(57)【要約】アルゴリズム、ソフトウェア、ファームウェア、ロジック、または回路において実施されるシステムおよび方法が、データを処理して、自律車両の外部のオブジェクトが人（たとえば、歩行者など）であるか、またはその他の分類（たとえば、車両など）であるかを決定するように構成されることが可能であり、自律車両に対する人の位置を決定するようにさらに構成されることが可能である。ロジックは、音響エネルギーを（たとえば、車両音響ビームフォーミングを介して）可聴音響アラートとして自律車両の外部のオブジェクトに向けるように構成されることが可能である。車両関連の音響ビームは、別の車両における運転手に向けられることが可能である。ロジックは、横断歩道を街路の一方の側から他方の側へなど、外部オブジェクトの動きを追跡把握するように構成されることが可能であり、それに対応して車両関連の音響ビームの方向を誘導して、人の移動を追跡把握することができる。
2019501606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境における自律車両の軌道を計算するステップと、
前記環境に配置されているオブジェクトのロケーションを決定するステップであって、前記オブジェクトはオブジェクトタイプを有する、ステップと、
前記オブジェクトの前記オブジェクトタイプおよび前記ロケーションに少なくとも部分的に基づいて前記オブジェクトのオブジェクト軌道を予測するステップと、
前記オブジェクト軌道および前記自律車両の前記軌道に少なくとも部分的に基づいて前記環境におけるしきい値ロケーションを推定するステップであって、前記しきい値ロケーションは音響アラートに関連付けられている、ステップと、
前記音響アラートに関連付けるためのオーディオ信号を選択するステップと、
前記オブジェクトの前記ロケーションが前記しきい値ロケーションと一致しているということを検知するステップと、
前記オブジェクトの前記ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、誘導される音響エネルギーのビームを放射するための伝搬の方向を決定するステップと、
前記オーディオ信号を示す前記誘導される音響エネルギーのビームを前記伝搬の方向において前記環境へと放射することを音響ビームステアリングアレイに行わせるステップと
を含む方法。
【請求項９】
前記音響ビームステアリングアレイに配置されている第１のスピーカーに関連付けられる第１の信号遅延、および前記音響ビームステアリングアレイに配置されている第２のスピーカーに関連付けられる第２の信号遅延を計算するステップと、
前記第１のスピーカーおよび前記第２のスピーカーと結合されている１つまたは複数の増幅器の信号入力への前記オーディオ信号の印加を、前記第１の遅延信号または前記第２の遅延信号のうちの１つまたは複数に少なくとも部分的に基づいて１回または複数回だけ遅延させるステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のスピーカーは、前記第２のスピーカーに隣り合っており、前記第１のスピーカーは、前記第２のスピーカーから波面距離だけ間隔を空けられており、前記信号遅延は、前記波面距離および音のスピードに少なくとも部分的に基づいて計算される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記音響ビームステアリングアレイにおける第１のスピーカーおよび前記音響ビームステアリングアレイにおける第２のスピーカーに関連付けられているスピーカーデータにアクセスするステップであって、前記スピーカーデータは、前記音響ビームステアリングアレイにおける第１のスピーカー位置、および前記音響ビームステアリングアレイにおける第２のスピーカー位置を含む、ステップと、
第１のスピーカーに関連付けられる第１のゲイン、および前記第２のスピーカーに関連付けられる第２のゲインを計算するステップであって、前記第１のスピーカーまたは前記第２のスピーカーのうちの１つまたは複数は、ゲイン入力を有している増幅器の出力に結合されている、ステップと、
前記第１のゲインまたは前記第２のゲインのうちの１つまたは複数を前記ゲイン入力に印加するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
知覚システムにおいて、前記オブジェクトの前記ロケーションを生成するステップと、
前記音響ビームステアリングアレイにおいて、前記オブジェクトの前記ロケーションを受信するステップであって、前記音響ビームステアリングアレイは、前記知覚システムと通信状態にある、ステップと、
前記知覚システムと通信状態にあるプランナーシステムにおいて、前記オブジェクトの前記ロケーション、オブジェクトトラック、およびオブジェクト分類を表すデータを受信するステップと、
前記プランナーシステムによって、オブジェクトタイプにアクセスするステップと、
前記プランナーシステムにおいて、前記オブジェクト分類および前記オブジェクトトラックを、前記オブジェクトタイプを表すデータと比較して、前記オブジェクトタイプを決定するステップと、
前記プランナーシステムによって、オブジェクト動態にアクセスするステップと、
前記プランナーシステムにおいて、前記オブジェクトタイプおよび前記オブジェクトの前記ロケーションを、前記オブジェクト動態を表すデータと比較して、前記オブジェクト軌道を決定するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
環境内に位置している自律車両のためのセンサデータを生成するように動作するセンサと、
誘導される音響エネルギーを前記環境へと放射するように動作する音響ビームステアリングアレイと、
アクションを実行するように構成されている１つまたは複数のプロセッサと
を含むシステムであって、前記アクションは、
前記センサデータに少なくとも部分的に基づいて、前記環境に配置されているオブジェクトのロケーションを決定するステップと、
音響アラートに関連付けるためのオーディオ信号を選択するステップと、
誘導される音響エネルギーのビームを放射するための伝搬の方向を決定するステップであって、前記方向は、前記オブジェクトの前記ロケーションに少なくとも部分的に基づく、ステップと、
前記オーディオ信号を示す前記誘導される音響エネルギーのビームを前記伝搬の方向において前記環境へと放射することを前記音響ビームステアリングアレイに行わせるステップとを含む、システム。
【請求項１５】
前記アクションは、
前記オブジェクトに関連付けられているオブジェクトタイプおよび前記オブジェクトの前記ロケーションに少なくとも部分的に基づいて前記オブジェクトの軌道を予測するステップと、
前記オブジェクト軌道に少なくとも部分的に基づいて前記環境におけるしきい値ロケーションを推定するステップとをさらに含み、
前記誘導される音響エネルギーのビームを放射することを前記音響ビームステアリングアレイに行わせるステップは、前記オブジェクトが前記しきい値ロケーションと一致しているということを検知したことに少なくとも部分的に基づく請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記音響ビームステアリングアレイは、第１のスピーカーおよび第２のスピーカーを含む複数のスピーカーに結合されている１つまたは複数の増幅器を含む請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
前記行為は、
前記第１のスピーカーに関連付けられる第１の信号遅延を決定するステップと、
前記第２のスピーカーに関連付けられる第２の信号遅延を決定するステップと、
前記１つまたは複数の増幅器のうちの少なくとも１つの信号入力への前記オーディオ信号の印加を、前記第１の信号遅延または前記第２の信号遅延のうちの１つまたは複数に少なくとも部分的に基づいて１回または複数回だけ遅延させるステップとをさらに含む請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１のスピーカーは、前記第２のスピーカーに隣り合っており、前記第１のスピーカーは、前記第２のスピーカーから波面距離だけ間隔を空けられており、信号遅延が、前記波面距離に少なくとも部分的に基づいて計算される請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記行為は、
前記第１のスピーカーおよび前記第２のスピーカーに関連付けられているスピーカーデータにアクセスするステップであって、前記スピーカーデータは、前記音響ビームステアリングアレイにおける第１のスピーカー位置、および前記音響ビームステアリングアレイにおける第２のスピーカー位置を含む、ステップと、
前記第１のスピーカーに関連付けられる第１のゲイン、および前記第２のスピーカーに関連付けられる第２のゲインを計算するステップであって、前記第１のスピーカーまたは前記第２のスピーカーのうちの１つまたは複数は、ゲイン入力を有している増幅器の出力に結合されている、ステップと、
前記第１のゲインまたは前記第２のゲインのうちの１つまたは複数を前記ゲイン入力に印加するステップとをさらに含む請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願の実施形態は、全般的にロボット車両における安全システムのための方法、システム、および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１１月４日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｒｏｂｏｔｉｃ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ａｎ  ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  ｖｉａ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｂｅａｍ  ｆｏｒｍｉｎｇ」と題されている米国特許出願第１４／７５６，９９３号明細書の継続出願であり、これは、２０１５年１１月４日に出願された「Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｆｌｅｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題されている米国特許出願第１４／９３２，９５９号明細書、２０１５年１１月４日に出願された「Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｔｏ  Ｎａｖｉｇａｔｅ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｖｅｈｉｃｌｅｓ  Ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ  Ｔｏ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｃｈａｎｇｅｓ」と題されている米国特許出願第１４／９３２，９６３号明細書、および２０１５年１１月４日に出願された「Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題されている米国特許出願第１４／９３２，９６２号明細書に関連しており、これらのすべては、すべての目的のためにそれらの全体が参照によって本明細書に組み込まれている。
【０００３】
都市環境において搭乗者を移送するように構成されているタイプなどの自律車両は、自律車両が、外部オブジェクト、たとえば歩行者などの安全でない距離内でのその車両の潜在的な衝突または接近を避けるためにその車両の存在を人、車両などにアラートすべきである多くの状況に遭遇する場合がある。
【０００４】
一例として、人間によって操縦される従来の車両においては、その車両の前で道路を渡る歩行者が、交通規則を無視して道路を横断している場合があり、またはその車両の接近に注意を払っていない場合がある。いくつかのシナリオにおいては、その車両の運転手は、その車両のクラクションを使用してその歩行者にアラートすることを決定する場合がある。しかしながら、クラクションは典型的に、次善である音響放出パターンを有することになり、鳴らされているクラクションがその歩行者に対して意図されているということをその歩行者に警告するには十分でない場合がある。その代わりに、その車両の付近にいるその他の歩行者たちまたはその他の運転手たちが、そのクラクションが自分たちに向けて鳴らされていると思う可能性がある。その上、クラクションによって放射される音波のパターンが、そのクラクションの源を突き止めることを困難にする場合がある。歩行者の観点からは、そのクラクションは、別の車両から来ているように知覚される場合がある。さらにクラクションは、そのクラクションの鳴る音を生み出した車両の方向以外の方向を歩行者が見るようにさせる場合があり、それによって潜在的にそのクラクションの実際の源から歩行者の注意をそらす場合がある。
【０００５】
最後に、自律車両は、道路をその他の車両および人と共有する場合がある。しかしながら、自律車両は、電気および／またはハイブリッド推進システムからの低いレベルの放射されるノイズ（たとえば、燃焼エンジンノイズの欠如および／またはより低いレベルのタイヤノイズ）に起因して聴覚的に検知するのが困難である場合がある。
【０００６】
したがって、自律車両が聴覚的アラートを発行することを意図している状況においては、対象を絞られたおよび／またはより社会的に許容可能な（たとえば、クラクションよりも失礼ではない）音源が望ましい場合がある。したがって、焦点を絞られた音響アラートをロボット車両から実施するためのシステム、装置、および方法に対する必要性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
以降の詳細な説明および添付の図面においては、さまざまな実施形態または例（「例」）が開示されている。
【図１】自律車両における音響ビームステアリングアレイを実施するためのシステムの一例を示す図である。
【図２Ａ】自律車両における音響ビームステアリングを実施するための流れ図の一例を示す図である。
【図２Ｂ】自律車両における音響ビームステアリングを実施するための流れ図の別の例を示す図である。
【図３Ａ】自律車両における音響ビームステアリングアレイを実施するためのシステムの別の例を示す図である。
【図３Ｂ】自律車両における音響ビームステアリングアレイを実施するためのシステムのさらに別の例を示す図である。
【図４】知覚システムを実施するための流れ図の一例を示す図である。
【図５】自律車両におけるプランナーシステムによるオブジェクト優先順位付けの一例を示す図である。
【図６】自律車両における音響ビームステアリングアレイからの音響ビームステアリングの一例の上部平面図である。
【図７】プランナーシステムを実施するための流れ図の一例を示す図である。
【図８】音響ビームステアリングアレイを有している自律車両におけるシステムのブロック図の一例を示す図である。
【図９】自律車両に配置している音響ビームステアリングアレイの一例の上面図である。
【図１０Ａ】自律車両におけるセンサシステムカバレッジの２つの例の上部平面図である。
【図１０Ｂ】自律車両におけるセンサシステムカバレッジの別の２つの例の上部平面図である。
【図１１】近づいてくる車両に向けて自律車両の音響ビームステアリングアレイが音響エネルギーを誘導することの一例の上部平面図である。
【図１２】音響ビームステアリングアレイにおける音響ビームステアリングを実施するための流れ図の一例を示す図である。
【図１３】音響ビームステアリングアレイにおける音響ビームステアリングを実施するための流れ図の別の例を示す図である。
【図１４】自律車両の音響ビームステアリングアレイにおける適合音響ビームステアリングを実施するための流れ図の一例を示す図である。
【図１５】音響ビームステアリングアレイのブロック図の一例を示す図である。
【図１６】音響ビームステアリングアレイにおけるアレイシェーディングの一例を示す図である。
【図１７】音響ビームステアリングアレイにおけるスピーカーおよびスピーカーハウジングの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
上述されている図面は、本発明のさまざまな例を示しているが、本発明は、示されている例によって限定されるものではない。図面においては、同様の参照番号は、同様の構造的な要素を指しているということを理解されたい。また、図面は必ずしも縮尺どおりになっていないということが理解される。
【０００９】
さまざまな実施形態または例が、システム、プロセス、方法、装置、ユーザインターフェース、ソフトウェア、ファームウェア、ロジック、回路、または、非一時的コンピュータ読取可能媒体において具体化される一連の実行可能なプログラム命令としてなど、多くの方法で実施されることが可能である。非一時的コンピュータ読取可能媒体またはコンピュータネットワークなどであり、プログラム命令は、光学的な、電子的な、またはワイヤレスの通信リンクを介して送信され、非一時的コンピュータ読取可能媒体内に格納されるか、またはその他の形で固定される。非一時的コンピュータ読取可能媒体の例は、たとえば、電子メモリ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリ、ハードディスクドライブ、揮発性および不揮発性メモリを含むが、それらには限定されない。１つまたは複数の非一時的コンピュータ読取可能媒体が、複数のデバイスにわたって分散されることが可能である。一般には、開示されているプロセスのオペレーションは、任意の順序で実行されることが可能である（ただし、特許請求の範囲においてその他の形で提供されている場合は除く）。
【００１０】
１つまたは複数の例の詳細な説明が、添付の図とともに以降で提供されている。この詳細な説明は、そのような例に関連して提供されているが、いかなる特定の例にも限定されない。範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定され、多くの代替形態、修正形態、および均等形態が包含される。以降の説明においては、徹底的な理解を提供するために多くの具体的な詳細が示されている。これらの詳細は、例の目的で提供されており、記述されている技術は、これらの具体的な詳細のうちのいくつかまたはすべてを伴わずに特許請求の範囲に従って実施されることが可能である。明確にするために、例に関連している技術分野において知られている技術項目は、説明を不必要にわかりにくくすることを回避するために、詳細に記述されていない。
【００１１】
図１は、自律車両における音響ビームステアリングアレイを実施するためのシステムの一例１９９を示している。図１においては、自律車両１００が、プランナーシステム１１０、センサシステム１２０、ロケーション特定システム１３０、および知覚システム１４０を含むことができる。プランナーシステム１１０は、ロケーション特定ロケーション特定システム１３０および知覚システム１４０からのデータを受信することができる。センサシステム１２０は、自律車両１００の外部の環境１９０を感知すること（たとえば、１２１）が可能である。センサシステム１２０からのセンサデータが、ロケーション特定システム１３０および知覚システム１４０によって受信されることが可能である。ロケーション特定システム１３０は、センサシステム１２０からのセンサデータを使用することができ、その他のデータ（たとえば、マップデータ）を使用して、環境１９０における自律車両のロケーションを決定するロケーション特定プロセスを実施することができる。知覚システム１４０は、センサシステム１２０からのセンサデータを使用して、環境１９０においてどこにオブジェクトが位置しているか（たとえば、オブジェクトのロケーションおよび／または座標）を決定する知覚プロセスを実施することができる。自律車両１００の運転操作など、１つまたは複数の機能を実行するために、知覚システム１４０からのオブジェクトデータ、ならびにロケーション特定システム１３０からのロケーションデータ（たとえば、場所および配向（位置（ＰＯＳＥ））データ）が、プランナーシステム１１０によって受信されることが可能である。運転操作は、自律車両１００の軌道を計算およびコントロールすること、自律車両１００のステアリングシステムへのステアリング入力を生成すること、自律車両１００のブレーキシステムをコントロールすること、自律車両１００の安全システムをコントロールすること、自律車両１００の推進システムをコントロールすること、ならびに自律車両１００上に（たとえば、車両１００の外装上に）配置されている音響ビームステアリングアレイ１０２を使用して自律車両１００の外部の環境１９０へと音響アラートをブロードキャストすることを含むことができるが、それらには限定されない。
【００１２】
環境１９０内に位置しているオブジェクトが、センサシステム１２０によって生成されたセンサデータを使用して知覚システム１４０によって検知されることが可能である。一例として、センサシステム１２０における１つまたは複数のセンサ（たとえば、別々のセンサタイプのスイート）が、環境１９０内に位置しているオブジェクト１８０を（アクティブセンシングおよび／またはパッシブセンシングを使用して）検知することができる。知覚システム１４０は、センサデータを処理して、オブジェクト１８０を検知すること、オブジェクト１８０を（たとえば、自転車１８３および運転者１８２として）分類すること、オブジェクト１８０に関連付けられているオブジェクトトラック（たとえば、オブジェクト１８０が静的なオブジェクトである（動いていない）か、または動的なオブジェクトである（動いている）かを決定すること、環境１９０におけるオブジェクト１８０のロケーション（たとえば、自律車両１００のロケーションに対するロケーションまたは座標）を決定することが可能であり、オブジェクト１８０を追跡把握すること（たとえば、オブジェクト１８０のロケーションにおける変化を追跡把握すること）が可能である。図１は、単一のオブジェクト１８０を示しているが、環境１９０は、たとえば、歩行者、自動車、道路、交通信号、道路標識、建物、ロードマーキング、木、消火栓、ならびに道路上のおよび道路から離れたその他のインフラストラクチャーを含むがそれらには限定されないその他の多くのオブジェクト（図示せず）を含むことができる。
【００１３】
図１の例においては、オブジェクト１８０は、自律車両１００の軌道１０５（Ｔａｖ）と潜在的に衝突する可能性がある軌道１８５（たとえば、環境１９０における変わりゆくロケーション）を有しているものとして示されている。外部環境１９０におけるオブジェクトと自律車両１００との間における衝突する軌道は、自律車両１００とオブジェクトとの間における衝突をもたらす可能性がある軌道であることが可能であるが、常にそうである必要はない。衝突する軌道は、変更されない場合には、自律車両１００とオブジェクトとが互いの安全でない近接（たとえば、約２フィート（６０．９６センチメートル）以下の距離）内に入ることをもたらす可能性があるオブジェクトの軌道を含むことができる。別の例として、衝突する軌道は、変更されない場合には、自律車両１００、オブジェクト、または両方の走行の経路内にある環境１９０におけるロケーションにおいて互いに交差する軌道をもたらす可能性があるオブジェクトの軌道を含むことができる。
【００１４】
プランナーシステム１１０は、ロケーション特定システム１３０からの位置データ、および知覚システム１４０からのオブジェクトデータを受信することができ、受信されたデータを（たとえば、１つまたは複数の算出エンジンおよび／またはアルゴリズムを使用して）処理して、環境１９０における自律車両１００の軌道を（たとえば、軌道カリキュレータ１１２において）計算すること、環境１９０におけるオブジェクト１８０の動きを（たとえば、オブジェクトモーションプレディクタ１１６において）予測すること、（たとえば、環境におけるオブジェクトのロケーションを表すデータに基づいて）環境１９０におけるオブジェクト１８０の座標を（たとえば、オブジェクト座標カリキュレータ１１４において）計算すること、音響アラートをトリガするための環境におけるしきい値ロケーションを（たとえば、しきい値ロケーションエスティメータ１１８において）計算すること、しきい値ロケーション内のオブジェクト１８０のロケーションを（たとえば、ロケーションコンパレータ１１３において）比較して、オブジェクト１８０のロケーションとしきい値ロケーションとがマッチしている（たとえば、互いに一致している）場合には音響アラートをトリガすること、ならびに音響アラートに関する（たとえば、オーディオ信号データ１１７からアクセスされる）オーディオ信号を（たとえば、オーディオ信号セレクタ１１１を使用して）選択することが可能である。プランナーシステム１１０は、環境におけるオブジェクトのロケーションを表すデータ、環境におけるオブジェクトの座標を表すデータ、または両方を使用することができる。
【００１５】
オブジェクトモーションプレディクタ１１６は、オブジェクトデータに含まれている１つまたは複数のデータに基づいて動き予測を実施するように構成されることが可能である。たとえば、オブジェクトモーションプレディクタ１１６は、オブジェクト分類を表すデータを処理して、オブジェクトタイプ（たとえば、スケートボードに乗る人、救急車、トラック、車いすなど）を表すデータを決定することができ、環境１９０におけるオブジェクトのロケーションを表すデータを処理して、オブジェクトの予測される動きを表すデータを予測することができる。一例として、街路上の自転車車線をジョギングしているランナーは、自分の軌道をその自転車レーンから街路内へ変更する可能性がより高い（たとえば、＞５０％）と予測されることが可能であり、自律車両１００との潜在的な軌道衝突につながる。別の例として、街路に平行な歩道をジョギングしているランナーは、自分の軌道をその歩道から街路内へ変更する可能性がより低い（たとえば、＜５０％）と予測されることが可能であり、したがって、自律車両１００との衝突する軌道に関する低減された可能性を有している。
【００１６】
オブジェクト座標カリキュレータ１１４は、環境におけるオブジェクトのロケーションを表すデータを処理して、オブジェクトの座標を計算するように構成されることが可能である。計算される座標は、たとえば、複数のデカルト座標（たとえば、ＸおよびＹ）、極座標、または角度に基づくことが可能である。オブジェクト座標カリキュレータ１１４によって計算される座標は、自律車両１００のロケーション、および／または音響ビームステアリングアレイ１０２における基準ポイントなど、自律車両１００における基準ロケーションに対するものであることが可能である。
【００１７】
自律車両軌道カリキュレータ１１２は、前述の場所および配向データ（位置データ）など、環境１９０における自律車両のロケーションを表すデータを受信するように構成されることが可能である。しきい値ロケーションエスティメータ１１８は、自律車両１００のロケーションを表すデータ、およびオブジェクトの予測される動きを表すデータを受信して、音響ビームステアリングアレイ１０２を使用した音響アラートをトリガするための環境におけるしきい値ロケーションを表すデータを推定することができる。
【００１８】
ロケーションコンパレータ１１３は、しきい値ロケーションを表すデータ、およびオブジェクトのロケーションを表すデータを受信して、しきい値ロケーションを表すデータと、オブジェクトのロケーション表すデータとがいつマッチするか（たとえば、互いに一致するか）を決定することができ、それらの２つのロケーションがマッチしたときに、トリガ信号を表すデータを生成することができる。
【００１９】
オーディオ信号セレクタ１１１は、アレイ１０２を使用した音響アラートを生成するために使用されることになるオーディオ信号を表すデータを選択することができる。いくつかの例においては、オーディオ信号セレクタ１１１によって１つまたは複数のオーディオ信号が選択されることが可能である。たとえば、オーディオ信号セレクタ１１１は、いくつかのオーディオ信号を選択することができ、選択されたそれぞれのオーディオ信号は、別々の脅威レベルを表している。脅威レベルは、自律車両１００からのオブジェクトの距離に基づくことが可能である。オブジェクトが自律車両１００に近ければ近いほど、衝突が発生し得る可能性は高くなり、選択されたオーディオ信号によって聴覚的に伝達されることが可能である脅威レベルは高くなる。しきい値ロケーションエスティメータ１１８は、環境１９０における複数のしきい値ロケーションを推定することができ、オーディオ信号セレクタ１１１は、それぞれのしきい値ロケーションごとに異なるオーディオ信号を表すデータを選択することができる。たとえば、３つのしきい値ロケーションが推定されている場合には、オーディオ信号セレクタ１１１は、それらの３つのしきい値ロケーションのそれぞれに関して３つの異なるオーディオ信号を選択することができる。それぞれのオーディオ信号は、上述のような別々の脅威レベルを伝達するように構成されることが可能である。
【００２０】
プランナーシステム１１０は、オーディオ信号を表すデータ、トリガ信号を表すデータ、およびオブジェクト（たとえば、オブジェクト１８０）のロケーション（または座標）を表すデータを音響ビームステアリングアレイ１０２へ出力することができる。音響ビームステアリングアレイ１０２は、オーディオ信号を表すデータを示す誘導される音響エネルギーのビーム１０４（たとえば、その音響エネルギーは、オーディオ信号においてエンコードされている音を再生する）を放射するように構成されることが可能である。誘導される音響エネルギーのビーム１０４は、オブジェクト１８０の座標を表すデータによって、またはオブジェクトのロケーションを表すデータによって決定される伝搬の方向１０６を有することができる。オブジェクト１８０の座標を表すデータは、たとえば、角度、極座標、デカルト座標、またはその他の座標系であることが可能である。
【００２１】
図１においては、オブジェクト１８０の座標を表すデータは、角度β（ベータ）であるとして示されている。角度βは、自律車両１００の軌道１０５に対して算出されることが可能であり、自律車両１００における基準ロケーション（たとえば、アレイ１０２におけるポイント）を基準とされることが可能である。ロケーションコンパレータ１１３は、オブジェクト１８０のロケーションを表すデータを、しきい値ロケーションエスティメータ１１８によって決定されたしきい値ロケーション１９２と比較することができる。軌道１８５に沿って走行すると、オブジェクト１８０は、しきい値ロケーション１９２（たとえば、ＸT，ＹT）と交差するか、またはその他の形で自分のロケーション（たとえば、ＸO，ＹO）をしきい値ロケーション１９２（たとえば、ＸT，ＹT）と一致させる可能性がある。ロケーション同士がマッチした場合（たとえば、ＸO＝ＸTおよび／またはＹO  ＹTである場合）には、ロケーションコンパレータ１１３は、トリガ信号を表すデータを生成することができる。ロケーション同士が互いに一致していると決定された場合（たとえば、ロケーション同士がマッチした場合）には、トリガ信号を表すデータ以外のデータが生成されることが可能である。
【００２２】
オーディオ信号を表すデータ、トリガ信号を表すデータ、およびオブジェクト（たとえば、オブジェクト１８０）のロケーション（または座標）を表すデータを受信すると、アレイ１０２は、誘導される音響エネルギーのビーム１０４を伝搬の方向１０６に沿ってオブジェクト１８０に向けて放射することができる。１９３によって示されているように複数のしきい値ロケーション１９２が存在することが可能であり、オブジェクト１８０のロケーションが変わるにつれて（たとえば、軌道１８５がオブジェクト１８０を自律車両１００のロケーションに近接してさらに近くに導くにつれて）、プランナーシステム１１０は、知覚システム１４０からの更新されたオブジェクトデータ、およびロケーション特定システム１３０からの位置データを受信し続けることができ、オブジェクト１８０のロケーションがさらなるしきい値ロケーションと交差した際には、更新されたデータを使用して、アレイ１０２から（たとえば、異なるオーディオ信号データを使用して）さらなる音響アラートを生成することができる。たとえば、しきい値ロケーション１９２においてアレイ１０２によって放射された音響アラートが、オブジェクト１８０の行動における変更をもたらすこと（たとえば、車両１００の軌道と衝突しない軌道への軌道変更をもたらすこと）に失敗した場合には、次のしきい値ロケーションにおいて、車両１００および／またはその軌道１０５へのオブジェクトのさらに近い近接に起因してさらに緊急の警告を伝達するためのオーディオ信号を表すデータが選択されることが可能である。その後に、さらに一層高いレベルの緊急性を伝達するための音響アラートがアレイ１０２から放射されることが可能である。行動されない（たとえば、オブジェクト１８０によって無視されるか、または理解されない）音響アラートは、プランナーシステム１１０が車両１００とオブジェクト１８０との間における衝突および／または近接通過を回避するためのアクションを取ることをもたらすことができる。プランナーシステム１１０は、車両１００に、その軌道、ロケーション、または両方を変更させてオブジェクトとの衝突を回避するように構成されている（たとえば、車両１００のステアリングシステム、制動システム、シグナリングシステム、および推進システムへの）運転命令を表すデータを生成することができる。
【００２３】
図２Ａは、自律車両における音響ビームステアリングを実施すること（たとえば、自律車両１００が音響ビームステアリングアレイ１０２を使用すること）のための流れ図２００の一例を示している。フロー２００においては、自律車両の１つまたは複数のシステムが、フロー２００の１つまたは複数のステージを実施することができる。ステージ２０２において、自律車両の外部の環境における自律車両の軌道が計算されることが可能である。計算される軌道は、環境における自律車両の軌道を表すデータ（たとえば、位置データ）であることが可能である。ステージ２０４において、自律車両の外部の環境に位置しているオブジェクトの座標が計算されることが可能である。計算される座標は、たとえば、デカルト座標、極座標、または角度など、座標を表すデータであることが可能である。いくつかの例においては、ステージ２０４は、環境におけるオブジェクトのロケーションを表すデータを計算することができる。ステージ２０６において、自律車両の外部の環境におけるオブジェクトの動きが予測されることが可能である。オブジェクトに関するオブジェクトタイプを表すデータ、および環境におけるオブジェクトのロケーションを表すデータを使用して、環境におけるオブジェクトの予測される動きが決定されることが可能である。ステージ２０８において、（たとえば、図１における音響ビームステアリングアレイ１０２によって）音響アラートをトリガするための、環境における１つまたは複数のしきい値ロケーションが推定されることが可能である。ステージ２１０において、１つまたは複数のしきい値ロケーションに関してオーディオ信号（たとえば、デジタルオーディオファイルおよび／またはマイクロフォン信号）が選択されることが可能である。選択されるオーディオ信号は、それぞれのしきい値ロケーションごとに異なることが可能である。ステージ２１２において、オブジェクトの座標がしきい値ロケーションと一致した場合には、音響ビームステアリングアレイ（たとえば、図１におけるアレイ１０２）において（たとえば、トリガ信号を表すデータを生成することによって）音響アラートがトリガされることが可能である。ステージ２１４において、オブジェクトの座標によって決定された（たとえば、オブジェクトの座標またはロケーションを表すデータによって決定された）伝搬の方向において環境へと誘導される音響エネルギーのビームが音響ビームステアリングアレイによって生成されること（たとえば、アレイ１０２のスピーカーによって放射されること）が可能である（たとえば、図１におけるアレイ１０２からのビーム１０４である）。
【００２４】
図２Ａのフロー２００においては、自律車両の外部の環境におけるオブジェクトのロケーションを表すデータおよび／またはオブジェクトの座標を表すデータが、プランナーシステムおよび／または知覚システム（たとえば、図１におけるプランナーシステム１１０および／または知覚システム１４０）によって計算されることが可能である。
【００２５】
図２Ｂは、自律車両における音響ビームステアリングを実施するための流れ図２５０の別の例を示している。ステージ２５２において、環境における自律車両１００の軌道を表すデータが、自律車両１００のロケーションを表すデータ（たとえば、位置データ）に基づいて計算されることが可能である。ステージ２５４において、環境に配置されているオブジェクトのロケーション（たとえば、座標）を表すデータが（たとえば、センサデータから得られたオブジェクトトラックデータに基づいて）決定されることが可能である。オブジェクトタイプを表すデータが、オブジェクトのロケーションを表すデータに関連付けられることが可能である。ステージ２５６において、環境におけるオブジェクト軌道を表すデータが、オブジェクトタイプを表すデータ、および環境におけるオブジェクトのロケーションを表すデータに基づいて予測されることが可能である。ステージ２５８において、（たとえば、アレイ１０２からの）音響アラートに関連付けられている環境におけるしきい値ロケーションを表すデータが、オブジェクト軌道を表すデータ、および自律車両の軌道を表すデータに基づいて推定されることが可能である。ステージ２６０において、音響アラートに関連付けられているオーディオ信号を表すデータが選択されることが可能である。ステージ２６２において、オブジェクトのロケーションがしきい値ロケーションと一致していることが検知されることが可能である。一例として、オブジェクト軌道がしきい値ロケーションと交差することが、一致の１つのしるしであることが可能である。ステージ２６４において、音響ビームステアリングアレイ（たとえば、アレイ１０２）が、誘導される音響エネルギーのビーム（たとえば、ビーム１０４）を、オブジェクトのロケーション（たとえば、環境におけるオブジェクトの座標）によって決定される伝搬の方向（たとえば、伝搬の方向１０６）において放射することを行わされること（たとえば、トリガされること、アクティブ化されること、または命令されること）が可能である。
【００２６】
フロー２００、フロー２５０、または両方のステージは、１つまたは複数の音響ビームステアリングアレイ１０２に関して実施されることが可能である。フロー２００、フロー２５０、または両方の１つまたは複数のステージは、繰り返されることが可能である。たとえば、オブジェクト軌道、オブジェクトロケーション（たとえば、オブジェクト座標）、しきい値ロケーション、車両軌道、車両ロケーション、オーディオ信号選択、一致検知、およびその他のステージは、必要に応じて（たとえば、自律車両、オブジェクト、または両方の動きに起因して）データを更新および／または処理するために繰り返されることが可能である。
【００２７】
図３Ａは、自律車両における音響ビームステアリングアレイを実施するためのシステムの別の例３００を示している。図３Ａにおいては、センサシステム３２０が、自律車両（たとえば、図１の車両１００）の外部の環境３９０を示すセンサデータ３３２および３３４（たとえば、センサ信号を表すデータ）を生成するように構成されているセンサ３２８を含む。ロケーション特定システム３３０が、センサデータ３３２および３３４を受信することができ、知覚システム３４０が、センサデータ３３２および３３４を受信することができる。ロケーション特定システム３３０によって受信されるセンサデータ３３２および３３４は、知覚システム３４０によって受信されるセンサデータ３３２および３３４と同じである必要はない。プランナーシステム３１０は、ロケーション特定システム３３０からの車両ロケーションデータ（たとえば、位置データ）を受信することができ、知覚システム３４０からのオブジェクトデータ（たとえば、オブジェクト分類、オブジェクトトラック、およびオブジェクトロケーション）を受信することができる。
【００２８】
プランナーシステム３１０は、（たとえば、環境３９０における一面の多くの潜在的なオブジェクトから）どの検知されたオブジェクトを音響アラートの対象とするかを決定することができ、環境３９０へと誘導される音響エネルギーのビーム３０４を生成するために音響ビームステアリングアレイ３０２によって受信されるデータおよびコントロール信号３１７（たとえば、トリガ信号、オーディオ信号、およびオブジェクトロケーション）を生成することができる。プランナーシステム３１０は、ステアリング、制動、推進、シグナリング（たとえば、ブレーキライト、ターンシグナル、ヘッドランプなど）、および安全を含むがそれらには限定されない自律車両のその他のシステムをコントロールすることができる。それらのその他のシステムは、音響アラートの対象とされているオブジェクトとの間でのいかなる潜在的な衝突または近接通過も緩和するためにプランナーシステム３１０によって必要に応じてアクティブ化されることが可能である。いくつかの例においては、オブジェクトロケーションを表すデータが、オブジェクトロケーションに関して矢印３５７によって示されているように知覚システム３４０から音響ビームステアリングアレイ１０２において受信されることが可能である。知覚システム３４０は、センサデータ３３４に含まれているデータを使用してオブジェクトのロケーションを追跡把握して、オブジェクト座標３５７を表すデータ（たとえば、角度、極座標、デカルト座標など）を出力することができる。その他の例においては、知覚システム３４０は、オブジェクト座標を表すデータをプランナーシステム３１０へ（たとえば、オブジェクトデータ３４９内へ）、アレイ１０２へ（たとえば、オブジェクトロケーション３５７内へ）、または両方へ出力することができる。
【００２９】
図３Ｂは、自律車両における音響ビームステアリングアレイを実施するためのシステムのさらに別の例３９９を示している。例３９９においては、センサシステム３２０におけるセンサ３２８は、たとえば、光検出および測距センサ３２１（ＬＩＤＡＲ）、イメージ取り込みセンサ３２３（たとえば、カメラ）、無線検出および測距センサ３２５（ＲＡＤＡＲ）、音取り込みセンサ３２７（たとえば、マイクロフォン）、および全地球測位システムセンサ（ＧＰＳ）、および／または慣性測定ユニットセンサ（ＩＭＵ）３２９、のうちの１つまたは複数を含むことができるが、それらには限定されない。ロケーション特定システム３３０および知覚システム３４０は、センサデータ３３２および３３４をそれぞれセンサ３２８のうちの１つまたは複数から受信することができる。たとえば、知覚システム３４０は、ライダ（ＬＩＤＡＲ）３２１、カメラ３２３、レーダ（ＲＡＤＡＲ）３２５、およびマイクロフォン３２７からのセンサデータなど、環境３９０におけるオブジェクトに関連付けられている情報を決定することに関連しているセンサデータ３３４を受信することができ、その一方でロケーション特定システム３３０は、ＧＰＳ／ＩＭＵ３２９からなど、環境３９０における自律車両のロケーションに関連付けられているセンサデータ３３２を受信することができる。
【００３０】
たとえば、ロケーション特定システム３３０は、自律車両１００の位置における経時的な変化を推定するためのモーションセンサからのオドメトリデータ３３３、（たとえば、推進システムによる）ホイール回転に基づいて自律車両１００の動き、距離、およびその他のメトリックを計算するためのホイールエンコーダ３３５、マップタイルを表すデータ、ルートネットワーク定義ファイル（ＲＮＤＦ）、および／またはその他のデータからのマップデータ３３１、ならびに、自律車両１００の（たとえば、シミュレーション、取り込まれたデータなどからの）車両動態のモデルに基づいて車両ロケーションデータを計算するために使用されることが可能である自律車両（ＡＶ）モデル３３７を表すデータなど、センサデータ３３２以外のソースからのデータに対して受信および／またはアクセスを行うことができる。ロケーション特定システム３３０は、位置データ３３９を表すデータを生成するために示されているデータリソースのうちの１つまたは複数を使用することができる。
【００３１】
別の例として、知覚システム３４０は、センサデータ３３４を解析もしくはその他の形で分析、処理、または操作して、オブジェクト検知３４１、オブジェクトトラック３４３（たとえば、どの検知されたオブジェクトが静的であるか（動いていないか）およびどれが動的であるか（動いているか）を決定すること）、オブジェクト分類３４５（たとえば、車、オートバイ、自転車、歩行者、スケートボーダー、郵便ポスト、建物、街灯など）、ならびに交通信号／標識検知３４７（たとえば、停止信号、停止標識、踏切、レーンマーカ、横断歩道など）を実施することができる。
【００３２】
さらに別の例として、プランナーシステム３１０は、位置データ３３９およびオブジェクトデータ３４９を受信することができ、データ（３３９、３４９）を解析もしくはその他の形で分析、処理、または操作して、軌道計算３１２、しきい値ロケーション推定３１８、動き予測３１６、ロケーション比較３１３、オブジェクト座標決定３１４、およびオーディオ信号選択３１１を実施することができる。プランナーシステム３１０は、軌道およびコントロールデータ３５１をコントローラ３５０へ通信することができる。コントローラ３５０は、軌道およびコントロールデータ３５１を車両コントロールおよびデータ３５２へ変換することができる。車両コントロールおよびデータ３５２は、車両コントローラ３６０へ通信されることが可能である。車両コントローラ３６０は、車両コントロールおよびデータ３５２を処理して、アレイシステムデータ３６４および運転システムデータ３６１を生成することができる。アレイシステムデータ３６４は、音響ビームステアリングアレイ３０２によって受信されるオブジェクトロケーションデータ３４８（たとえば、環境３９０におけるオブジェクトの座標）、オーディオ信号データ３６２、トリガ信号データ３７１、および任意選択で変調信号データ３６９を含むことができる。図３Ｂにおいては単一の音響ビームステアリングアレイ３０２が示されているが、自律車両は、３０３によって示されているようにさらなる音響ビームステアリングアレイを含むことができる。運転システムデータ３６１は、運転システム３６２へ通信されることが可能である。運転システム３６２は、運転システムデータ３６１を自律車両１００の制動システム３６３、ステアリングシステム３６５、および推進システム３６７へそれぞれ通信することができる。たとえば、運転システムデータ３６１は、ステアリングシステム３６５のためのステアリング角データ（たとえば、ホイールに関するステアリング角）、ブレーキシステム３６３のための制動データ（たとえば、ブレーキに加えられることになるブレーキ力）、および推進システム３６７のための推進データ（たとえば、モータに加えられることになる電圧、電流、または電力）を含むことができる。破線３６６は、車両軌道処理レイヤと車両物理的実行レイヤとの間における境界を表すことができ、車両軌道処理レイヤにおいて処理されるデータは、たとえば、運転システムおよびアレイシステムによって実装される。
【００３３】
音響ビームステアリングアレイ３０２は、プロセッサ３０５（たとえば、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を含むことができ、プロセッサ３０５は、データ（３４８、３６２、３７１、３６９）を受信するように構成されることが可能であり、それらのデータを処理して、（たとえば、トリガ信号３７１を表すデータを受信したことに応答して）アレイ３０２を使用して環境３９０への（たとえば、軌道ＴAVに対して角度１３での）誘導される音響エネルギーのビーム３０４を生成する。音響ビームステアリングアレイ３０２は、いくつかのスピーカーＳを含むことができ、アレイ３０２におけるそれぞれのスピーカーＳは、増幅器Ａの出力と結合されている。それぞれの増幅器Ａは、ゲイン入力および信号入力を含むことができる。プロセッサ３０５は、それぞれの増幅器Ａのゲイン入力に関するゲインＧを表すデータを計算することができ、それぞれの増幅器Ａの信号入力に関する信号遅延Ｄを表すデータを計算することができる。プロセッサ３０５は、（たとえば、内部および／または外部データソースからの）スピーカーＳ上の情報を表すデータに対してアクセスおよび／または受信を行うことができ、それらの情報は、ほんのいくつかの例を挙げれば、アレイ幅、アレイにおけるスピーカーＳの間隔、アレイにおける隣り合ったスピーカーＳ間における波面距離、アレイにおけるスピーカーＳの数、スピーカーの特徴（たとえば、周波数応答、電力のワットでの出力レベルなど）を含むことができるが、それらには限定されない。
【００３４】
図４は、知覚システムを実施するための流れ図４００の一例を示している。図４においては、説明の目的で、知覚システム４４０において受信されるセンサデータ４３４が、センサデータ４３４ａ〜４３４ｃ（たとえば、ライダデータ）として視覚的に示されている。ステージ４０２において、センサデータ４３４が、検知されたオブジェクトを表すデータを含んでいるか否かに関して決定が行われることが可能である。ノーの分岐が取られた場合には、フロー４００は、ステージ４０２へ戻って、オブジェクト検知のためにセンサデータ４３４の分析を続けることができる。イエスの分岐が取られた場合には、フロー４００は、ステージ４０４へ続くことができ、ステージ４０４では、検知されたオブジェクトを表すデータが、交通標識または信号を表すデータを含んでいるか否かに関して決定が行われることが可能である。イエスの分岐が取られた場合には、フロー４００は、ステージ４０６へ遷移することができ、ステージ４０６では、検知されたオブジェクトを表すデータが分析されて、たとえば、交通信号（たとえば、赤色、黄色、および緑色）、または停止標識など、検知された信号／標識オブジェクトのタイプを分類することが可能である。ステージ４０６における分析は、交通オブジェクトデータストア４２４にアクセスすることを含むことができ、交通オブジェクトデータストア４２４では、交通分類を表すデータの格納されている例が、検知されたオブジェクトを表すデータと比較されて、交通分類を表すデータ４０７を生成することが可能である。ステージ４０６は次いで、ステージ４１２など、別のステージへ遷移することができる。
【００３５】
ノーの分岐が取られた場合には、フロー４００は、ステージ４０８へ遷移することができ、ステージ４０８では、検知されたオブジェクトを表すデータが分析されて、分類されることになるその他のオブジェクトタイプを決定することが可能である。ステージ４０８からイエスの分岐が取られた場合には、フロー４００は、ステージ４１０へ遷移することができ、ステージ４１０では、検知されたオブジェクトを表すデータが分析されて、検知されたオブジェクトに関するオブジェクトタイプを分類することが可能である。オブジェクト分類を表すデータの格納されている例を、検知されたオブジェクトを表すデータと比較して、オブジェクト分類を表すデータ４１１を生成するために、オブジェクトデータストア４２６がアクセスされることが可能である。ステージ４１０は次いで、ステージ４１２など、別のステージへ遷移することができる。ステージ４０８からノーの分岐が取られた場合には、ステージ４０８は、ステージ４０２へ戻るなど、別のステージへ遷移することができる。
【００３６】
ステージ４１２において、ステージ４０６および／または４１０において分類されたオブジェクトデータが分析されて、検知されたオブジェクトを表すデータに関連付けられている動きをセンサデータ４３４が示しているかどうかを決定することが可能である。動きが示されていない場合には、ステージ４１４へのノーの分岐が取られることが可能であり、ステージ４１４では、検知されたオブジェクトに関するオブジェクトトラックを表すデータが静的（Ｓ）に設定されることが可能である。ステージ４１６において、オブジェクト（たとえば、静的なオブジェクト）のロケーションを表すデータが追跡把握されることが可能である。たとえば、時間ｔ０において検知された静止しているオブジェクトが、その後の時間ｔ１において動いて、動的なオブジェクトになる場合がある。その上、そのオブジェクトのロケーションを表すデータが、プランナーシステム１１０によって受信されるデータに含まれることが可能である。プランナーシステム１１０は、そのオブジェクトのロケーションを表すデータを使用して、そのオブジェクトの座標（たとえば、自律車両１００および／またはアレイ１０２に関する座標）を決定することができる。
【００３７】
その一方で、検知されたオブジェクトにおいて動きが示されている場合には、ステージ４１２からステージ４１８へのイエスの分岐が取られることが可能であり、ステージ４１８では、検知されたオブジェクトに関するオブジェクトトラックを表すデータが動的（Ｄ）に設定されることが可能である。ステージ４２０において、オブジェクト（たとえば、動的なオブジェクト）のロケーションを表すデータが追跡把握されることが可能である。プランナーシステム１１０は、オブジェクトトラックを表すデータ、および／またはオブジェクトのロケーションを表すデータを分析して、検知されたオブジェクト（静的なまたは動的な）が潜在的に、自律車両に関して衝突するロケーションを有する可能性があるかどうか、および／または自律車両の付近に近づきすぎる可能性があるかどうかを決定することができ、それによって音響アラートが使用されて、オブジェクトおよび／またはそのオブジェクトをコントロールしている人の行動を変更することが可能である。
【００３８】
ステージ４２２において、オブジェクト分類を表すデータ、オブジェクトトラックを表すデータ、およびオブジェクトのロケーションを表すデータのうちの１つまたは複数が、オブジェクトデータ４４９（たとえば、プランナーシステムによって受信されたオブジェクトデータ）とともに含まれることが可能である。一例として、センサデータ４３４ａは、オブジェクト（たとえば、スケートボードに乗っている人）を表すデータを含むことができる。ステージ４０２は、センサデータ４３４ａにおいてそのオブジェクトを検知することができる。ステージ４０４において、検知されたオブジェクトが交通標識／信号ではないということが決定されることが可能である。ステージ４０８は、検知されたオブジェクトが別のオブジェクトクラスのものであるということを決定することができ、ステージ４１０において、オブジェクトデータストア４２６からアクセスされたデータを使用して、オブジェクトを表すデータを分析して、分類が、スケートボードに乗っている人にマッチするということを決定し、オブジェクト分類４１１を表すデータを出力することができる。ステージ４１２において、検知されたオブジェクトが動いているという決定が行われることが可能であり、ステージ４１８において、オブジェクトトラックが動的（Ｄ）に設定されることが可能であり、オブジェクトのロケーションが、ステージ４２０において（たとえば、検知されたオブジェクトを探してセンサデータ４３４ａを引き続き分析することによって）追跡把握されることが可能である。ステージ４２２において、センサデータ４３４に関連付けられているオブジェクトデータは、たとえば、分類（たとえば、スケートボードに乗っている人）、オブジェクトトラック（たとえば、オブジェクトが動いている）、および自律車両の外部の環境におけるオブジェクト（たとえば、スケートボーダーのロケーション）のロケーションを含むことができる。
【００３９】
同様に、センサデータ４３４ｂに関しては、フロー４００は、たとえば、オブジェクト分類が歩行者であり、その歩行者は動いており（たとえば、歩いており）、動的なオブジェクトトラックを有しているということを決定することができ、自律車両の外部の環境におけるオブジェクト（たとえば、歩行者）のロケーションを追跡把握することができる。最後に、センサデータ４３４ｃに関しては、フロー４００は、オブジェクト分類が消火栓であり、その消火栓は動いておらず、静的なオブジェクトトラックを有しているということを決定することができ、消火栓のロケーションを追跡把握することができる。いくつかの例においては、センサデータ４３４ａ、４３４ｂ、および４３４ｃに関連付けられているオブジェクトデータ４４９は、オブジェクトトラック、オブジェクト分類、およびオブジェクトのロケーションを含むがそれらには限定されないファクタに基づいてプランナーシステムによってさらに処理されることが可能であるということに留意されたい。たとえば、スケートボーダーおよび歩行者のケースにおいては、オブジェクトデータ４４９は、プランナーシステムが、そのスケートボーダーおよび／または歩行者のために音響アラートを実施することを決定する事象において、軌道計算、しきい値ロケーション推定、動き予測、ロケーション比較、およびオブジェクト座標のうちの１つまたは複数のために使用されることが可能である。しかしながら、プランナーシステムは、消火栓に関するオブジェクトデータをその静的なオブジェクトトラックに起因して無視することを決定する可能性がある。なぜなら、たとえば、消火栓は、自律車両と衝突することになる動きを行っている可能性が低い（たとえば、消火栓は動かない）からであり、ならびに／または消火栓は、生き物ではない（たとえば、音響アラートに応答することまたは気づくことができない）からである。
【００４０】
図５は、自律車両におけるプランナーシステムによるオブジェクト優先順位付けの一例５００を示している。例５００は、自律車両１００のセンサシステム（たとえば、図１および図３Ａ〜図３Ｂのセンサシステム１２０、３２０）によって感知される自律車両１００の外部の環境５９０の（たとえば、ライダデータまたはその他のセンサデータに基づく）視覚化を示している。自律車両１００の知覚システムからのオブジェクトデータは、自動車５８１ｄ、自転車運転者５８３ｄ、歩いている歩行者５８５ｄ、および２台の駐車されている自動車５８７ｓおよび５８９ｓを含むがそれらには限定されない、環境５９０におけるいくつかのオブジェクトを検知した。この例においては、知覚システムが、動的なオブジェクトトラックをオブジェクト５８１ｄ、５８３ｄ、および５８５ｄに割り振っておくことが可能であり、したがってラベル「ｄ」は、それらのオブジェクトに関する参照番号に関連付けられている。知覚システムはまた、静的なオブジェクトトラックをオブジェクト５８７ｓおよび５８９ｓに割り振っておき、したがってラベル「ｓ」は、それらのオブジェクトに関する参照番号に関連付けられている。ロケーション特定システムが、環境５９０における自律車両１００のロケーションに関する局所位置データ５３９（たとえば、場所および配向推定データ）を決定することができる。さらに自律車両１００は、矢印によって示されているように軌道Ｔａｖを有することができる。２台の駐車されている自動車５８７ｓおよび５８９ｓは静的であり、示されている軌道を有していない。自転車運転者５８３ｄは、軌道Ｔａｖの方向とほぼ逆の方向にある軌道Ｔｂを有しており、自動車５８１ｄは、軌道Ｔａｖとほぼ平行で同じ方向にある軌道Ｔａｖを有している。歩行者５８５ｄは、車両１００の軌道Ｔａｖと交差すると（たとえば、プランナーシステムによって）予測される軌道Ｔｐを有している。
【００４１】
プランナーシステムは、静的なオブジェクト５８７ｓおよび５８９ｓならびに動的なオブジェクト５８３ｄに関連したデータを処理することに対して、より低い優先順位を置くことができる。なぜなら、静的なオブジェクト５８７ｓおよび５８９ｓは、軌道Ｔａｖから外れて配置されており（たとえば、オブジェクト５８７ｓおよび５８９ｓは、駐車されており）、動的なオブジェクト５８３ｄは、自律車両１００から遠ざかる方向に移動しており、それによって、軌道Ｔｂが軌道Ｔａｖと衝突するかもしれない可能性を低減または除外するからである。環境５９０における歩行者５８５ｄまたは環境５９０におけるその他のオブジェクトの動きおよび／または位置は、たとえば、オブジェクトロケーション、予測されるオブジェクトの動き、オブジェクト座標、オブジェクトのロケーションに対する動きの予測進度、およびオブジェクトの予測される次のロケーションを含むがそれらには限定されない、軌道以外のメトリックを使用して追跡把握されるかまたはその他の形で決定されることが可能である。環境５９０における歩行者５８５ｄまたは環境５９０におけるその他のオブジェクトの動きおよび／またはロケーションは、少なくとも部分的に確率に起因して決定されることが可能である。確率は、たとえば、オブジェクト分類、オブジェクトトラック、オブジェクトロケーション、およびオブジェクトタイプを表すデータに基づくことが可能である。
【００４２】
しかしながら、プランナーシステムは、歩行者５８５ｄのロケーションを追跡把握することに対して、その潜在的に衝突する軌道Ｔｐに起因して、より高い優先順位を置くことができ、自動車５８１ｄのロケーションを追跡把握することに対しては、わずかに低い優先順位を置くことができる。なぜなら、その軌道Ｔａｖは、現在は軌道Ｔａｖと衝突していないが、その後の時間に（たとえば、レーンの変更またはその他の車両操縦に起因して）衝突する可能性があるからである。したがって、例５００に基づくと、歩行者オブジェクト５８５ｄは、音響アラートに関する最も有力な候補である。なぜなら、（たとえば、そのロケーションおよび／または予測される動きに基づく）その軌道は、自律車両１００との（たとえば、推定されるロケーション５６０における）潜在的な衝突をもたらすか、または歩行者オブジェクト５８５ｄと自律車両１００との間における安全でない距離をもたらす可能性があるからである。
【００４３】
図６は、自律車両における音響ビームステアリングアレイからの音響ビームステアリングの一例６００の上部平面図を示している。図６においては、図５の例５００が、さらに上部平面図において示されており、この上部平面図では、軌道ＴａｖおよびＴｐが、５６０として示されている推定されるロケーションにおいて（たとえば、車両１００に関するロケーションデータおよび歩行者オブジェクト５８５ｄに関するロケーションデータに基づいて）交差すると推定される。歩行者オブジェクト５８５ｄは、図６においては、その予測される動きに基づいて音響アラートを受ける可能性が最も高い候補の例として示されている。自律車両１００は、車両１００の４つの異なる側に（たとえば、ルーフの４つの異なる部分に）配置されている４つの音響ビームステアリングアレイ１０２を含むものとして示されている。自律車両１００は、矢印６８０によって示されているように双方向に走行するように構成されることが可能であり、すなわち、自律車両１００は、従来の自動車におけるような前部（たとえば、ボンネット）または後部（たとえば、トランク）を有さないことが可能である。したがって、複数の音響ビームステアリングアレイ１０２が、車両１００の走行の複数の方向における音響アラートカバレッジを提供するように、ならびに／または車両１００にその側部１００ｓから近づくオブジェクトに関する音響アラートカバレッジを提供するように車両１００上に配置されることが可能である。
【００４４】
プランナーシステムは、６０１、６０３、および６０５として示されている、環境５９０における１つまたは複数のしきい値ロケーションを推定することができ、そのしきい値ロケーションにおいて、オブジェクト（たとえば、歩行者オブジェクト５８５ｄ）のロケーションが、軌道Ｔｐに沿ったポイント６０２、６０４、および６０６によって示されているように、しきい値ロケーションと一致した場合に、音響アラートを伝達する。３つのしきい値ロケーションが示されているが、示されているよりも多いまたは少ないしきい値ロケーションが存在することが可能である。第１の例として、軌道Ｔｐが、６０２として示されているポイントにおいて第１のしきい値ロケーション６０１と交差する際に、プランナーシステムは、（たとえば、座標Ｘ１、Ｙ１を有している）ポイント６０２における歩行者オブジェクト５８５ｄのロケーション、および（たとえば、位置データから）自律車両１００のロケーションを決定して、誘導される音響エネルギーのビーム１０４の伝搬の方向１０６に関する座標（たとえば、角度）を計算することができる。たとえば、その座標は、車両１００における所定の基準ポイント１００ｒに、および／または音響アレイ１０２ａにおける別の所定の基準ポイント１０２ｒに基づくことが可能である。一例として、所定の基準ポイント１０２ｒが座標（Ｘａ，Ｙａ）を有している場合には、プロセッサ、回路、アルゴリズム、または前述のものの何らかの組合せが、車両軌道Ｔａｖに対する（たとえば、三角法による分析に基づく）角度θ１など、ビーム１０４に関する座標を計算することができる。自律車両１００が軌道Ｔａｖに沿ってロケーションＬ１からロケーションＬ２へ走行６２５を続けるにつれて、歩行者オブジェクト５８５ｄと自律車両１００との間における相対的なロケーションが変わる場合があり、それによってロケーションＬ２において、第２のしきい値ロケーション６０３のポイント６０４における座標（Ｘ２，Ｙ２）が、伝搬の方向１０６に関する新たな座標θ２をもたらす場合がある。同様に、軌道Ｔａｖに沿ってロケーションＬ２からロケーションＬ３へ走行６２５を続けると、歩行者オブジェクト５８５ｄと自律車両１００との間における相対的なロケーションが変わる場合があり、それによってロケーションＬ３において、第３のしきい値ロケーション６０５のポイント６０６における座標（Ｘ３，Ｙ３）が、伝搬の方向１０６に関する新たな座標θ３をもたらす場合がある。
【００４５】
自律車両１００と歩行者オブジェクト５８５ｄとの間における距離が減少するにつれて、誘導されるビーム１０４のために選択されるオーディオ信号を表すデータは、増大する緊迫感（たとえば、段階的に高まる脅威レベル）を歩行者オブジェクト５８５ｄへ伝達して、その軌道Ｔｐを変更もしくは停止するか、またはその他の形で彼／彼女の行動を修正して、車両１００との潜在的な衝突または近接通過を回避するために、異なるものになることが可能である。一例として、車両１００が歩行者オブジェクト５８５ｐから比較的安全な距離にあり得る場合には、しきい値ロケーション６０１に関して選択されるオーディオ信号を表すデータは、脅かさない様式で歩行者オブジェクト５８５ｐの注目を得るように構成されている奇妙なオーディオ信号ａ１であることが可能である。第２の例として、車両１００が歩行者オブジェクト５８５ｐから警戒を要する距離にあり得る場合には、しきい値ロケーション６０３に関して選択されるオーディオ信号を表すデータは、より緊急な様式で歩行者オブジェクト５８５ｐの注目を得るように構成されているさらに積極的なオーディオ信号ａ２であることが可能である。第３の例として、車両１００が歩行者オブジェクト５８５ｐから潜在的に安全でない距離にあり得る場合には、しきい値ロケーション６０５に関して選択されるオーディオ信号を表すデータは、きわめて緊急な様式で歩行者オブジェクト５８５ｐの注目を得るように構成されている非常に積極的なオーディオ信号ａ３であることが可能である。環境５９０におけるしきい値ロケーションの位置の推定は、歩行者オブジェクト５８５ｐとの予測される衝撃ポイント（たとえば、軌道ＴａｖおよびＴｐが互いに交差すると推定される環境５９０におけるポイント５６０）に車両１００が到達する前に、自律車両の速度に基づいて、適切な時間（たとえば、約５秒以上）を提供するようにプランナーシステムによって決定されることが可能である。
【００４６】
図６においては、歩行者オブジェクト５８５ｐの軌道Ｔｐは、示されているような直線である必要はなく、その軌道（たとえば、実際の軌道）は、例６５０において示されているように弓形の軌道であることが可能であり、または例６７０において示されているように非直線状の軌道であることが可能である。プランナーシステム１１０は、知覚システム１４０からのオブジェクトデータおよびロケーション特定システム１３０からの位置データを処理して、しきい値ロケーションを計算することができる。しきい値ロケーションのロケーション、形状（たとえば、直線状、弓形、非直線状）、（たとえば、自律車両および／またはオブジェクトに対する）配向、ならびにその他の特徴は、用途に依存することが可能であり、本明細書において示されている例には限定されない。たとえば、図６においては、しきい値ロケーションは、歩行者オブジェクト５８５ｄの軌道Ｔｐに対してほぼ垂直に位置合わせされることが可能であるが、その他の構成がプランナーシステム１１０によって計算されて実施されることが可能である。別の例として、しきい値ロケーションが、自律車両１００の軌道Ｔａｖに対して、またはオブジェクトの軌道に対して垂直でない配向（またはその他の配向）で位置合わせされることが可能である。さらに、オブジェクトの軌道がプランナーシステムによって分析されて、しきい値ロケーションの構成を決定することが可能である。
【００４７】
図７は、プランナーシステムを実施するための流れ図７００の一例を示している。図７においては、プランナーシステム７１０は、それがオブジェクトデータ７４９を受信する元である知覚システム７４０、およびそれが位置データ７３９を受信する元であるロケーション特定システム７３０と通信状態にあることが可能である。オブジェクトデータ７４９は、１つまたは複数の検知されたオブジェクトに関連付けられているデータを含むことができる。たとえば、オブジェクトデータ７４９は、自律車両１００の外部の環境に配置されている多数の検知されたオブジェクトに関連付けられているデータを含むことができる。しかしながら、いくつかの検知されたオブジェクトは、追跡把握される必要はなく、またはオブジェクトのタイプに基づいて、より低い優先順位を割り振られることが可能である。たとえば、図４における消火栓オブジェクト４３４ｃは、（たとえば、地面に固定されている）静的なオブジェクトであると言うことができ、音響アラートのための処理を必要としない場合があり、その一方でスケートボーダーオブジェクト４３４ａは、それが動的なオブジェクトであること、およびその他のファクタ、たとえば、スケートボードに乗る人の予測される人間行動、ロケーションおよび／またはロケーションにおける変化が自律車両１００の軌道と衝突し得るということを示す可能性がある、スケートボーダーオブジェクト４３４ａのロケーションなどに起因して、音響アラートのための処理を必要とする場合がある。
【００４８】
オブジェクトデータ７４９は、１つまたは複数の検知されたオブジェクトに関するデータを含むことができる。図７においては、３つの検知されたオブジェクトの例が、７３４ａ〜７３４ｃとして示されている。７３４によって示されているように、より多くのまたはより少ない検知されたオブジェクトに関するオブジェクトデータ７４９が存在することが可能である。それぞれの検知されたオブジェクトに関するオブジェクトデータは、オブジェクトロケーション７２１、オブジェクト分類７２３、およびオブジェクトトラック７２５を表すデータを含むことができるが、それらには限定されない。プランナーシステム７１０は、オブジェクトタイプ決定７３１を実施するように構成されることが可能である。オブジェクトタイプ決定７３１は、オブジェクト分類７２３を表すデータ、オブジェクトトラック７２５を表すデータを受信するように構成されること、およびオブジェクトタイプデータストア７２４にアクセスするように構成されることが可能である。オブジェクトタイプ決定７３１は、オブジェクト分類７２３を表すデータおよびオブジェクトトラック７２５を表すデータを、（たとえば、データストア７２４からアクセスされる）オブジェクトタイプを表すデータと比較して、オブジェクトタイプ７３３を表すデータを決定するために構成されることが可能である。オブジェクトタイプ７３３を表すデータの例は、静的な接地されているオブジェクトタイプ（たとえば、図４の消火栓４３４ｃ）および動的な歩行者オブジェクト（たとえば、図５の歩行者オブジェクト５８５ｄ）を含むが、それらには限定されない。
【００４９】
オブジェクト動態決定７３５が、オブジェクトタイプ７３３を表すデータおよびオブジェクトロケーション７２１を表すデータを受信するように構成されることが可能である。オブジェクト動態決定７３５はさらに、オブジェクト動態データストア７２６にアクセスするように構成されること、およびオブジェクト動態を表すデータを、オブジェクトタイプ７３３を表すデータおよびオブジェクトロケーション７２１を表すデータと比較して、オブジェクトの予測される動き７３７を表すデータを決定するように構成されることが可能である。
【００５０】
オブジェクト軌道プレディクタ７４１が、オブジェクトの予測される動き７３７を表すデータ、（たとえば、位置データ７３９からの）自律車両のロケーション７４３を表すデータ、オブジェクトロケーション７２１を表すデータ、およびオブジェクトトラック７２５を表すデータを受信するように構成されることが可能である。オブジェクト軌道プレディクタ７４１は、受信されたデータを処理して、環境における予測されるオブジェクト軌道７４５を表すデータを生成するように構成されることが可能である。いくつかの例においては、オブジェクト軌道プレディクタ７４１は、受信されたデータを処理して、環境におけるオブジェクトの予測されるロケーション７４５を表すデータを生成するように構成されることが可能である。
【００５１】
しきい値ロケーションエスティメータ７４７が、（たとえば、位置データ７３９からの）自律車両のロケーション７４３を表すデータ、および予測されるオブジェクト軌道７４５を表すデータを受信し、音響アラートがトリガされることが可能である、環境における１つまたは複数のしきい値ロケーション７５０を表すデータを生成するように構成されることが可能である。いくつかの例においては、しきい値ロケーションエスティメータ７４７は、自律車両のロケーション７４３を表すデータ、およびオブジェクトの予測されるロケーション７４５を表すデータを受信し、１つまたは複数のしきい値ロケーション７５０を表すデータを生成するように構成されることが可能である。
【００５２】
図８は、音響ビームステアリングアレイを有している自律車両におけるシステムのブロック図の一例８００を示している。図８においては、自律車両１００は、自律車両１００上の１つまたは複数のロケーションに配置されているセンサのスイート８２０を含むことができる。それぞれのスイート８２０は、ライダ８２１（たとえば、カラーライダ、３次元ライダ、３次元カラーライダ、２次元ライダなど）、イメージ取り込みデバイス８２３（たとえば、デジタルカメラ）、レーダ８２５、（たとえば、周囲の音を取り込むための）マイクロフォン８２７、（たとえば、推進システムおよび／または制動システムなどの運転システムコンポーネントからの音を取り込むための）マイクロフォン８７１、ならびに（たとえば、ＡＶ１００の搭乗者に対して挨拶／通信を行うための）ラウドスピーカー８２９を含むがそれらには限定されないセンサを有することができる。ラウドスピーカー８２９は、アレイ１０２におけるスピーカーＳのうちの１つではない。センサのそれぞれのスイート８２０は、たとえば、２つのイメージ取り込みデバイス８２３、またはそれぞれのホイール８５２の近くに配置されているマイクロフォン８７１など、複数の同じタイプのセンサを含むことができる。マイクロフォン８７１は、自律車両１００の運転操作を示すリアルタイムオーディオ信号を取り込むように構成されることが可能である。マイクロフォン８２７は、自律車両１００の外部の環境における周囲の音を示すリアルタイムオーディオ信号を取り込むように構成されることが可能である。自律車両１００は、自律車両１００のロケーションを表すデータを生成するためのセンサを含むことができ、それらのセンサは、全地球測位システム（ＧＰＳ）８３９ａ、および慣性測定ユニット（ＩＭＵ）８３９ｂを含むことができるが、それらには限定されない。自律車両１００は、自律車両１００の外部の環境における環境条件、たとえば、気温、気圧、湿度、バロメータ圧などを感知するための１つまたは複数のセンサＥＮＶ８７７を含むことができる。センサＥＮＶ８７７によって生成されるデータは、たとえば波面伝搬時間など、アレイ１０２によって使用されるデータの処理において音のスピードを計算するために使用されることが可能である。
【００５３】
通信ネットワーク８１５は、自律車両１００のセンサ、およびその他のコンポーネントおよび／またはシステム、たとえば、１つまたは複数のプロセッサ８１０、および１つまたは複数のルータ８３０などへ／から信号および／またはデータを経路指定することができる。ルータ８３０は、センサスイート８２０のうちのセンサ、１つまたは複数の音響ビームステアリングアレイ１０２、その他のルータ８３０間、プロセッサ８１０間、運転操作システム、たとえば、推進（たとえば、電気モータ８５１）、ステアリング、制動、安全システムなど、ならびに通信システム８８０（たとえば、外部システムおよび／または外部リソースとのワイヤレス通信のための）から信号および／またはデータを経路指定することができる。
【００５４】
図８においては、１つまたは複数のマイクロフォン８２７は、自律車両１００の外部の環境８９０における周囲の音を取り込むように構成されることが可能である。マイクロフォン８２７からの信号および／またはデータは、音響ビームステアリングアレイ１０２のうちの１つまたは複数に配置されている１つまたは複数のスピーカー（図示せず）に関するゲイン値を調整するために使用されることが可能である。一例として、建設現場から発するような周囲の騒々しいノイズは、アレイ１０２によって放射されている誘導される音響エネルギーのビーム１０４の可聴性をマスクするかまたはその他の形で損なう可能性がある。したがってゲインは、周囲の音に基づいて（たとえば、ｄＢまたは周波数成分などのその他のメトリックで）増大または減少されることが可能である。マイクロフォン８２７によって生成された信号および／またはデータは、たとえば、アナログからデジタルへ（たとえば、ＡＤＣもしくはＤＳＰを使用して）、またはデジタルからアナログへ（たとえば、ＤＡＣもしくはＤＳＰを使用して）など、１つの信号フォーマットから別の信号フォーマットへ変換されることが可能である。
【００５５】
マイクロフォン８７１は、電気モータ８５１、ホイール８５２、またはブレーキ（図示せず）などの運転システムコンポーネントの近くに配置されて、それらのシステムによって生成される音、たとえば、回転ノイズ８５３、回生制動ノイズ、タイヤノイズ、および電気モータノイズなどを取り込むことが可能である。マイクロフォン８７１によって生成される信号および／またはデータは、たとえば、オーディオ信号を表すデータとして使用されることが可能である。マイクロフォン８７１によって生成された信号および／またはデータは、たとえば、アナログからデジタルへ（たとえば、ＡＤＣもしくはＤＳＰを使用して）、またはデジタルからアナログへ（たとえば、ＤＡＣもしくはＤＳＰを使用して）など、１つの信号フォーマットから別の信号フォーマットへ変換されることが可能である。その他の例においては、マイクロフォン８７１によって生成される信号および／またはデータは、オーディオ信号を表すデータを変調するために使用されることが可能である（たとえば、ＤＳＰを使用して）。
【００５６】
１つまたは複数のプロセッサ８１０は、たとえば、プランナーシステム、ロケーション特定システム、知覚システム、運転システム、安全システム、および音響ビームステアリングアレイのうちの１つまたは複数を実施するために使用されることが可能である。１つまたは複数のプロセッサ８１０は、たとえば、プランナーシステム、ロケーション特定システム、知覚システム、運転システム、安全システム、および音響ビームステアリングアレイのうちの１つまたは複数を実施するために、非一時的コンピュータ読取可能媒体において具体化されるアルゴリズムを実行するように構成されることが可能である。１つまたは複数のプロセッサ８１０は、回路、ロジック、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジック、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ビッグファットコンピュータ（ＢＦＣ）もしくはその他、またはそれらのクラスタを含むことができるが、それらには限定されない。
【００５７】
図８においては、環境８９０における１つまたは複数のロケーションに位置している１つまたは複数のオブジェクトに向けた１つまたは複数の音響アラートを生成するために、複数の音響ビームステアリングアレイ１０２が、自律車両１００における複数のロケーションに配置されることが可能である。音響ビームステアリングアレイ１０２同士は、構成または寸法において同じである必要はない。たとえば、ＣおよびＤとして示されている音響ビームステアリングアレイ１０２は、ＡおよびＢとして示されている音響ビームステアリングアレイ１０２よりも、長さがより長いことが可能であり、より多くのスピーカーを含むことができる。一例として、アレイＣおよびＤが配置されている自律車両１００の側部は、アレイＣおよびＤが配置されている側部よりも長いことが可能であり、それによって、アレイ１０２のためのさらに長い長さ寸法を考慮する。さらに長い長さ寸法は、アレイ１０２におけるさらに多数のスピーカーを考慮することができる。音響ビームステアリングアレイ１０２を収納するように構成されている筐体またはその他の構造が、自律車両１００の外装上に取り付けられることが可能である。
【００５８】
図９は、自律車両に配置している音響ビームステアリングアレイの一例９００の上面図を示している。図９においては、センサスイート８２０が、自律車両１００の角部分（たとえば、支柱セクションに配置される）に配置されることが可能であり、音響ビームステアリングアレイ１０２のための筐体が、自律車両１００の上側表面１００ｕ上に（たとえば、ルーフ上に）配置されることが可能であり、それらのそれぞれのビーム１０４を外側に環境へと、音響アラートを受信する対象とされるオブジェクトのロケーションの方へ向けるように配置されることが可能である。音響ビームステアリングアレイ１０２は、誘導される音響エネルギーのカバレッジを、自律車両１００の外部の環境に配置されている１つまたは複数のオブジェクトにおいて提供するように構成されることが可能であり、そのカバレッジは、たとえば、自律車両１００を中心とした約３６０°の円弧内にあることが可能である。図８において上述されたように、音響ビームステアリングアレイ１０２は、同じサイズである必要はなく、または同じ数のスピーカーを有する必要はない。図９においては、ＣおよびＤとして示されている音響ビームステアリングアレイ１０２は、ＡおよびＢとして示されている音響ビームステアリングアレイ１０２とは異なる寸法を有している。センサスイート８２０は、自律車両１００の外部の環境のセンサカバレッジを１つのアレイ１０２または複数のアレイ１０２に提供するように配置されることが可能である。複数のアレイ１０２のケースにおいては、センサスイートは、センサカバレッジの重なり合う領域を提供することができる。自律車両１００の知覚システムは、複数のセンサまたはセンサのスイートからセンサデータを受信して、データをプランニングシステムに提供して、音響アラートを生成するためにアレイ１０２のうちの１つもしくは複数のトリガリングを実施することが可能である。自律車両１００は、前部または後部を有さないことが可能であり、したがって、矢印９８０によって示されているように少なくとも２つの異なる方向における運転操作用に構成されることが可能である。したがって、アレイ１０２は、前部または後部という呼称を有さないことが可能であり、どちらの方向に自律車両１００が運転されているかに応じて、アレイ１０２（Ａ）が、走行の方向に向いているアレイであることが可能であり、またはアレイ１０２（Ｂ）が、走行の方向に向いているアレイであることが可能である。
【００５９】
図１０Ａは、自律車両におけるセンサシステムカバレッジの２つの例の上部平面図を示しており、図１０Ｂは、自律車両におけるセンサシステムカバレッジの別の２つの例の上部平面図を示している。図１０Ａの例１０１０においては、４つのセンサスイート８２０（下線で示されている）のうちの１つが、音響ビームステアリングアレイ１０２（ＢおよびＤ）にセンサデータを提供するように構成されることが可能であるカバレッジ領域における環境１０９０の、そのそれぞれのセンサのうちの１つまたは複数を使用した、センサカバレッジ１０１１を提供することができる。例１０１０においては、音響ビームステアリングアレイ１０２（ＢおよびＤ）のためのセンサカバレッジ１０１１は、Ｂ’およびＤ’によって示されているように部分的なカバレッジであり得る。なぜなら、単一のセンサスイート８２０によってカバーされない盲点があり得るからである。
【００６０】
図１０Ａの例１０２０においては、４つのセンサスイート８２０のうちの第２のセンサスイート８２０が、センサカバレッジ１０１１と重なり合うセンサカバレッジ１０２１を提供することができ、それによってアレイＤは、完全なカバレッジを有しており、アレイＡおよびＢは、Ａ’およびＢ’によって示されているように部分的なカバレッジを有することができる。図１０８の例１０３０においては、４つのセンサスイート８２０のうちの第３のセンサスイート８２０が、センサカバレッジ１０１１および１０２１と重なり合うセンサカバレッジ１０３１を提供することができ、それによってアレイＡおよびＤは、完全なカバレッジを有しており、アレイＣおよび８は、８’およびＣによって示されているように部分的なカバレッジを有することができる。最後に、図１０８の例１０４０においては、４つのセンサスイート８２０のうちの第４のセンサスイート８２０（たとえば、４つすべてのセンサスイートがオンラインである）が、センサカバレッジ１０１１、１０２１、および１０３１と重なり合うセンサカバレッジ１０４１を提供することができ、それによってアレイＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、完全なカバレッジを有している。カバレッジの重なり合うセンサフィールドは、１つもしくは複数のセンサスイート８２０および／またはそれらのそれぞれのセンサ（たとえば、ライダ、カメラ、レーダなど）のうちの１つもしくは複数がダメージを与えられるか、機能不良、またはその他の形で動作不能にされた場合の冗長性を考慮することができる。図１０Ａ〜図１０Ｂにおいては、破線１０６１および１０６３が、４つの象限１〜４の境界を定めており、センサスイート８２０同士は対称であることが可能であり、それによって、象限１におけるセンサスイート８２０におけるセンサは、たとえば、象限２、３、および４におけるセンサスイート８２０において再現されることが可能である。象限に配置されている安全システム（たとえば、外部システム、内部システム、および運転システム）も、その他の象限において再現されることが可能である。たとえば、象限１に関連付けられている安全システムは、象限２、３、および４において再現されることが可能である。象限のうちの１つまたは複数におけるセンサスイート８２０は、上記の例１０１０、１０２０、１０３０、および１０４０において上述されているように、重なり合うセンサカバレッジを提供することができる。
【００６１】
センサスイート８２０における１つまたは複数のセンサは、コーナークラスタにおいて（たとえば、その他のセンサスイート８２０との重なり合うセンサカバレッジを提供するように）アレンジされることが可能であり、センサスイート８２０における１つまたは複数のセンサは、１つのライダセンサが別のライダセンサの垂直方向の上に配置されるなど、車両１００に別々の垂直高さで配置されることが可能である。いくつかの例においては、センサは、１つまたは複数のカメラを含むライダ（たとえば、それぞれのカメラがそれぞれ１６０度をカバーして、合計で２７０度のセンサカバレッジになる）、およびカメラを伴わない別のライダなど、センサタイプの組合せを含むことができる。センサスイート８２０におけるセンサは、たとえば、ライダセンサ、イメージ取り込みセンサ（たとえば、カメラ）、ステレオカメラ、長距離ステレオカメラ、レーダ（たとえば、車両１００のそれぞれの端部に配置されているレーダ）、および（たとえば、車両１００を駐車する際の補助を目的として地面に対して低い小さなオブジェクトを検知するための）音響航法／測距（ＳＯＮＡＲ）センサのうちの１つまたは複数を含むことができるが、それらには限定されない。センサスイート８２０における１つまたは複数のセンサは、自律車両１００の１つまたは複数のプロセッサと通信することができる。たとえば、センサスイート８２０におけるセンサからのセンサ出力信号および／またはデータは、信号／データ処理における冗長性を提供するために複数の処理ユニットへ電気的に通信されることが可能である。たとえば、センサスイート８２０におけるそれぞれのセンサは、自分の出力を、２重の冗長性を提供するために２つのプロセッサへ、３重の冗長性を提供するために３つのプロセッサへ、または４重の冗長性を提供するために４つのプロセッサへ経路指定されることが可能である。一例として、１つまたは複数のライダセンサからの信号／データを複数のプロセッサへ通信するためにギガビットイーサネットが使用されることが可能である。別の例として、１つまたは複数のイメージ取り込みセンサ（たとえば、カメラ、ステレオカメラ）からの信号／データを複数のプロセッサへ通信するために高速のギガビットマルチメディアシリアルリンク（ＧＭＳＬ）が使用されることが可能である。
【００６２】
図１１は、自律車両の音響ビームステアリングアレイが、近づいてくる車両に向けて音響エネルギーを誘導することの一例１１００の上部平面図を示している。図１１においては、自律車両１００は、破線１１７７によって示されているレーンマーカ間における車道に沿って軌道Ｔａｖを有することができる。自律車両１００の外部の環境における検知されたオブジェクトが、自律車両１００の軌道Ｔａｖと衝突すると推定される軌道Ｔｃを有している自動車オブジェクトタイプ１１７０として分類されている。プランナーシステムは、弓形の外形１１２１、１１２２、および１１２３を有している３つのしきい値ロケーションｔ−１、ｔ−２、およびｔ−３をそれぞれ生成することができる。３つのしきい値ロケーションｔ−１、ｔ−２、およびｔ−３は、たとえば、ｔ−１（たとえば、車両１００から比較的安全な距離だけ離れている）における低い脅威レベル、ｔ−２（たとえば、車両１００に対して警戒を要する近さにある距離）における中程度の脅威レベル、およびｔ−３（たとえば、車両１００に対して危険なほどの近さにある距離）における高い脅威レベルからランク付けされる異なる脅威レベルを表すことが可能である。３つのしきい値ロケーションｔ−１、ｔ−２、およびｔ−３のそれぞれにおいて生成されることになる音響アラートに関するオーディオ信号は、オブジェクト１１７０の軌道Ｔｃがオブジェクト１１７０を自律車両１００のロケーションのより近くに（たとえば、自律車両１００との潜在的な衝突）寄せるにつれて脅威の増大するレベルを聴覚的に伝達するように選択されることが可能である。
【００６３】
自動車オブジェクトタイプ１１７０が、しきい値ロケーションｔ−１と交差するかまたはその他の形でそのロケーションがしきい値ロケーションｔ−１と一致する場合には、プランナーシステムは、自動車オブジェクトタイプ１１７０のロケーション（たとえば、座標）に基づいて伝搬の方向１０６ａに沿ってオーディオ信号１０４ａを使用して音響アラートを生成するためにほぼ自動車オブジェクトタイプ１１７０の方向に配置されている音響アレイ１０２をアクティブ化するためのトリガ信号を生成することができる。たとえば、そのロケーションは、軌道Ｔａｖと伝搬の方向１０６ａとの間において測定された座標、角度βａによって表されることが可能である。自動車オブジェクトタイプ１１７０が軌道Ｔｃ上を進み続けて、しきい値ロケーションｔ−２と交差した場合には、プランナーシステムによって、座標βｂ、オーディオ信号１０４ｂ、および伝搬の方向１０６ｂを使用して、別の音響アラートがトリガされることが可能である。しきい値ロケーションｔ−３と交差する自動車オブジェクトタイプ１１７０による軌道Ｔｃに沿ったさらなる走行が、座標βｃ、オーディオ信号１０４ｃ、および伝搬の方向１０６ｃを使用したプランナーシステムによるさらに別の音響アラートをトリガすることができる。
【００６４】
プランナーシステムによってトリガされる音響アラートのうちのそれぞれに関して、自動車オブジェクトタイプ１１７０のロケーションは、（たとえば、車両１００のロケーションに対して）変わる場合があり、プランナーシステムは、更新されたオブジェクトデータ（たとえば、知覚システムからのオブジェクトトラッキングデータ）を受信して、自動車オブジェクトタイプ１１７０のロケーションにおける変化を（たとえば、リアルタイムで）計算すること（たとえば、βａ、βｂ、およびβｃに関する座標を計算すること）が可能である。それぞれのしきい値ロケーションｔ−１、ｔ−２、およびｔ−３に関してプランナーシステムによって選択されるオーディオファイルは、別々のものであることが可能であり、たとえば、しきい値ロケーションｔ−１からｔ−２へ、およびｔ−２からｔ−３へのそれぞれにおいて緊急性の増え続ける度合いを伝達するように意図されている可聴情報を含むように構成されることが可能である。プランナーシステムによって選択されるオーディオ信号は、１１７０に関するオブジェクトタイプデータに基づいて、自動車の運転手の注目を引くために、自動車ガラス、車両ドア等など、自動車の構造（１１７１、１１７３）を音響的に突き抜けるように構成されることが可能である。一例として、選択されるオーディオ信号は、自動車１１７０上の構造（１１７１、１１７３）を音響的に突き抜けるために約２２０Ｈｚから約４５０Ｈｚまでの範囲の周波数を生成するように構成されることが可能である。
【００６５】
音響ビームステアリングアレイ１０２は、いくつかのスピーカーおよびそれらの関連付けられている増幅器および駆動エレクトロニクス（たとえば、プロセッサ、ＤＳＰなど）を含むことができる。説明の目的のために、それぞれの増幅器／スピーカーのペアは、チャネルとして示されることになるが、それによってアレイ１０２は、チャネル１に関するＣ１からｎ番目のチャネルに関するＣｎに至るまでとして示されるｎ個のチャネルを含むことになる。音響ビームステアリングアレイ１０２の拡大図においては、それぞれのスピーカーＳは、隣り合ったスピーカーから距離ｄだけ隔てられることが可能である。距離ｄ（たとえば、隣り合ったスピーカー（Ｓ）間における間隔は、アレイ１０２におけるすべてのスピーカーＳに関して同じであることが可能であり、それによって、スピーカーＳのうちのすべてが互いに距離ｄだけ隔てられている。いくつかの例においては、距離ｄは、アレイ１０２におけるスピーカーＳ間においてさまざまであることが可能である（たとえば、距離ｄは、アレイ１０２における隣り合ったスピーカー間において同じである必要はない）。距離ｄは、それぞれのスピーカーＳの中心点など、それぞれのスピーカーＳ上の基準ポイントから測定されることが可能である。
【００６６】
アレイ１０２の幅Ｗは、アレイ１０２における最初のスピーカー（たとえば、チャネルＣ１）と、アレイ１０２における最後のスピーカー（たとえば、チャネルＣｎ）との間における距離として測定されることが可能であり、幅Ｗは、たとえば、Ｃ１におけるスピーカーの中心からＣｎにおけるスピーカーの中心までで測定されることが可能である。スピーカーＳを収納する筐体の長さは、部分的には、アレイ１０２における最初のスピーカーと最後のスピーカーとの間における幅Ｗによって決定されることが可能である。アレイ１０２によって生成される音波１０４の伝搬の方向１０６において、そのアレイにおける隣り合ったスピーカーＳによって発射される波面は、時間遅延に基づいて、波面伝搬時間ｔdだけ時間において遅延される場合がある。波面伝搬時間ｔdは、隣り合った波面間ｒにおける距離に音のスピードｃをかけた値（たとえば、ｔd＝ｒ*ｃ）として計算されることが可能である。スピーカーＳ間における距離ｄがアレイ１０２におけるすべてのスピーカーＳに関して同じである例においては、それぞれのスピーカーＳに関して計算される遅延Ｄは、ｔdの増大する整数倍であることが可能である。したがって、たとえば、チャネルＣ１に関しては（ｔd1＝（ｒ*ｃ）*１）、チャネルＣ２に関しては（ｔd2＝（ｒ*ｃ）*２）、チャネルＣｎに関しては（ｔdn＝（ｒ*ｃ）*ｎ）である。いくつかの例においては、たとえば、高度、気圧、気温、湿度、およびバロメータ圧などの環境条件に基づいて、音のスピードｃを表す値をより正確に決定するために、センサ（たとえば、図８の環境センサ８７７）からのデータを使用して音のスピードｃが計算されることが可能である。
【００６７】
図１２は、音響ビームステアリングアレイにおける音響ビームステアリングを実施するための流れ図１２００の一例を示している。図１２においては、プランナーシステム１２１０は、信号および／またはデータを音響ビームステアリングアレイ１２０２へ通信することができ、音響ビームステアリングアレイ１２０２は、それらの信号および／またはデータを受信して音響エネルギーの誘導されるビーム１０４を生成するように構成されている。ステージ１２０１において、トリガ信号検知器が、トリガ信号１２０４を表すデータを受信し、トリガ信号１２０４を表すデータが受信されたことを示す出力データを生成することができる。ステージ１２０３において、トリガ信号１２０４を表すデータ（以降ではトリガ信号）が受信されたことを出力データが示しているかどうかに関して決定が行われることが可能である。トリガ信号が受信されていることを出力データが示していない場合には、ノーの分岐が取られることが可能であり、フロー１２００は、ステージ１２０１へ戻って、トリガ信号の着信を待つことができる。トリガ信号が受信されたことを出力データが示している場合には、イエスの分岐が取られることが可能であり、プランナーシステム１２１０によって選択された１つまたは複数のオーディオ信号１２０６がアレイ１２０２によって受信されることが可能である。プランナーシステム１２１０は、オーディオ信号データストア１２５１（たとえば、１つまたは複数のデジタルオーディオファイル）、外部リソース１２５３（たとえば、クラウド、インターネット、データリポジトリなど）、周囲の音を取り込むように構成されているマイクロフォン８２７（図８を参照されたい）、および運転操作によって生み出された音を取り込むように構成されているマイクロフォン８７１（図８を参照されたい）を含むがそれらには限定されない１つまたは複数のリソースから、オーディオ信号を表すデータを選択することができる。
【００６８】
ステージ１２０７において、オーディオ信号１２０６を表すデータにバンドパスフィルタリングを適用するか否かに関して決定が行われることが可能である。イエスの分岐が取られた場合には、ステージ１２０９において（たとえば、回路を使用してアナログドメインにおいて、および／またはＤＳＰアルゴリズムを使用してデジタルドメインにおいて、オーディオ信号１２０６を表すデータに１つまたは複数のバンドパスフィルタが適用されることが可能である。ステージ１２０９は、バンドパスフィルタ１２７０を表すデータにアクセスすることができる。バンドパスフィルタ１２７０を表すデータは、ハイパスバンドフィルタ１２７１を表すデータ、およびローパスバンドフィルタ１２７３を表すデータを含むことができるが、それらには限定されない。１２７５によって示されているように、その他のタイプのバンドパスフィルタが１２７０に含まれることが可能である。ステージ１２０７からノーの分岐が取られた場合には、フロー１２００は、ステージ１２１１において続くことが可能であり、ステージ１２１１では、ビームステアリングアルゴリズムが、オブジェクトのロケーション１２０８を表すデータ（たとえば、角度、少なくとも２つのデカルト座標、極座標など）を受信することができる。
【００６９】
ステージ１２１３において、アレイにおけるそれぞれのスピーカーチャネルにスピーカーチャネル補償が適用されることが可能である。ステージ１２１３におけるスピーカーチャネル補償は、それぞれのスピーカーチャネルに関するゲインＧを計算すること、およびそれぞれのスピーカーチャネルに関する遅延Ｄを計算することを含むことができる。ステージ１２１３におけるスピーカーチャネル補償は、たとえば、アレイにおけるそれぞれのスピーカーＳに関連した情報、アレイ幅Ｗ、アレイにおける隣り合ったスピーカー間における距離ｄ、伝搬の方向における隣り合ったスピーカーＳ間における距離ｒを表す格納されているデータ、アレイにおけるスピーカーＳの数、スピーカーＳのサイズ、およびその他のスピーカー関連情報を求めてスピーカーデータ１２６０にアクセスすることを含むことができる。
【００７０】
ステージ１２１５において、補償されたスピーカー信号が、アレイのそれぞれのチャネルにおけるそれぞれのスピーカーＳに関連付けられている増幅器Ａに印加されることが可能である。ステージ１２１５において、それぞれのチャネルに関する信号ゲインＧ、およびそれぞれのチャネルに関する信号遅延Ｄが、アレイのそれぞれのチャネルにおけるそれぞれの増幅器のゲイン入力および信号入力に印加されることが可能であり、それによって、第１のチャネルＣ１のための増幅器Ａ１が、そのそれぞれの補償されたゲインＧおよび遅延Ｄ信号を受信し、同様にして第ｎのチャネルＣｎのための増幅器Ａｎまですべての増幅器が同様の受信を行う。それぞれのチャネルにおける増幅器がそのそれぞれのスピーカーを駆動し、それによってＡ１がＳ１を駆動し、ＡｎがＳｎを駆動した状態で。スピーカーＳ１〜Ｓｎは、誘導される音響エネルギーのｎ個のモノラルチャネルのビーム１０４を自律車両１００の外部の環境へと放射する。
【００７１】
図１３は、音響ビームステアリングアレイにおける音響ビームステアリングを実施するための流れ図１３００の別の例を示している。ステージ１３０１において、データストア１３６０からのスピーカーデータを表すデータがアクセスされることが可能である。フロー１３００の１つまたは複数のステージは、データストア１３６０に含まれているデータを使用することができる。スピーカーデータを表すデータの例は、たとえば、アレイ１０２におけるスピーカーの数（たとえば、図１１におけるｎ）、アレイ１０２における隣り合ったスピーカー間における間隔（たとえば、図１１におけるｄ）、アレイ１０２の幅（たとえば、図１１におけるＷ）、スピーカー放射面積（たとえば、音が生成される元であるスピーカードライバ表面の面積）、スピーカーのタイプ（たとえば、圧電スピーカー、圧電セラミックスピーカーなど）、（たとえば、ワットでの）スピーカー出力処理能力、スピーカー駆動タイプ（たとえば、電圧駆動、電流駆動）を含むが、それらには限定されない。一例として、スピーカータイプは、電圧駆動のスピーカー駆動タイプである圧電型であることが可能であり、スピーカーの数は、３２個（たとえば、ｎ＝３２）であることが可能であり、隣り合ったスピーカーの間における間隔は、５０ｍｍ（たとえば、ｄ＝５０ｍｍ）であることが可能であり、アレイ１０２の幅は、１６３ｃｍ（たとえば、Ｗ＝１６３ｃｍ）であることが可能であり、２６００ｍｍ2のスピーカー放射面積である。別の例として、スピーカータイプは、電圧駆動のスピーカー駆動タイプである圧電セラミック型であることが可能であり、スピーカーの数は、３３０個（たとえば、ｎ＝３３０）であることが可能であり、隣り合ったスピーカーの間における間隔は、２．５ｍｍ（たとえば、ｄ＝２．５ｍｍ）であることが可能であり、アレイ１０２の幅は、１７０ｃｍ（たとえば、Ｗ＝１７０ｃｍ）であることが可能であり、２５ｍｍ2のスピーカー放射面積である。
【００７２】
ステージ１３０３において、ビームの伝搬の方向に投影された、アレイ１０２における隣り合ったスピーカー間における距離ｒを決定するために、オブジェクトのロケーション１３０８を表すデータ（たとえば、角度）およびスピーカーデータ１３６０を表すデータ（たとえば、間隔ｄ）が使用されることが可能である（たとえば、図１１におけるｄ、ｒ、Ｓ、１０４、および１０６を参照されたい）。ステージ１３０３において、ビーム１０４の伝搬の方向（たとえば、図１２における軌道Ｔａｖに対する角度β）を決定するために、オブジェクトのロケーション１３０８を表すデータが使用されることが可能である。
【００７３】
ステージ１３０５において、アレイ１０２における隣り合ったスピーカー間における相対遅延ｔdが計算されることが可能である（たとえば、音のスピード*ｒ）。相対遅延ｔdは、オーディオ信号を表すデータを、スピーカーと結合されている増幅器の信号入力に印加するための時間遅延を表すことができ、それによって、アレイ１０２における最初のスピーカー（たとえば、図１１におけるＣ１）から最後のスピーカー（たとえば、図１１におけるＣｎ）へ、相対遅延の計算された値は、それぞれのスピーカーごとに徐々に増大することが可能である。たとえば、チャネルＣ２に関する相対遅延は、チャネルＣ１に関する相対遅延よりも大きい、といった具合である。
【００７４】
ステージ１３０７において、たとえば、スピーカーデータ１３６０に基づいて、隣り合ったスピーカー間における間隔（たとえば、図１１におけるｄ）が等しいか否かに関する決定が行われることが可能である。距離ｄが等しくない場合には、ノーの分岐が取られてステージ１３１１へ進むことが可能である。ステージ１３１１において、それぞれのスピーカーへ（たとえば、そのそれぞれの増幅器を介して）送信されるオーディオ信号（たとえば、オーディオ信号１３０６を表すデータ）が、その距離ｄの関数（たとえば、ｔd＝ｆ（ｄ））として遅延されることが可能である。ステージ１３１１は次いで、ステージ１３１３へ遷移することができる。
【００７５】
距離ｄが等しい場合には、イエスの分岐が取られてステージ１３０９へ進むことが可能である。ステージ１３０９において、それぞれのスピーカーへ（たとえば、そのそれぞれの増幅器を介して）送信されるオーディオ信号（たとえば、オーディオ信号１３０６を表すデータ）が、（たとえば、ステージ１３０５において計算された）相対遅延ｔdの増大する整数倍だけ遅延されることが可能である。ステージ１３０９は次いで、ステージ１３１３へ遷移することができる。
【００７６】
ステージ１３１３において、アレイ１０２における１つまたは複数のチャネルに関する信号ゲイン（たとえば、Ｇ）を表すデータにアレイシェーディングを適用するか否かに関する決定が行われることが可能である。ノーの分岐が取られた場合には、フロー１３００は、ステージ１３１７へ遷移することができる。イエスの分岐が取られた場合には、フロー１３００は、ステージ１３１５へ遷移することができる。ステージ１３１５において、たとえば、アレイ１０２のエッジ部分に配置されている選択されたスピーカーに関する信号ゲインＧが（たとえば、アレイ１０２の中央部分に配置されているスピーカーに関するゲインＧに対して）減少されることが可能である。一例として、音響ビームステアリングアレイ１０２の第１の部分に（たとえば、アレイの第１のエッジに）配置されているスピーカーの第１の部分に関する第１のゲインを表すデータが計算されることが可能であり、音響ビームステアリングアレイ１０２の第２の部分に（たとえば、アレイの第２のエッジに）配置されているスピーカーの第２の部分に関する第２のゲインを表すデータが計算されることが可能であり、音響ビームステアリングアレイ１０２の第３の部分に（たとえば、アレイの中央部分に）配置されているスピーカーの第３の部分に関する第３のゲインを表すデータが計算されることが可能である。第３のゲインを表すデータに関する信号ゲインの大きさは、第１のゲインを表すデータに関する信号ゲインの大きさ、および第２のゲインを表すデータに関する信号ゲインの大きさよりも大きいことが可能である（たとえば、第３のゲイン＞第１のゲイン、および第３のゲイン＞第２のゲイン）。第１のゲインを表すデータに関する信号ゲインの大きさ、および第２のゲインを表すデータに関する信号ゲインの大きさは、同じであることが可能であり、または異なることも可能である。いくつかの例においては、誘導される音響エネルギーのビーム１０４におけるサイドローブを低減するために、アレイシェーディングが実施されることが可能である。サイドローブを低減することは、（たとえば、オブジェクトの座標を介して）ビーム１０４が誘導されている対象である意図されているオブジェクト以外の人によってオーディオ信号が聴覚的に知覚されることを低減するまたはなくす上で効果的である場合がある。ステージ１３１５は次いで、ステージ１３１７へ遷移することができる。
【００７７】
ステージ１３１７において、アレイ１０２におけるそれぞれのチャネルに固有のゲインＧおよび遅延Ｄが、それぞれのチャネルにおける増幅器の信号入力およびゲイン入力に印加されることが可能である。たとえば、チャネルＣ１において、チャネルＣ１に関して計算されたゲインＧを表すデータが、チャネルＣ１における増幅器のゲイン入力に（たとえば、電圧として）印加されることが可能である。オーディオ信号を表すデータが、チャネルＣ１に関して計算された信号遅延を表すデータによって決定された時間遅延Ｄ（たとえば、ミリ秒での時間遅延）を伴って、チャネルＣ１における増幅器の信号入力に印加されることが可能である。
【００７８】
図１４は、自律車両の音響ビームステアリングアレイにおける適合音響ビームステアリングを実施するための流れ図１４００の一例を示している。適合ビームステアリングが、図１４の例１４５０において示されている方程式を使用して計算されることが可能であり、ゲインＲが、オブジェクトに向けて誘導されることになるビームの角度Φ（たとえば、角度として表されるオブジェクト座標）の関数として決定されることが可能である。したがってＲは、ゲインを角度Φのさまざまな値の関数として表すことができる。
【００７９】
例１４５０においては、変数ｋが、ｋ＝２*（π／λ）として表されることが可能である波数を表しており、変数λは、音波の波長（たとえば、ビーム１０４の波長）である。変数Φが、ビーム１０４を誘導する角度（たとえば、オブジェクトの座標を表すデータ）である。変数ｘが、アレイ１０２におけるスピーカーの位置を表しており、それによって、３２０個のスピーカーからなるアレイに関しては、ｘは、アレイ１０２における最初のスピーカーを表すｘ＝１から、アレイ１０２における最後のスピーカーを表すｘ＝３２０にわたる値を有することができる。変数Ａが、アレイ１０２における位置ｘにおけるスピーカーに関する複素振幅を表している。変数ｄが、アレイ１０２における隣り合ったスピーカー間における距離（たとえば、図１１における距離ｄ）を表している。変数Ｌが、ビーム１０４の幅を表している。
【００８０】
フロー１４００においては、ステージ１４０１において、オブジェクトのロケーション１４０８を表すデータ（たとえば、座標角度Φ）、およびビームの幅を表すデータ（たとえば、変数Ｌ）が受信されることが可能であり、例１４５０の方程式に従って角度Φのサインの関数（たとえば、Ｒ（ｓｉｎΦ））としてゲインＲを計算するために使用されることが可能である。ステージ１４０１は、ゲイン１４０２を表すデータ（たとえば、Ｒ（ｓｉｎΦ））を表す値を出力することができる。
【００８１】
ステージ１４０３において、Ｒ（ｓｉｎΦ）の逆変換が計算されて、アレイ１０２におけるそれぞれのスピーカー位置ｘに関する複素振幅Ａ（たとえば、Ａ（ｘ））を決定することが可能である。一例として、Ｒ（ｓｉｎΦ）の逆変換を実施するために、逆フーリエ変換が使用されることが可能である。ステージ１４０３は、アレイ１０２におけるそれぞれのスピーカー位置ｘに関する複素振幅１４０４（たとえば、Ａ（ｘ））を表すデータを出力することができる。たとえば、アレイ１０２において５４個のスピーカーがある場合には、ステージ１４０３は、５４個のスピーカー位置のそれぞれに関する値を算出して出力することができる。
【００８２】
ステージ１４０５において、複素振幅１４０４を表すデータおよびオーディオ信号１４１２を表すデータが受信されることが可能であり、それぞれのスピーカー位置ｘにおける複素ゲインＧが、位置ｘにおける（たとえば、アレイ１０２における位置ｘに関するチャネルにおける）スピーカーのための増幅器のゲイン入力に印加されることが可能であり、それぞれのスピーカー位置ｘにおける遅延Ｄが、オーディオ信号に印加されることが可能であり、遅延されたオーディオ信号が、位置ｘにおけるスピーカーのための増幅器の信号入力に印加されることが可能である。ステージ１４０５は、ｎ個のチャネルの信号ゲインＧおよびｎ個のチャネルの信号遅延Ｄを表すデータを出力すること１４０７が可能である。
【００８３】
図１５は、音響ビームステアリングアレイのブロック図１５００の一例を示している。図１５においては、プロセッサ１５５０が、オブジェクトのロケーション１５０１（たとえば、座標）、オーディオ信号１５０３、マイクロフォン信号１５０５、（たとえば、図８におけるセンサＥＮＶ８７７からの）環境信号１５０７、およびトリガ信号１５０９を表すデータを含むがそれらには限定されないデータを受信することができる。いくつかの例においては、プロセッサ１５５０は、音響ビームステアリングアレイ１０２と電気的に結合されることが可能であり、それによって、それぞれの音響ビームステアリングアレイ１０２は、自分自身の専用のプロセッサ１５５０と電気的に結合される。その他の例においては、プロセッサ１５５０は、複数の音響ビームステアリングアレイ１０２と電気的に結合されることが可能である。
【００８４】
プロセッサは、１つまたは複数の音響ビームステアリングアレイ１０２を動作させるための機能を実施することができ、実施される機能は、遅延（Ｄ）カリキュレータ１５１１、ゲイン（Ｇ）カリキュレータ１５１３、ビームステアリングアルゴリズム１５１７（たとえば、図１３のフロー１３００）、適合ビームステアリングアルゴリズム１５１９（たとえば、図１４のフロー１４００）、環境コンペンセータ１５２１、オーディオ信号モジュレータ１５２３、周囲ノイズコンペンセータ１５２５、および信号コンバータ１５１５を含むことができるが、それらには限定されない。プロセッサ１５５０は、スピーカー（Ｓ）データ１５３１（たとえば、スピーカーＳの間隔ｄ、幅Ｗ、数、ゲインＧおよび遅延Ｄを計算するためのスピーカー補償データなど）を含むがそれらには限定されないデータ、ならびに（たとえば、データ、アルゴリズムなどを格納するための）データストレージ１５３０にアクセスすることができる。プロセッサ１５５０は、アルゴリズム、ソフトウェア、ファームウェア、ロジック、回路、または前述のものの何らかの組合せで実装されることが可能である。
【００８５】
プロセッサ１５５０によって受信されたデータおよび信号は、信号コンバータ１５１５を使用して１つのフォーマットから別のフォーマットへ変換されることが可能である。たとえば、信号コンバータ１５１５は、デジタルツーアナログコンバータ（ＤＡＣ）を使用してデジタルデータをアナログ信号へ変換することができ、アナログツーデジタルコンバータ（ＡＤＣ）を使用してアナログ信号をデジタルデータへ変換することができる。オーディオ信号１５０３を表すデータ、マイクロフォン信号１５０５を表すデータ、および環境信号１５０７を表すデータの処理は、ＤＡＣを使用してアナログドメインにおいて、ＡＤＣを使用してデジタルドメインにおいて、または両方において取り扱われることが可能である。
【００８６】
環境コンペンセータ１５２１は、環境信号を表すデータを処理して、ビームステアリングアルゴリズム（１５１７、１５１９）による使用のために、（たとえば、温度、高度などに関して補償された）音のスピードｃなど、補償された環境データを表すデータを出力することができる。
【００８７】
周囲ノイズコンペンセータ１５２５は、（たとえば、図８におけるマイクロフォン８２７からの）周囲のノイズを表すデータを受信し、それらのデータを処理して、ゲイン補償を表すデータを出力することができる。ゲイン補償を表すデータは、自律車両１００の外部の環境における周囲のノイズのレベルを示すことができる。周囲のノイズの高いレベルは、１つまたは複数のチャネルにおける増幅器Ａに印加されるゲインレベルＧが、周囲のノイズの高いレベルを補償するために増大されることを必要とする場合がある。ゲインカリキュレータ１５１３は、ゲイン補償を表すデータを受信することができ、アレイ１０２のチャネルのうちの１つまたは複数においてゲインＧを増大させることまたはゲインＧを減少させることが可能である。
【００８８】
オーディオ信号変調１５２３が、（たとえば、図８におけるマイクロフォン８７１からの、または別のオーディオ信号からの）オーディオ信号を表すデータおよび変調信号を表すデータを受信し、変調信号を表すデータを使用して、オーディオ信号を表すデータを変調することができる。たとえば、変調信号を表すデータは、自律車両１００の運転システムによって生成される回生制動ノイズに基づくことが可能である。図８におけるマイクロフォン８７１からの信号が、変調信号を表すデータのための信号源であることが可能であり、変調信号を表すデータの振幅が使用されて、（たとえば、デジタルオーディオファイルからの）オーディオ信号を表すデータを変調することが可能である。オーディオ信号変調１５２３は、オーディオ信号を表すデータおよび変調信号を表すデータを、アナログドメインにおいて（たとえば、信号コンバータ１５１５においてＤＡＣを使用して）、またはデジタルドメインにおいて（たとえば、信号コンバータ１５１５においてＡＤＣを使用して）処理することができる。
【００８９】
ゲインカリキュレータ１５１３および遅延カリキュレータ１５１１は、１つまたは複数のアレイ１０２に関するチャネルゲインＧおよびチャネル遅延Ｄを、たとえば、ビームステアリングアルゴリズム１５１７または適合ビームステアリングアルゴリズム１５１９など、アレイに関して実施されているビームステアリングアルゴリズムのタイプに固有のアルゴリズムを使用して計算することができる。プロセッサ１５５０は、トリガ信号１５０９を表すデータを受信し、プロセッサ１５５０と電気的に結合されているそれぞれのアレイ１０２ごとにｎ個のチャネルのゲインＧ  １５６３およびｎ個のチャネルの遅延Ｄ  １５６５を生成することができる。１５６１によって示されているように、プロセッサ１５５０と電気的に結合されている単一のアレイ１０２または複数のアレイ１０２が存在することが可能である。ゲインカリキュレータ１５１３は、アレイ１０２のエッジ部分におけるスピーカーＳに結合されている増幅器Ａに印加されるゲインＧｅを、アレイ１０２の中央部分におけるスピーカーＳに結合されている増幅器Ａに印加されるゲインＧｍ未満であるように調整することによって、アレイシェーディング（たとえば、図１３のフロー１３００）を実施することができる。たとえば、アレイシェーディングを適用した後には、ゲインＧｍはゲインＧｅよりも大きい（たとえば、図１６におけるＧｍ、Ｇｅを参照されたい）。アレイ１０２におけるどのスピーカー位置ｘがゲインＧｅをそれらの増幅器に印加されるか、およびアレイ１０２におけるどのスピーカー位置ｘがゲインＧｍをそれらの増幅器に印加されるかを決定するために、スピーカーデータ１５３１からアクセスされるスピーカー位置ｘが使用されることが可能である。別の例として、アレイ１０２が３２個のスピーカーＳを有しており、それによって３２個のスピーカー位置ｘがある場合には、それぞれのエッジ部分における８個のスピーカーが、ゲインＧｅをそれらのそれぞれの増幅器Ａに印加されることが可能であり、中央部分における１６個のスピーカーが、ゲインＧｍをそれらのそれぞれの増幅器Ａに印加されることが可能である。ゲインＧｍは、中央部分におけるスピーカーＳ同士の間においてさまざまであることが可能である。ゲインＧｅは、エッジ部分におけるスピーカーＳ同士の間においてさまざまであることが可能である。
【００９０】
図１６は、音響ビームステアリングアレイにおけるアレイシェーディングの一例１６００を示している。図１６の例１６００においては、音響エネルギーの誘導されるビームが向けられている環境におけるオブジェクトは、人１６０１である。誘導される音響エネルギーのビーム１０４に関する角度θの関数としての音圧レベル（たとえば、ｄＢでの）の曲線１６２０が、伝搬の方向１０６においてその最大の音圧レベルを有するものとして示されている。音圧レベルがその最大値を有する場所に人１６０１が位置している場合には、人１６０１は、ビーム１０４を聴覚的に知覚すること１６０２（たとえば、オーディオ信号に含まれているオーディオ情報を聞くこと）ができるはずである。伝搬の方向１０６の左および右へ移ると、ビーム１０４の音圧レベルは、最大に満たない音圧レベルへ減少するが、ビーム１０４のサイドローブ領域１６２１および１６２３に位置している人１６０３および１６０５によって依然として聴覚的に知覚可能であり得る（１６０４および１６０６）。ビームが音響的にアラートすることを意図されている人１６０１は、オブジェクトの座標に（たとえば、角度θによって示されている位置に）位置し得るが、ビーム１０４の円錐状の広がりに起因して、角度θのプラス「＋」またはマイナス「−」内の角度位置にいる人１６０３および１６０５も、ビーム１０４におけるオーディオ情報を知覚すること（１６０４および１６０６）が可能であり、予測できない様式でそれに反応する可能性がある。したがって、いくつかの例においては、アレイ１０２におけるスピーカーＳのゲインＧに（たとえば、破線の曲線１６３０で示されているように）シェーディングを適用することによって、ビーム１０４におけるサイドローブが、１６２３から１６３３へ、および１６２１から１６３１へ低減されることが可能である。曲線１６３０において、シェーディングの適用は、人１６０３および１６０５が、ビーム１０４におけるオーディオ情報を聴覚的に知覚すること（１６０４および１６０６）ができないこと、またはビーム１０４におけるオーディオ情報をより低い音圧レベルで知覚すること（１６０４および１６０６）をもたらすことができる。
【００９１】
図１６においては、アレイ１０２のエッジ部分１６７１および１６７３におけるスピーカー（たとえば、アレイ１０２の端の方に配置されているスピーカー）は、それらのゲイン値をＧｅに設定されることが可能であり、その一方で、アレイ１０２の中央部分１６７０に配置されているスピーカー（たとえば、１０２の真ん中の方に配置されているスピーカー）は、それらのゲインをＧｍに設定されることが可能であり、ゲインＧｍはゲインＧｅよりも大きい（たとえば、Ｇｍ＞Ｇｅ）。エッジ部分１６７１および１６７３におけるスピーカーと、中央部分１６７０におけるスピーカーとの間におけるゲイン差を生み出すことは、サイドローブを低減することができ、それによって、人１６０３および１６０５によって知覚される音圧レベルが低減される。いくつかの例においては、サイドローブの低減は、中央部分１６７０におけるスピーカーの増幅器に印加される増大されたゲインＧｍ、ならびに／またはエッジ部分１６７１および１６７３におけるスピーカーの増幅器に印加される低減されたゲインＧｅに起因して、人１６０１の位置における知覚される音圧レベルを増大させることができる。アレイ１０２におけるどのスピーカーＳがゲインＧｅをそれらの増幅器に印加されることになるか、およびどのスピーカーがゲインＧｍをそれらの増幅器に印加されることになるかを決定するために、スピーカー位置データｘが使用されることが可能である。ゲインＧｍは、中央部分１６７０におけるスピーカー同士の間においてさまざまであることが可能である。ゲインＧｅは、エッジ部分１６７１、エッジ部分１６７３、または両方におけるスピーカー同士の間においてさまざまであることが可能である。
【００９２】
図１７は、音響ビームステアリングアレイにおけるスピーカーおよびスピーカーハウジングの例を示している。例１７００においては、それぞれのスピーカーＳが、フレーム１７０１および音放出構造１７０３（たとえば、圧電トランスデューサまたは圧電セラミックトランスデューサの音放射表面）を含むことができる。例１７００においては、スピーカーＳ１、Ｓ２〜Ｓｎが、フレーム１７０１および音放出構造１７０３のための正方形の形状を有して示されているが、スピーカーの実際の形状、サイズ、および構成は、例１７００に限定されない。たとえば、スピーカーおよび／またはそれらの音放出構造は、円形の形状、長方形の形状、非直線状の形状、または弓形の形状などを有することができる。
【００９３】
音放出構造１７０３のｘ寸法Ｘ−ｄｉｍおよびｙ寸法Ｙ−ｄｉｍが、スピーカーの音放出表面積を定義することができる。隣り合ったスピーカー間における（たとえば、Ｓ１とＳ３との間における）間隔が、音放出構造１７０３における中心点「ｘ」から測定された（例１７００における前部平面図および上部平面図において示されている）ｄであることが可能である。スピーカーにおける別の基準ポイントが選択されることが可能であり、例１７００において示されている中心点「ｘ」には限定されない。アレイ１０２の幅Ｗが、アレイ１０２における最初のスピーカーＳ１の中心点「ｘ」から最後のスピーカーＳｎの中心点「ｘ」までで測定されることが可能である。
【００９４】
例１７４０においては、スピーカーは、構造１７５０によって示されているように、アレイ１０２用のバッフル、筐体、またはハウジングに取り付けられることが可能である。それぞれのスピーカーのフレーム１７０１は、ファスナー、のり、接着剤、溶接、またはその他の結合技術を使用して、構造１７５０と接続されることが可能である。複数のアレイ１０２を有する自律車両１００に関しては、それぞれのアレイにおけるスピーカーのサイズ（たとえば、幅Ｗ）および数は、同じであることが可能であり、または複数のアレイ１０２の間においてさまざまであることが可能である。たとえば、車両１００の側部に配置されているアレイ１０２（たとえば、図８〜図１０ＢにおけるアレイＣおよびＤ）は、車両１００の側部がより長いことに起因して、より長い幅Ｗを有することができ、したがってアレイＣおよびＤは、たとえばアレイＡおよびＢに比べて、より多くのスピーカーを幅Ｗ内に有することができる。アレイ１０２の表面１７５１が、車両１００の表面（たとえば、ルーフまたは表面１００ｕ）と結合されて、アレイ１０２を車両１００に取り付けることが可能である。スピーカーが取り付けられる構造１７５０は、平らな表面である必要はなく、構造１７５０の構成は、図１７における例に限定されない。一例として、構造は、非直線状の表面または弓形の表面であることが可能である。
【００９５】
例１７８０においては、複数のアレイ１０２が互いに積み重ねられることが可能である。上側のアレイ１０２Ｕおよび下側のアレイ１０２Ｌが、それらのそれぞれの誘導される音響エネルギーのビーム１０４を環境における別々のオブジェクトに向けて誘導されることが可能であり、アレイ１０２Ｕおよび１０２Ｌは、互いに独立して動作させられることが可能である。積み重ねられたアレイ１０２Ｕおよび１０２Ｌの中心点は、同じである配向を有する必要はなく、別々の方向を向くことが可能である。上側のアレイ１０２Ｕは、ファスナー、のり、接着剤、溶接、またはその他の結合技術を使用して、下側のアレイ１０２Ｌと結合されることが可能である。下側のアレイ１０２Ｌの表面１７５１が、車両１００の表面（たとえば、ルーフまたは表面１００ｕ）と結合されて、積み重ねられたアレイ１０２Ｕおよび１０２Ｌを車両１００に取り付けることが可能である。
【００９６】
音放出構造１７０３のｘ寸法Ｘ−ｄｉｍおよびｙ寸法Ｙ−ｄｉｍは、部分的には、アレイ１０２が設計されている対象の波長（たとえば、音の周波数）によって決定されることが可能である。一例として、アレイ１０２は、約２５０Ｈｚから約８ｋＨｚまでの周波数範囲で、または約４００Ｈｚから約４ｋＨｚまでの範囲で音を放射するように設計されることが可能である。約４００Ｈｚよりも低い周波数に関しては、（たとえば、ローパスフィルタＬＰＦを使用した）オーディオ信号のバンドパスフィルタリングが使用されて、約４００Ｈｚよりも低い周波数を減衰させることが可能である。同様に、約４ｋＨｚよりも高い周波数に関しては、（たとえば、ハイパスフィルタＨＰＦを使用した）オーディオ信号のバンドパスフィルタリングが使用されて、約４ｋＨｚよりも高い周波数を減衰させることが可能である。ｘ寸法Ｘ−ｄｉｍおよびｙ寸法Ｙ−ｄｉｍは、歩行者等などの人間に聞こえる周波数で音を放射するために選択されたスピーカーに関しては約２０ｍｍから約６０ｍｍまでの範囲にあることが可能である。
【００９７】
その他の例においては、アレイ１０２は、人間の聴覚の範囲を上回る超音波周波数で音を放射するように設計されているスピーカーを含むことができる。ｘ寸法Ｘ−ｄｉｍおよびｙ寸法Ｙ−ｄｉｍは、超音波周波数で音を放射するために選択されたスピーカーに関しては約２ｍｍから約８ｍｍまでの範囲にあることが可能である。自分のスピーカー用の超音波トランスデューサを有しているアレイ１０２は、そのアレイ１０２内に３００以上（たとえば、ｎ３００）の超音波トランスデューサを有することができ、それとは対照的に、人間の聴覚に対応する周波数で音を放射するトランスデューサを有しているアレイ１０２のためのスピーカーの数は、約１０分の１である。
【００９８】
超音波周波数で放射される音１０４は、ビーム１０４が誘導されている対象のオブジェクトに向けて、人間に聞こえる周波数へ（たとえば、約２０ｋＨｚよりも下に）空気の中で歪むことが可能であり、それによってオブジェクトのロケーションにおいて、それらの音波は、元のビーム源が超音波周波数にあったにもかかわらず、音響アラートとして聴覚的に知覚される。オブジェクトのロケーションにおけるビーム幅は、超音波周波数で放射されるビーム１０４に関しては、より狭い（たとえば、約４度から約１０度までである）ことが可能である。対照的に、人間の聴覚の範囲内にある周波数で放射されるビーム１０４は、約２０度から約３５度までの範囲のビーム幅を有することができる。
【００９９】
前述の例は、理解の明確さの目的でいくらか詳細に記述されているが、上述のコンセプトの技術は、提供されている詳細には限定されない。上述のコンセプトの技術を実施する多くの代替方法がある。開示されている例は、例示的であり、限定的ではない。
【図１】
2019501606.tif 000003
【図２Ａ】
2019501606.tif 000004
【図２Ｂ】
2019501606.tif 000005
【図３Ａ】
2019501606.tif 000006
【図３Ｂ】
2019501606.tif 000007
【図４】
2019501606.tif 000008
【図５】
2019501606.tif 000009
【図６】
2019501606.tif 000010
【図７】
2019501606.tif 000011
【図８】
2019501606.tif 000012
【図９】
2019501606.tif 000013
【図１０Ａ】
2019501606.tif 000014
【図１０Ｂ】
2019501606.tif 000015
【図１１】
2019501606.tif 000016
【図１２】
2019501606.tif 000017
【図１３】
2019501606.tif 000018
【図１４】
2019501606.tif 000019
【図１５】
2019501606.tif 000020
【図１６】
2019501606.tif 000021
【図１７】
2019501606.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月6日(2018.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境における自律車両の軌道を計算するステップと、
前記環境に配置されているオブジェクトのロケーションを決定するステップであって、前記オブジェクトはオブジェクトタイプを有する、ステップと、
前記オブジェクトの前記オブジェクトタイプおよび前記ロケーションに少なくとも部分的に基づいて前記オブジェクトのオブジェクト軌道を予測するステップと、
前記オブジェクト軌道および前記自律車両の前記軌道に少なくとも部分的に基づいて前記環境におけるしきい値ロケーションを推定するステップであって、前記しきい値ロケーションは音響アラートに関連付けられている、ステップと、
前記音響アラートに関連付けるためのオーディオ信号を選択するステップと、
前記オブジェクトの前記ロケーションが前記しきい値ロケーションと一致しているということを検知するステップと、
前記オブジェクトの前記ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、誘導される音響エネルギーのビームを放射するための伝搬の方向を決定するステップと、
前記オーディオ信号を示す前記誘導される音響エネルギーのビームを前記伝搬の方向において前記環境へと放射することを音響ビームステアリングアレイに行わせるステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記音響ビームステアリングアレイに配置されている第１のスピーカーに関連付けられる第１の信号遅延、および前記音響ビームステアリングアレイに配置されている第２のスピーカーに関連付けられる第２の信号遅延を計算するステップと、
前記第１のスピーカーおよび前記第２のスピーカーと結合されている１つまたは複数の増幅器の信号入力への前記オーディオ信号の印加を、前記第１の遅延信号または前記第２の遅延信号のうちの１つまたは複数に少なくとも部分的に基づいて１回または複数回だけ遅延させるステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のスピーカーは、前記第２のスピーカーに隣り合っており、前記第１のスピーカーは、前記第２のスピーカーから波面距離だけ間隔を空けられており、前記信号遅延は、前記波面距離および音のスピードに少なくとも部分的に基づいて計算される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記音響ビームステアリングアレイにおける第１のスピーカーおよび前記音響ビームステアリングアレイにおける第２のスピーカーに関連付けられているスピーカーデータにアクセスするステップであって、前記スピーカーデータは、前記音響ビームステアリングアレイにおける第１のスピーカー位置、および前記音響ビームステアリングアレイにおける第２のスピーカー位置を含む、ステップと、
第１のスピーカーに関連付けられる第１のゲイン、および前記第２のスピーカーに関連付けられる第２のゲインを計算するステップであって、前記第１のスピーカーまたは前記第２のスピーカーのうちの１つまたは複数は、ゲイン入力を有している増幅器の出力に結合されている、ステップと、
前記第１のゲインまたは前記第２のゲインのうちの１つまたは複数を前記ゲイン入力に印加するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
知覚システムにおいて、前記オブジェクトの前記ロケーションを生成するステップと、
前記音響ビームステアリングアレイにおいて、前記オブジェクトの前記ロケーションを受信するステップであって、前記音響ビームステアリングアレイは、前記知覚システムと通信状態にある、ステップと、
前記知覚システムと通信状態にあるプランナーシステムにおいて、前記オブジェクトの前記ロケーション、オブジェクトトラック、およびオブジェクト分類を表すデータを受信するステップと、
前記プランナーシステムによって、オブジェクトタイプにアクセスするステップと、
前記プランナーシステムにおいて、前記オブジェクト分類および前記オブジェクトトラックを、前記オブジェクトタイプを表すデータと比較して、前記オブジェクトタイプを決定するステップと、
前記プランナーシステムによって、オブジェクト動態にアクセスするステップと、
前記プランナーシステムにおいて、前記オブジェクトタイプおよび前記オブジェクトの前記ロケーションを、前記オブジェクト動態を表すデータと比較して、前記オブジェクト軌道を決定するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
環境内に位置している自律車両のためのセンサデータを生成するように動作するセンサと、
誘導される音響エネルギーを前記環境へと放射するように動作する音響ビームステアリングアレイと、
アクションを実行するように構成されている１つまたは複数のプロセッサと
を含むシステムであって、前記アクションは、
前記センサデータに少なくとも部分的に基づいて、前記環境に配置されているオブジェクトのロケーションを決定するステップと、
音響アラートに関連付けるためのオーディオ信号を選択するステップと、
誘導される音響エネルギーのビームを放射するための伝搬の方向を決定するステップであって、前記方向は、前記オブジェクトの前記ロケーションに少なくとも部分的に基づく、ステップと、
前記オーディオ信号を示す前記誘導される音響エネルギーのビームを前記伝搬の方向において前記環境へと放射することを前記音響ビームステアリングアレイに行わせるステップとを含む、システム。
【請求項７】
前記アクションは、
前記オブジェクトに関連付けられているオブジェクトタイプおよび前記オブジェクトの前記ロケーションに少なくとも部分的に基づいて前記オブジェクトの軌道を予測するステップと、
前記オブジェクト軌道に少なくとも部分的に基づいて前記環境におけるしきい値ロケーションを推定するステップとをさらに含み、
前記誘導される音響エネルギーのビームを放射することを前記音響ビームステアリングアレイに行わせるステップは、前記オブジェクトが前記しきい値ロケーションと一致しているということを検知したことに少なくとも部分的に基づく請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記音響ビームステアリングアレイは、第１のスピーカーおよび第２のスピーカーを含む複数のスピーカーに結合されている１つまたは複数の増幅器を含み、前記行為は、
前記第１のスピーカーに関連付けられる第１の信号遅延を決定するステップと、
前記第２のスピーカーに関連付けられる第２の信号遅延を決定するステップと、
前記１つまたは複数の増幅器のうちの少なくとも１つの信号入力への前記オーディオ信号の印加を、前記第１の信号遅延または前記第２の信号遅延のうちの１つまたは複数に少なくとも部分的に基づいて１回または複数回だけ遅延させるステップとをさらに含む請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記音響ビームステアリングアレイは、第１のスピーカーおよび第２のスピーカーを含む複数のスピーカーに結合されている１つまたは複数の増幅器を含み、
前記第１のスピーカーは、前記第２のスピーカーに隣り合っており、前記第１のスピーカーは、前記第２のスピーカーから波面距離だけ間隔を空けられており、信号遅延が、前記波面距離に少なくとも部分的に基づいて計算される請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記音響ビームステアリングアレイは、第１のスピーカーおよび第２のスピーカーを含む複数のスピーカーに結合されている１つまたは複数の増幅器を含み、前記行為は、
前記第１のスピーカーおよび前記第２のスピーカーに関連付けられているスピーカーデータにアクセスするステップであって、前記スピーカーデータは、前記音響ビームステアリングアレイにおける第１のスピーカー位置、および前記音響ビームステアリングアレイにおける第２のスピーカー位置を含む、ステップと、
前記第１のスピーカーに関連付けられる第１のゲイン、および前記第２のスピーカーに関連付けられる第２のゲインを計算するステップであって、前記第１のスピーカーまたは前記第２のスピーカーのうちの１つまたは複数は、ゲイン入力を有している増幅器の出力に結合されている、ステップと、
前記第１のゲインまたは前記第２のゲインのうちの１つまたは複数を前記ゲイン入力に印加するステップとをさらに含む請求項６に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
環境１９０内に位置しているオブジェクトが、センサシステム１２０によって生成されたセンサデータを使用して知覚システム１４０によって検知されることが可能である。一例として、センサシステム１２０における１つまたは複数のセンサ（たとえば、別々のセンサタイプのスイート）が、環境１９０内に位置しているオブジェクト１８０を（アクティブセンシングおよび／またはパッシブセンシングを使用して）検知することができる。知覚システム１４０は、センサデータを処理して、オブジェクト１８０を検知すること、オブジェクト１８０を（たとえば、自転車１８３および運転者１８２として）分類すること、オブジェクト１８０に関連付けられているオブジェクトトラック（たとえば、オブジェクト１８０が静的なオブジェクトである（動いていない）か、または動的なオブジェクトである（動いている）か）、環境１９０におけるオブジェクト１８０のロケーション（たとえば、自律車両１００のロケーションに対するロケーションまたは座標）を決定することが可能であり、オブジェクト１８０を追跡把握すること（たとえば、オブジェクト１８０のロケーションにおける変化を追跡把握すること）が可能である。図１は、単一のオブジェクト１８０を示しているが、環境１９０は、たとえば、歩行者、自動車、道路、交通信号、道路標識、建物、ロードマーキング、木、消火栓、ならびに道路上のおよび道路から離れたその他のインフラストラクチャーを含むがそれらには限定されないその他の多くのオブジェクト（図示せず）を含むことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
プランナーシステム３１０は、（たとえば、環境３９０における一面の多くの潜在的なオブジェクトから）どの検知されたオブジェクトを音響アラートの対象とするかを決定することができ、環境３９０へと誘導される音響エネルギーのビーム３０４を生成するために音響ビームステアリングアレイ３０２によって受信されるデータおよびコントロール信号３１７（たとえば、トリガ信号、オーディオ信号、およびオブジェクトロケーション）を生成することができる。プランナーシステム３１０は、ステアリング、制動、推進、シグナリング（たとえば、ブレーキライト、ターンシグナル、ヘッドランプなど）、および安全を含むがそれらには限定されない自律車両のその他のシステムをコントロールすることができる。それらのその他のシステムは、音響アラートの対象とされているオブジェクトとの間でのいかなる潜在的な衝突または近接通過も緩和するためにプランナーシステム３１０によって必要に応じてアクティブ化されることが可能である。いくつかの例においては、オブジェクトロケーションを表すデータが、オブジェクトロケーションに関して矢印３５７によって示されているように知覚システム３４０から音響ビームステアリングアレイ３０２において受信されることが可能である。知覚システム３４０は、センサデータ３３４に含まれているデータを使用してオブジェクトのロケーションを追跡把握して、オブジェクト座標３５７を表すデータ（たとえば、角度、極座標、デカルト座標など）を出力することができる。その他の例においては、知覚システム３４０は、オブジェクト座標を表すデータをプランナーシステム３１０へ（たとえば、オブジェクトデータ３４９内へ）、アレイ３０２へ（たとえば、オブジェクトロケーション３５７内へ）、または両方へ出力することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
音響ビームステアリングアレイ３０２は、プロセッサ３０５（たとえば、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ））を含むことができ、プロセッサ３０５は、データ（３４８、３６２、３７１、３６９）を受信するように構成されることが可能であり、それらのデータを処理して、（たとえば、トリガ信号３７１を表すデータを受信したことに応答して）アレイ３０２を使用して環境３９０への（たとえば、軌道ＴAVに対して角度βでの）誘導される音響エネルギーのビーム３０４を生成する。音響ビームステアリングアレイ３０２は、いくつかのスピーカーＳを含むことができ、アレイ３０２におけるそれぞれのスピーカーＳは、増幅器Ａの出力と結合されている。それぞれの増幅器Ａは、ゲイン入力および信号入力を含むことができる。プロセッサ３０５は、それぞれの増幅器Ａのゲイン入力に関するゲインＧを表すデータを計算することができ、それぞれの増幅器Ａの信号入力に関する信号遅延Ｄを表すデータを計算することができる。プロセッサ３０５は、（たとえば、内部および／または外部データソースからの）スピーカーＳ上の情報を表すデータに対してアクセスおよび／または受信を行うことができ、それらの情報は、ほんのいくつかの例を挙げれば、アレイ幅、アレイにおけるスピーカーＳの間隔、アレイにおける隣り合ったスピーカーＳ間における波面距離、アレイにおけるスピーカーＳの数、スピーカーの特徴（たとえば、周波数応答、電力のワットでの出力レベルなど）を含むことができるが、それらには限定されない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図８においては、環境８９０における１つまたは複数のロケーションに位置している１つまたは複数のオブジェクトに向けた１つまたは複数の音響アラートを生成するために、複数の音響ビームステアリングアレイ１０２が、自律車両１００における複数のロケーションに配置されることが可能である。音響ビームステアリングアレイ１０２同士は、構成または寸法において同じである必要はない。たとえば、ＣおよびＤとして示されている音響ビームステアリングアレイ１０２は、ＡおよびＢとして示されている音響ビームステアリングアレイ１０２よりも、長さがより長いことが可能であり、より多くのスピーカーを含むことができる。一例として、アレイＣおよびＤが配置されている自律車両１００の側部は、アレイＡおよびＢが配置されている側部よりも長いことが可能であり、それによって、アレイ１０２のためのさらに長い長さ寸法を考慮する。さらに長い長さ寸法は、アレイ１０２におけるさらに多数のスピーカーを考慮することができる。音響ビームステアリングアレイ１０２を収納するように構成されている筐体またはその他の構造が、自律車両１００の外装上に取り付けられることが可能である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
図１０Ａの例１０２０においては、４つのセンサスイート８２０のうちの第２のセンサスイート８２０が、センサカバレッジ１０１１と重なり合うセンサカバレッジ１０２１を提供することができ、それによってアレイＤは、完全なカバレッジを有しており、アレイＡおよびＢは、Ａ’およびＢ’によって示されているように部分的なカバレッジを有することができる。図１０Ｂの例１０３０においては、４つのセンサスイート８２０のうちの第３のセンサスイート８２０が、センサカバレッジ１０１１および１０２１と重なり合うセンサカバレッジ１０３１を提供することができ、それによってアレイＡおよびＤは、完全なカバレッジを有しており、アレイＣおよびＢは、Ｂ’およびＣによって示されているように部分的なカバレッジを有することができる。最後に、図１０Ｂの例１０４０においては、４つのセンサスイート８２０のうちの第４のセンサスイート８２０（たとえば、４つすべてのセンサスイートがオンラインである）が、センサカバレッジ１０１１、１０２１、および１０３１と重なり合うセンサカバレッジ１０４１を提供することができ、それによってアレイＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、完全なカバレッジを有している。カバレッジの重なり合うセンサフィールドは、１つもしくは複数のセンサスイート８２０および／またはそれらのそれぞれのセンサ（たとえば、ライダ、カメラ、レーダなど）のうちの１つもしくは複数がダメージを与えられるか、機能不良、またはその他の形で動作不能にされた場合の冗長性を考慮することができる。図１０Ａ〜図１０Ｂにおいては、破線１０６１および１０６３が、４つの象限１〜４の境界を定めており、センサスイート８２０同士は対称であることが可能であり、それによって、象限１におけるセンサスイート８２０におけるセンサは、たとえば、象限２、３、および４におけるセンサスイート８２０において再現されることが可能である。象限に配置されている安全システム（たとえば、外部システム、内部システム、および運転システム）も、その他の象限において再現されることが可能である。たとえば、象限１に関連付けられている安全システムは、象限２、３、および４において再現されることが可能である。象限のうちの１つまたは複数におけるセンサスイート８２０は、上記の例１０１０、１０２０、１０３０、および１０４０において上述されているように、重なり合うセンサカバレッジを提供することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
音響ビームステアリングアレイ１０２は、いくつかのスピーカーおよびそれらの関連付けられている増幅器および駆動エレクトロニクス（たとえば、プロセッサ、ＤＳＰなど）を含むことができる。説明の目的のために、それぞれの増幅器／スピーカーのペアは、チャネルとして示されることになるが、それによってアレイ１０２は、チャネル１に関するＣ１からｎ番目のチャネルに関するＣｎに至るまでとして示されるｎ個のチャネルを含むことになる。音響ビームステアリングアレイ１０２の拡大図においては、それぞれのスピーカーＳは、隣り合ったスピーカーから距離ｄだけ隔てられることが可能である。距離ｄ（たとえば、隣り合ったスピーカー（Ｓ）間における間隔）は、アレイ１０２におけるすべてのスピーカーＳに関して同じであることが可能であり、それによって、スピーカーＳのうちのすべてが互いに距離ｄだけ隔てられている。いくつかの例においては、距離ｄは、アレイ１０２におけるスピーカーＳ間においてさまざまであることが可能である（たとえば、距離ｄは、アレイ１０２における隣り合ったスピーカー間において同じである必要はない）。距離ｄは、それぞれのスピーカーＳの中心点など、それぞれのスピーカーＳ上の基準ポイントから測定されることが可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
ステージ１２０７において、オーディオ信号１２０６を表すデータにバンドパスフィルタリングを適用するか否かに関して決定が行われることが可能である。イエスの分岐が取られた場合には、ステージ１２０９において（たとえば、回路を使用してアナログドメインにおいて）、および／またはＤＳＰアルゴリズムを使用してデジタルドメインにおいて、オーディオ信号１２０６を表すデータに１つまたは複数のバンドパスフィルタが適用されることが可能である。ステージ１２０９は、バンドパスフィルタ１２７０を表すデータにアクセスすることができる。バンドパスフィルタ１２７０を表すデータは、ハイパスバンドフィルタ１２７１を表すデータ、およびローパスバンドフィルタ１２７３を表すデータを含むことができるが、それらには限定されない。１２７５によって示されているように、その他のタイプのバンドパスフィルタが１２７０に含まれることが可能である。ステージ１２０７からノーの分岐が取られた場合には、フロー１２００は、ステージ１２１１において続くことが可能であり、ステージ１２１１では、ビームステアリングアルゴリズムが、オブジェクトのロケーション１２０８を表すデータ（たとえば、角度、少なくとも２つのデカルト座標、極座標など）を受信することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
ステージ１２１５において、補償されたスピーカー信号が、アレイのそれぞれのチャネルにおけるそれぞれのスピーカーＳに関連付けられている増幅器Ａに印加されることが可能である。ステージ１２１５において、それぞれのチャネルに関する信号ゲインＧ、およびそれぞれのチャネルに関する信号遅延Ｄが、アレイのそれぞれのチャネルにおけるそれぞれの増幅器のゲイン入力および信号入力に印加されることが可能であり、それによって、第１のチャネルＣ１のための増幅器Ａ１が、そのそれぞれの補償されたゲインＧおよび遅延Ｄ信号を受信し、同様にして第ｎのチャネルＣｎのための増幅器Ａｎまですべての増幅器が同様の受信を行う。それぞれのチャネルにおける増幅器がそのそれぞれのスピーカーを駆動し、それによってＡ１がＳ１を駆動し、ＡｎがＳｎを駆動した状態で、スピーカーＳ１〜Ｓｎは、誘導される音響エネルギーのｎ個のモノラルチャネルのビーム１０４を自律車両１００の外部の環境へと放射する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2019501606.tif 000023
【国際調査報告】
2019501606.tif 000024
2019501606.tif 000025