(57)【要約】  開示されるシステムおよび方法は自律ビークル技術に関係する。人間が使用するための運転制御を有する追従ビークルは、追従ビークルを、追従ビークルとの人的相互作用なしに先導ビークルに追従させ得るように制御システムとともに使用するためのワイヤレストランシーバと、コントローラと、センサーと、インターフェースとを装備し得る。追従ビークルは、位置、移動、加速または減速、操舵、あるいは先導ビークルに追従することに関係する他の情報に関する情報を先導ビークルからワイヤレス受信し得る。追従ビークルは、位置、移動、加速、減速、操舵または先導ビークルの他のプロパティを感知するためのセンサーを含み得る。先導ビークルは、追従ビークルにインジケータを提供するＲＦ送信機を装備し得、したがって、センサーは、先導ビークルをより容易に感知することができる。複数の追従ビークルは、機械的にリンクされない車列を形成するためにワイヤレスにリンクされ得る。
2019503022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先導ビークルに関連する送信機からワイヤレス誘導送信を受信するように構成された受信機と、
前記先導ビークルに関連する受信機にワイヤレス送信を送るように構成された送信機と、
電子コントローラと、
ここにおいて、前記コントローラが、前記受信機によって受信された前記誘導送信を処理し、制御データを出力するように構成される、
追従ビークルの運転または誘導制御との統合のために構成され、前記電子コントローラから制御データを受信するように構成された運動量制御システムと、
ここにおいて、前記制御システムが、追従ビークルに、前記制御データに基づいて前記先導ビークルの後ろの追従位置を維持するように設計された形で操舵させるように構成された第１の制御サブシステムと、追従ビークルに、前記制御データに基づいて前記先導ビークルの後ろの追従位置を維持するように設計された形で加速または減速させるように構成された第２の制御サブシステムとを備える、
前記送信機と、前記受信機と、前記運動量制御システムとに前記コントローラを結合するための複数の通信接続と
を備えるシステム。
【請求項２】
前記追従ビークルに取り付けられるか、または前記追従ビークル内に配置されるように構成された１つまたは複数のセンサーの第１のセットと、ここにおいて、前記センサーのうちの少なくとも１つが、前記先導ビークルに対するそれの位置を感知し、位置データを作成するように構成され、前記センサーのうちの少なくとも１つが、前記先導ビークルに対するそれの速度を感知し、速度データを作成するように構成される、
ここにおいて、前記１つまたは複数のセンサーが、前記コントローラに前記位置データおよび速度データを送信するように構成される、
ここにおいて、前記コントローラが、前記位置データおよび前記速度データを処理し、制御データを出力するようにさらに構成される、
１つまたは複数のセンサーの前記第１のセットに前記コントローラを結合するための１つまたは複数の通信接続と
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第２の送信機と、ここにおいて、前記第２の送信機が、前記先導ビークルに関連付けられる、ここにおいて、前記第２の送信機が、前記受信機にワイヤレス誘導送信を送るように構成される、
第２の受信機と、ここにおいて、前記第２の受信機が、前記先導ビークルに関連付けられる、ここにおいて、前記第２の受信機が、前記送信機からワイヤレス送信を受信するように構成される、
前記先導ビークルに取り付けられるか、または前記先導ビークル内に配置されるように構成された１つまたは複数のセンサーの第２のセットと、ここにおいて、センサーの前記第２のセットのうちの少なくとも１つのセンサーが、前記先導ビークルの速度と、加速と、減速とのうちの少なくとも１つを感知し、前進運動データを生成するように構成され、センサーの前記第２のセットのうちの少なくとも１つのセンサーが、前記先導ビークルの操舵入力と横移動とのうちの少なくとも１つを感知し、横方向運動データを生成するように構成される、
ここにおいて、前記ワイヤレス誘導送信が、前進運動データと、横方向運動データと、前進運動データと横方向運動データとに基づく誘導制御データとのうちの１つまたは複数を備える、
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
第２の電子コントローラと、ここにおいて、前記第２の電子コントローラが、前記先導ビークルに関連付けられ、前記前進運動データと前記横方向運動データとを受信し、前記前進運動データと前記横方向運動データとに基づいて誘導制御データを計算するように構成される、
ここにおいて、前記第２の電子コントローラが、前記第２の送信機に誘導制御データを提供するように構成される、
前記第２の送信機と、前記第２の受信機と、１つまたは複数のセンサーの前記第２のセットとに前記第２のコントローラを結合するための複数の通信接続と
をさらに備える、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
１つまたは複数のセンサーの前記第１のセット中の少なくとも１つのセンサーが、レーダーセンサー、ドップラーレーダーセンサー、ソナーセンサー、レーザーセンサー、光センサー、ライダーセンサー、赤外線センサー、紫外線センサー、およびマイクロフォンセンサーからなるグループから選定される、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記コントローラが、前記先導ビークルと位置合わせして前記追従ビークルを維持し、前記先導ビークルの経路に近似または一致するものである経路に前記追従ビークルを誘導する目的で作成される制御データを出力するように構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記先導ビークルが、レクレーションビークルである、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
先導ビークルに取り付けられるか、または前記先導ビークル内に配置されるように構成され、１つまたは複数のセンサーの前記第１のセット中の少なくとも１つのセンサーによって検出可能な無線周波数で信号を送信するように構成された１つまたは複数の無線周波数送信機の第３のセット、
ここにおいて、前記第３のセットによって送信された前記信号が、検出可能になることなく、人間運転手の気が散ることなしに１つまたは複数のセンサーの前記第１のセット中の前記少なくとも１つのセンサーによって前記先導ビークルの位置と運動とのうちの１つまたは複数の検出を容易にするように構成される、
をさらに備える、請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記追従ビークルが、操舵輪、加速ペダル、ブレーキペダル、ギアシフトのうちの２つ以上を含む標準的な人間が操縦可能な操舵および速度制御を備える、請求項４に記載のシステム。
【請求項１０】
自律ビークル追従方法であって、
先導ビークル中の第１のワイヤレストランシーバと追従ビークル中の第２のワイヤレストランシーバとの間にワイヤレス通信リンクを確立することと、
前記先導ビークルに、目的地に向けた運動に入らせることと、
前記先導ビークルの前記運動に基づいて誘導送信を生成することと、
前記第１のワイヤレストランシーバから誘導送信を送信することと、
前記第２のワイヤレストランシーバを用いて前記誘導送信を受信することと、
前記第２のワイヤレストランシーバによって受信された前記誘導送信に基づいて前記追従ビークルの操舵制御および速度制御に対する電子的または機械的入力を人間の介在なしに提供することと、
前記追従ビークルに、前記追従ビークルの前記操舵制御および速度制御に対する人間の介在なしに提供される前記入力を通して前記追従ビークルの操舵および速度を調整することによって前記先導ビークルに接近して追従させることと
を備える自律ビークル追従方法。
【請求項１１】
前記追従ビークルに取り付けられたか、または前記追従ビークル内の１つまたは複数のセンサーを用いて、前記追従ビークルに対する前記先導ビークルの位置および速度を感知することと、
人間の介在なしに、前記先導ビークルの前記感知された相対的な位置および速度に基づいて前記追従ビークルの前記操舵および速度制御に対する前記機械的入力を調整することと、ここにおいて、前記入力の調整が、前記追従ビークルに、前記先導ビークルの速度と同様の速度を維持させ、前記先導ビークルの後ろの追従位置を維持させる、
をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記先導ビークルが、少なくとも操舵輪と、加速ペダルと、ブレーキペダルとを含む標準的な人間が操縦可能な操舵および速度制御を備え、
送信の前に、前記先導ビークルの前記人間が操縦可能な制御のうちの１つまたは複数に対する人的入力に関係する情報を含むように前記誘導送信を修正すること
をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２のワイヤレストランシーバと第２の追従ビークル中の第３のワイヤレストランシーバとの間にワイヤレス通信リンクを確立することと、
前記先導ビークルの前記運動と前記追従ビークルの前記運動とに基づいて第２の誘導送信を生成することと、
前記第２のワイヤレストランシーバから前記第２の誘導送信を送信することと、
前記第３のワイヤレストランシーバを用いて前記第２の誘導送信を受信することと、
前記第３のワイヤレストランシーバによって受信された前記誘導送信に基づいて前記第２の追従ビークルの操舵制御および速度制御に対する電子的または機械的入力を人間の介在なしに提供することと、
前記第２の追従ビークルに、前記第２の追従ビークルの前記操舵制御および速度制御に対する人間の介在なしに提供される前記入力を通して前記第２の追従ビークルの操舵および速度を調整することによって前記追従ビークルに接近して追従させることと
をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の追従ビークルに取り付けられたか、または前記第２の追従ビークル内の１つまたは複数のセンサーを用いて、前記第２の追従ビークルに対する前記追従ビークルの位置および速度を感知することと、
人間の介在なしに、前記追従ビークルの前記感知された相対的な位置および速度に基づいて前記第２の追従ビークルの前記操舵および速度制御に対する前記機械的入力を調整することと、ここにおいて、前記入力の調整が、前記第２の追従ビークルに、前記追従ビークルの速度と同様の速度を維持させ、前記追従ビークルの後ろの追従位置を維持させる、
をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記先導ビークルが、少なくとも操舵輪と、加速ペダルと、ブレーキペダルとを含む標準的な人間が操縦可能な操舵および速度制御を備え、
送信の前に、前記先導ビークルの前記人間が操縦可能な制御のうちの１つまたは複数に対する人的入力に関係する情報と前記追従ビークルの前記操舵制御および速度制御に対する人間の介在なしに提供される前記入力に関係する情報とを含むように前記第２の誘導送信を修正すること
をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
自律ビークル追従方法であって、
第１のビークル中のワイヤレストランシーバを用いて、第２のビークルから複数のワイヤレス通信を受信することと、ここにおいて、前記ワイヤレス通信が、前記第２のビークルの運動または位置の変更に基づく誘導送信を含む、
前記ワイヤレストランシーバからのワイヤレス送信を介して、前記ワイヤレス通信の受信に肯定応答することと、
前記ワイヤレストランシーバによって受信された前記誘導送信に基づいて前記第１のビークルの操舵制御および速度制御に対する電子的または機械的入力を人間の介在なしに提供することと、
前記第１のビークルに、前記第１のビークルの前記操舵制御および速度制御に対する人間の介在なしに提供される前記入力を通して前記第１のビークルの操舵および速度を調整することによって前記第２のビークルに接近して追従させることと
を備える自律ビークル追従方法。
【請求項１７】
前記第１のビークルに取り付けられたか、または前記第１のビークル内の１つまたは複数のセンサーを用いて、前記第１のビークルに対する前記第２のビークルの位置および速度を感知することと、
人間の介在なしに、前記第２のビークルの前記感知された相対的な位置および速度に基づいて前記第１のビークルの前記操舵および速度制御に対する前記機械的入力を調整することと、ここにおいて、前記入力の調整が、前記第１のビークルに、前記第２のビークルの速度と同様の速度を維持させ、前記第２のビークルの後ろの追従位置を維持させる、
をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のビークルの前記運動と前記ワイヤレストランシーバによって受信された誘導送信とに基づいて第２の誘導送信を生成することと、
前記ワイヤレストランシーバを用いて、前記第１のビークルから複数のワイヤレス通信を送信することと、ここにおいて、前記ワイヤレス通信が、第１のビークルを追従する第３のビークルによる受信を対象としている、
ここにおいて、前記第１のビークルからの前記複数のワイヤレス通信が、前記第２の誘導送信を含む、
前記ワイヤレストランシーバを用いて、前記第３のビークルが前記第２の誘導送信を受信したことを示す肯定応答を受信することと
をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記誘導送信がまた、少なくとも操舵輪と、加速ペダルと、ブレーキペダルとを含む標準的な人間が操縦可能な操舵および速度制御に対する入力に基づく、
送信の前に、前記人間が操縦可能な制御のうちの１つまたは複数に対する前記入力に関係する情報と前記第１のビークルの前記操舵制御および速度制御を人間の介在なしに提供される前記入力に関係する情報とを含むように前記第２の誘導送信を修正すること
をさらに備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２のビークルが、レクレーションビークルである、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、各々の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年１２月１１日に出願された米国仮出願番号第６２／２６６，５５０号、および２０１６年２月２４日に出願された米国非仮出願番号第１５／０５２，５２７号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]自動運転自動車は、複数の会社によって開発され、広告され、ニュースメディアで広範囲にわたってプロモートされているので、ここ数年でよく見かけるようになっている。Ｇｏｏｇｌｅなどの著名な会社は、公道上で広範囲にわたって自動運転独立ビークルをテストしている。テスラなどの他の会社は、大衆による購入のために利用可能であるいくつかのビークル中に自動操縦型特徴を与えている。アップルなどのさらなる会社は、自動運転車を開発する計画を告知している。いくつかの推定によれば、２０２０年までに何百万もの自動運転車が道路上にあるようになる。
【０００３】
[0003]概して、自動運転車は、２つの異なるタイプに分割される。それらは、支援なしに完全に運転することができる自律車と何らかの人的支援を必要とする半自律車とである。完全自律車は、ユーザ運転ビークルと無人ビークルとにさらに分割され得る。
【０００４】
[0004]大部分の自動運転車は、ビークルを囲む道路および運転条件の様々な態様を監視するための多くの統合センサーおよびコントローラを有する特殊ビークルである。そのようなビークルは、概して、現在、非常に高価であるか、または公共調達のために利用可能でない。
【０００５】
[0005]さらに、そのようなビークルは、購入可能である場合でも、しばしば、異なるタイプのユーザに望ましい特徴を有しないことがある特殊なビークルである。たとえば、長距離旅行に２台のビークルを利用することを望む家族は、Ｇｏｏｇｌｅが開発している小型のビークルを利用することを望まず、その理由で、家族が旅行中に利用可能な２台のミニバンを有することを望むので、自動運転ビークルの購入を控えることになる。しかしながら、発明者らは、自動運転車として現在利用可能であるいかなるミニバンも知らない。このために、休暇に２台のミニバンを利用する家族は、２人の運転手、すなわちミニバンごとに１人を採用することを強制されることがある。代替として、家族は、運転手が運転任務を分担し得るように、単一のミニバンに自身を詰め込み得る。または、家族は、１台のミニバンを改造して牽引機器を設置し、第２のミニバンを牽引するためにトレーラを賃借または購入し得る。または、家族は、リストしたオプションのうちの１つを採用するのではなく休暇をスキップすることを選択し得る。いくつかの例では、家族は、どちらも他方を牽引することができない２台のビークルとともに休暇を取ることを望み得、運転任務を分担することが不可能になる。
【０００６】
[0006]同様に、レクレーションビークル（ＲＶ）のオーナーは、ＲＶが目的地に駐車されたままであり得、第２の、より小さいビークルが、ＲＶの駐車に適応しないＲＶオーナーが訪問することを望むレストラン、店舗、博物館、および他の目的地に移動するために使用され得るように、旅行に第２のビークルを持っていきたいと望み得る。いくつかのＲＶは、第２のビークルを牽引するように装備され得るが、いくつかはそのように装備されないことがある。さらに、何人かのＲＶオーナーは、別のビークルを牽引するＲＶを運転することが可能でないか、またはそうするのを安全だと感じない。
【０００７】
[0007]さらに、別のビークルを用いてビークルを牽引する現在の方法は、非常に複雑なプロセスである。牽引装置およびプロセスは、牽引ビークルと被牽引ビークルとの間の鎖、剛性ロッド、ブレーキシステムなどの物理的リンクと一方または両方のビークルへの修正とを伴う。他の方法は、全体的にまたは部分的に被牽引ビークルを搬送することができるトレーラの使用を伴う。直接牽引方法では、被牽引および牽引ビークルにしばしば修正が必要とされる。被牽引ビークルの付加荷重は、被牽引ビークルと牽引ビークルとの両方に損耗および損傷を追加する。修正のコストは小さいものではない。また、牽引機構を係合および係合解除するプロセスは、煩雑で時間がかかる。これは、レクレーションビークル（ＲＶ）などのビークルが別のビークルを牽引しなければならないときに通常見られる。さらに、上記の場合、牽引のために容易に改造され得るビークルのタイプの数が限られている。
【０００８】
[0008]これらの理由で、先導ビークルと追従ビークルとの間の物理的取付けなしに、追従ビークル中の運転手なしに先導ビークルの後ろに追従ビークルを「牽引する」方法を有することが望ましいであろう。先導ビークルが追従ビークルを引っ張るのに十分な出力を有しないので、あるいは先導ビークルと追従ビークルとが機械的にリンクされない場合に旅行がより安全にまたはより高速になり得るので、それ自体の出力を使って追従ビークルを「牽引する」方法を有することがまた、望ましいであろう。
【０００９】
[0009]多くの事例では、長い、国を横断する運転に関与する運転手は、長距離運転で疲れ果てるか、または過度のストレスを受け、残りの行程を運転するのではなく、休憩の機会を有したいと望み得る。そのような運転手は、常に道路を監視し、彼らのビークルの制御を調整する必要がなければ休憩することができる。しかし、現在、そのような休憩を可能にするシステムまたは方法はない。
【００１０】
[0010]同様に、多くの市街地において、運転手は、交通渋滞またはのろのろ運転での退屈な通勤に直面している。そのような通勤は、ストレスを引き起こし、運転手が注意を失うかまたは危険な操縦を試みるときに事故を生じる。さらに、交通量が多い中で運転手が加速または減速しなければならないときの遅延応答は、大きく伝搬し、交通渋滞および低速交通を生じる。
【００１１】
[0011]これらの理由で、運転手が彼らのビークルを物理的に接続されないが、ワイヤレスに接続されるビークルの「車列」または「隊列」に配置するのを可能にするシステムおよび方法を有することが望ましいであろう。追従ビークルの運転手が休憩することおよび／または彼らのストレスレベルを低下させることを可能にしながら、先導ビークルの後ろのビークルのすべてが、先導ビークルに追従することを可能にすることが望ましいであろう。複数のビークルが同時にまたはほぼ同時に加速または減速することができるように、加減速情報を通信するシステムを提供することによって、交通量が多い中で複数の車に伝搬する遅延応答を低減することになるシステムを有することがまた、望ましいであろう。
【００１２】
[0012]必要なときにビークル中に操縦および制御システムを配置し、必要に応じて、必要とされないときにそれを除去するか、または別のビークルにそれを移動することによって人間が操縦可能な制御をもつ標準的なビークルにおいて使用され得る自律ビークル操縦および制御システムを有することがまた、望ましいであろう。広範で高価なセンサーシステムおよび人工知能が必要でないように、そのようなシステムが人間が運転するビークルとワイヤレスに通信し、人間が運転するビークルを追従することができる形でそれを形作ることが望ましいであろう。代わりに、ビークルを別のビークルを追従する自動運転ビークルに変換するコストを低減するためにより限定されたセンサーおよび制御システムを使用するシステムおよび方法を提供することが望ましい。
【００１３】
[0013]誤解を避けるために、上記で説明した文脈上の背景は、以下でより詳細に説明するように、以下で説明する実施形態のいずれかを制限するものとは見なされない。
【発明の概要】
【００１４】
[0014]以下で、明細書のいくつかの態様の基本的理解を提供するために、明細書の簡略化された概要を提示する。この概要は、明細書の包括的な概要ではない。明細書の主要なまたは重要な要素を識別するものでも、明細書の任意の特定の実施形態の範囲または特許請求の任意の範囲を画成するものでもない。その唯一の目的は、本明細書のいくつかの概念を本開示で提示するより詳細な説明の導入として簡略化された形で提示することである。
【００１５】
[0015]したがって、本発明の実施形態は、いかなる物理接続もなしに人間が運転する先導ビークルの後ろの１つまたは複数の追従ビークルを「牽引する」方法を提供するシステム、構造、および方法を提供し得る。
【００１６】
[0016]本発明の実施形態は、ビークルに別のビークルを追従させるために情報を受信し、その情報を制御信号に変換する方法を提供するためにビークルの操舵およびパワートレインを制御するためのワイヤレストランシーバと、センサーと、デバイスとに接続されたコントローラを提供し得る。
【００１７】
[0017]本発明の実施形態は、標準的な人間が操縦可能な制御を有するビークル中で必要とされる人間運転手の数を低減する能力を提供するために、人間が操縦する先導ビークルが先導ビークルにワイヤレスに接続される複数の操縦されていないビークルの車列または隊列を導くためのシステムおよび方法を提供し得る。
【００１８】
[0018]本発明の様々な実施形態は、人間によって操縦される先導ビークルを追従する操縦されていない追従ビークルの自動制御において使用するセンサーおよび送信機を提供し得る。
【００１９】
[0019]発明の様々な実施形態では、信号が他のものに遮断または干渉される可能性を低減するために、指向性ワイヤレス通信送信が使用され得る。本発明の他の実施形態では、ワイヤレス信号は、１つまたは複数のビークルが送信機への見通し線なしに信号を受信し得るようにより広くブロードキャストされ得る。
【００２０】
[0020]本発明の実施形態はまた、操縦されていないビークルに操縦されたビークルを追従させるときに、剛性リンクおよびチェーンの使用を必要としない新しいワイヤレスな自律運転技術を提供し得る。
【００２１】
[0021]本発明の様々な実施形態は、本明細書で説明するこれらのおよび他の特徴のうちの１つまたは複数を組み込み得る。本発明の性質および利点のより良い理解は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することによって獲得され得る。
【００２２】
[0022]以下の説明および図面は、本明細書のいくつかの例示的な態様を記載する。しかしながら、これらの態様は、本明細書の原理が採用され得る様々な方法のうちのほんのいくつかを示す。本明細書の他の利点および新規の特徴は、図面と併せて検討されると本明細書の以下の詳細な説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】[0023]本発明の一実施形態による、主要なシステム構成部品のブロック図。
【図２】[0024]本発明の一実施形態による、２台のビークルのブロック図の側面図。
【図３】[0025]本発明の一実施形態による、２台のビークルのブロック図の側面図。
【図４Ａ】[0026]本発明の一実施形態による、２台のビークルのブロック図の側面図。
【図４Ｂ】[0027]本発明の一実施形態による、２台のビークルのブロック図の側面図。
【図５】[0028]本発明の一実施形態による、４台のビークルのブロック図の側面図。
【図６Ａ】[0029]本発明の一実施形態による、７台のビークルのブロック図の平面図。
【図６Ｂ】[0030]本発明の一実施形態による、２台のビークルのブロック図の平面図。
【図６Ｃ】[0031]本発明の一実施形態による、３台のビークルのブロック図の平面図。
【図６Ｄ】[0032]本発明の一実施形態による、３台のビークルのブロック図の平面図。
【図７】[0033]本発明の一実施形態による、行われ得るステップの流れ図。
【図８】[0034]本発明の一実施形態による、機械システムの物理的実施形態の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
[0035]次に、図面を参照しながら様々な実施形態について説明し、ここにおいて、同様の参照番号は、全体を通して同様の要素を指すために使用される。以下の説明では、説明のために、様々な実施形態の完全な理解を与えるために多数の具体的な詳細を記載する。ただし、様々な実施形態は、これらの具体的な詳細なしに実践され得ることは明らかであろう。他の例では、よく知られている構造およびデバイスを、様々な実施形態を説明することを容易にするためにブロック図の形式で示す。
【００２５】
[0036]図１に、本明細書で開示するシステムおよび方法を実装するのに使用され得る本発明の多くの構成要素のブロック図を示す。この図は、他の含まれた図と同様に、説明のために示されており、本発明または特許請求の範囲の可能な実施形態を限定しない。
【００２６】
[0037]いくつかの実施形態では、本発明のシステムおよび方法は、先導ビークル（または先導車）１００と追従ビークル（または、追従車）１２０とに関して実装され得る。先導ビークル１００は、コンピューティングユニット（または電子コントローラ）１０４と、ワイヤレス受信機１０２ａと、ワイヤレス送信機１０２ｂと、操舵およびパワートレインセンサー１０３と、運転手の操舵およびパワートレイン入力１０５と、センサー１０８とを含む構成要素を組み込み得る。追従ビークル１２０は、コンピューティングユニット（または電子コントローラ）１２４と、ワイヤレス受信機１２２ａと、ワイヤレス送信機１２２ｂと、操舵およびパワートレインセンサー１２３と、操舵およびパワートレイン制御ユニット（または運動量制御システム）１２７と、センサー１２８とを含み得る。
【００２７】
[0038]様々な構成要素は、先導ビークルと追従ビークルとで同様であるか、または異なり得る。たとえば、先導ビークル中で、追従ビークルの位置または他の属性を決定するためのいくつかの後向きセンサーを有することはより有利であり得るが、追従ビークル中で、先導ビークルの位置または他の属性を決定するためのいくつかの前向きセンサーを有することはより有利であり得る。コンピューティングユニット１０４および１２４は、達成すべき目的のために１つまたは複数のプロセッサと、メモリと、入力および出力能力と、バッテリーまたは他の電源と、必須の電子機器および回路とを備え得る。操舵およびパワートレインセンサー１０３および１２３は、操舵入力、横移動、速度、加速、減速、スロットル位置、ブレーキ位置、ギアの噛合、エンジン温度、燃料レベル、ホイールアラインメント、操舵輪位置、および／または多数の他のタイプの情報を感知し、他のタイプのデータのうちの横方向運動データと前進運動データとを生成するセンサーを含み得る。センサー１０３および１２３は、先導ビークル１００または追従ビークル１２０に物理センサーを取り付けることによって、またはビークル１００および／または１２０中にすでに存在するセンサーと電子的にまたは機械的にインターフェースすることによって実装され得る。追従車１２０中の操舵およびパワートレイン制御ユニット１２７は、操舵輪、ペダル、変速レバーなどを物理的に操作するように構成された人間が操縦可能な制御との物理インターフェースであり得る。または、制御ユニット１２７は、ビークルを用いて現状のコンピュータまたは制御システムを通して制御され得る現状の制御へのインターフェースであり得る。
【００２８】
[0039]ワイヤレス送信機１２２ｂおよび受信機１２２ａは、別個であるか、または単一ユニットに統合され得、ワイヤレス送信機１０２ｂおよび受信機１０２ａと同じであるか、またはそれとは異なり得る。ワイヤレス送信機は、セルラー送信規格、８０２．１１規格、市民バンド、オーディオ、光、または他の知られている送信方法に従って送信するＲＦ送信機であり得る。いくつかの実施形態では、送信機と受信機とは、レーザーデバイスを含む見通し線デバイスであり得る。他の実施形態では、より長い距離のワイヤレス通信を可能にすることが望ましいことがある。当業者は、本明細書に記載する方法およびシステムのために十分な距離、信頼性、および送信レートを有するワイヤレス送信機および受信機を選ぶかまたは設計することが可能になる。
【００２９】
[0040]運転手の操舵およびパワートレイン入力は、先導ビークル１００の場合、人間操作者によって提供される。複数のビークルが先導ビークル１００を追従している隊列実施形態の場合、追従ビークルの各々は、操舵およびパワートレイン制御ユニットから運転手の操舵およびパワートレイン入力を受信し得る。運転手の操舵およびパワートレイン入力は、操舵およびパワートレインセンサー１０３または１２３によって感知され得る。または、入力は、専用センサーによって感知され、自律牽引コンピューティングユニット１０４または１２４に中継され得る。
【００３０】
[0041]ビークル１００、１２０の各々は、様々なセンサー１０８または１２８を装備し得る。それらのセンサーは、１つのビークルが追従ビークルの人的操作なしに別のものを追従し得るシステムおよび方法を提供するのに有用であり得る測位、移動、コンピュータビジョンなどに関係する多くのタイプのセンサーを含み得る。たとえば、センサー１０８または１２８は、本明細書で議論するのと、本明細書で議論しないが、当技術分野で知られているのとの両方のレーダーセンサーと、ライダーセンサーと、ソナーセンサーと、光距離センサーと、整列センサーと、レーザーセンサーと、ＧＰＳセンサーと、ドップラーセンサーと、赤外線センサーと、紫外線センサーと、オーディオセンサーと、様々なＲＦセンサーと、加速センサーと、減速センサーと、エンジン熱センサーと、ジャイロスコープセンサーと、磁気センサーと、マイクロフォンセンサーと、ジャイロスコープセンサーと、他のセンサーとを含み得る。
【００３１】
[0042]ビークル１００中で、センサー１０８と、入力１０５と、センサー１０３とは、受信機１０２ａからの受信情報とともに、コンピューティングユニット（または電子コントローラ）１０４に様々な入力を提供し得る。コンピューティングユニット１０４は、受信情報の一部または全部を処理し、ワイヤレス送信機１０２ｂを介してビークル１２０または別のビークルにどの情報およびコマンドを送るべきかを決定し得る。ワイヤレス送信機１０２ｂは、次いで、少なくともワイヤレス受信機１２２ａによる受信のための送信を送信する。ビークル１００中に含まれるセンサー１０８または送信機のタイプに応じて、センサー１０８または送信機は、直接送信を通してセンサー１２８に追加のデータを提供し得る。
【００３２】
[0043]ビークル１２０中で、センサー１２８によって感知された情報と、センサー１２３からの入力と、制御ユニット１２７からのフィードバックと、ワイヤレス受信機１２２ａによって受信された情報とコマンドとを含む誘導送信とがコンピューティングユニット１２４に送信され得る。コンピューティングユニット（または電子コントローラ）１２４は、受信情報の一部または全部を処理し、ビークル１２０を制御する制御データの形で制御ユニット１２７にどのコマンドを出力すべきかを決定し得る。コンピューティングユニット１２４はまた、ワイヤレス送信機１２２ｂを介してビークル１００または別のビークルにどのコマンドまたは情報を送るべきかを決定し得る。ワイヤレス送信機１２２ｂは、次いで、少なくともワイヤレス受信機１０２ａによる受信のための送信を送信する。
【００３３】
[0044]次に図２を参照すると、本発明の部分の実施形態のブロック図を示す。（上述の先導ビークル１００に対応する）先導ビークル２０１と（上述の追従ビークル１２０に対応する）追従ビークル２２１とは、面２１１、好ましくは、道路または他の走行面上で順に配列されるものとして示されている。先導ビークル２０１は、レクレーションビークル（ＲＶ）などの大きいビークルであるものとして示されている。また、追従ビークル２２１は、セダン、コンバーチブル、バン、トラック、ステーションワゴン、ハッチバックまたは他の乗用車などのより小さいビークルであるものとして示されている。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態では、本発明では、先導ビークルは、それ自体ならびに追従ビークルを推進するのに十分な出力を必要とするのではなく、それ自体を推進するのに十分な出力を有する必要しかないので、先導ビークルは、乗用車などのより小さいビークルであり得、追従ビークルは、ＲＶ、セミトラクタートレーラ、または他のビークルなどのより大きいビークルであり得る。追従ビークルは、自己出力型である。いくつかの例では、たとえば、人間運転手が大きいビークルの操作のための適切な免許証を有しない場合、人間が無免許であるビークルが、本明細書で説明する発明を使用して追従する間に、人間運転手が適切な免許証を保持するビークルを操作することを可能にすることが望ましいであろう。
【００３４】
[0045]そのような状況では、追従ビークルの（コンピューティングユニット１２４に対応する）制御ユニット２２４および／または先導ビークルの（コンピューティングユニット１０４に対応する）制御ユニット２０４内の適切な安全および操作データをプログラムするかまたは維持することが望ましいことがある。たとえば、追従ビークル２２１が、特定の速度で１７５フィートのブレーキ距離を必要とする場合、追従ビークル２２１が先導ビークル２０１の後面に衝突するのを防止するために、先導ビークル２０１が同じ速度で移動するときにそのブレーキ距離よりも短い距離で停止しないことがあるように先導ビークル２０１のブレーキ距離を制限することが望ましいことがある。同様に、追従ビークル２２１が適切な追従距離を維持することを可能にするために、同様の方法で先導ビークル２０１の加速特性を制限することが望ましいことがある。たとえば、追従ビークルが、０から６０ｍｐｈまで加速するのに１５秒必要とし、先導ビークル２０１が、０から６０ｍｐｈまで加速するのに１０秒必要とする場合、コントローラ２０４に、先導ビークル２０１があまり迅速に加速せず、追従ビークル２２１を追い越さないように、適切な加速プロファイルに先導ビークル２０１の加速を制限させることが望ましいことがある。
【００３５】
[0046]複数のビークルが隊列を組んだような形または車列様の形で移動するために本発明を使用する、本明細書で説明する状況では、各ビークル中の制御ユニットが、隊列中のビークルのすべての最大および最小許容可能移動特性を決定するために、中央制御ユニットと通信するか、または協調方式で他の制御ユニットの各々と通信することが望ましいことがある。たとえば、加速度および減速度、最高速度、回転半径、旋回性能プロファイル、ビークル高さ、ビークル重量、および他の操作特性は、ビークルが移動する方法およびビークルが協調して移動し得る道路または非道路を制限し得る。そのような移動特性の協調により、複数のビークルが移動している隊列のより良い操作が可能になり得る。図６Ａに示す状況など、いくつかの状況では、ビークル間のワイヤレス通信リンクの距離と、リンクが見通し内通信を必要とするのかどうかとに応じて、隊列６７１中の最後のビークルが先導ビークル２０１と直接通信することが可能でないことがある。ただし、先導ビークル２０１中の制御ユニット２０４が、最後のビークル６７１の移動特性を知る必要があり得る。そのような状況では、最後のビークル６７１からビークル６６１に、次いでビークル６５１に、次いでビークル６４１に、次いでビークル６３１に、次いでビークル２２１に、そして最後にビークル２０１にデータを送信する必要があり得、その時点で、データの経路およびホップを逆行して、ビークル６７１に肯定応答を送信する必要があり得る。他の状況では、データおよび肯定応答を送信するために、ビークル６７１からビークル６４１に、次いでビークル２０１にリンクなど、より少ないリンクが必要とされ得る。または、それのノード間の送信速度、距離、または能力を最適化または向上しようとするワイヤレスメッシュネットワークが形成され得る。
【００３６】
[0047]次に、図２に戻ると、コントローラ２０４、好ましくは、複数のセンサーおよび（受信機１０２ａおよび送信機１０２ｂに対応する）トランシーバ２０２から受信されたデータを処理することに加えて、送信および任意の必要な制御操作のための適切なデータを生成することが可能な計算ユニットを先導ビークル２０１中のブロックとして示す。コントローラ２０４は、少なくとも１つのプロセッサと、メモリと、本明細書で説明するように機能するための適切な回路または周辺機器とを備える。コントローラ２０４は、適切な処理速度と、メモリと、リアルタイム移動状態で動作する他の機能とを有しなければならない。接続２０３は、ワイヤレストランシーバ２０２をコントローラ２０１に接続するものとして示される。接続２０３は、リアルタイム移動状態でトランシーバ２０２とコントローラ２０４との間でデータをリレーするためのワイヤード接続、機械接続、光接続、ワイヤレス接続、または他の適切な接続であり得る。ワイヤレストランシーバ２０２は、ビークル２０１の後面にＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠する信号を送信する指向性送信機として示されている。ただし、いくつかの実施形態では、トランシーバ２０２は、光トランシーバ、赤外線トランシーバ、紫外線トランシーバ、またはレーザートランシーバであり得るか、あるいは多方向的または全方向的であり、データの双方向通信に好適な他の知られている送信プロトコルに従って情報を送信および受信し得る。トランシーバ２０２は、トランシーバ２２２などの単一のトランシーバと接続するか、または、図５および図６Ａに示す操作に必要とされ得るような複数の追加のトランシーバと接続するように構成され得る。図示のように、トランシーバ２０２の送信は、範囲２０５ａおよび２０５ｂによって境界を画定される円錐形の断面として示されている。
【００３７】
[0048]コントローラ２２４は、追従ビークル２２１中のブロックとして示されている。コントローラ２２４は、コントローラ２０４と同様に構築され得るか、あるいはコントローラ２０４よりも多くのまたは少ない特徴を有し得る。たとえば、大部分のまたはすべての場合、人間運転手が、先導ビークル２０１を操作することになり、一方、追従ビークル２２１は、人間が操縦可能な制御を有することになるが、コントローラ２２４とビークル２２１の制御との（本明細書で議論する）適切なインターフェースとによって操作されることになることが予期される。したがって、コントローラ２０４および２２４の能力は、それらの使用法に応じて変更され得る。交戦地帯または他の危険なエリアなどのいくつかの状況では、先導ビークル２０１は、無人の地雷除去装置、即席爆発デバイス（ＩＥＤ）検出器／起爆装置、またはデコイビークルであり、一方、追従ビークル２２１または隊列の後のビークルは、人間乗員をもつ第１のビークルであることが望ましいことがあることが予期される。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、先導ビークル２０１に関連付けられているものとして説明した制御能力が、実際には、隊列の後のビークルにおいて具現化され得、追従ビークル２２１に関して説明した能力が、先導ビークル２０１において具現化され得る。そのような実施形態では、ビークル２０１に、ビークル２２１の人間コントローラによって望まれる経路をとらせるためにビークル２２１中にビークル２０１のための追加の制御能力を提供する必要があり得る。たとえば、リモートワイヤレス制御は、ビークル２０１に、ビークル２２１による調整より前に急旋回を行わせるか、または移動の特定の経路を離れさせる必要があり得る。たとえば、ビークル２０１は、交差道路へのビークル２２１の到着またはビークル２２１がその交差点において旋回することになるという任意の指示より前にその交差点において右急旋回を行うように指示され得る。
【００３８】
[0049]コントローラ２２４は、接続２２３を使用して（受信機１２２ａおよび送信機１２２ｂに対応する）ワイヤレストランシーバ２２２に接続される。接続２２３は、接続２０３と同じタイプのもの、または異なるタイプのものであり得る。たとえば、接続２２３は、光ファイバー接続であり得、一方、接続２０３は、ワイヤレス接続である。本発明の好ましい実施形態では、本発明がトランシーバ２０２とトランシーバ２２２との間のワイヤレス通信を必要とするので、ワイヤレストランシーバ２２２は、ワイヤレストランシーバ２０２と同様のまたは同じ特性を有する。図示のように、トランシーバ２２２は、ビークル２２１の前面に送信する指向性トランシーバとして示されている。トランシーバ２０２の送信は、範囲２２５ａおよび２２５ｂによって境界を画定される円錐形の断面として示されている。図示のように、トランシーバ２０２は、範囲２２５ａおよび２２５ｂによって境界を画定される円錐形内に入り、トランシーバ２２２は、範囲２０５ａおよび２０５ｂによって境界を画定される円錐形内に入る。指向性トランシーバが採用される場合、ビークル２０１および２２１が極めて近接しているか、またはより離れて離間するときに、特に、ここで示すように、１つのトランシーバ２０２の高さまたは横方向の配置が他のトランシーバ２２２の高さまたは横方向の配置と異なる場合に、そのような円錐形の広がりは適切に通信するのに十分であるべきであることがわかる。同様に、ビークルは移動しながら旋回するので、ビークル２０１は、常に、ビークル２２１の真正面にあるとは限らないことがある。したがって、円錐形は、移動中の旋回を考慮するのに十分広くなければならない。いくつかの状況では、レーザーまたは他のナロービームなどの高指向性ワイヤレストランシーバが使用される場合、通信を維持するために移動中に送信の方向を改変するためにアクチュエータを設ける必要があり得る。交戦地帯においてなどセキュリティが重要な場合、あるいは政府または他の制限がそのようなデバイスの使用を要求するかまたは他のワイヤレス送信を禁止する場合、そのようなデバイスが使用され得ると想定されている。
【００３９】
[0050]次に図３を参照すると、本発明の一実施形態を実装するビークルのペアの部分的なブロック図を示す。先導ビークル２０１と追従ビークル２２１とが面２１１上に示されている。先導ビークル２０１は、追従ビークル２２１の前に示されている。先導ビークル２０１は、コントローラ２０４を装備し得、これは、送信機３０６とセンサー３０８とのうちの１つまたは複数に接続２０３を介して接続される。追従ビークル２２１は、コントローラ２２４を装備し得る。コントローラ２２４は、接続２２３を使用してセンサー３２８および／または送信機３２９に接続され得る。接続２２３および２０３は、図２に関して説明した同じ特性を有し得る。
【００４０】
[0051]センサー３０８および３２８はそれぞれ、入力を感知し、先導ビークル２０１に追従するために追従ビークル２２１の能力に関係する情報を提供するように構成される。複数のビークルが車列または隊列を形成するいくつかの実施形態では、センサー３０８および３２８はまた、先導または追従する他のビークルに関係する情報を感知し得る。センサー３０８は、たとえば、ビークル２２１までの距離、ビークル２２１の速度、ビークル２２１の移動方向、ビークル２２１の加速または減速、ビークル２２１の姿勢、可視または不可視の道路マーキングの位置（たとえば、埋込み磁石または他のマーキング）、ビークル誘導のために道路中に埋め込まれたデバイスの位置、道路上の他のビークルの位置、遭遇する他の固定または移動物体の位置、あるいはビークル２２１がビークル２０１に追従するのを支援するか、またはビークル２０１がビークル２２１を先導するのを支援するのに有用であり得る他の情報を感知し得る。たとえば、かなりの上り傾斜上で、センサー３０８は、ビークル２０１までの距離が増加していることを感知し得る。この情報が、ビークル２２１が全開時にあることを示すビークル２２１によって送信された情報に関して検討される場合、追従ビークル２２１からのワイヤレス分離、視覚的分離、または他の分離を回避するために速度を低減すべきであることをビークル２０１の操作者（人間またはコンピュータ）に通知するために組み合わされた情報が使用され得る。別の例では、かなりの下り傾斜上で、センサー３０８は、追従ビークル２２１までの距離が減少しているという指示を受信し得る。追従ビークル２２１が最大安全制動および／または最大安全エンジン制動の組合せを使用していることを示す追従ビークル２２１によって送信された情報に関連してこの情報が考慮される場合、追従ビークル２２１による追突または危険追従距離を回避するために速度を増加すべきであることをビークル２０１の操作者（人間またはコンピュータ）に通知するために組み合わされた情報が使用され得る。センサー３０８は、１つまたは複数がコントローラ２０４に接続される複数のセンサー（図３に図示せず）とともに実装され得る。
【００４１】
[0052]同様に、センサー３２８は先導ビークル２０１を追従する間に安全な移動を実施するために必要とされ得る、センサー３０８によって感知される同じまたは異なるタイプの入力を感知し得る。センサー３０８の場合と同様に、センサー３２８は、１つまたは複数がコントローラ２２４に接続される複数のセンサー（図３に図示せず）とともに実装され得る。それらの関係するコントローラに接続されないセンサー３０８および３２８の部分は、関係するコントローラに収集された情報（または情報の分析）の一部または全部をリレーするというタスクを与えられた別の中間センサーに接続され得る。本発明のいくつかの実施形態では、センサー３０８は、コントローラ２０４に接続されるのではなくコントローラ２２４にワイヤレスにリンクされ得る。同様に、いくつかの実施形態では、センサー３２８は、コントローラ２２４に接続されるのではなく、コントローラ２０４にワイヤレスにリンクされ得る。このようにしてワイヤレスにリンクするセンサーは、最も関係するコントローラへの情報のより速いルーティングを可能にすることおよび／または先導または追従ビークル上にセンサーを設置するまたは取り付けるプロセスを容易にすることを行い得る。
【００４２】
[0053]一実施形態では、センサー３２８は、先導ビークル２０１および／または追従ビークル２２１の位置に関して道路マーキングの位置を感知し得る。センサー３２８は、ビークル２０１を追従するようにビークル２２１を正しく位置決めするためにこの入力によって提供された情報を使用し得る。ビークル２０１の最も左の部分がレーンマーキングの約１フィート右側に一貫してあることをセンサー３２８が感知する場合、特に、ビークル２０１がビークル２２１よりも狭く、ビークル２０１の中心にビークル２２１を置くことは、ビークル２２１がレーンマーキング内の位置または近くの障害物に対する位置を維持するのに失敗することをも生じることがある場合、その情報は、たとえば、ビークル２０１の中心の後ろにビークル２２１の中心を位置決めするのではなく、同様の空間配置に追従ビークル２２１の最も左の部分を位置決めするために使用され得る。別の例では、ビークル２２１が回避操縦が行われるべきであることを示す先導ビークル２０１からのワイヤレス送信を受信しなかった場合でもビークル２２１が適切な減速またはそのような操縦を開始し得るように、センサー３２８は、ビークル２０１による迅速な減速を感知し得る。
【００４３】
[0054]いくつかの実施形態では、送信機３０６および３２９はまた、先導および追従のプロセスを支援するために組み込まれ得る。センサーの場合と同様に、送信機３０６および３２９のブロック図の各々は、１つまたは複数の送信機を用いて実装され得る。送信機３２９は、一点に集束されるレーザービームなどの線形非拡散のＲＦ信号３３０を送信するものとして描かれている。送信機３０６は、多くの位置から閲覧され得る赤外線放射など、上限３０７ａと下限３０７ｂとを有する円錐形の断面として描かれた円錐拡散のＲＦ信号を送信するものとして描かれている。理想的には、送信機３０６および３２９などの送信機は、運転手または観測者のいずれかとして道路を共有する人間あるいは先導ビークル２０１および追従ビークル２２１に遭遇する人間に対するそのような放出および送信の影響を制限するために、人間によって可視、可聴、あるいは検出可能でない信号を放出および／または送信することになる。たとえば、送信機３０６は、紫外線または赤外線ＲＦ放出中にビーコン、シンボルあるいは認識可能な送信を生成し得る。このタイプの送信は、人間によって検出可能でないことになるが、（センサー３２８が送信を通さない材料の後ろに取り付けられないと仮定すると）適切なセンサー３２８によって検出可能であり得る。この例では、センサー３０６によって送信されたパターンが先導ビークル２０１を他のビークルと区別するために容易に使用され得るように、センサー３２８は、パターン認識能力をもつプロセッサを装備するか、またはそれに接続され得る。たとえば、ビークル２０１および２２１が（図４Ｂに関して以下で説明するように）長い追従距離で高速道路上を移動している間、第３のビークルがビークル２０１と２２１との間に割り込み、どのビークルがビークル２０１によって先導されており、どのビークルがビークル２２１によって追従されているのかに関する混乱が生じることが起こり得る。割込みビークルが、次いで、レーンを切り替えるかまたは高速道路を出る場合、ビークル２２１は、そのビークルの視覚的認識に基づいて割込みビークルに追従し始めるか、またはビークル２０１が追従ビークル２２１に影響を及ぼす緊急状態として割込みビークルの分岐経路を感知し、通常緊急時のために予約されているアクションをとることが可能である。そのような状況では、悲惨な結果が起こり得る。しかしながら、ビークル２０１が、認識可能なパターン（たとえば、空間または時間送信パターン）を送信する送信機３０６を装備する場合、ビークル２２１中のコントローラ２２４は、センサー３２８による送信機３０６の信号の検出の損失に基づいて割込みビークルが先導ビークル２０１でないと決定し、それによって、場合によっては、割込みビークルが感知されたことをビークル２０１にワイヤレスに送信することおよび／またはビークル２０１にワイヤレス命令を要求することを含む適切なアクションをとるように構成され得る。
【００４４】
[0055]いくつかの実施形態では、ターゲットセンサー以外の人またはセンサーによってあまり容易に検出可能でない形で送信機３０６および３２９のいずれかまたは両方を実装することが望ましいことがある。たとえば、境界３０７ａおよび３０７ｂによって境界を画定されるように描かれたものなどの拡散信号の送信は、センサー３２８によってだけでなく、他のビークル上のセンサー、固定ロケーションに取り付けられたセンサー、人間が装着している赤外線（または他の適切な）ゴーグルなどによっても検出され得る。この拡散送信は、他のセンサーの動作に干渉し得るか、またはそのような信号を送信するビークルまたは複数のビークルのロケーションを他のものが決定することを不必要に可能にし得る。これが望ましくないことがある状況において、集束レーザービームなどの非拡散送信を使用して本発明を実装することがより望ましいことがある。送信機３２９は、非拡散送信３３０を送信することが描かれているように、そのような送信の一例を提供する。この送信は、先導ビークル２０１中のセンサー３０８に１つまたは複数のタイプの情報を提供し得る。たとえば、送信３３０は、単に、ビームがセンサー３０８に影響を及ぼすポイントがセンサー３０８上の様々なポイントに移動するので、センサー３０８に対するビークル２２１の相対位置または姿勢を決定するためにセンサー３０８によって使用され得る。他の実施形態では、送信は、追加情報を搬送するか、または追加情報を提供し得る。たとえば、送信３３０が知られている波長を有する場合、センサー３０８は、ビークル２２１がビークル２０１と同じ速度で移動しているのかどうかを決定するために送信３０８中のドップラーシフトを決定する能力を備え得る。または、適切に較正される場合、送信３３０は、加速、減速、位置、姿勢または他の関連情報に関する情報を提供するために使用され得る。
【００４５】
[0056]いくつかの実施形態では、先導ビークル２０１と追従ビークル２２１との両方は、ワイヤレス送信機２０２および２２２の代わりに、レーザー送信を受信するためのレーザー送信機および適切なセンサー３０８または３２８などの集束ビーム送信機を装備し得る。これらの実施形態は、先導ビークル２０１が追従ビークル２２１を先導しているときに使用されるワイヤレス送信を受信する他のものの能力を制限することが望ましい状況において使用され得る。そのような配置において、ビークル２０１および２２１の相対的な位置および配向がシフトするとき、適切な方向に送信３３０を向けるために作動を与えることが必要であり得るかまたはそうすることが望ましいことがあることを、当業者には認識されよう。さらに、送信機３２９とセンサー３０８との間で、または送信機３０６とセンサー３２８との間で見通し線が維持され得るように、湾曲または丘陵地帯においてビークル２０１と２２１との間の追従距離を低減する必要があり得る。
【００４６】
[0057]次に図４Ａを参照すると、低速度で、または危険のない長い、開けた直線コースなどの適切な状況において移動しているとき、追従ビークル２２１が、ギャップ４０２によって示すように、ビークル２０１の後ろの１車身または数車身などのより短い追従距離で先導ビークル２０１に追従することが望ましいであろう。ブレーキ距離は低速度で低減され、ビークル操縦が低速度で発生するので、そのような状況においてこれは可能であり、追従ビークル２２１とビークル２２１の後ろの隊列中にあり得る他のビークルとによる適切な通信および反応期間が可能になる。さらに、近接した追従距離は、ビークル、人間または他の物体がビークル２０１とビークル２２１との間のギャップ４０２にそれ自体を差し込む可能性を低減する。高速直線コース上では、一連のビークルの風の抵抗を低減し、牽引能力を増加するためにギャップ４０２を低減することが望ましいことがある。または、その他のビークルまたは物体が、先導ビークル２０１と追従ビークル２２１または隊列中の他のビークルとの間にそれら自体を差し込む機会を低減することが望ましいことがある。
【００４７】
[0058]図４Ｂを参照すると、多くの状況では、移動速度が増加すると、ギャップ４０３によって示されるようなより長い距離に先導ビークル２０１と追従ビークル２２１との間のギャップを増加させることが望ましいであろう。ギャップ４０３は、移動速度に応じて数車身さらには数十車身になり得る。さらに、このようにして距離を増加させることは、移動経路が曲がりくねっているか起伏がある場合または危険回避操縦が実行される場合に望ましいことがある。たとえば、先導ビークル２０１が物体または穴を回避するためにそれたことをコントローラ２０４が検出する場合、移動距離を増加させることが望ましいことがある。これは、たとえば、長い隊列中で、隊列中のビークルの各ペア間のギャップが増加するように、ビークル６７１に速度を著しく低減するようにシグナリングし、ビークル６６１に速度をより小さい量に低減するようにシグナリングし、ビークル６５１に速度をさらに小さい量に低減するようにシグナリングし、以下同様に行うことによって行われ得る。そのような増加により、追従ビークルが危険を検出し、回避するか、または危険が解消され得るまで停止するための追加の時間が可能になることになる。本発明が、たとえば、交戦地帯において展開されるいくつかの実施形態では、単一のビークルに対する攻撃の潜在的な影響を低減するために開けた道路上でのビークル間のギャップ４０３を増加させることが望ましいことがある。同様に、そのようなエリアにおいて、ビークルが不意に通過するときに攻撃者が応答する機会を低減するために市街地においてビークル間のギャップ４０２を低減することが望ましいことがある。
【００４８】
[0059]図５を参照すると、面２２１上で、先導ビークル２０１は、第１の追従ビークル２２１の前に描かれている。追従ビークル２２１は、第２の追従ビークル６３１の前にある。第２の追従ビークル６３１は、第３の追従ビークル６４１の前にある。４台のビークルのみが描かれているが、本明細書で開示する本発明の範囲内にとどまりながら、車列または隊列と呼ばれることがあるビークルの列をより多数のビークルに拡大することが可能である。ビークル２０１は、それの屋根の上に配置されたワイヤレストランシーバ２０２を有するものとして示されている。ワイヤレストランシーバ２２２は、ビークル２２１の屋根の上に示されている。ワイヤレストランシーバ６３２は、ビークル６３１の屋根の上に示されている。また、ワイヤレストランシーバ６４２は、ビークル６４１の屋根の上に示されている。トランシーバ２０２、２２２、６３２、および６４２の各々が、ビークルの上に配置されているものとして示されているが、窃盗、要素による損傷、およびトランシーバを露出させることの他の望ましくない影響を防止するためにビークル内にワイヤレストランシーバを配置することがしばしばより望ましい。また、いくつかの実施形態では、ワイヤレストランシーバは、それが接続されるコントローラと同じハウジングと一体となっているかまたはその中に収納され得る。しかしながら、いくつかの見通し線通信システムでは、見通し線送信に干渉するか、またはそれをブロックし得る（Ａピラー、Ｂピラー、ＣピラーおよびＤピラーなどの）物体の数を低減するためにビークルの上にトランシーバを配置することがより望ましいことがある。
【００４９】
[0060]一連の弧５０１、５０２および５０３は、ビークル２０１と、２２１と、６３１と、６４１との間の可能なワイヤレス通信接続を示すために提供される。リンク５０１は、（ａ）トランシーバ２０２とトランシーバ２２２との間、（ｂ）トランシーバ２２２とトランシーバ６３２との間、および（ｃ）トランシーバ６３２とトランシーバ６４２との間のリンク５０１など、隊列中の順序が直接に並んだ２台のビークルの間のワイヤレス接続を示す。リンク５０２は、（ａ）トランシーバ２０２とトランシーバ６３２との間および（ｂ）トランシーバ２２２とトランシーバ６４２との間のリンク５０２など、介在ビークルをもつ２台のビークルの間のワイヤレス接続を示す。リンク５０３は、トランシーバ２０２とトランシーバ６４２との間のリンク５０３など、２台の介在ビークルをもつ２台のビークルの間のワイヤレス接続を示す。本発明の様々な実施形態では、追従ビークル２２１中のトランシーバ２２２は、ビークル２０１中のトランシーバ２０２を含む他のワイヤレストランシーバのうちの１つまたは複数にワイヤレスに接続される。
【００５０】
[0061]様々な実施形態では、様々なタイプのワイヤレス接続が、車列中のビークルの間でデータと制御情報とを配信するために使用され得る。たとえば、ビークルの各々に、他の関連情報の中でも、加速、減速または障害情報を迅速に搬送するためにトランシーバ２２２、６３２および６４２の各々にトランシーバ２０２を接続することが望ましいことがある。しかしながら、そのような実施形態では、ビークル６３１および６４１に有用になることになるビークル２２１中のコントローラ２２４によって生成された情報は、直接搬送され得ない。代わりに、トランシーバ２２２は、トランシーバ２０２に情報を送り、これは、次いで、トランシーバ６３２および６４２に情報を送る。多くの通信システムおよび状況では、このようにして情報をルーティングすることは許容可能であり得る。しかし、いくつかの緊急事態において、直接接続を有することが望ましいことがある。別の実施形態では、他のトランシーバ２０２、２２２、および６３２の各々にトランシーバ６４２を接続することがより望ましいことがあり、したがって、追従ビークル６４１が車列で遅れ始める場合、他のビークルの各々は、車列を維持するために適切なアクションをより迅速にとり得る。いくつかの実施形態では、たとえば、図示された弧５０１、５０２および５０３の各々が採用されるように、あらゆる他のトランシーバに各トランシーバをワイヤレスに接続することが望ましいことがある。また、いくつかの実施形態では、たとえば、情報を送信および受信するために弧５０１のみを使用することによって隣接するトランシーバだけにトランシーバを接続することが望ましいことがある。そのような実施形態では、トランシーバ２０２によって送られるデータは、トランシーバ６４２に達する前にトランシーバ２２２および６３２を横断しなければならない。また、応答データは、それの復路でトランシーバのすべてを横断しなければならない。
【００５１】
[0062]図６Ａに、各々がブロックの中心にドットによって示す仮想水平重心をもつ、ブロック形式で描く一連のビークル２０１、２２１、６３１、６４１、６５１、６６１、および６７１を示す。（多くのビークルでは、移動する間にビークルの中心に重心が実際には位置しないことを理解されたい。したがって、ドットは、単に例示のために中央に位置決めされる。）図６Ａでは、ビークルが、位置Ａから位置Ｂへの経路に沿って移動していると仮定され、ビークル２０１が先導ビークルであり、ビークル２２１が第１の追従ビークルであり、ビークル６３１が第２の追従ビークルであり、第６の追従ビークル６７１にわたり以下同様に行われると仮定され得る。ビークル２２１、６３１、６４１、６５１、６６１、および６７１の各々は、図５に関して示したように、他のビークルのうちの１つまたは複数にワイヤレスにリンクされ得る。特に、先導ビークル２０１が人間運転手によって操作される場合、必須ではないが、すべての追従ビークルが先導ビークル２０１にワイヤレスにリンクされることが好ましい。ビークル２０１、２２１、６３１、６４１、６５１、６６１、および６７１のいずれかまたはすべてが、単一のビークルまたは（セミトラクタートレーラ装置またはレッカー車などの）トレーラまたはビークルを牽引するビークルであり得る。
【００５２】
[0063]ビークルのペアを接続するビークル間の直線経路を示す。線６０１は、１台のビークルとそのビークルのすぐ前または後ろのビークルとの間の経路、たとえば、ビークル６５１とビークル６４１またはビークル６６１のいずれかとの間の経路を示す。線６０２は、ビークルとそのビークルの２台前または後ろにあるビークルとの間の直線経路、たとえば、ビークル６４１とビークル２２１またはビークル６６１のいずれかとの間の経路を示す。線６０３は、１台のビークルとそのビークルの３台前または後ろにあるビークルとの間の経路、たとえば、ビークル６７１とビークル６４１との間の経路またはビークル２２１とビークル６５１との間の経路を示す。線６０４は、ビークルとそのビークルの４台前または後ろにあるビークルとの間の経路、たとえば、ビークル６６１とビークル２２１との間の経路またはビークル６３１とビークル６７１との間の経路を示す。線６０５は、１台のビークルとそのビークルの５台前または後ろにあるビークルとの間の経路、たとえば、ビークル６７１とビークル２２１との間の経路またはビークル２０１とビークル６６１との間の経路を示す。また、線６０６は、互いに６台のビークルだけ離れているビークル間の経路、この図では、ビークル２０１と６７１との間の経路のみを示す。追加のビークルをもつシステムでは、より長い経路になるので、経路の各タイプの追加の例が存在することになることを認識されよう。
【００５３】
[0064]図６Ａでは、ビークル２０１、２２１、６３１、６４１、６５１、６６１および６７１の各々の移動の所望の経路がポイントＡにおいて開始し、ポイントＢに向けてまたはそれを越えて進むと仮定し得る。所望の経路は、ビークルの左側の境界６９２とビークルの右側の境界６９１とによって境界を画定される。実際は、境界６９２および６９１が、両方向に通行が許可された道路の境界を示す場合、所望の経路は、ビークル２０１、２２１、６３１、６４１、６５１、６６１および６７１のすべてが進行する間に道路の最も右半分の上にとどまることを必要とし得る。図６Ａでわかるように、湾曲部を含む所望の経路上で、直線経路６０２、６０３、６０４、６０５および６０６の多くは、１台または複数台の追従ビークルに、境界６９１および６９２のうちの１つまたは複数の外側を移動させることになるので、それらの経路は、追従ビークルによる移動のために十分でないことになる。たとえば、追従ビークル６７１が、ビークル２０１の位置に移動するために経路６０６に追従した場合、ビークル６７１は、境界６９２の左側に移動し、次いで、境界６９１の右側に移動することになり、いずれも所望の経路からの許容できない逸脱である。同様に、先導ビークル２０１の示された位置への経路６０２、６０３、６０４および６０５のいずれかを追従することは、追従ビークルに、境界６９１の右側に移動させることになる。さらに、いくつかの例では、ビークル２２１の位置から先導ビークル２０１に移動するために経路６０１を追従することは、ビークル２２１の一部分に、所望の経路の境界６９１を交差させ得る。
【００５４】
[0065]したがって、本発明のシステムは、追従ビークル２２１、６３１、６４１、６５１、６６１および６７１を誘導するために先導ビークル２０１の現在の位置を越えた入力に依拠する。たとえば、追従ビークルの各々は、追従ビークルに誘導を提供するために、ＧＰＳセンサー、セルラー三角測量、他の固定物体の三角測量または感知、感知境界の測定、ビークルが追従または先導している車までの距離の測定、および他の位置、速度または加速情報など、ソースから現在の位置情報を送信し得る。多くの事例では、それは、追従ビークル２２１以下が、示された経路６０１を追従し、一連のそのようなセグメントとしてそれらの移動を一緒にリンクするのに十分であろう。ただし、境界６９１を場合によっては交差するビークル２２１に関して示す例など、多くの事例では、経路６０１に厳密に追従する場合、システムは、ビークル２２１が６９１などの境界を交差することなしにビークル２０１に追従することを可能にする追加情報をビークル２２１中のコントローラに提供することが必要になることになる。
【００５５】
[0066]図６Ｂに、境界交差問題をより明示的に示す。図６Ｂに、所望の経路に沿ってポイントＣからポイントＤまで通過中の先導ビークル２０１と追従ビークル２２１とを描く。所望の経路は、境界６９２によって左側に境界を画定され、境界６９１によって右側に境界を画定される。わかるように、ビークル２０１は、多くの道路の交差点では一般的であるように、約９０度の角度の曲がり角を回る点線経路６１１を追従した。ビークル２２１からビークル２０１への直線経路６０１は、所望の経路境界６９１の外部にそれることなしにビークル２２１によって追従され得ない。実際は、所望の経路境界６９１が縁石を示す場合、経路６０１を追従することは、ビークル２２１によって歩道を交差すること、壁または他の構造に衝突すること、歩行者に衝突すること、または他の許容できない結果を生じ得る。
【００５６】
[0067]そのような場合の境界交差の問題を解決するために、ビークル２０１によってとられる経路６１１に一致し、所望の経路の境界６９１および６９２内にとどまる移動の経路に沿ってビークル２２１を設定するために座標、誘導命令、または他のデータの非常に細かいセットを送信する必要があり得る。
【００５７】
[0068]図６Ｃに、境界交差問題をより明示的に示し、ここで、先導ビークル２０１は、追従ビークル２２１と第２の追従ビークル６３１とによって追従される間にポイントＥからポイントＦへの移動のプロセスにあると示される。図６Ｃでは、ビークル２０１が、境界６９１および６９２内にとどまりながら２つの急な曲がりを通過し、ビークル２２１が、急な曲がりのうちの１つを通過したが、ビークル６３１が、いかなる急な曲がりにもまだ遭遇していないことがわかる。ビークル２２１または６３１のいずれかが先導ビークル２０１の位置に移動するために経路６０１または６０２のいずれかに追従しようと試みた場合、ビークルは、所望の経路の境界６９１の外側を進むことになり、望ましくない、潜在的に悲惨な結果になる。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、ビークル２０１からビークル２２１および６３１（および任意の追加の追従ビークル）の一方または両方にルート、位置、増分移動、増分制御情報、座標、または他の測定を含む詳細な移動情報をリレーすることが望ましいことがある。この情報は、さらに、ビークル２２１によって感知され、ビークル２２１からビークル２０１および６３１のいずれかまたはその両方にリレーされる情報によって補われ得る。このようにして、追従ビークルが、適切な追従距離と所望の経路の境界を超えない適切な追従経路との両方を維持することを可能にする追従命令のセットを構築することが可能になり得る。
【００５８】
[0069]図６Ｄに、本明細書で説明するシステムおよび方法の使用時に遭遇し得るまた別の問題を示す。この図では、先導ビークル２０１が、左側の境界６９１と右側の境界６９２によって境界を画定される所望の経路内を６１２として示される破線経路に沿ってポイントＧからポイントＨに移動するものとして示される。また、破線中心境界６９３が、対向車両交通に遭遇したときのようないくつかの状況において存在するが、対向車両交通に遭遇しないときのような他の状況において必須の境界でないことを示す境界６９３を示す。図示のように、まっすぐ境界６９２と６９３との間を進むのではなく、経路６１２は、左側に逸脱し、境界６９２と６９３との間のエリアに戻る前に境界６９３と６９１との間のエリアに逸脱する。逸脱の可能性がある理由は、境界６９２と６９３との間の所望の経路中の（落石または倒木、停止ビークル、動物、または他の障害物などの）障害物６９４のロケーションである。同じく示すように、先導ビークル２０１は、逸脱し、対向ビークル６９５に会う前に境界６９２と６９３との間のエリアに戻ることが可能であった。しかしながら、対向ビークル６９５と追従ビークル２２１との移動速度に応じて、追従ビークルが、ビークル２０１の後ろの適切な追従距離を維持しながら障害物を回避するために経路６１２を追従することが可能でないことがある。むしろ、そのようなアクションをとることが、対向ビークル６９５と追従ビークル２２１との間の衝突を生じ得る。問題は、追加の追従ビークルがビークル２２１の後ろに隊列を組む場合に複数のビークル衝突に悪化され得る。したがって、そのような状況では、本発明の方法は、衝突回避のための順序付け解決策と組み合わされ得る。
【００５９】
[0070]多くの解決策が、存在し、図６Ｄに示す問題を解決する順序付けに関して当技術分野で知られている。したがって、本発明は、いかなる１つの解決策にも限定されない。ただし、例として、ビークル２２１は、ビークル６９５および脅威をもたらす任意の他の対向ビークルがビークル２２１を安全に通過するまで、低移動速度に減速するか、または障害物６９４から安全な距離で停止するようにそれのコントローラによって指示され得る。ビークル２２１が、減速または停止する（あるいは、衝突を回避するためにそのような減速または停止を単独で行う）ように指示されているので、ワイヤレス送信は、ビークル２２１が安全に進むことができるまで減速または停止するように人間運転手を警告するためにビークル２０１に送られ得、したがって、安全な追従距離とワイヤレス通信とが維持され得る。複数の追従ビークルが、隊列を組んでおり、ビークル６９５との潜在的な衝突が、隊列中の後のビークルによって回避される状況において、減速または停止するというメッセージが、隊列中のすべてのビークルの適切な追従距離を維持するために、それに影響を及ぼされるビークル前と後ろの両方の複数の追従ビークルにリレーされ得る。いくつかのそのような状況では、隊列全体の過剰な遅延を回避するために隊列を２つの隊列、危険６９４の前のものと危険６９４の後ろのものとに分けることを可能にすることが望ましいことがある。そのような状況では、第２の隊列の先導ビークルになることになる追従ビークル中に人間運転手を有し、人間運転手がビークルの制御を行うことが望ましいことをそのビークルの人間運転手に警告することが望ましいであろう。人間運転手が利用可能でないか、またはビークルの制御を行うことができない場合、後のビークルが障害物６９４を越えて進むことができるまで減速または停止するように先導ビークル２０１と、ビークル２０１と障害物６９４との間のあらゆる追従ビークルとに指示することによって単一の隊列を維持する必要があり得る。
【００６０】
[0071]次に図７を参照すると、本発明の一実施形態による方法のための簡略フローチャートが示されている。このフローチャートは、単に例として提供され、本発明を実装する際に使用され得る基本ステップを記載するが、本発明において、または図６Ａ〜図６Ｄに関して上記で詳述した問題を解決する際に使用され得るあらゆる詳細なステップを記載しないことを認識されよう。ステップ７００において、本方法が開始される。ステップ７１０において、先導ビークル２０１と追従ビークル２２１との間でワイヤレス接続が確立される。上記のように、これは、直接接続であることも、間接通信方法を介した接続であることもあり得る。ステップ７１０において、複数のビークルが一緒に隊列を組むことになる場合、先導ビークル２０１と追従ビークルの各々との間にワイヤレス通信リンク（直接または間接）を確立することが望ましい。ステップ７２０において、先導ビークル２０１は、好ましくは前方に移動を開始し、直線経路から左または右に、または、地形が要求する場合、上または下に逸脱し得る。
【００６１】
[0072]ステップ７３０において、先導ビークル２０１は、１つまたは複数の追従ビークルにそれの移動、位置、姿勢、および／または感知された周囲のまたは状況に関する情報をワイヤレス送信し、１つまたは複数の追従ビークルから同じまたは同様の情報に関するデータをワイヤレス受信し得る。先導ビークル２０１はまた、１つまたは複数の追従ビークルに様々な誘導またはセンサー有効化命令を送信し得る。ステップ７４０において、追従ビークル２２１などの追従ビークルの位置が追従ビークルを制御する本発明のシステムによって調整される。ステップ７５０において、システムは、目的地に到着したのかどうかを照会する。これは、たとえば、先導ビークル２０１が移動しているのかまたは停止したのかの照会の形態をとり得る。または、現在のＧＰＳ位置に鑑みた所望の目的地座標の検査の形態をとり得るまた、一定数の時間またはマイルの移動を行ったかどうかを検査する形態または他の形態をとり得る。この質問に対する返答がいいえである場合、本方法は、ステップ７３０に戻り、目的地に達するかまたは目的地前停止コマンドを受信するまでステップ７３０、７４０および７５０を繰り返し続ける。ステップ７５０において提示された質問に対する返答がはいである場合、先導ビークル２０１は、好ましくは、ステップ７６０において目的地に到着したという指示をワイヤレスに送信し得、これは、停止せよというコマンドとともに送信され得る。停止せよというコマンドを受信すると、追従ビークルの各々がそれの前のビークルの後ろの近接追従位置に移動し、移動を停止することが好ましい。いくつかの実施形態では、先導ビークル２０１の目的地が、追従ビークルのすべての目的地と同じでないことがある。したがって、停止コマンドの受信は、人間運転手が制御を行うように追従ビークルのうちの１台または複数台の制御システムが警告することになり得る。
【００６２】
[0073]次に図８を参照すると、本発明の一実施形態によるシステムのブロック図の側面図が図示されている。追従ビークル２２１が、図示された制御システムの一実施形態とともに示されている。多数の随意のセンサーが随意のロケーションに図示されている。
【００６３】
[0074]制御ユニット８０１は、操舵輪８０３、アクセラレータ８０７およびブレーキペダル８０６などの人間が操縦可能な制御をもつ標準ビークル２２１中の配置のために構成されたコントローラ２０４などのリムーバブルコントローラの随意の実施形態である。他の制御は、適切な機械インターフェース、電気インターフェース、ワイヤレスインターフェース、光インターフェース、または他のインターフェースを使用する制御ユニット８０１と関係し、それとインターフェースされ得る。
【００６４】
[0075]この実施形態では、制御ユニット８０１は、名目上人型サイズおよび形態を有するハウジングで提示する。人間操作のために装備されたビークルの運転席に制御ユニットが配置されるべきである位置および配向を制御ユニット８０１の設置者が容易に理解することを可能にする文脈参照を提示し得るので、そのようなハウジングが望ましいことがある。（右上から左下に延在するクロスハッチングで示された）随意のストラップ８１１が、提供され得、ユニット８０１を所定の位置に保持するために運転席８１０の周りを横方向に延在し、引き締められ得る。同様に、（左上から右下に延在するクロスハッチングで示された）随意のストラップ８０９が、提供され得、運転席８１０の下、席８１０の後面の上、および座席８１０の上部の上を延在し、制御ユニット８０１を所定の位置に保持するために引き締められ得る。また、制御ユニット８０１を所定の位置に保持するために、ロックまたは延長可能機能のいずれかで、ユニット８０１の周りに運転席８１０のためのシートベルト（図示せず）をラッチすることは随意であり得る。
【００６５】
[0076]制御ユニット８０１の一部分は、操舵輪の下を、ビークル２２１のフロアに向かって延在し得る。ハウジングのこの一部分は、下方へ延びた単一の部分、追加の安定性を提供する脚と同様の２つの部分、または複数の部分であり得る。この一部分の下部において、フーチング（footing）８０８は、追加の安定性を提供するためにビークルのフロアパン上に平らになるように構成され得る。異なるサイズのビークルおよび／または異なる位置の座席８１０に適応するために延長可能な形でフーチング８０８またはハウジングのいずれかを形作ることが望ましいことがある。また、ユニット８０１を所定の位置によりしっかりと保持するためにハウジングまたはフーチング８０８からビークル２２１のダッシュボードまたはステアリングコラムの下部に上方へ延びる（クロスハッチングで示された）ブレース（brace）８１２を提供することが望ましいことがある。ハウジング、フーチング８０８およびブレース８１２は、好ましくは、ビークル制御に不適当に干渉しないであろう形態に構成される。
【００６６】
[0077]アクセラレータ８０７とブレーキペダル８０６とのための機械インターフェースが必要な場合、制御ユニット８０１の運動量制御システム部分は、アクセル８０７を操作するための機械インターフェース８０５とブレーキペダル８０６を操作するための機械インターフェース８０４とを設けられ得る。同様に、制御ユニット８０１の運動量制御システム部分は、操舵輪８０３を操作するための機械インターフェース８０２を設けられ得る。インターフェース８０４、８０５および８０６は、インターフェースの実際の形またはサイズではなく、インターフェースを例示することを意図した形で単にブロック形式で示されている。身障者および自動運転ビークルのための制御の技術が、本発明において採用され、人間が操縦可能なビークル制御を機械的に制御する適切なアクチュエータと統合され得る多くのタイプの機械インターフェースを含んでいることを、当業者は認識されよう。
【００６７】
[0078]制御のための機械インターフェースが必要でない場合、制御ユニット８０１はビークル２２１の操舵、加速、減速および他の所望の制御を制御するためにビークル２２１内の１つまたは複数のコンピュータに直接制御データを提供するために適切な電気インターフェース、ワイヤレスインターフェース、光インターフェース、または他のインターフェースを設けられ得る。現在、多くのビークルがそのような方式で電子制御され得る。また、そうする能力は、時間の経過とともにますます多くのビークルに統合されている。
【００６８】
[0079]図８に示すように、制御ユニット８０１は、様々な統合センサー８１３、８１４、８１５、および８１６を設けられ得る。センサー８１５は、ビークル２２１の前部部分、先導ビークル２０１、および／またはビークル２２１の前の道路を監視するために使用され得る前向きセンサーである。後向きセンサー８１６は、ビークル２２１の後部部分、ビークル２２１の後ろの第２の追従ビークル、および／またはビークル２２１の後ろの道路を監視するために使用され得る。横向きセンサー８１３は、ビークル２２１の片側または両側およびビークル２２１の側部に沿って検出される物体を監視するために使用され得る。上部搭載センサー８１４は、それがビークルの前面、後面、および／または側面に適切な遮るものがないフィールドを有するとすれば、それらの方向を監視するために採用され得る。したがって、センサー８１４は、センサー８１３、８１５および８１６のすべての代わりに使用され得る。制御ユニット８０１上に１つまたは複数のセンサーを直接据え付けることは、遊離部分またはビークル２２１中の他の位置に据え付けまたは取り付けられなければならない部分が少なくなるという潜在的利益を与える。すべての部分が８０１などの単一のユニットに統合され得る場合、そのような統合が、制御システムを設置する際の人為的過誤の機会をより少なくすると思われる。
【００６９】
[0080]図８に、センサーまたはトランシーバのための複数の潜在的ロケーションを示す。センサーは、センサー８２０ａとしてビークル内に、またはセンサー８２０ｂとしてビークル外にビークル２２１の前面に据え付けられ得る。センサーは、センサー８２２ａとしてフードの下に、またはセンサー８２２ｂとしてフードの上に据え付けられ得る。センサーは、センサー８２３としてダッシュボード上に配置されるか、またはセンサー８２４としてフロントガラスまたはバックミラーに取り付けられ得る。センサーは、センサー８１７として屋根の上に据え付けられ得る。屋根から懸下するセンサーを据え付けることは可能であるが、大部分のビークルでは、そのような据え付けは、据え付けハードウェアの何らかの変更または設置が必要になると思われる。したがって、ビークルの屋根から本発明のためのセンサーを懸下することは可能であるが、好適ではない。センサーは、センサー８２５としてリアウインドウに取り付けられるか、またはセンサー８２６としてビークルの後部棚に配置され得る。センサーは、センサー８２８ａとしてトランクの上に、またはセンサー８２８ｂとしてトランク内に据え付けられ得る。センサーはまた、センサー８３０ａとしてビークルの後部の内側に、またはセンサー８３０ｂとしてビークルの後部の外部に据え付けられ得る。上記のリストは、様々なセンサーがビークル上の様々なロケーションに据え付けられ得ることを示すためのものである。ただし、リストは、図示されていない取付け位置を排除するものではない。たとえば、センサーは、ミラーおよびウィンドウなどを含むビークルの側部に据え付けられ得る。センサーもビークルの下に取り付けられ得る。操作の柔軟性と様々なタイプのセンサーの適切な取付け位置を選択する能力とを提供するために様々なセンサー取付け位置が与えられる。たとえば、ガラスが透明であるＲＦ放射のタイプのセンサーは、要素からセンサーを保護するためにロケーション８２４にフロントガラス内に有利には据え付けられ得る。ただし、ガラスが不透明であるＲＦ放射のタイプの前方センサーは、フロントガラスが関係するＲＦ放射を不明瞭にしないようにロケーション８２０ａまたは８２０ｂ中により有利には据え付けられ得る。
【００７０】
[0081]ワイヤレストランシーバ２２２（図８に図示せず）は、制御ユニット８０１に統合されるか、または図８に示したセンサーロケーションのうちの１つまたは複数に据え付けられ得る。センサーの統合の場合と同様に、制御ユニット８０１へのトランシーバ２２２の統合は、より少ない遊離部分を提供する。そのような統合が、ビークル２２１中への制御ユニット８０１の設置の際のある程度の量の人為的過誤を除去することになると思われる。
【００７１】
[0082]本発明の実施形態の上記の説明は、例示および説明のために提示した。網羅的なものでも、説明した正確な形に本発明を限定するものでもなく、上記の教示に照らして多数の修正および変形が可能である。本発明の原理およびそれの実際的適用例を最良に説明して、それによって、企図される具体的な使用に適するような様々な修正とともに様々な実施形態において、他の当業者が本発明を最良に利用することを可能にするために、実施形態を選び、説明した。したがって、本発明が、以下の特許請求の範囲内のすべての修正および均等物をカバーすることを目的とすることを諒解されよう。
【００７２】
[0083]上記で説明したコントローラおよびトランシーバ実施形態は、単一の集積回路（ＩＣ）チップ、複数のＩＣ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの追加のハードウェア内で具現化され得る。さらに、プロセスステップの一部または全部が各プロセス中に現れる順序は限定するものと見なすべきではない。むしろ、プロセスステップのうちのいくつかが、そのすべてが本明細書に明示的に図示されていない様々な順序で実行され得ることを理解されたい。
【００７３】
[0084]以上の説明は、本発明の実装形態の例を含む。もちろん、特許請求する主題を説明するために構成要素または方法のあらゆる考えられる組合せを説明することは不可能であるが、対象の実施形態の多くのさらなる組合せおよび順列を説明することは可能である。したがって、特許請求する主題は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内に入るすべてのそのような代替形態修正形態および変形形態を包含するものである。さらに、要約書で説明したことを含む本開示の図示された実装形態の上記の説明は、網羅的なものでも、開示する実装形態を開示する形態そのものに限定するものでもない。特定の実装形態および例について説明のために本明細書で説明したが、当業者が認識することができるように、そのような実装形態および例の範囲内であると見なされる様々な修正が可能である。
【００７４】
[0085]特に、上記で説明した構成要素、デバイス、回路、システムなどによって実行される様々な機能に関して、そのような構成要素を説明するために使用される用語は、特許請求する主題の本明細書に図示する例示的な態様における機能を実行する開示する構造と構造的に等価でないが、説明する構成要素（たとえば、機能的等価物）の特定の機能を実行する任意の構成要素に、別段に規定されていない限り、対応するものである。この点について、様々な実施形態が、特許請求する主題の様々な方法の行為および／またはイベントを実行するためのシステムならびにコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を含むことも認識されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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