(57)【要約】【課題】車両間でのミリ波通信を効率良く行う。【解決手段】ミリ波通信を行う複数の車両間におけるビームアライメントを実行する方法であって、第二の車両が、第一の車両の位置および運転意図を表す第一の車両データを含む無線メッセージを受信する受信ステップと、第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両との間に遮蔽が発生するか否かを予測する予測ステップと、前記遮蔽の発生が予測される場合に、前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両が見通し範囲外においてミリ波無線通信を行うための伝播経路であるＮＬＯＳ経路を決定する経路決定ステップと、前記ＮＬＯＳ経路によって、前記第一の車両と前記第二の車両との間のビームアライメントを実行する調整ステップと、を含む。【選択図】図１
2019134424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波通信を行う複数の車両間におけるビームアライメントを実行する方法であって、
第二の車両が、第一の車両の位置および運転意図を表す第一の車両データを含む無線メッセージを受信する受信ステップと、
前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両との間に遮蔽が発生するか否かを予測する予測ステップと、
前記遮蔽の発生が予測される場合に、前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両が見通し範囲外においてミリ波通信を行うための伝播経路であるＮＬＯＳ経路を決定する経路決定ステップと、
前記ＮＬＯＳ経路によって、前記第一の車両と前記第二の車両との間のビームアライメントを実行する調整ステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記遮蔽の発生が予測されなかった場合に、見通し内経路（ＬＯＳ経路）によって、前記第一の車両と前記第二の車両との間のビームアライメントを実行する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記運転意図は、予定軌跡を含む、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ビームアライメントの実行後に、前記ミリ波通信を実行するステップをさらに含む、
請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記ＮＬＯＳ経路は、物体にミリ波ビームを反射させることで遮蔽体を回避する経路である、
請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記経路決定ステップでは、前記第二の車両の速度および進行方向をさらに加味して前記ＮＬＯＳ経路を決定する、
請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記無線メッセージは、前記第一の車両または路側装置から送信される、
請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記遮蔽は第三の車両によって発生し、
前記予測ステップでは、前記第三の車両から送信された第三の車両データにさらに基づいて、前記遮蔽が発生するか否かを予測する、
請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
ミリ波通信を行う複数の車両間におけるビームアライメントを実行する車載コンピュータを含むシステムであって、
第二の車両に搭載された前記車載コンピュータが、
第一の車両の位置および運転意図を表す第一の車両データを含む無線メッセージを受信する受信ステップと、
前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両との間に遮蔽が発生するか否かを予測する予測ステップと、
前記遮蔽の発生が予測される場合に、前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両が見通し範囲外においてミ
リ波通信を行うための伝播経路であるＮＬＯＳ経路を決定する経路決定ステップと、
前記ＮＬＯＳ経路によって、前記第一の車両と前記第二の車両との間のビームアライメントを実行する調整ステップと、
を実行する、システム。
【請求項１０】
ミリ波通信を行う路側装置が、車両に対するビームアライメントを実行する方法であって、
車両の位置および運転意図を表す車両データを含む無線メッセージを受信する受信ステップと、
前記路側装置の位置と、前記車両データに基づいて、前記路側装置と前記車両との間に遮蔽が発生するか否かを予測する予測ステップと、
前記遮蔽の発生が予測される場合に、前記路側装置の位置と、前記車両データに基づいて、前記路側装置と前記車両が見通し範囲外においてミリ波通信を行うための伝播経路であるＮＬＯＳ経路を決定する経路決定ステップと、
前記ＮＬＯＳ経路によって、前記路側装置と前記車両との間のビームアライメントを実行する調整ステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、「BEAM ALIGNMENT USING SHARED DRIVING INTENTION FOR VEHICULAR MMWAVE
COMMUNICATION」と題し、２０１８年１月３１日に出願された米国特許出願第１５／８８５，７７８号の優先権を主張する。これらの特許出願は、その全体が参照によって本願明細書に援用される。
【０００２】
本明細書は、車両間ミリ波（ｍｍＷａｖｅ）通信のための、共有された運転意図に基づくビームアライメントに関する。
【背景技術】
【０００３】
車両において、ますます大量のデータが消費されている。たとえば、車両は高精細三次元マップ、自律走行車用途で使用する他の車両からのセンサデータ、及びインフォテイメント用途で使用するストリーミングデータなどを要求する。また、３Ｇ接続などの従来の手段を使用してデータが合理的に送信されない場合がある。これは、送信データが大き過ぎるか、又は送信時の負荷が非常に高いために、車両側の機器では満足に対処できないからである。
【０００４】
ミリ波通信は短距離でギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）のデータレートを提供できるため、車両にミリ波通信を導入することが望ましい。しかしながら、ミリ波通信では車両間でのビームアライメント（送受信ビームの方向を調整することを指す）が必要とされており、また現在のビームアライメント方法は、固定基地局が別の固定装置にビームを送信する場合など、移動性の低い環境用に設計されている。この方法は、車両移動時に発生する移動性の高い環境には適用できない。
【０００５】
また、車両間ミリ波通信は、車両が道路を走行しているような動的な状況で頻繁に使用されている。ミリ波通信はアンテナ間の送信に依存しているため、車両間ミリ波通信の送信は、トラックやバスなどの遮蔽体の存在によって妨害される場合がある。これは、こうした遮蔽体の高さが車両の車高よりも高いためである。こうした妨害によって高い伝搬損失が生じ、ミリ波接続を維持することが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０７２２６８号公報
【発明の概要】
【０００７】
本明細書には、運転意図に基づいてビームアライメントを実行するための方法について記載している。
ある方法は、第１の車両の位置、第１の車両の速度、第１の車両の進行方向、及び第１の車両の運転意図を表す第１の車両データを含む無線メッセージを受信するステップを含む。本方法は、第２の車両の位置、第２の車両の運転意図、及び前記第１の車両データに基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定するステップをさらに含む。本方法は、妨害の発生が予測されたことに応答して、前記第２の車両の位置、前記第２の車両の運転意図、及び前記第１の車両データに基づいて見通し外（ＮＬＯＳ）経路を決定するステップをさらに含む。本方法は、妨害の発生が予測される前に、前記ＮＬＯＳ経路に基づいて第１の車両と第２の車両との間でビームアライメントを実行するステップをさらに含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、本方法は、妨害の発生が予測されなかったことに応答して、前記第２の車両の位置、前記第２の車両の運転意図、及び前記第１の車両データに基づいてビームアライメントを実行するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、前記第１の車両の運転意図は、大まかな運転意図と計画された軌道とを表している。いくつかの実施形態では、本方法は、前記ビームアライメントに基づいてミリ波通信を送信するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、前記無線メッセージは短距離専用通信メッセージ（ＤＳＲＣ）、又はロングタームエボリューションによる車車間・路車間通信（ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ）メッセージである。いくつかの実施形態では、前記ＮＬＯＳ経路は、反射体にビームを反射させて第１の車両に到達させるステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、第２の車両の位置、第２の車両の速度、第２の車両の進行方向、及び第２の車両の運転意図を表す第２の車両データを判定するステップをさらに含み、ここで、前記ＮＬＯＳ経路を決定するステップは、前記第２の車両の速度及び前記第２の車両の進行方向にさらに基づいている。いくつかの実施形態では、前記無線メッセージは第１の車両又は路側ユニット（ＲＳＵ）によって送信される。いくつかの実施形態では、前記妨害は第３の車両であり、第２の車両は、第３の車両データを含むＤＳＲＣメッセージ又はＬＴＥ−Ｖ２Ｘメッセージを受信し、ここで、前記妨害の発生が予測されるかどうかを判定するステップは前記第３の車両データにさらに基づいている。
【０００９】
あるシステムは、コンピュータコードを格納する非一時的メモリを含む、車両における車載コンピュータであって、前記コンピュータコードは、前記車載コンピュータシステムによって実行された場合に、前記車載コンピュータシステムに、第１の車両の位置、第１の車両の速度、第１の車両の進行方向、及び第１の車両の運転意図を表す第１の車両データを含む無線メッセージを受信させ、第２の車両の位置、第２の車両の運転意図、及び前記第１の車両データに基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定させ、妨害の発生が予測されたことに応答して、前記第２の車両の位置、前記第２の車両の運転意図、及び前記第１の車両データに基づいて見通し外（ＮＬＯＳ）経路を決定させ、且つ妨害の発生が予測される前に、前記ＮＬＯＳ経路に基づいて第１の車両と第２の車両との間でビームアライメントを実行させる、車載コンピュータを含むことができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、前記車載コンピュータシステムは、別のコンピュータコードであって、前記車載コンピュータシステムに、妨害の発生が予測されなかったことに応答して、前記第２の車両の位置、前記第２の車両の運転意図、及び前記第１の車両データに基づいてビームアライメントを実行させる、コンピュータコードを含む。いくつかの実施形態では、前記第１の車両の運転意図は、大まかな運転意図と計画された軌道とを表している。いくつかの実施形態では、前記車載コンピュータシステムは、別のコンピュータコードであって、前記車載コンピュータシステムに、前記ビームアライメントに基づいてミリ波通信を送信させる、コンピュータコードを含む。いくつかの実施形態では、前記無線メッセージは短距離専用通信メッセージ（ＤＳＲＣ）、又はロングタームエボリューションによる車車間・路車間通信（ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ）メッセージである。
【００１１】
１つの一般的な態様は、コンピュータプログラムで符号化された非一時的メモリであって、前記コンピュータプログラムは、１又は複数のプロセッサによって実行された場合に、前記１又は複数のプロセッサに、車両の位置、車両の速度、車両の進行方向、及び車両の運転意図を表す車両データを含む無線メッセージを車両から受信するステップと、路側ユニット（ＲＳＵ）の位置及び前記車両データに基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定するステップと、妨害の発生が予測されたことに応答して、前記ＲＳＵの位置及び前記車両データに基づいて見通し外（ＮＬＯＳ）経路を決定するステップと、妨害の発生が予測される前に、前記ＮＬＯＳ経路に基づいて前記ＲＳＵと前記車両との間でビームアライメントを実行するステップとを含む動作を実行させる命令を含む、非一時的メモ
リを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、前記動作は、妨害の発生が予測されなかったことに応答して、前記ＲＳＵの位置及び前記車両データに基づいてビームアライメントを実行するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、前記車両の運転意図は、大まかな運転意図と計画された軌道とを表している。いくつかの実施形態では、前記動作は、ビームアライメントに基づいて前記車両にミリ波通信を送信するステップをさらに含み、ここで、前記ミリ波通信は高精細三次元マップデータ又はセンサデータを含む。いくつかの実施形態では、前記無線メッセージは短距離専用通信メッセージ（ＤＳＲＣ）、又はロングタームエボリューションによる車車間・路車間通信（ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ）メッセージである。いくつかの実施形態では、前記ＮＬＯＳ経路は、反射体にビームを反射させて前記車両に到達させるステップを含む。
【００１３】
また、本発明に係る方法は、
ミリ波通信を行う複数の車両間におけるビームアライメントを実行する方法であって、第二の車両が、第一の車両の位置および運転意図を表す第一の車両データを含む無線メッセージを受信する受信ステップと、前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両との間に遮蔽が発生するか否かを予測する予測ステップと、前記遮蔽の発生が予測される場合に、前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両が見通し範囲外においてミリ波通信を行うための伝播経路であるＮＬＯＳ経路を決定する経路決定ステップと、前記ＮＬＯＳ経路によって、前記第一の車両と前記第二の車両との間のビームアライメントを実行する調整ステップと、を含む。
【００１４】
また、本発明に係るシステムは、
ミリ波通信を行う複数の車両間におけるビームアライメントを実行する車載コンピュータを含むシステムであって、第二の車両に搭載された前記車載コンピュータが、第一の車両の位置および運転意図を表す第一の車両データを含む無線メッセージを受信する受信ステップと、前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両との間に遮蔽が発生するか否かを予測する予測ステップと、前記遮蔽の発生が予測される場合に、前記第二の車両の位置および運転意図と、前記第一の車両データに基づいて、前記第一の車両と前記第二の車両が見通し範囲外においてミリ波通信を行うための伝播経路であるＮＬＯＳ経路を決定する経路決定ステップと、前記ＮＬＯＳ経路によって、前記第一の車両と前記第二の車両との間のビームアライメントを実行する調整ステップと、を実行する。
【００１５】
また、本発明の別形態に係る方法は、
ミリ波通信を行う路側装置が、車両に対するビームアライメントを実行する方法であって、車両の位置および運転意図を表す車両データを含む無線メッセージを受信する受信ステップと、前記路側装置の位置と、前記車両データに基づいて、前記路側装置と前記車両との間に遮蔽が発生するか否かを予測する予測ステップと、前記遮蔽の発生が予測される場合に、前記路側装置の位置と、前記車両データに基づいて、前記路側装置と前記車両が見通し範囲外においてミリ波通信を行うための伝播経路であるＮＬＯＳ経路を決定する経路決定ステップと、前記ＮＬＯＳ経路によって、前記路側装置と前記車両との間のビームアライメントを実行する調整ステップと、を含む。
【００１６】
なお、前記遮蔽の発生が予測されなかった場合に、見通し内経路（ＬＯＳ経路）によって、前記第一の車両と前記第二の車両との間のビームアライメントを実行することを特徴としてもよい。
また、前記運転意図は、予定軌跡を含むことを特徴としてもよい。
また、前記ビームアライメントの実行後に、前記ミリ波通信を実行するステップをさらに含むことを特徴としてもよい。
また、前記ＮＬＯＳ経路は、物体にミリ波ビームを反射させることで遮蔽体を回避する経路であることを特徴としてもよい。
また、前記経路決定ステップでは、前記第二の車両の速度および進行方向をさらに加味して前記ＮＬＯＳ経路を決定することを特徴としてもよい。
また、前記無線メッセージは、前記第一の車両または路側装置から送信されることを特徴としてもよい。
また、前記遮蔽は第三の車両によって発生し、前記予測ステップでは、前記第三の車両から送信された第三の車両データにさらに基づいて、前記遮蔽が発生するか否かを予測することを特徴としてもよい。
【００１７】
本明細書では、車両間ミリ波通信用の、運転意図の共有によってビームアライメントを実行する方法について記載しており、ここでは、有利には、妨害によるミリ波通信の低下の影響を受けることなく車両間で正確に通信する方法を記載している。結果として、異なる車両間でセンサデータを共有することができるため、このミリ波通信によってより安全で、効率的で、先を見越した運転を実現している。さらに、これらの車両は更新される大域的三次元高精細（ＨＤ−３Ｄ）マップを受信することができる。また、車両がミリ波通信を介してＨＤ−３Ｄマップの一部を引き続き受信できるので、国全体のＨＤ−３Ｄマップを車両に格納する必要はない。最後に、前記ミリ波通信は、インフォテイメント用途で使用するストリーミングサービスなどの別の車両用コンテンツを提供しうる。
【００１８】
本開示を図示するにあたり、添付の図面における図を一例として示し、限定する目的で示しておらず、またここでは、同一の構成要素を指すために同一の参照番号を使用している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】いくつかの実施形態による、ビームアライメントアプリケーションの動作環境を示すブロック図である。
【図２】いくつかの実施形態による、ビームアライメントアプリケーションを含む例示的なコンピュータシステムを示すブロック図である。
【図３】いくつかの実施形態による、大まかな運転意図と計画された軌道とを示すブロック図である。
【図４】いくつかの実施形態による、車両−インフラストラクチャ間ミリ波通信又は車両−車両間ミリ波通信を介してミリ波通信が発生する際の、例示的なシナリオを示すブロック図である。
【図５】いくつかの実施形態による、遮蔽体が存在する場合のミリ波通信を使用する上での問題を示すブロック図である。
【図６】いくつかの実施形態による、ミリ波通信を目的として確実にビームアライメントを実行するための、無線メッセージの使用方法を示すブロック図である。
【図７】いくつかの実施形態による、見通し外（ＮＬＯＳ）経路の一部として反射体を使用することを通じた、遮蔽体を特定してこれを回避する際の無線メッセージの使用方法を示すブロック図である。
【図８】いくつかの実施形態による、遮蔽体を回避するためのＮＬＯＳ経路を示すブロック図である。
【図９】いくつかの実施形態による、運転意図の共有に基づいてビームアライメントを実行するための例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１０】いくつかの実施形態による、運転意図の共有に基づいてビームアライメントを実行するための別の例示的な方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（例示的な概要）
第１の車両は直接的に、又は路側ユニット（ＲＳＵ）を介して第２の車両に無線メッセージを送信する。前記無線メッセージは短距離専用通信メッセージ（ＤＳＲＣ）、又はロングタームエボリューションによる車車間・路車間通信（ＬＴＥ−Ｖ２Ｘ）メッセージを含む。前記メッセージは第１の車両の位置、第１の車両の速度、第１の車両の進行方向、及び第１の車両の運転意図を表す第１の車両データを含む。前記第１の車両の運転意図とは、車線変更、移動、停止、駐車、高速道路への合流、交差点への進入、全方向一時停止の十字路の横断などを対象とした大まかな運転意図を、第１の車両の位置を時間の関数として示すことによって表したものであり、且つ／又は、第１の車両の位置を時間の関数としてより長期的に示している計画された軌道を表す。
【００２１】
第２の車両は、前記第１の車両データと、第２の車両の位置、第２の車両の速度、第２の車両の進行方向、及び第２の車両の運転意図を表す第２の車両データとに基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定するビームアライメントアプリケーションを含む。妨害の発生が予測されると判定した場合、前記ビームアライメントアプリケーションは、前記第１の車両データ及び前記第２の車両データに基づいて見通し外（ＮＬＯＳ）経路を決定する。前記ビームアライメントアプリケーションは、次いで前記ＮＬＯＳ経路に基づいて、第１の車両と第２の車両との間でビームアライメントを実行する。
【００２２】
妨害の発生が予測されなかった場合、前記ビームアライメントアプリケーションは、前記第１の車両データ及び前記第２の車両データに基づいてビームアライメントを実行する。ひとたび第１の車両と第２の車両との間でビームが調整され、且つ通信リンクが確立されると、第２の車両は第１の車両にミリ波通信を送信する。
【００２３】
（例示的なシステム）
図１を参照すると、いくつかの実施形態による、ビームアライメントアプリケーション１９９の動作環境１００が示されている。図示したように、動作環境１００は以下の構成要素、すなわち第１の車両１２１と、路側ユニット（ＲＳＵ）１２２と、第２の車両１２３とを含む。これらの構成要素は、ネットワーク１０５によって互いに通信可能に結合されている。
【００２４】
図１には１台の第１の車両１２１と、１台のＲＳＵ１２２と、１台の第２の車両１２３と、１つのネットワーク１０５とを示しているが、動作環境１００は実際には、１又は複数の第１の車両１２１と、１又は複数のＲＳＵ１２２と、１又は複数の第２の車両１２３と、１又は複数のネットワーク１０５とを含みうる。
【００２５】
ネットワーク１０５は従来型の有線又は無線であり、かつスター構成、トークンリング構成、又は他の構成を含む多数の異なる構成を有する。また、ネットワーク１０５はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（たとえば、インターネット）、又は複数のデバイス及び／又はエンティティが通信しうる際に経由される他の相互接続データ経路を含みうる。いくつかの実施形態では、ネットワーク１０５はピアツーピアネットワークを含む。ネットワーク１０５は、種々の異なる通信プロトコルでデータを送信するための通信ネットワークの一部にさらに結合され、或いはこれを含む。いくつかの実施形態では、ネットワーク１０５はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信ネットワーク、又はショートメッセージングサービス（ＳＭＳ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、直接データ接続、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）、電子メール、ＤＳＲＣ、全二重無線通信、ミリ波（ｍｍＷａｖｅ）、ＷｉＦｉ（インフラストラクチャモード）、ＷｉＦｉ（アドホックモード）、可視光通信、ＴＶホワイトスペース通信及び衛星通信を介して
、データを送受信するためのセルラー通信ネットワークを含む。ネットワーク１０５は３Ｇ、４Ｇ、Long-term evolution（ＬＴＥ）、LTE-vehicle to everything（Ｖ２Ｘ）、ＬＴＥ−Ｄ２Ｄ、ＶｏＬＴＥ、又は他の任意のモバイルデータネットワーク若しくはモバイルデータネットワークの組み合わせを含みうるモバイルデータネットワークをさらに含みうる。さらに、ネットワーク１０５は１又は複数のＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワークを含みうる。
ＩＥＥＥ ８０２．１１規格はまた、ＩＥＥＥ ８０２．１１規格に、車両環境における無線アクセスを追加する、８０２．１１ｐ改正も含む。
【００２６】
第１の車両１２１は、メモリ１２７Ａと、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａと、通信ユニット１４５Ａを含む。
図１及び残りの図では、参照番号の後の文字は、その特定の参照番号を有する構成要素への言及を表す。たとえば、１２７Ａは第１の車両１２１上のメモリを指し、１２７ＢはＲＳＵ１２２上のメモリを指している。後続する文字のない本文中の参照番号は、その参照番号を有する構成要素の実施形態への包括的な言及を表す。たとえば、１２７はメモリ全体を指している。
【００２７】
メモリ１２７Ａには、第１の車両データ１５５を格納しうる。いくつかの実施形態では、第１の車両データ１５５は、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａによって生成されるデータを含む。たとえば、第１の車両データ１５５は第１の車両の位置、第１の車両の速度、第１の車両の進行方向、及び第１の車両の運転意図を表す。前記第１の車両の運転意図は、車線変更、移動、停止、駐車、高速道路への合流、交差点への進入、全方向一時停止の十字路の横断などを対象とした運転意図を、第２の車両１２３の位置を時間の関数として示すことによって表す。ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａは、第１の車両データ１５５をたとえば１００ミリ秒ごとなど、定期的に生成する。通信ユニット１４５Ａは、第１の車両データ１５５を定期的にネットワーク１０５に送信する。
【００２８】
いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａは、そのあらゆる派生物又は分岐物を含む以下のＤＳＲＣ規格のうちの１又は複数に第１の車両１２１又はＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａを準拠させるのに必要な任意のハードウェアとソフトウェアとを含み、それらのＤＳＲＣ規格とは、すなわち、ＥＮ  １２２５３：２００４短距離専用通信−５．８ＧＨｚのマイクロ波を使用する物理層（レビュー）、ＥＮ  １２７９５：２００２短距離専用通信−ＤＳＲＣデータリンク層：媒体アクセス及び論理リンク制御（レビュー）、ＥＮ  １２８３４：２００２短距離専用通信−アプリケーション層（レビュー）、ＥＮ  １３３７２：２００４短距離専用通信−ＲＴＴＴアプリケーション用ＤＳＲＣプロファイル（レビュー）、及びＥＮ  ＩＳＯ  １４９０６：２００４電子式料金徴収−アプリケーションインターフェースである。
【００２９】
いくつかの実施形態では、第１の車両１２１は従来の全地球測位システムユニット（ＧＰＳユニット）を含まず、代わりにＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａを含む。従来のＧＰＳユニットは、従来のＧＰＳユニットの実際の位置に対してプラスマイナス１０メートルの精度で従来のＧＰＳユニットの位置を表す位置情報を提供している。比較すると、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａは、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａの実際の位置に対してプラスマイナス１．５メートルの精度でＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０の位置を表すＧＰＳデータを提供している。このような精度は「車線レベル精度」と呼ばれており、これはたとえば、一車線の幅が一般に約３．７メートルであるため、ある車両が他の車線間のどの車線を走行しているかを特定するにはプラスマイナス１．５メートルの精度があれば十分であるからである。いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａは、オープンスカイ下で６８％の確率をもってその実際の位置から１．５メートル以内でその二次元位置を特定し、モニタリングし、かつ追跡するように動作可能
である。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａは、第１の車両１２１の位置を車線レベル精度で表す第１の車両データ１５５を提供するように動作可能である。たとえば、第１の車両１２１は４車線の高速道路を走行している。車線レベル精度とは、第１の車両１２１の位置が第１の車両データ１５５によって非常に正確に表されるので、４車線のうちの３つ目の車線を走行中の第２の車両１２３の位置が、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａによって提供される第１の車両１２１の第１の車両データ１５５に基づいて正確に判定されることを意味している。
【００３１】
いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａは、ＤＳＲＣ規格に準拠した精度で第１の車両１２１の地理的位置を表す第１の車両データ１５５を取得するために、ＧＰＳ衛星と無線通信するハードウェアを含む。ＤＳＲＣ規格は、２台の車両（そのうちの１台は、たとえば第１の車両１２１である）が隣接するレーンに位置しているかを推定するのに十分な精度を第１の車両データ１５５が有するように要求する。いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａは、オープンスカイ下で６８％の確率をもってその実際の位置から１．５メートル以内でその二次元位置を特定し、モニタリングし、かつ追跡するように動作可能である。走行車線の幅は通常３．７メートルであるため、第１の車両データ１５５の２次元誤差が１．５メートル未満であるときはいつでも、第１の車両データ１５５を解析して、複数の車線において同時に走行中の２又は複数の車両（そのうちの１台は、たとえば第１の車両１２１である）の相対位置に基づいて、第１の車両１２１がどの車線を走行中であるかを判定できる。
【００３２】
通信ユニット１４５Ａは、ネットワーク１０５に対して及びネットワーク１０５から、又は他の通信チャネルに対してデータの送受信を行う。たとえば、通信ユニット１４５Ａは第１の車両データ１５５をネットワーク１０５に送信し、これによりこのデータをＲＳＵ１２２及び／又は第２の車両１２３に送信する。いくつかの実施形態では、通信ユニット１４５ＡはＤＳＲＣ無線機１４６、ミリ波通信無線機１４７、及び第１の車両１２１をＤＳＲＣ装備装置並びにミリ波通信装備車両にするために必要な他のハードウェア又はソフトウェアを含む。
【００３３】
いくつかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、ネットワーク１０５又は別の通信チャネルに直接的かつ物理的に接続するためのポートを含む。たとえば、通信ユニット１４５Ａは、ネットワーク１０５と有線通信するためのＵＳＢ、ＳＤ、ＣＡＴ−５、又は同様のポートを含む。いくつかの実施形態では、通信ユニット１４５ＡはＩＥＥＥ  ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＥＮ  ＩＳＯ  １４９０６：２００４電子式料金徴収−アプリケーションインターフェース、ＥＮ  １１２５３：２００４短距離専用通信−５．８ＧＨｚのマイクロ波を使用する物理層（レビュー）、ＥＮ  １２７９５：２００２短距離専用通信−ＤＳＲＣデータリンク層：媒体アクセス及び論理リンク制御（レビュー）、ＥＮ  １２８３４：２００２短距離専用通信−アプリケーション層（レビュー）、ＥＮ  １３３７２：２００４短距離専用通信−ＲＴＴＴアプリケーション用ＤＳＲＣプロファイル（レビュー）、発明の名称を「全二重調整システム」とする２０１４年８月２８日に出願された米国特許出願第１４／４７１，３８７号明細書に記載されている通信方法、又は別の適切な無線通信方法を含む１又は複数の無線通信方法を使用して、ネットワーク１０５又は他の通信チャネルとデータ交換するための無線トランシーバを含む。
【００３４】
いくつかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、米国特許出願第１４／４７１，３８７号明細書に記載されているような全二重調整システムを含み、この出願内容は全体を参照によって本明細書中に引用するものとする。
【００３５】
いくつかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａはショートメッセージングサービス（ＳＭＳ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、直接データ接続、ＷＡＰ、電子メール、又は別の適切なタイプの電子通信を介して、セルラー通信ネットワーク上でデータを送受信するためのセルラー通信トランシーバを含む。いくつかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは有線ポートと、無線トランシーバとを含む。通信ユニット１４５ＡはＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰ、ＨＴＴＰＳ、及びＳＭＴＰ、ミリ波、ＤＳＲＣなどを含む標準ネットワークプロトコルを使用して、ファイル又はメディアオブジェクトを配信するためのネットワーク１０５への他の従来型の接続をさらに提供している。
【００３６】
いくつかの実施形態では、通信ユニット１４５ＡはＤＳＲＣ無線機１４６を含む。ＤＳＲＣ無線機１４６は、ＤＳＲＣトランスミッタとＤＳＲＣレシーバとを含むハードウェアユニットである。ＤＳＲＣトランスミッタは、５．９ＧＨｚ帯においてＤＳＲＣメッセージを送信し、かつブロードキャストするように動作可能である。ＤＳＲＣレシーバは、５．９ＧＨｚ帯においてＤＳＲＣメッセージを受信するように動作可能である。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ無線機１４６は、ＤＳＲＣメッセージをブロードキャストする際の周波数を制御するデジタルデータを格納している、非一時的メモリを含む。いくつかの実施形態では、前記非一時的メモリは、第１の車両１２１の第１の車両データ１５５が、ＤＳＲＣ無線機１４６によって定期的にブロードキャストされているＤＳＲＣメッセージの１つの構成要素としてブロードキャストされるように、第１の車両１２１に関して第１の車両データ１５５のバッファされたバージョンを格納する。
【００３８】
いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ無線機１４６は、第１の車両１２１をＤＳＲＣ規格に準拠させるのに必要な任意のハードウェア又はソフトウェアを含む。いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａは、ＤＳＲＣ無線機１４６の１つの構成要素である。
【００３９】
いくつかの実施形態では、ＤＳＲＣ無線機１４６は、ＤＳＲＣメッセージをブロードキャストする際の周波数を制御するデジタルデータを格納している、非一時的メモリを含む。いくつかの実施形態では、前記非一時的メモリは、第１の車両１２１の第１の車両データ１５５が、ＤＳＲＣ無線機１４６によって定期的にブロードキャストされているＤＳＲＣメッセージの１つの構成要素としてブロードキャストされるように、第１の車両１２１に関して以下に述べる第１の車両データ１５５のバッファされたバージョンを格納する。
【００４０】
ＤＳＲＣメッセージは、車両などの移動性の高い装置によって送受信されるように特別に構成され、かつそのあらゆる派生物又は分岐物を含む以下のＤＳＲＣ規格のうちの１又は複数に準拠している無線メッセージであり、それらのＤＳＲＣ規格とは、すなわち、ＥＮ  １２２５３：２００４短距離専用通信−５．８ＧＨｚのマイクロ波を使用する物理層（レビュー）、ＥＮ  １２７９５：２００２短距離専用通信−ＤＳＲＣデータリンク層：媒体アクセス及び論理リンク制御（レビュー）、ＥＮ  １２８３４：２００２短距離専用通信−アプリケーション層（レビュー）、ＥＮ  １３３７２：２００４短距離専用通信−ＲＴＴＴアプリケーション用ＤＳＲＣプロファイル（レビュー）、及びＥＮ  ＩＳＯ  １４９０６：２００４電子式料金徴収−アプリケーションインターフェースである。
【００４１】
米国及び欧州では、ＤＳＲＣメッセージは５．９ＧＨｚで送信されている。米国では、ＤＳＲＣメッセージには５．９ＧＨｚ帯で７５ＭＨｚのスペクトルが割り当てられている。欧州では、ＤＳＲＣメッセージには５．９ＧＨｚ帯で３０ＭＨｚのスペクトルが割り当てられている。日本では、ＤＳＲＣメッセージは７６０ＭＨｚ帯で１０ＭＨｚのスペクト
ルで送信されている。したがって、無線メッセージは米国及び欧州において５．９ＧＨｚ帯で、又は日本において７６０ＭＨｚ帯で動作していない限り、ＤＳＲＣメッセージとはならない。無線メッセージはまた、ＤＳＲＣ無線機におけるＤＳＲＣトランスミッタによって送信されない限り、ＤＳＲＣメッセージとはならない。
【００４２】
したがって、ＤＳＲＣメッセージはＷｉＦｉメッセージ、３Ｇメッセージ、４Ｇメッセージ、ＬＴＥメッセージ、ミリ波通信メッセージ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈメッセージ、衛星通信、及び３１５ＭＨｚ又は４３３．９２ＭＨｚのキーフォブで送信又はブロードキャストされる短距離無線メッセージのいずれでもない。
【００４３】
ＤＳＲＣメッセージは、車両に適合した無線メッセージングプロトコルを使用して通信されている。ＤＳＲＣメッセージの１つのタイプは、基本安全メッセージ（ＢＳＭ）として知られている。ＢＳＭはＢＳＭデータを含む。ＢＳＭデータは車両の属性を表している。たとえば、ＢＳＭは２つの部分を含む。
【００４４】
ＢＳＭデータのパート１はコアデータ要素を含み、かつ１秒あたり約１０回の調整可能なレートで送信される。ＢＳＭデータの部分１は、（１）車両の位置を表すＧＰＳデータ、（２）車両の動作データ、及び（３）車両の経路履歴のうちの１又は複数を表す。車両の位置は緯度、経度、高度、位置精度、及び当該位置と関連付けられた時間を含む。車両の動作は変速状態、車両の速度、車両の進行方向、車両のハンドル角、３軸の加速度及びヨーレートを含む車両用の４方向の加速度セット、並びにブレーキシステムの状態を含む。いくつかの実施形態では、部分１は車両の大きさも含む。
【００４５】
ＢＳＭデータのパート２は、任意の要素のリストから得られるデータ要素の可変セットを含む。前記任意の要素のリストは、経路履歴、経路予測、ハードアクティブブレーキングに関する情報、１００ミリ秒を超えて作動した場合のトラクションコントロールシステムに関する情報、１００ミリ秒を超えて作動した場合のアンチロックブレーキシステムに関する情報、変更された照明の状態、外部照明の状態、ワイパの交換に関する情報、ワイパの状態、及び車両のタイプを含みうる。ＢＳＭのパート２に含まれるＢＳＭデータの一部はイベントトリガに基づいて選択され、たとえばアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が起動されると、当該車両のＡＢＳシステムに関するＢＳＭデータがトリガされうる。いくつかの実施形態では、前記選択されたデータ要素はパート１に追加され、ＢＳＭの一部として送信されるが、帯域幅を節約するためにあまり頻繁には送信されない。一部の実施形態では、それ自体が数秒間相当の過去の履歴データに限定される経路データを除いて、パート２は現在のスナップショットも含む。
【００４６】
ＢＳＭは、５．８５０ギガヘルツ〜５．９２５ギガヘルツの帯域幅でブロードキャストされうる。ＢＳＭの送信範囲は１，０００メートルの広さでありうる。ＤＳＲＣ対応車両は一定の間隔でＢＳＭをブロードキャストしており、これを以下では「時間枠」と呼ぶ。いくつかの実施形態では、レーダ干渉管理システムを、たとえば０．０１秒などの規定の時間枠値でプログラムしている。前記時間枠はユーザが調整できる。いくつかの実施形態では、ＢＳＭは、０．１０秒ごとに１回の調整可能なレートでブロードキャストされる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、第１の車両１２１の通信ユニット１４５Ａは、１又は複数のミリ波通信無線機１４７を含む。ミリ波通信無線機１４７は、ミリ波通信を送信するためのトランシーバと、ミリ波通信を受信するためのレシーバとを含む。前記ミリ波通信トランシーバは、ミリ波メッセージをネットワーク１０５に送信し、このメッセージは第２の車両１２３によって受信される。前記ミリ波通信レシーバは、ネットワーク１０５を介して第２の車両１２３からミリ波メッセージを受信する。このようにして、第１の車両１２１と第２の車両１２３とは、ミリ波メッセージを互いに送信し合う。いくつかの実施形態
では、ミリ波通信無線機１４７は、第２の車両１２３及び他の車両と通信するために、前部バンパ及び後部バンパ及び側部上にトランシーバとレシーバとを含み、かつＲＳＵ１２２などのインフラストラクチャと通信するために、ルーフトップ上にトランシーバとレシーバとを含む。
【００４８】
ＲＳＵ１２２は、特定の地理的領域内の車両と通信する固定装置である。たとえば、ＲＳＵ１２２は、通常約１，０００メートルの最大送信範囲を有するＤＳＲＣメッセージを送信する。ＲＳＵ１２２は、ネットワーク１０５を介して第１の車両１２１から受信する第１の車両データ１５５を含む、メモリ１２７Ｂを含む。ＲＳＵ１２２は第１の車両データ１５５をネットワーク１０５に送信し、これにより第１の車両データ１５５を第２の車両１２３に送信する。ＲＳＵ１２２は、第１の車両データ１５５をＤＳＲＣメッセージとして送信するＤＳＲＣ無線機（図示せず）を有する、通信ユニット（図示せず）を含む。いくつかの実施形態では、ＲＳＵ１２２は、第１の車両データ１５５をＬＴＥ−Ｖ２Ｘを使用する無線メッセージとして送信する。いくつかの実施形態では、ＲＳＵ１２２は複数の車両から車両データを受信し、且つ前記車両データを集約する。ＲＳＵ１２２は前記集約された車両データを、ネットワーク１０５を介して第２の車両１２３に送信する。いくつかの実施形態では、ＲＳＵ１２２は、第１の車両１２１及び／又は第２の車両１２３にミリ波通信を送信するためのミリ波通信トランシーバとミリ波通信レシーバ（図示せず）とを含む。
【００４９】
第２の車両１２３はミリ波通信、並びにＤＳＲＣメッセージ及び／又はＬＴＥ−Ｖ２Ｘメッセージなどの無線メッセージングを可能にする車載コンピュータを含む、任意のタイプの車両である。たとえば、第２の車両１２３は以下のタイプの車両、すなわち自動車、トラック、スポーツ用多目的車、バス、トレーラートラック、ドローン、又は他の任意の道路ベースの乗り物のうちの１つである。
【００５０】
いくつかの実施形態では、第２の車両１２３は以下の構成要素、すなわちプロセッサ１２５と、メモリ１２７Ｃと、通信ユニット１４５Ｂと、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂと、センサセット１５０と、ビームアライメントアプリケーションとを含む。各構成要素はバス１２０を介して通信する。
【００５１】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１２５及びメモリ１２７Ｃは、車載コンピュータシステム（図２に関連して記載しているコンピュータシステム２００などの）の構成要素である。前記車載コンピュータシステムは、ビームアライメントアプリケーション１９９を起動するか、又はその動作を制御するように動作可能である。前記車載コンピュータシステムは、メモリ１２７Ｃに格納されたデータにアクセスし、且つ実行して、ビームアライメントアプリケーション１９９又はその構成要素（たとえば、図２を参照のこと）に関して本明細書に記載している機能を発揮するように動作可能である。前記車載コンピュータシステムは、前記車載コンピュータシステムに、図９に関連して以下に記載している方法９００、又は図１０に関連して以下に記載している方法１０００のステップの１又は複数を実行させるべく、ビームアライメントアプリケーション１９９を実行するように動作可能である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１２５及びメモリ１２７Ｃは車載ユニットの構成要素である。前記車載ユニットは、ビームアライメントアプリケーション１９９を起動するか、若しくはその動作を制御するように動作可能である電子制御ユニット（本明細書では「ＥＣＵ」とする）又は車載コンピュータシステムを含む。前記車載ユニットは、メモリ１２７Ｃに格納されたデータにアクセスし、且つ実行して、ビームアライメントアプリケーション１９９又はその構成要素に関して本明細書に記載している機能を発揮するように動作可能である。前記車載ユニットは、前記車載ユニットに、図９に関連して以下に記
載している方法９００、又は図１０に関連して以下に記載している方法１０００のステップの１又は複数を実行させるべく、ビームアライメントアプリケーション１９９を実行するように動作可能である。いくつかの実施形態では、図２に示すコンピュータシステム２００は、車載ユニットの１つの実施例である。
【００５３】
プロセッサ１２５は、計算を実行し、且つ表示装置に電子表示信号を供給するための算術論理演算装置、マイクロプロセッサ、汎用コントローラ、又は他の何らかのプロセッサアレイを含む。プロセッサ１２５はデータ信号を処理し、且つ複合命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）アーキテクチャ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）アーキテクチャ、又は命令セットの組み合わせを実装するアーキテクチャを含む、種々のコンピューティングアーキテクチャを含む。第２の車両１２３は１又は複数のプロセッサ１２５を含む。他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、ディスプレイ、及び物理的構成が可能である。
【００５４】
メモリ１２７Ｃは、プロセッサ１２５によってアクセスされ、且つ実行されうる命令又はデータを格納する非一時的メモリである。前記命令又はデータは、本明細書に記載の技法を実行するためのコードを含む。メモリ１２７Ｃはダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）装置、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）装置、フラッシュメモリ、又は他の何らかのメモリ装置である。いくつかの実施形態では、メモリ１２７Ｃはハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置、ＤＶＤ−ＲＷ装置、フラッシュメモリ装置、若しくはより永久的に情報を格納するための他の何らかの大容量記憶装置を含む、不揮発性メモリ又は同様の永久記憶装置及び媒体をさらに含む。メモリ１２７Ｃの一部は、バッファ又は仮想ランダムアクセスメモリ（仮想ＲＡＭ）として使用するために予約されうる。第２の車両１２３は１又は複数のメモリ１２７Ｃを含む。
【００５５】
第２の車両１２３のメモリ１２７Ｃは、以下のタイプのデジタルデータ、すなわち第１の車両データ１５５、第２の車両データ１５７、及びＮＬＯＳ経路データ１５９のうちの１又は複数を格納する。いくつかの実施形態では、メモリ１２７Ｃは、ビームアライメントアプリケーション１９９がその機能を発揮するために必要となる任意のデータを格納する。たとえば、メモリ１２７Ｃはビームアライメントに関する履歴データを格納する。
【００５６】
第１の車両データ１５５は第１の車両の位置、第１の車両の速度、第１の車両の進行方向、及び第１の車両の運転意図を表すデジタルデータである。前記第１の車両の運転意図は、車線変更、移動、停止、駐車、高速道路への合流、交差点への進入、全方向一時停止の十字路の横断などを対象とした運転意図を、第１の車両１２１の位置を時間の関数として示すことによって表す。
【００５７】
第２の車両データ１５７は第２の車両の位置、第２の車両の速度、第２の車両の進行方向、及び第２の車両の運転意図を表すデジタルデータである。第２の車両データ１５７は、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂによって生成される。
【００５８】
ＮＬＯＳ経路データ１５９は、第１の車両１２１と第２の車両１２３との間における、妨害回避経路を表すデジタルデータである。ＮＬＯＳ経路データ１５９は、第２の車両１２３が使用するミリ波スペクトル内の特定の波長など、ビーム透過に関する情報をさらに含む。
【００５９】
ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂは、第１の車両１２１に関連して上述したＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ａと同様であるので、ここではその説明を省略する。通信ユニット１４５Ｂは、第１の車両１２１に関連して上述した通信ユニット１４５Ａと同様で
あるので、ここではその説明を省略する。図示していないが、通信ユニット１４５ＢはＤＳＲＣ無線機と、ミリ波通信トランシーバ及びミリ波通信レシーバとを含みうる。
【００６０】
センサセット１５０は、車両動作に関するセンサデータを提供する１又は複数の装置を含む。たとえば、センサセット１５０は、車両１２３の周辺にあるオブジェクトの存在を検出する、１又は複数のセンサを含む。センサセット１５０は、センサデータがメモリ１２７Ｃに格納され、かつビームアライメントアプリケーション１９９によってアクセス可能となるように、車両内の車載コンピュータに通信可能に接続される。
【００６１】
センサセット１５０に含まれるセンサは、第２の車両１２３の外部に取り付けられるカメラ又はカメラアレイ、マイクロフォン、湿度センサ、温度計、高度計、加速度計、ＷｉＦｉスニッファ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ、ＬＩＤＡＲカメラ、恒湿器、赤外線カメラなどのうちの１又は複数などの１又は複数の外部センサを含む。
【００６２】
センサセット１５０は赤外線検出器、動作検出器、サーモスタットなどを含む。代替的に又は付加的に、センサセット１５０は、第２の車両１２３に含まれる別のシステム又は装置の構成要素若しくはモジュール（たとえば、無線機、インフォテインメントシステム、エアコン、フロントガラスワイパ、乗員用シートの位置をずらすシステム、車両ウィンドウの高さを変更するシステム、車両の前照灯、車室灯など）を含むが、これは前記システム又は装置の状態を第２の車両１２３の車載コンピュータに報告するものであり、前記状態は第２の車両１２３の他の構成要素によってモニタリング又は制御される。
【００６３】
したがって、センサセット１５０は車両内の温度、車両外の温度、シートの位置、ラジオ局、オーディオプログラム、ウィンドウの高さ、車両の前照灯又は車室灯の照度レベル、フロントガラスワイパの速度、並びに車両及び／又は前記車両に含まれるか、或いはこれに結合される任意のシステム、サブシステム、若しくは装置と関連付けられたパラメータ又は設定値のうちの１又は複数を表す、センサデータを提供する。
【００６４】
いくつかの実施形態では、センサセット１５０は現在時刻、位置（たとえば、緯度、経度、及び高度）、車両１２３の加速度、車両１２３の速度、車両１２３の燃料タンクの燃料レベル、及び車両１２３のバッテリの液面レベルなどのうちの１又は複数を測定するためのセンサを含む。
【００６５】
いくつかの実施形態では、ビームアライメントアプリケーション１９９は、プロセッサ１２５によって実行された場合に、プロセッサ１２５に、図９に関連して以下に記載している方法９００、及び／又は図１０に関連して以下に記載している方法１０００のステップの１又は複数を実行させるように動作可能である、コード及びルーチンを含む。たとえば、ビームアライメントアプリケーション１９９は第１の車両データ１５５及び第２の車両データ１５７を使用して、ビームによる経路において、第２の車両１２３が第１の車両１２１と通信するためのミリ波通信を使用できないほどの妨害の発生が予測されるかどうかを判定する。妨害の発生が予測された場合、ビームアライメントアプリケーション１９９は妨害を回避するＮＬＯＳ経路を決定し、且つ前記ＮＬＯＳ経路を使用してミリ波通信を実行する。
【００６６】
いくつかの実施形態では、第２の車両１２３のビームアライメントアプリケーション１９９は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むハードウェアを使用して実装される。いくつかの他の実施形態では、ビームアライメントアプリケーション１９９は、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを使用して実装される。
【００６７】
ビームアライメントアプリケーション１９９の実施形態については、図２〜図９に関連して以下により詳細に記載している。
【００６８】
（例示的なコンピュータシステム）
ここで図２を参照すると、いくつかの実施形態による、図１の第２の車両１２３のビームアライメントアプリケーション１９９を含む、例示的なコンピュータシステム２００を示すブロック図が図示されている。
【００６９】
いくつかの実施形態では、コンピュータシステム２００は、図９に関連して以下に記載している方法９００、及び／又は図１０に関連して以下に記載している方法１０００の１又は複数のステップを実行するようにプログラムされた、専用コンピュータシステムを含む。
【００７０】
いくつかの実施形態では、コンピュータシステム２００は第２の車両１２３の車載コンピュータである。いくつかの実施形態では、コンピュータシステム２００は図１における第２の車両１２３の車載ユニットである。いくつかの実施形態では、コンピュータシステム２００は図１における第２の車両１２３のＥＣＵ、ヘッドユニット、又は他の何らかのプロセッサベースのコンピューティング装置である。
【００７１】
コンピュータシステム２００は、いくつかの実施例による以下の構成要素、すなわちビームアライメントアプリケーション１９９、プロセッサ１２５、メモリ１２７Ｃ、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂ、通信ユニット１４５Ｂ、及びセンサセット１５０のうちの１又は複数を含む。ここには示していないが、車載レーダシステム、自動運転支援システム（ＡＤＡＳシステム）などの他の構成要素が含まれる。コンピュータシステム２００の構成要素は、バス１２０によって通信可能に結合される。
【００７２】
図示の実施形態では、プロセッサ１２５は、信号線２３８を介してバス１２０に通信可能に結合されている。メモリ１２７Ｃは、信号線２４０を介してバス１２０に通信可能に結合されている。ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂは、信号線２４２を介してバス１２０に通信可能に結合されている。通信ユニット１４５Ｂは、信号線２４４を介してバス１２０に通信可能に結合されている。センサセット１５０は、信号線２４６を介してバス１２０に通信可能に結合されている。
【００７３】
コンピュータシステム２００の以下の構成要素、すなわちプロセッサ１２５、メモリ１２７Ｃ、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂ、通信ユニット１４５Ｂ、及びセンサセット１５０については図１に関連して上述しているので、ここではそれらの説明を繰り返さないものとする。通信ユニット１４５Ｂを、ＤＳＲＣ無線機２０５及びミリ波通信無線機２０７を含むものとして示している。ＤＳＲＣ無線機２０５は、図１に関連して記載したＤＳＲＣ無線機１４６と同様であり、またミリ波通信無線機２０７はミリ波通信無線機１４７とそれぞれ同様であるので、ここではそれらの説明を省略する。
【００７４】
メモリ１２７Ｃは、図１に関連して上述したデータのいずれかを格納しうる。メモリ１２７Ｃは、コンピュータシステム２００がその機能を発揮するために必要とする任意のデータをさらに格納しうる。
【００７５】
図示するように、メモリ１２７Ｃは第１の車両データ１５５と、第２の車両データ１５７と、ＮＬＯＳ経路データ１５９とを格納する。これらの構成要素については図１に関連して上述しているので、ここではそれらの説明を繰り返さないものとする。メモリ１２７Ｃは、車載レーダシステムによって生成される環境検知情報、車両センサによって生成されるセンサデータ、及びＨＤ−３Ｄマップ、他の車両からのセンサデータ、インフォテイ
ンメントデータなど、ミリ波通信として受信したデータをさらに格納する。
【００７６】
ビームアライメントアプリケーション１９９は、以下により詳細に記載しているように、ミリ波通信を目的としたビームアライメントの実行方法を決定する。図２に示す図示の実施形態では、ビームアライメントアプリケーション１９９は通信モジュール２０２と、運転意図モジュール２０４と、経路モジュール２０６と、ビームアライメントモジュール２０８と、ユーザインターフェースモジュール２１０とを含む。
【００７７】
通信モジュール２０２を、ビームアライメントアプリケーション１９９とコンピュータシステム２００の他の構成要素、又は図１の動作環境１００のうちの１又は複数との通信を処理するためのルーチンを含むソフトウェアとすることができる。いくつかの実施形態では、通信モジュール２０２を、ビームアライメントアプリケーション１９９とコンピュータシステム２００の他の構成要素との通信を処理するべく以下に記載している機能を発揮するために、プロセッサ１２５によって実行可能な命令のセットとすることができる。いくつかの実施形態では、通信モジュール２０２をコンピュータシステム２００のメモリ１２７Ｃに格納することができ、これをプロセッサ１２５によってアクセス可能かつ実行可能とすることができる。通信モジュール２０２は、信号線２２２を介してプロセッサ１２５及びコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、かつ通信するように適合される。
【００７８】
通信モジュール２０２は通信ユニット１４５Ｂを介して、動作環境１００の１又は複数の構成要素との間でデータを送受信する。いくつかの実施形態では、通信モジュール２０２は通信ユニット１４５Ｂを介して、第１の車両１２１、ＲＳＵ１２２からの無線メッセージを送受信する。たとえば、通信モジュール２０２は第１の車両の位置、第１の車両の速度、第１の車両の進行方向、及び第１の車両の運転意図を表す第１の車両データ１５５を含む無線メッセージを受信する。通信モジュール２０２は通信ユニット１４５Ｂを介して、図１に関連して上述しているか、又は図９及び図１０に関連して以下に記載しているデータのいずれかを送受信する。
【００７９】
いくつかの実施形態では、通信モジュール２０２は、ビームアライメントアプリケーション１９９の構成要素からデータを受信し、そのデータをメモリ１２７Ｃ（又はメモリ１２７Ｃのバッファ若しくはキャッシュ）に格納する。たとえば、通信モジュール２０２は、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂから第２の車両データ１５７を受信し、第２の車両データ１５７をメモリ１２７Ｃ（又はメモリ１２７Ｃのバッファ若しくはキャッシュ）に格納する。通信モジュール２０２は、第２の車両データ１５７を第１の車両１２１及び／又はＲＳＵ１２２に送信するように、通信ユニット１４５Ｂにさらに指示する。
【００８０】
いくつかの実施形態では、通信モジュール２０２は、ビームアライメントアプリケーション１９９の構成要素間の通信を処理しうる。たとえば、通信モジュール２０２は、経路モジュール２０６によって生成されるＮＬＯＳ経路データ１５９をビームアライメントモジュール２０８に送信する。
【００８１】
運転意図モジュール２０４を、運転意図を決定するためのルーチンを含むソフトウェアとすることができる。いくつかの実施形態では、運転意図モジュール２０４を、プロセッサ１２５によって実行された場合に、プロセッサ１２５に、図９に関連して以下に記載している方法９００、及び／又は図１０に関連して以下に記載している方法１０００のステップの１又は複数を実行させる、前記プロセッサによって実行可能な命令のセットとすることができる。いくつかの実施形態では、運転意図モジュール２０４をコンピュータシステム２００のメモリ１２７Ｃに格納することができ、これをプロセッサ１２５によってアクセス可能且つ実行可能とすることができる。運転意図モジュール２０４は、信号線２２
４を介してプロセッサ１２５及びコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、且つ通信するように適合されうる。
【００８２】
いくつかの実施形態では、運転意図モジュール２０４は、前記車両の位置を時間の関数として決定することによって、運転意図を決定する。前記運転意図は（１）大まかな運転意図と、（２）計画された軌道との、２種類の運転意図を含む。
【００８３】
大まかな運転意図は、その時点から１０秒後に至るまでの第２の車両１２３の位置など、近い将来に予測される第２の車両１２３の位置変化を含む。たとえば、運転意図モジュール２０４は、他の車両又は交通サーバからのセンサデータに基づいて、第２の車両１２３が走行中の現在の経路から１００メートル離間したところにあるオブジェクトが存在しているため、ドライバーがそのオブジェクトを回避するために、第２の車両１２３を異なる車線に移動させることを予測する。前記大まかな運転意図は、車線変更、移動、停止、駐車、高速道路への合流、交差点への進入、全方向一時停止の十字路の横断などを対象とした運転意図を、第２の車両１２３の位置を時間の関数として示すことによって表す。
【００８４】
計画された軌道は、第２の車両１２３の絶対座標を時間の関数としてより長期的に予測したものを含む。たとえば、前記計画された軌道は、その時点から１０秒後に至るまでに予測される第２の車両１２３の位置を含む。
【００８５】
図３を参照すると、ブロック図３００は大まかな運転意図３０５と、計画された軌道３１５とを示している。大まかな運転意図３０５は、Ｔ秒間で車線を変更して位置（ｘ，ｙ，ｚ）に移動するという運転意図を表す。図示している実施例では、車両は路面のくぼみ３１０を回避するために車線を変更している。前記計画された軌道は、一連の予測される位置での一連の異なる時間の運転意図を表す。たとえば、運転意図モジュール２０４は交通データ、気象データ、マップデータ、及び移動履歴データに基づいて、予測される前記車両の位置を決定する。
【００８６】
いくつかの実施形態では、運転意図モジュール２０４は、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂ及びセンサセット１５０からデータを受信して、運転意図を決定する。たとえば、運転意図モジュール２０４は、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂから第２の車両１２３の位置情報を受信する。別の実施例では、運転意図モジュール２０４は、第２の車両１２３が回避すべき道路内のオブジェクトなど、第２の車両１２３の外部状況を表すセンサデータをセンサセット１５０から受信する。前記センサデータは、第２の車両１２３が加速中であるかどうかやハンドルの位置など、ドライバーが車線を変えようとしているか、又は曲がろうとしていることを示す、前記車両内の状況をさらに含む。いくつかの実施形態では、運転意図モジュール２０４は第１の車両１２１、ＲＳＵ１２２などの第２の車両１２３以外の発信元から、又はサーバから追加のデータを受信する。第１の車両１２１は、第１の車両１２１によって生成されるセンサデータを提供する。ＲＳＵ１２２は、複数の車両から集約されるセンサデータを提供する。前記サーバは交通情報（たとえば、事故、工事など）、気象情報などの路面状況に関する情報を提供する。
【００８７】
いくつかの実施形態では、運転意図モジュール２０４は、第２の車両１２３の他の構成要素から情報を受信し、その情報を使用して運転意図を決定する。たとえば、第２の車両１２３は、第２の車両１２３移動時の一貫した方法を有する自動操縦制御装置又は自動速度制御装置などの、高度運転支援システム（ＡＤＡＳシステム）を含む。運転意図モジュール２０４は、ＡＤＡＳシステムからの情報を使用して、第２の車両１２３の将来の位置を予測する。別の実施例では、運転意図モジュール２０４は、第２の車両１２３が現在走行中の出発地点から到着地点までの現在の移動履歴を表すマップデータを、マップアプリケーションから受信する。前記マップアプリケーションはビームアライメントアプリケー
ション１９９の一部であるか、又は別のアプリケーションである。運転意図モジュール２０４は前記マップデータを使用して、第２の車両１２３の概略位置を時間の関数として予測する。さらに別の実施例では、運転意図モジュール２０４は、第２の車両１２３がそれまでに走行した場所を表す移動履歴データを受信する。運転意図モジュール２０４は前記移動履歴データを使用して、第２の車両１２３の将来の位置と、前記移動履歴データに基づく、ドライバーによる特定の状況への対処方法を予測する。たとえば、第２の車両１２３が走行中のルート上で事故が発生した場合、前記移動履歴データは、事故を回避するためにドライバーが検討しうる代替ルートを示す。
【００８８】
いくつかの実施形態では、運転意図は、前記車両（たとえば、第２の車両１２３）のＡＤＡＳシステム又は自動運転システムから生成され、且つ取得される情報によって表されている。
【００８９】
運転意図モジュール２０４は、第２の車両データ１５７としての前記運転意図をメモリ１２７Ｃに格納するか、又は通信モジュール２０２を介して前記運転意図を経路モジュール２０６に送信する。
【００９０】
経路モジュール２０６は、ビームアライメントの実行方法を決定するためのルーチンを含むソフトウェアとすることができる。いくつかの実施形態では、経路モジュール２０６を、プロセッサ１２５によって実行された場合に、プロセッサ１２５に、図９に関連して以下に記載している方法９００、及び／又は図１０に関連して以下に記載している方法１０００のステップの１又は複数を実行させる、プロセッサ１２５によって実行可能な命令のセットとすることができる。いくつかの実施形態では、経路モジュール２０６をコンピュータシステム２００のメモリ１２７Ｃに格納することができ、これをプロセッサ１２５によってアクセス可能かつ実行可能とすることができる。経路モジュール２０６は、信号線２２６を介してプロセッサ１２５及びコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、かつ通信するように適合される。
【００９１】
経路モジュール２０６は、通信モジュール２０２から第１の車両データ１５５を含む無線メッセージを受信するか、又はメモリ１２７Ｃから第１の車両データ１５５を取得する。いくつかの実施形態では、経路モジュール２０６は、たとえばＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂ及び運転意図モジュール２０４によって第２の車両データ１５７が生成された後に、通信モジュール２０２から第２の車両データ１５７を受信する。或いは、経路モジュール２０６は、通信モジュール２０２がメモリ１２７Ｃから第２の車両データ１５７を取得した後に、通信モジュール２０２から第２の車両データ１５７を受信する。
【００９２】
経路モジュール２０６は、第２の車両１２３から第１の車両１２１へのビームの経路を決定したことに基づいて、ビームアライメントの実行方法を決定する。経路モジュール２０６は、第１の車両データ１５５及び第２の車両データ１５７に基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定する。たとえば、経路モジュール２０６は第２の車両１２３の位置、第２の車両１２３の運転意図、及び第１の車両データ１５５に基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定する。経路モジュール２０６は、大量のデータを転送するのに重要となるミリ波通信用の経路を決定する。
【００９３】
図４を参照すると、ブロック図４００には、車両−インフラストラクチャ間ミリ波通信４０５又は車両−車両間ミリ波通信４１０を介してミリ波通信が発生する際の、例示的なシナリオが示されている。大量のデータの場合は３Ｇ、４Ｇ、ＷｉＦｉ、又はＤＳＲＣなどの従来の手段を使用するとデータが合理的に送信されない場合があり、これは、送信時のデータが大き過ぎるか、或いは車両側の機器では当該送信に満足に対処できないからである。結果的に、データを送信する際にミリ波通信が有利な方法となっている。前記車両
は、車両−インフラストラクチャ間ミリ波通信４０５を使用して、各車両によって生成されるセンサデータをＲＳＵ１２２と共有し、かつ／又はＨＤ−３ＤマップをＲＳＵ１２２と共有する。いくつかの実施形態では、前記車両は、車両−車両間ミリ波通信４１０を実行する。たとえば、第２の車両１２３は、センサセット１５０によって生成されるセンサデータを、ミリ波通信を使用して第１の車両１２１に送信する。
【００９４】
第２の車両１２３においては、センサデータ及びＨＤ−３Ｄマップの送受信が有利となる。たとえば、センサデータを使用して、より正確なＮＬＯＳ経路を決定するためにセンサ範囲が拡大される。このように、ミリ波通信の送信を目的としてビームアライメントモジュール２０８によって実行されるＮＬＯＳ経路を経路モジュール２０６が決定できるように、本プロセスは反復的である。次いで、車両１２３はセンサデータを伴う他の車両からのミリ波通信を受信し、これは経路モジュール２０６によってより正確なＮＬＯＳ経路を決定するために使用される。結果として、前記ＮＬＯＳ経路が決定される際に毎回、センサデータが追加されて改良されるので、前記ＮＬＯＳ経路はより正確となる。
【００９５】
別の実施例では、センサデータはクラウドサーバに送信され、かつＨＤ−３Ｄマップを生成するために使用される。結果として、センサデータが継続的に提供されるので、ＨＤ−３Ｄマップは最新の状態に保たれる。次いで、車両１２１、１２３は必要に応じて、ＨＤ−３Ｄマップの一部を受信する。たとえば、第２の車両１２３は第２の車両１２３の位置をＲＳＵ１２２に送信し、かつ第２の車両１２３の位置に対応するＨＤ−３Ｄマップの一部を含むミリ波通信を、ＲＳＵ１２２から受信する。第２の車両１２３は、第２の車両１２３が新たな街などに進入するたびに、第２の車両１２３の位置を定期的に送信する。第２の車両１２３は、第２の車両１２３が新たな街などに進入するたびに、ＨＤ−３Ｄマップを定期的に受信する。これにより、第２の車両１２３が大量のデータを格納する必要性が低減されるので有利である。
【００９６】
大量のデータを送信する場合にミリ波通信を使用することは有利となる。しかしながら、広ビームの代わりに狭ビームを使用すると、ミリ波通信が最も効率的に遂行される。これは、ミリ波帯域を広範囲で使用すると、ミリ波通信で広ビームを使用することに起因して伝搬損失が大きくなり、また通信範囲が狭まるためである。加えて、妨害が別の伝搬損失を引き起こし、ミリ波接続を維持することを困難にする。このため、経路モジュール２０６は、妨害の発生が予測されるかどうかを判定する。妨害の発生が予測されなかった場合、経路モジュール２０６は、ミリ波通信を目的として高速ビームアライメントを使用して経路を決定する。図５は、ミリ波通信中の妨害が問題となる理由を示している。
【００９７】
図５は、いくつかの実施形態による、遮蔽体が存在する場合の、ミリ波通信を使用する上での問題を示すブロック図５００である。本実施例では、遮蔽体５０５は、第１の車両１２１と第２の車両１２３、および、ＲＳＵ１２２と第２の車両１２３とのミリ波通信の妨げになる、車高が高いトラックである。
前記妨害は、（１）第１の車両１２１／ＲＳＵ１２２及び／又は第２の車両１２３のいずれかのアンテナの高さが低い場合と、（２）車両１２１又はＲＳＵ１２２及び／又は第２の車両１２３の移動性が高い場合との組み合わせに起因して発生しうる。ビームの一部は第２の車両１２３に到達するが、前記妨害により、最小でも７〜２０ｄＢの高い伝搬損失が生じ、このためにミリ波通信を実行するのに十分なミリ波接続を維持することが困難となる。
【００９８】
いくつかの実施形態では、経路モジュール２０６は、第１の車両１２１及び遮蔽体５０５からの無線メッセージに基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定する。たとえば、遮蔽体５０５はＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニット１４０Ｂを備え、かつ遮蔽体の車両データ１５５を第２の車両１２３に提供し、経路モジュール２０６はこれを第１の車両デー
タ１５５及び第２の車両データ１５７と組み合わせて、ビームの送信が予定されている時点で妨害が発生するかどうかを判定する。
【００９９】
ミリ波通信に干渉する妨害の問題は、運転意図を決定する無線メッセージを送信して妨害を回避することによって解決されうる。図６を参照すると、ブロック図６００には、ミリ波通信を目的としてビームアライメントを確実に実行するための、無線メッセージの使用方法が示されている。本実施例は、第１の車両１２１と第２の車両１２３との通信を示しているが、ＲＳＵ１２２と第２の車両１２３との間でも通信が発生する。
【０１００】
本実施例では、第１の車両１２１と第２の車両１２３とはそれぞれ、車両データを含む無線メッセージ６０５を送信する。いくつかの実施形態では、第１の車両１２１は第１の車両データ１５５を送信し、第２の車両１２３は第２の車両データ１５７を送信する。前記車両データは車両の位置、車両の速度、車両の進行方向、及び運転意図を含む。前記運転意図には、前記車両の将来の位置を表したものが含まれる。
【０１０１】
第１の車両１２１及び第２の車両１２３は、前記車両データを使用してビームアライメント用のパラメータを決定する。たとえば、前記運転意図は、第１の車両１２１が特定の時点で特定の場所へと進路を変える可能性を表す。第２の車両１２３は前記運転意図を使用して、ビームの送信先を正確に判定する。ビームアライメントモジュール２０８は、データを含むミリ波通信６１０を第１の車両１２１に送信するように、ミリ波通信トランシーバに指示する。第１の車両１２１は第２の車両１２３の運転意図に基づいて、同様のプロセスを実行する。
【０１０２】
妨害の発生が予測されると判定した場合、経路モジュール２０６は第１の車両データ１５５及び第２の車両データ１５７に基づいて、見通し外（ＮＬＯＳ）経路を決定する。たとえば、経路モジュール２０６は、トラックが第１の車両１２１と第２の車両１２３との間に存在しているため、ビームを建物に反射させて第１の車両１２１に到達させるべきであると判定する。いくつかの実施形態では、経路モジュール２０６はセンサデータ及び／又はマップデータを使用して、第２の車両１２３の周辺にあるオブジェクトを特定し、且つミリ波通信を目的としてビームを反射させる反射体として前記オブジェクトを使用できるかどうかを判定する。経路モジュール２０６は、レイトレーシングシミュレーションを使用して前記ＮＬＯＳ経路を決定する。
【０１０３】
図７を参照すると、ブロック図７００には、見通し外（ＮＬＯＳ）経路の一部として反射体７１５を使用することを通じた、遮蔽体７１０を特定してこれを回避する際の無線メッセージ７０５の使用方法が示されている。本実施例では、第２の車両１２３は、第１の車両１２１及び遮蔽体７１０の両方から無線メッセージ７０５を受信する。無線メッセージ７０５は、前記車両を取り巻く地理的環境を表すマップデータ及び／又はセンサデータを含む。経路モジュール２０６は、遮蔽体７１０を回避するためのＮＬＯＳ経路を、ビームを反射させて第１の車両１２１に到達させる反射体７１５を使用することによって決定しており、結果的に遮蔽体７１０を完全に回避することになる。
【０１０４】
図８は、いくつかの実施形態による、遮蔽体８１０を回避するためのＮＬＯＳ経路８０５を示すブロック図８００である。本実施例では、経路モジュール２０６は、車両間の周辺環境を表すセンサデータ及び／又はマップデータを受信する。経路モジュール２０６は建物８１５を、建物８１５にビームを反射させて第１の車両１２１に到達させる反射体として使用することにより、遮蔽体８１０を回避するＮＬＯＳ経路８０５を決定する。結果として、第２の車両１２３は第１の車両１２１と通信するためにミリ波通信を使用する。前記ミリ波通信は、たとえば第２の車両１２３がセンサデータを第１の車両１２１に送信するために使用される。これは建物が多く、交通量が多く、且つリアルタイムで交通状況
が発生しているような環境では特に有用である。
【０１０５】
妨害の発生が予測されないと判定した場合、経路モジュール２０６は、第２の車両１２３と第１の車両１２１との間で行う高速ビームアライメント用のパラメータを決定する。
【０１０６】
ビームアライメントモジュール２０８を、ビームアライメントを実行するためのルーチンを含むソフトウェアとすることができる。いくつかの実施形態では、ビームアライメントモジュール２０８を、プロセッサ１２５によって実行された場合に、プロセッサ１２５に、図９に関連して以下に記載している方法９００、及び／又は図１０に関連して以下に記載している方法１０００のステップの１又は複数を実行させる、プロセッサ１２５によって実行可能な命令のセットとすることができる。いくつかの実施形態では、ビームアライメントモジュール２０８をコンピュータシステム２００のメモリ１２７Ｃに格納することができ、これをプロセッサ１２５によってアクセス可能かつ実行可能とすることができる。ビームアライメントモジュール２０８は、信号線２２８を介してプロセッサ１２５及びコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、かつ通信するように適合される。
【０１０７】
ビームアライメントモジュール２０８は、ビームアライメントを実行し、且つ第１の車両１２１との通信リンクを確立するようにミリ波通信無線機２０７に指示する。経路モジュール２０６が、妨害の発生が予測されると判定した場合、ビームアライメントモジュール２０８はＮＬＯＳ経路データ１５９を使用して、ビームを調整する。経路モジュール２０６が、妨害の発生が予測されないと判定した場合、ビームアライメントモジュール２０８は第２の車両の位置、第２の車両の運転意図、及び第１の車両データに基づいて、第２の車両１２３と第１の車両１２１との間で行う高速ビームアライメント用のパラメータを決定する。たとえば、ビームアライメントモジュール２０８は、ビーム掃引、ビーム探索限定法、又は他の技法を実行して、前記車両の運転意図に基づいて通信リンクを確立するように、ミリ波通信無線機２０７に指示する。
【０１０８】
ひとたび通信リンクが確立されると、ビームアライメントモジュール２０８は、ミリ波通信を第１の車両１２１に送信するようにミリ波通信無線機２０７に指示する。
【０１０９】
ユーザインターフェースモジュール２１０を、ユーザインターフェースを表示するためのグラフィックデータを生成するルーチンを含むソフトウェアとすることができる。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースモジュール２１０をコンピュータシステム２００のメモリ１２７Ｃに格納することができ、これをプロセッサ１２５によってアクセス可能且つ実行可能とすることができる。ユーザインターフェースモジュール２１０は、信号線２３０を介してプロセッサ１２５及びコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、且つ通信するように適合されうる。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースモジュール２１０は、第２の車両１２３のドライバーなどのユーザに対してユーザインターフェースを表示するためのグラフィックデータを生成する。ユーザインターフェースモジュール２１０は、ビームアライメントアプリケーション１９９のアスペクトを構成する際のオプションをユーザに提供する、ユーザインターフェースを表示するためのグラフィックデータを生成する。たとえば、前記ユーザインターフェースは、ビームアライメントアプリケーション１９９をマップアプリケーションなどの他のアプリケーションと関連付けるオプションを含み、これにより、前記ドライバーが第２の車両１２３で行った移動を表す移動データに、ビームアライメントアプリケーション１９９がアクセスできるようになる。いくつかの実施形態では、ビームアライメントアプリケーション１９９は、前記ドライバーに道案内を提供するマップモジュールなどの他の機能を含む。これらの実施形態では、ユーザインターフェースモジ
ュール２１０は、道案内を作成する際の要求ボタンを有する、目的地を入力するユーザインターフェースを表示するためのグラフィックデータなどの他の機能用に、グラフィックデータを生成する。
【０１１１】
（例示的な方法）
ここで図９を参照すると、運転意図の共有に基づいてビームアライメントを実行するための方法９００が示されている。方法９００について本明細書に記載しているステップの１又は複数は、図１のビームアライメントアプリケーション１９９及び／又は図２のコンピュータシステム２００によって実行されうる。
【０１１２】
ステップ９０２で、第１の車両の位置、第１の車両の速度、第１の車両の進行方向、及び第１の車両の運転意図を表す第１の車両データ１５５を含む無線メッセージを受信する。前記無線メッセージはＢＳＭメッセージなどのＤＳＲＣメッセージ、又はＬＴＥ−Ｖ２Ｘメッセージでありうる。前記無線メッセージは第１の車両１２１又はＲＳＵ１２２から受信される。
【０１１３】
ステップ９０４で、第２の車両の位置、第２の車両の運転意図、及び第１の車両データ１５５に基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定する。前記妨害は、第１の車両１２１と第２の車両１２３との間に第３の車両が存在し、且つ第３の車両の車高が第１の車両１２１又は第２の車両１２３の車高よりも高い場合に発生しうる。
【０１１４】
妨害の発生が予測された場合、ステップ９０６で、第２の車両の位置、第２の車両の運転意図、及び第１の車両データ１５５に基づいてＮＬＯＳ経路を決定する。ステップ９０８で、妨害の発生が予測される前に、前記ＮＬＯＳ経路に基づいて第１の車両１２１と第２の車両１２３との間でビームアライメントを実行する。
【０１１５】
妨害の発生が予測されなかった場合、ステップ９１０で、第２の車両の位置、第２の車両の運転意図、及び第１の車両データ１５５に基づいて第１の車両１２１と第２の車両１２３との間でビームアライメントを実行する。
【０１１６】
ここで図１０を参照すると、運転意図の共有に基づいてビームアライメントを実行するための別の例示的な方法１０００が示されている。方法１０００について本明細書に記載しているステップの１又は複数は、図１のビームアライメントアプリケーション１９９及び／又は図２のコンピュータシステム２００によって実行されうる。
【０１１７】
ステップ１００２で、第１の車両の位置、第１の車両の速度、第１の車両の進行方向、及び第１の車両の運転意図を表す第１の車両データ１５５を含むＤＳＲＣメッセージ又はＬＴＥ−Ｖ２Ｘメッセージを受信する。ステップ１００４で、第２の車両の位置、第２の車両の速度、第２の車両の進行方向、及び第２の車両の運転意図を表す第２の車両データ１５７を判定する。
【０１１８】
ステップ１００６で、第１の車両データ１５５及び第２の車両データに基づいて、妨害の発生が予測されるかどうかを判定する。妨害の発生が予測された場合、ステップ１００８で、第１の車両データ１５５及び第２の車両データ１５７に基づいてＮＬＯＳ経路を決定する。ステップ１０１０で、妨害の発生が予測される前に、前記ＮＬＯＳ経路に基づいて第１の車両１２１と第２の車両１２３との間でビームアライメントを実行する。妨害の発生が予測されなかった場合、ステップ１０１２で、第１の車両データ１５５及び第２の車両データ１５７に基づいて、第１の車両と第２の車両との間でビームアライメントを実行する。
【０１１９】
以上の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの詳細について説明した。しかしながら、各実施形態はこれらの具体的な詳細無しでも実施できることは当業者にとって明らかであろう。また、説明が不明瞭になることを避けるために、構造や装置をブロック図の形式で表すこともある。たとえば、一実施形態は、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアとともに説明される。しかし、本実施形態は、データおよびコマンドを受信する任意のタイプのコンピュータシステム、および、サービスを提供する任意の周辺機器について適用できる。
【０１２０】
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」等という用語は、その実施形態と関連づけて説明される特定の特徴・構造・性質が、少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。「一実施形態における」等という用語は本明細書内で複数用いられるが、これらは必ずしも同一の実施形態を示すものとは限らない。
【０１２１】
以上の詳細な説明の一部は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号的表現として提供される。これらのアルゴリズム的な説明および表現は、データ処理技術分野の当業者によって、他の当業者に対して自らの成果の本質を最も効果的に説明するために用いられるものである。なお、本明細書において（また一般に）アルゴリズムとは、所望の結果を得るための論理的な手順を意味する。処理のステップは、物理量を物理的に操作するものである。必ずしも必須ではないが、通常は、これらの量は記憶・伝送・結合・比較およびその他の処理が可能な電気的または磁気的信号の形式を取る。通例にしたがって、これらの信号をビット・値・要素・エレメント・シンボル・キャラクタ・項・数値などとして称することが簡便である。
【０１２２】
なお、これらの用語および類似する用語はいずれも、適切な物理量と関連付いているものであり、これら物理量に対する簡易的なラベルに過ぎないということに留意する必要がある。以下の説明から明らかなように、特に断らない限りは、本明細書において「処理」「計算」「コンピュータ計算（処理）」「判断」「表示」等の用語を用いた説明は、コンピュータシステムや類似の電子的計算装置の動作および処理であって、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理的（電子的）量を、他のメモリやレジスタまたは同様の情報ストレージや通信装置、表示装置内の物理量として表される他のデータへ操作および変形する動作および処理を意味する。
【０１２３】
本発明は、本明細書で説明される動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される目的のために特別に製造されるものであっても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しコンピュータ内に格納されるプログラムによって選択的に実行されたり再構成されたりするものであっても良い。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な、例えばフロッピー（登録商標）ディスク・光ディスク・ＣＤ−ＲＯＭ・磁気ディスクなど任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気または光学式カード、ＵＳＢキーを含む不揮発性フラッシュメモリ、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などの、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。
【０１２４】
発明の具体的な実施形態は、完全にハードウェアによって実現されるものでも良いし、完全にソフトウェアによって実現されるものでも良いし、ハードウェアとソフトウェアの両方によって実現されるものでも良い。好ましい実施形態は、ソフトウェアによって実現される。ここでソフトウェアとは、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードやその他のソフトウェアを含むものである。
【０１２５】
さらに、ある実施形態は、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取る。この記憶媒体は、コンピ
ュータや任意の命令実行システムによってあるいはそれらと共に利用されるプログラムコードを提供する。コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体とは、命令実行システムや装置によってあるいはそれらと共に利用されるプログラムを、保持、格納、通信、伝搬および転送可能な任意の装置を指す。
【０１２６】
プログラムコードを格納・実行するために適したデータ処理システムは、システムバスを介して記憶素子に直接または間接的に接続された少なくとも１つのプロセッサを有する。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行に際して使われるローカルメモリや、大容量記憶装置や、実行中に大容量記憶装置からデータを取得する回数を減らすためにいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリなどを含む。
【０１２７】
入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置は、例えばキーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などであるが、これらはＩ／Ｏコントローラを介して直接あるいは間接的にシステムに接続される。
【０１２８】
データ処理システムが、介在するプライベートネットワークおよび／またはパブリックネットワークを介して、他のデータ処理システム、ストレージデバイス、リモートプリンタなどに結合されるようになることを可能にするために、ネットワークアダプタもシステムに結合されうる。ワイヤレス（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））トランシーバ、イーサネット（登録商標）アダプタ、およびモデムは、ネットワークアダプタのほんの数例に過ぎない。
【０１２９】
最後に、本明細書において提示されるアルゴリズムおよび表示は特定のコンピュータや他の装置と本来的に関連するものではない。本明細書における説明にしたがったプログラムを有する種々の汎用システムを用いることができるし、また要求された処理ステップを実行するための特定用途の装置を製作することが適した場合もある。これら種々のシステムに要求される構成は、以上の説明において明らかにされる。さらに、本発明は、特定のプログラミング言語と関連づけられるものではない。本明細書で説明される本発明の内容を実装するために種々のプログラミング言語を利用できることは明らかであろう。
【０１３０】
実施形態の前述の説明は、例示と説明を目的として行われたものである。したがって、開示された実施形態が本発明の全てではないし、本発明を上記の実施形態に限定するものでもない。本発明は、上記の開示にしたがって、種々の変形が可能である。本発明の範囲は上述の実施形態に限定解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈されるべきである。本発明の技術に詳しい者であれば、本発明はその思想や本質的特徴から離れることなくその他の種々の形態で実現できることを理解できるであろう。同様に、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様に関する名前付けや分割方法は必須なものでものないし重要でもない。また、本発明やその特徴を実装する機構は異なる名前や分割方法や構成を備えていても構わない。
さらに、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアもしくはこれらの組合せとして実装できる。また、本発明をソフトウェアとして実装する場合には、モジュールなどの各要素は、どのような様式で実装されても良い。例えば、スタンドアローンのプログラム、大きなプログラムの一部、異なる複数のプログラム、静的あるいは動的なリンクライブラリー、カーネルローダブルモジュール、デバイスドライバー、その他コンピュータプログラミングの当業者にとって既知な方式として実装することができる。さらに、本発明の実装は特定のプログラミング言語に限定されるものではないし、特定のオペレーティングシステムや環境に限定されるものでもない。以上のように、上記の本発明の説明は限定的なものではなく例示的なものであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲にしたがって定められる。
【符号の説明】
【０１３１】
１００  動作環境
１０５  ネットワーク
１２０  バス
１２１  第１の車両
１２２  路側ユニット（ＲＳＵ）
１２３  第２の車両
１２５  プロセッサ
１４６  ＤＳＲＣ無線機
１４７  ミリ波通信無線機
１５０  センサセット
１５５  第１の車両データ
１５７  第２の車両データ
１５９  ＮＬＯＳ経路データ
１９９  ビームアライメントアプリケーション
【図１】
2019134424.tif 000003
【図２】
2019134424.tif 000004
【図３】
2019134424.tif 000005
【図４】
2019134424.tif 000006
【図５】
2019134424.tif 000007
【図６】
2019134424.tif 000008
【図７】
2019134424.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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