(57)【要約】【課題】自律車両上の冗長アーキテクチャにおける複数のセンサからのデータを処理するためのシステム、装置、および方法を提供すること。【解決手段】システムであって、該システムは、車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットを含み、各センサは、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像を取得するか、または、該同じ領域または該実質的に重複する領域に関する情報を測定するように構成されており、各センサは、該画像または該測定された情報を第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のＣＵコンピュータに送信するように構成されており、該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータの各々は、該車両内に配置されており、かつ、動作を同時に行うように構成されたプロセッサを備えている。【選択図】図１
2022002949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、該システムは、
車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットを含み、
各センサは、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像を取得するか、または、該同じ領域または該実質的に重複する領域に関する情報を測定するように構成されており、
各センサは、該画像または該測定された情報を第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のＣＵコンピュータに送信するように構成されており、
該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータの各々は、該車両内に配置されており、かつ、動作を同時に行うように構成されたプロセッサを備えており、該動作は、
各センサから該画像または該測定された情報を受信することと、
該画像または該測定された情報から、車両内の複数のデバイスに指示し、該車両を運転させるように構成された出力値のセットを決定することと、
該出力値のセットを車両制御ユニット（ＶＣＵ）コンピュータに送信することと
を含み、
該ＶＣＵコンピュータは、該車両内に配置されており、プロセッサを備えており、該プロセッサは、
該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータの各々から、該決定された出力値のセットを受信することと、
該複数のデバイスを制御するために使用される、該第１のＣＵコンピュータからの該出力値のセットまたは該第２のＣＵコンピュータからの該出力値のセットのいずれかを選択することと、
該車両を動作させるように該複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
を行うように構成されている、システム。
【請求項２】
前記第１のＣＵコンピュータおよび前記第２のＣＵコンピュータの各々は、前記プロセッサを備えており、該プロセッサは、さらに、
前記画像または前記測定された情報から、前記車両を完全に停止させるために、該車両の位置から既知の距離にわたる該車両の予測軌道を示す緊急軌道情報を決定する動作と、
該緊急軌道情報を前記ＶＣＵコンピュータに送信する動作と
を行うようにさらに構成されており、
該ＶＣＵコンピュータは、前記プロセッサを備えており、該プロセッサは、
該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータの各々から、該緊急軌道情報を受信することと、
該緊急軌道情報を格納することであって、該格納された緊急軌道情報は、該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータがエラーまたは障害状態を示すメッセージを生成するときに使用される、ことと
を行うようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＶＣＵコンピュータは、前記プロセッサを備えており、該プロセッサは、
前記第１のＣＵコンピュータおよび前記第２のＣＵコンピュータから、前記動作を行うときの該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
該格納された緊急軌道情報を検索することと、
前記車両に結合された少なくとも２つの冗長センサの第２のセットから、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像または少なくとも２つの測定された情報を取得することと、
該少なくとも２つの冗長センサの該第２のセットから取得した少なくとも１つの画像または少なくとも１つの測定された情報および緊急軌道情報に基づいて、車両を完全に停止させるために該車両内の前記複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、
該複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって、該車両を完全に停止させることであって、該コマンドの第２のセットは、該出力値の第２のセットに基づいている、ことと
を行うようにさらに構成されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記コマンドの第２のセットは、前記車両に配置されたテールライトの緊急ライトをオンにする、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ＶＣＵコンピュータは、前記プロセッサを備えており、該プロセッサは、
前記第１のＣＵコンピュータから、前記動作を行うときの該第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
前記複数のデバイスを制御するために使用される前記第２のＣＵコンピュータからの前記出力値のセットを選択することと、
前記車両を動作させるように該複数のデバイスに指示する前記コマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該第２のＣＵコンピュータからの該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
を行うようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ＶＣＵコンピュータの前記プロセッサは、前記第１のＣＵコンピュータの第１の健全性の状態または第２のＣＵコンピュータの第２の健全性の状態に基づいて、該第１のＣＵコンピュータからの前記出力値のセットまたは該第２のＣＵコンピュータからの前記出力値のセットのいずれかを選択するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のデバイスは、トランスミッション、エンジン、ブレーキ、ステアリングシステム、またはライトを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも２つの冗長センサのセットは、少なくとも２つのカメラ、少なくとも２つのＬｉＤＡＲセンサ、少なくとも２つのＲＡＤＡＲセンサ、少なくとも２つの赤外線カメラ、少なくとも２つの超音波センサ、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
自律車両運転のための、プロセッサを備えた装置であって、該プロセッサは、方法を実施するように構成されており、該方法は、
第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々から、車両内の複数のデバイスを指示して該車両を運転させるように構成された出力値のセットを受信することであって、該出力値のセットは、該車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットによって提供される画像または測定された情報に基づいて決定される、ことと、
該複数のデバイスを制御するために使用される、該第１のＣＵコンピュータからの該出力値のセットまたは該第２のＣＵコンピュータからの該出力値のセットのいずれかを選択することと、
該車両を動作させるように該複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
を含む、装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記方法を実施するように構成されており、該方法は、
前記第１のＣＵコンピュータおよび前記第２のＣＵコンピュータから、該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
前記車両を完全に停止させるために、該車両の位置から既知の距離にわたる該車両の予測軌道を示す格納された緊急軌道情報を検索することと、
該車両に結合された少なくとも２つの冗長カメラから、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像を取得することと、
該少なくとも２つの冗長カメラからの少なくとも１つの画像および該緊急軌道情報に基づいて、該車両を完全に停止させるために該車両内の前記複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、
該複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって該車両を完全に停止させることであって、該コマンドの第２のセットは、該出力値の第２のセットに基づいている、ことと
をさらに含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記方法を実施するように構成されており、該方法は、
前記第１のＣＵコンピュータから、該第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
前記複数のデバイスを制御するために使用される前記第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択することと、
前記車両を動作させるように該複数のデバイスに指示する前記コマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該第２のＣＵコンピュータからの該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
をさらに含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記プロセッサは、前記第２のＣＵコンピュータの健全性の状態に基づいて前記第１のＣＵコンピュータからの前記出力値のセットを選択するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも２つの冗長センサの前記セットは、少なくとも２つのカメラを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体であって、該非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体に格納されたコードを有し、該コードは、プロセッサによって実行されると、該プロセッサに方法を実施させ、該方法は、
第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々から、車両内の複数のデバイスに指示し、該車両を運転させるように構成された出力値のセットを受信することであって、該出力値のセットは、該車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットによって提供される画像または測定された情報に基づいて決定される、ことと、
該複数のデバイスを制御するために使用される、該第１のＣＵコンピュータからの該出力値のセットまたは該第２のＣＵコンピュータからの該出力値のセットのいずれかを選択することと、
該車両を動作させるように該複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
を含む、非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
【請求項１５】
前記方法は、
前記第１のＣＵコンピュータおよび前記第２のＣＵコンピュータから、該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
前記車両を完全に停止させるために、該車両の位置から既知の距離にわたる該車両の予測軌道を示す緊急軌道情報を取得することと、
該車両に結合された少なくとも２つの冗長カメラから、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像を取得することと、
該少なくとも２つの冗長カメラからの少なくとも１つの画像および該緊急軌道情報に基づいて、該車両を完全に停止させるために該車両内の前記複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、
該複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって該車両を完全に停止させることであって、該コマンドの第２のセットは、該出力値の第２のセットの翻訳に基づいている、ことと
をさらに含む、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
【請求項１６】
前記メッセージは、異なる時間に受信される、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
【請求項１７】
前記方法は、
前記第１のＣＵコンピュータから、該第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
前記複数のデバイスを制御するために使用される前記第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択することと、
前記車両を動作させるように該複数のデバイスに指示する前記コマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該第２のＣＵコンピュータからの該選択された出力値のセットの翻訳に基づいている、ことと
をさらに含む、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
【請求項１８】
前記第２のＣＵコンピュータからの前記出力値のセットは、前記メッセージの受信に応答して、かつ該メッセージの内容の分析に基づいて選択される、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
【請求項１９】
前記少なくとも２つの冗長センサの前記セットは、少なくとも２つのＬｉＤＡＲを含む、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
【請求項２０】
各センサは、前記車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像を取得するか、または、該同じ領域または該実質的に重複する領域に関する情報を測定するように構成されている、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本文書は、自律車両上の冗長アーキテクチャにおける複数のセンサからのデータを処理するためのシステム、装置、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自律車両ナビゲーション技術は、車両が自律車両の周囲の車両の位置及び動きを感知し、その感知に基づいて、自律車両を制御して目的地に向かって安全にナビゲートすることを可能にできる。自律車両は、いくつかのモードで動作し得る。ある場合には、自律車両は、ドライバーが、ステアリング、スロットル、クラッチ、ギアシフター、および／または他のデバイスを制御することによって、自律車両を従来の車両のように動かすことを可能にし得る。他の場合には、ドライバーは、自律車両ナビゲーション技術を作動させることにより、車両をそれ自身によって運転させることを可能にし得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本特許文書は、車両上のデバイスを制御するための冗長ハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャのためのシステム、装置、および方法を記載する。システムが開示されており、該システムは、車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットを含み、各センサは、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像を取得するか、または、同じ領域または実質的に重複する領域に関する情報を測定するように構成されており、各センサは、画像または測定された情報を第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のＣＵコンピュータに送信するように構成されており、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータの各々は、車両内に配置されており、かつ、動作を同時に行うように構成されたプロセッサを備えており、動作は、各センサから画像または測定された情報を受信することと、画像または測定された情報から、車両内の複数のデバイスに指示し、車両を運転させるように構成された出力値のセットを決定することと、出力値のセットを車両制御ユニット（ＶＣＵ）コンピュータに送信することとを含み、ＶＣＵコンピュータは、車両内に配置されており、プロセッサを備えており、プロセッサは、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータの各々から、決定された出力値のセットを受信することと、複数のデバイスを制御するために使用される、第１のＣＵコンピュータからの出力値のセットまたは第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットのいずれかを選択することと、車両を動作させるように複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、コマンドのセットは、選択された出力値のセットに基づいている、こととを行うように構成されている。
【０００４】
いくつかの実施形態では、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータの各々は、プロセッサを備えており、プロセッサは、さらに、画像または測定された情報から、車両を完全に停止させるために、車両の位置から既知の距離にわたる車両の予測軌道を示す緊急軌道情報を決定する動作と、緊急軌道情報をＶＣＵコンピュータに送信する動作とを行うように構成されており、ＶＣＵコンピュータは、プロセッサを含み、プロセッサは、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータの各々から、緊急軌道情報を受信することと、緊急軌道情報を格納することであって、格納された緊急軌道情報は、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータがエラーまたは障害状態を示すメッセージを生成するときに使用される、こととを行うようにさらに構成されている。
【０００５】
いくつかの実施形態では、ＶＣＵコンピュータは、プロセッサを備えており、プロセッサは、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータから、動作を行うときの第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、メッセージの受信に応答して、格納された緊急軌道情報を検索することと、車両に結合された少なくとも２つの冗長センサの第２のセットから、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像または少なくとも２つの測定された情報を取得することと、少なくとも２つの冗長センサの第２のセットから取得した少なくとも１つの画像または少なくとも１つの測定された情報および緊急軌道情報に基づいて、車両を完全に停止させるために車両内の複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって、車両を完全に停止させることであって、コマンドの第２のセットは、出力値の第２のセットに基づいている、こととを行うようにさらに構成されている。
【０００６】
いくつかの実施形態では、コマンドの第２のセットは、車両に配置されたテールライトの緊急ライトをオンにする。いくつかの実施形態では、ＶＣＵコンピュータは、プロセッサを備えており、プロセッサは、第１のＣＵコンピュータから、動作を行うときの第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、メッセージの受信に応答して、複数のデバイスを制御するために使用される第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択することと、車両を動作させるように複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、コマンドのセットは、第２のＣＵコンピュータからの選択された出力値のセットに基づいている、こととを行うようにさらに構成されている。いくつかの実施形態では、ＶＣＵコンピュータのプロセッサは、第１のＣＵコンピュータの第１の健全性の状態または第２のＣＵコンピュータの第２の健全性の状態に基づいて、第１のＣＵコンピュータからの出力値のセットまたは第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットのいずれかを選択するように構成されている。
【０００７】
いくつかの実施形態では、複数のデバイスは、トランスミッション、エンジン、ブレーキ、ステアリングシステム、またはライトを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも２つの冗長センサのセットは、少なくとも２つのカメラ、少なくとも２つのＬｉＤＡＲセンサ、少なくとも２つのＲＡＤＡＲセンサ、少なくとも２つの赤外線カメラ、少なくとも２つの超音波センサ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０００８】
自律車両運転のための、プロセッサを備えた装置であって、プロセッサは、方法を実施するように構成されており、方法は、第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々から、車両内の複数のデバイスを指示して車両を運転させるように構成された出力値のセットを受信することであって、出力値のセットは、車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットによって提供される画像または測定された情報に基づいて決定される、ことと、複数のデバイスを制御するために使用される、第１のＣＵコンピュータからの出力値のセットまたは第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットのいずれかを選択することと、車両を動作させるように複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、コマンドのセットは、選択された出力値のセットに基づいている、こととを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、方法を実施するように構成されており、方法は、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータから、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、メッセージの受信に応答して、車両を完全に停止させるために、車両の位置から既知の距離にわたる車両の予測軌道を示す格納された緊急軌道情報を検索することと、車両に結合された少なくとも２つの冗長カメラから、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像を取得することと、少なくとも２つの冗長カメラからの少なくとも１つの画像および緊急軌道情報に基づいて、車両を完全に停止させるために車両内の複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって車両を完全に停止させることであって、コマンドの第２のセットは、出力値の第２のセットに基づいている、こととをさらに含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、方法を実施するように構成されており、方法は、第１のＣＵコンピュータから、第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、メッセージの受信に応答して、複数のデバイスを制御するために使用される第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択することと、車両を動作させるように複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、コマンドのセットは、第２のＣＵコンピュータからの選択された出力値のセットに基づいている、こととをさらに含む。いくつかの実施形態では、プロセッサは、第２のＣＵコンピュータの健全性の状態に基づいて第１のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択するように構成されている。いくつかの実施形態では、少なくとも２つの冗長センサのセットは、少なくとも２つのカメラを含む。
【００１１】
非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体であって、非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体に格納されたコードを有し、コードは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに方法を実施させ、方法は、第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々から、車両内の複数のデバイスに指示し、車両を運転させるように構成された出力値のセットを受信することであって、出力値のセットは、車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットによって提供される画像または測定された情報に基づいて決定される、ことと、複数のデバイスを制御するために使用される、第１のＣＵコンピュータからの出力値のセットまたは第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットのいずれかを選択することと、車両を動作させるように複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、コマンドのセットは、選択された出力値のセットに基づいている、こととを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、方法は、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータから、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、メッセージの受信に応答して、車両を完全に停止させるために、車両の位置から既知の距離にわたる車両の予測軌道を示す緊急軌道情報を取得することと、車両に結合された少なくとも２つの冗長カメラから、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像を取得することと、少なくとも２つの冗長カメラからの少なくとも１つの画像および緊急軌道情報に基づいて、車両を完全に停止させるために車両内の複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって車両を完全に停止させることであって、コマンドの第２のセットは、出力値の第２のセットの翻訳に基づいている、こととをさらに含む。いくつかの実施形態では、メッセージは、異なる時間に受信される。
【００１３】
いくつかの実施形態では、方法は、第１のＣＵコンピュータから、第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、メッセージの受信に応答して、複数のデバイスを制御するために使用される第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択することと、車両を動作させるように複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、コマンドのセットは、第２のＣＵコンピュータからの選択された出力値のセットに基づいている、こととをさらに含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットは、メッセージの受信に応答して、かつメッセージの内容の分析に基づいて選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも２つの冗長センサのセットは、少なくとも２つのＬｉＤＡＲを含む。いくつかの実施形態では、各センサは、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像を取得するか、または、同じ領域または実質的に重複する領域に関する情報を測定するように構成されている。
【００１５】
さらに別の例示的な態様では、上記の方法は、非一時的なコンピュータ読取り可能媒体に格納されたコンピュータ読取り可能プログラムに具体化される。コンピュータ読取り可能プログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに本特許文書に記載されている方法を実行させるコードを含む。
【００１６】
さらに別の例示的な態様では、上記の方法を行うように構成または動作可能なデバイスが開示されている。
【００１７】
上記および他の態様およびそれらの実施は、図面、説明、および請求項により詳細に記載される。
本願は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
システムであって、該システムは、
車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットを含み、
各センサは、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像を取得するか、または、該同じ領域または該実質的に重複する領域に関する情報を測定するように構成されており、
各センサは、該画像または該測定された情報を第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のＣＵコンピュータに送信するように構成されており、
該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータの各々は、該車両内に配置されており、かつ、動作を同時に行うように構成されたプロセッサを備えており、該動作は、
各センサから該画像または該測定された情報を受信することと、
該画像または該測定された情報から、車両内の複数のデバイスに指示し、該車両を運転させるように構成された出力値のセットを決定することと、
該出力値のセットを車両制御ユニット（ＶＣＵ）コンピュータに送信することと
を含み、
該ＶＣＵコンピュータは、該車両内に配置されており、プロセッサを備えており、該プロセッサは、
該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータの各々から、該決定された出力値のセットを受信することと、
該複数のデバイスを制御するために使用される、該第１のＣＵコンピュータからの該出力値のセットまたは該第２のＣＵコンピュータからの該出力値のセットのいずれかを選択することと、
該車両を動作させるように該複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
を行うように構成されている、システム。
（項目２）
上記第１のＣＵコンピュータおよび上記第２のＣＵコンピュータの各々は、上記プロセッサを備えており、該プロセッサは、さらに、
上記画像または上記測定された情報から、上記車両を完全に停止させるために、該車両の位置から既知の距離にわたる該車両の予測軌道を示す緊急軌道情報を決定する動作と、
該緊急軌道情報を上記ＶＣＵコンピュータに送信する動作と
を行うようにさらに構成されており、
該ＶＣＵコンピュータは、上記プロセッサを備えており、該プロセッサは、
該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータの各々から、該緊急軌道情報を受信することと、
該緊急軌道情報を格納することであって、該格納された緊急軌道情報は、該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータがエラーまたは障害状態を示すメッセージを生成するときに使用される、ことと
を行うようにさらに構成されている、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記ＶＣＵコンピュータは、上記プロセッサを備えており、該プロセッサは、
上記第１のＣＵコンピュータおよび上記第２のＣＵコンピュータから、上記動作を行うときの該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
該格納された緊急軌道情報を検索することと、
上記車両に結合された少なくとも２つの冗長センサの第２のセットから、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像または少なくとも２つの測定された情報を取得することと、
該少なくとも２つの冗長センサの該第２のセットから取得した少なくとも１つの画像または少なくとも１つの測定された情報および緊急軌道情報に基づいて、車両を完全に停止させるために該車両内の上記複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、
該複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって、該車両を完全に停止させることであって、該コマンドの第２のセットは、該出力値の第２のセットに基づいている、ことと
を行うようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目４）
上記コマンドの第２のセットは、上記車両に配置されたテールライトの緊急ライトをオンにする、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目５）
上記ＶＣＵコンピュータは、上記プロセッサを備えており、該プロセッサは、
上記第１のＣＵコンピュータから、上記動作を行うときの該第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
上記複数のデバイスを制御するために使用される上記第２のＣＵコンピュータからの上記出力値のセットを選択することと、
上記車両を動作させるように該複数のデバイスに指示する上記コマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該第２のＣＵコンピュータからの該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
を行うようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目６）
上記ＶＣＵコンピュータの上記プロセッサは、上記第１のＣＵコンピュータの第１の健全性の状態または第２のＣＵコンピュータの第２の健全性の状態に基づいて、該第１のＣＵコンピュータからの上記出力値のセットまたは該第２のＣＵコンピュータからの上記出力値のセットのいずれかを選択するように構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目７）
上記複数のデバイスは、トランスミッション、エンジン、ブレーキ、ステアリングシステム、またはライトを含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目８）
上記少なくとも２つの冗長センサのセットは、少なくとも２つのカメラ、少なくとも２つのＬｉＤＡＲセンサ、少なくとも２つのＲＡＤＡＲセンサ、少なくとも２つの赤外線カメラ、少なくとも２つの超音波センサ、またはそれらの任意の組み合わせを含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目９）
自律車両運転のための、プロセッサを備えた装置であって、該プロセッサは、方法を実施するように構成されており、該方法は、
第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々から、車両内の複数のデバイスを指示して該車両を運転させるように構成された出力値のセットを受信することであって、該出力値のセットは、該車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットによって提供される画像または測定された情報に基づいて決定される、ことと、
該複数のデバイスを制御するために使用される、該第１のＣＵコンピュータからの該出力値のセットまたは該第２のＣＵコンピュータからの該出力値のセットのいずれかを選択することと、
該車両を動作させるように該複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
を含む、装置。
（項目１０）
上記プロセッサは、上記方法を実施するように構成されており、該方法は、
上記第１のＣＵコンピュータおよび上記第２のＣＵコンピュータから、該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
上記車両を完全に停止させるために、該車両の位置から既知の距離にわたる該車両の予測軌道を示す格納された緊急軌道情報を検索することと、
該車両に結合された少なくとも２つの冗長カメラから、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像を取得することと、
該少なくとも２つの冗長カメラからの少なくとも１つの画像および該緊急軌道情報に基づいて、該車両を完全に停止させるために該車両内の上記複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、
該複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって該車両を完全に停止させることであって、該コマンドの第２のセットは、該出力値の第２のセットに基づいている、ことと
をさらに含む、上記項目に記載の装置。
（項目１１）
上記プロセッサは、上記方法を実施するように構成されており、該方法は、
上記第１のＣＵコンピュータから、該第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
上記複数のデバイスを制御するために使用される上記第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択することと、
上記車両を動作させるように該複数のデバイスに指示する上記コマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該第２のＣＵコンピュータからの該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
をさらに含む、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１２）
上記プロセッサは、上記第２のＣＵコンピュータの健全性の状態に基づいて上記第１のＣＵコンピュータからの上記出力値のセットを選択するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１３）
上記少なくとも２つの冗長センサの上記セットは、少なくとも２つのカメラを含む、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１４）
非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体であって、該非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体に格納されたコードを有し、該コードは、プロセッサによって実行されると、該プロセッサに方法を実施させ、該方法は、
第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々から、車両内の複数のデバイスに指示し、該車両を運転させるように構成された出力値のセットを受信することであって、該出力値のセットは、該車両に結合された少なくとも２つの冗長センサのセットによって提供される画像または測定された情報に基づいて決定される、ことと、
該複数のデバイスを制御するために使用される、該第１のＣＵコンピュータからの該出力値のセットまたは該第２のＣＵコンピュータからの該出力値のセットのいずれかを選択することと、
該車両を動作させるように該複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該選択された出力値のセットに基づいている、ことと
を含む、非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
（項目１５）
上記方法は、
上記第１のＣＵコンピュータおよび上記第２のＣＵコンピュータから、該第１のＣＵコンピュータおよび該第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
上記車両を完全に停止させるために、該車両の位置から既知の距離にわたる該車両の予測軌道を示す緊急軌道情報を取得することと、
該車両に結合された少なくとも２つの冗長カメラから、該車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像を取得することと、
該少なくとも２つの冗長カメラからの少なくとも１つの画像および該緊急軌道情報に基づいて、該車両を完全に停止させるために該車両内の上記複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、
該複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって該車両を完全に停止させることであって、該コマンドの第２のセットは、該出力値の第２のセットの翻訳に基づいている、ことと
をさらに含む、上記項目に記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
（項目１６）
上記メッセージは、異なる時間に受信される、上記項目のいずれかに記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
（項目１７）
上記方法は、
上記第１のＣＵコンピュータから、該第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、
該メッセージの受信に応答して、
上記複数のデバイスを制御するために使用される上記第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択することと、
上記車両を動作させるように該複数のデバイスに指示する上記コマンドのセットを送信することであって、該コマンドのセットは、該第２のＣＵコンピュータからの該選択された出力値のセットの翻訳に基づいている、ことと
をさらに含む、上記項目のいずれかに記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
（項目１８）
上記第２のＣＵコンピュータからの上記出力値のセットは、上記メッセージの受信に応答して、かつ該メッセージの内容の分析に基づいて選択される、上記項目のいずれかに記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
（項目１９）
上記少なくとも２つの冗長センサの上記セットは、少なくとも２つのＬｉＤＡＲを含む、上記項目のいずれかに記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
（項目２０）
各センサは、上記車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像を取得するか、または、該同じ領域または該実質的に重複する領域に関する情報を測定するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の非一時的コンピュータ読取り可能プログラム格納媒体。
（摘要）
冗長ハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャは、車両の信頼性および／または安全性を向上させつつ、そのような車両を自律モードで動作させられるように設計することができる。冗長アーキテクチャのシステムは、車両に結合され、タイムスタンプ付きのセンサデータを複数のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々に提供するように構成された少なくとも２つの冗長センサのセットを含むことができる。ＣＵコンピュータは、絶対時間または相対時間を示す少なくとも時間値に基づいて、およびタイムスタンプ付きのセンサデータに基づいて、センサデータを同時に処理することができる。ＣＵコンピュータは、車両制御ユニット（ＶＣＵ）コンピュータに、車両内の複数のデバイスに指示し、車両を運転させるように構成された少なくとも２セットの出力を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、例示的なハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャを実装して自律車両を制御することができる例示的な車両エコシステムのブロック図を示す。
【００１９】
【図２】図２は、自律モードで動かされる車両上のデバイスを制御するためのハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャを示す例示的なシステムアーキテクチャのブロック図を示す。
【００２０】
【図３】図３は、例示的なシステムアーキテクチャにおいて、コンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々および車両制御ユニット（ＶＣＵ）コンピュータによって行われる動作の例示的な流れ図を示す。
【００２１】
【図４】図４は、車両内に配置されたＣＵコンピュータの例示的なブロック図を示す。
【００２２】
【図５】図５は、車両内に配置されたＶＣＵコンピュータの例示的なブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
自動車技術の発展は、自動車コミュニティ内の基準を発展させることにより、自動車技術の現状を進歩させ、機能的に安全な自動車機器の使用および／または設計をするまでに至った。ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ（ＳＡＥ）インターナショナル（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  （ＳＡＥ）  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）によって広められたそのような規格の１つは、ＳＡＥＪ３０１６として知られており、該規格は、とりわけ、運転自動化のレベルについて記載している。現在、ＳＡＥ  Ｊ３０１６は、自動化がほとんど含まれていないと記載されるレベル０（死角警告の提供など）から、すべての条件での自動運転について記載されるレベル５までの６つのレベルの運転自動化について記載している。レベル０〜２では、人間のドライバーが車両を運転し、レベル３〜６では、自動運転フィーチャーが作動しているときに、車両に搭載されたオンボードコンピュータが車両を運転する。
【００２４】
別の規格は、ＩＳＯ  ２６２６２として知られており、これは、車両における電気および／または電子システムの機能安全のための国際規格である。ＩＳＯ  ２６２６２規格は、とりわけ、自動車システムまたはそのようなシステムのコンポーネントに固有の安全リスクに関する４つのレベルを記載する、４つの自動車安全度水準（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  Ｌｅｖｅｌｓ  （ＡＳＩＬ））を記載している。４つのＡＳＩＬレベルは、自動車の最も低い危険性を表すＡＳＩＬ  Ａから、自動車の最も高い危険性を表すＡＳＩＬ  Ｄまでの範囲である。自動車のコンポーネント／デバイスおよびシステムは、１つ以上のＡＳＩＬレベルに準拠するように設計できる。例えば、リアテールライトは、ＡＳＩＬ  Ａフィーチャーに準拠するように設計され得る一方で、エアバッグは、ＡＳＩＬ  Ｄフィーチャーに準拠するように設計され得、故に、このようなエアバッグはより低いＡＳＩＬレベルＡ、Ｂ、およびＣに暗黙的に準拠することができる。
【００２５】
各ＡＳＩＬレベルは、自動車のコンポーネントまたはシステムの安全フィーチャーによってカバーされるか、または扱われるコンポーネントに対するいくつかの障害を説明するメトリックによって説明することができる。ＡＳＩＬ  Ｂコンポーネントは、特定のパーセンテージ（例えば、９０％）を超える単一ポイント障害メトリックを有することができ、ＡＳＩＬ  Ｄコンポーネントは、ＡＳＩＬ  Ｂよりも大きい（例えば、９９％）単一ポイント障害メトリックを有することができる。よって、ＡＳＩＬ  Ｄコンポーネントの場合、例として、障害の９９％は、自動車コンポーネントまたはシステムの安全フィーチャーによってカバーまたは処理できる。電気システムは、例えば、２つのＡＳＩＬ  Ｂコンポーネントを冗長スキームで動作させることにより、ＡＳＩＬ  Ｄに準拠するように設計できる。本特許文書は、他のフィーチャーの中でもとりわけ、車両が自律的に運転することを可能にする自動車コンポーネントおよび／またはシステムについて記載し、ここで、自動車コンポーネントのハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャは、ＡＳＩＬ  Ｄの冗長フィーチャーを満たすように設計することができる。
【００２６】
自律車両を制御するための従来のアーキテクチャは、ロックステップアーキテクチャにおいてセットアップされたコンピュータ上での複雑な安全監視システムを使用する。従来のロックステップアーキテクチャは、３つのコンピュータを使用して、３つのコンピュータの各々によって行われている計算が正しいかどうか、および障害がないかどうかを判断できる。３つのコンピュータの各々の出力が比較され、次いで投票手法を利用することにより３つのコンピュータからの３つの出力のうち少なくとも２つが同じであるか、または許容範囲内にあるかを決定する。このようなロックステップアーキテクチャは、実装にコストがかかり、技術的に複雑になる可能性がある。更に、従来のアーキテクチャは、自動運転関連の計算を行うためにＡＳＩＬ  Ｄコンポーネントのみを使用する場合、更なるコストおよび実装の複雑さの影響を受ける可能性がある。本特許文書は、自律車両を制御するための従来のアーキテクチャの少なくとも欠点を克服することができる例示的なハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャについて記載しており、ここで、該欠点は、例えば、車両制御ユニット（ＶＣＵ）コンピュータによって受信された情報に基づいて、複数のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータによって提供される出力からどの出力を使用するかを決定することができる、ＶＣＵコンピュータを備えた冗長アーキテクチャにおいて動作する、複数のＣＵコンピュータを使用することによって克服することができる。
【００２７】
図１は、例示的なハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャを実装して自律車両を制御することができる例示的な車両エコシステム１００のブロック図を示す。車両エコシステム１００は、情報／データおよび関連サービスの１つ以上のソースの生成および／またはＶＣＵコンピュータ１５０および複数のＣＵコンピュータ１６０への該ソースの配信を行うことができる、いくつかのシステムおよびコンポーネントを含む。ＶＣＵコンピュータ１５０およびＣＵコンピュータ１６０は、車両１０５内に配置され得る。車両１０５の例は、自動車、トラック、またはセミトレーラートラックを含む。ＶＣＵコンピュータ１５０およびＣＵコンピュータ１６０は、複数の車両サブシステム１４０のうちの任意の１つ以上のものとデータ通信することができ、それらはすべて、ユーザの車両１０５に常駐することができる。本特許文書でさらに説明されるように、複数のＣＵコンピュータ１６０の各々は、車両センササブシステム１４４からのセンサからのデータを受信および処理し、ＶＣＵコンピュータ１５０に出力を送信することができる。少なくともＣＵコンピュータ１５０によってＶＣＵコンピュータ１５０に提供される情報に基づいて、ＶＣＵコンピュータ１５０は、車両運転サブシステム１４２および／または車両制御サブシステム１４６の１つ以上のコンポーネントを制御するための出力を生成することができる。
【００２８】
車両１０５は、車両１０５の動作をサポートする複数の車両サブシステム１４０を含む。車両サブシステム１４０は、車両運転サブシステム１４２、車両センササブシステム１４４、および／または車両制御サブシステム１４６を含み得る。車両サブシステム１４２、１４４、１４６について示されている様々なコンポーネントは例示的なものである。従って、いくつかの実施形態では、追加のコンポーネントを追加することができ（例えば、センササブシステム１４４における超音波センサ、または制御サブシステム１４６におけるヘッドライト／テールライト）、かつ、いくつかの実施形態では、図１に示す１つ以上のコンポーネントを、本特許文書に記載されている例示的なハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャに影響を与えることなく除去することができる。
【００２９】
車両運転サブシステム１４２は、車両１０５に動力源からの運動を提供するように動作可能なコンポーネントを含み得る。例示的な実施形態では、車両運転サブシステム１４２は、エンジンまたはモーター、ホイール／タイヤ、トランスミッションギア、電気サブシステム、および動力源を含み得る。車両制御システム１４６は、車両１０５およびそのコンポーネントの動作を制御するように構成され得る。従って、車両制御システム１４６は、スロットル、ブレーキユニット、ナビゲーションユニット、ステアリングシステム及び／又は自律制御ユニットなどの様々な要素を含み得る。
【００３０】
スロットルは、例えば、エンジンの動作速度を制御し、次に、車両１０５の速度を制御するように構成され得る。ブレーキユニットは、車両１０５を減速するように構成された機構の任意の組み合わせを含むことができる。ブレーキユニットは、摩擦を使用して、標準的な方法で車輪を減速させることができる。いくつかの実施形態では、ブレーキユニットは、各ホイール用にプライマリブレーキおよびバックアップブレーキを含むことができる。ナビゲーションユニットは、車両１０５の運転経路またはルートを決定するように構成された任意のシステムであり得る。ナビゲーションユニットは、車両１０５が動作している間に、運転経路を動的に更新するようにさらに構成することができる。いくつかの実施形態では、ナビゲーションユニットは、車両１０５の運転経路を決定するために、全地球測位システム（ＧＰＳ）トランシーバからのデータおよび１つ以上の所定のマップを組み込むように構成され得る。ステアリングシステムは、自律モードまたは運転者制御モードにおいて車両１０５の方向を調整するように動作可能であり得るステアリングギアおよびステアリングコラムなどの機構の任意の組み合わせを表し得る。
【００３１】
車両センササブシステム１４４は、車両１０５の環境または状態に関する情報を感知するように構成または設計された幾つかのセンサを含み得る。例えば、車両センササブシステム１４４は、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）、ＧＰＳトランシーバ、ＲＡＤＡＲユニット、レーザー距離計／ＬＩＤＡＲユニット、および／またはカメラまたは画像キャプチャデバイスを含み得る。車両センササブシステム１４４はまた、車両１０５の内部システムを監視するように構成されたセンサ（例えば、Ｏ２モニタ、燃料ゲージ、エンジンオイル温度）を含み得る。
【００３２】
ＩＭＵは、慣性加速度に基づいて車両１０５の位置および向きの変化を感知するように構成されたセンサ（例えば、加速度計およびジャイロスコープ）の任意の組み合わせを含み得る。ＧＰＳトランシーバは、車両１０５の地理的位置を推定するように構成された任意のセンサであり得る。この目的のために、ＧＰＳトランシーバは、地球に対する車両１０５の位置に関する情報を提供するように動作可能なレシーバー／トランスミッターを含み得る。いくつかの実施形態では、ＧＰＳトランシーバは、ＶＣＵコンピュータ１５０と、ＣＵコンピュータ１６０と、センササブシステム１４４内の少なくともいくつかのセンサとに通信可能に結合することができ、その結果、ＧＰＳトランシーバは、少なくともＶＣＵコンピュータ１５０、ＣＵコンピュータ１６０、および少なくともいくつかのセンサにタイムスタンプ情報を提供することができる。本特許文書でさらに説明されるように、タイムスタンプ情報は、少なくともＣＵコンピュータ１６０が、リアルタイムで、または車両１０５が運転されているときに、センサによって取得されたデータを同期および処理することを可能にすることができる。
【００３３】
ＲＡＤＡＲユニットは、無線信号を利用して、車両１０５のローカル環境内のオブジェクトを感知するシステムを表し得る。いくつかの実施形態では、オブジェクトを感知することに加えて、ＲＡＤＡＲユニットは、車両１０５に近接するオブジェクトの速度および進行方向を感知するようにさらに構成され得る。レーザー距離計またはＬＩＤＡＲユニットは、レーザーを使用して車両１０５が配置されている環境内のオブジェクトを感知するように構成された任意のセンサであり得る。カメラは、車両１０５を取り巻く環境の複数の画像をキャプチャするように構成されたデバイスを含み得る。例えば、一部のカメラは、車両１０５の前方および／または側面方向の１つ以上の領域から画像をキャプチャするように向けられ得る。カメラは静止画カメラまたはモーションビデオカメラであり得る。いくつかの実施形態では、カメラは、少なくともいくつかの赤外線カメラを含み得る。
【００３４】
図２は、自律モードで動作することができる車両上のデバイスを制御するためのハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャを示す例示的なシステムアーキテクチャ２００のブロック図を示す。図２に示されるコンポーネントは、車両上または車両内に配置されている。コンポーネントの隅に示されている文字「Ｂ」および「Ｄ」は、コンポーネントがＡＳＩＬ  ＢまたはＡＳＩＬ  Ｄに準拠し得ることを示す例示的な指定である。システムアーキテクチャ２００は、そのような全体的なシステムアーキテクチャ２００がＡＳＩＬ  Ｄの冗長機能に不満を抱くことができるように、冗長アーキテクチャで設計されている。図２に示されるＡＳＩＬ指定は例示的なものであり、他の指定が可能であり得る。例えば、システムアーキテクチャ２００は、ＡＳＩＬレベルに準拠することなく、図２に示されるような冗長アーキテクチャを採用することができる。
【００３５】
システムアーキテクチャ２００は、車両（例えば、車両のボンネット上またはセミトレーラートラックの運転台の上に）に結合された少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂのセットを含む。少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂは、車両が運転されているときに測定または取得される同じまたは実質的に同じ態様または特性のセンサデータを取得する。例えば、少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂは、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像をキャプチャまたは記録する少なくとも２つのカメラであり得る。少なくとも２つのカメラからの画像は、例えば、１つのカメラによって得られた画像の領域が別のカメラによって得られた画像の領域と９０％を超えて重複する場合、実質的に重複する領域を描写すると見なされ得る。いくつかの実施形態では、少なくとも２つのカメラは互いに隣接していてもよく、同じ領域の画像をキャプチャするように、または実質的に重複する領域から画像をキャプチャするように較正されてもよい。説明を容易にするために、２つのセンサ２０２ａ、２０２ｂの１つのセットのみが図２に示されている。２つ以上のセンサの追加のセットをシステムアーキテクチャ２００に追加し、複数のＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂによって処理することができ、センサの各セットは、センサ２０２ａ、２０２ｂについて説明したように冗長スキームで動作する少なくとも２つの冗長センサを含むことができる。
【００３６】
別の例では、少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂは、車両の前部に配置された（例えば、エンジンコンパートメントのボンネットに結合された）２つのＬｉＤＡＲセンサであり得る。この第２の例では、少なくとも２つのＬｉＤＡＲセンサが、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域内の様々なオブジェクト（たとえば、他の車両または地形）までの距離を測定できる。いくつかの例示的な実装形態では、少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂは、少なくとも２つのレーダー、または少なくとも２つの赤外線カメラ、若しくは少なくとも２つの超音波センサであり得る。
【００３７】
同じまたは実質的に同じ態様または特性のセンサデータを取得する少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂは、冗長方式で動作すると見なすことができるが、これは、少なくとも、第２のセンサ２０２ｂが故障した場合でも、第１のセンサ２０２ａが信頼できるデータを提供し続けることができるからである。従って、図２に示されるように、少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂの組み合わせは、ＡＳＩＬ  Ｄの冗長フィーチャーに準拠すると見なすことができる。
【００３８】
各センサは、測定または取得された同一センサデータを複数のＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂに提供する少なくとも２つの出力を有する。例えば、センサ２０２ａは、２つの出力を有するように構成され、ここでは、第１の出力がＣＵ１コンピュータ２０４ａに送信され、第２の出力がＣＵ２コンピュータ２０４ｂに送信される。従って、センサの各セットの各センサは、複数のＣＵコンピュータ２０４ｂの各々に通信可能に結合されている。
【００３９】
各センサによって複数のＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂに送信されるセンサデータは、時間同期関連情報を含むことができる。第一例の実装では、各センサ２０２ａ、２０２ｂ、各ＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂ、およびＶＣＵコンピュータ２０８は、（図１の車両センササブシステム１４４に示されている）車両内のＧＰＳトランシーバに通信可能に結合され、該ＧＰＳトランシーバからタイムスタンプ情報を受信することができる。ＶＣＵコンピュータ２０８は、代替的解決策として２つのＡＳＩＬ  Ｂ（またはＡＳＩＬ  Ｄ）コンポーネントとして実装することができる。精密時間プロトコル（ＰＴＰ）を使用して、同期されたクロックまたはタイムスタンプ情報（例えば、絶対時間）を少なくともセンサ２０２ａ、２０２ｂ、ＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂ、およびＶＣＵコンピュータ２０８に提供することができる。ＧＰＳトランシーバによって、またはＰＴＰまたは他の技術を介して提供されるタイムスタンプ情報は、センサ２０２ａ、２０２ｂがタイムスタンプデータと共にセンサデータを出力することを可能にし、その結果、少なくともＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂは、センサ２０２ａ、２０２ｂによって取得されたデータを同期した様式で処理することができる。
【００４０】
ＣＵ１コンピュータ２０４ａおよびＣＵ２コンピュータ２０４ｂは、タイムスタンプ情報とともに各センサの出力を受信する。図２に示され、さらに図４に示されるように、各ＣＵコンピュータは、地図データベース、認知および位置特定モジュール、予測および計画モジュール、制御モジュール、および監視モジュールを含む。２つのＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂは、本特許文書でさらに説明されるように、各ＣＵコンピュータに示される様々なモジュールに対して同じ動作のセットを行うことによって、少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂによって提供されるセンサデータを処理する。２つのＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂは、受信されたセンサデータを同時に処理することによって冗長アーキテクチャで動作する。いくつかの実施形態では、２つのＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂは、少なくともセンサデータに含まれるタイムスタンプ情報と、例えば、ＧＰＳトランシーバによって各ＣＵコンピュータに提供される絶対時間値または相対時間値（例えば、タイムスタンプ）に基づいて、受信したセンサデータを同時に処理することができる。２つのＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂは、各ＣＵコンピュータに提供される絶対時間値または相対時間値の所定の許容範囲（例えば、１０μｓ）内で同じ動作を行うことによって、受信したセンサデータを同時に処理すると見なされ得る。
【００４１】
２つのＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂは、認知および位置特定モジュール、予測および計画モジュール、制御モジュール、および監視モジュールに関連する動作を同時に行うことによって、冗長アーキテクチャで動作する。ＣＵ１コンピュータ２０２ａとＣＵ２コンピュータ２０２ｂとの間に示される両側矢印は、２つのＣＵコンピュータが、それらが動作していることを示すために互いに信号を受信できるか、またはそれらが適切に動作していることを示すために互いに信号を要求および受信できることを示す。本明細書でさらに説明するように、各ＣＵコンピュータにおけるモジュールは、少なくとも２つの冗長センサ２０２ａ、２０２ｂからセンサデータを受信および処理し、出力値のセットで出力することにより、車両内に配置された、出力値のセットに従って動作して車両を運転できるようにするデバイス２２０〜２２８を制御することができる。
【００４２】
認知および位置特定モジュール、予測および計画モジュール、地図データベース、および制御モジュールは、例示の目的で示されている。認知および位置特定モジュールは、各ＣＵコンピュータが、自律車両に配置された複数のカメラから取得された画像に対して画像処理を行ない、自律車両の前方または周囲における１つ以上のオブジェクトの存在および／または位置を決定することを可能にすることができる。１つ以上のオブジェクトのこの位置情報に基づき、かつ自律車両が運転されている道路／高速道路に関する情報（地図データベースから取得可能）に基づいて、予測および計画モジュールは、自律車両が運転されている軌道を決定できる。予測および計画モジュールは、軌道情報および１つ以上のオブジェクトの位置を制御モジュールに提供することができ、制御モジュールは、軌道情報および１つ以上のオブジェクトの位置に基づいて、車両内に配置されたデバイス２２０〜２２８を制御するための出力値のセットを決定することができる。いくつかの実施形態では、他のモジュールを各ＣＵコンピュータに含めることができる。いくつかの実施形態では、各ＣＵコンピュータは、図２に示されるモジュールよりも少ない数のものを含むことができる。
【００４３】
各ＣＵコンピュータの制御モジュールは、本特許文書でさらに説明されるように、ＶＣＵコンピュータ２０８が、車両を運転できるように動作するデバイス２２０〜２２８を制御することができる出力値のセットを生成することができる。出力値のセットが含み得るものは、（１）トランスミッション２２０内のどのギアが動作するかを示すギア値、（２）エンジン２２２によって加えられるトルクの量を示すことができるスロットル／トルク値、（３）プライマリおよび／またはバックアップブレーキ２２４によって加えられるブレーキの量を示すブレーキ値、（４）ステアリングシステム２２６によって加えられるステアリングの量および／または速度を示すことができるステアリング値、および／または（５）ライト２２８を動作させるモードを示すことができるライトモード値（例えば、ヘッドラインオン／オフ、および／またはテールライトオン／オフ／非常灯）である。図２に示されるように、少なくとも２つのＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂは、２セットの出力値を生成し、これら２つをＶＣＵコンピュータ２０８に送信することができる。いくつかの実施形態では、ＶＣＵコンピュータ２０８は、値のセットの少なくとも１つを使用して、デバイス２２０〜２２８が値のセットに従って動作するように制御または命令して、車両が運転または動かされること可能にすることができる。
【００４４】
監視モジュール２０６ａ、２０６ｂは、各認知および位置特定モジュール、予測および計画モジュール、および制御モジュールによるコードの実行を監視することができる。例えば、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂは、認知および位置特定モジュール、予測および計画モジュール、および制御モジュールの各々によって行なわれるソフトウェアコード実行のためのタスク数、ＣＰＵ負荷、実行時間、メモリ使用量を監視することができる。いくつかの実施形態では、認知および位置特定モジュール、予測および計画モジュール、および制御モジュールの各々について、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂは、タスク数、ＣＰＵ負荷、実行時間、メモリ使用量について、事前に決定された閾値のセットを有することができる。従って、例えば、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂが、制御モジュールに対するＣＰＵ負荷の測定値がその所定の値を超えると決定すると、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂは、障害またはエラーメッセージを生成し、ＶＣＵコンピュータ２０８のスイッチストラテジーモジュール２１０（図５では５２５としても示されている）に送信することができ、ここでは、障害またはエラーメッセージは、制御モジュールに対するＣＰＵ負荷が制限を超えたことを示している。タスク数、ＣＰＵ負荷、実行時間、メモリ使用量の各々について、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂによって測定された値がそれの対応する所定の閾値を超えると、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂは、エラーの種類を示す障害またはエラーメッセージを生成し、ＶＣＵコンピュータ２０８のスイッチストラテジーモジュール２１０に送信することができる。
【００４５】
いくつかの実施形態では、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂはまた、ハードウェアおよび／またはソフトウェアインターフェースの健全性の状態を監視することができる。例えば、ＣＵコンピュータ上の監視モジュール２０６ａ、２０６ｂはまた、ＣＵコンピュータに結合された温度センサからの温度を監視することができる。そのような実施形態では、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂは、温度に対して所定の閾値を有することができるので、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂが、温度センサによって測定されたＣＵコンピュータの温度が所定の閾値を超えると決定すると、監視モジュール２０６ａ、２０６ｂは、過熱状態を示すエラーまたは障害メッセージをスイッチストラテジーモジュールに送信することとなる。
【００４６】
ＶＣＵコンピュータ２０８は、複数のＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂに通信可能に結合されている。ＶＣＵコンピュータ２０８は、デバイス２２０〜２２８を制御するために、２つのセットの出力値（各ＣＵコンピュータの各制御モジュールから１つ）を受信するスイッチストラテジーモジュール２１０を含む。両方のＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂのモジュールは同一のソフトウェアコードを実行できるので、ＣＵ１コンピュータ２０４ａの制御モジュールによって提供される出力値のセットは、ＣＵ２コンピュータ２０４ｂの制御モジュールによって提供される出力値のセットと同じであり得る。上記のように、スイッチストラテジーモジュール２１０はまた、各ＣＵコンピュータの監視モジュール２０６ａ、２０６ｂによって生成された障害またはエラーメッセージを受信することができる。
【００４７】
ＣＵ１および／またはＣＵ２からの障害またはエラーメッセージは、ＣＵ１および／またはＣＵ２の健全性の状態を示す。ＣＵ１コンピュータ２０４ａまたはＣＵ２コンピュータ２０４ｂ、あるいはその両方からの障害またはエラーメッセージのステータスに基づいて、スイッチストラテジーモジュール２１０は、１つ以上のデバイス２２０〜２２８を制御するためにＣＵ１コンピュータ２０４ａからの出力値のセットをＶＣＵコンピュータ２０８のスケールおよびトランスミットモジュール２１２（図５では５２５としても示される）に送信すべきか、１つ以上のデバイス２２０〜２２８を制御するためにＣＵ２コンピュータ２０４ｂからの出力値のセットをスケールおよびトランスミットモジュール２１２に送信すべきか、または、ＣＵ１およびＣＵ２コンピュータ２０４ａ、２０４ｂからの出力値のどちらのセットもスケールおよびトランスミットモジュール２１２に送信されるべきではないか、を決定できる。スイッチストラテジーモジュール２１０が、監視モジュールの１つのみから（例えば、ＣＵ２コンピュータ２０４ｂからの監視モジュール２０６ｂから）障害またはエラーメッセージを受信する場合、スイッチストラテジーモジュール２１０は、他のＣＵコンピュータから（例えば、ＣＵ１コンピュータ２０４ａから）の出力値のセットを選択して、スケールおよびトランスミットモジュール２１２に送信することができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、監視モジュールの１つからの障害またはエラーメッセージの受信は、スイッチストラテジーモジュール２１０をトリガーして、障害またはエラーメッセージを送信しなかったＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択および送信することができる。いくつかの実施形態では、スイッチストラテジーモジュール２１０は、障害またはエラーメッセージを受信および分析して、障害またはエラーメッセージを送信しなかったＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択および送信するかどうかを決定することができる。例えば、ＣＵの測定された温度が第１の所定の限界よりも高いために障害またはエラーメッセージが生成される場合、そしてこの情報が障害またはエラーメッセージでスイッチストラテジーモジュールに提供される場合、しかしスイッチストラテジーモジュール２１０は測定された温度が許容限界内にある（例えば、第１の所定の限界よりも高い第２の所定の限界未満）と決定する場合、スイッチストラテジーモジュール２１０は、ＣＵ１コンピュータ２０４ａまたはＣＵ２コンピュータ２０４ｂのいずれかからの出力値のいずれかのセットを選択して、スケールおよびトランスミットモジュール２１２に送信することができる。従って、いくつかの実施形態では、スイッチストラテジーモジュール２１０は、障害またはエラーメッセージによって提供される情報に基づいて、２つ以上の出力値のセットのうちのどれを選択してスケールおよびトランスミットモジュール２１２に送信するかを決定することができる。
【００４９】
スイッチストラテジーモジュール２１０が、ＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂのいずれの監視モジュール２０６ａ、２０６ｂからも何ら障害またはエラーメッセージを受信しない場合、スイッチストラテジーモジュール２１０は、ＣＵ１コンピュータ２０４ａまたはＣＵ２コンピュータ２０４ｂのいずれかからの出力値のいずれかのセットを選択し、スケールおよびトランスミットモジュール２１２に送信することができる。いくつかの実施形態では、ＣＵコンピュータのうちの１つ（例えば、２０４ｂ）が出力値のセットをスイッチストラテジーモジュール２１０に送信するのを失敗または停止する場合、スイッチストラテジーモジュール２１０は、ＣＵコンピュータ（例えば、２０４ｂ）が適切に機能していないことを決定することができ、他のＣＵコンピュータ（例えば、２０４ａ）から受信した出力値のセットを使用することとなる。
【００５０】
ＶＣＵ２０８は、１つ以上のデバイス２２０〜２２８に通信可能に結合されている。従って、スケールおよびトランスミットモジュール２１２が１つ以上のデバイス２２０〜２２８を制御するための出力値のセットを受信すると、スケールおよびトランスミットモジュール２１２は、出力値のセットに示された値を翻訳し、コマンドをデバイス２２０〜２２８に送信することにより、車両を動作させる。車両においては、ギア２２０、エンジン２２２、ブレーキシステム２２４、ステアリングシステム２２６、およびライト２２８は、異なる相手先商標製造会社（ＯＥＭ）によって供給されてもよい。従って、例えば、エンジン２２２を動かすために使用される命令またはコマンドと比較すると、ライト２２８を動かすために使用される命令またはコマンドは、異なっており複雑である。デバイス２２０〜２２８に送信されるコマンドは、多重化された通信バスを介して行うことができる。従って、出力値のセットにおける値を翻訳するスケールおよびトランスミットモジュール２１２は、有利なフィーチャーであるが、その理由は少なくとも、そのような動作により、ＶＣＵコンピュータ２０８が様々なデバイス２２０〜２２８にそれぞれの値によって示される方法で動作するように指示または命令することを可能にするからである。例えば、スケールおよびトランスミットモジュール２１２は、値をデバイス２２０〜２２８によって理解されるフォーマットに変換することによって、またはデバイス２２０〜２２８に命令するための所定の構文に値を含めることによって、値を翻訳することができる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、スケールおよびトランスミットモジュール２１２は、スケールおよびトランスミットモジュール２１２が、出力値のセットにおいて取得された値のセットをデバイス２２０〜２２８を制御するために使用される別の値のセットにフォーマットすることを可能にすることができるコマンドのテーブルを、車両コンポーネントデータベース（図５に５４０として示される）に格納することができる。例えば、スケールおよびトランスミットモジュール２１２が、スロットルについて（１のうち）０．２の値を受信し、伝達ギアについて（１０ギアのうち）２の値を受信すると、スケールおよびトランスミットモジュール２１２は、車両コンポーネントデータベースを使用して、エンジン用のコマンドを取得して、エンジンにその燃料および／または空気取り入れを増加させてスロットルを０．２にするように命令することができ、かつ、スケールおよびトランスミットモジュール２１２は、車両コンポーネントデータベースを使用して、トランスミッション用の別のコマンドを取得して、トランスミッションにそのギアを２に変更または維持するように命令することができる。
【００５２】
ＶＣＵコンピュータ２０８はまた、両方のＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂが障害またはエラー状態を経験した場合に車両を完全に停止させるためにトリガーされ得るストップセーフモジュール２１４（図５では５３５としても示される）を含む。例えば、スイッチストラテジーモジュール２１０が、ＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂの両方の監視モジュール２０６ａ、２０６ｂから同時にまたは異なる時間に障害またはエラーメッセージを受信すると、スイッチストラテジーモジュール２１０は、ＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂからの出力値の２つのセットのいずれもスケールおよびトランスミットモジュール２１２に送信しないことを決定する。代わりに、スイッチストラテジーモジュール２１０は、トリガー信号をストップセーフモジュール２１４に送信し、ここで、トリガー信号は、ストップセーフモジュール２１４が車両を完全に停止させるプロセスを開始できることを示している。
【００５３】
スイッチストラテジーモジュール２１０は、制御モジュールからまたは各ＣＵコンピュータの予測および計画モジュールから安全停止軌道情報（緊急軌道情報としても知られる）を受信する。安全停止軌道情報は、車両を完全に停止させるために、車両の前方のある距離にわたる車両の予測軌道を示す。例えば、車両が高速道路を走行している場合、軌道情報は、車両の任意の場所で、緊急時に車両を完全に停止させるための、ある距離（たとえば、車両の前方５００フィート）にわたる予測軌道を示す。該距離は、車両による完全な停止を達成するのに十分な長さであり得、車両の速度に基づいて変化し得る。安全停止軌道情報は、車両の位置から、車両の速度に基づいて、事前に決定された将来の時間の長さ（例えば、次の３０秒または次の１分以上）に亘る予測された軌道を示すと見なすことができる。いくつかの実施形態では、スイッチストラテジーモジュール２１０は、格納のために安全停止軌道情報をストップセーフモジュール２１４に送信することができる。ストップセーフモジュール２１４またはスイッチストラテジーモジュール２１０は、セーフストップ軌道情報をメモリ（図５に５０５として示される）または格納デバイス（例えば、ハードドライブ）に格納することができ、その結果、両方のＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂが障害またはエラー状態を経験した場合、ストップセーフモジュール２１４は、センサのセット２１６から取得されたセンサデータを用いて格納された安全停止軌道情報を検索および処理することによって、車両を安全に完全に停止させることができる。いくつかの実施形態では、安全停止軌道情報は、ストップセーフモジュール２１４が、緊急時に車両を停止するための最新の安全停止軌道情報を保持できるように、定期的に（例えば、毎秒）格納され得る。
【００５４】
ＶＣＵコンピュータ２０８は、ストップセーフモジュール２１４が、センサのセット２１６からセンサデータを取得できるように、センサのセット２１６に通信可能に結合される。センサのセット２１６からのセンサデータは、車両が運転されて向かっている１つ以上の領域を測定する。センサのセット２１６は、センサデータを複数のＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂに送信するセンサのセット（例えば、２０２ａ、２０２ｂ）とは異なり得る。ストップセーフモジュール用のセンサ２１６の別個のセットは、有益な技術的フィーチャーであるが、その理由は少なくとも、そのようなアーキテクチャが、ＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂ、および／またはＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂにセンサデータを提供するセンサのセットの両方が適切に機能しなくなったとしても、ストップセーフモジュールが車両を完全に停止させることを可能にすることができるからである。センサのセット２１６は、センサ２０２ａ、２０２ｂについて説明されたものと同様の少なくとも２つの冗長センサを含み得る。センサのセット２１６は、センサのセット２１６が出力（例えば、画像または測定データ）をストップセーフモジュールに提供しそこで出力にはタイムスタンプが付けられ得るように、車両内のＧＰＳトランシーバに通信可能に結合され得る。
【００５５】
ストップセーフモジュール２１４は、出力値のセットを生成することにより１つ以上のデバイス２２０〜２２８を制御することができ、ここで、出力値のセットは、本特許文書に記載されているように、センサデータ、安全停止軌道情報、および認知および位置特定モジュールおよび制御モジュールについて説明されている技法に基づくことができる。従って、ストップセーフモジュール２１４によって生成される出力値のセットは、２つの出力値のセットを生成するためのＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂについて本特許文書に記載されているものと同じモジュールを使用して取得することができる。本特許文書に記載されるように、ストップセーフモジュール２１４は、生成された出力値のセットをスイッチストラテジーモジュール２１０に送信し、スイッチストラテジーモジュール２１０は、該セットをスケールおよびトランスミットモジュール２１２に送信することにより１つ以上のデバイス２２０〜２２８を制御する。いくつかの実施形態では、ストップセーフモジュール２１４が出力値のセットを生成するとき、出力値は、テールライトがその緊急ライトを作動させるためのライトモード値を含む。ストップセーフモジュール２１４は緊急状態の一部としてトリガーされるので、ストップセーフモジュール２１４によって生成される出力値のセットは、テールライトにその非常灯をオンにすることを示す値を含むことができる。
【００５６】
図３は、例示的なシステムアーキテクチャにおいて、ＣＵコンピュータおよびＶＣＵコンピュータの各々によって行なわれる動作の例示的な流れ図を示している。動作３０２から３０６は、車両（例えば、セミトレーラートラック）に配置された第１のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータおよび第２のコンピューティングユニット（ＣＵ）コンピュータの各々によって行うことができ、動作３０８から３１４は、車両に配置されたＶＣＵコンピュータによって行うことができる。第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータの各々のプロセッサは、少なくとも動作３０２〜３０６を同時に行うように構成されている。
【００５７】
受信動作３０２において、認知および位置特定モジュールは、少なくとも２つの冗長センサから、少なくとも２つの冗長センサからの画像または測定された情報を受信することができる。該少なくとも２つの冗長センサは、車両に結合された同一タイプのセンサのセットを含み得る。少なくとも２つの冗長センサは、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の画像を取得するか、またはその情報を測定するように構成され、各センサは、画像または測定された情報を第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータに送信するように構成されている。少なくとも２つの冗長センサは、同一のデュアル出力を有することができる。
【００５８】
決定動作３０４において、予測および計画モジュールおよび／または制御モジュールは、画像または測定された情報から、車両内の複数のデバイスに指示し、車両を運転させるように構成された出力値のセットを決定することができる。送信動作３０６では、制御モジュールは、該出力値のセットを車両制御ユニット（ＶＣＵ）コンピュータに送信することができる。
【００５９】
受信動作３０８において、ＶＣＵのスイッチストラテジーモジュールは、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータの各々から、車両内の複数のデバイスを指示して車両を運転させる、決定された出力値のセットを受信する。選択動作３１０において、スイッチストラテジーモジュールは、複数のデバイスを制御するために使用される、第１のＣＵコンピュータからの出力値のセットまたは第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットのいずれかを選択する。スイッチストラテジーモジュールは、図２について本特許文書に記載されているように、ＣＵコンピュータ２０４ａ、２０４ｂのいずれか一方または両方から受信した情報に基づいて選択動作３１０を行うことができる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、選択動作３１０において、ＶＣＵは、両方のＣＵから出力値のセットを受信するが、第１のＣＵコンピュータからの出力値のセットを使用することを決定する。送信動作３１２において、スケールおよびトランスミットモジュールは、車両を動作させるように複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信し、ここで、コマンドのセットは、選択された出力値のセットに基づいている。例えば、スケールおよびトランスミットモジュールは、選択された出力値のセットを、車両を動作させるために複数のデバイスに送信されるコマンドのセットに翻訳する。
【００６１】
いくつかの実施形態では、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータの各々は、プロセッサを含み、該プロセッサは、画像または測定された情報から、車両を完全に停止させるために、車両の位置から既知の距離にわたる車両の予測軌道を示す緊急軌道情報を決定する動作と、緊急軌道情報をＶＣＵコンピュータに送信する動作とを行うようにさらに構成されている。ＶＣＵコンピュータは、プロセッサを含み、該プロセッサは、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータの各々から、緊急軌道情報を受信することと、緊急軌道情報を格納することであって、格納された緊急軌道情報は、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータがエラーまたは障害状態を示すメッセージを生成するときに使用される、こととを行うようにさらに構成されている。
【００６２】
いくつかの実施形態では、ＶＣＵコンピュータは、プロセッサを含み、該プロセッサは、第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータから、動作を行うときの第１のＣＵコンピュータおよび第２のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、該メッセージの受信に応答して、格納された緊急軌道情報を検索することと、車両に結合された少なくとも２つの冗長センサ（例えば、少なくとも２つの冗長カメラ）の第２のセットから、車両が運転されて向かっている同じ領域または実質的に重複する領域の少なくとも２つの画像または少なくとも２つの測定された情報を取得することと、少なくとも２つの冗長センサの第２のセットから取得した少なくとも１つの画像または少なくとも１つの測定された情報および検索された緊急軌道情報に基づいて、車両を完全に停止させるために車両内の複数のデバイスを制御する出力値の第２のセットを決定することと、複数のデバイスに指示するコマンドの第２のセットを送信することによって、車両を完全に停止させることであって、コマンドの第２のセットは、出力値の第２のセットに基づいている、こととを行うようにさらに構成されている。コマンドの第２のセットは、出力値の第２のセットを、車両を完全に停止させるために出力値の第２のセットに従って動作するように複数のデバイスに指示する、コマンドの第２のセットに翻訳（または変換）することによって取得することができる。いくつかの実施形態では、コマンドの第２のセットは、車両に配置されたテールライトの緊急ライトをオンにする。
【００６３】
いくつかの実施形態では、ＶＣＵコンピュータは、プロセッサを備えており、該プロセッサは、第１のＣＵコンピュータから、動作を行うときの第１のＣＵコンピュータにおけるエラーまたは障害状態を示すメッセージを受信することと、該メッセージの受信に応答して、複数のデバイスを制御するために使用される第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットを選択することと、車両を動作させるように複数のデバイスに指示するコマンドのセットを送信することであって、コマンドのセットは、第２のＣＵコンピュータからの選択された出力値のセットに基づいている、こととを行うようにさらに構成されている。
【００６４】
いくつかの実施形態では、ＶＣＵコンピュータのプロセッサは、第１のＣＵコンピュータの第１の健全性の状態または第２のＣＵコンピュータの第２の健全性の状態に基づいて、第１のＣＵコンピュータからの出力値のセットまたは第２のＣＵコンピュータからの出力値のセットのいずれかを選択するように構成されている。いくつかの実施形態では、複数のデバイスは、トランスミッション、エンジン、ブレーキ、ステアリングシステム、またはライト（例えば、ヘッドライトおよび／またはテールライト）を含む。いくつかの実施形態では、センサのセットは、少なくとも２つのカメラ、少なくとも２つのＬｉＤＡＲセンサ、少なくとも２つのＲＡＤＡＲセンサ、少なくとも２つの赤外線カメラ、少なくとも２つの超音波センサ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００６５】
図４は、車両内に配置されたＣＵコンピュータ４００の例示的なブロック図を示す。ＣＵコンピュータ４００は、少なくとも１つのプロセッサ４１０と、その上に格納された命令を有するメモリ４０５とを含む。プロセッサ４１０による実行時の命令は、図１から図３と本特許文書に記載されている様々な実施形態とに記載される動作を行うようにＣＵコンピュータ４００を構成する。トランスミッター４１５は、車両上の１つ以上のデバイスを制御するための出力値のセットをＶＣＵコンピュータに伝送または送信する。レシーバー４２０は、複数のセンサセットによって伝送または送信された情報またはデータを受信する。複数のＣＵコンピュータの各々は、少なくとも、図４に示されるＣＵコンピュータ４００のフィーチャーを含む。
【００６６】
図５は、車両内に配置されたＶＣＵコンピュータ５００の例示的なブロック図を示す。ＶＣＵコンピュータ５００は、少なくとも１つのプロセッサ５１０と、その上に格納された命令を有するメモリ５０５とを含む。プロセッサ５１０による実行時の命令は、図１から図３と本特許文書に記載されている様々な実施形態とに記載されている動作を行うようにＶＣＵコンピュータ５００を構成する。トランスミッター５１５は、スケールおよびトランスミットモジュール５３０から車両上のデバイス（例えば、エンジンまたはブレーキ）に命令またはコマンドを伝送または送信する。レシーバー５２０は、複数のＣＵコンピュータによって、または車両上の１つ以上のデバイスによって伝送または送信された情報またはデータ（例えば、エンジンまたはトランスミッションのステータス）を受信する。いくつかの実施形態では、ＶＣＵコンピュータ５００は、分散方式で車両の個々のコンポーネントまたはサブシステムを制御するのに役立ち得る複数のコンピュータまたはサーバを表し得る。ＶＣＵコンピュータ５００を表す複数のコンピュータまたはサーバは、例として、任意のＡＳＩＬ分解Ｂ＋Ｂを構成し得る。
【００６７】
本特許文書において、「運転する」または「運転される」という用語は、動いている車両、エンジンをかけたままある場所（例えば、一時停止の標識）で停止している車両、または動力源がオンになっており駐車している車両を含むことができる。本明細書において、「例示的」という用語は、「の例」を意味するために使用され、特に明記しない限り、理想的または好ましい実施形態を意味するものではない。
【００６８】
本明細書に記載の実施形態のいくつかは、方法またはプロセスの一般的な文脈で説明され、ネットワーク環境のコンピュータによって実行される、プログラムコードなどのコンピュータ実行可能命令を含む、コンピュータ読取り可能媒体に具現化される、コンピュータプログラム製品によって一実施形態で実施され得る。コンピュータ読取り可能媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などを含むがこれらに限定されない、リムーバブルおよび非リムーバブルストレージデバイスを含み得る。故に、コンピュータ読取り可能媒体は、非一時的格納媒体を含むことができる。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを行ったり、特定の抽象データ型を実装したりするルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含み得る。コンピュータまたはプロセッサで実行可能な命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書で開示される方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表す。そのような実行可能命令または関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップまたはプロセスで説明される機能を実装するための対応する行為の例を表す。
【００６９】
開示された実施形態のいくつかは、ハードウェア回路、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを使用するデバイスまたはモジュールとして実装することができる。例えば、ハードウェア回路の実装は、例えば、プリント回路基板の一部として統合される個別のアナログおよび／またはデジタルコンポーネントを含むことができる。あるいは、またはさらに、開示されたコンポーネントまたはモジュールは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）デバイスとして実装することができる。いくつかの実装は、追加的または代替的に、本出願の開示された機能に関連するデジタル信号処理の運用上のニーズに最適化されたアーキテクチャを備えた特殊なマイクロプロセッサである、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含み得る。同様に、各モジュール内のさまざまなコンポーネントまたはサブコンポーネントは、ソフトウェア、ハードウェア、またはファームウェアにおいて実装され得る。モジュールおよび／またはモジュール内のコンポーネント間の接続は、適切なプロトコルを使用するインターネット、有線、または無線ネットワークを介した通信を含むがこれらに限定されない、当技術分野で知られている接続方法および媒体のいずれか１つを使用して提供され得る。
【００７０】
本明細書は、多くの詳細を含むが、これらは、請求される発明の範囲または請求され得るものの限定として解釈されるべきではなく、むしろ特定の実施形態に固有の特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実施形態の文脈で本明細書に記載されている特定の特徴はまた、単一の実施形態において組み合わせて実施することができる。逆に、単一の実施形態の文脈で説明される様々な特徴はまた、複数の実施形態で別々に、または任意の適切なサブコンビネーションにおいて実装することができる。更に、特徴は、特定の組み合わせで作用するものとして上で説明され、最初にそのように請求されたとしても、請求された組み合わせからの１つ以上の特徴は、場合によっては、組み合わせから切り出されることができ、請求された組み合わせは、サブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形に向けられ得る。同様に、動作は特定の順序で図面に描かれているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作を示されている特定の順序または連続順序で行うこと、または示されているすべての動作を行うことを要求するものとして理解されるべきではない。
【００７１】
少数の実装および例のみが説明されており、他の実装、拡張、および変形は、本開示で説明および図示されていることに基づいて行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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