(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両−車両間無線リンクを通じて、第１の車両の車両イベントを識別する車両−車両間メッセージを受信する（Ｓ３０）と、第２の車両が、準備車両動作を開始するステップ（Ｓ４０）であって、前記第１の車両の車両イベントは、第２の車両または前記第２の車両の乗員にリスクを引き起こすことを示す車両イベントであるステップと、
インフラストラクチャ−車両間無線リンクを通じて、前記第１の車両の車両イベントを識別するインフラストラクチャ−車両間メッセージを受信すると（Ｓ５０）、前記第２の車両が、車両動作を開始するステップ（Ｓ９０）と
を含む、車両メッセージ交換受信方法。
【請求項２】
前記準備車両動作が、前記車両動作を実施するのにかかる時間を低減するよう前記車両を準備する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記車両−車両間メッセージにおける前記第１の車両の車両イベントが真正であることを示す時間情報を前記インフラストラクチャ−車両間無線リンクから引き出すステップを含む、請求項２または３に記載の方法。
【請求項４】
追加の車両−車両間メッセージを受信すると、前記第２の車両が、追加の準備車両動作を開始するステップを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
追加の車両−車両間メッセージの、閾値の数を異なる車両から受信すると、前記第２の車両が、前記車両動作および前記追加の準備車両動作のうちの少なくとも１つを開始するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
車両−車両間メッセージのシーケンスを受信すると、前記第２の車両が、前記追加の準備車両動作および前記車両動作のうちの少なくとも１つを開始するステップを含む、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
期間内にインフラストラクチャ−車両間メッセージが受信されなかった場合、前記第２の車両が、準備車両動作の開始を終息させるステップを含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記車両動作は、前記第１および第２の車両および第１および第２の車両の乗員のうちの少なくとも１つを保護するための動作を含む、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記インフラストラクチャ−車両間無線リンクを通じて、前記インフラストラクチャ−車両間メッセージをセルラー基地局から受信する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記インフラストラクチャ−車両間メッセージが、セル・ブロードキャスト・メッセージを包含する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記車両−車両間メッセージを受信した時に、前記第２の車両が、ドップラー偏移を測定することにより前記車両−車両間メッセージを送信している車両の相対速度を推定するステップを含む、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の車両が、予約済みリソースの指標を受信するステップを含む、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
車両−車両間無線リンクを通じて、第１の車両の車両イベントを識別する車両−車両間メッセージを受信すると、第２の車両に準備車両動作を開始させ、インフラストラクチャ−車両間無線リンクを通じて、前記車両イベントを識別するインフラストラクチャ−車両間メッセージを受信すると、前記第２の車両に車両動作を開始させるよう動作可能な受信ロジックを備え、
前記第１の車両の車両イベントは、第２の車両または前記第２の車両の乗員にリスクを引き起こすことを示す車両イベントである、車両メッセージ交換受信装置。
【請求項１４】
コンピュータ上で実行された時、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法ステップを実行するよう動作可能な、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両メッセージ交換送信方法、車両メッセージ交換送信機、車両メッセージ交換受信方法、車両メッセージ交換受信機、インフラストラクチャ・ノード方法、インフラストラクチャ・ノード、およびコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両メッセージ交換は既に知られている。例えば、トラフィックの安全性のために標準化されたメッセージを利用する技術が存在する。メッセージは車両により周期的に報告され、これによりメッセージの受信機がイベントを再構築するまたは予測することを可能にする。
【０００３】
このような車両メッセージ交換は有益であるが、既存の技術は課題を有する。したがって、改善された車両メッセージ交換技術を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様によると、車両イベントを検出するステップと、車両から車両への（Ｖ−Ｖ：ｖｅｈｉｃｌｅ−ｔｏ−ｖｅｈｉｃｌｅ）無線リンクを通じて、車両イベントを識別する車両から車両へのメッセージと、車両からインフラストラクチャへの（Ｖ−Ｉ：ｖｅｈｉｃｌｅ−ｔｏ−ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）無線リンクを通じて、車両イベントを識別する車両からインフラストラクチャへのメッセージとを両方とも送信するステップとを含む、車両メッセージ交換送信方法が提供される。
【０００５】
第１の態様は、既存の解決策が多数の課題を有することを認めるものである。特に、大きなトラフィック量は、高密度な道路のシナリオにおいてエア・インターフェースまたは無線インターフェースの過負荷をもたらし得る。また、メッセージが大きくなるにつれ、メッセージは大きな平均遅延および信頼性の制約の恐れがある。更に、エア・インターフェースまたは無線インターフェースの過密は、更なる遅延をもたらし得る。加えて、位置報告の周期的な性質上、プライバシーおよびセキュリティの懸念が発生する。
【０００６】
したがって、車両メッセージを送信するための方法が提供される。方法は、車両に関連するイベントが発生したことを検出するステップを含んでよい。方法は、車両から車両へのメッセージを送信するステップも含んでよい。車両から車両へのメッセージは、車両から車両への無線リンクまたはエア・インターフェースを通じて送信されてよい。車両から車両へのメッセージは、車両イベントを識別してよい。方法は、車両からインフラストラクチャへのメッセージを送信するステップも含んでよい。
【０００７】
車両からインフラストラクチャへのメッセージを、車両からインフラストラクチャへの無線リンクまたはエア・インターフェースを通じて送信してよい。車両からインフラストラクチャへのメッセージは、車両イベントを識別してもよい。このように、周期的に位置メッセージを送信するのではなく、代わりに特定のイベントが発生した時にのみメッセージを送信する。これにより、メッセージはイベントが発生した時にのみ送信されるので、メッセージの量を低減するのに役立つ。また、車両から車両へのメッセージを送信することにより、低減された待ち時間で、メッセージを素早く送信できる。更に、メッセージはイベントが発生した時にのみ送信されるので、プライバシーおよびセキュリティの懸念が低減される。以下により詳細に説明するように、車両から車両へのメッセージを送信することにより、メッセージを受信する他の車両がこのメッセージを素早く受信してイベントに迅速に応答でき、同時に車両からインフラストラクチャへのメッセージを使用して、車両から車両へのメッセージの有効性を認証し、メッセージが本物であるという追加の保証を受信側の車両に提供できる。
【０００８】
一実施形態では、送信するステップは、車両からインフラストラクチャへの無線リンクを通じて、車両からインフラストラクチャへのメッセージをセルラー基地局へと送信するステップを含む。既存のセルラー遠距離通信ネットワークのインフラストラクチャを再利用することにより、既存の技術およびリソースを用いて、信頼性のあるメッセージ交換を行うことができる。
【０００９】
一実施形態では、車両からインフラストラクチャへのメッセージは、車両を識別する認証情報を含む。認証情報を含むことにより、受信側のインフラストラクチャ・ノードが、メッセージの真正を確証し、インフラストラクチャ・ノードから受信側の車両へと確証的なメッセージを提供し、車両から車両へのメッセージが本物であることを受信側の車両に保証できる。
【００１０】
一実施形態では、認証情報は、例えば暗号化キー等のキーを含む。
【００１１】
一実施形態では、車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの少なくとも１つは、車両テレメトリ情報を含む。したがって、メッセージの一方または両方は、追加の情報を提供して受信者がメッセージにどのように対応するかおよびどのような行動をとるかを決定できるように、（例えば、車両位置、速度、方向、配向、加速、稼働状態等の）車両移動情報等のテレメトリ情報も含んでよい。
【００１２】
一実施形態では、送信するステップは、車両から車両への無線リンクおよび車両からインフラストラクチャへの無線リンクの予約済みリソースをそれぞれ用いて、車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの少なくとも１つを送信するステップを含む。このようなメッセージの送信用に予約されたリソースを利用することにより、帯域幅の利用可能性および限定されたインターフェースを保証し、メッセージ交換の極めて少ない待ち時間および高い信頼性を提供できる。
【００１３】
一実施形態では、検出するステップは、複数の異なる車両イベントを検出するステップと、複数の異なる車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの対応するメッセージを送信するステップとを含む。したがって、異なる車両イベントの集合は、異なる対応するメッセージの集合のうちのいずれか１つをトリガしてよい。メッセージのコードブックまたはルックアップテーブルを提供でき、これらを車両が使用するために定義してよいことが理解されるだろう。これにより、小さなメッセージ内で異なるイベントを容易に識別できる。
【００１４】
一実施形態では、方法は、車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの少なくとも１つの送信を反復するステップを含む。したがって、対応する受信機が受信するメッセージの信頼性を改善するために、車両はメッセージの送信を反復してよい。
【００１５】
一実施形態では、方法は、少なくとも１つの受信通知が受信されて車両イベントが終息した時に、車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの少なくとも１つの送信を終息させるステップを含む。したがって、メッセージが受信機により受信されたことを確証する受信通知が受信されると、反復されているメッセージの送信を停止してよい。同様に、メッセージの送信を促進したイベントがもはや発生していない場合、反復されているメッセージの送信を停止してよい。イベントが終息したことを確証するメッセージと、無視されるべきイベントに関連する以前のメッセージとを送信することもできることが理解されるだろう。
【００１６】
一実施形態では、方法は、車両から車両へのメッセージをエンコードするためのタイミング情報をインフラストラクチャから車両への（Ｉ−Ｖ：ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ−ｔｏ−ｖｅｈｉｃｌｅ）無線リンクから引き出すステップを含む。したがって、車両から車両へのメッセージの同期を、正確なタイミング情報を提供するインフラストラクチャから車両への無線リンクを用いて保証してよい。
【００１７】
第２の態様によると、車両イベントを検出するよう動作可能な検出ロジックと、車両から車両への無線リンクを通じて、車両イベントを識別する車両から車両へのメッセージと、車両からインフラストラクチャへの無線リンクを通じて、車両イベントを識別する車両からインフラストラクチャへのメッセージとを両方とも送信するよう動作可能な送信ロジックとを含む、車両メッセージ交換送信装置が提供される。
【００１８】
一実施形態では、送信ロジックは、車両からインフラストラクチャへの無線リンクを通じて、車両からインフラストラクチャへのメッセージをセルラー基地局へと送信するよう動作可能である。
【００１９】
一実施形態では、車両からインフラストラクチャへのメッセージは、車両を識別する認証情報を含む。
【００２０】
一実施形態では、認証情報はキーを含む。
【００２１】
一実施形態では、車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの少なくとも１つは、車両テレメトリ情報を含む。
【００２２】
一実施形態では、送信ロジックは、車両から車両への無線リンクおよび車両からインフラストラクチャへの無線リンクの予約済みリソースをそれぞれ用いて、車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの少なくとも１つを送信するよう動作可能である。
【００２３】
一実施形態では、検出ロジックは、複数の異なる車両イベントを検出するよう動作可能であり、送信ロジックは、複数の異なる車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの対応するメッセージを送信するよう動作可能である。
【００２４】
一実施形態では、送信ロジックは、車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの少なくとも１つの送信を反復するよう動作可能である。
【００２５】
一実施形態では、送信ロジックは、少なくとも１つの受信通知が受信されて車両イベントが終息した時に、車両から車両へのメッセージおよび車両からインフラストラクチャへのメッセージのうちの少なくとも１つの送信を終息させるよう動作可能である。
【００２６】
一実施形態では、装置は、車両から車両へのメッセージをエンコードするためのタイミング情報をインフラストラクチャから車両への無線リンクから引き出すよう動作可能な引き出しロジックを含む。
【００２７】
第３の態様によると、車両メッセージ交換を受信するための方法が提供される。方法は、車両から車両への無線リンクを通じて、車両から車両へのメッセージを受信するステップを含んでよい。車両から車両へのメッセージは、車両イベントを識別してよい。車両から車両へのメッセージが受信された時、準備車両動作を開始してよい。方法は、インフラストラクチャから車両への無線リンクを通じて、インフラストラクチャから車両へのメッセージを受信するステップを含んでもよい。インフラストラクチャから車両へのメッセージは、車両イベントを識別してよい。インフラストラクチャから車両へのメッセージが受信された時、車両の動作を開始してよい。このように、車両を準備するための動作を、車両から車両へのメッセージの迅速な受信に続いて素早く開始してよい。インフラストラクチャから車両へのメッセージも受信された時、車両から車両へのメッセージが本物であったことおよび車両動作を実施すべきことを高い確度で決定できる。したがって、開始動作を迅速に実施できるが、（より踏み込んだまたは重大であり得る）最終的な動作はメッセージが本物であることをネットワークが確証した時のみ実施されることがわかる。
【００２８】
一実施形態では、準備車両動作は、車両動作を実施するのにかかる時間を低減するよう車両を準備する。したがって、準備車両動作は、後に別の動作を実施するためのまたは車両から車両へのメッセージを受信した車両にも発生するイベントの結果を改善するのに役立つことを意図した、準備中の車両の動作に影響し得る。例えば、準備車両動作は、起動のためにブレーキ、エアバッグもしくはシートベルトを準備するため、車両の減速を開始するため、燃料供給を遮断する準備のため、またはドライバに潜在的な危険の初期警告を提供するためのものであってよい。
【００２９】
一実施形態では、方法は、追加の車両から車両へのメッセージを受信すると、追加の準備車両動作を開始するステップを含む。したがって、追加の、後のまたは更なる車両から車両へのメッセージを受信した時、これらのメッセージ内で示されるイベントに対応する、追加の、後のまたは更なる準備車両動作が実施される。
【００３０】
一実施形態では、方法は、追加の車両から車両へのメッセージの閾値の数値を異なる車両から受信すると、車両動作および追加の準備車両動作のうちの少なくとも１つを開始するステップを含む。よって、選択された数の車両から車両へのメッセージが受信された場合、これは最初に予期され得るよりもイベントがより重大であることを示してよく、予防手段として車両動作を実施するか、または追加の準備車両動作を実施してよい。例えば、特定の車両イベントが、準備動作として車両のブレーキを準備することを通常要求する場合、他の車両から車両へのメッセージにより同一のイベントが報告されると、（車両を減速させるステップを実際に実施する等の）更なる準備動作または（車両を停止させる等の）車両動作を開始してよい。
【００３１】
一実施形態では、方法は、車両から車両へのメッセージのシーケンスを受信すると、追加の準備車両動作および車両動作のうちの少なくとも１つを開始するステップを含む。よって、特定のイベントが発生したことを高い確度で示す車両から車両へのメッセージの定義されたシーケンスが受信される場合、特定の準備車両動作または車両動作を実施してよい。例えば、車両から車両へのメッセージのシーケンスが、まず急ブレーキイベント、続いて車両停止イベント、続いてエアバック展開イベントが発生したことを示す場合、これは受信側の車両が準備動作として減速することまたは車両動作として停止することを引き起こしてよい。
【００３２】
一実施形態では、方法は、期間内にインフラストラクチャから車両へのメッセージが受信されなかった場合、準備車両動作の開始を終息させるステップを含む。したがって、車両から車両へのメッセージが定義された時間枠内の対応するインフラストラクチャから車両へのメッセージにより認証されない場合、準備車両動作をキャンセルするかまたは逆行させてよい。
【００３３】
一実施形態では、車両動作は、車両および車両の乗員のうちの少なくとも１つを保護するための動作を含む。車両の機能性に応じて、車両および／またはその乗員を保護するために、広い範囲のあり得る動作を実施してよいことが理解されるだろう。
【００３４】
一実施形態では、インフラストラクチャから車両への無線リンクを通じて、インフラストラクチャから車両へのメッセージをセルラー基地局から受信する。よって、インフラストラクチャから車両へのメッセージの送信のために既存のセルラー・ネットワーク・リソースを用いてよい。これにより信頼性のあるおよび効果的なカバレッジが提供されることが理解されるだろう。
【００３５】
一実施形態では、インフラストラクチャから車両へのメッセージはセル・ブロードキャスト・メッセージを包含する。したがって、セル内の全ての車両は、車両から車両へのメッセージを車両が受信していない場合であってもイベントの存在を車両に警告するインフラストラクチャから車両へのメッセージを受信してよい。実施形態では、車両は、正にインフラストラクチャから車両へのメッセージの受信に応じて、準備車両動作または車両動作のいずれかを実装してよい。実施形態では、車両は、正にインフラストラクチャから車両へのメッセージを受信した場合、準備車両動作のみを実装してよい。
【００３６】
一実施形態では、方法は、車両から車両へのメッセージをデコードするためのタイミング情報をインフラストラクチャから車両への無線リンクから引き出すステップを含む。
【００３７】
一実施形態では、方法は、車両から車両へのメッセージを受信した時にドップラー偏移を測定することにより、車両から車両へのメッセージを送信している車両の相対速度を推定するステップを含む。したがって、車両間の相対速度を決定してよく、これにより、車両から車両へのメッセージを送信している車両の絶対速度を確立することができる。いずれの準備車両動作または車両動作の程度に影響を与える補助にこれを用いることができる。例えば、送信側の車両が低速であると決定された場合、高速の場合よりも、より緊急のブレーキングを適用してよい。
【００３８】
一実施形態では、方法は、予約済みリソースの指標を受信するステップを含む。
【００３９】
第４の態様によると、車両から車両への無線リンクを通じて、車両イベントを識別する車両から車両へのメッセージを受信すると準備車両動作を開始し、インフラストラクチャから車両への無線リンクを通じて、車両イベントを識別するインフラストラクチャから車両へのメッセージを受信すると車両動作を開始するよう動作可能な受信ロジックを含む、車両メッセージ交換受信装置が提供される。
【００４０】
一実施形態では、準備車両動作は、車両動作を実施するのにかかる時間を低減するよう車両を準備する。
【００４１】
一実施形態では、受信ロジックは、追加の車両から車両へのメッセージを受信すると、追加の準備車両動作を開始するよう動作可能である。
【００４２】
一実施形態では、受信ロジックは、追加の車両から車両へのメッセージの閾値の数値を異なる車両から受信すると、車両動作および追加の準備車両動作のうちの少なくとも１つを開始するよう動作可能である。
【００４３】
一実施形態では、受信ロジックは、車両から車両へのメッセージのシーケンスを受信すると、追加の準備車両動作および車両動作のうちの少なくとも１つを開始するよう動作可能である。
【００４４】
一実施形態では、受信ロジックは、期間内にインフラストラクチャから車両へのメッセージが受信されなかった場合、準備車両動作の開始を終息させるよう動作可能である。
【００４５】
一実施形態では、車両動作は、車両および車両の乗員のうちの少なくとも１つを保護するための動作を含む。
【００４６】
一実施形態では、インフラストラクチャから車両への無線リンクを通じて、インフラストラクチャから車両へのメッセージをセルラー基地局から受信してよい。
【００４７】
一実施形態では、インフラストラクチャから車両へのメッセージはセル・ブロードキャスト・メッセージを包含する。
【００４８】
一実施形態では、受信ロジックは、車両から車両へのメッセージをデコードするためのタイミング情報をインフラストラクチャから車両への無線リンクから引き出すよう動作可能である。
【００４９】
一実施形態では、受信ロジックは、車両から車両へのメッセージを受信した時にドップラー偏移を測定することにより、車両から車両へのメッセージを送信している車両の相対速度を推定するよう動作可能である。
【００５０】
一実施形態では、受信ロジックは、予約済みリソースの指標を受信するよう動作可能である。
【００５１】
第５の態様によると、車両からインフラストラクチャへの無線リンクを通じて、車両イベントを識別する車両からインフラストラクチャへのメッセージを車両から受信するステップと、車両を識別するステップと、車両が識別可能である場合、インフラストラクチャから車両への無線リンクを通じて、車両イベントを識別するインフラストラクチャから車両へのメッセージを送信するステップとを含む、インフラストラクチャ・ノード方法が提供される。
【００５２】
一実施形態では、識別するステップは、車両からインフラストラクチャへのメッセージ内の認証情報から車両を識別するステップを含む。よって、インフラストラクチャ・ノードは、車両からインフラストラクチャへのメッセージを送信している車両の統合性を認証してよい。
【００５３】
一実施形態では、識別するステップは、認証情報を用いて車両を識別するために、別のネットワーク・ノードに問い合わせるステップを含む。よって、車両からインフラストラクチャへのメッセージの真正を検証するために別のネットワーク・ノードに接触してよい。
【００５４】
一実施形態では、認証情報はキーを含む。
【００５５】
一実施形態では、送信するステップは、車両からインフラストラクチャへのメッセージを受信したセル内にインフラストラクチャから車両へのメッセージを送信するステップを含む。
【００５６】
一実施形態では、送信するステップは、車両からインフラストラクチャへのメッセージを受信したセルに隣接するセル内にインフラストラクチャから車両へのメッセージを送信するステップを含む。したがって、インフラストラクチャから車両へのメッセージが送信されるのは、車両からインフラストラクチャへのメッセージが受信されたセル内の車両だけでなく、イベントの発生が警告される隣接するセル内の車両にも送信される。
【００５７】
一実施形態では、方法は、車両から車両へのメッセージ、車両からインフラストラクチャへのメッセージ、およびインフラストラクチャから車両へのメッセージのうちの少なくとも１つに予約済みリソースを割り当てるステップを含む。
【００５８】
第６の態様によると、車両からインフラストラクチャへの無線リンクを通じて、車両イベントを識別する車両からインフラストラクチャへのメッセージを車両から受信するよう動作可能な受信ロジックと、車両を識別するよう動作可能な識別ロジックと、車両が識別可能である場合、インフラストラクチャから車両への無線リンクを通じて、車両イベントを識別するインフラストラクチャから車両へのメッセージを送信するよう動作可能な送信ロジックとを含む、インフラストラクチャ・ノードが提供される。
【００５９】
一実施形態では、識別ロジックは、車両からインフラストラクチャへのメッセージ内の認証情報から車両を識別するためのものである。
【００６０】
一実施形態では、識別ロジックは、認証情報を用いて車両を識別するために、別のネットワーク・ノードに問い合わせるためのものである。
【００６１】
一実施形態では、認証情報はキーを含む。
【００６２】
一実施形態では、送信ロジックは、車両からインフラストラクチャへのメッセージを受信したセル内にインフラストラクチャから車両へのメッセージを送信するよう動作可能である。
【００６３】
一実施形態では、送信ロジックは、車両からインフラストラクチャへのメッセージを受信したセルに隣接するセル内にインフラストラクチャから車両へのメッセージを送信するよう動作可能である。
【００６４】
一実施形態では、装置は、車両から車両へのメッセージ、車両からインフラストラクチャへのメッセージ、およびインフラストラクチャから車両へのメッセージのうちの少なくとも１つの送信用に予約済みリソースを割り当てるよう動作可能な割り当てロジックを含む。
【００６５】
第７の態様によると、コンピュータ上で実行されると、第１、第３または第５の態様の方法ステップを実行するよう動作可能なコンピュータプログラム製品が提供される。
【００６６】
第８の態様によると、第１の態様の装置を備えた車両が提供される。第８の態様の実施形態は、第１の態様の実施形態に対応して提供される。
【００６７】
更なる特定のおよび好適な態様は、添付の独立請求項および従属請求項に列挙される。従属請求項の特徴を、適宜独立請求項の特徴と組み合わせてよく、請求項に明示的に列挙されるもの以外と組み合わせてよい。
【００６８】
装置の特徴をある機能を提供するよう動作可能なものとして説明するが、これは、この機能を提供するまたはこの機能を提供するよう適合されたもしくは構成された装置の特徴を含むことが理解されるだろう。
【００６９】
本発明の実施形態を、添付の図面を参照して以下に更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】一実施形態による車両メッセージネットワークの動作を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
概観
より詳細に実施形態について述べる前に、まず概観を提供する。実施形態は、良好なトラフィック安全性のサポートを提供するために、車両から車両へのおよび車両からインフラストラクチャへのジョイント送信スキームを提供する。この設備は、極めて少ない待ち時間の通信（典型的には１０ｍｓ未満）、極めて高い信頼性をメッセージ交換の良好なセキュリティおよび真正と共に提供することにより、トラフィック安全性報告をサポートするために大規模機械通信（ＭＭＣ）技術を利用する。車両から車両へのメッセージ交換と車両からインフラストラクチャへのメッセージ交換とを組み合わせることにより、極めて少ない待ち時間のトラフィック安全性報告を提供する設備が可能となる。
【００７２】
典型的には、車両もしくはその乗員にリスクを引き起こすことを示す（車両センサにより報告される）車両イベントに関連する、または（渋滞の発生、路上の人または障害物、シートベルトまたはエアバッグの起動等の）車両もしくはその乗員を巻き込む事象が発生したことを示す、「ｎ」個の警告メッセージの集合を定義してよい。これらの警告メッセージは、定期的にではなくイベントが発生した時にのみ（イベント駆動の様式で）送信される。
【００７３】
イベントを識別する１つの警告メッセージが、車両から車両へのリンクを用いて、極めて信頼できる物理層メッセージを用いて極めて少ない待ち時間で送信される。このようなメッセージ交換は、（例えば繰り返しコーディングを用いた）単純な順方向誤り訂正コーディングおよび／または単純な拡散コードを伴い、かつ暗号化コーディングを回避する複数のアクセスを利用してよい。車両から車両へのリンクを用いることにより、発生したイベントの近傍の車両は、極めて少ない待ち時間で、しかし警告の発信源に関する限定的な確信をもってイベントの警告を受けることになる。これらの警告メッセージを、送信の信頼性を高めるために遅れずに繰り返してよい。
【００７４】
車両から車両へのメッセージの送信者は、また、ネットワークにイベントを報告し、かつ認証情報を提供する情報を、車両からインフラストラクチャへのリンクで同時に（またはその直後もしくは直前に）送信することになる。認証情報は、車両識別子であってよい。メッセージは、車両から車両へのリンクで送信された警告メッセージに関する情報を含有する。車両からインフラストラクチャへのリンクは典型的には、より信頼性があって安全なリンクを使用する。例えば、メッセージは、ターボコードおよび暗号化コーディング等の順方向誤り訂正コーディングを使用してよい。典型的には、ネットワークへの送信は、車両から車両へのリンクにおける物理層メッセージの送信より待ち時間が長い。続いてネットワークは受信された情報を認証または検証し、それぞれの警告メッセージを他の車両へと送信してよい。例えば、ネットワークは、セル・ブロードキャスト・メッセージを用いて、特定のカバレッジエリアおよびカバレッジエリア内の警告メッセージの種類または内容に応じてよい全ての車両へと、インフラストラクチャから車両へのメッセージを送信してよい。車両からインフラストラクチャへのリンクを用いることにより、危険なイベントから更に遠い車両も、警告の発信源に関してより高い確信をもって警告を受けるが、このような警告はより長い待ち時間の程度を招く。
【００７５】
車両から車両へのリンクで物理層警告メッセージを受信する車両も、小さな遅延で受信された車両から車両へのメッセージの検証の確証を典型的には受信する。定義された時間枠内でネットワークから確証が受信されない場合、受信された車両から車両への警告メッセージを異なった形で処理するか、または削除さえしてよい。
【００７６】
メッセージは、車両位置、速度、稼働状態等のテレメトリ情報も含んでよい。
【００７７】
よって、実施形態は、車両の事象が発生した時に、付近の他の車両に極めて迅速に警告を提供する車両から車両へのメッセージが送信される技術を提供することがわかる。これらの車両は、警告が真正であること、ならびに車両および／またはその乗員を保護するためにいくつかの更なる動作を実施すべきであることを確証するインフラストラクチャから車両へのメッセージの受信に先行して、準備動作を実施できる。準備動作は典型的には、車両動作を実行するのにかかる時間を低減し、これにより車両および／またはその乗員が効果的に保護される可能性を上昇させる。インフラストラクチャから車両へのメッセージが受信されると、車両から車両へのメッセージを既に受信したこれらの車両は、準備動作が実施されなかった場合に可能であったよりも素早く車両動作を実施できる。インフラストラクチャから車両へのメッセージを受信するが、車両から車両へのメッセージをまだ受信していない他の車両も、報告されたイベントの性質に応じて、いくつかの準備動作または車両動作を実施してよい。
【００７８】
車両から車両へのリンク
セルラー無線電気通信ネットワークで使用される既存のランダム・アクセス・チャネルと同様に、対応する警告メッセージの「ｎ」個の集合を表すために「ｎ」個の（ほぼ）直交プリアンブルまたはコード言語の集合を定義してよい。これらのメッセージは、標準的に列挙して事前定義された方法でマッピングするか、またはファームウェアの更新またはシステム情報のブロードキャスト等を介して準静的様式で定義されてよい。車両から車両へのエア・インターフェースにおいて、これらの警告メッセージの送信用に無線リソースを予約する。これは、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワークで使用されるランダム・アクセス・チャネル・ウィンドウと同様に実施できる。極めて少ない待ち時間を達成するために、無線リソースを（例えば各サブフレームで）予約してよい。２つ以上の車両が同じ無線リソースで同時に同じプリアンブル番号「ｎ」を送信した場合、受信機は、不完全なタイミングおよび周波数同期の存在下において良好な信頼性で警告メッセージ番号「ｎ」を検出できるべきである。アドホック時刻同期は遅延を増加し得るので、車両から車両へのリンクに関するタイミングおよび同期情報を、インフラストラクチャから車両へのリンクからまたはグローバル・ポジショニング・システム等の他の正確なタイミングソースから引き出してよい。車両から車両へのリンクを第５世代（５Ｇ）セルラー・インターフェースへと統合してよく、またはこれは専用スペクトルでＩＥＥＥ  ８０２．１１ｐにおいて使用されるようなスタンドアロンリンクであってよい。
【００７９】
上述のように、車両から車両へのリンクにおいて、場合によっては異なる車両から発信される同一の警告メッセージの複数のコピーを受信してよい。これらの警告メッセージの発生の周波数を用いて、警告メッセージの関連性を決定してよい。受信機は、車両から車両へのリンクを用いて、ドップラー遷移もしくは拡散技術を用いてまたはメッセージに含まれるテレメトリ情報から相対速度を推定してもよい。これは、報告された危険なイベントの有意性を理解するのに役立つ。
【００８０】
警告メッセージが車両から車両へのリンクで受信された時、受信機はブレーキ、エアバッグ等のいくつかの車の安全性特徴を直ちに準備してよい。警告メッセージを受信すると、車載ユニットは直ちにドライバに報告してもしなくてもよい。加えて、車両から車両へのまたは車両からインフラストラクチャへのリンクにおいて失敗した場合、エラー対処を提供してよく、例えば、メッセージ交換受信装置が車両から車両へのメッセージの発生を検出してよいが、この車両から車両へのメッセージの内容を正確に検知できなくてよく、ならびにこのような場合、車載ユニットはブレーキ、エアバッグ等のいくつかの車の安全性特徴を準備してよい。
【００８１】
例示的な動作
図１は、一実施形態による車両メッセージ交換ネットワークを示す。この例では、車両１０、２０は、車両から車両への通信ならびに車両からインフラストラクチャへのおよびインフラストラクチャから車両への通信をサポートするためのトランシーバを備える。車両から車両への通信は、物理層メッセージを介して発生する。車両からインフラストラクチャへのメッセージは、セルラー基地局３０のアップリンクにおいて発生する。インフラストラクチャから車両へのメッセージ交換は、セルラー基地局と車両１０、２０との間のダウンリンクにおけるセル・ブロードキャストを通して発生する。
【００８２】
この実施形態では、車両１０は、車両１０内のセンサにより報告されるように、イベントを経験する。例えば、圧力センサは、車両のタイヤのうちの１つの中から圧力が失われたことを識別する。報告されたセンサの値は、警告メッセージが送信されることになるトランシーバにより記憶された異なるイベントの集合のうちの１つと一致する。したがって、ステップＳ１０においてトランシーバはイベントを検出し、処理はステップＳ２０へと進む。ステップＳ２０において、トランシーバは、車両から車両へのリンクを通じて、第１の車両から車両へのメッセージを車両１０のカバレッジ内の他の車両へと送信する。車両から車両へのメッセージは、いずれの他のテレメトリ情報と共にイベントを識別する。
【００８３】
同時にまたはその直後／直前に、トランシーバは、対応する第１の車両からインフラストラクチャへのメッセージもアップリンクでセルラー基地局３０へと送信する。車両からインフラストラクチャへのメッセージは、イベントを識別し、例えばキー等の認証情報を含む。任意で、車両からインフラストラクチャへのメッセージは、（車両の速度、車両の配向、車両の加速等の）車両のテレメトリ情報も含んでよい。
【００８４】
その後、処理は別のイベントを待機するためにステップＳ１０へと戻る。
【００８５】
同時にステップＳ３０において、車両２０は、イベントを識別する車両から車両へのメッセージを受信する。
【００８６】
ステップＳ４０では、車両２０は、そのイベントを識別するこのようなメッセージが受信された時に識別される適切な準備動作を実施する。この例では、車両２０は緊急ブレーキのためにブレーキシステムを準備する。その後、処理はステップＳ５０へと進み、ここではトランシーバは更なるメッセージを待機する。
【００８７】
基地局３０は、第１の車両からインフラストラクチャへのメッセージをステップＳ６０において受信し、メッセージが認証された車両からのものかどうかを決定するために認証ノード４０に問い合わせる。
【００８８】
同時に、車両１０はステップＳ１０において、タイヤの収縮によりスピンしている車両が引き起こす高加速という別のイベントを検出し、ステップＳ２０において、このイベントを識別する車両からインフラストラクチャへのメッセージと共に更なる車両から車両へのメッセージを送信する。
【００８９】
ステップＳ５０において車両２０は第２の車両から車両へのメッセージを受信し、ステップＳ４０において、アクセルを押下した時にドライバが利用可能な動力を低減させることにより更なる準備動作を実施する。処理は続いて、更なるメッセージを待機するステップＳ５０へと進む。
【００９０】
同時に、ステップＳ７０において、セルラー基地局３０は第１のメッセージが真正であるという助言を受け、ステップＳ８０において、少なくとも車両からインフラストラクチャへのメッセージを受信したセル内に第１のインフラストラクチャから車両へのメッセージを送信する。第１のインフラストラクチャから車両へのメッセージも車両１０により報告されたイベントを識別する。
【００９１】
車両２０は、第１のインフラストラクチャから車両へのメッセージを受信し、処理は、警告ライトを起動して他の車両に警告するために車両動作が実施されるステップＳ９０へと進む。
【００９２】
車両１０は、車両が停止してエアバッグが展開する更なるイベントを経験し、このイベントはステップＳ２０において報告される。また、これは更なる予防的な動作（この場合はより迅速に車両の減速を開始する）を実施する車両２０により受信される。
【００９３】
この実施形態では、セルラー基地局３０は、更なるインフラストラクチャから車両へのメッセージの送信を加速させるために、この車両からの前のメッセージが真正であるとして確証されたことの指標を記憶する。したがって、第２および第３のインフラストラクチャから車両へのメッセージが送信され、イベントが重大であると識別されるので第３のインフラストラクチャから車両へのメッセージは近隣のセル内にも送信される。
【００９４】
第２および第３のインフラストラクチャから車両へのメッセージは車両２０により受信され、この車両２０は続いて、緊急ブレーキを実行し、かつ車両を潜在的な衝撃に備えることにより、更なる車両動作を実施する。
【００９５】
実施形態では、異なる車両から送信されるメッセージは識別可能である。例えば、同一メッセージに関して複数の拡散コードを予約してよく、車両はランダムに１つを選択する。同様に、可能なスクランブル・シーケンスの集合の中からあるスクランブル・シーケンスを用いてスクランブルを適用してよく、スクランブル・シーケンスは車両によりランダムに選択され、ここでスクランブル・シーケンスの集合は、全てのメッセージに使用される共通集合であってよいか、またはメッセージ特定集合であってよい。同様に、（エンコード、拡散および／またはスクランブルの前に）車両識別子によりまたは車両識別子でスクランブルされた巡回冗長検査（ＣＲＣ：ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ）によりメッセージペイロードを添付する。識別子は、例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス等の一意の識別子であってよい。識別子は、例えば車両がランダムに選択する２〜１６ビットの短い乱数であってよい。
【００９６】
よって、車両から車両へのメッセージが真正であることを確証する対応するインフラストラクチャから車両へのメッセージがネットワークから受信された時に実施されるいくつかの追加の動作の前に、イベントのシーケンスが発生し得ることがわかり、それぞれのイベントは、車両から車両へのメッセージを受信する車両が実施するいくつかの予防的な動作を引き起こす。
【００９７】
実施される予防的な動作および車両動作を、受信されたメッセージの数または定義されたメッセージのシーケンスが発生したかどうかに応じて変化させてよいことが理解されるだろう。
【００９８】
当業者は、様々な上述の方法のステップをプログラミングされたコンピュータにより実行できることを容易に認識するだろう。本明細書では、いくつかの実施形態は、例えばデジタルデータ記憶媒体である、機械またはコンピュータが読み取り可能なおよびエンコード機械が実行可能なもしくはコンピュータが実行可能な命令のプログラムである、プログラム記憶デバイスをカバーすることも意図しており、上記命令は、上記の上述の方法のステップのうちのいくつかまたは全てを実行する。プログラム記憶デバイスは、例えば、デジタルメモリ、磁気ディスクおよび磁器テープ等の磁気記憶媒体、ハードドライブ、または光学的に読み取り可能なデジタルデータ記憶媒体であってよい。実施形態は、上述の方法の上記ステップを実行するようプログラミングされたコンピュータをカバーすることも意図している。
【００９９】
「プロセッサ」または「ロジック」と表示されたいずれの機能ブロックを含む図中に示された様々な要素の機能を、適切なソフトウェアと併せて専用のハードウェアならびにソフトウェアを実行可能なハードウェアを用いることにより提供してよい。プロセッサにより提供する場合、機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、または複数の個別のプロセッサ（これらのうちのいくつかは共有されていてよい）により提供してよい。また、用語「プロセッサ」または「コントローラ」または「ロジック」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを排他的に指すものと考えられるべきではなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージを限定することなく暗黙で含んでよい。従来のおよび／またはカスタムの他のハードウェアも含んでよい。同様に、図中に示されたいずれのスイッチは概念だけである。これらの機能は、プログラムロジックの動作、専用ロジック、プログラム制御および専用ロジックの相互作用を用いて、または手動で実施されてよく、特定の技術は内容からより具体的に理解されるように実装者が選択可能である。
【０１００】
当業者には、本明細書中のいずれのブロック図は、本発明の原理を具現化する例示的な回路の概念図を表していることを理解されたい。同様に、いずれのフローチャート、フロー図、状態遷移図、疑似コード等が、実質的にはコンピュータ可読媒体で表現され、したがってコンピュータまたはプロセッサが明示されているかどうかに関わらずこのようなコンピュータまたはプロセッサにより実行される様々な処理を表していることが理解されるだろう。
【０１０１】
説明および図面は、本発明の原理を単に例示するものである。よって、本明細書中に明示的に説明または示されていないが、本発明の原理を具現化するおよび本発明の精神および範囲に含まれる様々な設備を当業者が考案できることが理解されるだろう。更に、本明細書中で言及される全ての例は、主として読み手が本発明の原理および発展する当該技術に発明者が貢献したコンセプトを理解することを助ける教育的目的のみのためのものであることを明示的に意図するものであり、このような具体的な言及された例および条件に限定されないものであると考えられる。また、本発明の原理、態様および実施形態、ならびにこれらの特定の例を述べる本明細書中の全ての文は、これらの均等物を包含することを意図している。
【図１】
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