン/オフハンドル 次の値のうちの1つをとる。変数_名称(数)という表記法は、「数」によって取り込まれた指示番号と共に、「変数_名称」によって取り込まれた対応する発生事象を指す。例えば、乗り手が自分の左手を離している場合、ハンズオン/オフハンドルDEは値1に設定されることになる。この表記法は、DEを説明するためにこれ以降使用されるすべての同様の表記法に適用される。
a.{利用不可(0),
b.左手オフ(1),
c.右手オフ(2),
d.両手オフ(3)}、
この種の情報は、ハンドル上のタッチセンサまたはダッシュボード/フロントガラス上のカメラを使用して測定値から抽出することができる。
5.乗り手オン/オフシート 下記値のうちの1つをとる、
a.{利用不可(0),
b.オンシート(1),
c.オフシート(2)}、
シート上の近接センサもしくはタッチセンサ、またはダッシュボード/フロントガラス上のカメラから報告することができる。
6.足のオン/オフペグ 下記値のうちの1つをとる、
a.{利用不可(0),
b.左足オフ(1),
c.右足オフ(2),
d.両足オフ(3)}、
シート上の近接センサもしくはタッチセンサ、またはダッシュボード/フロントガラス上のカメラから報告することができる。
7.方向指示(非電子的または物理的指示または緊急指示):この指示は、乗り手が左折または右折の意図を身振りするために腕を外に物理的に伸ばすときの特別な指示である。そのような運動が起こると、オートバイ、フロントガラスまたはダッシュボード上のカメラセンサは、ジェスチャを取り込み、対応してこのDE値を設定できる必要がある。これは、下記値のうちの1つをとる、
a.{利用不可(0),
b.左折ジェスチャ(1),
c.右折ジェスチャ(2),
d.停止ジェスチャ(3)}。
3.4.VAM用のVRUプロファイル3のための特別コンテナ拡張
新しいDEを有するVRUプロファイル3特別コンテナ。図14は、VAM内のVRUプロファイル3(オートバイ乗り)特別車両コンテナ提案例を示す。VAMは、図14に示すように、新しいDEを伴う乗り手ステータスコンテナを備えるVRUプロファイル3特別コンテナを含む。図14のコンテナ内のDF/DEは、前述のDF/DEと同じまたは同様であり得る。なお、VAMの場合、非常電子ブレーキ灯(EEBL)ステータスを除くすべてのDEは新規であることに留意されたい。
新しいDEを有するVRUプロファイル3特別コンテナ。図14は、VAM内のVRUプロファイル3(オートバイ乗り)特別車両コンテナ提案例を示す。VAMは、図14に示すように、新しいDEを伴う乗り手ステータスコンテナを備えるVRUプロファイル3特別コンテナを含む。図14のコンテナ内のDF/DEは、前述のDF/DEと同じまたは同様であり得る。なお、VAMの場合、非常電子ブレーキ灯(EEBL)ステータスを除くすべてのDEは新規であることに留意されたい。
3.5.VRU特別車両関連CAM拡張の実装例
表13は、以下に提示される、VRU特別車両用のCAM拡張のASN.1ベースの実装仕様例を示す。拡張例に関連するASN.1の一部および詳細は、[EN302637-2]の付属書Aからインポートされている。
表13は、以下に提示される、VRU特別車両用のCAM拡張のASN.1ベースの実装仕様例を示す。拡張例に関連するASN.1の一部および詳細は、[EN302637-2]の付属書Aからインポートされている。
3.6.VRU特別車両関連VAM拡張の実装例
表14は、以下に提示される、VRUプロファイル3用のVAM拡張のASN.1ベースの実装仕様例を示す。拡張例に関連するASN.1の一部および詳細は、[TS103300-3]の付属書Aからインポートされている。
表14は、以下に提示される、VRUプロファイル3用のVAM拡張のASN.1ベースの実装仕様例を示す。拡張例に関連するASN.1の一部および詳細は、[TS103300-3]の付属書Aからインポートされている。
4.VRU運動予測コンテナ生成および動的状態トリガリング
[TS103300-3]に指定されているVRU運動予測コンテナは、過去の位置、予測される将来の位置、VRUと他の道路ユーザ/オブジェクトとの間の安全距離、他の道路オブジェクト/ユーザとのVRUの軌道の潜在的な遮断、加速度の変化、進行方向の変化、および安定性の変化情報を含む過去および将来の運動状態に関するデータを搬送する。
[TS103300-3]に指定されているVRU運動予測コンテナは、過去の位置、予測される将来の位置、VRUと他の道路ユーザ/オブジェクトとの間の安全距離、他の道路オブジェクト/ユーザとのVRUの軌道の潜在的な遮断、加速度の変化、進行方向の変化、および安定性の変化情報を含む過去および将来の運動状態に関するデータを搬送する。
しかしながら、運動力学的コンテナの符号化および生成プロセスは、トリガ条件およびそのようなトリガに関連するパラメータを含む[TS103300-3]において包括的ではない。一方、VRUプロファイルは、時間の経過と共に変化する可能性があり、したがって、実際のプロファイル移行が発生する前に、VBSを様々な中間状態に出入りさせる(例えば、歩行者は、プロファイル1 VRUとして自転車を押して歩いているかもしれないが、自転車に乗り始め、したがってプロファイル2に移行することができる)。したがって、4つのVRU基本サービス(VBS)状態、すなわち、VRU-IDLE、VRU-ACTIVE-STANDALONE、VRU-ACTIVE-CLUSTERHEAD、およびVRU-PASSIVE(例えば、[TS103300-3]の表5に指定された4つの状態)の範囲内で、そのような中間状態のトリガ条件を定義し、形式化する必要がある。
この目的のために、本開示は、トリガ条件と新たなパラメータ生成および符号化とを有する運動力学的コンテナのための基礎となる規則を有する符号化および生成プロセス、ならびに、ITS-Sを装備したVBS(例えば、オートバイ)におけるそのようなサービスのための新しいパラメータ定義およびサポートを含む4つのVBS状態の範囲内でVRUプロファイル移行認識を支援するための中間サブ状態移行およびトリガ条件を有するVBS動的状態ベースの動作規則、を提供することにより、上記の問題に対処する。
4.1.VRU基本サービスの可能な状態
[TS103300-2]は、VRU保護に関連するC-ITSサービスのための様々な要件、ならびにVRUシステムアーキテクチャを指定し、[TS103300-3]は、VRU基本サービス(VBS)およびVRU認識メッセージ(VAM)の送信の様々な詳細を論じている。VAMは、VRUシステム/サービスに参加するVRUの認識を作成および維持するために、VRU ITS-S(「Vru-ITS-S」)から送信されるメッセージである。
[TS103300-2]は、VRU保護に関連するC-ITSサービスのための様々な要件、ならびにVRUシステムアーキテクチャを指定し、[TS103300-3]は、VRU基本サービス(VBS)およびVRU認識メッセージ(VAM)の送信の様々な詳細を論じている。VAMは、VRUシステム/サービスに参加するVRUの認識を作成および維持するために、VRU ITS-S(「Vru-ITS-S」)から送信されるメッセージである。
VRU-ITS-SのみがVAMを送信することができ、インフラストラクチャおよび車両ITS-Sを含む他のITS-Sは、CPMを使用して近隣におけるVRUの識別された存在を信号で送ることができる。これらのユースケースは、[TR103300-1]に示されている。VRU-ITS-Sは、完全な環境認識を得るためにCPMを受信することができる。インフラストラクチャITS-S(例えば、R-ITS-S)および車両ITS-S(V-ITS-S)もVAMを受信することができる。VAMに含まれる情報は、全体的な知覚を高めるために使用することができる。
VAMは、発信VRU-ITS-S(送信側(Tx)VRU-ITS-Sまたは自VRU-ITS-Sとも呼ばれる)のステータスおよび属性情報を含む。コンテンツは、VRU ITS-Sのプロファイルに応じて異なり得る。VRUプロファイルは、[TS103300-2]に規定されている。典型的なステータス情報は、時間、位置、運動状態、クラスタステータスなどを含む。典型的な属性情報は、VRUプロファイル、タイプ、寸法などに関するデータを含む。VAMを受信すると、受信ITS-Sは、発信VRU-ITS-Sの存在、タイプ、およびステータスを認識するようになる。受信した情報は、いくつかのVRU関連のITSアプリケーションをサポートするために、受信ITS-Sによって使用され得る。例えば、発信VRU-ITS-Sのステータスをそれ自体のステータスと比較することにより、受信ITS-Sは、発信VRU-ITS-Sとの衝突リスクを推定することができ、HMIを介してITS-Sユーザに通知することができる。
VRU基本サービス(VBS)は、VAMメッセージの送受信のためのITSアプリケーションをサポートする施設層エンティティである(例えば、図23~図25、および[EN302665]のINT-Sアーキテクチャを参照されたい)。複数のITSアプリケーションがVBSに依存し得る。これは、[TS102894-1]のドメインアプリケーションサポート施設に割り当てられる。
アプリケーションのサポートに加えて、VRU基本サービスによって獲得された他のITS-Sの認識は、メッセージの位置依存型配信のためにネットワークおよびトランスポート層で使用され得る(例えば、ETSI EN302 636-4-1(「EN302636-4-1」)に規定されているようなGeoBroadcastingによるDENM)。VAMの生成および送信は、VAMプロトコルを実装することによりVBSによって管理される。
4.1.1.VRUクラスタリング
VRU基本サービスの一部としてのクラスタリング動作は、ITSシステムにおけるリソース使用を最適化することを意図している。これらのリソースは、主にスペクトルリソースおよび処理リソースである。
VRU基本サービスの一部としてのクラスタリング動作は、ITSシステムにおけるリソース使用を最適化することを意図している。これらのリソースは、主にスペクトルリソースおよび処理リソースである。
特定のエリア(都市環境での横断歩道、都市環境での大きな広場、大きな歩行者の集まりなどの特別な事象)内の膨大な数のVRUは、VRU ITS-Sによって送信されるかなりの数の個々のメッセージをもたらし、したがって、スペクトルリソースのかなりの必要性をもたらす。さらに、これらすべてのメッセージは、受信ITS-Sによって処理される必要があり、セキュリティ動作のためのオーバーヘッドを含む可能性がある。
このリソース使用を低減するために、本明細書はクラスタリング機能を指定する。VRUクラスタは、同種挙動(例えば、[TS103300-2]を参照されたい)を有するVRUのグループであり、VRUクラスタに関連するVAMは、クラスタ全体に関する情報を提供する。VRUクラスタ内で、VRUデバイスは、リーダ(クラスタごとに1つ)かメンバのどちらかの役割を果たす。リーダデバイスは、クラスタ情報および/またはクラスタ動作を含むVAMを送信する。メンバデバイスは、VRUクラスタに参加する/から離脱するためにクラスタ動作コンテナを含むVAMを送信する。メンバデバイスは、クラスタ情報コンテナを含むVAMをどんな時にも送信しない。
クラスタは、複数のプロファイルのVRUデバイスを含むことができる。クラスタは、クラスタがただ1つのプロファイルのデバイスを含む場合に「同種」と呼ばれ、クラスタが複数のプロファイル(例えば、歩行者と自転車乗りとの混合群)のVRUデバイスを含む場合に「異種」と呼ばれる。VAMクラスタ情報コンテナは、どのVRUプロファイルがクラスタ内に存在するかをクラスタコンテナが指示することを可能にするフィールドを含む。異種クラスタを指示することは、クラスタが分割されたときの軌道および挙動予測に関する有用な情報を異種クラスタが提供するので、重要である。
4.1.1.1.クラスタリング機能のサポートは、すべてのVRUプロファイルについてVBSにおいてオプションである。
クラスタリングをサポートするか否かの決定は、すべてのVRUプロファイルに実装依存する。条件が満たされる場合(5.4.2.4項参照)、クラスタリングのサポートがVRUプロファイル1に推奨される。クラスタリングをサポートする実装形態はまた、デバイス所有者がデバイスをアクティブにすることを可能にすることができるか、または構成により可能にすることができない。この構成もまた実装依存する。クラスタリング機能がVRUデバイス内でサポートしかつアクティブにされる場合、この場合にのみ、VRU ITS-Sは、[TS103300-3]の5.4.2項および7項で指定された要件を遵守し、以下に論じるように、[TS103300-3]の5.4.3項で指定されたパラメータを定義するものとする。結果として、本明細書では、クラスタパラメータは、2つの特定の条件付き必須コンテナにグループ化される。
クラスタリングをサポートするか否かの決定は、すべてのVRUプロファイルに実装依存する。条件が満たされる場合(5.4.2.4項参照)、クラスタリングのサポートがVRUプロファイル1に推奨される。クラスタリングをサポートする実装形態はまた、デバイス所有者がデバイスをアクティブにすることを可能にすることができるか、または構成により可能にすることができない。この構成もまた実装依存する。クラスタリング機能がVRUデバイス内でサポートしかつアクティブにされる場合、この場合にのみ、VRU ITS-Sは、[TS103300-3]の5.4.2項および7項で指定された要件を遵守し、以下に論じるように、[TS103300-3]の5.4.3項で指定されたパラメータを定義するものとする。結果として、本明細書では、クラスタパラメータは、2つの特定の条件付き必須コンテナにグループ化される。
VRU基本サービスにおけるVRUクラスタ管理の一部として実行されるべき基本動作は以下の通りである。
・クラスタ識別 クラスタ参加者によるアドホックモードでのクラスタ内識別。
・クラスタ作成 近くに配置され、同様の所期の方向および速さを有するVRUデバイスを含むVRUのクラスタの作成。クラスタ作成動作の詳細は、[TS103300-3]の5.4.2.2項で与えられ、以下で論じられる。
・クラスタの分割 クラスタが安全関連のトラフィックに関与しなくなったとき、または濃度が所与の閾値を下回ったときのクラスタのバンド解除。
・クラスタの参加および離脱 既存のクラスタへの個々のメンバを追加または削除する、クラスタ内動作。
・クラスタの拡張または縮小 サイズ(面積または濃度)を増減少させる動作。
・クラスタ識別 クラスタ参加者によるアドホックモードでのクラスタ内識別。
・クラスタ作成 近くに配置され、同様の所期の方向および速さを有するVRUデバイスを含むVRUのクラスタの作成。クラスタ作成動作の詳細は、[TS103300-3]の5.4.2.2項で与えられ、以下で論じられる。
・クラスタの分割 クラスタが安全関連のトラフィックに関与しなくなったとき、または濃度が所与の閾値を下回ったときのクラスタのバンド解除。
・クラスタの参加および離脱 既存のクラスタへの個々のメンバを追加または削除する、クラスタ内動作。
・クラスタの拡張または縮小 サイズ(面積または濃度)を増減少させる動作。
VRUデバイスは、最大1つのクラスタを導くものとする。したがって、クラスタリーダは、別のクラスタに参加し始める前にそのクラスタを分割するものとする。この要件は、(例えば横断歩道を通過している間に)異なるクラスタに参加する[TS103300-2]に定義されている複合VRUにも適用される。次いで、複合VRUは、必要に応じて異種クラスタを離れた後で再作成され得る。例えば、現在VRUデバイスを有する自転車と複合クラスタにあるVRUデバイスを有する自転車に乗っている自転車乗りが、それがより大きなクラスタに参加できることを検出した場合、複合VRUのリーダはクラスタを分割し、両方のデバイスはそれぞれより大きなクラスタに別々に参加する。VRUクラスタまたは複合VRUをVRUクラスタ内に含めるかまたはマージする可能性は、さらなる研究のために残される。
本明細書は、VRUクラスタリングの動作のための単純な帯域内VAMシグナリングを指定する。さらなる方法は、デバイス(例えば、Bluetooth(登録商標)、UWBなど)相互間の関連付けを確立し、維持し、破棄するようにオプションに定義することができる。
表16に示すスタンドアロン(非クラスタ化)モードおよびクラスタ化モードの場合のVBSの可能な状態。すべてのVBS状態で、VRUデバイス内のVRU基本サービスは、動作可能なままであるものとする。[TS103300ー3]の6項に定義されている通常のVAMトリガ条件に加えて、以下の事象は、クラスタ動作に関連するVBS状態移行をトリガするものとする。これらの事象を制御するパラメータは表17および表18に要約される。表17のパラメータは、クラスタを作成する、参加する、または離脱するためのVRU決定を管理する。パラメータは、個々のデバイスまたはシステム全体に設定されてもよく、外部条件に依存するか、または外部条件から独立してもよい。表18のパラメータは、クラスタへの参加およびクラスタからの離脱の周りのメッセージング挙動を管理する。パラメータは、個々のデバイスまたはシステム全体に設定されてもよく、外部条件に依存するか、または外部条件から独立してもよい。
4.1.3.VBSクラスタリング状態相互間の移行をトリガする事象
VRU役割に入る VRU-IDLE。VRU-IDLEのVBS2021は、VRUデバイスユーザがその役割をVRU_ROLE_ON(例えば、バスを出ることにより)に変更したと決定したとき、4.2項で定義されるように、VAMの送信を開始するものとする。この移行を実行するVBS2021は、いかなるクラスタにも属さないものとする。次の状態 VRU-ACTIVE-STANDALONE
VRU役割に入る VRU-IDLE。VRU-IDLEのVBS2021は、VRUデバイスユーザがその役割をVRU_ROLE_ON(例えば、バスを出ることにより)に変更したと決定したとき、4.2項で定義されるように、VAMの送信を開始するものとする。この移行を実行するVBS2021は、いかなるクラスタにも属さないものとする。次の状態 VRU-ACTIVE-STANDALONE
VRU役割を脱退する VRU-ACTIVE-STANDALONE。VRU-ACTIVE-STANDALONEのVBS2021は、VRUデバイスユーザがその役割をVRU_ROLE_OFFに変更したと決定したとき(例えば、バスまたは乗用車に入ることにより)、[TS103300-3]の項目4.2で定義されているように、VAMの送信を停止するものとする。この移行を実行するVBS2021は、いかなるクラスタにも属さないものとする。次の状態 VRU-IDLE。
VRUクラスタ初期状態の作成 VRU-ACTIVE STANDALONE。VRU-ACTIVE-STANDALONEのVBS2021が、これが他のVRUから受信したVAMに基づいてクラスタを形成できると決定すると([TS103300-3]の5.4.2.4項の条件を参照されたい)、VBS2021は、以下のアクションをとる。1)ランダムクラスタ識別子を生成する。識別子は、局所的に一意であるものとする、例えば、識別子は、最後のtimeClusterUniquenessThreshold時間にVBS2021によって受信されたVAM内の任意のクラスタ識別子とは異なるものとし、かつ非ゼロであるものとする。識別子は、クラスタがローカルエンティティであり、短い時間枠で存続すると予想され得るので、ブローバルに一意である必要はない。2)クラスタ境界ボックスを区切る初期クラスタ寸法を決定する。偽陽性を回避するために、初期境界ボックスは、クラスタリーダVRUのみを含むように設定されるものとする。3)クラスタのサイズをminClusterSizeに設定し、VRUクラスタプロファイルフィールドをそれ自体のVRUプロファイルに設定する。4)次の状態、例えば、クラスタVAMの送信を開始する状態に移行する。クラスタIDをランダムに選択することにより、IDを同時に選択する2つのクラスタリーダが同じ識別子を選択する場合から保護される。クラスタ作成は、クラスタに参加するVRUデバイスが、これが事前にクラスタに参加するという指示を与える点で、[TS103300-3]の5.4.2.4項に定義されたクラスタ参加とは異なり、クラスタを作成するVRUデバイスは、個々のVAMを送信することからクラスタVAMを送信することへ単純に切り替える。次の状態 VRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER
VRUクラスタを分割する 初期状態はVRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER。VRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER内のVBS2021は、これがクラスタを分割すべきであると決定すると、VBS2021は、クラスタVAM内に、それがVRUクラスタの識別子およびVRUクラスタを分割する理由を用いてクラスタを解散することを指示するVRUクラスタ動作フィールドを含めるものとする(考えられる理由のリストについては7.3.5項を参照されたい)。その後すぐにクラスタVAMの送信を停止する。この指示は、連続するVAM内のtimeClusterBreakupWarningに対して送信される。クラスタ内のすべてのVRUデバイスは、個々のVAMの送信を再開する(例えば、それらは、状態VRU-ACTIVE-STANDALONEへ移行する)。次いで、他のVRUは、上記で指定されたように、自身をリーダとして新しいクラスタを形成しようと試みることができる。次の状態 VRU-ACTIVE-STANDALONE。
VRUクラスタへの参加 初期状態はVRU-ACTIVE-STANDALONE。VRUデバイスがクラスタリーダからクラスタVAMを受信すると、VRU-ACTIVE-STANDALONEのVBS2021は、受信したクラスタVAMを分析し、クラスタに参加すべきか否かを決定するものとする([TS103300-3]の5.4.2.4項の条件を参照されたい)。クラスタに参加するのはオプションの動作である。クラスタに参加する前に、VRUは、個々のVAMに、識別されたクラスタに参加していることの指示を、個々のVAMの送信を停止しようとしている時間の指示と共に含めるものとする。それは、これらの指示を時間timeClusterJoinNotificationに送信するものとする。VRUが適切な数の通知を送信すると、VRUはクラスタに参加し、例えば、送信を停止し、クラスタリーダからクラスタVAMの監視を開始する。
参加キャンセル処理 VBS2021が、これが参加動作を開始した後でクラスタに参加しないと決定した場合(例えば、最大クラスタサイズ(濃度)maxClusterSizeを超えたVAMを受信したため)、個々のVAMにクラスタ参加通知を含めることを停止し、時間timeClusterLeaveNotificationの間クラスタ離脱通知を含める。これにより、クラスタリーダは、そのクラスタのサイズを追跡することができる。
参加失敗処理 個々のVAMの送信を停止した後、VBS2021が、クラスタリーダがその新しいメンバを含むようにクラスタ状態を更新していない(例えば、デバイスがクラスタリーダから受信したクラスタVAMで提供される境界ボックス情報の内部にないか、またはサイズが観測されたクラスタ参加および離脱通知と一致しない)、またはそれが参加しようとしたクラスタがもはや存在しないと決定した場合、VBS2021はクラスタを離脱する(例えば、それは個々のVAMの送信を再び開始し、VRU-ACTIVE-STANDALONE状態のままである)。VBS2021は、timeClusterJoinSuccessが通過した後で受信された第1のクラスタVAMが自VBS2021を考慮していない場合、このアクションをとる。自VBS2021が、キャンセルされた参加または失敗した参加の後に個々のVAMを送信するとき、それは、a)キャンセルされた参加または失敗した参加の前に使用されたものと同じ局IDを使用し、b)時間timeClusterLeaveNotificationのクラスタ離脱通知を含む。このタイプの「参加失敗」を経験するVRU ITS-Sは、クラスタへの参加をさらに試みることができる。各試みは、この移行ケースで定義されたプロセスに従うものとする。VRUデバイスは、VAM以外のメッセージ(例えば、CPM)によって示されるクラスタ境界ボックス内にあると決定することができる。その場合、VRUデバイスは、ここで説明するクラスタ参加プロセスに従うが、このデバイスが参加するクラスタの識別子として特別な値「0」を提供するものとする。
次の状態 VRU-PASSIVE。
次の状態 VRU-PASSIVE。
VRUクラスタを離れる 初期状態はVRU-PASSIVE。クラスタ内のVRUがVRUクラスタリーダからVAMを受信すると、VBS2021は、受信したVAMを分析し、クラスタを離脱するべきか否かを決定する([TS103300-3]の5.4.2.4項参照)。クラスタを離れることは、個々のVAMを送信するための再開からなる。VRU ITS-Sがクラスタを離脱するとき、状態VRU-PASSIVEが終了した後に送信するVAMは、識別されたクラスタを離脱する理由を伴って識別されたクラスタを離脱することを示すものとする(理由のリストについては[TS103300-3]の7.3.5項を参照されたい)。これは、時間timeClusterLeaveNotificationのためのこの指示を含むものとする。VRUは、自身の決定または識別された安全リスクを含む任意の理由でクラスタを離脱することが常に許可される。VRUがクラスタを離脱する個々のVAMの送信を開始した後、クラスタに参加する前に送信された個々のVAMで使用されたものとは異なる識別子(VAM内の局IDおよび偽名証明書を含む)を使用する必要がある。例外として、(「VRUクラスタへの参加」移行において)上記で指定されたようにVRUがキャンセルされた参加または失敗した参加を経験した場合、VRUは、numClusterVAMRepeat個のVAMに対するクラスタの状態のクラスタリーダによるより良好な追跡を可能にするために、失敗した参加の前に使用していた局IDおよび他の識別子を使用し、その後その局IDの偽名化を再開する必要がある。VRU-PASSIVE状態にあり、VAM以外のメッセージ(例えば、CPM)によって示されたクラスタ内にあるVRUデバイスは、他のメッセージによって示されたクラスタ内にあったが、そのクラスタ境界ボックスをこれから離脱しようとしているか、または離脱したため、VAMの送信を再開することを決定することができる。その場合、特別なクラスタ識別子値「0」を指示する、本明細書に記載されたクラスタ離脱プロセスに従うものとする。
次の状態 VRU-ACTIVE-STANDALONE
次の状態 VRU-ACTIVE-STANDALONE
VRUクラスタリーダが失われたと決定する 場合によっては、VRUクラスタリーダは、通信接続を失うか、またはノードとして失敗する可能性がある。この場合、クラスタリーダのVBS2021は、クラスタに代わってVAMをこれ以上送信することができない。クラスタリングのためにVRU-PASSIVE状態にあるVBS2021が、時間timeClusterContinuityの間、VRUクラスタリーダからVAMを受信しなかったと決定した場合、VBS2021は、VRUクラスタリーダが失われたと仮定し、以前に指定されたようにクラスタを離脱するものとする。
次の状態 VRU-ACTIVE-STANDALONE
次の状態 VRU-ACTIVE-STANDALONE
4.1.4.VBSクラスタリング状態相互間の移行をトリガしない事象
以下のアクションは、状態移行をトリガせず、情報の更新を引き起こすものとする。
以下のアクションは、状態移行をトリガせず、情報の更新を引き起こすものとする。
VRUクラスタの拡張または縮小 状態は、VRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER。VRUがクラスタに参加していることを指示するVAMにより、VRUクラスタリーダは、クラスタが同種であるか異種であるか、そのプロファイル、境界ボックス、速度および基準位置などを決定することができる。クラスタVAM内のクラスタデータ要素は、新しいVRUを含むようにVRUクラスタリーダによって更新されるものとする。VRUがクラスタを離脱する場合も同様である。
VRUクラスタIDの変更 状態は、VRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER、VRU-PASSIVE。クラスタリーダは、いつでも、いかなる理由でもクラスタIDを変更することができる。クラスタリーダは、そのVAMに、変更を実施する前にクラスタIDが時間timeClusterIdChangeNotificationの間に変更されようとしているという指示を含めるものとする。通知は、変更が発生する時刻を指示する。クラスタリーダは、ID変更後できるだけ早く、新しいクラスタIDを有するクラスタVAMを送信するものとする。クラスタ内のVRUデバイスは、その時点で、以前のクラスタと同様の境界ボックスおよび動的プロパティを有する新しいIDを有するクラスタがあるかどうかを観察するものとする。そのようなクラスタが存在する場合、VRUデバイスは、クラスタIDのそれらの内部レコードを新たに観測されたクラスタIDに更新する。そのようなクラスタが存在しない場合、VRUデバイスは、古いクラスタに対して脱退プロセスを実行するものとする。最近変更されたIDを有するクラスタを離脱するVRUデバイスは、時間timeClusterIdPersistのそれらの離脱指示において古いクラスタIDか新しいクラスタIDのどちらかを使用することができる。その時間の後、それらは新しいクラスタIDのみを使用するものとする。クラスタリーダのVBS2021が、それ自体と同じ識別子を有する別のVRUからVAMを受信する場合、VBS2021は、前の段落で説明したプロセスに準拠するクラスタIDの変更を直ちにトリガするものとする。
クラスタIDを変更する意図の送信は、プライバシーに大きな影響を与えない。これは、ID変更時にクラスタを追跡しようとしており、クラスタVAMを聴取している盗聴者が、動的情報を用いたID変更による盗聴者の軌道の「点を結ぶステップ」によって、クラスタの連続性を判断することができるからである。ID変更は、主に、絶えず聴取しているのではなく、個別の孤立した場所でのみ聴取する能力を有する盗聴者から保護することを意図している。この盗聴者モデルの場合、短時間の「変更準備」通知を含めても、盗聴者がID変更を通じてクラスタを追跡できる可能性は大きく増加しない。新しいクラスタIDは通知に提供されず、IDが変更されることを意図した時間のみが通知に提供される。
4.1.5.クラスタリング動作の条件
クラスタを作成するかどうかを決定するための条件:VRU-ACTIVE-STANDALONEのVBS2021を有するVRUデバイスは、これらの条件がすべて満たされる場合にクラスタを作成することができる。VRUデバイスは、十分な処理能力を有する(VRUプロファイル管理機能から受信したVRU構成で示される)。VRUデバイスは、VRU機器タイプVRU-St([TR103300-1]の4.4項で定義されている)で構成されている。VRUデバイスは、maxClusterDistanceよりも遠くないnumCreateCluster異なるVRUからVAMを受信している。VRUデバイスは、参加できるクラスタを識別することができなかった。別の可能な条件は、VRU-ITS-Sが、クラスタが作成されるべきであるという指示を、隣接するV-ITS-S110またはR-ITS-S130から受信していることである。
クラスタを作成するかどうかを決定するための条件:VRU-ACTIVE-STANDALONEのVBS2021を有するVRUデバイスは、これらの条件がすべて満たされる場合にクラスタを作成することができる。VRUデバイスは、十分な処理能力を有する(VRUプロファイル管理機能から受信したVRU構成で示される)。VRUデバイスは、VRU機器タイプVRU-St([TR103300-1]の4.4項で定義されている)で構成されている。VRUデバイスは、maxClusterDistanceよりも遠くないnumCreateCluster異なるVRUからVAMを受信している。VRUデバイスは、参加できるクラスタを識別することができなかった。別の可能な条件は、VRU-ITS-Sが、クラスタが作成されるべきであるという指示を、隣接するV-ITS-S110またはR-ITS-S130から受信していることである。
通常の状態でクラスタに対して参加するか離脱するかを決定する条件 そのVBS2021がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態にあるVRUデバイスは、VRUデバイスの測定された位置および運動学的状態をVRUクラスタリーダのVAMに指示された位置および運動学的状態と比較することにより、クラスタに参加できるか、またはクラスタを離脱すべきかを決定するものとする。クラスタに参加するのはオプションの動作である。
比較された情報が特定の条件を満たす場合、例えば、クラスタがその最大サイズ(濃度)maxClusterSizeに達しておらず、VRUが、VRUクラスタ境界ボックス内にあるか、またはVRUクラスタリーダから一定の距離maxClusterDistanceのところにありかつそれ自体の速度のmaxClusterVelocityDifference未満の速度差である場合、VRUデバイスはクラスタに参加することができる。
クラスタに参加した後、比較された情報が以前の条件をもはや満たさない場合、VRUデバイスはクラスタを離脱するものとする。その役割を(例えば、バスまたは乗用車に入ることにより)非VRUに変更する場合、VRUデバイスは、[TS103300-3]の5.4.2.2項に記載されている脱退プロセスにも従うものとする。VRUデバイスが、(例えば、隠れノードの状況に起因して)同じクラスタIDを有する2つの異なるクラスタからVAMを受信する場合、VRUデバイスは、2つのクラスタのいずれにも参加しないものとする。VBS2021が、VRUクラスタを出た後で、[TS103300-2]のFCOM03の要件に従って、VAMが(例えば、MAPEMの受信により)[TS103300-3]の3.1項に定義されているような低リスクの地理的領域に入っていると決定した場合、VAMは、VRU-PASSIVE状態に移行するものとする([TS103300-3]の6項参照)。VBS2021は、VAMに、[TS103300-3]の7.3.5項に定義されているように、クラスタを離脱する理由を指示する。
場合によっては、VRUクラスタをマージすると、ネットワーク内のVRUメッセージングをさらに低減することができる。例えば、同様のコヒーレントなクラスタ速度プロファイルを有する歩道上の移動するVRUクラスタは、完全にまたは部分的に重なった境界ボックスを有することができ([TS103300-3]の5.4.3項参照)、したがって、マージして1つの大きなクラスタを形成することができる。これは、[TS103300-3]の5.4.1項で指定されているように行われるものとし、例えば、第2のクラスタリーダは、そのクラスタを分割し、VRU-ACTIVE-STANDALONE状態に入り、新しいクラスタに個々のVRUとして参加するものとする。第2のクラスタリーダによって導かれたクラスタの一部であったすべてのデバイスが、個々のVRUになり(例えば、VRU-ACTIVE-STANDALONE状態に入り)、第1のクラスタリーダによって導かれたクラスタに参加することを個別に選択することができる。
4.2.VAMおよびCAMフォーマット
前述したように、図10は、発信ITS-SとしてのスタンドアロンVRU-ITS-SのためのVAM(例えば、[TS103300-3]参照)の構造を示す。VAMは複数のコンテナを備える。図10によって示されるように、VAMは、ITS PDUヘッダ、生成デルタ時間、基本コンテナ、高頻度(HF)コンテナ、低頻度(LF)コンテナ、クラスタ情報コンテナ、クラスタ情報コンテナ、クラスタ動作コンテナ、および運動予測コンテナを備える。これらのコンテナの詳細は、図10に関して前述した。
前述したように、図10は、発信ITS-SとしてのスタンドアロンVRU-ITS-SのためのVAM(例えば、[TS103300-3]参照)の構造を示す。VAMは複数のコンテナを備える。図10によって示されるように、VAMは、ITS PDUヘッダ、生成デルタ時間、基本コンテナ、高頻度(HF)コンテナ、低頻度(LF)コンテナ、クラスタ情報コンテナ、クラスタ情報コンテナ、クラスタ動作コンテナ、および運動予測コンテナを備える。これらのコンテナの詳細は、図10に関して前述した。
現在のETSI規格は、一連のオプションまたは必須のデータ要素(DE)および/またはデータフレーム(DF)を含むものとして様々なコンテナを定義することができる。しかしながら、任意の特定の規格の要件は、本開示の範囲を限定するものではなく、したがって、コンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせが可能であり、かかる規格に準拠するために厳密に従うことが要求されるコンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせ、あるいは、コンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせが、強く推奨され、かつ/またはオプションの要素と共にもしくは任意の要素の存在/不在下で使用されることを含むことが理解されるべきである。CPMフォーマットに含まれるDEおよびDFは、ETSI共通データ辞書(CDD)[TS102894-2]に基づいており、かつ/または[CEN 19091]に定義されている特定の要素を利用する。
4.3.運動予測コンテナを生成し符号化するためのプロセスおよび規則
図17および図18は、コンテナ内のDFまたはDEのそれぞれのためのトリガ条件を含む、運動力学的予測コンテナ生成および符号化プロセスを示す。運動予測コンテナを構成するステップを例示するためにプロセスが接続されている、図17および図18に示すような9つの主要なサブプロセス。プロセスの各ステップは、トリガ条件に沿って詳述され、基礎となるパラメータは以下で説明される。
図17および図18は、コンテナ内のDFまたはDEのそれぞれのためのトリガ条件を含む、運動力学的予測コンテナ生成および符号化プロセスを示す。運動予測コンテナを構成するステップを例示するためにプロセスが接続されている、図17および図18に示すような9つの主要なサブプロセス。プロセスの各ステップは、トリガ条件に沿って詳述され、基礎となるパラメータは以下で説明される。
サブプロセス1-運動予測コンテナをトリガする/有効にするステップ。運動予測コンテナを有効化する速さ/頻度の決定は、タイマ条件チェックT_Now-T_LastMotionPredictionContainer>=T_Gen_MotionPredictionContainerに基づいており、T_Nowは、この生成事象に対応する現在のタイムスタンプであり、T_LastMotionPredictionContainerは、運動生成コンテナ周期性T_GenMotionPredictionContainerのための運動予測コンテナの最後の生成から経過した時間である、ただし、(T_GenVamMin<T_Gen_MotionPredictionContainer<T_GenVamMax)。
サブプロセス2-経路履歴DFを生成し符号化するステップ。1の条件が満たされた場合、運動予測コンテナサブプロセスが有効化され、タイプpathHistoryの経路履歴DFが生成され符号化される。
サブプロセス2およびサブプロセス3-経路予測DFを生成し符号化するステップ。サブプロセス2が実行された後、タイプpathHistoryの経路予測DFが生成され符号化される。
サブプロセス4-安全距離DFを生成し符号化するステップ。タイプsafeDistanceIndicationの安全距離指示DFを生成するためのサブプロセスは、以下の3つの条件関係、すなわち、横方向距離(Lad)<最小安全横方向距離(MSLad)、縦方向距離(LoD)<最小安全縦方向距離(MSLoD)、および縦方向距離(VD)<最小安全縦方向距離(MSVD)が同時に満たされる場合に実行される、ただし、Lad、LoDおよびVDとそれらのそれぞれの閾値MSLad、MSLoDおよびMSVDとは、[TS103300-3]で指定されるようにそれらの通常の意味をもつ。
サブプロセス5-軌道遮断指示(TII)DFを生成および符号化するステップ。自VRUの軌道遮断確率が、本明細書でTIP_Thresholdとして定義される予め設定された閾値を上回る場合、タイプtrajectoryInterceptionIndicationの軌道遮断指示DFが生成され符号化される。
サブプロセス6-加速度変化指示DFを生成し符号化するステップ。VRU速さ(加速または減速)の変化が、速度センサ観測期間T_SpeedChangeDuration中に、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeとなるように検出された場合、タイプaccelerationChangeIndicationの加速度変化指示DFが生成され符号化される。
サブプロセス7-進行方向変化指示DFを生成し符号化するステップ。センサ観測期間中にタイプheadingChangeIndicationのVRU進行方向(左または右)DEの変化が、0<T_VruHeadingChangeDuration<=ActionDeltaTimeとなるように検出された場合、進行方向変化指示DFが生成され符号化される。
サブプロセス8-安定性変化指示DFを生成し符号化するステップ。タイプVRUStabilityLossProbabilityの安定性損失確率DEの観点からのVRU安定性の変化が事前定義済み閾値SLP_Thresholdを超える場合、すなわち、0<T_VruStabilityChangeDuration<=ActionDeltaTimeとなるように、時間ウィンドウT_VruStabilityChangeDuration内で観察されるVruStabilityLossProbability>=SLP_Threshold(例えば、0.6)を超える場合、安定性変化指示DFを生成および符号化する。
サブプロセス9-運動予測コンテナを生成し符号化するステップ。上記のサブプロセス1~8のすべてが順に完了すると、この最終サブプロセスは、この時点までに生成されたDFをすべて組み立て、運動予測コンテナを生成する。このサブプロセスの実行後、この生成事象に対応するタイムスタンプが更新され、プロセス制御は運動予測コンテナ生成プロセスから渡される。
4.4.VRUプロファイル移行認識を可能にするためのVBS運動力学的状態の動作
VBS運動力学的状態の動作は、図15および図16においてプロファイル1からプロファイル2への移行およびその逆の移行の例をとることにより、VRUプロファイル移行に関連して示されている。しかしながら、規則は、任意の所与のプロファイル移行のためにカスタマイズされたトリガ条件に適合するように適合された対応する閾値を用いて、該当する場合、任意のプロファイル1~4のプロファイル移行トリガ条件に拡張可能であってもよく、その逆も同じである。
VBS運動力学的状態の動作は、図15および図16においてプロファイル1からプロファイル2への移行およびその逆の移行の例をとることにより、VRUプロファイル移行に関連して示されている。しかしながら、規則は、任意の所与のプロファイル移行のためにカスタマイズされたトリガ条件に適合するように適合された対応する閾値を用いて、該当する場合、任意のプロファイル1~4のプロファイル移行トリガ条件に拡張可能であってもよく、その逆も同じである。
4.4.1.すべてのプロファイルのサブ状態/物理的状態(PS)カテゴリ、典型的な速さ(TS)および軌道曖昧性(TA)
図15および図16は、クラスタ動作のためのVBS状態移行を示すVBS状態図を示す。
図15および図16は、クラスタ動作のためのVBS状態移行を示すVBS状態図を示す。
図15は、VRUクラスタ動作に関連するVBS状態例の図を示す。複合VRUは、[TS103300-2]に記載されているように、VRUプロファイル1(例えば、歩行者)からの少なくとも1つのVRUのデバイスと、VRUプロファイル2またはVRUプロファイル3(例えば、オートバイ、自転車、車椅子、乗っている動物)からのVRU車両内に配置されたデバイスと、をグループ化する。複合VRUを作成するための前提条件として、VRU車両デバイス内のVBSがアクティブにされ、その役割がVRUに設定される。対{VRU、VRU車両}の一方の要素のみにVRUデバイスが装備されている場合、それは通常のVRUとして動作するものとする。複合クラスタリング機能は、クラスタリングと同様に、VBSにおけるオプションの機能である(例えば、[TS103300-3]の5.4.1項を参照されたい)。
複合クラスタリング機能が使用される場合、複合VRUの動作は、VRUクラスタの動作と同じ規則に従うものとする。
VRU車両ITS-SのVRU-ACTIVE-STANDALONEのVBS(例えば、[TS103300-2]の4.4項を参照されたい)は、結合VRUを形成することができると決定すると、クラスタ情報(プロファイル2デバイスの場合)またはクラスタ情報を含むCAM(プロファイル3デバイスの場合)をVRU拡張に含めることによってクラスタを導くことを示すVAMを送信する。
VRU車両ITS-SのVRU-ACTIVE-STANDALONEのVBS(例えば、[TS103300-2]の4.4項を参照されたい)は、結合VRUを形成することができると決定すると、クラスタ情報(プロファイル2デバイスの場合)またはクラスタ情報を含むCAM(プロファイル3デバイスの場合)をVRU拡張に含めることによってクラスタを導くことを示すVAMを送信する。
VRU車両ITS-Sがプロファイル3VRUである場合、VRUのP-ITS-S内のVBSが、クラスタ参加条件が満たされていると決定すると、VAMは、標準クラスタ参加プロセスを使用して複合クラスタに参加することを示すVAMを送信する。複合VRUの場合、VRUクラスタの最大境界ボックスはmaxCombinedClusterDistanceまで縮小される。
VRU車両ITS-Sがプロファイル2VRUである場合、これは、少なくともtimeCombinedVruClusterOpportunityのためにクラスタVAMを送信し続けるものとする。P-ITS-Sがその時間内に、それがクラスタに参加することを指示していない場合、VRU車両ITS-SはクラスタVAMの送信を停止する(P-ITS-Sは、そのVAMに参加指示を含め始めている限り、その時間内に参加を完了する必要はない)。VRU車両ITS-SがクラスタVAMの送信を停止している場合、P-ITS-Sは複合クラスタを作成することができる、すなわち、それがクラスタVAMをクラスタ濃度1で送信することができ、クラスタVAMを少なくともtimeCombinedVruClusterOpportunityに等しい時間だけ送信するものとする。P-ITS-SがクラスタVAMを送信している間、VRU車両ITS-Sは、クラスタに参加するプロセスを開始することができる。
このプロセスは、実際にはP-ITS-Sかプロファイル2VRU車両ITS-Sのどちらかがリーダとして機能するようにより良好に装備され得るので、ITS-Sがクラスタリーダである柔軟性を可能にする。本明細書は、いずれかのITS-Sがクラスタに参加するか否かをどのように決定するかを規定しておらず、プロセスは、例えば、ITS-Sまたは事前構成された設定のどちらかまたは両方に対するユーザ介入を含み得る。本明細書の将来のバージョンは、例えば、クラスタリーダがそれらの決定への入力となり得る能力に関する意見を寄せるためのデータ構造を含めることにより、自動化されたクラスタリーダの決定に対するより多くのサポートを提供することができる。
クラスタメンバVRUデバイス内のVBSが、クラスタリング条件がもはや満たされていない(クラスタリーダVRUデバイスから離脱する)と決定すると、VBSは、[TS103300-3]の5.4.2.2項で指定されたクラスタ離脱プロセスを使用してクラスタを離脱するものとする。
図16は、VRU対応のパーソナルデバイス(例えば、図24のP-ITS-S2401)およびVRU対応の自転車を保持する人で作られた複合VRUのための図15の状態図のインスタンス化の一例を示す。VAM/CAMトリガ条件に対応する状態図は、[TS103300-3]の6項に見られる。
VRUクラスタリング状態は、図15および図16に示されるように(表16(上掲)に記載されているように)、VRU-IDLE状態とVRU-ACTIVE-STANDALONE状態とVRU-ACTIVE-CLUSTERHEAD状態とVRU-PASSIVE状態の間で移行することができ、VRUプロファイル1からプロファイル2への移行、およびその逆の移行が例示目的のために選択される。表19に取り込まれるプロファイルに固有の以下の4つの可能な動的サブ状態が、このプロセスに対して定義される。
軌道曖昧性(TA)に伴う典型的な速さ(TS)の定義については前述した。これらのプロファイル固有のパラメータの概要を以下の表20に示す。また、軌道曖昧性確率(TAP)の信頼性レベル範囲を、表21のTAPインデックス(TAPI)と呼ばれる対応するラベルと共に表21に示す。運動予測における既存のDF経路履歴および経路予測は、VRUの軌道を推測し、それを3つの可能なレベル{高、中、低}のうちの1つに分類するのに十分であり、これが、表21の最後の列にあるようなプロファイル固有の指定および表20の最後の列に示されるプロファイルへの対応するマッピングをもたらすことができるので、TAPの計算に新しいDEまたはDFは必要とされない。表20は、VRUプロファイルの典型的な速さ、最大速さ、および軌道曖昧性レベルの例を示し、典型的な速さ値のVRUプロファイルごとの典型的な速さ(TS)閾値の表記は、下記表に示す値に限定されず、[TS103300-2]および[TS103300-3]の例によって影響を受ける値の例にすぎない。
4.4.2.VRUプロファイル移行認識を可能にするためのVBS運動力学的状態の動作の概要
図19a~図19dは、運動力学的予測コンテナ生成および符号化プロセスの例1900を示す。プロセス1900は、図19aで始まり、図19aから図19bに続き、図19bから図19cに続き、図19cから図19dに続く。図19a~図19dは、プロファイル1からプロファイル2への(およびその逆の)移行を決定する(形式化する)際に例示されるようなVBS動的状態動作の移行を含む。
図19a~図19dは、運動力学的予測コンテナ生成および符号化プロセスの例1900を示す。プロセス1900は、図19aで始まり、図19aから図19bに続き、図19bから図19cに続き、図19cから図19dに続く。図19a~図19dは、プロファイル1からプロファイル2への(およびその逆の)移行を決定する(形式化する)際に例示されるようなVBS動的状態動作の移行を含む。
プロファイル決定に関連するVBS動的状態移行は、図19a~図19dの状態マシンおよびフローチャート表現を使用して例示されている。表現自体は自明であり、したがって簡潔にするためにテキストでの説明を除外する。[TS103300-3]のいくつかの既存のパラメータを使用することができ、いくつかの新しいパラメータが、表23に示されているVBS動的運動状態移行を可能にするために提供される。
図19aにおいて、
・VRU-IDLE状態は、デバイスユーザがVRUコンテキスト内にいない(またはそこから出た)(例えば、バスの中にいる)ときに、VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態へ移行する19A01。
・VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1の状態は、デバイスユーザがVRUコンテキスト内にいるか、またはVRUコンテキストに入る(例えば、道路上にいる)ときに、VRU-IDLE状態へ移行する19A02。
・VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態は、クラスタリング条件が満たされたときにVRU-ACTIVE-CLUSTERHEAD状態へ移行する19A11。
・VRU-ACTIVE-CLUSTERHEAD状態は、クラスタリング条件が満たされていないとき、VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態へ移行する19A12。
・VRU-PASSIVE状態は、クラスタリング条件が満たされず、クラスタヘッドが失われ、かつ/または低リスク地理領域に入ると、VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態へ移行する19A21。
・VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態は、VRUがクラスタに参加すると、VRU-PASSIVE状態へ移行する19A22。
・動作19A50は、0<T_PositionChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU位置の変化>minReferencePointPosionChangeThresholdであるかどうかを決定する。
・VRU-IDLE状態は、デバイスユーザがVRUコンテキスト内にいない(またはそこから出た)(例えば、バスの中にいる)ときに、VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態へ移行する19A01。
・VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1の状態は、デバイスユーザがVRUコンテキスト内にいるか、またはVRUコンテキストに入る(例えば、道路上にいる)ときに、VRU-IDLE状態へ移行する19A02。
・VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態は、クラスタリング条件が満たされたときにVRU-ACTIVE-CLUSTERHEAD状態へ移行する19A11。
・VRU-ACTIVE-CLUSTERHEAD状態は、クラスタリング条件が満たされていないとき、VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態へ移行する19A12。
・VRU-PASSIVE状態は、クラスタリング条件が満たされず、クラスタヘッドが失われ、かつ/または低リスク地理領域に入ると、VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態へ移行する19A21。
・VRU-ACTIVE-STANDALONEプロファイル1状態は、VRUがクラスタに参加すると、VRU-PASSIVE状態へ移行する19A22。
・動作19A50は、0<T_PositionChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU位置の変化>minReferencePointPosionChangeThresholdであるかどうかを決定する。
図19bにおいて、
・動作19B10は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU速さ>プロファイル1_Typical_Speedの増加があるかどうかを決定する。
・動作19B20は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU速さ>minGroundSpeedChangeThresholdの減少があるかどうかを決定する。
・動作19B30は、軌道曖昧性が高であるかどうかを決定する。動作19B40は、VRU速さがほぼ0であるかどうかを決定する。
・動作19B10は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU速さ>プロファイル1_Typical_Speedの増加があるかどうかを決定する。
・動作19B20は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU速さ>minGroundSpeedChangeThresholdの減少があるかどうかを決定する。
・動作19B30は、軌道曖昧性が高であるかどうかを決定する。動作19B40は、VRU速さがほぼ0であるかどうかを決定する。
図19cにおいて、
・動作19C10は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対して、VRU速さ>プロファイル1_Typical_Speedかつ<=プロファイル2_Typical_Speedであるかどうかを決定する。
・動作19C20は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU速さ>プロファイル2_Typical_Speedの増加があるかどうかを決定する。
・動作19C30は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU速さ>minGroundSpeedChangeThresholdの減少があるかどうかを決定する。
・動作19C0は、軌道曖昧性が高であるかどうかを決定する。
・動作19C10は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対して、VRU速さ>プロファイル1_Typical_Speedかつ<=プロファイル2_Typical_Speedであるかどうかを決定する。
・動作19C20は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU速さ>プロファイル2_Typical_Speedの増加があるかどうかを決定する。
・動作19C30は、0<T_SpeedChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU速さ>minGroundSpeedChangeThresholdの減少があるかどうかを決定する。
・動作19C0は、軌道曖昧性が高であるかどうかを決定する。
図19dにおいて、
・動作19D10は、VRU速さ<プロファイル2_Typical_Speedかつ軌道曖昧性が低いかどうかの決定である。
・動作19D20は、0<T_PositionChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU位置の変化>minReferencePointPosionChangeThresholdであるかどうか?を決定する。
・動作19D10は、VRU速さ<プロファイル2_Typical_Speedかつ軌道曖昧性が低いかどうかの決定である。
・動作19D20は、0<T_PositionChangeDuration<=ActionDeltaTimeに対してVRU位置の変化>minReferencePointPosionChangeThresholdであるかどうか?を決定する。
5.ITS局の構成および配置
図20は、ITS-S参照アーキテクチャの例2000を示す。ITSベースの実装形態では、図20に示す構成要素の一部または全部がITSCプロトコルに従うことができ、ITSCプロトコルは、ITSアプリケーション用に拡張された階層化通信プロトコルのためのOSIモデルの原理に基づく。ITSCは、とりわけ、OSI層1および2に対応するアクセス層と、OSI層3および4に対応するネットワーキングおよびトランスポート(N&T)層と、OSI層5、6に対応する施設層と、OSI層7の少なくとも一部の機能と、OSI層7の一部または全部に対応するアプリケーション層と、を含む。これらの層はそれぞれ、それぞれのインタフェース、SAP、API、および/または他の同様のコネクタまたはインタフェースを介して相互接続される。
図20は、ITS-S参照アーキテクチャの例2000を示す。ITSベースの実装形態では、図20に示す構成要素の一部または全部がITSCプロトコルに従うことができ、ITSCプロトコルは、ITSアプリケーション用に拡張された階層化通信プロトコルのためのOSIモデルの原理に基づく。ITSCは、とりわけ、OSI層1および2に対応するアクセス層と、OSI層3および4に対応するネットワーキングおよびトランスポート(N&T)層と、OSI層5、6に対応する施設層と、OSI層7の少なくとも一部の機能と、OSI層7の一部または全部に対応するアプリケーション層と、を含む。これらの層はそれぞれ、それぞれのインタフェース、SAP、API、および/または他の同様のコネクタまたはインタフェースを介して相互接続される。
アプリケーション層2001はITSサービスを提供し、ITSアプリケーションはアプリケーション層2001内で定義される。ITSアプリケーションは、1つまたは複数のITSユースケースを満たすためのロジックを実装するアプリケーション層エンティティである。ITSアプリケーションは、ITS-Sによって提供される基礎となる設備および通信容量を利用する。各アプリケーションは、特定された3つのアプリケーションクラス 交通安全、交通効率、およびその他のアプリケーション(例えば、[EN302663]を参照されたい。)、ETSI TR102 638V1.1.1(2009-06)(以下「TR102638」)のいずれかに割り当てることができる。ITSアプリケーションの例としては、AEB、EMA、およびFCWアプリケーションを含む運転支援アプリケーション(例えば、協調意識および道路危険警告のために)と、速さ管理アプリケーションと、マッピングおよび/またはナビゲーションアプリケーション(例えば、ターンバイターンナビゲーションおよび協調ナビゲーション)と、場所ベースのサービスを提供するアプリケーションと、ネットワーキングサービスを提供するアプリケーション(例えば、グローバルインターネットサービスおよびITS-Sライフサイクル管理サービス)と、を含むことができる。V-ITS-S110は、車両運転手および/または乗客にITSアプリケーションを提供し、車載ネットワークまたは車載システムから車載データにアクセスするためのインタフェースを必要とする場合がある。展開および性能の必要性のために、V-ITS-S110の特定のインスタンスは、アプリケーションおよび/または施設のグループを含むことができる。
施設層2002は、複数の施設層機能(または単に「施設」)を備えるミドルウェア、ソフトウェアコネクタ、ソフトウェアグルーなどを備える。特に、施設層は、OSIアプリケーション層、OSIプレゼンテーション層(例えば、ASN.1符号化および復号、ならびに暗号化)、およびOSIセッション層(例えば、ホスト間通信)からの機能を含む。施設は、アプリケーション層内のアプリケーションに機能、情報、および/またはサービスを提供し、そのデータを他のITS-Sと通信するために下位層とデータを交換する構成要素である。設備の例には、協調認識サービス、集合的知覚サービス、デバイスデータプロバイダ(DDP)、位置および時間管理(POTI)、ローカル動的マップ(LDM)、協調認識基本サービス(CABS)および/または協調認識基本サービス(CABS)、信号位相およびタイミングサービス(SPATS)、脆弱道路ユーザ基本サービス(VBS)、分散環境通知(DEN)基本サービス、操縦調整サービス(MCS)および/または同様のものが含まれる。車両ITS-Sの場合、DDPは車載ネットワークと接続され、車両状態情報を提供する。POTIエンティティは、ITS-Sの位置および時間情報を提供する。共通設備の一覧は、ETSI TS102 894-1 V1.1.1(2013-08)(以下、「TS102894-1」)に記載されている。
前述のインタフェース/サービスアクセスポイント(SAP)はそれぞれ、施設層とのデータの全二重交換を提供することができ、様々なエンティティ/要素の間の通信を可能にするために適切なAPIを実装することができる。
車両ITS-Sの場合、施設層2002は、[TS102894-1]に示され説明されているように、車載データゲートウェイを介して車載ネットワークに接続される。車両ITS-Sの設備およびアプリケーションは、メッセージ(例えば、CSM、VAM、CAM、DENM、MCM、および/またはCPM)を構築し、アプリケーションを使用するために、データゲートウェイから必要な車載データを受信する。CAMを送受信するために、CA-BSは、以下のエンティティ、すなわち、エンコードCAMエンティティ、デコードCAMエンティティ、CAM送信管理エンティティ、およびCAM受信管理エンティティを含む。DENMを送受信するために、DEN-BSは、以下のエンティティ、すなわち、エンコードDENMエンティティ、デコードDENMエンティティ、DENM送信管理エンティティ、DENM受信管理エンティティ、およびDENMキープアライブ転送(KAF)エンティティを含む。CAM/DENM送信管理エンティティは、CAM/DENM送信動作のアクティブ化および終了、CAM/DENM生成頻度の決定、ならびにCAM/DENMの生成のトリガを含む、発信ITS-Sのプロトコル動作を実施する。CAM/DENM受信管理エンティティは、CAM/DENMの受信時に復号CAM/DENMエンティティをトリガすること、受信したCAM/DENMデータを受信ITS-SのLDM、施設、またはアプリケーションに供給すること、無効なCAM/DENMを廃棄すること、ならびに受信したCAM/DENMの情報をチェックすることを含む、受信ITS-Sのプロトコル動作を実施する。DENM KAFエンティティKAFは、その有効期間中に受信したDENMを格納し、適用可能な場合にDENMを転送し、DENM KAFの使用条件は、ITSアプリケーション要件によるか、またはITSC管理エンティティ2006のクロス層機能によるかのどちらかで定義することができる。符号化CAM/DENMエンティティは、様々なCAM/DENMを含むようにCAM/DENMを構築(符号化)し、オブジェクトリストは、ITSデータ辞書に含まれるDEおよび/またはDFのリストを含むことができる。
ITS局タイプ/能力設備は、アプリケーションおよび施設層で使用されるべきITS-Sのプロファイルを記述する情報を提供する。このプロファイルは、ITS-Sタイプ(例えば、車両ITS-S、路側ITS-S、パーソナルITS-S、または中央ITS-S)、ITS-Sの役割、ならびに検出能力およびステータス(例えば、ITS-Sの測位能力、検知能力など)を指示する。局タイプ/能力設備は、様々な接続/結合されたセンサのセンサ能力、およびそのようなセンサから得られたセンサデータを格納することができる。図20は、ITS-Sアーキテクチャにマッピングされたインタフェースを含む、VRU固有の機能を示す。VRU固有の機能は、施設層内に配置されたVRU基本サービス(VBS)2021を中心とし、VRU固有の機能は、位置および時間管理(PoTi)2022、ローカル動的マップ(LDM)2023、HMIサポート2024、DCC-FAC2025、CA基本サービス(CBS)2026などの他の施設層サービスからのデータを消費する。PoTiエンティティ2022は、ITS-Sの位置および時間情報を提供する。LDM2023は、ITS-S内のデータベースであり、このデータベースは、搭載センサデータに加えて、受信したCAMおよびCPMデータ(例えば、ETSI TR102 863v1.1.1(2011-06)を参照されたい)で更新することができる現在のチャネル利用率に関連するメッセージ配信固有の情報は、DCC-FACエンティティ2025とインタフェースをとることによって受信される。DCC-FAC2025は、アクセスネットワークの輻輳情報をVBS2021に提供する。
位置および時間管理エンティティ(PoTi)2022は、ITSアプリケーション、施設、ネットワーク、管理、およびセキュリティ層によって使用される位置および時間情報を管理する。この目的のために、PoTi2022は、GNSS、センサ、およびITS-Sの他のサブシステムなどのサブシステムエンティティから情報を取得する。PoTi2022は、ITSコンステレーション内のITS-S相互間のITS時間同期性を確保し、データ品質を(例えば、時間偏差を監視することにより)維持し、位置(例えば、運動学的姿勢状態)および時間の更新を管理する。ITSコンステレーションは、ITS自体の間でITSデータを交換しているITS-Sのグループである。PoTiエンティティ2022は、位置および時間の精度、完全性、および信頼性を改善するための拡張サービスを含むことができる。これらの方法の中でも、モバイルからモバイルITS-Sへの測位支援、およびモバイルITS-Sへのインフラストラクチャを提供するために、通信技術が使用され得る。位置および時間精度に関するITSアプリケーション要件を考えると、PoTi2022は、位置および時間精度を改善するために拡張サービスを使用することができる。様々な増強方法が適用され得る。PoTi2022は、拡張データをブロードキャストするメッセージサービスを提供することにより、これらの拡張サービスをサポートすることができる。例えば、路側ITS-Sは、対向車両ITS-SにGNSSの補正情報をブロードキャストすることができ、ITS-Sは、生のGPSデータを交換してもよいし、地上無線位置および時間関連情報を交換してもよい。PoTi2022は、ITS-Sにおけるアプリケーションおよび施設および他の層サービス要件に従って、位置および時間参照情報を維持し提供する。ITSの状況では、「位置」は、速度、進行方向、水平速さ、およびオプションにその他を含む姿勢および移動パラメータを含む。ITS-Sに含まれる剛体の運動学的および姿勢状態には、位置、速度、加速度、向き、角速度、および可能な他の運動関連情報が含まれる。特定の瞬間における位置情報を、剛体の運動学的かつ時間を含む姿勢状態と呼ぶ。運動学的状態および姿勢状態に加えて、PoTi2022はまた、運動学的状態変数および姿勢状態変数の信頼度に関する情報を維持すべきである。
VBS2021はまた、例えば、協調/協調認識基本サービス(CABS)、信号位相およびタイミングサービス(SPATS)、分散環境通知(DEN)サービス、集合的知覚サービス(CPS)、操縦調整サービス(MCS)、インフラサービス2012などを含むアプリケーションサポート施設などの他のエンティティとリンクされる。VBS2021は、VAMを送信し、VRUがクラスタの一部であるかどうかを識別し、潜在的な衝突リスクの評価を可能にする役割を果たす。VBS2021はまた、VRU関連の目的のために、管理層内のVRUプロファイル管理エンティティと対話することができる。
VBS2021は、他のITS-SとCPMを交換するために、ネットワーク-トランスポート/施設(NF)-サービスアクセスポイント(SAP)を経由してN&Tとインタフェースをとる。VBS2021は、VAM送信およびVAM受信のためのセキュリティサービスにアクセスするために、セキュリティ施設(SF)-SAPを経由してセキュリティエンティティとインタフェースをとる2103。VBS2021は、受信したVAMデータがアプリケーションに直接提供される場合、管理施設(MF)-SAPを経由して管理エンティティとインタフェースをとり、施設-アプリケーション(FA)-SAPを経由してアプリケーション層とインタフェースをとる。前述のインタフェース/SAPはそれぞれ、施設層とのデータの全二重交換を提供することができ、様々なエンティティ/要素の間の通信を可能にするために適切なAPIを実装することができる。
VBSモジュール/エンティティ2021は、施設層に存在または動作し、VAMを生成し、関連するサービス/メッセージをチェックして、ITS-S内の他の施設および/または他のエンティティによって生成された他のITSサービスメッセージと併せてVAMの送信を調整し、次いで、これらは、他の近接するITS-Sへの送信のためにN&Tおよびアクセス層に渡される。VAMは、ITSパケットに含まれ、ITSパケットは、N&T層を介してアクセス層に渡されるか、または1つまたは複数のITSアプリケーションによる消費のためにアプリケーション層に渡され得る施設層PDUである。このようにして、VAMフォーマットは、基礎となるアクセス層に依存せず、基礎となるアクセス技術/RATに関係なくVAMが共有されることを可能にするように設計される。
アプリケーション層は、VRUユースケースの分析に基づいて、VRU116の保護に関与する可能性のある機能エンティティの分布を推奨する。アプリケーション層はまた、デバイス役割設定機能/アプリケーション(アプリ)2011、インフラサービス機能/アプリ2012、操縦調整機能/アプリ2013、協調知覚機能/アプリ2014、遠隔センサデータ融合機能/アプリ2015、衝突リスク分析(CRA)機能/アプリ2016、衝突リスク回避機能/アプリ2017、および事象検出機能/アプリ2018を含む。
デバイス役割設定モジュール2011は、構成パラメータ設定およびユーザ選択設定を受け取り、パラメータ設定、ユーザ選択設定、および/または他のデータ(例えば、センサデータなど)に応じて異なるVRUプロファイルを有効/無効にする。VRUは、最初に構成される必要があり、指定される必要があるコンテキスト変更に従ってその動作中に展開し得るポータブルデバイスを装備することができる。これは、電源投入時にまたはHMIを介して自動的に達成することができるVRUプロファイルおよびタイプの設定に特に当てはまる。道路ユーザの脆弱性状態の変更は、道路ユーザが脆弱になったときにVBS2021をアクティブにするか、または保護エリアに入るときにVBS2021を非アクティブにするためにも提供される必要がある。初期構成は、デバイスの電源が投入されたときに自動的にセットアップされ得る。これは、VRU-Tx(チャネル輻輳制御規則に準拠するメッセージをブロードキャストするための通信能力のみを有するVRU)、VRU-Rx(メッセージを受信するための通信能力のみを有するVRU)、およびVRU-St(全二重(TxおよびRx)通信能力を有するVRU)であり得る、VRU機器タイプの場合とすることができる。動作中、VRUプロファイルはまた、何らかのクラスタリングまたはデアセンブリに起因して変化し得る。その結果、VRUデバイスの役割は、VRUプロファイルの変更に従って展開することができる。
インフラサービスモジュール2012は、新しいVRUインスタンスを起動し、使用データを収集し、かつ/またはインフラストラクチャ局からのサービスを消費する役割を担う。以下に説明するような既存のインフラサービス2012は、VBS2021の状況で使用することができる。
SPAT(信号位相およびタイミング)およびMAP(SPAT関連性区切り領域)のブロードキャストはすでに標準化されており、交差点レベルで車両によって使用されている。原則として、それらは交差するVRU116を保護する。しかしながら、信号違反警告が存在する可能性があり、DENMを使用して検出され、シグナリングされ得る。DENMを使用したこの信号違反指示は、信号に違反した車両との衝突リスクの増加を指示するときに、VRUデバイスに非常に関連する。車両がローカルキャプタを使用するか、またはVAMを検出し分析する場合、信号機コントローラは、赤色位相変化を緑色に遅延させ、VRUが道路横断を安全に終了することを可能にすることができる。
IVI(車内情報)を使用する状況上のスピードリミットは、VRU116の大きなクラスタが検出されたときに適合させることができる(例:車両の速さを30km/時に制限する)。このような低速では、車両は、車両自体の局所知覚システムによってVRU116を知覚するときに効率的に動作することができる。
遠隔センサデータ融合およびアクチュエータアプリケーション/機能2015(ML/AIを含む)もまた、いくつかの実装形態に含まれる。局所センサによって収集されたデータの計算によって取得された局所知覚データは、ITS-Sを介してVRUシステムの要素(例えば、VRUシステム117、V-ITS-S110、R-ITS-S130)によって収集された遠隔データによって増強され得る。これらの遠隔データは、CPSなどの標準サービスを使用して転送される。そのような場合、これらのデータを融合する必要があり得る。いくつかの実装形態では、データ融合は、少なくとも3つの可能な結果を提供することができる、すなわち、(i)データ一貫性チェック後、受信された遠隔データはローカルデータとコヒーレントではなく、システム要素は、どのデータソースを信頼できるかを決定し、他のデータソースを無視しなければならない、(ii)一方の入力のみが利用可能であり(例えば、遠隔データ)、これは、他方のソースが情報を提供する可能性がないことを意味し、システム要素は、利用可能な唯一のソースを信頼することができる、(iii)データ一貫性チェック後、2つのソースは、提供された個々の入力を増強するコヒーレントデータを提供している。ML/AIの使用は、検出されたオブジェクト(例えば、VRU、オートバイ、車両の種類など)だけでなく、それらの関連するダイナミクスを認識および分類するために必要であり得る。AIは、VRUシステムの任意の要素に配置することができる。同じ手法がアクチュエータにも適用可能であるが、この場合、アクチュエータはデータ融合の目的地である。
集合的知覚(CP)は、ITS-Sが現在の環境に関する情報を互いに共有することを含む。CPに参加するITS-Sは、それ自体に関する情報ではなく、その現在の(例えば、運転)環境に関する情報をブロードキャストする。この目的のために、CPは、異なるITS-Sが、1つまたは複数のV2X RATを用いて局所知覚センサによって検出された局所知覚オブジェクト(例えば、他の道路参加者およびVRU116、障害物など)を能動的に交換することを含む。いくつかの実装形態では、CPは、所定の時間におけるいくつかの知覚機能の結果の融合であり得る知覚チェーンを含む。これらの知覚機能は、局所知覚機能および遠隔知覚機能を含み得る。
局所知覚は、考慮されるITS要素(例えば、VRUデバイス、車両、インフラストラクチャなど)の環境から情報を収集することによって提供される。この情報収集は、関連するセンサ(光学カメラ、熱カメラ、レーダ、LIDARなど)を使用して達成される。遠隔知覚は、C-ITS(主にV2X通信)を介して知覚データを提供することによって提供される。協調認識(CA)のような既存の基本サービス、または集合的知覚サービス(CPS)のようなより最近のサービスを使用して、遠隔知覚を伝達することができる。
次いで、いくつかの知覚源を使用して、協調知覚機能2014を達成することができる。これらのソースの一貫性は、所定の瞬間に検証されてもよく、一貫していない場合、CP機能は、各知覚変数に関連付けられた信頼性レベルに従って最良のものを選択してもよい。CPの結果は、PoTiによって指定された要求される精度レベルに適合するべきである。関連する信頼性レベルは、局所知覚と遠隔知覚との間の差異の場合に融合から生じるCPを構築するために必要であり得る。この信頼性レベルは、CP結果の他の機能(例えば、リスク分析)による利用にも必要であり得る。
協調知覚2014レベルでのデバイス局所センサ処理から最終結果までの知覚機能は、数百ミリ秒の著しいレイテンシ時間を提示し得る。VRU軌道およびその速度展開を特徴付けるために、特定の数の車両位置測定値および速度測定値が必要とされ、したがって、知覚の全体的なレイテンシ時間が増加する。したがって、衝突回避戦略を選択するときにこれを考慮に入れるために、この関数の全体的なレイテンシ時間を推定する必要がある。
CRA機能2016は、それぞれの信頼性レベル(信頼性)に関連する考慮される移動オブジェクトの運動力学的予測を分析する。目的は、衝突の可能性を推定し、次いで、得られた可能性が高い場合に衝突までの時間(TTC)を可能な限り正確に識別することである。この推定を計算するために、他の変数が使用されてもよい。
VRU CRA機能2016および動的状態予測は、入力データが十分な品質であると仮定して、適切な衝突回避アクションをトリガする目的で、許容可能なレベルの信頼度で関連する道路ユーザの操縦を確実に予測することができる。CRA機能2016は、それぞれの動的状態展開の信頼できる予測に基づいて衝突リスクのレベルを分析する。その結果、信頼性レベルは、[TS103300-2]の6.5.10.5項および6.5.10.9項で論じられているように、選択された衝突リスク指標の信頼性レベルに関して特徴付けることができる。VRU動的状態予測の信頼度は、リスク分析の目的のために計算される。VRUの動的状態の予測は、特にいくつかの特定のVRUプロファイル(例えば、動物、子供、障害者など)で複雑である。したがって、[TS103300-2]の6.5.10.5項、6.5.10.6項、および6.5.10.9項で説明されているように、信頼性レベルをこの予測に関連付けることができる。VRU移動信頼性予測は、フォールスポジティブ警報を回避するのに十分な信頼性でVRUを含む衝突のリスクが検出されたときに、関連するVAMのブロードキャストをトリガするために使用される(例えば、[TS103300-2]の6.5.10.5項、6.5.10.6項、および6.5.10.9項を参照されたい)。
TTCを算出するには、以下の2つの条件が用いられる。第1に、2つ以上の考慮される移動オブジェクトは、「潜在的な競合ポイント」と呼ぶことができる位置でどこかで交差する軌道をたどる。第2に、移動オブジェクトがそれらの運動力学(例えば、接近、軌道、速さなど)を維持する場合、それらが特定された潜在的な衝突点のレベルに同時に到達するのに必要な時間(衝突までの時間(TTC)と呼ばれる)の計算によって推定することができる所与の時間に衝突することを予測することが可能である。TTCは、行われるべき衝突回避アクションの性質および緊急性の選択を可能にする計算されたデータ要素である。
TTC予測は、VRU116が衝突リスク領域に入るときにのみ確実に確立され得る。これは、道路を横断することを決定する前のVRU歩行者の運動力学(主にその軌道)の不確実性に起因する。
潜在的な衝突点レベルでは、別の測定値、「潜在的な衝突点まで移動する歩行者と車両の時間差」(TDTC)を使用して、衝突リスクレベルを推定することができる。例えば、それが歩行者の運動力学または/および車両の運動力学に作用しない場合、TDTCは0に等しく、衝突は確実である。TDTCを増加させると、VRUと車両との間の衝突のリスクが低減する。潜在的な衝突点は、車線幅(例えば、3.5m)および車両幅(乗用車の場合は最大2m)に従って定義することができる衝突リスク領域の中央にある。
TTCは、衝突回避戦略および行われるべき動作上の衝突回避アクションを定義するために使用することができる変数のうちの1つである。道路状態、気象条件、{MSLad、MSLoD、MSVD}の対応する閾値トリプルと共に{縦方向距離(LoD)、横方向距離(Lad)、垂直距離(VD)}のトリプル、軌道遮断指標(TII)、および衝突リスクに反応して衝突を回避するモバイルオブジェクト能力などの他の変数を考慮することができる(例えば、[TS103300-2]の6.5.10.9項を参照されたい)。TIIは、VRU116および1つまたは複数の他のVRU116、非VRU、または道路上のオブジェクトさえも衝突する可能性の指標である。
CRA機能2016は、Lad、LoDおよびVDをそれぞれの所定の閾値MSLad、MSLoD、MSVDとそれぞれ比較し、3つのメトリックすべてが同時にそれぞれの閾値よりも小さい場合、すなわちLad<MSLad、LoD<MSLoD、VD<MSVDの場合、衝突回避アクションが開始される。これらの閾値は、車両およびVRU116の速さ、加速度、タイプ、および積載量、ならびに環境および気象条件に応じて、定期的または動的に設定および更新することができる。一方、TIIは、自VRU ITS-S117軌道が近隣のITS(他のVRU116および/または車両110などの非VRU ITS)によって遮断されることになる可能性がどれだけ高いかを反映する。
TTCに関連付けられる衝突の可能性はまた、メッセージ(例えば、状況の完全な認識を得るインフラ要素は、DENM、IVI(状況上のスピードリミット)、CPMまたはMCMをブロードキャストすることができる)のブロードキャストのためのトリガ条件として使用され得る。
衝突リスク回避機能/アプリケーション2017は、TTC値に応じて選択される衝突回避戦略を含む。自律車両110の場合、衝突リスク回避機能2017は、後述するように、TIIおよび操縦識別子(MI)によって取り込まれた他の道路ユーザとのVRU軌道遮断の可能性に従って衝突回避を達成するために、操縦調整2013/車両運動制御2308の識別を含むことができる。
衝突回避戦略は、局地気象に関連する可視性条件、道路状態(例えば、滑りやすい)に関連する車両安定性条件、および車両制動能力などのいくつかの環境条件を考慮することができる。次いで、車両衝突回避戦略は、VRUのアクション能力を、VRUのプロファイル、残りのTTC、道路および気象条件、ならびに車両自律アクション能力に従って考慮する必要がある。衝突回避アクションは、フランスのPAC V2Xプロジェクトまたは他の同様のシステムで行われるように、操縦調整2013(および関連する操縦調整メッセージ(MCM)交換)を使用して実施され得る。
一例では、良好な条件にあるとき、TTCが2秒(運転手の反応時間としての1秒および衝突回避アクションを達成するための1秒)より大きい場合に衝突回避アクションをトリガすることが可能である。2秒未満では、車両は「プリクラッシュ」状況にあると見なすことができるため、VRU116/117の衝突衝撃の重大度を低減するために緩和措置をトリガする必要がある。可能な衝突回避アクションおよび衝撃緩和動作は、[TS103300-2]の5項の要件FSYS08に列挙されている。
道路インフラ要素(例えば、R-ITS-S130)はまた、CRA機能2016ならびに衝突リスク回避機能2017を含むことができる。これらの機能は、隣接するVRU116/117および車両110に衝突回避アクションを指示することができる。
VRU、V-ITS-S110、および/またはR-ITS-S130のための衝突回避アクション(例えば、フランスのPAC V2Xプロジェクトで行われているようにMCMを使用する)は、車両自動化レベルに依存し得る。衝突回避アクションまたは衝撃緩和アクションは、運転手への警告/警報として、または車両110自体に対する直接的なアクションとしてトリガされる。衝突回避の例としては、信号機の位相を延長または変更するステップと、車両110が十分なレベルの自動化を有する場合、車両110の軌道および/または速度に作用するステップ(例えば、減速、車線変更など)と、HMIを介してITSデバイスユーザに警報を出すステップと、関連する場合にはVRU116/117を含む他の道路ユーザにC-ITSメッセージを配布するステップと、の任意の組み合わせを含む。衝撃緩和アクションの例としては、車両レベル(例えば、拡張された外部エアバッグ)で保護手段をトリガするステップと可搬式VRU保護エアバッグをトリガするステップとの任意の組み合わせを含むことができる。
道路インフラは、信号機などの、VRUによる道路横断を支援するサービスを提供することができる。VRUが彼に権限を与える信号機レベルで道路を横断し始めるとき、信号機は、VRUがその横断を完了していない限り、位相を変更すべきではない。したがって、VAMは、信号機がVRU116/117による道路横断の終了を決定することを可能にするデータ要素を含むものとする。
操縦調整機能2013は、決定された(かつ選択された)衝突回避戦略に関連付けられた衝突回避アクションを実行する。衝突回避アクションは、行動するVRU能力(例えば、VRUプロファイルおよびタイプ)、車両のタイプおよび能力、ならびに実際の衝突リスクに応じて、VRU116/117、車両110、またはその両方のレベルでトリガされる。VRU116/117は、特にTTCが短い(数秒)場合に、衝突(例えば、動物、子供、高齢者、障害者など)を回避するように行動する能力を常に有しているとは限らない(例えば、[TS103300-2]の6.5.10.5項および6.5.10.6項を参照されたい)。この機能は、車両110の自動化レベル(例えば、非自動化車両には存在しない)にも応じて、車両110のレベルで存在すべきであり、VRUプロファイルに従ってVRUデバイス117レベルで存在してもよい。車両110レベルでは、この機能は、進行方向および速度に関して車両の動的状態を制御する車両電子機器のインタフェースとなる。VRUデバイス117レベルでは、この機能は、TTCに従ってVRU116/117に警告または警報を発することができるように、VRUプロファイルに従ってHMIサポート機能のインタフェースとなり得る。
操縦調整2013は、インフラ要素から車両に提案することができ、インフラ要素は、それ自体のセンサを用いて、またはそれらのデータをCAMなどの標準メッセージから得られた遠隔知覚と融合させることにより、関与する移動オブジェクトの運動力学のより良い知覚を得ることができる。
VRU116における操縦調整2013は、自VRUおよび近隣のITS間で、まず、自VRU ITS-S117の軌道が近隣のITS(他のVRUまたは車両などの非VRU ITS)によって遮断されることになる可能性がどれだけ高いかを反映するTIIと、次に、必要とされるVRU操縦のタイプを指示するための操縦識別子(MI)と、を共有することにより有効にすることができる。MIは、操縦調整サービス(MCS)2013で使用される(べき)操縦の識別子である。操縦の選択は、VRU ITS-S117で利用可能なセンサデータに基づいて局所的に生成することができ、自VRU ITS-S117の近傍の隣接するITS-S(例えば、他のVRU116および/または非VRU)と共有して、VRU116相互間の共同操縦調整(例えば、[TS103300-3]の6.5.10.9項を参照されたい)を開始することができる。
感覚入力ならびに共有入力に関するシーンの分析に応じて、自VRUの116経路が別のエンティティによって遮断される可能性を指示するために、単純なTII範囲を定義することができる。そのような指示は、適時の操縦をトリガするのに役立つ。例えば、TIIは、CRA2016の潜在的な軌道遮断(低、中、高または超高)の可能性を単に指示することができるTIIインデックスに関して定義することができる。複数の他のエンティティが存在する場合、TIIは、その時点における近傍のエンティティの同時数に依存する単純なIDを介して区別可能な特定のエンティティについて指示され得る。近傍は、現在のVRUが位置するただ1つのクラスタであってもよい。例えば、クラスタ内のエンティティまたはユーザの最小数は、クラスタ当たり50である(最悪の場合)。しかしながら、VRUと衝突する可能性があるユーザの組は、50よりもずっと少ない可能性があり、したがって、数ビット、つまりVAMを介して指示することが可能である。
一方、MIパラメータは、VRU116/117で必要とされる操縦アクションのタイプをトリガ/示唆することにより、衝突リスク回避2017に役立つことができる。そのような可能な操縦動作の数はわずかであり得る。簡単にするために、TIIによって指示される潜在的な衝突を回避するために、{長手方向軌道変更操縦、横方向軌道変更操縦、進行方向変更操縦、または緊急制動/減速}として選択する可能なアクションとして定義することもできる。TIIおよびMIパラメータは、VAM DF構造の一部に含めることによって交換することもできる。
事象検出機能2018は、ある状態から別の状態へ移行するとき、その動作中にVBS2021を支援する。考慮されるべき事象の例としては、道路ユーザが脆弱になったとき(アクティブ化)または道路ユーザがもはや脆弱ではないとき(非アクティブ化)のVRU役割の変更と、VRUが他のVRUまたは新しい機械的要素(例えば、自転車、スクータ、モトなど)を有するクラスタに入るとき、またはVRUクラスタが分解しているときのVRUプロファイルの変更と、1つまたは複数のVRUと少なくとも1つの他のVRU(VRU車両を使用する)または車両との間での衝突のリスク(この種の事象はVRUシステムの知覚能力を用いて検出される)と、TTCおよび以前の予測の信頼性に影響を与えるVRU運動力学(軌道または速度)の変化と、VRU移動に影響を与える道路インフラ設備(例えば、信号機の位相)のステータスの変更と、を含む。
追加的または代替的に、本明細書に記載のものなどの既存のインフラサービス2012は、VBS2021の状況で使用することができる。例えば、信号位相およびタイミング(SPAT)およびSPAT関連性区切り領域(MAP)のブロードキャストはすでに標準化されており、交差点レベルの車両によって使用されている。原則として、それらは交差するVRU116/117を保護する。しかしながら、信号違反警告が存在する可能性があり、DENMを使用して検出され、シグナリングされ得る。DENMを使用したこの信号違反指示は、信号に違反した車両との衝突リスクの増加を指示するときに、VRUデバイス117に非常に関連する。車両がローカルキャプタを使用するか、またはVAMを検出し分析する場合、信号機コントローラは、赤色位相変化を緑色に遅延させ、VRU116/117が道路横断を安全に終了することを可能にすることができる。車内情報(IVI)を使用する状況上のスピードリミットは、VRU116/117の大きなクラスタが検出されたときに適合させることができる(例えば、車両の速さを30km/時に制限する)。このような低速では、車両110は、車両自体の局所知覚システムによってVRU116を知覚するときに効率的に作動することができる。
ITS管理(mgmnt)層は、VRUプロファイルmgmntエンティティを含む。VRUプロファイル管理機能は、VRUアクティブセッション中にVRUプロファイルを管理するものとして、VBS2021にとって重要なサポート要素である。プロファイル管理は、ITS-S構成管理の一部であり、その後、その動作を満たすことができるように必要な典型的パラメータの値で初期化される。また、ITS-S構成管理は、システムのライフサイクル全体の間に必要な更新(例えば、新しい標準バージョン)も担当する。
VBS2021がアクティブにされる(脆弱性が構成される)とき、VRUプロファイル管理は、その経験および提供された初期構成(一般的なVRUタイプ)に基づいてVRU個人向けプロファイルを特徴付ける必要がある。次いで、VRUプロファイル管理は、その運動力学(軌道および速度)およびその展開予測に関連付けられている信頼(信頼性)のレベルを高める目的で、VRUの習慣および挙動について学習し続けることができる。
VRUプロファイル管理2061は、VBS管理およびVRUクラスタ管理2102(クラスタ構築/形成またはクラスタ分解/破棄)によって通知され得る検出された事象に従ってVRUプロファイルを適応させることができる。
VRUのプロファイルによれば、VRUは、何らかの道路インフラの事象(例えば、交通信号位相の展開)によって影響を受ける場合もあればそうでない場合もあり、したがって、信頼性レベルのより良い推定をその動きに関連付けることが可能になる。例えば、大人の歩行者は、緑色の信号機で待機し、信号機が赤色に変わると道路を横断する可能性が高い。動物は信号機の色を気にせず、子供はその年齢および教育レベルに応じて待つこともできればそうでないこともある。
図21は、VBS機能モデル例2100を示す。VBS2021は、VAMプロトコルを動作させる施設層エンティティである。VBS2021は、3つの主なサービス、すなわち、VRU役割の処理、VAMの送信および受信を提供する。VBSは、VAMを配布するためにITSネットワーキングおよびトランスポート層のプロトコルエンティティによって提供されるサービスを使用する。いくつかの実装形態では、点線/破線のブロックの有無は、VRU機器タイプがVRU-Tx、VRU-Rx、またはVRU-St(例えば、[TS103300-2]を参照されたい。)のいずれであるかに依存する。
他の機能の中でも、本開示の範囲内で、以下に簡単に要約される。
1.VBS(サービス)管理2101 デバイス役割パラメータに従ってVAM送信をアクティブ化または非アクティブ化するとともに、VAM送信のトリガ条件を管理する役割を担う。
2.VRUクラスタ管理2102 複合クラスタ化VRUの作成および分解を管理するためのものである。
3.VAM受信管理2103 VAMメッセージ復号後、Rxメッセージの関連性、一貫性、信憑性、完全性などをチェックし、ローカル動的マップ(LDM)内のRxメッセージデータ要素を格納または削除する
4.VAM伝送管理2104 VAM DEを組み立て、符号化機能に送信する
5.VAM符号化2105 VAM Tx管理機能から来るVAM DEを符号化し、ネットワーキングおよびトランスポート層へのVAM送信をトリガする(機能は、VRU-ITS-S VRU-Rxが可能な場合にのみ存在する)。
6.VRU復号2106 受信されたVAM内の関連するDEを抽出し(この機能は、VRU-ITS-S VRU-Rxが対応している場合にのみ存在する)、これらを受信管理機能へ送信する。
1.VBS(サービス)管理2101 デバイス役割パラメータに従ってVAM送信をアクティブ化または非アクティブ化するとともに、VAM送信のトリガ条件を管理する役割を担う。
2.VRUクラスタ管理2102 複合クラスタ化VRUの作成および分解を管理するためのものである。
3.VAM受信管理2103 VAMメッセージ復号後、Rxメッセージの関連性、一貫性、信憑性、完全性などをチェックし、ローカル動的マップ(LDM)内のRxメッセージデータ要素を格納または削除する
4.VAM伝送管理2104 VAM DEを組み立て、符号化機能に送信する
5.VAM符号化2105 VAM Tx管理機能から来るVAM DEを符号化し、ネットワーキングおよびトランスポート層へのVAM送信をトリガする(機能は、VRU-ITS-S VRU-Rxが可能な場合にのみ存在する)。
6.VRU復号2106 受信されたVAM内の関連するDEを抽出し(この機能は、VRU-ITS-S VRU-Rxが対応している場合にのみ存在する)、これらを受信管理機能へ送信する。
VRU役割の処理 VBS2021は、デバイスユーザが、デバイスユーザがVRU(例えば、道路を横断する歩行者)と見なされる状況にあるか否か(例えば、バスの乗客)に関する要求されていない指示をVRUプロファイル管理エンティティ(例えば、[TS103300-2]の6.4項を参照されたい)から受信する。VBS2021は、表24によって定義されるように、両方の状態で動作可能なままである。
VRUプロファイル管理エンティティが無効な情報を提供する場合があり、例えば、VRUデバイスユーザはVRUと見なされ、その役割はVRU_ROLE_OFFであるものとする。受信ITS-Sは非常に強力な妥当性チェックを行い、リスク分析中にVRUコンテキストを考慮する必要があるため、これは実装依存する。測位システムの精度(送信側と受信側の両方において)もまた、そのような場合の検出に強い影響を与えるであろう。
VAMを送信することは、VAMの生成およびVAMの送信の2つのアクティビティを含む。VAM生成において、発信ITS-S117は、VAMを構成し、次いで、それは、配布のためにITSネットワーキングおよびトランスポート層に配信される。VAM送信では、VAMは、1つまたは複数のトランスポートおよびネットワーキングプロトコルを使用して1つまたは複数の通信媒体を介して送信される。自然なモデルは、VAMが発信ITS-Sによって直接通信範囲内のすべてのITS-Sに送信されることである。VAMは、発信ITS-S内の制御VBS2021によって決定された頻度で生成される。VRU ITS-Sがクラスタ内にない場合、またはクラスタのリーダである場合、VRU ITS-SはVAMを周期的に送信する。クラスタ内にあるが、クラスタのリーダではないVRU ITS-S117は、VAMを送信しない。生成頻度は、運動学的状態の変化、VRU ITS-S117の位置、および無線チャネルの輻輳に基づいて決定される。認証などのセキュリティ手段は、セキュリティエンティティと協調して送信プロセス中にVAMに適用される。
VAMを受信すると、VBS2021は、VAMのコンテンツを、ITSアプリケーションおよび/またはローカル動的マップ(LDM)などの受信ITS-S117/130/110内の他の施設に利用可能にする。それは、セキュリティエンティティと協調して関連性またはメッセージ完全性チェックなどのすべての必要なセキュリティ手段を適用する。
VBS2021は、VBS管理機能2101と、VRUクラスタ管理機能2102と、VAM受信管理機能2103と、VAM送信管理機能2104と、VAM符号化機能2105と、VAM復号機能2106と、を含む。これらの機能の一部またはすべての存在は、VRU機器タイプ(例えば、VRU-Tx、VRU-Rx、またはVRU-St)に依存し、アプリケーション、ユースケース、設計選択などに応じて異なり得る。
VBS管理機能2101は、以下の動作、すなわち、VBS2021に使用するために割り当てられたITS AIDおよび割り当てられたネットワークポートを格納する動作と、初期化時に受信されるか、またはVAMデータ要素の符号化のために後で更新されるVRU構成を格納する動作と、HMIから情報を受信し、HMIに情報を送信する動作と、デバイス役割パラメータに従ってVAM伝送サービス2104をアクティブ化/非アクティブ化する動作(例えば、歩行者がバスに入ると、サービスは停止される)と、ネットワーク輻輳制御に関連してVAM伝送2104のトリガ条件を管理する動作と、を実行する。例えば、新たなクラスタをアクティブにした後、クラスタの要素の送信を停止することが決定され得る。
VRUクラスタ管理機能2102は、以下の動作を実行する、すなわち、関連するVRUがクラスタのリーダであり得るかどうかを検出する動作と、クラスタに固有のVAMデータ要素を符号化するためのアクティブ化時にクラスタパラメータを計算し保存する動作と、検出されたクラスタ事象に従ってVRUに関連する状態マシンを管理する動作(例えば、[TS103300-2]のセクション6.2.4で提供される状態マシンの例を参照されたい)と、関連するVRUの状態およびタイプに従ってVAMまたは他の標準メッセージ(例えば、DENM)のブロードキャスティングをアクティブまたは非アクティブにする動作と、を実行する。
VBS2021の一部としてのクラスタリング動作は、ITSシステムにおけるリソース使用を最適化することを意図している。これらのリソースは、主にスペクトルリソースおよび処理リソースである。
特定のエリア(都市環境での横断歩道、都市環境での大きな広場、大きな歩行者の集まりなどの特別な事象)内の膨大な数のVRUは、VRU ITS-Sによって送信されるかなりの数の個々のメッセージをもたらし、したがって、スペクトルリソースのかなりの必要性をもたらす。さらに、これらすべてのメッセージは、受信ITS-Sによって処理される必要があり、セキュリティ動作のためのオーバーヘッドを含む可能性がある。
このリソース使用を低減するために、本明細書はクラスタリング機能を指定する。VRUクラスタは、同種挙動(例えば、ETSI TS103 300-2[1]を参照されたい)を有するVRUのグループであり、VRUクラスタに関連するVAMは、クラスタ全体に関する情報を提供する。VRUクラスタ内で、VRUデバイスは、リーダ(クラスタごとに1つ)かメンバのどちらかの役割を果たす。リーダデバイスは、クラスタ情報および/またはクラスタ動作を含むVAMを送信する。メンバデバイスは、VRUクラスタに参加する/から離脱するためにクラスタ動作コンテナを含むVAMを送信する。メンバデバイスは、クラスタ情報コンテナを含むVAMをどんな時にも送信しない。
クラスタは、複数のプロファイルのVRUデバイスを含むことができる。クラスタは、クラスタがただ1つのプロファイルのデバイスを含む場合、「同種」と呼ばれ、クラスタが2つ以上のプロファイル(例えば、歩行者と自転車乗りの混合グループ)のVRUデバイスを含む場合、「異種」と呼ばれる。VAMクラスタ情報コンテナは、どのVRUプロファイルがクラスタ内に存在するかをクラスタコンテナが指示することを可能にするフィールドを含む。異種クラスタを指示することは、クラスタが分割されたときの軌道および挙動予測に関する有用な情報を異種クラスタが提供するので、重要である。
クラスタリング機能のサポートは、すべてのVRUプロファイルについてVBS2021においてオプションである。クラスタリングをサポートするか否かの決定は、すべてのVRUプロファイルに実装依存する。条件が満たされると([TS103300-3]の5.4.2.4項参照)、クラスタリングのサポートがVRUプロファイル1に推奨される。クラスタリングをサポートする実装形態はまた、デバイス所有者がデバイスをアクティブにすることを可能にすることができるか、または構成により可能にすることができない。この構成もまた実装依存する。クラスタリング機能がVRUデバイス内でサポートされかつアクティブにされる場合、この場合にのみ、VRU ITS-Sは、[TS103300-3]の5.4.2項および7項で指定された要件を遵守し、[TS103300-3]の5.4.3項で指定されたパラメータを定義するものとする。結果として、本明細書では、クラスタパラメータは、2つの特定の条件付き必須コンテナにグループ化される。
VBS2021でVRUクラスタ管理2102の一部として実行される基本動作は、クラスタ識別、すなわち、アドホックモードでのクラスタ参加者によるクラスタ内識別、クラスタ作成、すなわち、近くに配置され、同様の意図された方向および速さを有するVRUデバイスを含むVRUのクラスタの作成、である。クラスタ作成動作の詳細は、[TS103300ー3]の5.4.2.2項に記載されており、クラスタの分割は、クラスタが安全関連のトラフィックに関与しなくなったとき、または濃度が所与の閾値を下回ったときのクラスタのバンド解除であり、クラスタの参加および離脱は、クラスタ内操作、既存のクラスタへの個々のメンバの追加または削除であり、クラスタの拡張または縮小は、サイズ(面積または濃度)を増加または減少させる動作である。
VRUデバイスは、最大1つのクラスタを導くものとする。したがって、クラスタリーダは、別のクラスタに参加し始める前にそのクラスタを分割するものとする。この要件は、(例えば横断歩道を通過している間に)異なるクラスタに参加する[TS103300-2]に定義されている複合VRUにも適用される。次いで、複合VRUは、必要に応じて異種クラスタを離れた後で再作成され得る。例えば、現在VRUデバイスを有する自転車と複合クラスタにあるVRUデバイスを有する自転車に乗っている自転車乗りが、それがより大きなクラスタに参加できることを検出した場合、複合VRUのリーダはクラスタを分割し、両方のデバイスはそれぞれより大きなクラスタに別々に参加する。VRUクラスタまたは複合VRUをVRUクラスタ内に含めるかまたはマージする可能性は、さらなる研究のために残される。いくつかの実装形態では、VRUクラスタリングの動作に単純な帯域内VAMシグナリングを使用することができる。さらなる方法は、デバイス(例えば、Bluetooth(登録商標)、UWBなど)相互間の関連付けを確立し、維持し、破棄するように定義することができる。
ITS-SアーキテクチャにおけるVRU基本サービスと他の施設層エンティティとの間の相互作用は、VAMを生成するための情報を取得するために使用される。これらの相互作用のためのインタフェースが表25に記述されている。IF.OFa(他の施設とのインタフェース)は、実装に依存する。
VRUクラスタ動作の場合、そのコンテキストに応じて、VBS2021は、表16で指定されたクラスタ状態のうちの1つにある。[TS103300ー3]の6項に定義されている通常のVAMトリガ条件に加えて、セクション4で以前に論じられた事象は、クラスタ動作に関連するVBS状態移行をトリガすることができる。これらの事象を制御するパラメータは、[TS103300-3]の8項に要約され(表14および表15)、上記で論じられている。
VAM受信管理機能2103は、VAMメッセージ復号後に以下の動作を実行する、すなわち、受信メッセージの関連性を、その現在のモビリティ特性および状態に従ってチェックする動作、受信されたメッセージ意味の一貫性、信憑性、および完全性をチェックする動作(セキュリティプロトコルとのリエゾンを参照されたい)、および以前の動作結果に従って、LDM内の受信メッセージデータ要素を破棄または保存する動作を実行する。
VAM送信管理機能2104は、VRUデバイスレベルでのみ利用可能であり、V-ITS-S110またはR-ITS-S130などの他のITS要素のレベルでは利用可能ではない。VRUデバイスレベルでも、この機能は、その初期構成に応じて存在しない場合がある(デバイス役割設定機能2011を参照されたい)。VAM送信管理機能2104は、VBS管理機能2101の要求に応じて、以下の動作を実行する、すなわち、メッセージ規格仕様に従ってメッセージデータ要素を組み立て、構築されたVAMをVAM符号化機能2105に送信する。VAM符号化機能2105は、VAM送信管理機能2104によって提供されるデータ要素をVAM仕様に従って符号化する。VAM符号化機能2105は、VAM送信管理機能2104が利用可能である場合にのみ利用可能である。
VAM復号機能2106は、受信されたメッセージに含まれる関連するデータ要素を抽出する。次いで、これらのデータ要素は、VAM受信管理機能2103に伝達される。VAM復号機能2106は、VAM受信管理機能2103が使用可能である場合にのみ利用可能である。
VRUは、VRUプロファイルで構成され得る。VRUプロファイルは、VRU機能アーキテクチャのさらなる定義の基礎である。プロファイルは、本明細書で論じられる様々なユースケースから導出される。VRU116は、通常は生物を指す。生物は、生物が安全関連の交通環境の状況にある場合にのみVRUであると見なされる。例えば、家の中に存在する生物は、それが通りの近く(例えば、2mまたは3m)になるまでVRUではなく、その時点で、生物は安全関連コンテキストの一部である。これにより、通信量を制限することが可能になり、例えば、C-ITS通信デバイスは、それに関連付けられた生物がVRUの役割で行動し始めるときにVRU-ITS-Sとして行動し始めるだけでよい。
VRUは、ポータブルデバイスを装備することができる。「VRU」という用語は、文脈上別段の指示がない限り、VRUとそのVRUデバイスの両方を指すために使用され得る。VRUデバイスは、最初に構成されてもよく、指定される必要があるコンテキスト変更に従ってVRUデバイスの動作中に展開することができる。これは、電源投入時にまたはHMIを介して自動的に達成することができるVRUプロファイルおよびVRUタイプの設定に特に当てはまる。道路ユーザの脆弱性状態の変更は、道路ユーザが脆弱になったときにVBSをアクティブにするか、または保護エリアに入るときにVBSを非アクティブにするためにも提供される必要がある。初期構成は、デバイスの電源が投入されたときに自動的にセットアップされ得る。これは、メッセージをブロードキャストし、チャネル輻輳制御規則に準拠する唯一の通信能力を有するVRU-Tx、メッセージを受信する唯一の通信能力を有するVRU-Rx、および/または全二重通信能力を有するVRU-Stであり得るVRU機器タイプの場合とすることができる。動作中、VRUプロファイルはまた、何らかのクラスタリングまたはデアセンブリに起因して変化し得る。その結果、VRUデバイスの役割は、VRUプロファイルの変更に従って展開することができる。
以下のプロファイル分類パラメータは、異なるVRU116を分類するために使用され得る。
・最大および平均の(例えば、典型的な)速さ値(例えば、その標準偏差を有することができる)。
・最小および平均の(例えば、典型的な)通信範囲。通信範囲は、交通参加者に警告/行動するために5秒の認識時間が必要であるという仮定に基づいて計算され得る。
・環境または領域のタイプ(例えば、都市、郊外、田舎、高速道路などである)。
・平均重みおよび標準偏差。
・方向性/軌道曖昧性(VRUの動きにおけるVRUの挙動の予測可能性の信頼性のレベルを与える)。
・クラスタサイズは、クラスタ内のVRU116の数。VRUは、クラスタの先頭にあり、次いでそのサイズを指示することができる。そのような場合、先頭VRUは、クラスタの基準位置として機能するように位置決めすることができる。
・最大および平均の(例えば、典型的な)速さ値(例えば、その標準偏差を有することができる)。
・最小および平均の(例えば、典型的な)通信範囲。通信範囲は、交通参加者に警告/行動するために5秒の認識時間が必要であるという仮定に基づいて計算され得る。
・環境または領域のタイプ(例えば、都市、郊外、田舎、高速道路などである)。
・平均重みおよび標準偏差。
・方向性/軌道曖昧性(VRUの動きにおけるVRUの挙動の予測可能性の信頼性のレベルを与える)。
・クラスタサイズは、クラスタ内のVRU116の数。VRUは、クラスタの先頭にあり、次いでそのサイズを指示することができる。そのような場合、先頭VRUは、クラスタの基準位置として機能するように位置決めすることができる。
これらのプロファイルパラメータは、内部の表に維持される動的パラメータではなく、VRU116を分類し、特定のプロファイルに属するVRU116の挙動を評価するために使用される典型的な値の指示である。VRUプロファイルの例は以下の通りであり得る。
・VRUプロファイル1-歩行者。このプロファイル内のVRU116は、機械デバイスを使用しない任意の道路ユーザを含むことができ、例えば、歩道上の歩行者、子供、乳母車、障害者、犬によって案内される盲人、高齢者、自転車から降りる乗り手などを含む。
・VRUプロファイル2-自転車乗り。このプロファイルのVRU116は、場合によっては電気エンジンを備えた、自転車乗りおよび同様の軽車両の乗り手を含むことができる。このVRUプロファイルは、自転車乗りを含み、さらには一輪車、車椅子ユーザ、乗り手を運ぶ馬、スケートをする人、電動スクータ、セグウェイ(商標)などを含む。軽車両自体はVRUを表すのではなく、人と組み合わせてのみVRUを作成することに留意されたい。
・VRUプロファイル3-オートバイ乗り。このプロファイルのVRU116はオートバイ乗りを含むことができ、オートバイ乗りには、オートバイ乗りが道路上を移動することを可能にするエンジンが装備されている。このプロファイルは、モペット(電動スクータ)、オートバイ、またはサイドカーなどの電動二輪車(PTW)のユーザ(例えば、運転手および乗客、例えば子供および動物)を含み、また、四輪全地形対応車(ATV)、スノーモービル(またはスノーマシン)、海洋環境用ジェットスキー、および/または他の同様の動力付き車両を含むことができる。
・VRUプロファイル4-他の道路ユーザに安全リスクを提示する動物。このプロファイルのVRU116は、イヌ、野生動物、ウマ、ウシ、ヒツジなどを含むことができる。これらのVRU116のうちのいくつかは、それら自体のITS-S(例えば、都市の犬または馬)または他の何らかのタイプのデバイス(例えば、ドッグカラー内のGPSできるが、このプロファイルのVRU116の大部分は、間接的にしか検出されない(例えば、田舎および高速道路状況における野生動物)。動物VRU116のクラスタは、ヒツジ、ウシ、またはイノシシの群れのような動物の群れであってもよい。このプロファイルは、VRUを保護するために決定がなされなければならないときに、優先度が低い。
・VRUプロファイル1-歩行者。このプロファイル内のVRU116は、機械デバイスを使用しない任意の道路ユーザを含むことができ、例えば、歩道上の歩行者、子供、乳母車、障害者、犬によって案内される盲人、高齢者、自転車から降りる乗り手などを含む。
・VRUプロファイル2-自転車乗り。このプロファイルのVRU116は、場合によっては電気エンジンを備えた、自転車乗りおよび同様の軽車両の乗り手を含むことができる。このVRUプロファイルは、自転車乗りを含み、さらには一輪車、車椅子ユーザ、乗り手を運ぶ馬、スケートをする人、電動スクータ、セグウェイ(商標)などを含む。軽車両自体はVRUを表すのではなく、人と組み合わせてのみVRUを作成することに留意されたい。
・VRUプロファイル3-オートバイ乗り。このプロファイルのVRU116はオートバイ乗りを含むことができ、オートバイ乗りには、オートバイ乗りが道路上を移動することを可能にするエンジンが装備されている。このプロファイルは、モペット(電動スクータ)、オートバイ、またはサイドカーなどの電動二輪車(PTW)のユーザ(例えば、運転手および乗客、例えば子供および動物)を含み、また、四輪全地形対応車(ATV)、スノーモービル(またはスノーマシン)、海洋環境用ジェットスキー、および/または他の同様の動力付き車両を含むことができる。
・VRUプロファイル4-他の道路ユーザに安全リスクを提示する動物。このプロファイルのVRU116は、イヌ、野生動物、ウマ、ウシ、ヒツジなどを含むことができる。これらのVRU116のうちのいくつかは、それら自体のITS-S(例えば、都市の犬または馬)または他の何らかのタイプのデバイス(例えば、ドッグカラー内のGPSできるが、このプロファイルのVRU116の大部分は、間接的にしか検出されない(例えば、田舎および高速道路状況における野生動物)。動物VRU116のクラスタは、ヒツジ、ウシ、またはイノシシの群れのような動物の群れであってもよい。このプロファイルは、VRUを保護するために決定がなされなければならないときに、優先度が低い。
ETSI EN302636-4-1v1.3.1(2017-08)(以下「[EN302634-4-1]」)、ETSI EN302636-3v1.1.2(2014-03)(「[EN302636-3]」)で論じられているようなポイントツーマルチポイント通信は、ETSI TS103300-3V0.1.11(2020-05)(「[TS103300-3]」)で指定されているように、VAMを送信するために使用され得る。
VAMの頻度/周期性範囲。VAM生成事象は、1つのVAMの生成をもたらす。連続するVAM生成事象の開始間で経過した最小時間は、T_GenVam以上である。T_GenVamは、T_GenVamMin≦T_GenVam≦T_GenVamMaxに制限される、ただし、T_GenVamMinおよびT_GenVamMaxは表11(セクション8)に指定されている。クラスタVAMが送信されるとき、T_GenVamは個々のVAMのものよりも小さくすることができる。
ITS-G5の場合、T_GenVamは、ETSI TS103175に規定されているように、分散輻輳制御(DCC)のチャネル使用要件に従って管理される。パラメータT_GenVamは、ミリ秒単位でVBS管理エンティティによって提供される。管理エンティティがこのパラメータにT_GenVamMaxを上回る値を提供する場合、T_GenVamはT_GenVamMaxに設定され、値がT_GenVamMinを下回る場合、またはこのパラメータが提供されない場合、T_GenVamはT_GenVamMinに設定される。パラメータT_GenVamは、連続するVAM生成事象相互間の経過時間の現在有効な下限を表す。
C-V2XPC5の場合、T_GenVamは、ETSI TS103574においてアクセス層によって定義された輻輳制御メカニズムに従って管理される。
トリガ条件.VRU-ITS-SでのVBSによる個別VAM送信管理。第1の時間個別VAMは、以下の条件のいずれかが満たされ、個別VAM送信が冗長性緩和技法を受けない場合、送信のために直ちにまたは最も早い時間に生成される。
1.VRU116はVRU-IDLE VBS状態にあり、VRU-ACTIVE-STANDALONEに入っている。
2.VRU116/117がVRU-PASSIVEVBS状態にあり、クラスタを離れ、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態に入ることを決定している。
3.VRU116/117がVRU-PASSIVE VBS状態にあり、VRUは、1つまたは複数の新しい車両または他のVRU116/117(例えば、VRUプロファイル3-オートバイ乗り)が、横方向に最小安全横方向距離(MSLad)より近くなり、縦方向に最小安全縦方向距離(MSLoD)より近くなり、縦方向に最小安全縦方向距離(MSVD)より近くなっていると決定しており、即時VAMを送信するためにクラスタを離れ、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態に入ることを決定している。
4.VRU116/117がVRU-PASSIVE VBS状態にあり、VRUクラスタリーダが失われたと決定し、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態に入ることを決定している。
5.VRU116/117がVRU-ACTIVE-CLUSTERLEADER VBS状態にあり、クラスタを分割することを決定するとともに、VRUクラスタVAMをディスバンド指示とともに送信しており、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態に入ることを決定している。
1.VRU116はVRU-IDLE VBS状態にあり、VRU-ACTIVE-STANDALONEに入っている。
2.VRU116/117がVRU-PASSIVEVBS状態にあり、クラスタを離れ、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態に入ることを決定している。
3.VRU116/117がVRU-PASSIVE VBS状態にあり、VRUは、1つまたは複数の新しい車両または他のVRU116/117(例えば、VRUプロファイル3-オートバイ乗り)が、横方向に最小安全横方向距離(MSLad)より近くなり、縦方向に最小安全縦方向距離(MSLoD)より近くなり、縦方向に最小安全縦方向距離(MSVD)より近くなっていると決定しており、即時VAMを送信するためにクラスタを離れ、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態に入ることを決定している。
4.VRU116/117がVRU-PASSIVE VBS状態にあり、VRUクラスタリーダが失われたと決定し、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態に入ることを決定している。
5.VRU116/117がVRU-ACTIVE-CLUSTERLEADER VBS状態にあり、クラスタを分割することを決定するとともに、VRUクラスタVAMをディスバンド指示とともに送信しており、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態に入ることを決定している。
連続VAM送信は、本明細書で説明されるような条件に付随する。連続する個々のVAM生成事象は、T_GenVam以上の間隔で起こる。発信VRU-ITS-S117がまだVBS VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態にあり、下記条件のいずれかが満たされ、かつ個々のVAM送信が冗長性緩和技法を受けない場合、生成事象の一部として送信のために個々のVAMが生成される。
1.個々のVAMが最後に送信されてから経過した時間は、T_GenVamMaxを超える。
2.VRUの基準点の現在の推定位置と個々のVAMに最後に含まれる基準点の推定位置との間のユークリッド絶対距離は、事前定義された閾値minReferencePointPositionChangeThresholdを超える。
3.VRU116の基準点の現在の推定対地速さと個々のVAMに最後に含まれるVRUの基準点の推定絶対速さとの間の差は、事前定義された閾値minGroundSpeedChangeThresholdを超える。
4.VRU116の基準点の現在の推定対地速度のベクトルの向きと個々のVAMに最後に含まれるVRU116の基準点の対地速度のベクトルの推定向きとの間の差は、事前定義された閾値minGroundVelocityOrientationChangeThresholdを超える。
5.車両または他のVRU116との現在の推定衝突確率(例えば、軌道遮断確率によって測定される場合)と、個々のVAMで最後に報告された車両または他のVRU116との推定衝突確率と、の間の差は、事前定義された閾値minCollisionProbabilityChangeThresholdを超える。
6.発信ITS-Sは、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態のVRUであり、それの以前の個々のVAM送信後にクラスタに参加することを決定している。
7.VRU116/117は、1つまたは複数の新しい車両または他のVRU116/117が最後に送信されたVAMの後で同時に下記条件を満たしていると決定している。条件は、横方向に最小安全横方向距離(MSLaD)より近くなること、縦方向に最小安全縦方向距離(MSLoD)より近くなること、および鉛直方向に最小安全鉛直距離(MSVD)より近くなることである。
2.VRUの基準点の現在の推定位置と個々のVAMに最後に含まれる基準点の推定位置との間のユークリッド絶対距離は、事前定義された閾値minReferencePointPositionChangeThresholdを超える。
3.VRU116の基準点の現在の推定対地速さと個々のVAMに最後に含まれるVRUの基準点の推定絶対速さとの間の差は、事前定義された閾値minGroundSpeedChangeThresholdを超える。
4.VRU116の基準点の現在の推定対地速度のベクトルの向きと個々のVAMに最後に含まれるVRU116の基準点の対地速度のベクトルの推定向きとの間の差は、事前定義された閾値minGroundVelocityOrientationChangeThresholdを超える。
5.車両または他のVRU116との現在の推定衝突確率(例えば、軌道遮断確率によって測定される場合)と、個々のVAMで最後に報告された車両または他のVRU116との推定衝突確率と、の間の差は、事前定義された閾値minCollisionProbabilityChangeThresholdを超える。
6.発信ITS-Sは、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態のVRUであり、それの以前の個々のVAM送信後にクラスタに参加することを決定している。
7.VRU116/117は、1つまたは複数の新しい車両または他のVRU116/117が最後に送信されたVAMの後で同時に下記条件を満たしていると決定している。条件は、横方向に最小安全横方向距離(MSLaD)より近くなること、縦方向に最小安全縦方向距離(MSLoD)より近くなること、および鉛直方向に最小安全鉛直距離(MSVD)より近くなることである。
VRU-ITS-SでのVBSによるVRUクラスタVAM送信管理下記条件のいずれかが満たされかつVRUクラスタVAM送信が冗長性緩和技法を受けない場合、第1の時間VRUクラスタVAMが直ちにまたは送信の最も早い時刻に生成される、すなわち、VRU-ACTIVE-STANDALONE VBS状態のVRU116が、VRUクラスタを形成することを決定する。
連続VRUクラスタVAM送信は、本明細書で説明されるような条件に付随する。連続VRUクラスタVAM生成事象は、クラスタリーダにT_GenVam以上の間隔で起こる。VRUクラスタVAMは、下記条件のいずれかが満たされ、かつVRUクラスタVAM送信が冗長性緩和技法を受けない場合、生成事象の一部としてクラスタリーダによる送信のために生成される。
1.VRUクラスタVAMが最後に送信されてから経過した時間は、T_GenVamMaxを超える。
2.VRUクラスタの基準点の現在の推定位置とVRUクラスタVAMに最後に含まれる基準点の推定位置との間のユークリッド絶対距離は、事前定義された閾値minReferencePointPositionChangeThresholdを超える。
3.クラスタの現在の推定幅と最後に送信されたVAMに含まれる推定幅との間の差は、事前定義された閾値minClusterWidthChangeThresholdを超える。
4.クラスタの現在の推定長さと最後に送信されたVAMに含まれる推定長さとの間の差は、事前定義された閾値minClusterLengthChangeThresholdを超える。
5.VRUクラスタの基準点の現在の推定対地速さとVRUクラスタVAMに最後に含まれた基準点の推定絶対速さとの間の差は、所定の閾値minGroundSpeedChangeThresholdを超える。
6.VRUクラスタの基準点の現在の推定対地速度のベクトルの向きとVRUクラスタVAMに最後に含まれる基準点の対地速度のベクトルの推定向きとの間の差は、事前定義された閾値minGroundVelocityOrientationChangeThresholdを超える。
7.VRUクラスタが車両または他のVRUと衝突する現在の推定衝突確率(例えば、クラスタ境界領域を有する他の車両/VRU116/117の軌道遮断確率によって測定される場合)と、VAMで最後に報告された車両または他のVRUとの推定衝突確率と、の間の差は、minCollisionProbabilityChangeThresholdを超える。
8.VRUクラスタタイプは、前のVAM生成事象の後で変更されている(例えば、同種クラスタから異種クラスタへ、またはその逆)。
9.クラスタリーダは、前のVRUクラスタVAMの送信後にクラスタを分割することを決定している。
10.前のVRUクラスタVAMの送信後に、事前定義された数を超える数の新しいVRU116/117がVRUクラスタに参加している。
11.前のVRUクラスタVAMの送信後に、事前定義された数を超える数のメンバがVRUクラスタを離れている。
12.VRU-ACTIVE-CLUSTERLEADER VBS状態のVRUは、1つまたは複数の新しい車両または非メンバVRU116/117(例えば、VRUプロファイル3-オートバイ乗り)が、最後に送信されたVAM後に同時に以下の条件を満たしていると決定している。条件は、横方向に最小安全横方向距離(MSLaD)より近くなること、縦方向に最小安全縦方向距離(MSLoD)より近くなること、およびクラスタ境界ボックスに対して鉛直方向に最小安全縦方向距離(MSVD)より近くなることである。
1.VRUクラスタVAMが最後に送信されてから経過した時間は、T_GenVamMaxを超える。
2.VRUクラスタの基準点の現在の推定位置とVRUクラスタVAMに最後に含まれる基準点の推定位置との間のユークリッド絶対距離は、事前定義された閾値minReferencePointPositionChangeThresholdを超える。
3.クラスタの現在の推定幅と最後に送信されたVAMに含まれる推定幅との間の差は、事前定義された閾値minClusterWidthChangeThresholdを超える。
4.クラスタの現在の推定長さと最後に送信されたVAMに含まれる推定長さとの間の差は、事前定義された閾値minClusterLengthChangeThresholdを超える。
5.VRUクラスタの基準点の現在の推定対地速さとVRUクラスタVAMに最後に含まれた基準点の推定絶対速さとの間の差は、所定の閾値minGroundSpeedChangeThresholdを超える。
6.VRUクラスタの基準点の現在の推定対地速度のベクトルの向きとVRUクラスタVAMに最後に含まれる基準点の対地速度のベクトルの推定向きとの間の差は、事前定義された閾値minGroundVelocityOrientationChangeThresholdを超える。
7.VRUクラスタが車両または他のVRUと衝突する現在の推定衝突確率(例えば、クラスタ境界領域を有する他の車両/VRU116/117の軌道遮断確率によって測定される場合)と、VAMで最後に報告された車両または他のVRUとの推定衝突確率と、の間の差は、minCollisionProbabilityChangeThresholdを超える。
8.VRUクラスタタイプは、前のVAM生成事象の後で変更されている(例えば、同種クラスタから異種クラスタへ、またはその逆)。
9.クラスタリーダは、前のVRUクラスタVAMの送信後にクラスタを分割することを決定している。
10.前のVRUクラスタVAMの送信後に、事前定義された数を超える数の新しいVRU116/117がVRUクラスタに参加している。
11.前のVRUクラスタVAMの送信後に、事前定義された数を超える数のメンバがVRUクラスタを離れている。
12.VRU-ACTIVE-CLUSTERLEADER VBS状態のVRUは、1つまたは複数の新しい車両または非メンバVRU116/117(例えば、VRUプロファイル3-オートバイ乗り)が、最後に送信されたVAM後に同時に以下の条件を満たしていると決定している。条件は、横方向に最小安全横方向距離(MSLaD)より近くなること、縦方向に最小安全縦方向距離(MSLoD)より近くなること、およびクラスタ境界ボックスに対して鉛直方向に最小安全縦方向距離(MSVD)より近くなることである。
VAM冗長性緩和。施設層でのVAM生成の頻度とアクセス層での通信オーバーヘッドとの間のバランスが、近接したVRU安全性およびVRU認識に影響を与えることなく考慮される。VAM生成事象におけるVAM送信は、以下の冗長性緩和技法を受けることができる。
・発信VRU-ITS-S117は、以下のすべての条件が同時に満たされた場合、現在の個々のVAMをスキップする。発信VAMがVRU-ITS-S117によって前回送信されてから経過した時間は、T_GenVamMaxのN(例えば、4)倍を超えない、受信されたVAMにおける基準点の現在の推定位置と基準点の推定位置との間のユークリッド絶対距離は、minReferencePointPositionChangeThreshold未満である、受信したVAMにおける現在の基準点の推定速さと基準点の推定絶対速さとの差は、minGroundSpeedChangeThreshold未満である、受信されたVAMにおける現在の推定対地速度のベクトルの向きと基準点の対地速度のベクトルの推定された向きとの間の差は、minGroundVelocityOrientationChangeThreshold未満である。
・あるいは、以下の条件のうちの1つが満たされる、すなわち、VRU116は、VRU116が建物などの保護された領域または運転不可能な領域にあるかどうかを検証するために適切なマップを調べる、VRUは、歩行者専用ゾーンとして指定された地理的領域内にある。エリア内で許可されるVRUプロファイル1および4のみ、VRU116は、それ自体をVRUクラスタのメンバとみなし、クラスタ分割メッセージがクラスタリーダから受信されていない、自VRU116に関する情報は、T_GenVam内の別のITS-Sによって報告されている。
・発信VRU-ITS-S117は、以下のすべての条件が同時に満たされた場合、現在の個々のVAMをスキップする。発信VAMがVRU-ITS-S117によって前回送信されてから経過した時間は、T_GenVamMaxのN(例えば、4)倍を超えない、受信されたVAMにおける基準点の現在の推定位置と基準点の推定位置との間のユークリッド絶対距離は、minReferencePointPositionChangeThreshold未満である、受信したVAMにおける現在の基準点の推定速さと基準点の推定絶対速さとの差は、minGroundSpeedChangeThreshold未満である、受信されたVAMにおける現在の推定対地速度のベクトルの向きと基準点の対地速度のベクトルの推定された向きとの間の差は、minGroundVelocityOrientationChangeThreshold未満である。
・あるいは、以下の条件のうちの1つが満たされる、すなわち、VRU116は、VRU116が建物などの保護された領域または運転不可能な領域にあるかどうかを検証するために適切なマップを調べる、VRUは、歩行者専用ゾーンとして指定された地理的領域内にある。エリア内で許可されるVRUプロファイル1および4のみ、VRU116は、それ自体をVRUクラスタのメンバとみなし、クラスタ分割メッセージがクラスタリーダから受信されていない、自VRU116に関する情報は、T_GenVam内の別のITS-Sによって報告されている。
VAM生成時間。VAM生成頻度に加えて、VAM生成に要する時間およびメッセージ構築にかかるデータの適時性は、受信ITS-Sにおけるデータの適用性にとって決定的である。受信されたVAMの適切な解釈を確実にするために、各VAMはタイムスタンプされる。異なるITS-Sの間の許容可能な時間同期が予想されるが、これは本明細書の範囲外である。VAM生成に要する時間は、T_AssembleVAM未満である。VAM生成に要する時間は、VAM生成がトリガされる時とVAMがN&T層に配信される時との間の時間差を指す。
VAMタイムスタンプ。ITS-Sによって配布されるVAMで提供される基準タイムスタンプは、基本コンテナDFで提供される基準位置が発信ITS-Sによって決定される時間に対応する。タイムスタンプのフォーマットおよび範囲は、ETSI EN302637-2V1.4.1(2019-04)(以下「EN302637-2」)のB.3項に定義されている。VAM生成時刻と基準タイムスタンプとの差は、[EN302637-2]と同様に32 767ms未満である。これは、タイムスタンプラップアラウンドの複雑さを回避するのに役立つことができる。
VAMを送信する。VRU-ACTIVE-STANDALONE状態のVRU-ITS-S117は「個々のVAM」を送信し、VRU-ACTIVE-CLUSTERLEADER VBS状態のVRU-ITS-Sは、VRUクラスタの代わりに「クラスタVAM」を送信する。VRU-PASSIVE VBS状態のクラスタメンバVRU-ITS-S117は、VRUクラスタを離れる間に、VruClusterOperationContainerを含む個々のVAMを送信する。VRU-ACTIVE-STANDALONE内のVRU-ITS-S117は、VRUクラスタに参加する間に、VRUClusterOperationContainerを含む「個別VAM」としてVAMを送信する。
VRU116/117は、共有エリア内を移動するときにランダムな挙動をもたらす多様なプロファイルを提示する。さらに、それらの慣性は車両よりもはるかに低く(例えば、歩行者は1/2未満でUターンを行うことができる)、そのため、それらの運動力学は予測がより困難である。
VBS2021は、衝突につながる衝突状況を解決する目的で、他のVRU116/117または車両110のレベルで認識を作成することを目的とするVRU認識メッセージ(VAM)の配布を可能にする。競合状況を解決するための車両可能アクションは、競合前の残り時間、車両速度、車両減速度もしくは車線変更能力、天候、および車両状態(例えば、道路および車両タイヤの状態)に直接関係する。最良の場合、車両は、衝突を回避できるようにするために1~2秒を必要とするが、最悪の場合、車両は、衝突を回避できるようにするために4~5秒を超える時間をかけることができる。車両がVRUに非常に近く、一定の速度(例えば、1~2秒の衝突までの時間)である場合、これは実際、VRUと車両の両方の警報になるため、これ以上意識について話すことはできない。
VRU116/117および衝突状況にある車両は、衝突を回避するために時間通りに行動する能力を確実に有するために、衝突地点に到達する少なくとも5~6秒前に衝突状況を検出する必要がある。一般に、衝突リスク指標(例えば、TTC、TDTC、PETなど、例えば、[TS103300-2]を参照)は、衝突の瞬間を予測するために使用される。これらの指標は、対象VRUおよび対象車両が追従する軌道(経路)、ならびに/あるいは対象VRUおよび対象車両が衝突地点に共に到達するのに要する時間の予測を必要とする。
これらの予測は、対象VRUと対象車両との間で交換されるデータ要素から導出されるべきである。車両の場合、車両の軌道は道路地形、交通、交通規則などに制約されるが、VRU116/117は移動する自由度がはるかに高いため、軌道および時間予測はVRUよりも良好に予測することができる。車両の場合、それらのダイナミクスはまた、車両のサイズ、車両の質量、および車両の進行方向変動能力によって制約され、これはVRUの大部分に当てはまらない。
したがって、多くの状況では、最近の経路履歴および現在の位置のみに基づいてVRU116/117の正確な軌道または速度を予測することは不可能である。これが行われると、多くの偽陽性および偽陰性の結果が予想されて、誤った衝突回避アクションの決定につながる可能性がある。
偽陽性および偽陰性の結果を回避するための可能な方法は、車両およびVRUの経路予測をそれぞれ、車両およびVRUによって提供される決定論的情報(運動力学的変化指示)に基づいて、かつ反復的な状況上の状況における統計的VRU挙動のより良い知識に基づいて行うことである。予測は、経路履歴を構築するときに常に事後的に検証することができる。次いで、検出された誤差を使用して、将来の予測を補正することができる。
VRU運動力学的変化指示(MDCI)は決定論的指標から構築され、決定論的指標は、VRUデバイス自体によって直接提供されるか、またはモビリティ状態変化(例えば、歩行者から自転車乗りに移行すること、自転車に乗っている歩行者から自転車を押している歩行者に移行すること、オートバイに乗っているオートバイ乗りからオートバイから投げ出されたオートバイ乗りに移行すること、危険な領域から保護された領域に移行すること、例えば路面電車、電車などに入ること、などである)からもたらされる。
本明細書では、VRU116/117は、[TS103300-3]の4.1項で定義されている4つのプロファイルに分類することができる。SAEインターナショナル、「Taxonomy and Classification of Powered Micromobility Vehicles」、Powered Micromobility Vehicles Committee、SAE Ground Vehicle Standard J3194(2019年11月20日)(「[SAE-J3194]」)はまた、電動マイクロモビリティ車両の分類法および分類を提案しており、具体的には、動力付き自転車(例えば、電動自転車)、動力付き電動スタンディングスクータ(例えば、セグウェイ(登録商標))、動力付き着座スクータ、「自動平衡スクータ」と呼ばれることもある動力付き自動平衡ボード(例えば、Hoverboard(登録商標)自動平衡ボード、およびOnewheel(登録商標)自動平衡一輪電気ボード)、電動スケート、および/または同様のもの、がある。これらの車両の主な特徴は、車両重量、車幅、最高速さ、動力源(電気または燃焼)である。人力駆動マイクロモビリティ車両(自転車、立位スクータ)も考慮されるべきである。エンジン駆動車両と人力駆動車両との間の移行が発生して、車両の運動力学を変化させる可能性がある。人力駆動とエンジン駆動の両方が並行して発生して、車両の運動力学にも影響を及ぼす可能性がある。
[TS103300-2]および[TS103300-3]の5.4.2.6項には、複合VRU116/117は、1つのVRU車両または動物を有する、潜在的に1つまたは複数の追加のVRU116/117を有するVRUプロファイル1のアセンブリとして定義される。いくつかのVRU車両タイプが可能である。それらのほとんどがVRUを搬送することができる場合でも、それらの推進モードは異なり、特定の脅威および脆弱性につながる可能性がある、例えば、それらは人間(車両に乗っている人間または動物に乗っている人間)によって推進することができる、それらは熱機関によって推進することができる。この場合、熱機関は、点火システムが使えるときにのみ作動される、および/または、熱機関は電気エンジンによって推進することができる。この場合、電気エンジンは、電源がオン(点火なし)であるときに直ちに作動される。
複合VRU116/117は、1人のヒトと1つの動物(例えば、ウマを有するヒトまたはラクダを有するヒト)の集合体とすることができる。馬に乗っている人間は、馬から降り、次いで馬を引くことを決定することができる。この場合、VRU116/117は、その速度に影響を与えてプロファイル2からプロファイル1への移行を実行する。
VRU116/117およびクラスタ関連付けのこの多様性は、標準メッセージの配布およびVRUのそれぞれの運動力学を調整するいくつかのVBS状態マシンをもたらす。これらの状態マシンおよびそれらの移行は、図22のように要約することができる。
図22は、状態マシンおよび移行の例2200を示す。図22では、複数のデバイスが接続された状態で、VRUがプロファイル2VRU2202として設定される場合、アクティブなものを選択する必要がある。これは、デバイスがアクティブにされたときの初期設定時(構成パラメータ)に各装着デバイスに対して達成することができる。図22では、自転車に装着されデバイスは、このデバイスをVRUと組み合わせる間にアクティブになるように構成されている。しかし、VRUがプロファイル1状態2201に戻ると、VRU車両に装着されたデバイスは非アクティブにされる必要があるが、VRUに装着されたデバイス内のVBS2021は、保護された場所になければVAMを再度送信する。
将来、プロファイル2 2202、プロファイル1 2201、およびプロファイル4 2204のVRUは、クラスタのメンバになることができ、したがって、それら自体の状態に、クラスタリング動作に関連付けられた状態マシンを追加することができる。これは、VRUがそれら自体の状態を管理し続けながらクラスタ管理要件を遵守する必要があることを意味する。ある状態から別の状態へ移行するとき、複合VRUは、それがもはやその要件に適合してなければ、クラスタを離脱することができる。
図22において識別されるマシン状態の移行(例えば、T1~T4)は、VRUの運動力学に影響を与える。これらの移行は、VRU決定または機械的原因(例えば、VRU車両からのVRUの投げ出し)に対して連続的に決定論的に検出される。識別された移行は、以下のVRU運動力学的衝撃を有する。
T1は、VRUプロファイル1 2201からプロファイル2 2202への移行である。この移行は、VRUが(乗車中の)VRU車両をアクティブに使用することを決定したときに手動または自動でトリガされる。VRUの運動力学的速度パラメータ値は、低速(自分のVRU車両を押す/引く)から、選択されたVRU車両のクラスに関連する高速に変化する。
T2は、VRUプロファイル2 2202からプロファイル1 2201への移行である。この移行は、VRUが自分のVRU車両から降り、VRU車両を離脱する歩行者になったときに、手動または自動でトリガされる。VRUの運動力学的速度パラメータ値は、所与の速さから、選択されたVRU車両のクラスに関連するより低い速さに変化する。
T3は、VRUプロファイル2 2202からプロファイル1 2201への移行である。この移行は、VRUが自分のVRU車両から降り、この車両を押して/引いて、例えば保護された環境(例えば、路面電車、バス、電車)に入るときに、手動または自動でトリガされる。VRUの運動力学的速度パラメータ値は、所与の速さから、選択されたVRU車両のクラスに関連するより低い速さに変化する。
T4は、VRUプロファイル2 2202からプロファイル1 2201への移行である。この移行は、VRUがVRU車両から投げ出されたと検出されたときに、自動的にトリガされる。VRUの運動力学的速度パラメータ値は、所与の速さから、自分の投げ出しからもたらされたVRU状態に関連するより低い速さに変化する。この場合、VRU車両は道路上の障害物と見なされ、したがって、VRUが道路から除去される(VRUのITS-Sが非アクティブにされる)までDENMを配布する必要がある。
投げ出しケースは、慣性センサおよびその挙動から導出された乗り手能力レベルを含む安定性指標で検出することができる。次いで、安定性は、完全な安定性が失われるリスクレベルに関して表すことができる。リスクレベルが100%であるとき、これはVRUの事実上の投げ出しとして決定することができる。
運動変化動的速度パラメータ値の変動から、登録された「状況上の」過去の経路履歴(平均VRUトレース)から新しい経路予測を提供することができる。状況上の情報は、VRUが展開しているコンテキストと同様の状況上の関連するいくつかのパラメータを考慮する。
VRU速度に劇的な影響を及ぼし得る上記で識別された状態移行に加えて、以下のVRU指示はまた、(VAMですでに定義されているパラメータに加えて)VRU速度および/またはVRU軌道にも影響を及ぼす。
停止指標。VRUまたは外部ソース(VRUの場合は信号機が赤色)は、VRUが一瞬停止していることを指示することができる。この指標が設定されると、VRU停止の継続時間を知ることも有用であり得る。この継続時間は、外部ソース(例えば、信号機から受信したSPATEM情報)によって提供されたときか、または同様の状況でVRU挙動の分析を通じて学習されたときのどちらかに推定することができる。
可視性指標。気象条件は、VRUの可視性に影響を及ぼし、それに応じてVRUの運動力学を変化させ得る。ローカル車両がこれらの気象条件を検出しても、場合によっては、VRUへの影響を車両によって推定することが困難になる可能性がある。典型的な例は以下の通りである、VRUの向きによれば、VRUは太陽の激しいグレアによって(例えば、太陽が昇る朝に、または太陽が沈む夕方に)乱され、その速さを制限する可能性がある。
図20に戻って参照すると、N&T層2003は、OSIネットワーク層およびOSIトランスポート層の機能を提供し、1つまたは複数のネットワーキングプロトコル、1つまたは複数のトランスポートプロトコル、ならびにネットワークおよびトランスポート層管理を含む。さらに、センサインタフェースおよび通信インタフェースは、N&T層2003およびアクセス層2004の一部であってもよい。ネットワーキングプロトコルは、とりわけ、モビリティサポートと情報交換するIPv4、IPv6、IPv6、GeoNetworkingを通じたIPv6、CALMFASTプロトコル、および/または同様のものを含むことができる。トランスポートプロトコルは、とりわけ、BOSH、BTP、GRE、GeoNetworkingプロトコル、MPTCP、MPUDP、QUIC、RSVP、SCTP、TCP、UDP、VPN、1つまたは複数の専用ITSCトランスポートプロトコル、あるいは他の適切なトランスポートプロトコルを含むことができる。ネットワーキングプロトコルはそれぞれ、対応するトランスポートプロトコルに接続され得る。
アクセス層は、通信媒体に物理的に接続する物理層(PHY)2004と、通信媒体へのアクセスを管理する媒体アクセス制御副層(MAC)と論理リンク制御副層(LLC)とに細分することができるデータリンク層(DLL)と、PHY2004およびDLLを直接管理するための管理適応エンティティ(MAE)と、アクセス層にセキュリティサービスを提供するためのセキュリティ適応エンティティ(SAE)と、を含む。アクセス層は、外部通信インタフェース(CI)および内部CIも含むことができる。CIは、3GPPLTE、3GPP5G/NR、C-V2X(例えば、3GPPLTEおよび/または5G/NRに基づく)、WiFi、W-V2X(例えば、ITS-G5および/またはDSRCを含む)、DSL、イーサネット、Bluetooth、および/または本明細書で論じられる他のRATおよび/または通信プロトコル、あるいはそれらの組み合わせ、などの特定のアクセス層技術またはRATおよびプロトコルのインスタンス化である。CIは、1つまたは複数の論理チャネル(LCH)の機能を提供し、LCHの物理チャネル上へのマッピングは、関連する特定のアクセス技術の規格によって指定される。前述したように、V2X RATは、ITS-G5/DSRCおよび3GPPC-V2Xを含むことができる。追加的または代替的に、その他のアクセス層技術(V2X RAT)が使用され得る。
ITS-S参照アーキテクチャ2000は、図23および図25の要素に適用可能であり得る。ITS-Sゲートウェイ2311、2511(例えば、図23および図25を参照されたい)は、施設層において、OSI層5~7のOSIプロトコルスタックを相互接続する。OSIプロトコルスタックは、典型的には、システム(例えば、車両システムまたは路側システム)ネットワークに接続され、ITSCプロトコルスタックは、ITS局内部ネットワークに接続される。ITS-Sゲートウェイ2311、2511(例えば、図23および図25を参照されたい)はプロトコルを変換することができる。これにより、ITS-Sは、それが実装されるシステムの外部要素と通信することができる。ITS-Sルータ2311、2511は、アプリケーション層および施設層を除くITS-S参照アーキテクチャ2000の機能を提供する。ITS-Sルータ2311、2511は、層3において2つの異なるITSプロトコルスタックを相互接続する。ITS-Sルータ2311、2511は、プロトコルを変換することができる。これらのプロトコルスタックのうちの1つは、通常、ITS局内部ネットワークに接続される。ITS-S境界ルータ2514(例えば、図25参照)は、ITS-Sルータ2311、2511と同じ機能を提供するが、ITS(例えば、図20のITS MgmntおよびITSセキュリティ層)の管理およびセキュリティ原理に従わないことがある外部ネットワークに関連するプロトコルスタックを含む。
さらに、同じレベルで動作するがITS-Sに含まれない他のエンティティは、そのレベルの関連ユーザ、関連するHMI(例えば、オーディオデバイス、ディスプレイ/タッチスクリーンデバイスなど)、ITS-Sが車両であるとき、コンピュータ支援車両および/または自動化車両のための車両運動制御(HMIと車両運動制御エンティティの両方が、ITS-Sアプリケーションによってトリガされ得る)、局所デバイスセンサシステム、およびIoTデータを収集し共有するIoTプラットフォーム、ML/AIを含むことができ、センサシステムによって発行されたデータフローを集約する局所デバイスセンサ融合およびアクチュエータアプリケーション、融合アプリケーションの出力を消費し、ITS-Sアプリケーションにフィードする局所知覚および軌道予測アプリケーション、ならびに関連するITS-Sを含む。センサシステムは、V-ITS-S110またはR-ITS-S130内に、1つまたは複数のカメラ、レーダ、LIDARなどを含むことができる。中央局では、センサシステムは、道路の脇に配置されるが、V-ITS-S110またはR-ITS-S130の関与なしに、それらのデータを中央局に直接報告することができるセンサを含む。場合によっては、センサシステムは、ジャイロスコープ、加速度計、および同類のもの(例えば、図29のセンサ回路2972を参照されたい)をさらに含むことができる。これらの要素の詳細は、図23、図24、および図25に関して後述される。
図23は、車両コンピューティングシステムの例2300を示す。この例では、車両コンピューティングシステム2300は、V-ITS-S2301および電子制御ユニット(ECU)2305を含む。V-ITS-S2301は、V-ITS-Sゲートウェイ2311、ITS-Sホスト2312、およびITS-Sルータ2313を含む。車両ITS-Sゲートウェイ2311は、車載ネットワーク(例えば、ECU2305)の構成要素をITS局内部ネットワークに接続する機能を提供する。車載構成要素(例えば、ECU2305)へのインタフェースは、本明細書で論じたもの(例えば、図29のIX2956を参照されたい)と同じまたは同様であってもよく、かつ/または独自のインタフェース/相互接続であってもよい。構成要素(例えば、ECU2305)へのアクセスは、実装固有であり得る。ECU2305は、図1に関して前述した運転制御ユニット(DCU)174と同じまたは同様であってもよい。ITS局は、ITS-Sルータ2313を介してITSアドホックネットワークに接続する。
図24は、パーソナルコンピューティングシステムの例2400を示す。パーソナルITSサブシステム2400は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ウェアラブルデバイス、PDA、ポータブルメディアプレーヤ、ラップトップ、および/または他のモバイルデバイスなどのモバイルデバイスにおいてITSCのアプリケーションおよび通信機能を提供する。パーソナルITSサブシステム2400は、パーソナルITS局(P-ITS-S)2401とP-ITS-S2401に含まれない様々な他のエンティティとを含み、これらについては以下でより詳細に論じられる。パーソナルITS局として使用されるデバイスはまた、ITS局内部ネットワーク(図示せず)を介して他のITSサブシステムに接続する、他のITSサブシステムの一部としてHMI機能を実行してもよい。本開示の目的のために、パーソナルITSサブシステム2400は、VRU ITS-S117として使用され得る。
図25は、路側インフラストラクチャシステムの例2500を示す。この例では、路側インフラストラクチャシステム2500は、R-ITS-S2501と出力デバイス2505とセンサ2508と1つまたは複数の無線ユニット(RU)2510とを含む。R-ITS-S2501は、R-ITS-Sゲートウェイ2511、ITS-Sホスト2512、ITS-Sルータ2513、およびITS-S境界ルータ2514を含む。ITS局は、ITS-Sルータ2513を介してITSアドホックネットワークおよび/またはITSアクセスネットワークに接続する。R-ITS-Sゲートウェイ2311は、路側ネットワークにおける路側システム(例えば、出力デバイス2505およびセンサ2508)の構成要素をITS局内部ネットワークに接続する機能を提供する。車載構成要素(例えば、ECU2305)へのインタフェースは、本明細書で論じたもの(例えば、図29のIX2956を参照されたい)と同じまたは同様であってもよく、かつ/または独自のインタフェース/相互接続であってもよい。構成要素(例えば、ECU2305)へのアクセスは、実装固有であり得る。センサ2508は、図1に関して後述されるセンサ172および/または図29に関して後述されるセンサ回路2972と同じまたは類似の誘導ループおよび/またはセンサとすることができる。
アクチュエータ2513は、機構またはシステムを移動させかつ制御する役割を担うデバイスである。アクチュエータ2513は、センサ2508の動作状態(例えば、オン/オフ、ズームまたはフォーカスなど)、位置、および/または向きを変更するために使用される。アクチュエータ2513は、ゲート、信号機、デジタルサイネージまたは可変メッセージサイン(VMS)など、他の路側設備の動作状態を変更するために使用される。
アクチュエータ2513は、路側ネットワークを介してR-ITS-S2501から制御信号を受信し、信号エネルギー(またはその他いくつかのエネルギー)を電気的および/または機械的運動に変換するように構成される。制御信号は、比較的低いエネルギー電圧または電流であってもよい。アクチュエータ2513は、電子デバイスのスイッチをオン/オフしかつ/またはモータを制御するように構成され電気機械式リレーおよび/またはソリッドステートリレーを備える、かつ/または図29に関して後述されるアクチュエータ2974と同じまたは類似のものであってもよい。
アクチュエータ2513は、路側ネットワークを介してR-ITS-S2501から制御信号を受信し、信号エネルギー(またはその他いくつかのエネルギー)を電気的および/または機械的運動に変換するように構成される。制御信号は、比較的低いエネルギー電圧または電流であってもよい。アクチュエータ2513は、電子デバイスのスイッチをオン/オフしかつ/またはモータを制御するように構成され電気機械式リレーおよび/またはソリッドステートリレーを備える、かつ/または図29に関して後述されるアクチュエータ2974と同じまたは類似のものであってもよい。
図23、図24、および図25はそれぞれ、同じレベルで動作するが、関連するHMI2306、2406、および2506と、車両運動制御2308(車両レベルでのみ)と、局所デバイスセンサシステムおよびIoTプラットフォーム2305、2405、および2505と、局所デバイスセンサ融合およびアクチュエータアプリケーション2304、2404、および2504と、局所知覚および軌道予測アプリケーション2302、2402、および2502と、運動予測2303および2403、または(RSUレベルでの)モバイルオブジェクト軌道予測2503と、接続されたシステム2307、2407、および2507と、を含むITS-Sに含まれないエンティティを示す。
局所デバイスセンサシステムおよびIoTプラットフォーム2305、2405、および2505は、IoTデータを収集および共有する。VRUセンサシステムおよびIoTプラットフォーム2405は、システムの各ITS-S内に存在するPoTi管理機能(例えば、ETSI EN302890-2(「[EN302890-2]」)を参照されたい)から少なくとも構成される。PoTiエンティティは、すべてのシステム要素に共通のグローバル時間および移動要素のリアルタイム位置を提供する。局所センサはまた、他の移動要素ならびに道路インフラ(例えば、スマート信号機のカメラ、電子サイネージなど)に埋め込まれてもよい。システム要素にわたって分散させることができるIoTプラットフォームは、VRUシステム2400を取り囲む環境に関連する追加情報を提供するのに寄与することができる。センサシステムは、V-ITS-S110またはR-ITS-S130内に、1つまたは複数のカメラ、レーダ、LiDAR、および/または他のセンサ(例えば、図29の2972を参照されたい)を含むことができる。VRUデバイス117/2400において、センサシステムは、ジャイロスコープ、加速度計など(例えば、図29の2972を参照されたい)を含むことができる。中央局(図示せず)では、センサシステムは、道路の脇に配置されるが、V-ITS-S110またはR-ITS-S130の関与なしに、それらのデータを中央局に直接報告することができるセンサを含む。
(局所)センサデータ融合機能および/またはアクチュエータアプリケーション2304、2404、および2504は、VRUセンサシステムおよび/または異なる局所センサから得られた局所知覚データの融合を提供する。これは、センサシステムおよび/または異なる局所センサによって発行されたデータフローを集約することを含むことができる。局所センサ融合およびアクチュエータアプリケーションは、機械学習(ML)/人工知能(AI)アルゴリズムおよび/またはモデルを含むことができる。センサデータ融合は、通常、その入力の一貫性、次いで共通の所与の時間に対応する、入力のタイムスタンプの一貫性に依存し、センサデータ融合および/またはML/AL技法は、本明細書で論じられるDCROMの占有値を決定するために使用され得る。
様々なML/AI技法が、センサデータ融合を実行する使用され得る、かつ/または本明細書で論じられるDCROMなどの他の目的に使用され得る。アプリ2304、2404、および2504がAI/ML機能である(または含む)場合、アプリ2304、2404、および2504は、教師あり学習、教師なし学習、強化学習(RL)、および/またはニューラルネットワーク(NN)に従って入力データ(例えば、コンテキスト情報など)から有用な情報を学習する能力を有するAI/MLモデルを含むことができる。別々に訓練されたAI/MLモデルはまた、推論または予測生成中にAI/MLパイプラインで共にチェーン化することができる。
入力データは、AI/ML訓練情報および/またはAI/MLモデル推論情報を含むことができる。訓練情報は、入力(訓練)データと教師あり訓練のためのラベルとを含むMLモデルのデータ、ハイパーパラメータ、パラメータ、確率分布データ、および特定のAI/MLモデルを訓練するために必要な他の情報を含む。モデル推論情報は、推論生成(または予測)のためのAI/MLモデルの入力として必要な任意の情報またはデータである。訓練および推論のためにAI/MLモデルによって使用されるデータは、大きく重複し得るが、これらのタイプの情報は、異なる概念を指す。入力データは、訓練データと呼ばれ、既知のラベルまたは結果を有する。
教師あり学習は、ラベル付きデータセットを考えると、入力から出力へのマッピング機能を学習することを目的とするMLタスクである。教師あり学習の例としては、回帰アルゴリズム(例えば、線形回帰、ロジスティック回帰、)など)、インスタンスベースのアルゴリズム(例えば、k最近傍など)、決定木アルゴリズム(例えば、分類および回帰ツリー(CART)、反復二項化器3(ID3)、C4.5、カイ二乗自動相互作用検出(CHAID)など)、ファジー決定木(FDT)など)、サポートベクターマシン(SVM)、ベイジアンアルゴリズム(例えば、ベイジアンネットワーク(BN)、動的BN(DBN)、ナイーブベイズなど)、およびアンサンブルアルゴリズム(例えば、エクストリーム勾配ブースティング、投票アンサンブル、ブートストラップアグリゲーション(「バギング」)、ランダムフォレストなど)が含まれる。教師あり学習は、回帰および分類の問題にさらにグループ化することができる。分類はラベルの予測に関するものであるのに対して、回帰は量の予測に関するものである。教師なし学習の場合、入力データはラベル付けされず、既知の結果を持たない。教師なし学習は、ラベルなしデータから隠れ構造を記述する機能を学習することを目的とするMLタスクである。教師なし学習のいくつかの例は、K平均クラスタリングおよび主成分分析(PCA)である。ニューラルネットワーク(NN)は、通常、教師あり学習に使用されるが、教師なし学習にも使用することができる。NNの例としては、ディープNN(DNN)、フィードフォワードNN(FFN)、ディープFNN(DFF)、畳み込みNN(CNN)、ディープCNN(DCN)、デコンボリューションNN(DNN)、ディープビリーフNN、知覚NN、回帰NN(RNN)(例えば、長・短期記憶(LSTM)アルゴリズム、ゲート付き回帰型ユニット(GRU)を含み、ディープスタッキングネットワーク(DSN)、強化学習(RL)は、環境とのインタラクションに基づく目標指向学習である。RLでは、エージェントは、試行錯誤プロセスに基づいて環境と相互作用することによって長期目標を最適化することを目的とする。RLアルゴリズムの例としては、マルコフ決定プロセス、マルコフ連鎖、Q学習、マルチアームバンディット学習、および深層RLを含む。
一例では、ML/AI技法は、オブジェクト追跡に使用される。オブジェクト追跡および/またはコンピュータビジョン技術は、例えば、エッジ検出、コーナ検出、ブロブ検出、カルマンフィルタ、ガウス混合モデル、粒子フィルタ、平均シフトベースのカーネル追跡、MLオブジェクト検出技法(例えば、Viola-Jonesオブジェクト検出フレームワーク、スケール不変特徴変換(SIFT)、指向性勾配のヒストグラム(HOG)など)、深層学習オブジェクト検出技法(例えば、完全畳み込みニューラルネットワーク(FCNN)、領域提案畳み込みニューラルネットワーク(R-CNN)、シングルショットマルチボックス検出器、「見るのは一度だけ」(YOLO)アルゴリズムなど)、および/または同様のものを含むことができる。
別の例では、ML/AI技術は、1つまたは複数のセンサから取得されたyセンサデータに基づく運動検出に使用される。追加的または代替的に、ML/AI技術は、オブジェクト検出および/または分類に使用される。オブジェクト検出または認識モデルは、登録フェーズおよび評価フェーズを含むことができる。登録フェーズ中に、センサデータから1つまたは複数の特徴が抽出される(例えば、画像またはビデオデータ)。特徴は、個々の測定可能な性質または特性である。オブジェクト検出の状況では、オブジェクト特徴は、オブジェクトサイズ、色、形状、他のオブジェクトとの関係、および/またはエッジ、隆起、角、ブロブ、および/またはいくつかの定義された関心領域(ROI)などの画像の任意の領域または部分を含むことができる。使用される特徴は、実装固有であってもよく、例えば、検出されるべきオブジェクトならびに開発および/または使用されるべきモデルに基づいてもよい。評価フェーズは、取得された画像データを登録フェーズ中に作成された既存のオブジェクトモデルと比較することによってオブジェクトを識別または分類することを含む。評価フェーズの間、画像データから抽出された特徴は、適切なパターン認識技術を使用してオブジェクト識別モデルと比較される。オブジェクトモデルは、定性的または機能的な記述、幾何学的表面情報、および/または抽象的な特徴ベクトルであってもよく、考慮すべきではないオブジェクト候補の排除を容易にするために、ある種の索引付け方式を使用して編成された適切なデータベースに保存されてもよい。
本明細書で説明する実装形態のいずれかでは、任意の適切なデータ融合またはデータ統合技術を使用して、複合情報を生成することができる。例えば、データ融合技術は、直接融合技術または間接融合技術であってもよい。直接融合は、複数のvUEまたはセンサから直接取得されたデータを組み合わせ、vUEまたはセンサは同じもしくは類似していてもよい(例えば、すべてのvUEまたはセンサが同じタイプの測定を実行する)、または異なっていてもよい(例えば、異なるvUEまたはセンサタイプ、履歴データなど)。間接融合は、履歴データおよび/または環境および/または人間の入力の既知のプロパティを利用して、改良されたデータセットを生成する。さらに、データ融合技術は、平滑化アルゴリズム(例えば、リアルタイムでまたはリアルタイムではなく複数の測定値を使用して値を推定する)、フィルタリングアルゴリズム(例えば、リアルタイムで現在および過去の測定値を用いてエンティティの状態を推定する)、および/または予測状態推定アルゴリズム(例えば、状態(例えば、特定の地理的位置座標における将来の信号強度/品質)を予測するためにリアルタイムで履歴データ(例えば、地理的位置、速さ、方向、および信号測定)を分析する)などの1つまたは複数の融合アルゴリズムを含むことができる。例として、データ融合アルゴリズムは、構造化ベースのアルゴリズム(例えば、ツリーベース(例えば、最小スパニングツリー(MST))、クラスタベース、グリッドおよび/または集中ベース)、構造フリーデータ融合アルゴリズム、カルマンフィルタアルゴリズムおよび/または拡張カルマンフィルタリング、ファジーベースのデータ融合アルゴリズム、アントコロニー最適化(ACO)アルゴリズム、障害検出アルゴリズム、デンプスター-シャファー(D-S)引数ベースのアルゴリズム、ガウス混合モデルアルゴリズム、三角測量ベースの融合アルゴリズム、および/または他の同様のデータ融合アルゴリズムであり得るか、それらを含み得る。
局所知覚機能(軌道予測アプリケーションを含んでいてもいなくてもよい)2302、2402、および2502は、システム要素に関連する局所センサによって収集された情報の局所処理によって提供される。局所知覚(および軌道予測)機能2302、2402、および2502は、センサデータ融合アプリケーション/機能2304、2404、および2504の出力を消費し、ITS-Sアプリケーションに知覚データ(および/または軌道予測)を供給する。局所知覚(および軌道予測)機能2302、2402、および2502は、考慮される移動オブジェクトの軌道を横切る可能性が高いオブジェクト(静止および可動)を検出し特徴付ける。インフラストラクチャ、特に道路インフラストラクチャ2500は、VRUサポートサービスに関連するサービスを提供することができる。インフラストラクチャは、それ自体のセンサを介して直接にまたはCPS(例えば、ETSI TR103562を参照されたい)などの協調的知覚支援サービスを介して遠隔で、VRU116/117の展開を検出し、次いで局所車両の展開も検出する場合には衝突のリスクを計算する独自のセンサを有することができる。さらに、路面標識(例えば、ゼブラ領域または横断歩道)および垂直標識は、VRU116/117が通常はこれらのマーキング/標識を考慮しなければならないので、VRUの検出および可動性に関連する信頼性レベルを高めると考えることができる。
運動力学的予測機能2303および2403、ならびに(RSUレベルでの)モバイルオブジェクト軌道予測2503は、考慮される移動オブジェクトの挙動予測に関連する。運動力学的予測機能2303および2403は、それぞれ車両110およびVRU116の軌道を予測する。運動力学的予測機能2303は、V-ITS-S110のVRU軌道および挙動モデリングモジュールならびに軌道遮断モジュールの一部であってもよい。運動力学的予測機能2403は、VRU ITS-S117のデッドレコニングモジュールおよび/または移動検出モジュールの一部であってもよい。あるいは、運動力学的予測機能2303および2403は、運動/移動予測を前述のモジュールに提供することができる。追加的または代替的に、モバイルオブジェクト軌道予測2503は、対応する車両110およびVRU116のそれぞれの軌道を予測し、この軌道は、VRU軌道および挙動モデリングエンティティを用いて、デッドレコニングを実行する際にVRU ITS-S117を支援し、かつ/またはV-ITS-S110を支援するために使用され得る。
運動力学的予測は、連続する移動位置の展開から生じる移動オブジェクト軌道を含む。移動オブジェクト軌道または移動オブジェクト速度の変化(加速/減速)は、運動力学的予測に影響を与える。ほとんどの場合、VRU116/117が移動しているとき、このVRUは、可能な軌道および速度に関して依然として大量の可能な運動力学を有する。これは、どの運動力学がVRU116によって可能な限り迅速に選択されるかを識別するとともに、この選択された運動力学が別のVRUもしくは車両との衝突のリスクを受けるかどうかを識別するために、運動力学的予測2303、2403、2503が使用されることを意味する。
運動力学的予測機能2303、2403、2503は、モバイルオブジェクトの展開および所与の時間に交わり得る潜在的な軌道を分析して、モバイルオブジェクト相互間の衝突のリスクを決定する。運動力学的予測は、経路予測を計算するための考慮されるデバイス(例えば、VRUデバイス117)の現在の軌道と、速度展開予測を計算するための考慮されるモバイルの現在の速度およびそれらの過去の展開と、これらの変数に関連することができる信頼性レベルと、を考慮して協調的知覚の出力に作用する。この機能の出力は、リスク分析機能(例えば、図20参照)に提供される。
多くの場合、協調的知覚の出力のみに作用することは、VRU軌道選択およびVRUの速度に関して存在する不確実性のために、信頼できる予測を行うのに十分ではない。しかしながら、相補機能は、予測の信頼性を一貫して高めるのに役立ち得る。例えば、デバイス(例えば、VRUデバイス117)ナビゲーションシステムの使用があり、これは、デバイスの計画された目的地に到達するための最良の軌道を選択するためにユーザ(例えば、VRU116)への支援を提供する。サービスとしての移動性(MaaS)の開発により、多様な旅程計算はまた、VRU116に危険な領域を指示し、次いで、システムによって提供される多様な旅程のレベルでの運動力学的予測を支援することができる。別の例では、ユーザ(例えば、VRU116)の習慣および行動の知識が、運動予測の一貫性および信頼性を改善するために、追加的または代替的に使用され得る。一部のユーザ(例えば、VRU116/117)は、例えば、主要な関心地点(POI)に行くときに、同様の運動力学を使用して同じ旅程をたどり、これは、ユーザの主要な活動(例えば、学校に行く、仕事に行く、買い物をする、自宅から最も近い公共交通局に行く、スポーツセンタに行くなど)に関連する。デバイス(例えば、VRUデバイス117)または遠隔サービスセンタは、これらの習慣を学習し記憶することができる。別の例では、ユーザ(例えば、VRU116)自身が、特に軌道を変更するときに(例えば、方向転換を指示するときに車両と同様の右折または左折信号を使用して)、自分の選択した軌道を指示する。
車両運動制御2308は、コンピュータ支援車両および/または自動化車両110に含まれ得る。HMIエンティティ2306と車両運動制御エンティティ2308は共に、1つまたは複数のITS-Sアプリケーションによってトリガされ得る。車両運動制御エンティティ2308は、人間の運転者の責任、または車両が自動モードで運転できる場合は車両の責任の下での機能であり得る。
ヒューマンマシンインタフェース(HMI)2306、2406、および2506は、存在する場合、管理エンティティ(例えば、VRUプロファイル管理)および他の機能(例えば、VBS管理)における初期データ(パラメータ)の構成を可能にする。HMI2306、2406、および2506は、システムの少なくとも1つの要素によって検出される衝突の即時リスク(TTC<2秒)に関して警報を出すこと、および、システムの少なくとも1つの要素によって検出される衝突のリスク(例えば、TTC>2秒)を信号で送ることを含む、VBSに関連する外部事象のデバイスオーナー(ユーザ)への通信を可能にする。車両運転者と同様のVRUシステム117(例えば、パーソナルコンピューティングシステム2400)の場合、HMIは、VRU116に、そのプロファイルを考慮して情報を提供する(例えば、目の不自由な人の場合、情報は、パーソナルコンピューティングシステム2400の特定のプラットフォームのアクセシビリティ能力を使用して明瞭な音声レベルで提示される)。様々な実装態様では、HMI2306、2406、および2506は、警報システムの一部であってもよい。
接続されたシステム2307、2407、および2507は、システムを1つまたは複数の他のシステムと接続するために使用される構成要素/デバイスを指す。例として、接続されたシステム2307、2407、および2507は、通信回路および/または無線ユニットを含むことができる。VRUシステム2400は、最大4つの異なるレベルの機器で作られた接続システムであってもよい。VRUシステム2400はまた、自走からもたらされた情報をリアルタイムで収集し、収集された情報を処理し、それらを処理された結果と共に保存する情報システムであってもよい。VRUシステム2400の各レベルでは、情報収集、処理、および記憶は、実装される機能およびデータ配信シナリオに関連する。
6.コンピュータ支援自律運転プラットフォームおよび技術
本開示のUVCS技術を除いて、車載システム101およびCA/AD車両110は、さもなければ、コンピュータ支援車両から部分または完全自律車両まで、いくつかの車載システムおよびCA/AD車両のうちのいずれか1つであり得る。さらに、車載システム101およびCA/AD車両110は、本明細書の他の箇所に図示され記載されている要素など、図1で示されていない他の構成要素/サブシステムを含むことができる(例えば、図29参照)。車載システム101を実装するために使用される基礎となるUVCS技術のこれらおよび他の詳細は、残りの図26~図28を参照してさらに説明される。
本開示のUVCS技術を除いて、車載システム101およびCA/AD車両110は、さもなければ、コンピュータ支援車両から部分または完全自律車両まで、いくつかの車載システムおよびCA/AD車両のうちのいずれか1つであり得る。さらに、車載システム101およびCA/AD車両110は、本明細書の他の箇所に図示され記載されている要素など、図1で示されていない他の構成要素/サブシステムを含むことができる(例えば、図29参照)。車載システム101を実装するために使用される基礎となるUVCS技術のこれらおよび他の詳細は、残りの図26~図28を参照してさらに説明される。
図26は、UVCSインタフェースの例2600を示す。UVCSインタフェース2600は、プラグ式計算モジュール(CPU、メモリ、記憶デバイス、無線機などの計算要素を有する)を、車両内に予め配置された車載計算ハブまたはサブシステム(電源、管理、I/Oデバイス、自動車インタフェース、熱的解決策などの周辺構成要素を有する)に結合して、車両用のUVCSのインスタンスを形成するように設計されたモジュール式システムインタフェースである。異なる計算要素、または異なる能力もしくは能力の計算要素を有する異なるプラグ式計算モジュールが、車両内に予め配置された車載計算ハブ/サブシステムに適合して、UVCSの異なるインスタンスを形成するために使用され得る。したがって、事前配置された車載計算ハブ/サブシステムを有する車両の計算能力は、より新しい、より機能が高い、またはより能力が高いプラグ式計算モジュールを事前配置された車載計算ハブ/サブシステムに適合させて、以前の古い、機能が低い、または能力が低いプラグ式計算モジュールを置き換えることにより、アップグレードすることができる。
図26の例では、UVCS2600は、固定セクション2602および構成可能セクション2604を含む。固定部2602は、動的電力入力インタフェース2612(動的電力供給インタフェースとも呼ばれる)および管理チャネルインタフェース2614を含む。構成セクション2604は、いくつかの構成可能なI/O(CIO)ブロック2616a~2616nを含む。
動的電力入力インタフェース2612は、車載計算ハブ/サブシステムからUVCSインタフェース2600に差し込まれたプラグ式計算モジュールの計算要素に電力を供給して車載計算ハブに適合させ、それによってUVCSのインスタンスを形成するように構成される。管理チャネルインタフェース2614は、UVCSのインスタンスを形成するために、それ自体およびUVCSインタフェース2600に差し込まれたプラグ式計算モジュールの動作を管理/調整する際に車載計算ハブを容易にするように構成される。CIOブロック2616a~2616nは、UVCSのインスタンスを形成するために、プラグ式計算モジュールの様々な計算要素とUVCSインタフェース2600を介して互いに適合された車載計算ハブ/サブシステムの周辺構成要素との間の様々なI/Oを容易にするように構成される。プラグ式計算モジュールの計算要素と適合した車載計算ハブ/サブシステムの周辺構成要素との間のI/Oは、車載計算ハブに適合してUVCSの特定のインスタンスを形成するために使用されるプラグ式計算モジュールの計算要素に応じて、インスタンスごとに異なる。CIOブロック2616a~2616aのうちの少なくともいくつかは、高速インタフェースを容易にするように配置される。
CIOブロック2616a~2616nは、電気的に同様の高速差動シリアルインタフェースのセットを表していて、個々の場合に応じて実際に使用されるインタフェースのタイプおよび規格の構成を可能にする。このようにして、異なるUVCS計算ハブは、異なる周辺機器を同じUVCSインタフェース2600に接続し、異なる周辺機器がUVCSモジュールの計算要素を用いて異なるI/OプロトコルでI/O動作を実行することを可能にすることができる。
CIOブロック2616a~2616nの数は、ユースケースに応じてかつ/または異なる市場セグメントによって異なり得る。例えば、ローエンド市場向けに設計された実装のためのCIOブロック2616a~2616n(例えば、2~4)は少ない場合がある。一方、よりハイエンド市場向けに設計された実装のためのより多くのCIOブロック2616~2616n(例えば、8から16)があり得る。しかしながら、可能な限り最高の相互運用性およびアップグレード可能性を達成するために、所与のUVCS生成について、CIOブロックの数および機能/構成可能性は同じままであり得る。
図27は、UVCSインタフェースを使用して形成されたUVCS例2700を示す。図示のように、UVCSインタフェース2600とすることができるUVCSインタフェースは、車両内に予め配置されたUVCSハブとのプラグ式UVCSモジュールの適合を容易にして車両用のUVCS2700を形成するために使用され、UVCS2700は、図1の車載システム101の1つまたは複数のUVCSのうちの1つであり得る、UVCSインタフェースは、UVCSインタフェース2600として、固定セクションおよび構成可能セクションを有する。固定セクションは、動的電力供給インタフェース(DynPD)2732および管理チャネル(MGMT)2734を含む。構成可能セクションは、いくつかの構成可能I/Oインタフェース(CIO)、PCIe1..x、CIO1..x、CIOy..z、CIOa..b、CIOc..dを含む。
予め配置されたUVCSハブは、電源およびシステム管理コントローラを含む。さらに、UVCSハブは、デバッグインタフェース2744と、インタフェースデバイスと、レベルシフタと、図示のように電源、システム管理コントローラ、および互いに結合された、オーディオおよび増幅器、カメラインタフェース、カーネットワークインタフェース、他のインタフェース、ディスプレイインタフェース、顧客向けインタフェース(例えば、USBインタフェース)、および通信インタフェース(例えば、Bluetooth(登録商標)BLE、WiFi、他のモバイルインタフェース、チューナ、ソフトウェア定義無線(SDR))などのいくつかの周辺構成要素2752と、を含む。UVCSハブは、多かれ少なかれ、または異なる周辺要素を含んでもよい。
プラグ式UVCSモジュール2706は、SoC(例えば、CPU、GPU、FPGA、または他の回路)、メモリ、電源入力+供給回路、ハウスキーピングコントローラ、およびCIOマルチプレクサ(MUX)を含む。さらに、UVCSモジュールは、先に列挙した要素および図示のように互いに結合されたハードウェアアクセラレータ、永続的大容量記憶装置、および通信モジュール(例えば、BT、WiFi、5G/NR、LTE、および/または他の同様のインタフェース)を含む。追加的または代替的に、UVCSモジュールは、より多くのまたはより少ない、または異なる計算要素を含んでもよい。
UVCSハブの電源は、UVCSインタフェースのDynPD2732およびUVCSモジュールの電源入力+供給回路を介して、UVCSモジュールの計算要素に電力を供給する。UVCSハブのシステム管理コントローラは、UVCSインタフェースの管理チャネル2734およびUVCSモジュールのハウスキーピングコントローラを介して、その動作およびUVCSモジュールの計算要素の動作を管理し調整する。CIOMUXは、UVCSインタフェース、インタフェースデバイス、およびUVCSハブのレベルシフタの構成可能なI/Oブロックを介して、UVCSモジュールの計算要素とUVCSハブの周辺構成要素との間に異なるI/Oプロトコルの複数のI/Oチャネルを提供するように構成可能または動作可能である。例えば、I/Oチャネルのうちの1つは、PCIe I/Oプロトコルに従って、UVCSモジュールの計算要素とUVCSハブの周辺構成要素との間のI/Oを提供することができる。別のI/Oチャネルは、USB I/Oプロトコルに従って、UVCSモジュールの計算要素とUVCSハブの周辺構成要素との間のI/Oを提供することができる。さらに他のI/Oチャネルは、他の高速シリアルまたはパラレルI/Oプロトコルに従って、UVCSモジュールの計算要素とUVCSハブの周辺構成要素との間のI/Oを提供する。
ハウスキーピングコントローラは、車両の動作状況(例えば、車両が「コールドクランク」シナリオにあるか「コールドスタート」シナリオにあるか)に基づいて、コントローラの、静的負荷および動的負荷への電力の供給、ならびに静的負荷および動的負荷による電力の消費において電力供給を制御するように構成可能または動作可能である。ハウスキーピングコントローラは、スリープ状態を選択的に開始するか、クロック周波数を低下させるか、または静的負荷および動的負荷をオフにすることにより、静的負荷および動的負荷の電力消費を制御するように構成可能または動作可能である。
管理チャネル2734は、小型低ピンカウントシリアルインタフェース、ユニバーサル非同期受信機-送信機(UART)インタフェース、ユニバーサル同期および非同期受信機-送信機(USART)インタフェース、USBインタフェース、または他の適切なインタフェース(本明細書で論じられる他のIX技術のいずれかを含む)であり得る。追加的または代替的に、管理チャネルは、IEEE1284インタフェースなどの並列インタフェースであってもよい。
UVCSインタフェースのCIOブロックは、電気的に同様の高速インタフェース(例えば、高速差動シリアルインタフェース)のセットを表していて、個々の場合に応じて実際に使用されるインタフェースのタイプおよび規格の構成を可能にする。特に、ハウスキーピングコントローラは、異なるI/OプロトコルにおけるI/O動作を容易にするために、CIOMUXを構成して様々なCIOブロックを通る複数のI/Oチャネルを提供するように構成される。複数のI/Oチャネルは、USB I/Oチャネル、PCIe I/Oチャネル、HDMI(登録商標)およびDP(DDI)I/Oチャネル、ならびにThunderbolt(TBT)I/Oチャネルを含む。複数のI/Oチャネルはまた、列挙されたI/Oチャネルタイプのそばに他のI/Oチャネルタイプ(xyz[1..r])を含むことができる。
CIOマルチプレクサは、SoCによって公開されたI/Oインタフェースの任意の所与の組み合わせを接続されたCIOブロックのいずれかに多重化するように構成可能な十分な回路経路を備える。追加的または代替的に、CIOMUXは、CIOブロックが限られた数のI/Oプロトコル(例えば、PCIeサポートを提供しないが、ディスプレイインタフェースおよびThunderboltをサポートする)をサポートする場合など、限られた多重化方式をサポートすることができる。実装形態によっては、CIOMUXは、SoCの一部として統合されてもよい。
UVCSハブのシステム管理コントローラおよびUVCSモジュールのハウスキーピングコントローラは、UVCSハブとUVCSモジュールとの初期ペアリング中に、電力予算または電力契約を交渉するように構成可能または動作可能である。電力予算/契約は、最小電圧および最大電圧、UVCSモジュールの電流/電力ニーズ、およびもしあればUVCSインタフェースの現在の電力供給制限を提供することができる。これにより、所定のペアのUCSハブおよびモジュールの互換性、ならびに運用上の利点の評価が可能になる。
図28は、UVCSで形成された車載システム例のソフトウェア構成要素図を示す。図示のように、UVCS2700で形成することができる車載システム2800は、ハードウェア2802およびソフトウェア2810を含む。ソフトウェア2810は、いくつかの仮想マシン(VM)2822~2828をホストするハイパーバイザ2812を含む。ハイパーバイザ2812は、VM2822~2828の実行をホストするように構成可能または動作可能である。ハイパーバイザ2812はまた、UVCSモジュールのシステム管理コントローラについて前述した機能の一部または全部を実装することもできる。例として、ハイパーバイザ2812は、KVMハイパーバイザ、シトリックス社によって提供されるXen、VMware社によって提供されるVMware、および/または本明細書で論じたような他の適切なハイパーバイザまたはVMマネージャ(VMM)技術とすることができる。VM2822~2828は、サービスVM2822およびいくつかのユーザVM2824~2828を含む。サービスマシン2822は、いくつかの計器クラスタアプリケーション2832の実行をホストするサービスOSを含む。例として、サービスVM2822のサービスOSおよびユーザVM2824~2828のユーザOSは、例えば、ノースカロライナ州ローリーのRed Hat Enterpriseから入手可能なLinux(登録商標)、カリフォルニア州マウンテンビューのGoogleから入手可能なAndroid(登録商標)、および/または本明細書で論じたような他の適切なOSであってもよい。
ユーザVM2824~2828は、前部座席インフォテインメントアプリケーション2834の実行をホストする第1のユーザOSを有する第1のユーザVM2824、後部座席インフォテインメントアプリケーション2836の実行をホストする第2のユーザOSを有する第2のユーザVM2826、ITS-Sサブシステム2850の実行をホストする第3のユーザOSを有する第3のユーザVM2828、および/または本明細書で論じたような他の適切なOS/アプリケーションを含むことができる。いくつかの実装形態では、VM2822~2826は、適切なOSレベルの仮想化技術を使用して実装され得る、コンテナ、パーティション、仮想環境(VE)などの隔てられたユーザ空間インスタンスであり得るか、それらを含み得る。
7.コンピューティングシステムおよびハードウェア構成
図29は、本明細書で論じられる計算ノードまたはデバイスのいずれかを満たすことができるエッジコンピューティングシステムおよび環境の例を示す。エッジ計算ノード2950は、他のエッジ、ネットワーキング、またはエンドポイント構成要素と通信することができるタイプのデバイス、アプライアンス、コンピュータ、または他の「モノ」として具現化することができる。例えば、エッジ計算デバイス2950は、スマートフォン、モバイル計算デバイス、スマートアプライアンス、車載計算システム(例えば、ナビゲーションシステム)、または記載された機能を実行することができる他のデバイスもしくはシステムとして具現化することができる。
図29は、本明細書で論じられる計算ノードまたはデバイスのいずれかを満たすことができるエッジコンピューティングシステムおよび環境の例を示す。エッジ計算ノード2950は、他のエッジ、ネットワーキング、またはエンドポイント構成要素と通信することができるタイプのデバイス、アプライアンス、コンピュータ、または他の「モノ」として具現化することができる。例えば、エッジ計算デバイス2950は、スマートフォン、モバイル計算デバイス、スマートアプライアンス、車載計算システム(例えば、ナビゲーションシステム)、または記載された機能を実行することができる他のデバイスもしくはシステムとして具現化することができる。
図29は、本明細書に記載の技法(例えば、動作、プロセス、方法、および方法論)を実装するためのエッジコンピューティングノード2950に存在し得る構成要素の一例を示す。このエッジコンピューティングノード2950は、コンピューティングデバイスとして、またはその一部として(例えば、モバイルデバイス、基地局、サーバ、ゲートウェイ、インフラ機器、路側ユニット(RSU)もしくはR-ITS-S130、無線ヘッド、中継局、サーバ、および/または、本明細書で論じられる他の要素/デバイスとして)実装されたときに、ノード2950のそれぞれの構成要素のより近いビューを提供する。エッジコンピューティングノード2950は、本明細書で参照されるハードウェア構成要素または論理構成要素の任意の組み合わせを含むことができ、このノードは、エッジ通信ネットワークまたはそのようなネットワークの組み合わせで使用できる任意のデバイスを含むかまたはそれと結合することができる。構成要素は、IC、その一部、別々の電子デバイス、または他のモジュール、命令セット、プログラマブル論理もしくはアルゴリズム、ハードウェア、ハードウェアアクセラレータ、ソフトウェア、ファームウェア、もしくはエッジコンピューティングノード2950に適合されたそれらの組み合わせとして、あるいはそうでなければ、より大きなシステムのシャーシ内に組み込まれる構成要素として実装され得る。
エッジコンピューティングノード2950は、1つまたは複数のプロセッサ2952の形をとる処理回路を含む。プロセッサ回路2952は、以下に限られるわけではないが、1つもしくは複数のプロセッサコアおよび1つもしくは複数のキャッシュメモリなどの回路と、低ドロップアウトレギュレータ(LDO)と、割り込みコントローラと、SPI、I2C、ユニバーサルプログラマブルシリアルインタフェース回路などのシリアルインタフェースと、リアルタイムクロック(RTC)と、間隔タイマおよびウォッチドッグタイマを含むタイマカウンタと、汎用I/Oと、セキュアデジタル/マルチメディアカード(SD/MMC)などのメモリカードコントローラと、インタフェースと、モバイル産業プロセッサインタフェース(MIPI)インタフェースと、Joint Test Access Group(JTAG)テストアクセスポートと、を含む。いくつかの実装形態では、プロセッサ回路2952は、1つまたは複数のハードウェアアクセラレータ(例えば、アクセラレーション回路2964と同じまたは類似)を含むことができ、ハードウェアアクセラレータは、マイクロプロセッサ、プログラマブル処理デバイス(例えば、FPGA、ASICなど)、などとすることができる。1つまたは複数のアクセラレータは、例えば、コンピュータビジョンおよび/または深層学習アクセラレータを含むことができる。いくつかの実装形態では、プロセッサ回路2952は、オンチップメモリ回路を含むことができ、オンチップメモリ回路は、DRAM、SRAM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリ、および/または本明細書で論じたような他のタイプのメモリデバイス技術などの任意の適切な揮発性および/または不揮発性メモリを含むことができる。
プロセッサ回路2952は、例えば、1つもしくは複数のプロセッサコア(CPU)、アプリケーションプロセッサ、GPU、RISCプロセッサ、Acorn RISC Machine(ARM)プロセッサ、CISCプロセッサ、1つもしくは複数のDSP、1つもしくは複数のFPGA、1つもしくは複数のPLD、1つもしくは複数のASIC、1つもしくは複数のベースバンドプロセッサ、1つもしくは複数の無線周波数集積回路(RFIC)、1つもしくは複数のマイクロプロセッサもしくはコントローラ、マルチコアプロセッサ、マルチスレッドプロセッサ、超低電圧プロセッサ、組み込みプロセッサ、または他の既知の処理要素、あるいはそれらの任意の適切な組み合わせ、を含むことができる。プロセッサ(またはコア)2952は、メモリ/記憶装置と結合することができるかまたはメモリ/記憶装置を含むことができ、メモリ/記憶装置に保存された命令を実行して、様々なアプリケーションまたはオペレーティングシステムがノード2950上で動作することを可能にするように構成することができる。プロセッサ(またはコア)2952は、特定のサービスをノード2950のユーザに提供するためにアプリケーションソフトウェアを動作させるように構成される。プロセッサ2952は、本明細書で論じられる機能に従って動作するように構成された(または構成可能な)専用プロセッサ/コントローラであってもよい。
例として、プロセッサ2952には、i3、i5、i7、i9ベースのプロセッサなどのインテル(登録商標)Architecture Core(商標)ベースのプロセッサと、Quark(商標)、Atom(商標)、または他のMCUベースのプロセッサなどのインテル(登録商標)マイクロコントローラベースのプロセッサベースのプロセッサと、ペンティアム(登録商標)プロセッサ、ジオン(登録商標)プロセッサ、またはカリフォルニア州サンタクララのインテル(登録商標)社から入手可能な別のそのようなプロセッサと、が含まれ得る。しかしながら、任意の数の他のプロセッサが使用され得る、例えば、Ryzen(登録商標)プロセッサやEPYC(登録商標)プロセッサなどのアドバンスト・マイクロ・デバイス(AMD)Zen(登録商標)アーキテクチャ、加速処理ユニット(APU)、MxGPU、Epyc(登録商標)プロセッサなどのうちの1つまたは複数など、Apple(登録商標)社のA5~A12および/またはS1~S4プロセッサ、Qualcomm(登録商標)Technologies社、Texas Instruments社のSnapdragon(商標)またはCentriq(商標)プロセッサ、(登録商標)Open Multimedia Applications Platform(OMAP)(商標)プロセッサ、MIPS Warrior Mクラス、Warrior Iクラス、およびWarrior PクラスプロセッサなどのMIPS Technologies社からのMIPSベースの設計、ARM Cortex-A、Cortex-R、およびCortex-Mプロセッサファミリなどの、ARM Holdings社からライセンスを受けたARMベースの設計、Cavium(商標)社が提供するThunderX2(登録商標)、などである。いくつかの実装形態では、プロセッサ2952は、システムオンチップ(SoC)、システムインパッケージ(SiP)、マルチチップパッケージ(MCP)などの一部であってもよく、プロセッサ2952および他の構成要素は、単一の集積回路、またはIntel(登録商標)社からのEdison(商標)もしくはGalileo(商標)SoCボードなどの単一のパッケージ内に形成される。プロセッサ2952の他の例は、本開示の他の箇所で言及される。
サーバ実装形態では、プロセッサ2952は、例えば、1つまたは複数のIntel Pentium(登録商標)、Core(登録商標)、またはXeon(登録商標)プロセッサ、Advanced Micro Devices(AMD)Ryzen(登録商標)プロセッサ、Accelerated Processing Unit(APU)、またはEpyc(登録商標)プロセッサ、ARM Holdings社からライセンスを受けたARMベースのプロセッサ、例えばARM Cortex-AファミリのプロセッサおよびCavium(商標)社によって提供されるThunderX2(登録商標)など、MIPS Warrior PクラスプロセッサなどのMIPS Technologies社からのMIPSベースの設計、ならびに/あるいは同様のもの、を含むことができる。システム2950は、プロセッサ2952を利用しなくてもよく、代わりに、例えば、EPCまたは5GCから受信したIPデータを処理するための専用プロセッサ/コントローラを含むことができる。
システム2950のサブシステムが個々のソフトウェアエージェントまたはAIエージェントである実装形態などのいくつかの実装形態では、各エージェントは、それぞれの機能を実行するために適切なビットストリームまたは論理ブロックで構成された当該ハードウェアアクセラレータ内に実装される。これらの実装形態では、AI GPUのクラスタ、Google(登録商標)社によって開発されたテンソル処理ユニット(TPU)、AlphaICs(登録商標)によって提供されるReal AI Processor(RAPs(商標)、Intel(登録商標)社によって提供されるNervana(商標)Neural Network Processor(NNP)、Intel(登録商標)Movidius(商標)Myriad(商標)X視覚処理ユニット(VPU)、NVIDIA(登録商標)PX(商標)ベースのGPU、General Vision(登録商標)によって提供されるNM500チップ、Tesla(登録商標)社によって提供されるハードウェア3、Adapteva(登録商標)によって提供されるEpiphany(商標)ベースのプロセッサなどの、プロセッサおよび/またはプロセッサ2952のプロセッサハードウェアアクセラレータが、エージェントを動作させるためにかつ/または機械学習機能のために特に調整され得る。ハードウェアアクセラレータは、Qualcomm(登録商標)によって提供されるHexagon685DSP、Imagination Technologies Limited(登録商標)によって提供されるPowerVR2NXニューラルネットアクセラレータ(NNA)、Apple(登録商標)A11またはA12 Bionic SoC内のNeural Engineコア、Huawei(登録商標)によって提供されるHiSilicon Kirin970内のニューラル処理ユニットなどのAI加速コプロセッサとして実装され得る。
プロセッサ2952は、インターコネクト(IX)2956を通じてシステムメモリ2954と通信することができる。任意の数のメモリデバイスが、所与の量のシステムメモリを提供するために使用され得る。例として、メモリは、DDR規格やモバイルDDR規格(例えば、LPDDR、LPDDR2、LPDDR3、またはLPDDR4)などの電子素子技術連合評議会(JEDEC)設計によるランダムアクセスメモリ(RAM)であり得る。特定の例では、メモリ構成要素は、DDRSDRAM用のJESD79F、DDR2 SDRAM用のJESD79-2F、DDR3 SDRAM用のJESD79-3F、DDR4 SDRAM用のJESD79-4A、低電力DDR(LPDDR)用のJESD209、LPDDR2用のJESD209-2、LPDDR3用のJESD209-3、LPDDR4用のJESD209-4などの、JEDECによって公布されたDRAM規格に準拠することができる。ダイナミックRAM(DRAM)、シンクロナスDRAM(SDRAM)などの他のタイプのRAMも含まれ得る。そのような規格(および同様の規格)は、DDRベースの規格と呼ばれることがあり、そのような規格を実装する記憶デバイスの通信インタフェースは、DDRベースのインタフェースと呼ばれることがある。様々な実装形態において、個々のメモリデバイスは、単一ダイパッケージ(SDP)、デュアルダイパッケージ(DDP)、クワッドダイパッケージ(Q17P)など、任意の数の異なるパッケージタイプのものであり得る。これらのデバイスは、いくつかの例では、低プロファイルの解決策を提供するために、マザーボード上に直接はんだ付けされ得るが、他の例では、デバイスは、所与のコネクタによってマザーボードに順番に結合する1つまたは複数のメモリモジュールとして構成される。他の種類のメモリモジュール、例えば、microDIMMまたはMiniDIMMを含むがこれらに限定されない様々な異なる種類のデュアルインラインメモリモジュール(DIMM)など、任意の数の他のメモリ実装形態が使用され得る。
データ、アプリケーション、オペレーティングシステムなどの情報の永続的な記憶を提供するために、記憶装置2958はまた、IX2956を介してプロセッサ2952に結合することができる。一例では、記憶装置2958は、ソリッドステートディスクドライブ(SSDD)および/または高速電気的消去可能メモリ(一般に「フラッシュメモリ」と呼ばれる)を介して実装され得る。記憶装置2958に使用され得る他のデバイスは、SDカード、マイクロSDカード、XDピクチャカードなどのフラッシュメモリカード、およびUSBフラッシュドライブを含む。一例では、メモリデバイスは、カルコゲナイドガラスを使用したメモリデバイス、多閾値レベルNANDフラッシュメモリ、NORフラッシュメモリ、シングルまたはマルチレベル相変化メモリ(PCM)、抵抗メモリ、ナノワイヤメモリ、強誘電体トランジスタ・ランダム・アクセス・メモリ(FeTRAM)、反強誘電体メモリ、メモリスタ技術を組み込んだ磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)メモリ、相変化RAM(PRAM)、金属酸化物ベース、酸素空孔ベースおよび導電性ブリッジ・ランダム・アクセス・メモリ(CB-RAM)を含む抵抗メモリ、もしくはスピン移動トルク(STT)-MRAM、スピントロニック磁気接合メモリベースのデバイス、磁気トンネル接合(MTJ)ベースのデバイス、磁壁(DW)およびスピン軌道転送(SOT)ベースのデバイス、サイリスタベースのメモリデバイス、または上記のいずれかの組み合わせ、または他のメモリであってもよく、またはそれらを含んでもよい。メモリ回路2954および/または記憶回路2958はまた、Intel(登録商標)およびMicron(登録商標)からの3次元(3D)クロスポイント(XPOINT)メモリを組み込むことができる。
低電力実装形態では、記憶装置2958は、プロセッサ2952に関連するオンダイメモリまたはレジスタであり得る。しかしながら、いくつかの例では、記憶装置2958は、マイクロハードディスクドライブ(HDD)を使用して実装されてもよい。さらに、記載された技術に加えて、またはその代わりに、任意の数の新しい技術、とりわけ、かかる抵抗変化メモリ、相変化メモリ、ホログラフィックメモリ、または化学メモリを記憶装置2958に使用することができる。
記憶回路2958は、本明細書に記載の技法を実装するために、ソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアコマンドの形をとる計算論理2982(または「モジュール2982」)を記憶する。計算論理2982は、ノード2950の様々な構成要素(例えば、ドライバなど)、ノード2950のOS、および/または本明細書で論じられる機能を実行するための1つもしくは複数のアプリケーションの動作のために、コンピュータプログラムの作業コピーおよび/または永久コピー、あるいはコンピュータプログラムを作成するためのデータを保存するために使用することができる。計算論理2982は、本明細書に記載の機能を提供するためにプロセッサ回路2952によって実行するために、命令2982または命令2988を作成するためのデータとしてメモリ回路2954に保存またはロードされ得る。様々な要素は、プロセッサ回路2952によってサポートされるアセンブラ命令、またはそのような命令にコンパイルすることができる高レベル言語(例えば、命令2988、または命令2988を作成するためのデータ)によって実装され得る。プログラミング命令の永久コピーは、例えば、配布媒体(図示せず)を介して、通信インタフェースを介して(例えば、配信サーバ(図示せず)から)、または無線(OTA)を介して、工場またはフィールドで記憶回路2958の永続的な記憶デバイスに配置され得る。
一例では、図29のメモリ回路2954および/または記憶回路2958を介して提供される命令2983、2982は、例えば、先に示した動作および機能のフローチャートおよびブロック図に関して説明したように、ノード2950のプロセッサ回路2952に、ノード2950において電子動作を実行しかつ/または特定のシーケンスまたは動作の流れを実行するよう指示するために、コンピュータプログラムまたはデータを用いて、コンピュータプログラムを作成するためのプログラムコード、コンピュータプログラム製品またはデータを含む、1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体(例えば、NTCRSM2960を参照されたい)として具現化される。プロセッサ回路2952は、インターコネクト2956を介して1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体にアクセスする。
追加的または代替的に、プログラミング命令(または命令を作成するためのデータ)は、複数のNTCRSM2960上に配置されてもよい。追加的または代替的に、プログラミング命令(または命令を作成するためのデータ)は、信号などのコンピュータ可読一時的記憶媒体上に配置されてもよい。機械可読媒体によって具現化された命令はさらに、いくつかの転送プロトコル(例えば、HTTP)のうちのいずれか1つを利用するネットワークインタフェースデバイスを介して伝送媒体を使用する通信ネットワークを介して送信または受信することができる。1つまたは複数のコンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせを利用することができる。コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、例えば、1つまたは複数の電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、または半導体のシステム、装置、デバイス、または伝播媒体とすることができるが、これらに限定されるものではない。例えば、NTCRSM2960は、記憶回路2958および/またはメモリ回路2954について説明したデバイスによって具現化され得る。コンピュータ可読媒体のより具体的な例(非網羅的なリスト)には、1つまたは複数の配線を有する電気的接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EPROM、フラッシュメモリなど)、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読み出し専用メモリ(CD-ROM)、光学記憶デバイスおよび/または光ディスク、インターネットまたはイントラネットをサポートするものなどの伝送媒体、磁気記憶デバイス、または任意の数の他のハードウェアデバイスが含まれる。コンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体は、プログラム(またはプログラムを作成するためのデータ)が、例えば、紙または他の媒体の光学走査により電子的に取り込まれ、次いで、コンパイルされるか、解釈されるか、またはそうでなければ必要に応じて適切な方法で処理され、次いで、コンピュータメモリに保存され得る(さらなる中間記憶媒体に段階的に行われているか否かにかかわらず)ので、紙またはプログラム(またはプログラムを作成するためのデータ)が印刷される別の適切な媒体であってもよいことに留意されたい。本明細書の文脈では、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、またはそれに関連して使用するためのプログラム(またはプログラムを作成するためのデータ)を含む、記憶する、通信する、伝播する、または移送することができる任意の媒体でよい。コンピュータ使用可能媒体は、ベースバンドでまたは搬送波の一部として、コンピュータ使用可能プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)がこの媒体で具現化された伝搬データ信号を含むことができる。コンピュータ使用可能プログラムコード(またはプログラムを作成するためのデータ)は、無線、有線、光ファイバケーブル、RFなどを含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体を使用して送信され得る。
本明細書に記載のプログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、圧縮フォーマット、暗号化フォーマット、断片化フォーマット、パッケージ化フォーマットなどのうちの1つまたは複数に保存することができる。
本明細書に記載のプログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、それらをコンピューティングデバイスおよび/または他のマシンによって直接読み取り可能および/または実行可能にするために、インストール、修正、適応、更新、結合、補完、構成、復号、解凍、アンパッキング、配布、再割り当てなどのうちの1つまたは複数を必要とする場合がある。例えば、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、個々に圧縮され、暗号化され、別々のコンピューティングデバイスに保存される複数の部分に保存されてもよく、これらの部分は、解読され、解凍され、組み合わされると、プログラムコード(本明細書に記載のものなどのプログラムコードを作成するためのデータ)を実装する実行可能命令のセットを形成する。別の例では、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、それらがコンピュータによって読み取られ得る状態で保存され得るが、特定のコンピューティングデバイスまたは他のデバイス上で命令を実行するために、ライブラリ(例えば、ダイナミックリンクライブラリ)、ソフトウェア開発キット(SDK)、アプリケーションプログラミングインタフェース(API)などの追加を必要とする。別の例では、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)が全体的または部分的に実行/使用され得る前に、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)が構成される必要があり得る(例えば、設定保存される、データ入力される、ネットワークアドレスが記録される、など)。この例では、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、アンパックされ、適切な実行のために構成され、構成命令が第1の位置とは異なる第2の位置に位置する第1の位置に保存され得る。構成命令は、開示された技術を可能にする命令と同じ場所または実行場所に配置されていないアクション、トリガ、または命令によって開始することができる。したがって、開示されたプログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、保存されているか、そうでなければ静止しているか、または輸送中であるときの機械可読命令および/またはプログラムの特定のフォーマットまたは状態にかかわらず、そのような機械可読命令および/またはプログラム(またはそのような機械可読命令および/またはプログラムを作成するためのデータ)を包含することを意図している。
本明細書に記載のプログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、それらをコンピューティングデバイスおよび/または他のマシンによって直接読み取り可能および/または実行可能にするために、インストール、修正、適応、更新、結合、補完、構成、復号、解凍、アンパッキング、配布、再割り当てなどのうちの1つまたは複数を必要とする場合がある。例えば、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、個々に圧縮され、暗号化され、別々のコンピューティングデバイスに保存される複数の部分に保存されてもよく、これらの部分は、解読され、解凍され、組み合わされると、プログラムコード(本明細書に記載のものなどのプログラムコードを作成するためのデータ)を実装する実行可能命令のセットを形成する。別の例では、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、それらがコンピュータによって読み取られ得る状態で保存され得るが、特定のコンピューティングデバイスまたは他のデバイス上で命令を実行するために、ライブラリ(例えば、ダイナミックリンクライブラリ)、ソフトウェア開発キット(SDK)、アプリケーションプログラミングインタフェース(API)などの追加を必要とする。別の例では、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)が全体的または部分的に実行/使用され得る前に、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)が構成される必要があり得る(例えば、設定保存される、データ入力される、ネットワークアドレスが記録される、など)。この例では、プログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、アンパックされ、適切な実行のために構成され、構成命令が第1の位置とは異なる第2の位置に位置する第1の位置に保存され得る。構成命令は、開示された技術を可能にする命令と同じ場所または実行場所に配置されていないアクション、トリガ、または命令によって開始することができる。したがって、開示されたプログラムコード(またはプログラムコードを作成するためのデータ)は、保存されているか、そうでなければ静止しているか、または輸送中であるときの機械可読命令および/またはプログラムの特定のフォーマットまたは状態にかかわらず、そのような機械可読命令および/またはプログラム(またはそのような機械可読命令および/またはプログラムを作成するためのデータ)を包含することを意図している。
本開示の動作を実行するためのコンピュータプログラムコード(例えば、前述の計算論理2983、命令2982、命令2981)は、Python、Ruby、Scala、Smalltalk(登録商標)、Java(登録商標)、C++、C#などのオブジェクト指向プログラミング言語と、「C」プログラミング言語、Go(または「Golang」)プログラミング言語などの手続き型プログラミング言語と、JavaScript(登録商標)、サーバサイドJavaScript(SSJS)、JQuery、PHP、Pearl、Python、Ruby onレール、Accelerated Mobile Pages Script(AMPscript)、Mustacheテンプレート言語、Handlebarsテンプレート言語、Guide Template Language(GTL)、PHP、Javaおよび/またはJava Server Page(JSP)、Node.js、ASP.NET、JAM scriptなどのスクリプト言語と、ハイパーテキスト・マークアップ言語(HTML)、拡張マークアップ言語(XML)、Java Script Object Notion(JSON)、Apex(登録商標)、カスケーディングスタイルシート(CSS)、JavaServer Page(JSP)、MessagePack(商標)、Apache(登録商標)Thrift、抽象構文記法1(ASN.1)、Google Protocol Buffers(protobuf)などのマークアップ言語と、独自のプログラミング言語および/もしくは開発ツール、または任意の他の言語ツールを含むいくつかの他の適切なプログラミング言語と、を含む、1つまたは複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述することができる。本開示の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードはまた、本明細書で説明されるプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい。プログラムコードは、完全にシステム2950上で、部分的にシステム2950上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、部分的にシステム2950上で、部分的に遠隔コンピュータ上で、または完全に遠隔コンピュータもしくはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオでは、遠隔コンピュータは、LANまたはWANを含む任意のタイプのネットワークを通じてシステム2950に接続されてもよく、またはこの接続は、外部コンピュータに(例えば、インターネットサービスプロバイダを使用するインターネットを通じて)行われてもよい。
一例では、プロセッサ回路2952上の命令2981は(別々に、またはコンピュータ可読記憶媒体に保存された命令2982および/または論理/モジュール2983と組み合わせて)、信頼できる実行環境(TEE)2990の実行または動作を構成することができる。TEE2990は、データへの安全なアクセスおよび命令の安全な実行を可能にするために、プロセッサ回路2952にアクセス可能な保護領域として動作する。TEE2990は、安全内蔵コントローラ、専用SoC、または組み込み処理デバイスおよびメモリデバイスを有する耐タンパ性チップセットもしくはマイクロコントローラなどのシステム2950の他の構成要素とは別個の物理ハードウェアデバイスであってもよい。
追加的または代替的に、TEE2990は、システム2950のプロセッサおよび/またはメモリ/記憶回路内のコードおよび/またはデータの分離領域であるセキュアエンクレーブとして実装されてもよい。セキュアエンクレーブ内で実行されるコードのみが、同じセキュアエンクレーブ内のデータにアクセスすることができ、セキュアエンクレーブは、セキュアアプリケーション(アプリケーションプロセッサまたは耐タンパ性マイクロコントローラによって実装され得る)を使用してのみアクセス可能であり得る。TEE2950の様々な実装形態、ならびにプロセッサ回路2952あるいはメモリ回路2954および/または記憶回路2958内の付随するセキュア領域は、例えば、ソフトウェアガード拡張(SGX)、ハードウェアセキュリティ拡張、セキュアエンクレーブなどの使用を介して提供することができる。セキュリティ強化、ハードウェアのルートオブトラスト、および信頼できるもしくは保護された動作の他の詳細は、TEE2990およびプロセッサ回路2952を介してデバイス2950に実装されてもよい。
メモリ回路2954および/または記憶回路2958は、コンテナ、パーティション、仮想環境(VE)などの分離されたユーザ空間インスタンスに分割することができる。分離されたユーザ空間インスタンスは、Docker(登録商標)コンテナ、Kubernetes(登録商標)コンテナ、Solaris(登録商標)コンテナおよび/またはゾーン、OpenVZ(登録商標)仮想プライベートサーバ、DragonFly BSD(登録商標)仮想カーネルおよび/またはジェイル、chroot jailなどの適切なOSレベルの仮想化技術を使用して実装することができる。いくつかの実装形態では、仮想マシンを使用することもできる。メモリ回路2954および/または記憶回路2958は、TEE2990のアプリケーションまたはソフトウェアモジュールを保存するための1つまたは複数の信頼できるメモリ領域に分割することができる。
命令2982はメモリ回路2954に含まれるコードブロックとして示され、計算論理2983は記憶回路2958内のコードブロックとして示されているが、コードブロックのいずれかは、例えば、FPGA、ASIC、または他の適切な回路に組み込まれたハードワイヤード回路で置き換えられてもよいことを理解されたい。例えば、プロセッサ回路2952が(例えば、FPGAベースの)ハードウェアアクセラレータならびにプロセッサコアを含む場合、ハードウェアアクセラレータ(例えば、FPGAセル)は、(プロセッサコアによって実行されるべきプログラミング命令を使用する代わりに)前述の機能の一部または全部を実行するように、前述の計算論理で(例えば、適切なビットストリームを用いて)事前構成することができる。
メモリ回路2954および/または記憶回路2958は、オペレーティングシステム(OS)のプログラムコードを保存することができ、OSは、汎用OSまたはコンピューティングノード2950のために特別に書き込まれ調整されたOSとすることができる。例えば、OSは、Unix(登録商標)またはUnixのようなOS、例えば、Red Hat Enterpriseによって提供されるLinux、Microsoft Corp.(登録商標)によって提供されるWindows(登録商標) 10、Apple.Inc.(登録商標)によって提供されるmacOSなどであり得る。別の例では、OSは、Google Inc.(登録商標)によって提供されるAndroid(登録商標)、Apple Inc.(登録商標)によって提供さえるiOS(登録商標)、Microsoft Corp.(登録商標)によって提供されるWindows10 Mobile(登録商標)、KaiOS Technologies Inc.によって提供されるKaiOSなどのモバイルOSであり得る。別の例では、OSは、Apacheソフトウェア財団(登録商標)によって提供されるApache Mynewt、Microsoft Corp.(登録商標)によって提供されるWindows10For IoT(登録商標)、Micrium(登録商標)社によって提供されるMicro-Controller Operating Systems(「MicroC/OS」または「μC/OS」)、Wind River Systems,Inc.(登録商標)によって提供されるFreeRTOS,VxWorks(登録商標)、Sysgo AG(登録商標)によって提供されるPikeOS、Google Inc.(登録商標)によって提供されるAndroid Things(登録商標)、Blackberry(登録商標)社によって提供されるQNX(登録商標)RTOS、または本明細書で論じたような他の適切なRTOS、などのリアルタイムOS(RTOS)であり得る。
OSは、ノード2950に組み込まれた、ノード2950に装着された、またはノード2950と通信可能に結合された特定のデバイスを制御するように動作する1つまたは複数のドライバを含むことができる。ドライバは、ノード2950の他の構成要素が、ノード2950内に存在するか、またはノードに接続され得る様々なI/Oデバイスと相互作用または制御することを可能にする個々のドライバを含むことができる。例えば、ドライバは、ディスプレイデバイスへのアクセスを制御し可能にするためのディスプレイドライバと、ノード2950のタッチスクリーンインタフェースへのアクセスを制御し可能にするためのタッチスクリーンドライバと、センサ回路2972のセンサ読み取り値を取得し、センサ回路2972へのアクセスを制御し可能にするためのセンサドライバと、アクチュエータ2974のアクチュエータ位置を取得し、かつ/またはアクチュエータ2974へのアクセスを制御し可能にするためのアクチュエータドライバと、埋め込み画像キャプチャデバイスへのアクセスを制御し可能にするためのカメラドライバと、1つまたは複数のオーディオデバイスへのアクセスを制御し可能にするためのオーディオドライバと、を含むことができる。OSはまた、1つまたは複数のライブラリ、ドライバ、API、ファームウェア、ミドルウェア、ソフトウェアグルーなどを含むことができ、これらは、安全な実行環境、信頼できる実行環境、および/またはノード2950(図示せず)の管理エンジンからデータを取得し使用するために、1つまたは複数のアプリケーションのためのプログラムコードおよび/またはソフトウェア構成要素を提供する。
エッジコンピューティングデバイス2950の構成要素は、IX2956を通じて通信することができる。IX2956は、業界標準アーキテクチャ(ISA)、拡張ISA(EISA)、集積回路間(I2C)、シリアル周辺インタフェース(SPI)、2地点間インタフェース、電力管理バス(PMBus)、周辺構成要素相互接続(PCI)、PCIエクスプレス(PCIe)、Intel(登録商標)Ultra Pathインタフェース(UPI)、Intel(登録商標)アクセラレータリンク(IAL)、共用アプリケーションプログラミングインタフェース(CAPI)、Intel(登録商標)QuickPath相互接続(QPI)、Ultra Path相互接続(UPI)、Intel(登録商標)Omni-Pathアーキテクチャ(OPA)IX、RapidIO(商標)システムIX、アクセラレータ用のキャッシュコヒーレント相互接続(CCIA)、Gen-ZコンソーシアムIX、オープンコヒーレントプロセッサインタフェース(オープンCAPI)IX、HyperTransport相互接続、および/または任意の数の他のIX技術などの任意の数のバスおよび/または相互接続(IX)技術を含むことができる。IX技術は、例えば、SoCベースのシステムで使用される専用バスであり得る。
IX2956は、遠隔サーバ(図示せず)および/または接続されたエッジデバイス2962などの他のデバイスと通信するために、プロセッサ2952を通信回路2966に結合する。通信回路2966は、1つまたは複数のネットワーク(例えば、クラウド2963)を通じてかつ/または他のデバイス(例えば、エッジデバイス2962)と通信するために使用されるハードウェア要素またはハードウェア要素の集合である。モデム回路296Zは、1つまたは複数の無線296Xおよび296Yを使用して無線で送信するためのデータを変換することができ、無線296Xおよび296Yからの受信信号を、システム2950の他の要素による消費のためのデジタル信号/データに変換することができる。
トランシーバ2966は、とりわけ、Bluetooth(登録商標)Special Interest GroupまたはZigBee(登録商標)規格によって定義されるように、Bluetooth(登録商標)低エネルギー(BLE)規格を使用して、IEEE802.15.4規格の下での2.4ギガヘルツ(GHz)送信などの任意の数の周波数およびプロトコルを使用することができる。特定の無線通信プロトコル用に構成された任意の数の無線機296Xおよび296Y(または「RAT回路296Xおよび296Y」)が、接続されたエッジデバイス2962への接続に使用され得る。例えば、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)回路296Xは、電気電子技術者協会(IEEE)802.11規格に従ってWiFi(登録商標)通信を実装するために使用され得る。さらに、無線広域通信(例えば、セルラまたは他の無線広域プロトコルによる)は、無線広域ネットワーク(WWAN)回路296Yを介して行われ得る。
無線ネットワークトランシーバ2966(または複数のトランシーバ)は、異なる範囲で通信するために複数の規格または無線機を使用して通信することができる。例えば、エッジコンピューティングノード2950は、BLEに基づくローカルトランシーバ、または別の低電力無線機を使用して、例えば約10メートル以内の近接デバイスと通信して、電力を節減することができる。例えば約50メートル以内の、より遠くに接続されたエッジデバイス2962には、ZigBee(登録商標)または他の中間電力無線機を通じて到達することができる。両方の通信技術は、異なる電力レベルで単一の無線機で行われてもよく、または別々のトランシーバ、例えば、BLEを使用するローカルトランシーバおよびZigBee(登録商標)を使用する別々のメッシュトランシーバで行われてもよい。
無線ネットワークトランシーバ2966(例えば、無線トランシーバ)は、ローカルまたは広域ネットワークプロトコルを介してエッジクラウド2963内のデバイスまたはサービスと通信するために含まれ得る。無線ネットワークトランシーバ2966は、とりわけ、IEEE802.15.4規格またはIEEE802.15.4g規格に従うLPWAトランシーバであってもよい。エッジコンピューティングノード2963は、SemtechおよびLoRa Allianceによって開発されたLoRaWAN(商標)(長距離広域エリアネットワーク)を使用して広域にわたって通信することができる。本明細書に記載の技術は、これらの技術に限定されず、Sigfoxなどの長距離低帯域幅通信を実施する任意の数の他のクラウドトランシーバと共に使用されてもよい。さらに、IEEE802.15.4e仕様に記載されているタイムスロットチャネルホッピングなどの他の通信技術が使用されてもよい。
本明細書に記載されるように、無線ネットワークトランシーバ2966について述べたシステムに加えて、任意の数の他の無線通信およびプロトコルが使用され得る。例えば、トランシーバ2966は、高速通信を実施するためにスペクトラム拡散(SPA/SAS)通信を使用するセルラトランシーバを含むことができる。さらに、中速通信およびネットワーク通信の提供のためのWiFi(登録商標)ネットワークなど、任意の数の他のプロトコルが使用され得る。トランシーバ2966は、本開示の終わりにさらに詳細に論じられる、LTEおよび5G/NR通信システムなどの任意の数の3GPP仕様と互換性がある無線機296Xおよび296Yを含むことができる。ネットワークインタフェースコントローラ(NIC)2968は、エッジクラウド2963のノードまたは接続されたエッジデバイス2962(例えば、メッシュ内で動作する)などの他のデバイスへの有線通信を提供するために含まれ得る。有線通信は、イーサネット接続を提供してもよく、またはとりわけ、コントローラエリアネットワーク(CAN)、ローカル相互接続ネットワーク(LIN)、DeviceNet、ControlNet、データハイウェイプラス(DH+)、PROFIBUS、またはPROFINETなどの他のタイプのネットワークに基づいてもよい。第2のネットワークへの接続を可能にするために、追加のNIC2968、例えば、イーサネットを通じてクラウドへの通信を提供する第1のNIC2968、および別のタイプのネットワークを通じて他のデバイスへの通信を提供する第2のNIC2968が含まれ得る。
デバイスから別の構成要素またはネットワークへの様々なタイプの適用可能な通信を考えると、デバイスによって使用される適用可能な通信回路は、構成要素2964、2966、2968、または2970のいずれか1つまたは複数を含むか、またはそれらによって具体化され得る。したがって、様々な例において、通信する(例えば、受信する、送信するなど)ための適用可能な手段は、そのような通信回路によって具現化され得る。
エッジコンピューティングノード2950は、アクセラレーション回路2964を含むか、またはこのアクセラレーション回路に結合されてもよく、アクセラレーション回路は、1つまたは複数のAIアクセラレータ、ニューラル計算スティック、ニューロモルフィックハードウェア、FPGA、GPUの配置、1つまたは複数のSoC(プログラマブルSoCを含む)、1つまたは複数のCPU、1つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、専用ASIC(プログラマブルASICを含む)、CPLDやHCPLDなどのPLD、ならびに/あるいは1つまたは複数の特殊なタスクを達成するように設計された特殊なプロセッサまたは回路の他の形態によって具現化され得る。これらのタスクは、AI処理(機械学習、訓練、推論、および分類動作を含む)、視覚的データ処理、ネットワークデータ処理、オブジェクト検出、ルール分析などを含むことができる。FPGAベースの実装形態では、アクセラレーション回路2964は、論理ブロックまたは論理ファブリックと、本明細書で論じられる手順、方法、機能などの様々な機能を実行するようにプログラム(構成)され得る他の相互接続されたリソースと、を備えることができる。そのような実装形態では、アクセラレーション回路2964はまた、LUTなどに論理ブロック、論理ファブリック、データなどを保存するために使用されるメモリセル(例えば、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、スタティックメモリ(例えば、SRAM、アンチヒューズなどである))を含むことができる。
IX2956はまた、プロセッサ2952を、追加のデバイスまたはサブシステムを接続するために使用されるセンサハブまたは外部インタフェース2970に結合する。追加/外部デバイスは、センサ2972、アクチュエータ2974、および測位回路2945を含むことができる。
センサ回路2972は、その環境内の事象または変化を検出し、検出された事象に関する情報(センサデータ)を他のデバイス、モジュール、サブシステムなどに送信することを目的とするデバイス、モジュール、またはサブシステムを含む。そのようなセンサ2972の例には、とりわけ、加速度計、ジャイロスコープ、および/または磁力計を備える慣性測定ユニット(IMU)、3軸加速度計、3軸ジャイロスコープ、および/または磁力計を備えるマイクロエレクトロメカニカルシステム(MEMS)またはナノエレクトロメカニカルシステム(NEMS)、レベルセンサ、流量センサ、温度センサ(例えば、サーミスタ)、圧力センサ、気圧センサ、重力計、高度計、画像キャプチャデバイス(例えば、カメラ)、光検出および測距(LiDAR)センサ、近接センサ(例えば、赤外線検出器など)、深度センサ、周囲光センサ、光学光センサ、超音波トランシーバ、マイクロフォン、などが含まれる。
追加的または代替的に、センサ172のうちのいくつかは、様々な車両制御システムに使用されるセンサであってもよく、とりわけ、酸素データを取得するための排気酸素センサおよびマニホールド圧力データを取得するためのマニホールド絶対圧力(MAP)センサを含む排気センサ、吸気流データを取得するための質量空気流(MAF)センサ、IATデータを取得するための吸気温度(IAT)センサ、AATデータを取得するための周囲空気温度(AAT)センサ、AAPデータ(例えば、タイヤ空気圧データ)を取得するための周囲空気圧(AAP)センサ、CCTデータを得るための触媒コンバータ温度(CCT)センサおよびCCOデータを得るための触媒コンバータ酸素(CCO)センサを含む触媒コンバータセンサ、VSSデータを取得するための車速センサ(VSS)、EGR圧力データを取得するためのEGR圧力センサおよびEGRバルブピントルの位置/向きデータを取得するためのEGR位置センサを含む排気ガス再循環(EGR)センサ、スロットル位置/向き/角度データを得るためのスロットル位置センサ(TPS)、クランク/カム/ピストン位置/向き/角度データを取得するためのクランク/カム位置センサ、冷却液温度センサ、ドライブトレインセンサデータを収集するためのドライブトレインセンサ(例えば、伝達流体レベル)、車体データを収集するための車体センサ(例えば、フロントグリル/フェンダー、サイドドア、リアフェンダー、リアトランクなどの座屈に関連するデータ)、などを含むことができる。センサ172は、アクセルペダルポジションセンサ(APP)、加速度計、磁力計、レベルセンサ、流量/流体センサ、気圧センサ、および/または本明細書で論じたような任意の他のセンサなどの他のセンサを含むことができる。ホスト車両のセンサ172からのセンサデータは、様々なエンジンセンサ(例えば、エンジン温度、油圧など)によって収集されたエンジンセンサデータを含むことができる。
アクチュエータ2974は、ノード2950がその状態、位置、および/または向きを変更すること、あるいは機構またはシステムを移動または制御することを可能にする。アクチュエータ2974は、機構またはシステムを移動または制御するための電気的および/または機械的デバイスを備え、エネルギー(例えば、電流または移動する空気および/または液体)をある種の運動に変換する。アクチュエータ2974は、圧電バイオモルフ、ソリッドステートアクチュエータ、ソリッドステートリレー(SSR)、形状記憶合金ベースのアクチュエータ、電気活性ポリマーベースのアクチュエータ、リレードライバ集積回路(IC)などの、1つまたは複数の電子(または電気化学)デバイスを含むことができる。アクチュエータ2974は、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、電気機械式リレー(EMR)を含む電気機械式スイッチ、モータ(例えば、DCモータ、ステッパモータ、サーボ機構など)、電源スイッチ、バルブアクチュエータ、ホイール、スラスタ、プロペラ、爪、クランプ、フック、可聴音発生器、視覚的警告デバイス、および/または他の同様の電気機械部品などの、1つまたは複数の電気機械デバイスを含むことができる。ノード2950は、サービスプロバイダおよび/または様々なクライアントシステムから受信した1つまたは複数の取り込まれた事象および/または命令または制御信号に基づいて、1つまたは複数のアクチュエータ2974を動作させるように構成することができる。
アクチュエータ2974は、駆動制御ユニット(例えば、図1のDCU174)であってもよく、DCU2974の例には、ドライブトレイン制御ユニット、エンジン制御ユニット(ECU)、エンジン制御モジュール(ECM)、EEMS、パワートレイン制御モジュール(PCM)、トランスミッション制御モジュール(TCM)、アンチロックブレーキシステム(ABS)モジュールおよび/または電子安定性制御(ESC)システムを含むブレーキ制御モジュール(BCM)、中央制御モジュール(CCM)、中央タイミングモジュール(CTM)、一般電子モジュール(GEM)、ボディ制御モジュール(BCM)、サスペンション制御モジュール(SCM)、ドア制御ユニット(DCU)、速さ制御ユニット(SCU)、ヒューマンマシンインタフェース(HMI)ユニット、テレマティック制御ユニット(TTU)、バッテリ管理システム、ポータブルエミッション測定システム(PEMS)、回避行動アシスト(EMA)モジュール/システム、および/または車両システム内の他のエンティティまたはノードを含む。DCU174によって生成され得るCSDの例には、以下に限定されるものではないが、車両のエンジンの1分当たりのエンジン回転数(RPM)などのエンジン制御モジュール(ECM)からのリアルタイム計算エンジン負荷値、エンジンの1つまたは複数のシリンダおよび/または1つまたは複数のインジェクタの燃料インジェクタ作動タイミングデータ、1つまたは複数のシリンダの点火スパークタイミングデータ(例えば、1つまたは複数のシリンダのクランク角に対するスパーク事象の表示)、変速比データおよび/または変速状態データ(変速機制御ユニット(TCU))によってECMに供給され得る)、および/または同様のものが含まれ得る。
車両実装形態では、アクチュエータ/DCU2974には、ノード2950(例えば、ノード2950がCA/AD車両110であるとき)によって実装される様々なシステムを制御および/または監視するために使用されるソフトウェアモジュール、ソフトウェア構成要素、論理ブロック、パラメータ、較正、変形などの集合である制御システム構成(CSC)をプロビジョニングすることができる。CSCは、DCU2974が多次元性能マップまたはルックアップテーブルを使用してセンサ2972のセンサデータおよび/または他のDCU2974のCSDをどのように解釈すべきかを定義するとともに、アクチュエータ/構成要素がセンサデータに基づいてどのように調整/修正されるべきかを定義する。個々のDCU2974によって実行されるCSCおよび/またはソフトウェア構成要素は、任意の適切なオブジェクト指向プログラミング言語(例えば、C、C++、Javaなど)、スキーマ言語(例えば、XMLスキーマ、AUTomotive Open SystemArchitecture(AUTOSAR)XMLスキーマなど)、スクリプト言語(VBScript、JavaScriptなど)などを使用して開発することができる。
CSCおよびソフトウェア構成要素は、フィールドプログラマブルデバイス(FPD)として実装されるDCU2974のためのレジスタ転送ロジック(RTL)、超高速集積回路(VHSIC)HDL(VHDL)、Verilogなどのハードウェア記述言語(HDL)を用いて定義され得る。CSCおよびソフトウェア構成要素は、モデリング環境またはモデルベースの開発ツールを使用して生成することができ、CSCは、学習した経験、ODD、および/または他の同様のパラメータに基づいて、1つまたは複数の自律ソフトウェアエージェントおよび/またはAIエージェントによって生成または更新することができる。
CSCおよびソフトウェア構成要素は、フィールドプログラマブルデバイス(FPD)として実装されるDCU2974のためのレジスタ転送ロジック(RTL)、超高速集積回路(VHSIC)HDL(VHDL)、Verilogなどのハードウェア記述言語(HDL)を用いて定義され得る。CSCおよびソフトウェア構成要素は、モデリング環境またはモデルベースの開発ツールを使用して生成することができ、CSCは、学習した経験、ODD、および/または他の同様のパラメータに基づいて、1つまたは複数の自律ソフトウェアエージェントおよび/またはAIエージェントによって生成または更新することができる。
IVS101および/またはDCU2974は、取り込まれた1つまたは複数の事象(センサ2972によって取り込まれたセンサデータによって指示される)、および/またはユーザ入力から受信された命令もしくは制御信号、サービスプロバイダから無線で受信された信号などに基づいて、1つまたは複数のアクチュエータを動作させるように構成可能または動作可能である。さらに、1つまたは複数のDCU2974が、検出された事象(センサ2972によって取り込まれたセンサデータによって指示される)に基づいてアクチュエータに命令または制御信号を送信する/送ることにより、1つまたは複数のアクチュエータを動作させるように構成可能または動作可能であり得る。1つまたは複数のDCU2974は、1つまたは複数のセンサ2972からセンサデータを読み取り、または別の方法で取得し、センサデータを処理して制御システムデータ(またはCSC)を生成し、制御システムデータを1つまたは複数のアクチュエータに提供して車両110の様々なシステムを制御することができる。中央コントローラまたはハブとして機能する組み込みデバイス/システムはまた、適切なドライバ、API、ABI、ライブラリ、ミドルウェア、ファームウェア、および/または同様のものを使用して処理するために制御システムデータにアクセスすることができる、ならびに/あるいは、DCU2974は、周期的または非周期的に、かつ/またはトリガされたときに、中央ハブおよび/または他のデバイス/構成要素に制御システムデータを提供するように構成可能または動作可能であり得る。
センサ2972および/またはDCU2974を含む様々なサブシステムは、1つまたは複数のAIエージェントによって動作および/または制御され得る。AIエージェントは、環境条件を観察し、特定の目標を推進するために取られるべき行アクションを決定するように構成可能または動作可能な自律エンティティである。観察されるべき特定の環境条件および取るべき行動は、運用設計ドメイン(ODD)に基づくことができる。ODDは、所与のAIエージェントまたはその特徴が機能するように特別に設計される動作条件を含む。ODDは、環境、地理、および時刻の制限、ならびに/または特定の交通または道路特性の必要な有無などの動作上の制限を含むことができる。
個々のAIエージェントは、ホスト車両のそれぞれの制御システムを制御するように構成可能または動作可能であり、そのいくつかは、1つまたは複数のDCU2974および/または1つまたは複数のセンサ2972の使用を含み得る。取られるべき措置および達成されるべき特定の目標は、制御システム自体に基づいて特定または個別化されてもよい。さらに、アクションまたは目標のうちのいくつかは、AIエージェントが実装される特定の状況に応じて、動的運転タスク(DDT)、オブジェクトおよび事象の検出および応答(OEDR)タスク、または他の非車両操作関連タスクであり得る。DDTは、戦略的機能(例えば、旅行スケジューリングならびに目的地およびウェイポイントの選択)を除いて、道路上の交通において車両110を動作させるために必要なすべてのリアルタイムの動作および戦術機能を含む。DDTは、ステアリングによる横方向車両運動制御などの戦術的運用タスク(運用)、加速および減速による縦方向運動制御(運用)、オブジェクトおよび事象の検出、認識、分類、ならびに応答準備により運転環境を監視すること(運用および戦術)、オブジェクトおよび事象応答実行(運用および戦術)、操縦計画(戦術)、ならびに照明、シグナリング、ジェスチャなどにより顕著性を向上させること(戦術的)を含む。OEDRタスクは、運転環境を監視すること(例えば、オブジェクトおよび事象を検出し、認識し、分類し、必要に応じて応答する準備をすること)、ならびに、例えば、DDTまたはフォールバックタスクを完了するために必要に応じて、そのようなオブジェクトおよび事象に対する適切な応答を実行すること、を含むDDTのサブタスクであり得る。
環境条件を観察するために、AIエージェントは、1つまたは複数のセンサ2972からセンサデータを受信または監視し、ホスト車両110の1つまたは複数のDCU2974から制御システムデータ(CSD)を受信するように構成可能または動作可能である。監視する行為は、個々のセンサ172およびDCU2974からCSDおよび/またはセンサデータを取り込むことを含むことができる。監視は、指定された/選択された期間にわたって、センサデータのための1つもしくは複数のセンサ2972および/またはCSDのための1つもしくは複数のDCU2974をポーリング(例えば、周期的ポーリング、シーケンシャル(ロールコール)ポーリングなど)することを含むことができる。追加的または代替的に、監視は、センサデータ/CSDに対する外部要求に応答して、センサデータ/CSDに対する要求またはコマンドを送信することを含むことができる。追加的または代替的に、監視は、例えば、ホスト車両が所定の速さおよび/または距離に所定の時間で(間欠停止の有無にかかわらず)達したときなど、トリガまたは事象に基づいて様々なセンサ/モジュールからのセンサデータ/CSDを待つことを含むことができる。事象/トリガは、AIエージェント固有であってもよく、特定の実装に応じて異なり得る。監視は、IVS101のアプリケーションもしくはサブシステムによって、または、計算ノード140および/もしくはサーバ160などの遠隔デバイスによってトリガまたは起動され得る。
追加的または代替的に、AIエージェントのうちの1つまたは複数は、センサデータおよびCSDを処理して、作用する内部および/または外部環境条件を識別するように構成可能または動作可能であり得る。センサデータの例は、車両から外を見た前方像、後方像、および/または側面像を提供する、車両の1つまたは複数のカメラからの画像データと、ホスト車両の速さ、加速度、および傾斜データを提供する、車両の加速度計、慣性測定ユニット(IMU)、および/またはジャイロスコープからのセンサデータと、マイクロフォンによって提供されるオーディオデータと、1つまたは複数の制御システムセンサによって提供される制御システムセンサデータと、を含むことができるが、これらに限定されるものではない。一例では、AIエージェントのうちの1つまたは複数は、センサ2972(画像キャプチャデバイス)によって取り込まれた画像を処理し、かつ/または他のサブシステム(例えば、EMAサブシステム、CASおよび/またはCPSエンティティ、および/または同様のもの)によって識別された条件を評価して、周囲領域(例えば、深い穴、倒木/電柱の存在、道路脇の障壁への損傷、車両の破片など)の状態または条件を決定するように構成可能または動作可能であり得る。別の例では、AIエージェントのうちの一または複数は、1つまたは複数のDCU2974によって提供されたCSDを処理してホスト車両の現在の排出量または燃費を決定するように構成可能または動作可能であり得る。AIエージェントはまた、センサデータおよび/またはCSDを訓練セットデータと比較して、車両の対応する制御システムを制御するための環境条件を決定するかまたは決定するのに寄与するように構成可能または動作可能であり得る。
特定の目標を推進するために取られるべきアクションを決定するために、AIエージェントはそれぞれ、IVS101、ホスト車両110、および/またはAIエージェント自体の現在の状態を識別し、1つまたは複数のモデル(例えば、MLモデル)を識別または取得し、目標情報を識別または取得し、現在の状態/状況、1つまたは複数のモデル、および目標情報に基づいて1つまたは複数のアクションを取った結果を予測するように構成可能または動作可能である。1つまたは複数のモデルは、AIエージェントが1つまたは複数の訓練データセットで訓練された後で作成された任意のアルゴリズムまたはオブジェクトであってもよく、1つまたは複数のモデルは、現在の状態に基づいて取られ得る可能なアクションを指示することができる。1つまたは複数のモデルは、特定のAIエージェントに対して定義されたODDに基づくことができる。現在の状態は、IVS101および/またはホスト車両110の1つまたは複数の他のシステムにおける情報の構成またはセット、あるいはIVS101および/またはホスト車両110の1つまたは複数の他のシステムにおける様々な条件の尺度である。現在の状態は、AIエージェントの内部に保存され、適切なデータ構造に維持される。AIエージェントは、モデルによって定義された特定のアクションを取った結果として可能な結果を予測するように構成可能または動作可能である。目標情報は、現在の状態を考慮して望ましい所望の結果(または目標状態)を記述する。AIエージェントはそれぞれ、特定の目標状態に達する予測可能な結果の中からある結果を選択し、信号またはコマンドを車両110の様々な他のサブシステムに提供して、選択された結果につながると決定された1つまたは複数のアクションを実行することができる。AIエージェントはまた、選択された結果および何らかの性能尺度に関する経験から学習するように構成可能または動作可能な学習モジュールを含むことができる。経験は、選択された結果の1つまたは複数のアクションの実行後に収集されたセンサデータおよび/または新しい状態データを含むことができる。学習された経験は、取るべき将来のアクションを決定するための新しいモデルまたは更新されたモデルを生成するために使用され得る。
測位回路2945は、全地球航法衛星システム(GNSS)の測位ネットワークによって送信/ブロードキャストされた信号を受信および復号するための回路を含む。航法衛星コンスタレーション(またはGNSS)の例には、米国の全地球測位システム(GPS)、ロシアの全地球航法システム(GLONASS)、欧州連合のガリレオシステム、中国の北斗航法衛星システム、地域航法システムまたはGNSS補強システム(例えば、インドコンステレーション(NAVIC)によるナビゲーション、日本の準天頂衛星システム(QZSS)、フランスのドップラーオービトグラフィおよび衛星による無線測位統合(DORIS)など)などが含まれる。測位回路2945は、航法衛星コンステレーションノードなどの測位ネットワークの構成要素と通信するために様々なハードウェア要素(例えば、OTA通信を容易にするために、スイッチ、フィルタ、増幅器、アンテナ素子などのハードウェアデバイスを含む)を備える。測位回路2945は、マスタタイミングクロックを使用してGNSS支援なしで位置追跡/推定を実行する、測位、ナビゲーション、およびタイミングのためのマイクロ技術(Micro-PNT)ICを含むことができる。測位回路2945はまた、測位ネットワークのノードおよび構成要素と通信するために、通信回路2966の一部であるか、または通信回路と相互作用することができる。測位回路2945はまた、位置データおよび/または時間データをアプリケーション回路に提供することができ、アプリケーション回路は、進路変更ごとのナビゲーションなどのために、様々なインフラストラクチャ(例えば、無線基地局)と動作を同期させるためにデータを使用することができる。GNSS信号が利用できないとき、またはGNSS位置精度が特定のアプリケーションまたはサービスに十分でないとき、測位増強技術を使用して、アプリケーションまたはサービスに増強された測位情報およびデータを提供することができる。そのような測位補強技術は、例えば、衛星ベースの測位補強(例えば、EGNOS)および/または地上ベースの測位補強(例えば、DGPS)を含むことができる。いくつかの実装形態では、測位回路2945はINSである、またはINSを含み、INSは、外部参照を必要とせずにノード2950の位置、向き、および/または速度(移動の方向および速さを含む)を(例えば、推測航法、三角測量などによるデッドを使用して)連続的に計算するためにするために、センサ回路2972(例えば、加速度計などの運動センサ、ジャイロスコープなどの回転センサ、および高度計、磁気センサ、および/または同様のもの)を使用するシステムまたはデバイスである。
いくつかの任意選択の例では、様々な入力/出力(I/O)デバイスがエッジコンピューティングノード2950内に存在してもよく、またはこのノードに接続されてもよく、I/Oデバイスは、図29において入力回路2986および出力回路2984と称される。入力回路2986および出力回路2984は、ノード2950とのユーザインタラクションを可能にするように設計された1つまたは複数のユーザインタフェースおよび/またはノード2950との周辺構成要素インタラクションを可能にするように設計された周辺構成要素インタフェースを含む。入力回路2986は、とりわけ、1つまたは複数の物理的または仮想的ボタン(例えば、リセットボタン)、物理キーボード、キーパッド、マウス、タッチパッド、タッチスクリーン、マイクロフォン、スキャナ、ヘッドセットなどを含む入力を受け入れるための任意の物理的または仮想的手段を含むことができる。出力回路2984は、センサ読み取り値、アクチュエータ位置、または他の同様の情報などの情報を示し、または他の方法で情報を伝達するために含まれ得る。データおよび/またはグラフィックスは、出力回路2984の1つまたは複数のユーザインタフェース構成要素に表示されてもよい。出力回路2984は、とりわけ、1つまたは複数の単純な視覚出力/指標(例えば、バイナリステータス指標(例えば、発光ダイオード(LED))およびマルチキャラクタ視覚出力、あるいはディスプレイデバイスまたはタッチスクリーン(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)、LEDディスプレイ、量子ドットディスプレイ、プロジェクタなど)などのより複雑な出力を含む、任意の数および/または組み合わせのオーディオまたは視覚ディスプレイを含むことができ、文字、グラフィック、マルチメディアオブジェクトなどの出力は、ノード2950の動作から生成または生成される。出力回路2984はまた、スピーカもしくは他の音声放出デバイス、プリンタ、および/または同様のものも含むことができる。センサ回路2972は、入力回路2984(例えば、画像キャプチャデバイス、運動キャプチャデバイスなど)として使用されてもよく、1つまたは複数のアクチュエータ2974は、出力デバイス回路2984(例えば、触覚フィードバックなどを提供するアクチュエータ)として使用されてもよい。別の例では、アンテナ素子と処理デバイスとに結合されたNFCコントローラを備える近距離通信(NFC)回路が、電子タグを読み取り、および/または別のNFC対応デバイスと接続するために含まれ得る。周辺構成要素インタフェースは、以下に限定されないが、不揮発性メモリポート、USBポート、オーディオジャック、電源インタフェースなどを含むことができる。
ディスプレイまたはコンソールハードウェアは、本システムの状況では、エッジコンピューティングシステムの出力を提供し、入力を受信するために、エッジコンピューティングシステムの構成要素またはサービスを管理するために、エッジコンピューティング構成要素またはサービスの状態を識別するために、あるいは、任意の他の数の運用もしくは管理機能またはサービスユースケースを実行するために使用され得る。
ディスプレイまたはコンソールハードウェアは、本システムの状況では、エッジコンピューティングシステムの出力を提供し、入力を受信するために、エッジコンピューティングシステムの構成要素またはサービスを管理するために、エッジコンピューティング構成要素またはサービスの状態を識別するために、あるいは、任意の他の数の運用もしくは管理機能またはサービスユースケースを実行するために使用され得る。
バッテリ2976は、エッジコンピューティングノード2950に電力を供給することができるが、エッジコンピューティングノード2950が固定位置に取り付けられている例では、電力網に結合された電源を有することができ、またはバッテリは、バックアップとして、または一時的な能力のために使用することができる。バッテリ2976は、リチウムイオン電池、または、亜鉛空気電池、アルミニウム空気電池、リチウム空気電池などの金属空気電池であってもよい。
バッテリモニタ/充電器2978は、含まれる場合、バッテリ2976の充電状態(SoCh)を追跡するためにエッジコンピューティングノード2950に含まれ得る。バッテリモニタ/充電器2978は、バッテリ2976の他のパラメータを監視してバッテリ2976の健全状態(SoH)および機能状態(SoF)などの障害予測を提供するために使用され得る。バッテリモニタ/充電器2978は、Linear TechnologiesからのLTC4020またはLTC2990、Phoenix ArizonaのON SemiconductorからのADT7488A、またはテキサス州ダラスのTexas InstrumentsからのUCD90xxxファミリのICなどのバッテリ監視集積回路を含むことができる。バッテリモニタ/充電器2978は、バッテリ2976に関する情報を、IX2956を介してプロセッサ2952に伝えることができる。バッテリモニタ/充電器2978はまた、プロセッサ2952がバッテリ2976の電圧またはバッテリ2976からの電流を直接監視することを可能にするアナログ-デジタル(ADC)変換器も含むことができる。バッテリパラメータは、送信周波数、メッシュネットワーク動作、検知周波数など、エッジコンピューティングノード2950が実行することができる動作を決定するために使用され得る。
電源ブロック2980、またはグリッドに結合された他の電源は、バッテリ2976を充電するためにバッテリモニタ/充電器2978に結合され得る。いくつかの例では、電力ブロック2980は、例えばエッジコンピューティングノード2950内のループアンテナを介して無線で電力を得るために、無線電力受信機と置き換えられてもよい。とりわけ、カリフォルニア州ミルピタスのLinear TechnologiesからのLTC4020チップなどの無線バッテリ充電回路が、バッテリモニタ/充電器2978に含まれ得る。特定の充電回路は、バッテリ2976のサイズ、したがって必要な電流に基づいて選択することができる。充電は、とりわけ、Airfuel Allianceによって公布されたAirfuel規格、Wireless Power Consortiumによって公布されたQi無線充電規格、またはAlliance for Wireless Powerによって公布されたRezence充電規格を使用して実行することができる。
記憶装置2958は、本明細書に記載の技術を実施するためのソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアコマンドの形態の命令2983を含むことができる。そのような命令2983は、メモリ2954および記憶装置2958に含まれるコードブロックとして示されているが、コードブロックのいずれかは、例えば、アプリケーション特有の集積回路(ASIC)に組み込まれたハードワイヤード回路で置き換えることができることが理解されよう。
一例では、メモリ2954、記憶装置2958、またはプロセッサ2952を介して提供される命令2981、2982、2983は、プロセッサ2952に、エッジコンピューティングノード2950において電子動作を実行するよう指示するためのコードを含む非一時的機械可読媒体2960として具現化することができる。プロセッサ2952は、IX2956を介して非一時的機械可読媒体2960にアクセスすることができる。例えば、非一時的機械可読媒体2960は、記憶装置2958について説明したデバイスによって具現化されてもよく、あるいは、光ディスク、フラッシュドライブ、または任意の数の他のハードウェアデバイスなどの特定の記憶ユニットを含んでもよい。非一時的機械可読媒体2960は、例えば、上述した動作および機能のフローチャートおよびブロック図に関して説明したように、プロセッサ2952に、特定のシーケンスまたは動作の流れを実行するよう指示するための命令を含むことができる。本明細書で使用される場合、「機械可読媒体」および「コンピュータ可読媒体」という用語は置き替え可能である。
さらなる例では、機械可読媒体はまた、機械による実行のための命令を保存、符号化、または搬送することができ、本開示の方法論のうちの任意の1つまたは複数を機械に実行させるか、またはそのような命令によって利用されるか、またはそれに関連するデータ構造を保存、符号化、または搬送することができる任意の有形媒体を含む。したがって、「機械可読媒体」は、ソリッドステートメモリ、光媒体、および磁気媒体を含み得るが、これらに限定されない。機械可読媒体の特定の例には、以下に限定されないが、例として、半導体メモリデバイス(例えば、電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ(EPROM)、電気的に消去可能なプログラム可能な読み出し専用メモリ(EEPROM))およびフラッシュメモリデバイス、内部ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、ならびにCD-ROMディスクおよびDVD-ROMディスクを含む不揮発性メモリが含まれる。機械可読媒体によって具現化された命令はさらに、いくつかの転送プロトコル(例えば、HTTP)のうちのいずれか1つを利用するネットワークインタフェースデバイスを介して伝送媒体を使用する通信ネットワークを介して送信または受信することができる。
機械可読媒体は、非一時的フォーマットでデータをホストすることができる記憶デバイスまたは他の装置によって提供されてもよい。一例では、機械可読媒体に格納または提供される情報は、命令自体または命令が導出され得るフォーマットなどの命令を表すことができる。命令を導出することができるこのフォーマットは、ソースコード、符号化された命令(例えば、圧縮された形態または暗号化された形態)、パッケージ化された命令(例えば、複数のパッケージに分割)などを含むことができる。機械可読媒体内の命令を表す情報は、処理回路によって命令に処理されて、本明細書で論じた動作のいずれかを実施することができる。例えば、情報(例えば、処理回路による処理)から命令を導出することは、情報を命令にコンパイルすること(例えば、ソースコード、オブジェクトコードなどから)、解釈すること、ロードすること、編成すること(例えば、動的または静的にリンクする)、符号化すること、復号すること、暗号化すること、暗号化しないこと、パッケージ化すること、パッケージ化しないこと、または他の様態で操作すること、を含むことができる。
一例では、命令の導出は、機械可読媒体によって提供される何らかの中間のまたは前処理されたフォーマットから命令を作成するための情報の(例えば、処理回路による)組み立て、コンパイル、または解釈を含むことができる。情報は、複数の部分で提供される場合、組み合わされ、展開され、修正されて命令を作成することができる。例えば、情報は、1つまたはいくつかの遠隔サーバ上の複数の圧縮されたソースコードパッケージ(またはオブジェクトコード、またはバイナリ実行可能コードなど)内にあってもよい。ソースコードパッケージは、ネットワーク上を移動するときに暗号化され、必要に応じて復号され、非圧縮にされ、組み立てられ(例えば、リンクされ)、ローカルマシンでコンパイルまたは解釈(例えば、ライブラリ、スタンドアロン実行可能ファイルなどに)され、ローカルマシンによって実行されてもよい。
図26~図29の説明図は、エッジコンピューティングノードの様々なデバイス、サブシステム、または配置の構成要素の高レベルの図を示すためのものである。しかしながら、示されている構成要素のうちのいくつかは省略されてもよく、追加の構成要素が存在してもよく、構成要素の異なる配置が他の実装形態で行われてもよい。さらに、これらの構成は、本明細書で論じたもの(例えば、他の多くの例の中でもとりわけ、スマートシティまたはスマートファクトリのための産業用コンピューティングにおけるモバイルUE)を含む様々なユースケースおよび環境で使用可能である。図29の計算プラットフォームは、単一の計算プラットフォーム上で実行されるテナントコンテナを使用することにより、複数のエッジインスタンス(例えば、エッジクラスタ)をサポートすることができる。同様に、複数のエッジノードは、同じ計算プラットフォーム内のテナント上で実行されるサブノードとして存在することができる。したがって、利用可能なリソース分割に基づいて、単一のシステムまたは計算プラットフォームは、複数のテナントおよびエッジノードインスタンスをサポートするように分割または分割することができ、その各々は、複数の所有者によって複数の計算プラットフォームインスタンスで潜在的に操作または制御されている間であっても、複数のサービスおよび機能をサポートすることができる。これらの様々なタイプのパーティションは、LSMの使用または分離/セキュリティポリシーの他の実装を通じて、複雑なマルチテナントおよびマルチステークホルダの多くの組み合わせをサポートすることができる。したがって、LSMの使用、およびそのようなセキュリティ機能を強化または実装するセキュリティ機能への言及は、以下のセクションで留意される。同様に、これらの様々なタイプのマルチエンティティパーティションで動作するサービスおよび機能は、必要なサービス目的および動作を達成するために、負荷分散され、移動され、調整され得る。
前述の図のうちの1つまたは複数に記載されたシステムまたは構成要素のうちの少なくとも1つは、以下の実施例のセクションに記載された1つまたは複数の動作、技法、プロセス、および/または方法を実行するように構成可能または動作可能であり得る。
8.実施例
例A001は、VRU認識メッセージ(VAM)を生成するか、または生成させるステップと、VAMを送信するか、または送信させるステップと、を含む方法を含む。
例A001は、VRU認識メッセージ(VAM)を生成するか、または生成させるステップと、VAMを送信するか、または送信させるステップと、を含む方法を含む。
例B01は、協調認識メッセージ(CAM)および/または脆弱道路ユーザ(VRU)認識メッセージ(VAM)を含むメッセージを生成するか、または生成させるステップと、そのメッセージを送信するか、または送信させるステップと、を含む方法を含む。
例B02は、本明細書における例B01および/または他の例の方法を含み、CAMまたはVAMが特別車両コンテナを含む。
例B03は、本明細書における例B02および/または他の例の方法を含み、特別車両コンテナがVRUプロファイル3コンテナを含む。
例B04は、本明細書における例B03の方法および/または他の例を含み、CAM内のVRUプロファイル3は、{CAM.cam.specialVehicleContainer.vruProfile3container}または{CAM.cam.specialVehicleContainer.vruMotorcyclistContainer}として表される。
例B05は、本明細書における例B03-AD0503-04および/または他の例の方法を含み、VAM内のVRUプロファイル3は乗り手のステータスを指示する。
例C01は、脆弱道路ユーザ(VRU)認識メッセージ(VAM)を生成するステップと、VAMを送信またはブロードキャストするステップと、を含む方法を含む。
例C02は、運動予測コンテナを含むようにVAMを生成するステップをさらに含む、本明細書における例C01および/または他の例の方法を含む。
例C03は、運動予測コンテナの有効化をトリガするステップをさらに含む、本明細書における例C02および/または他の例の方法を含み。
例C04は、下記を含むタイマ条件に基づいて運動予測コンテナを可能にする頻度がどのくらいかを決定するステップをさらに含む、本明細書における例C04および/または他の例の方法を含む。
T_Now-T_LastMotionPredictionContainer>=T_Gen_MotionPredictionContainer、T_Nowは、生成事象に対応する現在のタイムスタンプであり、T_LastMotionPredictionContainerは、運動生成コンテナ周期性についての運動予測コンテナの最後の生成から経過した時間である、すなわち
T_GenMotionPredictionContainer、ただし、(T_GenVamMin<T_Gen_MotionPredictionContainer<T_GenVamMax).
例C05は、運動予測コンテナの経路履歴DFを生成し符号化するステップをさらに含む、本明細書における例C02~C04および/または他の例の方法を含む。
例C06は、本明細書における例C05および/または他の例の方法を含み、タイプpathHistoryの経路予測DFが生成および符号化された後で運動予測コンテナの経路予測DFを生成し符号化するステップ。
例C07は、横方向距離(LaD)<最小安全横方向距離(MSLaD)、縦方向距離(LoD)<最小安全縦方向距離(MSLoD)、かつ縦方向距離(VD)<最小安全縦方向距離(MSVD)であるときに、運動予測コンテナ内の安全距離DFを生成し符号化するステップをさらに含む、例C02~C06の方法および/または本明細書における他の例を含む。
例C08は、軌道遮断確率がTIP_Thresholdを上回るときに、運動予測コンテナ内のタイプtrajectoryInterceptionIndicationの軌道遮断指示(TII)DFを生成し符号化するステップをさらに含む、本明細書における例C02~C07および/または他の例の方法を含む。
例C09は、速度センサ観測期間T_SpeedChangeDurationの間にVRU速さ(例えば、加速または減速)の変化が検出されたときに、0<T_SpeedChangeDuration<=ACTIONDeltaTimeとなるように、運動予測コンテナ内のタイプaccelerationChangeIndicationの加速度変化指示DFを生成し符号化するステップをさらに含む、本明細書における例C08および/または他の例の方法を含む。
例C10は、進行方向センサ観測期間T_VruHeadingChangeDurationの間にタイプheadingChangeIndicationのVRU進行方向(例えば、左または右)DEの変化が検出されたときに、0<T_VruHeadingChangeDuration<=ActionDeltaTimeとなるように、進行方向変化指示DFを生成し符号化するステップをさらに含む、本明細書における例C02~C09および/または他の例の方法を含む。
例C11は、タイプVRUStabilityLossProbabilityの安定性喪失確率DEに関するVRU安定性の変化がSLP_Thresholdを超えたときに安定性変化指示DFを生成および符号化するステップであって、VruStabilityLossProbability>=SLP_Threshold(例えば、0.6)が時間ウィンドウT_VruStabilityChangeDuration内で観測され、それにより0<T_VruStabilityChangeDuration<=ActionDeltaTimeとなる、ステップをさらに含む、本明細書における例C02~C10および/または他の例の方法を含む。
例C12は、例C04~C11のすべてのDFが順番に完了したときに運動予測コンテナを生成し符号化するステップであって、運動予測コンテナを生成して符号化するステップが、生成され符号化されたすべてのDFを運動予測コンテナに組み立てること、および運動予測コンテナの生成に対応するタイムスタンプを更新することを含む、ステップをさらに含む、本明細書における例C02~C11および/または他の例の方法を含む。
例C13は、タイムスタンプが更新された後で運動予測コンテナ生成プロセスからプロセス制御を渡すステップをさらに含む、本明細書における例C12および/または他の例の方法を含む。
例C14は、図19a、図19b、図19c、および図19dに関して示され説明された状態移行を含む、本明細書に示され説明された状態マシンに従って状態移行を実行するステップをさらに含む、本明細書における例C01~C13および/または他の例の方法を含む。
例C15は、本明細書の例C01~C14および/または他の例の方法を含み、方法はVRU ITS局によって実行される。
例C16は、本明細書における例C15および/または他の例の方法を含み、VRU ITS局は、モバイルデバイスまたはユーザ機器に含まれるか、またはモバイルデバイスまたはユーザ機器によって実装される。
例Y01は、車両内で使用される装置を含み、装置は、プロセッサ回路と通信可能に結合された通信回路を備え、プロセッサ回路は、メモリ回路と通信可能に結合され、プロセッサ回路は、例A01、例B01~B05、例C01~C16のいずれか1つの方法を実行するように構成可能または動作可能である。
例Y02は、路側インフラストラクチャ内で使用される装置を含み、装置は、プロセッサ回路と通信可能に結合された通信回路を備え、プロセッサ回路は、メモリ回路と通信可能に結合され、プロセッサ回路は、例A01、例B01~B05、例C01~C16のいずれか1つの方法を実行するように構成可能または動作可能である。
例Y03は、モバイルデバイス内で使用される装置を含み、装置は、プロセッサ回路と通信可能に結合された通信回路を備え、プロセッサ回路は、メモリ回路と通信可能に結合され、プロセッサ回路は、例A01、例B01~B05、例C01~C16のいずれか1つの方法を実行するように構成可能または動作可能である。
例Z01は、命令を含む1つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含み、プロセッサ回路による命令の実行は、プロセッサ回路に例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03のいずれか1つの方法を実行させることである。例Z02は、例Z01の命令を含むコンピュータプログラムを含む。例Z03aは、Z02のコンピュータプログラム用の関数、方法、変数、データ構造、および/またはプロトコルを定義するアプリケーションプログラミングインタフェースを含む。
例Z03bは、関数、方法、変数、データ構造、プロトコルなどを定義するか、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03のいずれかまたはその一部の使用を定義または包含するか、あるいは例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03のいずれかまたはその一部に別途関連する、APIまたは仕様を含む。
例Z04は、例Z01の命令がロードされた回路を備える装置を含む。例Z05は、例Z01の命令を実行するように動作可能な回路を備える装置を含む。例Z06は、例Z01のプロセッサ回路および例Z01の1つまたは複数のコンピュータ可読媒体のうちの1つまたは複数を含む集積回路を含む。例Z07は、1つまたは複数のコンピュータ可読媒体と例Z01のプロセッサ回路とを備えるコンピューティングシステムを含む。例Z08は、例Z01の命令を実行するための手段を備える装置を含む。例Z09は、例Z01の命令を実行した結果として生成された信号を含む。例Z10は、例Z01の命令を実行した結果として生成されたデータ単位を含む。
例Z11は、本明細書における例Z10のデータ単位および/または他の例を含み、データ単位は、データグラム、ネットワークパケット、データフレーム、データセグメント、プロトコルデータ単位(PDU)、サービスデータ単位(SDU)、メッセージ、またはデータベースオブジェクトである。例Z12は、例Z10および/または例Z11のデータ単位で符号化された信号を含む。例Z13は、例Z01の命令を搬送する電磁信号を含む。例Z14は、本明細書の例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03および/または他の例のいずれか1つの方法を実行する手段を含む装置を含む。例Z15は、仮想化インフラストラクチャ上でインスタンス化された1つまたは複数のMECアプリケーションの一部としてサービスを実行するマルチアクセスエッジコンピューティング(MEC)ホストを含み、サービスは、本明細書における例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03のいずれか、またはその一部、および/または他の例に関連し、MECホストは、1つまたは複数のETSI MEC規格ファミリからの規格に従って動作するように構成可能または動作可能である。
一実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16、または本明細書に記載の他の主題の動作を呼び出すかまたは実行するためのそれぞれのエッジ処理デバイスおよびノードを含むエッジコンピューティングシステムである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16、または本明細書に記載の他の主題の動作を呼び出すかまたは実行するように動作可能なクライアントエンドポイントノードである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題の動作を呼び出すかまたは実行するように動作可能な、エッジコンピューティングシステム内の、またはエッジコンピューティングシステムに結合された、アグリゲーションノード、ネットワークハブノード、ゲートウェイノード、またはコアデータ処理ノードである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題の動作を呼び出すかまたは実行するように動作可能な、エッジコンピューティングシステム内の、またはエッジコンピューティングシステムに結合された、アクセスポイント、基地局、路側ユニット、路側ユニット、路側ユニット、またはオンプレミスユニットである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題の動作を呼び出すかまたは実行するように動作可能な、エッジコンピューティングシステム内の、またはエッジコンピューティングシステムに結合された、エッジプロビジョニングノード、サービスオーケストレーションノード、アプリケーションオーケストレーションノード、またはマルチテナント管理ノードである。
別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題の動作を呼び出すかまたは実行するように動作可能な、エッジコンピューティングシステム内の、またはエッジコンピューティングシステムに結合された、エッジプロビジョニングサービス、アプリケーションまたはサービスオーケストレーションサービス、仮想マシン展開、コンテナ展開、機能展開、および計算管理を動作させるエッジノードである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題の動作を呼び出すかまたは実行するように動作可能な、エッジメッシュとして、サイドカーローディングを伴う、またはメッシュ間通信を伴うエッジメッシュとして動作可能なエッジコンピューティングシステムである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題を使用して、本明細書で論じられるユースケースを呼び出すかまたは実行するように動作可能な、ネットワーク機能、加速機能、加速ハードウェア、記憶ハードウェア、または計算ハードウェアリソースを含むエッジコンピューティングシステムである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書で論じた他の主題を使用して、本明細書で論じたユースケースを呼び出すかまたは実行するように動作可能な、クライアントモビリティ、車両対車両(V2V)、車両対すべて(V2X)、または車両対インフラストラクチャ(V2I)シナリオをサポートするのに適合され、任意選択的に、ETSIMEC仕様に従って動作するエッジコンピューティングシステムである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16、および/または本明細書で論じた他の主題を使用して、本明細書で論じたユースケースを呼び出すかまたは実行するように動作可能な、3GPP4G/LTEまたは5Gネットワーク能力による構成を含む、モバイル無線通信に適合されたエッジコンピューティングシステムである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題を使用して、本明細書で論じたユースケースを呼び出すかまたは実行するように動作可能な、xAppをサポートし、O-RAN仕様に従って動作するのに適合されたエッジコンピューティングシステムである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題を使用して、本明細書で論じたユースケースを呼び出すかまたは実行するように動作可能な、Open Visual Inference and Neural Network Optimization(OpenVINO)に従って動作するのに適合されたエッジコンピューティングシステムである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題を使用して、本明細書で論じたユースケースを呼び出すかまたは実行するように動作可能な、OpenNESSに従って動作するのに適合されたエッジコンピューティングシステムである。別の実装例は、例A01、例B01~B05、例C01~C16および/または例Y01~Y03、または本明細書に記載の他の主題を使用して、本明細書で論じたユースケースを呼び出すかまたは実行するように動作可能な、Intel(登録商標)Smart Edgeコンピューティングフレームワークに従って動作するように適合されたエッジコンピューティングシステムである。
上記の例のいずれも、特に明記しない限り、任意の他の例(または例の組み合わせ)と組み合わせることができる。1つまたは複数の実装形態の前述の説明は、例示および説明を提供するが、網羅的であること、または本開示の範囲を開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。上記の教示に照らして変更および変形が可能であり、または本明細書の説明の実施から取得され得る。
9.用語
本明細書で使用される用語は、特定の実装形態のみを説明するためのものであり、本開示を限定することを意図するものではない。本開示は、本開示の方法、装置(システム)、および/またはコンピュータプログラム製品のフローチャート説明図および/またはブロック図を参照して説明されている。図面では、いくつかの構造的または方法的特徴が、特定の配置および/または順序で示され得る。しかしながら、そのような特定の配置および/または順序は必要とされなくてもよいことが理解されるべきである。むしろ、そのような特徴は、例示的な図に示されているものとは異なる方法および/または順序で配置されてもよい。さらに、特定の図に構造的または方法的特徴を含めることは、そのような特徴がすべての実装において必要とされることを意味するものではなく、場合によっては、含まれなくてもよく、または他の特徴と組み合わされてもよい。
本明細書で使用される用語は、特定の実装形態のみを説明するためのものであり、本開示を限定することを意図するものではない。本開示は、本開示の方法、装置(システム)、および/またはコンピュータプログラム製品のフローチャート説明図および/またはブロック図を参照して説明されている。図面では、いくつかの構造的または方法的特徴が、特定の配置および/または順序で示され得る。しかしながら、そのような特定の配置および/または順序は必要とされなくてもよいことが理解されるべきである。むしろ、そのような特徴は、例示的な図に示されているものとは異なる方法および/または順序で配置されてもよい。さらに、特定の図に構造的または方法的特徴を含めることは、そのような特徴がすべての実装において必要とされることを意味するものではなく、場合によっては、含まれなくてもよく、または他の特徴と組み合わされてもよい。
本明細書で使用される場合、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、複数形も含むことが意図される。「備える(comprises)」および/または「備えている(comprising)」という用語は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素の存在を具体的に示すが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではないことがさらに理解されよう。「Aおよび/またはB」という言いまわしは、(A)、(B)、または(AおよびB)を意味する。本開示の目的のために、「A、B、および/またはC」という言いまわしは、(A)、(B)、(C)、(AおよびB)、(AおよびC)、(BおよびC)、または(A、BおよびC)を意味する。さらに、本明細書で使用される「備える(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」などの用語は同義である。
「結合される(coupled)」、「通信可能に結合される(communicatively coupled)」という用語は、その派生語と共に本明細書で使用される。「結合される」という用語は、2つ以上の要素が互いに直接物理的にまたは電気的に接触していることを意味してもよく、2つ以上の要素が互いに間接的に接触しているが、それでも互いに協働または相互作用することを意味してもよく、かつ/または、1つまたは複数の他の要素が、互いに結合されていると言われる要素の間に結合または接続されていることを意味してもよい。「直接結合される」という用語は、2つ以上の要素が互いに直接接触していることを意味し得る。「通信可能に結合される」という用語は、2つ以上の要素が、有線または他の相互接続接続を介すること、無線通信チャネルまたはインクを介することなどを含む通信手段によって互いに接触し得ることを意味し得る。
「回路(circuitry)」という用語は、電子デバイス内の特定の機能を実行するように構成された複数の回路またはシステムを指す。回路または回路のシステムは、上記の機能を提供するように構成された、論理回路、プロセッサ(共有、専用、またはグループ)および/またはメモリ(共有、専用、またはグループ)、ASIC、FPGA、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)、SoC、SiP、マルチチップパッケージ(MCP)、DSPなどの1つまたは複数の論理ハードウェア構成要素の一部であるか、またはそれらの構成要素を含むことができる。さらに、「回路」という用語は、1つまたは複数のハードウェア要素と、そのプログラムコードの機能を実行するために使用されるプログラムコードとを組み合わせたものを指すこともできる。いくつかのタイプの回路は、1つまたは複数のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行して、上記の機能の少なくともいくつかを提供することができる。ハードウェア要素とプログラムコードとのそのような組み合わせは、特定のタイプの回路と呼ばれることがある。
本明細書に記載された能力ユニットまたは能力は、それらの実装の独立性をより具体的に強調するために、構成要素またはモジュールと呼ばれるかまたはラベル付けされる場合があることが理解されるべきである。そのような構成要素は、任意の数のソフトウェアまたはハードウェア形態によって具現化され得る。例えば、構成要素またはモジュールは、カスタム超大規模集積(VLSI)回路またはゲートアレイ、論理チップ、トランジスタ、または他の個別の構成要素などの既製の半導体を備えるハードウェア回路として実装され得る。構成要素またはモジュールはまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイスなどのプログラマブルハードウェアデバイスに実装されてもよい。構成要素またはモジュールはまた、様々なタイプのプロセッサによって実行するためのソフトウェアに実装されてもよい。実行可能コードの識別された構成要素またはモジュールは、例えば、コンピュータ命令の1つまたは複数の物理ブロックまたは論理ブロックを含むことができ、これは、例えば、オブジェクト、手順、または機能として編成することができる。それにもかかわらず、識別された構成要素またはモジュールの実行可能ファイルは、物理的に共に配置される必要はなく、論理的に共に結合されたときに構成要素またはモジュールを備え、構成要素またはモジュールの記載された目的を達成する異なる場所に保存された異なる命令を含むことができる。
実際、実行可能コードの構成要素またはモジュールは、単一の命令または多くの命令であってもよく、いくつかの異なるコードセグメント、異なるプログラム間、およびいくつかのメモリデバイスまたは処理システムにわたって分散されてもよい。特に、記載されたプロセスのいくつか(コード書換およびコード分析など)は、コードが(例えば、データセンタ内のコンピュータにおいて)展開されるものとは異なる処理システム上で(例えば、センサまたはロボットに組み込まれたコンピュータにおいて)行われてもよい。同様に、動作データは、本明細書では構成要素またはモジュール内で識別および図示されてもよく、任意の適切な形態で具体化され、任意の適切なタイプのデータ構造内に編成されてもよい。動作データは、単一のデータセットとして収集されてもよく、または異なる記憶デバイスを含む異なる場所に分散されてもよく、少なくとも部分的に、システムまたはネットワーク上の電子信号としてのみ存在してもよい。構成要素またはモジュールは、所望の機能を実行するように動作可能なエージェントを含む、受動的または能動的であり得る。
本明細書で使用される「プロセッサ回路(processor circuitry)」という用語は、一連の算術演算もしくは論理演算、あるいはデジタルデータの記録、記憶、および/または転送を順次自動的に実行することができる回路を指すか、その一部であるか、または含む。「プロセッサ回路」という用語は、1つまたは複数のアプリケーションプロセッサ、1つまたは複数のベースバンドプロセッサ、物理CPU、シングルコアプロセッサ、デュアルコアプロセッサ、トリプルコアプロセッサ、クワッドコアプロセッサ、および/またはプログラムコード、ソフトウェアモジュール、および/または機能プロセスなどのコンピュータ実行可能命令を実行または動作させることができる任意の他のデバイスを指すことができる。「アプリケーション回路(application circuitry)」および/または「ベースバンド回路(baseband circuitry)」という用語は、「プロセッサ回路(processor circuitry)」と同義であると考えられ、「プロセッサ回路」と呼ばれることがある。
本明細書で使用される「メモリ(memory)」および/または「メモリ回路」という用語は、RAM、MRAM、PRAM、DRAM、および/またはSDRAM、コアメモリ、ROM、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、またはデータを保存するための他の機械可読媒体を含む、データを保存するための1つまたは複数のハードウェアデバイスを指す。「コンピュータ可読媒体」という用語は、メモリ、可搬型もしくは固定型記憶デバイス、光記憶デバイス、ならびに命令またはデータを保存、収容、または搬送することができる様々な他の媒体を含むことができるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される「インタフェース回路(interface circuitry)」という用語は、2つ以上の構成要素またはデバイスの間の情報の交換を可能にする回路を指すか、その回路の一部であるか、またはその回路を含む。「インタフェース回路」という用語は、1つまたは複数のハードウェアインタフェース、例えば、バス、I/Oインタフェース、周辺構成要素インタフェース、ネットワークインタフェースカード、および/または同様のものを指すことができる。
「要素(element)」という用語は、所与の抽象化レベルで分割不可能であり、明確に定義された境界を有するユニットを指し、要素は、例えば、1つまたは複数のデバイス、システム、コントローラ、ネットワーク要素、モジュールなど、またはそれらの組み合わせを含む任意のタイプのエンティティであり得る。「デバイス(device)」という用語は、その物理的エンティティから、またはその物理的エンティティにデジタル情報を伝達する能力を有する、デバイスの近傍の別の物理的エンティティの内部に埋め込まれた、またはデバイスに取り付けられた物理的エンティティを指す。「エンティティ(entity)」という用語は、アーキテクチャもしくはデバイスの別個の構成要素、またはペイロードとして転送される情報を指す。「コントローラ(controller)」という用語は、物理的エンティティに、その状態を変えるか、または物理的エンティティを移動させることなどにより影響を及ぼす能力を有する要素またはエンティティを指す。
本明細書で使用される場合、「エッジコンピューティング(edge computing」という用語は、エンドポイントユーザ(クライアントデバイス、ユーザ機器など)のレイテンシを低減し、スループットを向上させるために、処理アクティビティおよびリソース(例えば、計算、記憶、加速リソース)をネットワークの「エッジ」に向けて移動させる分散コンピューティングの多くの実装を包含する。そのようなエッジコンピューティング実装は、典型的には、無線ネットワークを通じてアクセス可能な1つまたは複数の場所から、クラウド様のサービス、機能、アプリケーション、およびサブシステムにおいてそのようなアクティビティおよびリソースを提供することを含む。したがって、本明細書で使用されるネットワーク、クラスタ、ドメイン、システム、またはコンピューティング構成の「エッジ」への言及は、機能的分散計算要素のグループまたはグルーピングであり、したがって、グラフ理論で使用される「エッジ」(リンクまたは接続)とは一般に無関係である。モバイル無線ネットワーク(例えば、セルラおよびWiFiデータネットワーク)を通じてアクセス可能なエッジコンピューティングアプリケーションおよびサービスの特定の配置は、「モバイルエッジコンピューティング」または「マルチアクセスエッジコンピューティング」と呼ばれる場合があり、頭字語「MEC」によって参照され得る。本明細書における「MEC」の使用はまた、「ETS IMEC」と呼ばれる、欧州電気通信標準化機構(ETSI)によって公布された標準化された実施態様を指すこともできる。ETS IMEC仕様によって使用される用語は、矛盾する定義または使用が本明細書で提供されない限り、一般に参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で使用される場合、「計算ノード(compute node)」または「計算デバイス(compute device)」という用語は、より大きなシステム、システムの分散コレクション、またはスタンドアロン装置の一部であるかどうかにかかわらず、エッジコンピューティング動作を実装する識別可能なエンティティを指す。いくつかの例では、計算ノードは、クライアント、サーバ、または中間エンティティとして動作しているかどうかにかかわらず、「エッジノード」、「エッジデバイス」、「エッジシステム」と呼ばれることがある。計算ノードの特定の実装形態は、サーバ、基地局、ゲートウェイ、路側ユニット、オンプレミスユニット、UE、またはエンド消費デバイスなどに組み込むことができる。
本明細書で使用される「コンピュータシステム(computer system)」という用語は、任意のタイプの相互接続された電子デバイス、コンピュータデバイス、またはそれらの構成要素を指す。さらに、「コンピュータシステム」および/または「システム」という用語は、互いに通信可能に結合されたコンピュータの様々な構成要素を指すことができる。さらに、「コンピュータシステム」および/または「システム」という用語は、互いに通信可能に結合され、コンピューティングリソースおよび/またはネットワーキングリソースを共有するように構成された複数のコンピュータデバイスおよび/または複数のコンピューティングシステムを指すことができる。
本明細書で使用される「アーキテクチャ(Architecture)」という用語は、コンピュータアーキテクチャまたはネットワークアーキテクチャを指す。「ネットワークアーキテクチャ」は、通信プロトコル、インタフェース、およびメディア送信を含むネットワーク内のソフトウェアおよび/またはハードウェア要素の物理的および論理的な設計または配置である。「コンピュータアーキテクチャ」は、コンピューティングシステムまたはプラットフォームにおけるソフトウェアおよび/またはハードウェア要素の物理的かつ論理的な設計または配置であり、それらの間の相互作用のための技術規格を含む。
本明細書で使用される「アプライアンス(appliance)」、「コンピュータアプライアンス」などの用語は、特定のコンピューティングリソースを提供するように特に設計されたプログラムコード(例えば、ソフトウェアまたはファームウェア)を有するコンピュータデバイスまたはコンピュータシステムを指す。「仮想アプライアンス」は、コンピュータアプライアンスを仮想化またはエミュレートする、または特定のコンピューティングリソースを提供するために専用のハイパーバイザを備えたデバイスによって実装される仮想マシンイメージである。
本明細書で使用される「ユーザ機器(user equipment)」または「UE」という用語は、無線通信能力を有するデバイスを指し、通信ネットワーク内のネットワークリソースの遠隔ユーザを表すことができる。「ユーザ機器」または「UE」という用語は、クライアント、モバイル、モバイルデバイス、モバイル端末、ユーザ端末、モバイルユニット、局、モバイル局、モバイルユーザ、加入者、ユーザ、遠隔局、アクセスエージェント、ユーザエージェント、受信機、無線機器、再構成可能無線機器、再構成可能モバイルデバイスなどと同義であると考えられてもよく、これらと呼ばれることがある。
さらに、「ユーザ機器」または「UE」という用語は、任意のタイプの無線/有線デバイスまたは無線通信インタフェースを含む任意のコンピューティングデバイスを含むことができる。「局(station)」または「STA」という用語は、無線媒体(WM)に対する媒体アクセス制御(MAC)および物理層(PHY)インタフェースの単一アドレス可能インスタンスである論理エンティティを指す。「無線媒体」または「WM」という用語は、無線ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)のピア物理層(PHY)エンティティ間のプロトコルデータ単位(PDU)の転送を実施するために使用される媒体を指す。
さらに、「ユーザ機器」または「UE」という用語は、任意のタイプの無線/有線デバイスまたは無線通信インタフェースを含む任意のコンピューティングデバイスを含むことができる。「局(station)」または「STA」という用語は、無線媒体(WM)に対する媒体アクセス制御(MAC)および物理層(PHY)インタフェースの単一アドレス可能インスタンスである論理エンティティを指す。「無線媒体」または「WM」という用語は、無線ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)のピア物理層(PHY)エンティティ間のプロトコルデータ単位(PDU)の転送を実施するために使用される媒体を指す。
本明細書で使用される「ネットワーク要素」という用語は、有線または無線通信ネットワークサービスを提供するために使用される物理的または仮想化された機器および/またはインフラストラクチャを指す。「ネットワーク要素」という用語は、ネットワーク化されたコンピュータ、ネットワーク化されたハードウェア、ネットワーク機器、ネットワークノード、ルータ、スイッチ、ハブ、ブリッジ、無線ネットワークコントローラ、RANデバイス、RANノード、ゲートウェイ、サーバ、仮想化されたVNF、NFVIなどと同義であると考えることができ、かつ/またはそれらと呼ばれることがある。
本明細書で使用される場合、「アクセスポイント(access point)」または「AP」という用語は、1つの局(STA)を含み、関連するSTAに対して無線媒体(WM)を介して配信サービスへのアクセスを提供するエンティティを指す。APは、STAおよび配信システムアクセス機能(DSAF)を備える。本明細書で使用される場合、「基地局」という用語は、ユーザ機器(UE)との間の1つまたは複数のセルにおいて無線信号を送受信する役割を担う第4世代(4G)または第5世代(5G)移動通信ネットワークなどの無線アクセスネットワーク(RAN)内のネットワーク要素を指す。基地局は、統合アンテナを有することができ、またはフィーダケーブルによってアンテナアレイに接続することができる。基地局は、専用のデジタル信号処理およびネットワーク機能ハードウェアを使用する。いくつかの例では、基地局は、柔軟性、コスト、および性能のために、ソフトウェアで動作する複数の機能ブロックに分割されてもよい。いくつかの例では、基地局は、発展型ノードB(ENB)または次世代ノードB(gNB)を含みうる。いくつかの例では、基地局は、計算ノードとして動作するために計算ハードウェアを動作させるか、または含むことができる。しかしながら、本明細書で論じたシナリオの多くでは、RAN基地局は、アクセスポイント(例えば、無線ネットワークアクセスポイント)または他のネットワークアクセスハードウェアで置き換えることができる。
本明細書で使用される場合、「中央局(central office)」(またはCO)という用語は、アクセス可能なまたは画定された地理的領域内の電気通信インフラストラクチャの集約ポイントを示し、多くの場合、電気通信サービスプロバイダは、1つまたは複数のタイプのアクセスネットワークのためのスイッチング機器を従来より配置している。COは、電気通信インフラ機器あるいは計算、データ記憶、およびネットワークリソースを収容するように物理的に設計することができる。しかしながら、COは、電気通信サービスプロバイダによって指定された場所である必要はない。COは、エッジアプリケーションおよびサービスか、あるいはクラウド様サービスのローカル実装のための任意の数の計算デバイスをホストすることができる。
「クラウドコンピューティング(cloud computing)」または「クラウド」という用語は、セルフサービスプロビジョニングおよびオンデマンド管理を用いて、かつユーザによる能動的管理を用いずに、共有可能なコンピューティングリソースの拡張可能で弾力的なプールへのネットワークアクセスを可能にするためのパラダイムを指す。クラウドコンピューティングは、クラウドコンピューティングサービス(またはクラウドサービス)を提供し、このサービスは、定義されたインタフェース(例えば、APIなど)を使用して呼び出されるクラウドコンピューティングを介して提供される1つまたは複数の能力である。「コンピューティングリソース(computing resource)」または単に「リソース」という用語は、コンピュータシステムまたはネットワーク内での可用性が制限された任意の物理的もしくは仮想的な構成要素、またはそのような構成要素の使用を指す。コンピューティングリソースの例には、ある期間、サーバ、プロセッサ、記憶機器、メモリデバイス、メモリエリア、ネットワーク、電力、入力/出力(周辺)デバイス、機械的デバイス、ネットワーク接続(例えば、チャネル/リンク、ポート、ネットワークソケットなど)、オペレーティングシステム、仮想マシン(VM)、ソフトウェア/アプリケーション、コンピュータファイル、および/または同様のものへの使用/アクセスが含まれる。「ハードウェアリソース」は、物理ハードウェア要素によって提供される計算リソース、記憶リソース、および/またはネットワークリソースを指すことができる。「仮想化リソース」は、仮想化インフラストラクチャによってアプリケーション、デバイス、システムなどに提供される計算リソース、記憶リソース、および/またはネットワークリソースを指すことができる。
「ネットワークリソース(network resource)」または「通信リソース(communication resource)」という用語は、通信ネットワークを介してコンピュータデバイス/システムによってアクセス可能なリソースを指すことができる。「システムリソース(system resources)」という用語は、サービスを提供するための任意の種類の共有エンティティを指すことができ、コンピューティングリソースおよび/またはネットワークリソースを含むことができる。システムリソースは、かかるシステムリソースが単一のホストまたは複数のホスト上に存在し、明確に識別可能であるサーバを通じてアクセス可能な、コヒーレント機能、ネットワークデータオブジェクトまたはサービスのセットと考えることができる。
「ネットワークリソース(network resource)」または「通信リソース(communication resource)」という用語は、通信ネットワークを介してコンピュータデバイス/システムによってアクセス可能なリソースを指すことができる。「システムリソース(system resources)」という用語は、サービスを提供するための任意の種類の共有エンティティを指すことができ、コンピューティングリソースおよび/またはネットワークリソースを含むことができる。システムリソースは、かかるシステムリソースが単一のホストまたは複数のホスト上に存在し、明確に識別可能であるサーバを通じてアクセス可能な、コヒーレント機能、ネットワークデータオブジェクトまたはサービスのセットと考えることができる。
「ワークロード(workload)」という用語は、ある期間中にまたは特定の瞬時にコンピューティングシステム、デバイス、エンティティなどによって実行される作業の量を指す。ワークロードは、応答時間、スループット(例えば、ある期間にわたってどれだけの作業が達成されるか)などのベンチマークとして表すことができる。追加的または代替的に、ワークロードは、メモリワークロード(例えば、一時的または永続的なデータを保存し、中間計算を実行するためにプログラム実行に必要なメモリ空間の量)、プロセッサワークロード(例えば、所与の期間中にまたは特定の時点でプロセッサによって実行されるいくつかの命令)、I/Oワークロード(例えば、所与の期間中にまたは特定の時点でのいくつかの入力および出力またはシステムアクセス)、データベースワークロード(例えば、ある期間中のいくつかのデータベースクエリ)、ネットワーク関連ワークロード(例えば、ネットワークアタッチメントの数、モビリティ更新の数、無線リンク障害の数、ハンドオーバの数、エアインタフェースを介して転送されるデータの量など)、および/または同様のものとして表すことができる。様々なアルゴリズムを使用して、前述のワークロードタイプのいずれかに基づくことができるワークロードおよび/またはワークロード特性を決定することができる。
本明細書で使用される場合、「クラウドサービスプロバイダ」(またはCSP)という用語は、集中型、地域型、およびエッジデータセンタ(例えば、パブリッククラウドの状況で使用される場合)で構成される典型的には大規模な「クラウド」リソースを運用する組織を示す。他の例では、CSPは、クラウドサービスオペレータ(CSO)とも呼ばれることがある。「クラウドコンピューティング」への言及は、一般に、エッジコンピューティングに対して少なくともいくらかのレイテンシ、距離、または制約が増加した遠隔地で、CSPまたはCSOによって提供されるコンピューティングリソースおよびサービスを指す。
本明細書で使用される場合、「データセンタ(data center)」という用語は、大量の計算リソース、データ記憶リソース、およびネットワークリソースが単一の場所に存在するように、複数の高性能計算およびデータ記憶ノードを収容することを意図した専用に設計された構造を指す。これは、しばしば、特殊なラックおよびエンクロージャシステム、適切な加熱、冷却、換気、セキュリティ、火災抑制、および電力供給システムを必要とする。この用語はまた、いくつかの文脈において、計算およびデータ記憶装置ノードを指す場合もある。データセンタは、集中型データセンタまたはクラウドデータセンタ(例えば、最大)と地域データセンタとエッジデータセンタ(例えば、最小)との間で規模が異なり得る。
本明細書で使用される場合、「アクセスエッジ層(access edge layer)」という用語は、エンドユーザまたはデバイスに最も近いインフラエッジのサブ層を示す。例えば、そのような層は、セルラネットワークサイトに配備されたエッジデータセンタによって満たされ得る。アクセスエッジ層は、インフラエッジのフロントラインとして機能し、より高い階層のアグリゲーションエッジ層に接続することができる。
本明細書で使用される場合、「アグリゲーションエッジ層(aggregation edge layer)」という用語は、アクセスエッジ層から1ホップ離れたインフラエッジ層を示す。この層は、単一の場所に中規模データセンタとして存在することができる、またはアクセスエッジと階層トポロジを形成してアクセスエッジ単独よりも大きな協調、ワークロードフェイルオーバ、およびスケーラビリティを可能にするために複数の相互接続されたマイクロデータセンタから形成され得る。
本明細書で使用される場合、「ネットワーク機能仮想化」または「NFV」という用語は、業界標準の仮想化技術およびクラウドコンピューティング技術を使用して、専用ハードウェアアプライアンス内の組み込みサービスから標準化されたCPU上で走るソフトウェアベースの仮想化NF(VNF)へのNFの移行を示す。NFV処理およびデータ記憶は、インフラエッジ内で、ローカルセルラサイトに直接接続されたエッジデータセンタで行われ得る。本明細書で使用される場合、「仮想化NF」または「VNF」という用語は、専用物理機器の代わりにNFVによって使用される多機能、多目的計算リソース(例えば、x86、ARM処理アーキテクチャ)上で動作するソフトウェアベースのNFを示す。いくつかのVNFは、インフラエッジのエッジデータセンタ上で動作することができる。
本明細書で使用される場合、「エッジコンピューティング」という用語は、ネットワークの「エッジ」または「エッジ」の集合により近い場所でのコンピューティングおよびリソースの実装、調整、および使用を指す。ネットワークのエッジにコンピューティングリソースを展開することにより、アプリケーションおよびネットワークのレイテンシを低減し、ネットワークバックホールトラフィックおよび関連するエネルギー消費を低減し、サービス能力を改善し、セキュリティまたはデータのプライバシー要件への準拠を改善し(特に従来のクラウドコンピューティングと比較して)、総所有コストを改善することができる。本明細書で使用される場合、「エッジ計算ノード」という用語は、サーバ、クライアント、エンドポイント、またはピアモードで動作しているかどうか、およびネットワークの「エッジ」またはネットワーク内のさらに接続された場所に位置しているかどうかにかかわらず、デバイス、ゲートウェイ、ブリッジ、システムまたはサブシステム、構成要素の形をとる計算可能要素の現実世界、論理、または仮想化された実装を指す。本明細書で使用される「ノード」への言及は、一般に、「デバイス」、「構成要素」、および「サブシステム」と交換可能である、しかしながら、「エッジコンピューティングシステム」または「エッジコンピューティングネットワーク」への言及は、一般に、複数のノードおよびデバイスの分散アーキテクチャ、編成、または集合を指し、これは、エッジコンピューティング設定においていくつかのサービスまたはリソースを達成または提供するように編成される。
「モノのインターネット」または「IoT」という用語は、人間の交流をほとんどまたはまったく伴わずにデータを転送することができる相互に関連するコンピューティングデバイス、機械およびデジタルマシンのシステムを指し、リアルタイム分析、機械学習および/またはAI、組み込みシステム、無線センサネットワーク、制御システム、自動化(例えば、スマートホーム、スマートビルディング、および/またはスマートシティ技術)などの技術を含み得る。IoTデバイスは、通常、重い計算能力または記憶能力のない低電力デバイスである。「エッジIoTデバイス」は、ネットワークのエッジに配備された任意の種類のIoTデバイスであり得る。
本明細書で使用される場合、「クラスタ」という用語は、物理エンティティ(例えば、異なるコンピューティングシステム、ネットワークまたはネットワークグループ)、論理エンティティ(例えば、アプリケーション、機能、セキュリティ構築物、コンテナ)などの形態の、エッジコンピューティングシステム(またはシステム)の一部としてのエンティティのセットまたはグループ化を指す。いくつかの場所では、「クラスタ」は、「グループ」または「ドメイン」とも呼ばれる。クラスタのメンバシップは、動的またはプロパティに基づくメンバシップから、ネットワークまたはシステム管理シナリオから、あるいはクラスタ内のエンティティを追加、修正、または削除することができる、以下で論じられる様々な技術の例から、を含む、条件または機能に基づいて修正または影響を受けることができる。クラスタはまた、そのような層、レベル、または特性に基づくセキュリティ特徴および結果の変動を含む、複数の層、レベル、またはプロパティを含むかまたはそれらに関連付けられ得る。
本明細書で使用される場合、「無線技術」という用語は、情報転送用の電磁放射の無線送信および/または受信のための技術を指す。「無線アクセス技術」または「RAT」という用語は、無線ベースの通信ネットワークへの基礎となる物理的接続に使用される技術を指す。「V2X」という用語は、車両相互間(V2V)、車両インフラ間(V2I)、インフラ車両間(I2V)、車両ネットワーク間(V2N)、および/またはネットワーク車両間(N2V)通信および関連する無線アクセス技術を指す。
本明細書で使用される場合、「通信プロトコル(communication protocol)」(有線か無線のどちらか)という用語は、データのパケット化/パケット解除、信号の変調/復調、プロトコルスタックの実装、および/または同様のもののための命令を含む、他のデバイスおよび/またはシステムと通信するために通信デバイスおよび/またはシステムによって実装される標準化された規則または命令のセットを指す。
本明細書で使用される「チャネル」という用語は、データまたはデータストリームを伝えるために使用される、有形または無形の任意の伝送媒体を指す。「チャネル」という用語は、「通信チャネル」、「データ通信チャネル」、「伝送チャネル」、「データ伝送チャネル」、「アクセスチャネル」、「データアクセスチャネル」、「リンク」、「データリンク」、「キャリア」、「高周波キャリア」、および/またはデータが伝達される経路または媒体を示す任意の他の同様の用語と同義および/または同等であり得る。さらに、本明細書で使用される「リンク(link)」という用語は、情報を送信および受信する目的で、RATによる2つのデバイスの間の接続を指す。
本明細書で使用される場合、「無線技術」という用語は、情報転送用の電磁放射の無線送信および/または受信のための技術を指す。「無線アクセス技術」または「RAT」という用語は、無線ベースの通信ネットワークへの基礎となる物理的接続に使用される技術を指す。
本明細書で使用される場合、「通信プロトコル(communication protocol)」(有線か無線のどちらか)という用語は、データのパケット化/パケット解除、信号の変調/復調、プロトコルスタックの実装、および/または同様のもののための命令を含む、他のデバイスおよび/またはシステムと通信するために通信デバイスおよび/またはシステムによって実装される標準化された規則または命令のセットを指す。使用され得る無線通信プロトコルの例には、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ(GSM)無線通信技術、汎用パケット無線サービス(GPRS)無線通信技術、GSMエボリューションのためのエンハンスト・データ・レート(EDGE)無線通信技術、および/または第三世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)無線通信技術が含まれ、3GPPには、例えば下記が含まれる、すなわち、3GPP第5世代(5G)またはニュー・ラジオ(NR)、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)、フィリーダム・オブ・マルチメディア・アクセス(FOMA)、ロング・モバイル・ターム・エボリューション(LTE)、LTEアドバンスト(LTE Advanced)、LTEエクストラ、LTE-A Pro、cdmaOnE(2G)、符号分割多元接続2000(CDMA2000)、セルラ・デジタル・パケット・データ(CDPD)、モビテックス、回路交換データ(CSD)、高速CSD(HSCSD)、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)、広帯域符号分割多元接続(W-CDM)、高速パケットアクセス(HSPA)、HSPAプラス(HSPA+)、時分割符号分割多元接続(TD-CDMA)、時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)、LTE LAA、MuLTEfire、UMTS地上無線アクセス(GPRS)、発展型UTRA(E-UTRA)、エボリューション・データ・オプティマイズドまたはエボリューション・データ・オンリー(EV-DO)、先進移動電話システム(AMPS)、デジタルAMPS(D-AMPS)、総アクセス通信システム/拡張総アクセス通信システム(TACS/ETACS)、プッシュトゥトーク(PTT)、移動電話システム(MTS)、改良型移動電話システム(IMTS)、先進移動電話システム(AMTS)、セルラ・デジタル・パケット・データ(CDPD)、データTAC、統合デジタル拡張ネットワーク(iDEN)、パーソナル・デジタル・セルラ(PDC)、パーソナルハンディホーンシステム(PHS)、広帯域統合デジタル拡張ネットワーク(WiDEN)、iBurst、ライセンス不要モバイルアクセス(UMA)、3GPPジェネリックアクセスネットワークまたはGAN規格とも呼ばれる)、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy(BLE)、IEEE802.15.4ベースのプロトコル(例えば、低電力無線パーソナルエリアネットワーク上のIPv6(6LoWPAN)、WirelessHART、MiWi、スレッド、802.11aなど)WiFiダイレクト、ANT/ANT+、ZigBee、Z-Wave(登録商標)、3GPPデバイスツーデバイス(D2D)または近接サービス(ProSe)、ユニバーサルプラグ・アンド・プレイ(UPnP)、低電力ワイドエリアネットワーク(LPWAN)、ロングレンジワイドエリアネットワーク(LoRA)、またはSemtechおよびLoRaAllianceによって開発されたLoRaWAN(商標)、Sigfox、無線ギガビットアライアンス(WiGig)規格、マイクロ波アクセスのための世界的相互運用性(WiMAX)、一般的なミリ波規格(例えば、WiGig、IEEE802.11ad、IEEE802.11ayなどの10~300GHz以上で動作する無線システム)、V2X通信技術(C-V2Xを含む)、欧州ITS-G5、ITS-G5B、ITS-G5Cなどを含むインテリジェント・トランスポート・システムズ(ITS)などの専用短距離通信システム(DSRC)。上に列挙した規格に加えて、本開示の目的のために任意の数の衛星アップリンク技術を使用することができ、例えば、とりわけ、国際電気通信連合(ITU)または欧州電気通信標準化機構(ETSI)によって発行された規格に準拠する無線通信がある。したがって、本明細書で提供される例は、両方とも既存するまだ策定されていない様々な他の通信技術に適用可能であると理解される。
「相互運用性(Interoperability)」という用語は、1つのRATを利用する車両ITS-S(V-ITS-S)、路側ITS-S(R-ITS-S)、およびVRU ITS-Sを含むITS-SなどのUEおよび/または局が、別のRATを利用する他の局と通信する能力を指す。「共存」という用語は、いずれかの車両通信システムを使用する局/UE間で無線周波数リソースを共有するかまたは割り当てることを指す。
「V2X」という用語は、車両相互間(V2V)、車両インフラ間(V2I)、インフラ車両間(I2V)、車両ネットワーク間(V2N)、および/またはネットワーク車両間(N2V)通信および関連する無線アクセス技術を指す。
本明細書で使用される「局地化ネットワーク」という用語は、特定のエリアまたは領域内の限られた数の接続車両をカバーするローカルネットワークを指すことができる。本明細書で使用される「分散コンピューティング」という用語は、1つまたは複数の局地化ネットワークの末端付近に地理的に分散された計算リソースを指すことができる。本明細書で使用される「ローカルデータ統合プラットフォーム」という用語は、局地化ネットワークと分散計算の組み合わせを利用してローカルデータを統合するプラットフォーム、デバイス、システム、ネットワーク、または要素を指すことができる。
本明細書で使用される「インスタンス化する」、「インスタンス化」などの用語は、インスタンスの作成を指す。「インスタンス」はまた、例えばプログラムコードの実行中に起こり得る、オブジェクトの具体的な発生を指す。「情報要素」という用語は、1つまたは複数のフィールドを含む構造要素を指す。「フィールド」という用語は、情報要素、またはコンテンツを含むデータ要素の個々のコンテンツを指す。「データベースオブジェクト」、「データ構造」などの用語は、オブジェクト、属性値ペア(AVP)、キー値ペア(KVP)、タプルなどの形をとる情報の任意の表現を指すことができ、変数、データ構造、関数、方法、クラス、データベースレコード、データベースフィールド、データベースエンティティ、データおよび/またはデータベースエンティティ間の関連付け(「関係」とも呼ばれる)、ブロックチェーン実装におけるブロック間のブロックおよびリンク、および/または同様のものを含むことができる。「データ要素」または「DE」という用語は、1つの単一データを含むデータ型を指す。「データフレーム」または「DF」という用語は、2つ以上のデータ要素を所定の順序で含むデータ型を指す。
本明細書で使用される場合、「信頼性」という用語は、コンピュータ関連構成要素(例えば、ソフトウェア、ハードウェア、またはネットワーク要素/エンティティ)が所望の機能を一貫して実行しかつ/または仕様に従って動作する能力を指す。ネットワーク通信の状況での信頼性(例えば、「ネットワーク信頼性」)は、ネットワークが通信を実行する能力を指すことができる。ネットワーク信頼性はまた、ソースから宛先(またはシンク)に指定量のデータを配信する確率であり得る(またはその尺度であり得る)。
「アプリケーション(application)」という用語は、運用環境において特定の機能を達成するための完全かつ展開可能なパッケージ環境を指すことができる。「AI/MLアプリケーション」などの用語は、いくつかのAI/MLモデルおよびアプリケーションレベルの記述を含むアプリケーションであり得る。「機械学習(machine learning)」または「ML」という用語は、明示的な命令を使用せずに、代わりにパターンおよび推論に依存して特定のタスクを実行するためのアルゴリズムおよび/または統計モデルを実装するコンピュータシステムの使用を指す。MLアルゴリズムは、そのようなタスクを実行するように明示的にプログラムされることなく予測または決定を行うために、サンプルデータ(「訓練データ」、「モデル訓練情報」などと呼ばれる)に基づいて数学的モデル(「MLモデル」などと呼ばれる)を構築または推定する。一般に、MLアルゴリズムは、いくつかのタスクおよびいくつかの性能尺度に関して経験から学習するコンピュータプログラムであり、MLモデルは、MLアルゴリズムが1つまたは複数の訓練データセットで訓練された後で作成された任意のオブジェクトまたはデータ構造であり得る。訓練後、MLモデルを使用して、新しいデータセットに関する予測を行うことができる。「MLアルゴリズム」という用語は「MLモデル」という用語とは異なる概念を指すが、本明細書で論じられるこれらの用語は、本開示の目的のために区別なく使用され得る。「セッション」という用語は、2つ以上の通信デバイス間、2つ以上のアプリケーションインスタンス間、コンピュータとユーザ間、または任意の2つ以上のエンティティもしくは要素間の一時的かつインタラクティブな情報交換を指す。
「自ITS-S」などの要素またはエンティティに関して使用される「自(ego)」という用語は、検討中のITS-Sを指し、「自車両」という用語は、検討中のITS-Sを埋め込む車両を指し、要素またはエンティティを記述するために使用される「近傍」または「近接」という用語は、自ITS-Sおよび/または自車両とは異なる他のITS-Sを指す。
「ジオエリア(Geo-Area)」という用語は、円形領域、長方形領域、楕円形領域などの1つまたは複数の幾何学的形状を指す。円形ジオエリアは、円の中心を表す単一の点Aおよび半径rを有する円形形状によって記述される。長方形ジオエリアは、長方形の中心を表す点Aと、中心点と長方形の短辺との間の距離であるパラメータa(短辺の垂直二等分線、中心点と長方形の長辺との間の距離であるパラメータb(長辺の垂直二等分線、および長方形の長辺の方位角であるパラメータθ)と、を有する長方形形状によって定義される。楕円形ジオエリアは、長方形の中心を表す点Aと、長半軸の長さであるパラメータa、短半軸の長さであるパラメータb、および長半軸の方位角であるパラメータθと、を有する楕円形状によって定義される。ITS-Sは、関数Fを使用して、点P(x,y)が地理的領域の内側、外側、中央、または境界に位置するかどうかを決定することができる。関数F(x,y)は、幾何学的形状の標準形をとり、デカルト座標系は、形状の中心にその原点を有する。その横軸は形状の長辺に平行である。点Pは、この座標系に対して定義される。関数F(x,y)の様々なプロパティおよび他の詳細は、ETSI EN302 931v1.1.1(2011-07)で論じられている。
「相互運用性」という用語は、1つの通信システムまたはRATを利用するITS-Sが、別の通信システムまたはRATを利用する他のITS-Sと通信する能力を指す。「共存」という用語は、通信システムかRATのどちらかを使用するITS-S相互間で無線周波数リソースを共有または割り当てることを指す。
「ITSデータ辞書」という用語は、ITSアプリケーションおよびITS施設層で使用されるDEおよびDFのリポジトリを指す。「ITSメッセージ」という用語は、ITS局間のITS施設層で交換されるメッセージ、またはITS局間のITSアプリケーション層で交換されるメッセージを指す。
「集合的知覚(Collective Perception)」または「CP」という用語は、知覚センサに基づいてITS-Sの知覚された環境を共有する概念を指し、ITS-Sは、その現在の(運転)環境に関する情報をブロードキャストする。CPは、V2X RATを用いて異なるITS-Sの間で局所的に知覚されるオブジェクトを能動的に交換する概念である。CPは、ITS-Sの相互FoVに情報を提供することにより、ITS-Sの周囲の不確実性を低減する。「集合的知覚基本サービス」(CPサービス(CPS)とも呼ばれる)という用語は、CPMを受信し処理し、CPMを生成し送信するためのITS-S施設層における施設を指す。「集合的知覚メッセージ」または「CPM」という用語は、CP基本サービスPDUを指す。「集合的知覚データ」または「CPMデータ」という用語は、部分的または完全なCPMペイロードを指す。「集合的知覚プロトコル」または「CPMプロトコル」という用語は、CPMの生成、送信、および受信の動作のためのITS施設層プロトコルを指す。「CPオブジェクト」または「CPMオブジェクト」という用語は、他の交通参加者および障害物に関する、知覚センサによって収集された集約され解釈された抽象情報を指す。CP/CPMオブジェクトは、とりわけ、それらの動的状態および幾何学的次元を記述する変数のセットによって数学的に表すことができる。オブジェクトに関連付けられた状態変数は、ある時点の観測として解釈され、したがって常に時間基準を伴う。「環境モデル」という用語は、局所知覚センサによって知覚された、またはV2Xによって受信されたすべての知覚されたオブジェクトを含む、ITS-Sの直近の環境の現在の表現を指す。CP基本サービスの状況での「オブジェクト」という用語は、センサの知覚範囲内で物理的に検出されたオブジェクトの状態空間表現を指す。「オブジェクトリスト」という用語は、同じタイムスタンプに時間的に整列されたオブジェクトの集合を指す。
「ITS中央システム」という用語は、バックエンド内のITSシステム、例えば、交通管制センタ、交通管理センタ、または道路管轄当局、ITSアプリケーションサプライヤもしくは自動車OEM(例えば、[EN302665]の第4.5.1.1項参照)からのクラウドシステムを指す。
「パーソナルITS-S」という用語は、ポータブルデバイス(例えば、歩行者のモバイルデバイス)のコンテキストにおける遊動型ITSサブシステム内のITS-Sを指す。
「車両」という用語は、AV、バス、自動車、トラック、バン、モーターホーム、およびオートバイなどの公道および高速道路で人または貨物を運ぶように設計された道路車両を指すことができる。ボート、船などの水によって。または、飛行機、ヘリコプタ、UAV、衛星などの空中にある。
「センサ測定」という用語は、ITS-Sに取り付けられた局所知覚センサの測定原理に基づくことができる特徴抽出アルゴリズムによって生成または提供される抽象オブジェクト記述を指す。特徴抽出アルゴリズムは、センサの生データ(例えば、反射画像、カメラ画像など)を処理してオブジェクト記述を生成する。「状態空間表現」という用語は、検出されたオブジェクトの数学的記述であり、これは、距離、速さ、オブジェクト寸法などの状態変数を含む。オブジェクトと/に関連付けられた状態変数は、ある時点の観測として解釈され、したがって時間基準を伴う。
「操縦(maneuvers)」または「操縦(manoeuvres)」という用語は、ある運動量(速度、速度変動および車両質量)内である位置から別の位置に、例えば歩行者、車両または任意の他の形態の輸送などのアクタをもたらす特定の認識された動きを指す。「操縦調整(Maneuver Coordination)」または「MC」という用語は、V2X RATを用いて、知覚センサ、計画された軌道などに基づいて、ITS-Sの意図された動きまたは一連の意図された動きを共有する概念を指し、ITS-Sは、その現在の意図された操縦に関する情報をブロードキャストする。「操縦調整基本サービス」(操縦調整サービス(MCS)とも呼ばれる)という用語は、MCMを受信し処理するとともに、MCMを生成し送信するためのITS-S施設層の施設を指す。「操縦調整メッセージ」または「MCM」という用語は、MC基本サービスPDUを指す。「操縦調整データ」または「MCMデータ」という用語は、部分的または完全なMCMペイロードを指す。「操縦調整プロトコル」または「MCMプロトコル」という用語は、MCMの生成、送信、および受信の動作のためのITS施設層プロトコルを指す。「MCオブジェクト」または「MCMオブジェクト」という用語は、他の交通参加者および障害物に関する知覚センサによって収集された、集約され解釈された抽象情報、ならびにITS-Sによって動作または消費されるアプリケーションおよび/またはサービスからの情報を指す。
前述の例の多くは、4G/5G 3GPPネットワーク構成要素(または予想されるテラヘルツベースの6G/6G+技術)の使用を含む特定のセルラ/モバイルネットワーク用語の使用で提供されるが、これらの例は、広域およびローカル無線ネットワークの多くの他の展開、ならびに有線ネットワークの統合(光ネットワークおよび関連するファイバ、トランシーバなどを含む)に適用され得ることが理解されよう。さらに、様々な規格(例えば、3GPP、ETSIなど)が、オプションまたは必須のデータ要素(DE)、データフレーム(DF)、情報要素(IE)、および/または同様のもののシーケンスを含むものとして、様々なメッセージフォーマット、PDU、コンテナ、フレームなどを定義することができる。しかしながら、任意の特定の規格の要件は、本開示の範囲を限定するものではなく、したがって、コンテナ、フレーム、DF、DE、IE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせが可能であり、かかる規格に準拠するために厳密に従うことが要求されるコンテナ、DF、DE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせ、あるいは、コンテナ、フレーム、DF、DE、IE、値、アクション、および/または特徴の任意の組み合わせが、強く推奨され、かつ/または随意の要素と共にもしくは任意の要素の存在/不在下で使用されることを含むことが理解されるべきである。
本明細書に記載の構成、配置、実装、およびプロセスは、様々な組み合わせでかつ/または並行して使用することができる。本明細書の一部を形成する添付の図面は、限定ではなく例示として、主題を実施することができる特定の実装形態を示す。例示の実装形態は、当業者が本明細書に開示された教示を実施できるように十分に詳細に記載されている。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的および論理的な置換および変更を行うことができるように、他の実装および構成を利用および導出することができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に、そのような特許請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲と共に示される。
[その他の可能な項目]
[項目1]
発信高度道路交通システム局(ITS-S)の脆弱道路ユーザ(VRU)基本サービス(VBS)施設を運用する方法であって、
運動予測コンテナを含むようにVRU認識メッセージ(VAM)を生成する段階であって、前記運動予測コンテナが、安全距離データフィールド(DF)、軌道変化指示DF、加速度変化指示DF、および進行方向変化指示DFのうちの1つまたは複数を含む、段階と、
1つまたは複数のVRU ITS-Sへの前記VAMの送信を引き起こす段階と
を含む、方法。
[項目2]
前記運動予測コンテナが、前記発信ITS-Sの運動状態情報を搬送することである、項目1に記載の方法。
[項目3]
前記運動予測コンテナが前記安全距離DFを含み、前記方法が、
少なくとも1つのVRU ITS-Sから横方向に、縦方向に、かつ鉛直方向に推奨安全距離を、
前記発信ITS-Sと前記少なくとも1つのVRU ITS-Sとの間の横方向距離(LaD)と最小安全横方向距離(MSLaD)の比較、
前記発信ITS-Sと前記少なくとも1つのVRU ITS-Sとの間の縦方向距離(LoD)と最小安全盾縦方向距離(MSLoD)の比較、および
垂直距離(VD)と最小安全縦方向距離(MSVD)の比較 に基づいて決定する段階と、
前記比較に基づいて安全距離指示(SDI)を生成する段階と、
VruSafeDistanceIndication DFを含むように前記安全距離コンテナを生成し、前記SDIを含むように前記VruSafeDistanceIndication DFを生成する段階と
をさらに含む、項目1または2に記載の方法。
[項目4]
前記運動予測コンテナが前記軌道変化指示DFを含み、前記方法が、
潜在的な軌道遮断の経路内の少なくとも1つのVRU ITS-Sに対する前記発信ITS-Sの軌道遮断確率(TIP)を決定する段階と、
前記TIPの信頼値を決定する段階と、
TrajectoryInterceptionProbabilitydataelement(DE)およびTrajectoryInterceptionConfidence DEを含むように前記軌道変化指示DFを生成する段階であって、前記TrajectoryInterceptionProbabilityデータ要素DEが前記TIPを含み、前記TrajectoryInterceptionProbability DEが前記信頼値を含む、段階と
をさらに含む、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
[項目5]
前記運動予測コンテナが前記加速度変化指示DFを含み、前記方法が、
一定期間にわたる前記発信ITS-Sの加速度の変化を予測する段階と、
前記予測された加速度の変化および前記期間を含むように前記加速度変化指示DFを生成する段階と
をさらに含む、項目1~4のいずれか一項に記載の方法。
[項目6]
前記運動予測コンテナが前記進行方向変化指示DFを含み、前記方法が、
一定期間にわたる左方向または右方向への進行方向の将来の変化を決定する段階と、
前記進行方向変化指示DFを、前記決定された進行方向の将来の変化を含むように生成する段階と
をさらに含む、項目1~5のいずれか一項に記載の方法。
[項目7]
センサデータを収集し処理する段階と、
前記収集され処理されたセンサデータに基づいて動的状況上の道路占有マップ(DCROM)を生成する段階と、DCROM情報を共有するための1つまたは複数のDCROM DFを含むように前記VAMを生成する段階と
をさらに含む、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
[項目8]
前記収集されたセンサデータが、前記発信ITS-Sのセンサから収集されたセンサデータを含む、項目7に記載の方法。
[項目9]
前記VAMを、安定性変化指示DFをさらに含むように生成する段階であって、前記安定性変化指示DFが前記発信ITS-Sの安定性情報を含む、段階をさらに含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
[項目10]
一定期間にわたる前記発信ITS-Sの安定性の変化を決定する段階をさらに含む、項目9に記載の方法。
[項目11]
前記安定性の変化が確率として表され、前記VAMを生成する段階が、
StabilityLossProbabilityデータ要素(DE)およびActionDeltaTime DEを含むように前記安定性変化指示DFを生成する段階であって、
前記StabilityLossProbability DEが前記安定性の変化の前記確率を指示し、
前記ActionDeltaTime DEが前記期間の持続時間を指示する、段階
をさらに含む、項目10に記載の方法。
[項目12]
前記VAMは、前記発信ITS-SがVRUプロファイル3を有するVRUであるときに、協調認識メッセージ(CAM)に含まれるべきVRU特別コンテナである、項目9~11のいずれか一項に記載の方法。
[項目13]
前記送信を引き起こす段階が、
1つまたは複数のCAMを送信するときに前記VRU特別コンテナを含むように前記発信ITS-Sの協調認識基本サービス(CBS)施設をトリガする段階と、
前記トリガする段階に基づいて前記VRU特別コンテナに含まれるべき1つまたは複数のDEを提供する段階と
を含む、項目12に記載の方法。
[項目14]
前記VRU特別コンテナに含まれるべき前記1つまたは複数のDEが、
前記安定性変化指示DF、
前記発信ITS-SがVRUプロファイル3VRUであることを指示するためのVRUプロファイルDE、
前記発信ITS-Sが低、中、または高サイズクラスのうちの1つであることを指示するためのVRUサイズクラスDE、
前記発信ITS-Sの向きを指示するためのVRU向きDE、
少なくとも1つのVRU ITS-Sから横方向、縦方向、および鉛直方向に推奨安全距離を指示するための安全距離DF、および
前記発信ITS-Sの1つまたは複数の将来の経路点、前記1つまたは複数の将来の経路点の各将来の経路点の対応する信頼値、および各将来の経路点の対応する時間インスタンスを指示するための経路予測DF
のうちの1つまたは複数を含む、項目13のいずれか一項に記載の方法。
[項目15]
前記VBSが第1のVBSクラスタ状態にある間にVRUクラスタ関連トリガ事象を検出する段階と、
前記トリガ事象を検出する段階に応答して前記VBSを第2のVBSクラスタ状態に移行させる段階と、
前記第2のVBSクラスタ状態に基づいてVRUクラスタリング動作を実行する段階と
をさらに含む、項目1~14のいずれか一項に記載の方法。
[項目16]
前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-IDLE状態であり、前記トリガ事象がVRU役割をVRU_ROLE_ONに変更することであり、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、1つまたは複数のVRU認識メッセージ(VAM)の送信を引き起こすことを含む、項目15に記載の方法。
[項目17]
前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が前記VRU役割をVRU_ROLE_OFFに変更することであり、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-IDLE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、前記1つまたは複数のVAMの送信を停止することを含む、項目16に記載の方法。
[項目18]
前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が、1つまたは複数の他のVRU ITS-Sから受信した1つまたは複数のVAMに基づいてVRUクラスタを形成することを決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階は、少なくとも1つのクラスタ作成条件が満たされたときに、前記発信ITS-Sと前記1つまたは複数の他のVRU ITS-Sのうちの少なくとも1つの他のVRU ITS-Sとを含む前記VRUクラスタを作成することを含む、項目15に記載の方法。
[項目19]
前記少なくとも1つのクラスタ作成条件が複数のクラスタ作成条件の中にあり、前記複数のクラスタ作成条件は、
前記発信ITS-Sの処理能力が処理能力の閾値量以上であること、
前記発信ITS-Sが、VAM受信能力と送信能力の両方を有するVRU機器タイプであること、
前記発信ITS-Sから所定の距離以下にある所定の数のVRUからVAMを受信すること、および
前記発信ITS-Sが参加することができるVRUクラスタを識別することができないこと
を含む、項目18に記載の方法。
[項目20]
前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER状態であり、前記トリガ事象が前記VRUクラスタを分割することを決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、前記VRUクラスタを分割するよう指示するVAMを、前記少なくとも1つのVRU ITS-Sへ送信することを含む、項目18または19に記載の方法。
[項目21]
前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が、既存のVRUクラスタに参加するかどうか決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-PASSIVE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、
既存のVRUクラスタのクラスタリーダとして機能するVRU ITS-SからクラスタVAMを受信すること、および
前記クラスタVAMのコンテンツに基づいて、かつ少なくとも1つのクラスタ参加条件が満たされたときに、前記既存のVRUクラスタに参加するかどうかを決定すること
を含む、項目15に記載の方法。
[項目22]
前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-PASSIVE状態であり、前記トリガ事象が、前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、
前記既存のVRUクラスタの前記クラスタリーダとして機能する前記VRU ITS-Sから別のクラスタVAMを受信すること、および
前記他のクラスタVAMの内容に基づいて、かつ少なくとも1つのクラスタ退出条件が満たされたときに、前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定すること
を含む、項目21に記載の方法。
[項目23]
前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-PASSIVE状態であり、前記トリガ事象が前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行することは、クラスタリーダとして機能する前記VRU ITS-Sが、一定期間後に前記クラスタリードからクラスタVAMが受信されないときに失われたと宣言することを含む、項目21または22に記載の方法。
[項目24]
前記発信ITS-Sが、低複雑度(LC)VRU ITS-S、高複雑度(HC)VRU ITS-S、車両ITS-S、または路側ITS-Sである、項目1~23のいずれか一項に記載の方法。
[項目25]
車両高度道路交通システム局(V-ITS-S)であって、
通信回路と、
前記通信回路と通信可能に結合されたプロセッサ回路であって、前記プロセッサ回路が項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、プロセッサ回路と
を含む、V-ITS-S。
[項目26]
路側高度道路交通システム局(R-ITS-S)であって、
インタフェース回路であって、前記インタフェース回路が前記R-ITS-Sを1つまたは複数の遠隔無線ユニットと通信可能に結合するように配置される、インタフェース回路と、
前記インタフェース回路と通信可能に結合されたプロセッサ回路であって、前記プロセッサ回路が項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、プロセッサ回路と
を含む、R-ITS-S。
[項目27]
脆弱道路ユーザ(VRU)高度道路交通システム局(ITS-S)であって、
通信回路と、
前記通信回路と通信可能に結合されたプロセッサ回路であって、前記プロセッサ回路が項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、プロセッサ回路と
を含む、VRU ITS-S。
[項目28]
命令を含む1つまたは複数のコンピュータ可読媒体であって、プロセッサ回路による前記命令の実行が、前記プロセッサ回路に項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行させることである、1つまたは複数のコンピュータ可読媒体。
[項目29]
項目28に記載の命令を含むコンピュータプログラム。
[項目30]
項目29に記載のコンピュータプログラムのための関数、方法、変数、データ構造、および/またはプロトコルを定義するアプリケーションプログラミングインタフェース。
[項目31]
項目28に記載の命令がロードされた回路を備える装置。
[項目32]
項目28に記載の命令を実行するように動作可能な回路を備える装置。
[項目33]
項目28に記載のプロセッサ回路、および項目28に記載の前記1つまたは複数のコンピュータ可読媒体のうちの1つまたは複数を備える集積回路。
[項目34]
前記1つまたは複数のコンピュータ可読媒体と項目28に記載のプロセッサ回路とを備えるコンピューティングシステム。
[項目35]
項目28に記載の命令を実行する手段を備える装置。
[項目36]
項目28に記載の命令を実行した結果として生成される信号。
[項目37]
項目28に記載の命令を実行した結果として生成されるデータ単位。
[項目38]
前記データ単位が、データクラム、ネットワークパケット、データフレーム、データセグメント、プロトコルデータ単位、サービスデータ単位、メッセージ、またはデータベースオブジェクトである、項目34に記載のデータ単位。
[項目39]
項目37または38に記載のデータ単位で符号化された信号。
[項目40]
項目28に記載の命令を搬送する電磁信号。
[項目41]
項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行する手段を備える装置。
[その他の可能な項目]
[項目1]
発信高度道路交通システム局(ITS-S)の脆弱道路ユーザ(VRU)基本サービス(VBS)施設を運用する方法であって、
運動予測コンテナを含むようにVRU認識メッセージ(VAM)を生成する段階であって、前記運動予測コンテナが、安全距離データフィールド(DF)、軌道変化指示DF、加速度変化指示DF、および進行方向変化指示DFのうちの1つまたは複数を含む、段階と、
1つまたは複数のVRU ITS-Sへの前記VAMの送信を引き起こす段階と
を含む、方法。
[項目2]
前記運動予測コンテナが、前記発信ITS-Sの運動状態情報を搬送することである、項目1に記載の方法。
[項目3]
前記運動予測コンテナが前記安全距離DFを含み、前記方法が、
少なくとも1つのVRU ITS-Sから横方向に、縦方向に、かつ鉛直方向に推奨安全距離を、
前記発信ITS-Sと前記少なくとも1つのVRU ITS-Sとの間の横方向距離(LaD)と最小安全横方向距離(MSLaD)の比較、
前記発信ITS-Sと前記少なくとも1つのVRU ITS-Sとの間の縦方向距離(LoD)と最小安全盾縦方向距離(MSLoD)の比較、および
垂直距離(VD)と最小安全縦方向距離(MSVD)の比較 に基づいて決定する段階と、
前記比較に基づいて安全距離指示(SDI)を生成する段階と、
VruSafeDistanceIndication DFを含むように前記安全距離コンテナを生成し、前記SDIを含むように前記VruSafeDistanceIndication DFを生成する段階と
をさらに含む、項目1または2に記載の方法。
[項目4]
前記運動予測コンテナが前記軌道変化指示DFを含み、前記方法が、
潜在的な軌道遮断の経路内の少なくとも1つのVRU ITS-Sに対する前記発信ITS-Sの軌道遮断確率(TIP)を決定する段階と、
前記TIPの信頼値を決定する段階と、
TrajectoryInterceptionProbabilitydataelement(DE)およびTrajectoryInterceptionConfidence DEを含むように前記軌道変化指示DFを生成する段階であって、前記TrajectoryInterceptionProbabilityデータ要素DEが前記TIPを含み、前記TrajectoryInterceptionProbability DEが前記信頼値を含む、段階と
をさらに含む、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
[項目5]
前記運動予測コンテナが前記加速度変化指示DFを含み、前記方法が、
一定期間にわたる前記発信ITS-Sの加速度の変化を予測する段階と、
前記予測された加速度の変化および前記期間を含むように前記加速度変化指示DFを生成する段階と
をさらに含む、項目1~4のいずれか一項に記載の方法。
[項目6]
前記運動予測コンテナが前記進行方向変化指示DFを含み、前記方法が、
一定期間にわたる左方向または右方向への進行方向の将来の変化を決定する段階と、
前記進行方向変化指示DFを、前記決定された進行方向の将来の変化を含むように生成する段階と
をさらに含む、項目1~5のいずれか一項に記載の方法。
[項目7]
センサデータを収集し処理する段階と、
前記収集され処理されたセンサデータに基づいて動的状況上の道路占有マップ(DCROM)を生成する段階と、DCROM情報を共有するための1つまたは複数のDCROM DFを含むように前記VAMを生成する段階と
をさらに含む、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
[項目8]
前記収集されたセンサデータが、前記発信ITS-Sのセンサから収集されたセンサデータを含む、項目7に記載の方法。
[項目9]
前記VAMを、安定性変化指示DFをさらに含むように生成する段階であって、前記安定性変化指示DFが前記発信ITS-Sの安定性情報を含む、段階をさらに含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
[項目10]
一定期間にわたる前記発信ITS-Sの安定性の変化を決定する段階をさらに含む、項目9に記載の方法。
[項目11]
前記安定性の変化が確率として表され、前記VAMを生成する段階が、
StabilityLossProbabilityデータ要素(DE)およびActionDeltaTime DEを含むように前記安定性変化指示DFを生成する段階であって、
前記StabilityLossProbability DEが前記安定性の変化の前記確率を指示し、
前記ActionDeltaTime DEが前記期間の持続時間を指示する、段階
をさらに含む、項目10に記載の方法。
[項目12]
前記VAMは、前記発信ITS-SがVRUプロファイル3を有するVRUであるときに、協調認識メッセージ(CAM)に含まれるべきVRU特別コンテナである、項目9~11のいずれか一項に記載の方法。
[項目13]
前記送信を引き起こす段階が、
1つまたは複数のCAMを送信するときに前記VRU特別コンテナを含むように前記発信ITS-Sの協調認識基本サービス(CBS)施設をトリガする段階と、
前記トリガする段階に基づいて前記VRU特別コンテナに含まれるべき1つまたは複数のDEを提供する段階と
を含む、項目12に記載の方法。
[項目14]
前記VRU特別コンテナに含まれるべき前記1つまたは複数のDEが、
前記安定性変化指示DF、
前記発信ITS-SがVRUプロファイル3VRUであることを指示するためのVRUプロファイルDE、
前記発信ITS-Sが低、中、または高サイズクラスのうちの1つであることを指示するためのVRUサイズクラスDE、
前記発信ITS-Sの向きを指示するためのVRU向きDE、
少なくとも1つのVRU ITS-Sから横方向、縦方向、および鉛直方向に推奨安全距離を指示するための安全距離DF、および
前記発信ITS-Sの1つまたは複数の将来の経路点、前記1つまたは複数の将来の経路点の各将来の経路点の対応する信頼値、および各将来の経路点の対応する時間インスタンスを指示するための経路予測DF
のうちの1つまたは複数を含む、項目13のいずれか一項に記載の方法。
[項目15]
前記VBSが第1のVBSクラスタ状態にある間にVRUクラスタ関連トリガ事象を検出する段階と、
前記トリガ事象を検出する段階に応答して前記VBSを第2のVBSクラスタ状態に移行させる段階と、
前記第2のVBSクラスタ状態に基づいてVRUクラスタリング動作を実行する段階と
をさらに含む、項目1~14のいずれか一項に記載の方法。
[項目16]
前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-IDLE状態であり、前記トリガ事象がVRU役割をVRU_ROLE_ONに変更することであり、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、1つまたは複数のVRU認識メッセージ(VAM)の送信を引き起こすことを含む、項目15に記載の方法。
[項目17]
前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が前記VRU役割をVRU_ROLE_OFFに変更することであり、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-IDLE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、前記1つまたは複数のVAMの送信を停止することを含む、項目16に記載の方法。
[項目18]
前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が、1つまたは複数の他のVRU ITS-Sから受信した1つまたは複数のVAMに基づいてVRUクラスタを形成することを決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階は、少なくとも1つのクラスタ作成条件が満たされたときに、前記発信ITS-Sと前記1つまたは複数の他のVRU ITS-Sのうちの少なくとも1つの他のVRU ITS-Sとを含む前記VRUクラスタを作成することを含む、項目15に記載の方法。
[項目19]
前記少なくとも1つのクラスタ作成条件が複数のクラスタ作成条件の中にあり、前記複数のクラスタ作成条件は、
前記発信ITS-Sの処理能力が処理能力の閾値量以上であること、
前記発信ITS-Sが、VAM受信能力と送信能力の両方を有するVRU機器タイプであること、
前記発信ITS-Sから所定の距離以下にある所定の数のVRUからVAMを受信すること、および
前記発信ITS-Sが参加することができるVRUクラスタを識別することができないこと
を含む、項目18に記載の方法。
[項目20]
前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER状態であり、前記トリガ事象が前記VRUクラスタを分割することを決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、前記VRUクラスタを分割するよう指示するVAMを、前記少なくとも1つのVRU ITS-Sへ送信することを含む、項目18または19に記載の方法。
[項目21]
前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が、既存のVRUクラスタに参加するかどうか決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-PASSIVE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、
既存のVRUクラスタのクラスタリーダとして機能するVRU ITS-SからクラスタVAMを受信すること、および
前記クラスタVAMのコンテンツに基づいて、かつ少なくとも1つのクラスタ参加条件が満たされたときに、前記既存のVRUクラスタに参加するかどうかを決定すること
を含む、項目15に記載の方法。
[項目22]
前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-PASSIVE状態であり、前記トリガ事象が、前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行する段階が、
前記既存のVRUクラスタの前記クラスタリーダとして機能する前記VRU ITS-Sから別のクラスタVAMを受信すること、および
前記他のクラスタVAMの内容に基づいて、かつ少なくとも1つのクラスタ退出条件が満たされたときに、前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定すること
を含む、項目21に記載の方法。
[項目23]
前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-PASSIVE状態であり、前記トリガ事象が前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定することであり、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VRUクラスタリング動作を実行することは、クラスタリーダとして機能する前記VRU ITS-Sが、一定期間後に前記クラスタリードからクラスタVAMが受信されないときに失われたと宣言することを含む、項目21または22に記載の方法。
[項目24]
前記発信ITS-Sが、低複雑度(LC)VRU ITS-S、高複雑度(HC)VRU ITS-S、車両ITS-S、または路側ITS-Sである、項目1~23のいずれか一項に記載の方法。
[項目25]
車両高度道路交通システム局(V-ITS-S)であって、
通信回路と、
前記通信回路と通信可能に結合されたプロセッサ回路であって、前記プロセッサ回路が項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、プロセッサ回路と
を含む、V-ITS-S。
[項目26]
路側高度道路交通システム局(R-ITS-S)であって、
インタフェース回路であって、前記インタフェース回路が前記R-ITS-Sを1つまたは複数の遠隔無線ユニットと通信可能に結合するように配置される、インタフェース回路と、
前記インタフェース回路と通信可能に結合されたプロセッサ回路であって、前記プロセッサ回路が項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、プロセッサ回路と
を含む、R-ITS-S。
[項目27]
脆弱道路ユーザ(VRU)高度道路交通システム局(ITS-S)であって、
通信回路と、
前記通信回路と通信可能に結合されたプロセッサ回路であって、前記プロセッサ回路が項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、プロセッサ回路と
を含む、VRU ITS-S。
[項目28]
命令を含む1つまたは複数のコンピュータ可読媒体であって、プロセッサ回路による前記命令の実行が、前記プロセッサ回路に項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行させることである、1つまたは複数のコンピュータ可読媒体。
[項目29]
項目28に記載の命令を含むコンピュータプログラム。
[項目30]
項目29に記載のコンピュータプログラムのための関数、方法、変数、データ構造、および/またはプロトコルを定義するアプリケーションプログラミングインタフェース。
[項目31]
項目28に記載の命令がロードされた回路を備える装置。
[項目32]
項目28に記載の命令を実行するように動作可能な回路を備える装置。
[項目33]
項目28に記載のプロセッサ回路、および項目28に記載の前記1つまたは複数のコンピュータ可読媒体のうちの1つまたは複数を備える集積回路。
[項目34]
前記1つまたは複数のコンピュータ可読媒体と項目28に記載のプロセッサ回路とを備えるコンピューティングシステム。
[項目35]
項目28に記載の命令を実行する手段を備える装置。
[項目36]
項目28に記載の命令を実行した結果として生成される信号。
[項目37]
項目28に記載の命令を実行した結果として生成されるデータ単位。
[項目38]
前記データ単位が、データクラム、ネットワークパケット、データフレーム、データセグメント、プロトコルデータ単位、サービスデータ単位、メッセージ、またはデータベースオブジェクトである、項目34に記載のデータ単位。
[項目39]
項目37または38に記載のデータ単位で符号化された信号。
[項目40]
項目28に記載の命令を搬送する電磁信号。
[項目41]
項目1~24のいずれか一項に記載の方法を実行する手段を備える装置。
Claims (25)
- 発信高度道路交通システム局(ITS-S)内の装置であって、
脆弱道路ユーザ(VRU)基本サービス(VBS)施設の命令を保存するように構成されたメモリ回路と、
前記メモリ回路に接続されたプロセッサ回路であって、前記プロセッサ回路が、前記VBSを運用して、
運動予測コンテナを含むようにVRU認識メッセージ(VAM)を生成し、前記運動予測コンテナが、安全距離データフィールド(DF)、軌道変化指示DF、加速度変化指示DF、および進行方向変化指示DFのうちの1つまたは複数を含み、
1つまたは複数のVRU ITS-Sへの前記VAMの送信を引き起こす
ように構成される、プロセッサ回路と
を備える、装置。 - 前記運動予測コンテナが、前記発信ITS-Sの運動状態情報を搬送することである、請求項1に記載の装置。
- 前記運動予測コンテナが前記安全距離DFを含み、前記プロセッサ回路が、前記VBSを運用して、
少なくとも1つのVRU ITS-Sから横方向に、縦方向に、かつ鉛直方向に推奨安全距離を、
前記発信ITS-Sと前記少なくとも1つのVRU ITS-Sとの間の横方向距離(LaD)と最小安全横方向距離(MSLaD)の比較、
前記発信ITS-Sと前記少なくとも1つのVRU ITS-Sとの間の縦方向距離(LoD)と最小安全盾縦方向距離(MSLoD)の比較、および
鉛直距離(VD)と最小安全縦方向距離(MSVD)の比較
に基づいて決定し、
前記比較に基づいて安全距離指示(SDI)を生成し、
VruSafeDistanceIndication DFを含むように安全距離コンテナを生成し、前記SDIを含むように前記VruSafeDistanceIndication DFを生成する
ように構成される、請求項1または2に記載の装置。 - 前記運動予測コンテナが前記軌道変化指示DFを含み、前記プロセッサ回路が、前記VBSを運用して、
潜在的な軌道遮断の経路内の少なくとも1つのVRU ITS-Sに対する前記発信ITS-Sの軌道遮断確率(TIP)を決定し、
前記TIPの信頼値を決定し、
TrajectoryInterceptionProbabilityデータ要素(DE)およびTrajectoryInterceptionProbability DEを含むように前記軌道変化指示DFを生成し、前記TrajectoryInterceptionProbability DEが前記TIPを含み、前記TrajectoryInterceptionProbability DEが前記信頼値を含む
ように構成される、請求項1~3のいずれか一項に記載の装置。 - 前記運動予測コンテナが前記加速度変化指示DFを含み、前記プロセッサ回路が、前記VBSを運用して、
一定期間にわたる前記発信ITS-Sの加速度の変化を予測し、
前記予測された加速度の変化および前記一定期間を含むように前記加速度変化指示DFを生成する
ように構成される、請求項1~4のいずれか一項に記載の装置。 - 前記運動予測コンテナが前記進行方向変化指示DFを含み、前記プロセッサ回路が、前記VBSを運用して、
一定期間にわたる左方向または右方向への進行方向の将来の変化を決定し、
前記決定された進行方向の将来の変化を含むように前記進行方向変化指示DFを生成する
ように構成される、請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記プロセッサ回路が、前記VBSを運用して、
センサデータを収集し処理し、
前記収集され処理されたセンサデータに基づいて動的状況上の道路占有マップ(DCROM)を生成し、DCROM情報を共有するための1つまたは複数のDCROM DFを含むように前記VAMを生成する
ように構成される、請求項1~6のいずれか一項に記載の装置。 - 前記収集されたセンサデータが、前記発信ITS-Sのセンサから収集されたセンサデータを含む、請求項7に記載の装置。
- 前記発信ITS-Sが、車両ITS-S(V-ITS-S)、路側ITS-S(R-ITS-S)、または脆弱道路ユーザ(VRU)ITS-Sのうちの1つである、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
- 自VRU高度道路交通システム局(ITS-S)の脆弱道路ユーザ(VRU)基本サービス(VBS)施設を運用する方法であって、
運動予測コンテナを含むようにVRU認識メッセージ(VAM)を生成する段階であって、前記運動予測コンテナが安定性変化指示DFを含むことであり、前記安定性変化指示DFが前記自ITS-Sの安定性情報を含むことである、段階と、
前記VAMを1つまたは複数のVRU ITS-Sに送信する段階と
を含む、方法。 - 安定性の変化が確率として表され、前記VAMを生成するために、プロセッサ回路が、前記VBSを運用して、
一定期間にわたる発信ITS-Sの安定性の変化に基づいて前記安定性情報を決定する
ように構成される、請求項10に記載の方法。 - 前記安定性の変化が確率として表され、前記VAMを生成することであり、前記VAMを生成する段階が、
StabilityLossProbabilityデータ要素(DE)およびActionDeltaTime DEを含むように前記安定性変化指示DFを生成する段階であって、StabilityLossProbability DEが前記安定性の変化の前記確率を指示することであり、前記ActionDeltaTime DEが期間の持続時間を指示することである、段階
を含む、請求項11に記載の方法。 - 前記VAMは、前記自ITS-SがVRUプロファイル3を有するVRUであるときに、協調認識メッセージ(CAM)に含まれるべきVRU特別コンテナである、請求項10~12のいずれか一項に記載の方法。
- 送信を引き起こす段階が、
1つまたは複数のCAMを送信するときに前記VRU特別コンテナを含むように発信ITS-Sの協調認識基本サービス(CBS)施設をトリガする段階と、
前記トリガする段階に基づいて前記VRU特別コンテナに含まれるべき1つまたは複数のDEを提供する段階と
を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記VRU特別コンテナに含まれるべき前記1つまたは複数のDEが、
前記安定性変化指示DF、
前記発信ITS-SがVRUプロファイル3VRUであることを指示するためのVRUプロファイルDE、
発信ITS-Sが低、中、または高サイズクラスのうちの1つであることを指示するためのVRUサイズクラスDE、
前記発信ITS-Sの向きを指示するためのVRU方向DE、
少なくとも1つのVRU ITS-Sから横方向、縦方向、および鉛直方向に推奨安全距離を指示するための安全距離DF、および
前記発信ITS-Sの1つまたは複数の将来の経路点、前記1つまたは複数の将来の経路点の各将来の経路点の対応する信頼値、および各将来の経路点の対応する時間インスタンスを指示するための経路予測DF
のうちの1つまたは複数を含む、請求項14に記載の方法。 - 脆弱道路ユーザ(VRU)高度道路交通システム局(ITS-S)に請求項10~15のいずれか一項に記載の方法を実行させる、脆弱道路ユーザ(VRU)基本サービス(VBS)施設のコンピュータプログラム。
- 自脆弱道路ユーザ(VRU)高度道路交通システム局(ITS-S)であって、
VRU基本サービス(VBS)が第1のVBSクラスタ状態にある間にVRUトリガ事象を検出し、
前記トリガ事象の前記検出に応答して前記VBSを第2のVBSクラスタ状態に移行させ、
前記第2のVBSクラスタ状態に基づいてVRUクラスタリング動作を実行する
ためのVBS施設手段を備える、自VRU ITS-S。 - 前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-IDLE状態であり、前記トリガ事象がVRU役割をVRU_ROLE_ONに変更することを含み、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VBS施設手段が、
1つまたは複数のVRU認識メッセージ(VAM)の送信を引き起こす
ためのものである、請求項17に記載の自VRU ITS-S。 - 前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が前記VRU役割をVRU_ROLE_OFFに変更することを含み、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-IDLE状態であり、前記VBS施設手段が、
前記1つまたは複数のVAMの送信を停止するためのものである、請求項18に記載の自VRU ITS-S。 - 前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が、1つまたは複数の他のVRU ITS-Sから受信した1つまたは複数のVAMに基づいてVRUクラスタを形成することを決定することを含み、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER状態であり、前記VBS施設手段が、
少なくとも1つのクラスタ作成条件が満たされたときに、前記発信ITS-Sと前記1つまたは複数の他のVRU ITS-Sのうちの少なくとも1つの他のVRU ITS-Sとを含む前記VRUクラスタを作成する
ためのものである、請求項17に記載の自VRU ITS-S。 - 前記少なくとも1つのクラスタ作成条件が複数のクラスタ作成条件の中にあり、前記複数のクラスタ作成条件は、
前記発信ITS-Sの処理能力が処理能力の閾値量以上であること、
前記発信ITS-Sが、VAM受信能力と送信能力の両方を有するVRU機器タイプであること、
前記発信ITS-Sから所定の距離以下にある所定の数のVRUからVAMを受信すること、および
前記発信ITS-Sが参加することができるVRUクラスタを識別することができないこと
を含む、請求項20に記載の自VRU ITS-S。 - 前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-CLUSTER-LEADER状態であり、前記トリガ事象が前記VRUクラスタを分割することを決定することを含み、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VBS施設手段が、
前記VRUクラスタを分割するよう指示するVAMの、前記少なくとも1つのVRU ITS-Sへの送信を引き起こす
ためのものである、請求項20または21に記載の自VRU ITS-S。 - 前記第1のVBSクラスタ状態がVRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記トリガ事象が、既存のVRUクラスタに参加するかどうかを決定することを含み、前記第2のVBSクラスタ状態がVRU-PASSIVE状態であり、前記VBS施設手段が、
前記既存のVRUクラスタのクラスタリーダとして機能するVRU ITS-SからクラスタVAMを受信し、
前記クラスタVAMのコンテンツに基づいて、かつ少なくとも1つのクラスタ参加条件が満たされたときに、前記既存のVRUクラスタに参加するかどうかを決定する
ためのものである、請求項17に記載の自VRU ITS-S。 - 前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-PASSIVE状態であり、前記トリガ事象が、前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定することを含み、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VBS施設手段が、
前記既存のVRUクラスタの前記クラスタリーダとして機能する前記VRU ITS-Sから別のクラスタVAMを受信し、
他のクラスタVAMのコンテンツに基づいて、かつ少なくとも1つのクラスタ退出条件が満たされたときに、前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定する
ためのものである、請求項23に記載の自VRU ITS-S。 - 前記第1のVBSクラスタ状態が前記VRU-PASSIVE状態であり、前記トリガ事象が、前記既存のVRUクラスタを離脱するかどうかを決定することを含み、前記第2のVBSクラスタ状態が前記VRU-ACTIVE-STANDALONE状態であり、前記VBS施設手段が、
クラスタリーダとして機能する前記VRU ITS-Sが、一定期間後に前記クラスタリーダからクラスタVAMが受信されないときに失われたと宣言する
ためのものである、請求項23または24に記載の自VRU ITS-S。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063019915P | 2020-05-04 | 2020-05-04 | |
US63/019,915 | 2020-05-04 | ||
US202063044864P | 2020-06-26 | 2020-06-26 | |
US63/044,864 | 2020-06-26 | ||
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