(57)【要約】  自律走行車両のコンピューティングデバイスが、近くの車両のリアルタイムマッピングを生成するための方法、デバイス、システム、および非一時的なプロセス可読記憶媒体。コンピューティングデバイスによって実行される実施形態の方法が、第１の衛星ベースのナビゲーション機能を介して原点座標を取得し（４０４）、第２の衛星ベースのナビゲーション機能を介して終点座標を取得し（４０６）、取得された原点座標および取得された終点座標に基づいて、単位ベクトルを計算し（４１０）、取得された原点座標、計算された単位ベクトル、および記憶された車両寸法データ（例えば、長さ、幅、高さ）に基づいて、自律走行車両のポジション、方向、および占有を識別し（４１２）、ＤＳＲＣを使用して、原点座標、記憶された車両寸法データ、および車両の方向を識別するためのデータを有するメッセージを送信する（４１４、４１６）ための動作を含み得る。コンピューティングデバイスは、この方向、ポジション、および占有を、ＤＳＲＣを介して受信される到来するメッセージに基づく近くの車両のデータと比較し得る。
2018512658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律走行車両のコンピューティングデバイスが、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を使用して、近くの自律走行車両のリアルタイムマッピングを生成するための方法であって、
前記コンピューティングデバイスによって、第１の衛星ベースのナビゲーション機能を介して原点座標を取得することと、
前記コンピューティングデバイスによって、第２の衛星ベースのナビゲーション機能を介して終点座標を取得することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記取得された原点座標および前記取得された終点座標に基づいて、単位ベクトルを計算することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記取得された原点座標、前記計算された単位ベクトル、および記憶された車両寸法データに基づいて、前記自律走行車両の第１のポジション、第１の方向、および第１の占有を識別することと、ここにおいて、前記記憶された車両寸法データは、前記自律走行車両の長さの測定値および幅の測定値を含み、
前記コンピューティングデバイスによって、前記ＤＳＲＣを使用して、前記取得された原点座標、前記記憶された車両寸法データ、および前記自律走行車両の前記第１の方向を識別するためのデータを含むメッセージを送信することと
を備える方法。
【請求項２】
前記コンピューティングデバイスによって、前記自律走行車両の中心点、前記第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および前記第２の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションを識別することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記自律走行車両の前記中心点、前記第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および前記第２の衛星ベースのナビゲーション機能の前記識別された相対的なポジションに基づいて、前記取得された原点座標および前記取得された終点座標をオフセットすることと
をさらに備え、
ここにおいて、前記コンピューティングデバイスによって、前記自律走行車両の前記第１のポジションおよび前記第１の占有を識別することは、前記オフセットされた取得された原点座標に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コンピューティングデバイスによって、前記ＤＳＲＣを介して、近くの自律走行車両から到来するメッセージを受信することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記受信された到来するメッセージから、近くの自律走行車両の原点座標、近くの自律走行車両の寸法データ、および前記近くの自律走行車両の向きを識別するためのデータを取得することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記受信された到来するメッセージから前記取得されたデータに基づいて、前記近くの自律走行車両の第２のポジション、第２の方向、および第２の占有を識別することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記自律走行車両の前記第１のポジション、前記第１の方向、および前記第１の占有と、前記近くの自律走行車両の前記第２のポジション、前記第２の方向、および前記第２の占有との比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態が存在するかどうかを決定することと、
前記コンピューティングデバイスによって、ナビゲーショナル状態が存在すると決定することに応答して、自律制御パラメータを再設定することと
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記コンピューティングデバイスによって、前記ＤＳＲＣを使用して、前記識別されたナビゲーショナル状態を示す応答メッセージを送信することをさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ナビゲーショナル状態は、前記自律走行車両と前記近くの自律走行車両の間の衝突のリスクである、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記コンピューティングデバイスによって、前記ナビゲーショナル状態が存在すると決定することに応答して、前記自律制御パラメータを再設定することは、前記コンピューティングデバイスによって、前記自律走行車両の横断経路、速さ、およびブレーキの適用のうちの１つまたは複数を調整することを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記コンピューティングデバイスによって、前記到来するメッセージの信号強度が、予め定義された閾値を超えるかどうかを決定することをさらに備え、
ここにおいて、前記コンピューティングデバイスによって、前記受信された到来するメッセージから、前記近くの自律走行車両の原点座標、前記近くの自律走行車両の寸法データ、および前記近くの自律走行車両の前記向きを識別するための前記データを取得することは、前記コンピューティングデバイスによって、前記到来するメッセージの前記信号強度が、前記予め定義された閾値を超えると決定することに応答して、前記受信された到来するメッセージから、前記近くの自律走行車両の原点座標、前記近くの自律走行車両の寸法データ、および前記近くの自律走行車両の前記向きを識別するための前記データを取得することを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記コンピューティングデバイスによって、前記比較に基づいて、前記近くの自律走行車両が関連範囲閾値外にあるかどうかを決定することをさらに備え、
ここにおいて、前記コンピューティングデバイスによって、前記自律走行車両の前記第１のポジション、前記第１の方向、および前記第１の占有と、前記近くの自律走行車両の前記第２のポジション、前記第２の方向、および前記第２の占有との前記比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態が存在するかどうかを決定することは、前記コンピューティングデバイスによって、前記近くの自律走行車両が前記関連範囲閾値内にあると決定することに応答して、前記自律走行車両の前記第１のポジション、前記第１の方向、および前記第１の占有と、前記近くの自律走行車両の前記第２のポジション、前記第２の方向、および前記第２の占有との前記比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態が存在するかどうかを決定することを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記コンピューティングデバイスによって、前記再設定された自律制御パラメータに基づいて、前記関連範囲閾値を調整することをさらに備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記自律走行車両の前記第１の方向を識別するための前記データは、前記単位ベクトルまたは前記取得された終点座標を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記記憶された車両寸法データは、前記自律走行車両の高さの測定値を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
コンピューティングデバイスであって、
第１の衛星ベースのナビゲーション機能を介して原点座標を取得し、
第２の衛星ベースのナビゲーション機能を介して終点座標を取得し、
前記取得された原点座標および前記取得された終点座標に基づいて、単位ベクトルを計算し、
前記取得された原点座標、前記計算された単位ベクトル、および記憶された車両寸法データに基づいて、自律走行車両の第１のポジション、第１の方向、および第１の占有を識別し、ここにおいて、前記記憶された車両寸法データは、前記自律走行車両の長さの測定値および幅の測定値を含み、ここにおいて、前記コンピューティングデバイスは、前記自律走行車両に関連付けられ、
専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を使用して、前記取得された原点座標、前記記憶された車両寸法データ、および前記自律走行車両の前記第１の方向を識別するためのデータを含むメッセージを送信する
ためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成されたプロセッサを備える、コンピューティングデバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサは、
前記自律走行車両の中心点、前記第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および前記第２の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションを識別し、
前記自律走行車両の前記中心点、前記第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および前記第２の衛星ベースのナビゲーション機能の前記識別された相対的なポジションに基づいて、前記取得された原点座標および前記取得された終点座標をオフセットし、
前記オフセットされた取得された原点座標に基づいて、前記自律走行車両の前記第１のポジションおよび前記第１の占有を識別する
ためのプロセッサ実行可能命令を用いてさらに構成される、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１４】
前記プロセッサは、
前記ＤＳＲＣを介して、近くの自律走行車両から到来するメッセージを受信し、
前記受信された到来するメッセージから、近くの自律走行車両の原点座標、近くの自律走行車両の寸法データ、および前記近くの自律走行車両の向きを識別するためのデータを取得し、
前記受信された到来するメッセージから前記取得されたデータに基づいて、前記近くの自律走行車両の第２のポジション、第２の方向、および第２の占有を識別し、
前記自律走行車両の前記第１のポジション、前記第１の方向、および前記第１の占有と、前記近くの自律走行車両の前記第２のポジション、前記第２の方向、および前記第２の占有との比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態が存在するかどうかを決定し、
ナビゲーショナル状態が存在すると決定することに応答して、自律制御パラメータを再設定する
ためのプロセッサ実行可能命令を用いてさらに構成される、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記識別されたナビゲーショナル状態を示す応答メッセージを送信するためのプロセッサ実行可能命令を用いてさらに構成される、請求項１４に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１６】
前記ナビゲーショナル状態は、前記自律走行車両と前記近くの自律走行車両の間の衝突のリスクである、請求項１４に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１７】
前記プロセッサは、前記自律走行車両の横断経路、速さ、およびブレーキの適用のうちの１つまたは複数を調整することによって、前記ナビゲーショナル状態が存在すると決定することに応答して、前記自律制御パラメータを再設定するためのプロセッサ実行可能命令を用いてさらに構成される、請求項１４に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１８】
前記プロセッサは、
前記到来するメッセージの信号強度が、予め定義された閾値を超えるかどうかを決定し、
前記到来するメッセージの前記信号強度が、前記予め定義された閾値を超えると決定することに応答して、前記受信された到来するメッセージから、前記近くの自律走行車両の原点座標、前記近くの自律走行車両の寸法データ、および前記近くの自律走行車両の前記向きを識別するための前記データを取得する
ためのプロセッサ実行可能命令を用いてさらに構成される、請求項１４に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１９】
前記プロセッサは、前記比較に基づいて、前記近くの自律走行車両が関連範囲閾値外にあるかどうかを決定するためのプロセッサ実行可能命令を用いてさらに構成され、
ここにおいて、前記プロセッサは、前記近くの自律走行車両が前記関連範囲閾値内にあると決定することに応答して、前記自律走行車両の前記第１のポジション、前記第１の方向、および前記第１の占有と、前記近くの自律走行車両の前記第２のポジション、前記第２の方向、および前記第２の占有との前記比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態が存在するかどうかを決定するためのプロセッサ実行可能命令を用いてさらに構成される、
請求項１４に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記再設定された自律制御パラメータに基づいて、前記関連範囲閾値を調整するためのプロセッサ実行可能命令を用いてさらに構成される、請求項１９に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項２１】
前記自律走行車両の前記第１の方向を識別するための前記データは、前記単位ベクトルまたは前記取得された終点座標を含む、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項２２】
前記記憶された車両寸法データは、前記自律走行車両の高さの測定値を含む、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項２３】
コンピューティングデバイスのプロセッサに、
第１の衛星ベースのナビゲーション機能を介して原点座標を取得することと、
第２の衛星ベースのナビゲーション機能を介して終点座標を取得することと、
前記取得された原点座標および前記取得された終点座標に基づいて、単位ベクトルを計算することと、
前記取得された原点座標、前記計算された単位ベクトル、および記憶された車両寸法データに基づいて、自律走行車両の第１のポジション、第１の方向、および第１の占有を識別することと、ここにおいて、前記記憶された車両寸法データは、前記自律走行車両の長さの測定値および幅の測定値を含み、ここにおいて、前記コンピューティングデバイスは、前記自律走行車両に関連付けられ、
専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を使用して、前記取得された原点座標、前記記憶された車両寸法データ、および前記自律走行車両の前記第１の方向を識別するためのデータを含むメッセージを送信することと
を備える動作を実行させるように構成されたプロセッサ実行可能命令をその上に記憶した非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２４】
前記記憶されたプロセッサ実行可能命令は、前記コンピューティングデバイスの前記プロセッサに、
前記自律走行車両の中心点、前記第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および前記第２の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションを識別することと、
前記自律走行車両の前記中心点、前記第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および前記第２の衛星ベースのナビゲーション機能の前記識別された相対的なポジションに基づいて、前記取得された原点座標および前記取得された終点座標をオフセットすることと
をさらに備える動作を実行させるように構成され、
ここにおいて、前記自律走行車両の前記第１のポジションおよび前記第１の占有を識別することは、前記オフセットされた取得された原点座標に基づく、請求項２３に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２５】
前記記憶されたプロセッサ実行可能命令は、前記コンピューティングデバイスの前記プロセッサに、
前記ＤＳＲＣを介して、近くの自律走行車両から到来するメッセージを受信することと、
前記受信された到来するメッセージから、近くの自律走行車両の原点座標、近くの自律走行車両の寸法データ、および前記近くの自律走行車両の向きを識別するためのデータを取得することと、
前記受信された到来するメッセージから前記取得されたデータに基づいて、前記近くの自律走行車両の第２のポジション、第２の方向、および第２の占有を識別することと、
前記自律走行車両の前記第１のポジション、前記第１の方向、および前記第１の占有と、前記近くの自律走行車両の前記第２のポジション、前記第２の方向、および前記第２の占有との比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態が存在するかどうかを決定することと、
ナビゲーショナル状態が存在すると決定することに応答して、自律制御パラメータを再設定することと
をさらに備える動作を実行させるように構成される、請求項２３に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２６】
前記プロセッサは、前記識別されたナビゲーショナル状態を示す応答メッセージを送信することをさらに備える動作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成される、請求項２５に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２７】
前記ナビゲーショナル状態は、前記自律走行車両と前記近くの自律走行車両の間の衝突のリスクである、請求項２５に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２８】
前記プロセッサは、前記ナビゲーショナル状態が存在するという決定に応答して、前記自律制御パラメータを再設定することが、前記自律走行車両の横断経路、速さ、およびブレーキの適用のうちの１つまたは複数を調整することを備えるように、動作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成される、請求項２５に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２９】
前記プロセッサは、前記到来するメッセージの信号強度が、予め定義された閾値を超えるかどうか決定することをさらに備える動作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成され、
ここにおいて、前記プロセッサは、前記受信された到来するメッセージから、前記近くの自律走行車両の原点座標、前記近くの自律走行車両の寸法データ、および前記近くの自律走行車両の前記向きを識別するための前記データを取得することが、前記到来するメッセージの前記信号強度が、前記予め定義された閾値を超えると決定することに応答して、前記受信された到来するメッセージから、前記近くの自律走行車両の原点座標、前記近くの自律走行車両の寸法データ、および前記近くの自律走行車両の前記向きを識別するための前記データを取得することを備えるように、動作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成される、請求項２５に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項３０】
コンピューティングデバイスであって、
第１の衛星ベースのナビゲーション機能を介して原点座標を取得するための手段と、
第２の衛星ベースのナビゲーション機能を介して終点座標を取得するための手段と、
前記取得された原点座標および前記取得された終点座標に基づいて、単位ベクトルを計算するための手段と、
前記取得された原点座標、前記計算された単位ベクトル、および記憶された車両寸法データに基づいて、自律走行車両の第１のポジション、第１の方向、および第１の占有を識別するための手段と、ここにおいて、前記記憶された車両寸法データは、前記自律走行車両の長さの測定値および幅の測定値を含み、ここにおいて、前記コンピューティングデバイスは、前記自律走行車両に関連付けられ、
専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を使用して、前記取得された原点座標、前記記憶された車両寸法データ、および前記自律走行車両の前記第１の方向を識別するためのデータを含むメッセージを送信するための手段と
を備えるコンピューティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]自律走行車両（autonomous vehicles）（例えば、自動運転自動車など）は、様々な公的にアクセス可能な車道上を走行するように構成され得る。このような自律走行車両の効率的かつ無事故のナビゲーションは、近くの物体の正確でリアルタイムな評価（すなわち、「占有マッピング（occupancy mappings）」）を必要とする。例えば、隣接する車両および／または人間のリアルタイム検出が、衝突または損傷を回避するために必要とされ得る。自律ナビゲーションのための従来の技法は、しばしば、近くの物体を検出するためにＬｉＤＡＲ、レーダー、および／または他のセンサを使用するなどの、複雑なアプローチを使用する。別の例として、いくつかの自動運転車は、少なくとも、正確な占有マッピングに適したハイエンドＬｉＤＡＲセンサの使用を必要とし得る。他の技法は、埋め込まれた素子（例えば、センサ（ＲＦ ＩＤ）またはマグネット）を有するスマート道路のような、特定の動作環境を必要とする。しかしながら、これらの従来の技法は、典型的に、特殊な車道および／またはハイエンドセンサは、構築、設置、および維持するのにコストがかかるので、広範囲に展開するのが困難である。さらに、従来の技法はまた、ＲＦ、レーザー、または光ベースの技法が、しばしば大きなトラックなどにより遮られる見通し線（line-of-sight）を必要とするので、機能的に制限され得る。例えば、自律走行車の高さがより低いことにより、この車からのレーザーまたはレーダービームは、正確な占有マップを作成することを阻止する障害物（例えば、背の高い１８輪トラックなど）に遭遇し得る。
【発明の概要】
【０００２】
[0002]様々な実施形態は、自律走行車両のコンピューティングデバイスが、専用狭域通信（ＤＳＲＣ：dedicated short-range communications）を使用して、近くの自律走行車両のリアルタイムマッピングを生成するための方法、デバイス、システム、および非一時的なプロセス可読記憶媒体を提供する。自律走行車両のコンピューティングデバイスによって実行される実施形態の方法が、第１の衛星ベースのナビゲーション機能を介して原点座標を取得し、第２の衛星ベースのナビゲーション機能を介して終点座標を取得し、取得された原点座標および取得された終点座標に基づいて、単位ベクトルを計算し、取得された原点座標、計算された単位ベクトル、および記憶された車両寸法データに基づいて、自律走行車両の第１のポジション（position）、第１の方向（direction）、および第１の占有を識別し、ここにおいて、記憶された車両寸法データは、自律走行車両の長さの測定値および幅の測定値を含み得、ＤＳＲＣを使用して、取得された原点座標、記憶された車両寸法データ、および自律走行車両の第１の方向を識別するためのデータを含み得るメッセージを送信するための動作を含み得る。いくつかの実施形態では、記憶された車両寸法データは、自律走行車両の高さの測定値を含み得る。
【０００３】
[0003]いくつかの実施形態では、この方法は、自律走行車両の中心点、第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および第２の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションを識別することと、自律走行車両の中心点、第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および第２の衛星ベースのナビゲーション機能の識別された相対的なポジションに基づいて、取得された原点座標および取得された終点座標をオフセットすることとをさらに含み得る。このような実施形態では、自律走行車両の第１のポジションおよび第１の占有を識別することは、オフセットされた取得された原点座標に基づき得る。いくつかの実施形態では、自律走行車両の第１の方向を識別するためのデータは、単位ベクトルまたは取得された終点座標を含み得る。
【０００４】
[0004]いくつかの実施形態では、この方法は、ＤＳＲＣを介して、近くの自律走行車両から到来するメッセージを受信することと、受信された到来するメッセージから、近くの自律走行車両の原点座標、近くの自律走行車両の寸法データ、および近くの自律走行車両の向き（orientation）を識別するためのデータを取得することと、受信された到来するメッセージから取得されたデータに基づいて、近くの自律走行車両の第２のポジション、第２の方向、および第２の占有を識別することと、自律走行車両の第１のポジション、第１の方向、および第１の占有と、近くの自律走行車両の第２のポジション、第２の方向、および第２の占有との比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態（navigational conditions）が存在するかどうかを決定することと、ナビゲーショナル状態が存在すると決定することに応答して、自律制御パラメータを再設定することとをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、この方法は、コンピューティングデバイスによって、ＤＳＲＣを使用して、識別されたナビゲーショナル状態を示す応答メッセージを送信することをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、ナビゲーショナル状態は、自律走行車両と近くの自律走行車両の間の衝突のリスクであり得る。いくつかの実施形態では、ナビゲーショナル状態が存在するという決定に応答して、自律制御パラメータを再設定することは、自律走行車両の横断経路（traversal path）、速さ（speed）、およびブレーキの適用のうちの１つまたは複数を調整することを含み得る。
【０００５】
[0005]いくつかの実施形態では、この方法は、到来するメッセージの信号強度が、予め定義された閾値を超えるかどうか決定することをさらに含み得、受信された到来するメッセージから、近くの自律走行車両の原点座標、近くの自律走行車両の寸法データ、および近くの自律走行車両の向きを識別するためのデータを取得することは、到来するメッセージの信号強度が、予め定義された閾値を超えると決定することに応答して、受信された到来するメッセージから、近くの自律走行車両の原点座標、近くの自律走行車両の寸法データ、および近くの自律走行車両の向きを識別するためのデータを取得することを含み得る。
【０００６】
[0006]いくつかの実施形態では、この方法は、この比較に基づいて、近くの自律走行車両が関連範囲閾値外にあるかどうかを決定することをさらに含み得、自律走行車両の第１のポジション、第１の方向、および第１の占有と、近くの自律走行車両の第２のポジション、第２の方向、および第２の占有との比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態が存在するかどうかを決定することは、近くの自律走行車両が関連範囲閾値内にあると決定することに応答して、自律走行車両の第１のポジション、第１の方向、および第１の占有と、近くの自律走行車両の第２のポジション、第２の方向、および第２の占有との比較に基づいて、任意のナビゲーショナル状態が存在するかどうかを決定することを含み得る。いくつかの実施形態では、この方法は、再設定された自律制御パラメータに基づいて、関連範囲閾値を調整することをさらに含み得る。
【０００７】
[0007]さらなる実施形態は、上記で説明された方法の動作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成されたコンピューティングデバイスを含む。さらなる実施形態は、コンピューティングデバイスに、上記で説明された方法の動作を実行させるように構成されたプロセッサ実行可能命令をその上に記憶した非一時的なプロセッサ可読媒体を含む。さらなる実施形態は、上記で説明された方法の動作を実行するためのプロセッサ実行可能命令を用いて構成されたコンピューティングデバイスを含む通信システムを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0008]ここに組み込まれ、かつ本明細書の一部を構成する添付の図面は、例示的な実施形態を例示し、上記で与えられた概要と、以下で与えられる詳細な説明と共に、様々な実施形態の特徴を説明するのに役立つ。
【図１】[0009]図１は、様々な実施形態による、自律走行車両を含む通信システムのシステムブロック図である。
【図２Ａ】[0010]図２Ａは、様々な実施形態による、自律走行車両における２つの衛星ベースのナビゲーションシステムのアンテナに対応する原点と終点に基づいて単位ベクトルを例示するコンポーネントブロック図である。
【図２Ｂ】[0011]図２Ｂは、様々な実施形態による、自律走行車両の寸法に対応する境界ボックス内の例示的なロケーション（locations）を例示する透視図である。
【図２Ｃ】[0012]図２Ｃは、様々な実施形態による、２つの衛星ベースのナビゲーションシステムに対応するグローバル座標に基づいて単位ベクトルを識別するために、自律走行車両のコンピューティングデバイスによって実行され得る例示的な計算を例示する図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、様々な実施形態による、２つの衛星ベースのナビゲーションシステムに対応するグローバル座標に基づいて単位ベクトルを識別するために、自律走行車両のコンピューティングデバイスによって実行され得る例示的な計算を例示する図である。
【図２Ｅ】[0013]図２Ｅは、いくつかの実施形態による、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を介して自律走行車両によって送信され得るメッセージの例示的な構造を例示するコンポーネントブロック図である。
【図３】[0014]図３は、様々な実施形態による、ポジション、向き、および占有データを識別するために使用され得る専用狭域通信を送信している複数の自律走行車両を例示する俯瞰図である。
【図４】[0015]図４は、自律走行車両内のコンピューティングデバイスが、２つのグローバル座標のセットに基づいて単位ベクトルを示す専用狭域通信を送信するための実施形態の方法を例示するプロセスフロー図である。
【図５】[0016]図５は、自律走行車両内のコンピューティングデバイスが、２つのグローバル座標のセットに基づいて単位ベクトルを示す、近くの自律走行車両からの専用狭域通信を受信および処理するための実施形態の方法を例示するプロセスフロー図である。
【図６】[0017]図６は、様々な実施形態による、第１の自律走行車両の専用狭域通信の関連範囲内の複数の自律走行車両を例示する俯瞰図である。
【図７】[0018]図７は、自律走行車両内のコンピューティングデバイスが、２つのグローバル座標のセットに基づいて単位ベクトルを示しかつ近くの自律走行車両から関連範囲閾値内で受信される専用狭域通信を処理するための実施形態の方法を例示するプロセスフロー図である。
【図８】[0019]図８は、様々な実施形態での使用に好適な自律走行車両内のコンピューティングデバイスのコンポーネントブロック図である。
【発明の詳細な説明】
【０００９】
[0020]様々な実施形態は、添付の図面を参照して詳細に説明される。可能な限り、同一の参照番号は、同一または同様の部分を指すように、図面全体を通して使用される。特定の例およびインプリメンテーションについての参照は、例示を目的としており、特許請求の範囲を限定するようには意図されない。
【００１０】
[0021]「例示的（exemplary）」という用語は、ここで、「例、実例、または例示を提供する」という意味で使用される。「例示的」であるとしてここで説明される任意のインプリメンテーションは、必ずしも他のインプリメンテーションよりも好ましいまたは有利であるようには解釈されるべきでない。
【００１１】
[0022]「コンピューティングデバイス」という用語は、ここで、車両、特に自律走行車両内に統合されたコンピュータのような、少なくともプロセッサを有する電子デバイスを指すために使用されるが、自律走行車両と通信するように構成されたモバイル通信デバイス（例えば、セルラ電話、スマートフォン、ウェブパッド（web-pads）、タブレットコンピュータ、インターネット対応のセルラ電話、ラップトップコンピュータなどのうちの任意の１つまたは全て）、サーバ、パーソナルコンピュータなども含み得る。様々な実施形態では、コンピューティングデバイスは、他のデバイスとの通信を確立するための１つまたは複数のネットワークトランシーバまたはインタフェースを用いて構成され得る。例えば、コンピューティングデバイスは、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）接続（例えば、ロングタームエボリューションセルラネットワーク接続など）、短距離ワイヤレス接続（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＲＦなど）、および／またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）接続（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）ルータへのワイヤードまたはワイヤレス接続など）を確立するためのネットワークインタフェースを含み得る。
【００１２】
[0023]「自律走行車両」、「無人車両」、および「ドローン」という用語は、ここで、交通の中を通って（through traffic）自律ナビゲーションを実行する、および／または（例えば、ブレーキをかける、曲がる（turning）、加速するなど）様々な内部車両システムを制御するように構成されたコンピューティングデバイスを少なくとも含む自動車を含む、様々なタイプの車両を指すために使用される。例えば、自律走行車両は、自動運転車、ドローン、トラックなどであり得る。自律走行車両は、車両の移動（movement）に関して、任意の人間による入力ありまたはなしで動作するように構成され得る車両を含み得る。自律走行車両はまた、無人航空機（またはＵＡＶ）および地上を走行し得るか、または地上を走行し得ない他の無人車両を含み得る。
【００１３】
[0024]異なる衛星ベースの座標配信システムが、様々な地理的エリア内で使用され得る。便宜上、「衛星ベースのナビゲーション機能」、「衛星ベースのナビゲーションシステム」、「全地球測位システム」（ＧＰＳ）、および「全地球航法衛星システム」（ＧＮＳＳ）という用語は、様々な実施形態による、グローバル座標システム内の自律走行車両の座標を決定するための任意の衛星ベースのロケーションまたはグローバル座標決定システムを指し得る。言い換えれば、ここでの「ＧＰＳ」または同様の用語の使用は、任意の特定のタイプの衛星ベースのグローバルナビゲーションシステムに、特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきでない。例えば、「衛星ベースのナビゲーション機能」という用語は、ここで、車両の現在のロケーション座標を決定するために、自律走行車両のコンピューティングデバイスによって使用され得る機器、ソフトウェア、アンテナ、ルーチン、命令、モジュール、および／または他のコンポーネントを指すために使用され得るが、任意の形態の機能および／またはロケーション基準、サービス、または座標プラットフォームが、自律走行車両のコンピューティングデバイスによって使用され得る。
【００１４】
[0025]「（１つまたは複数の）専用狭域通信」（ＤＳＲＣ）という用語は、ここで、様々な自律走行車両および／または街灯、道路標識などのような、車道と連携して動作するように構成されたデバイスによって使用され得るワイヤレス通信を指すために使用される。ＤＳＲＣは、車車間通信（vehicle-to-vehicle communications）をインプリメントするために使用され得る様々な規格、プロトコル、周波数、フォーマット、および／または他の仕様を有する通信を指し得る。例えば、ＤＳＲＣは、５．９ＧＨｚ帯域のスペクトル内のワイヤレス通信を指し得る。「ＤＳＲＣ」という用語の使用は、ここで説明される実施形態の技法をインプリメントするために自律走行車両によって使用され得るワイヤレス通信を限定するようには意図されない。
【００１５】
[0026]専用狭域通信は、交通信号の状態または自律走行車両のブレーキ状態（braking conditions）などの、自律走行車両に関連する情報を通信するために現在使用されている。しかしながら、自律走行車両のナビゲーションを効率的にサポートするために必要である車車間通信の技法および他のインフラストラクチャは、いまだ存在しない。自律走行車両が、典型的な公共のシナリオにおいて使用されるようになるにつれて、より十分でありかつコスト効率の良い技法が、自動ナビゲーションを使用する自律走行車両の安全性を確実にするために必要とされる。
【００１６】
[0027]様々な実施形態は、ワイヤレス通信内で送信されるデータに基づいて、リアルタイムでの自律走行車両の向き、ポジション、および空間占有の低コストで効率的なマッピングを可能にするための方法、デバイス、システム、および非一時的なプロセス可読記憶媒体を提供する。一般に、自律走行車両は、ブロードキャストしている車両の現在のポジション、方向（または向き）、および占有空間を識別するために、他の近くの車両によって使用され得る少量のデータを周期的および頻繁にブロードキャストするように構成され得る。例えば、各自律走行車両によってブロードキャストされるデータは、自律走行車両の現在の向きを示す単位ベクトル、自律走行車両の中心の現在のグローバルポジション（例えば、ＧＰＳ座標）、および自律走行車両の寸法（例えば、長さ、幅、および高さ）を識別するために、受信側の自律走行車両によって使用され得る。このようなブロードキャストは、従来のＤＳＲＣ（または車車間通信）を介して、自律走行車両の各々によって送信され得る。ブロードキャストのデータを使用して、受信側の自律走行車両は、車道上の他のブロードキャストしている車両がどのようにしており、またどこにあるのかに基づいて、受信側の自律走行車両の動作が、調整または再設定されるべきであるかどうかを迅速に識別し得る。例えば、第１の自律走行車両の前部（front）がレーンに入り（turned into a lane）、かつ危険な近さの距離内にあることを示す受信されたＤＳＲＣメッセージに基づいて、第２の自律走行車両は、第１の自律走行車両との衝突を回避するために、第２の自律走行車両のブレーキを適用すること、第２の自律走行車両の速さを低減させること、および／または方向転換（maneuver）を適用することを（例えば、わきに素早くそれる）引き起こし得る。このように、自律走行車両は、交通の中を通る横断ルート（traversal route）を正確および安全にプロットするために使用され得る占有マッピングを生成するために、近くの車の相対的なポジションおよび向きを計算し得る。
【００１７】
[0028]様々な実施形態では、自律走行車両は、少なくともコンピューティングデバイス、ＤＳＲＣ機能（例えば、アンテナ、トランシーバなど）、および各々が正確なグローバルポジションデータ（または座標）を提供する２つの別個の空間的に隔てられた衛星ベースのナビゲーション機能を用いて構成され得る。衛星ベースのナビゲーション機能は、高度に正確なグローバルポジションデータ（例えば、数センチメートル以内の精度（accurate within a few centimeters）であり得る座標）を連続的に提供するシングルアンテナ受信機またはマルチアンテナ受信機の構成を含み得る。例えば、自律走行車両は、およそ＋／−１０ｃｍ以内の精度で座標を計算するために、ディファレンシャル全地球測位システム（ＤＧＰＳ）またはマルチアンテナＧＰＳ信号受信および処理ユニットを利用し得、標準のＧＰＳと比較して１５０倍の改善を提供する。いくつかの実施形態では、第１の衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳアンテナ）は、自律走行車両の中心に位置し得、第２の衛星ベースのナビゲーション機能は、自律走行車両の一端（an end）（例えば、前部）に位置し得る。
【００１８】
[0029]衛星ベースのナビゲーション機能から受信される正確なグローバルポジションデータ（例えば、ＧＰＳ座標）は、所与の時間における自律走行車両の方向を示すベクトルを計算するために、自律走行車両のコンピューティングデバイスによって使用され得る。具体的には、コンピューティングデバイスは、第１の衛星ベースのナビゲーション機能からのグローバルポジションデータ（すなわち、「原点」座標）と、第２の衛星ベースのナビゲーション機能からのグローバルポジションデータ（すなわち、「終点」座標）とを使用して、単位ベクトルを計算し得る。単位ベクトルは、自律走行車両のグローバルな向き（global orientation）（例えば、回転、進行方向（heading）など）の正規化された数学的表現であり得る。言い換えれば、単位ベクトルは、自律走行車両がどのように向けられているか（pointed）を示し得る。単位ベクトルベースのアプローチを使用することは、点座標に基づいて速さおよび向きを導出する他の技法に比べて、速さとともにより良い方向の正確さを提供し得る。
【００１９】
[0030]いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、自律走行車両内のこれら座標の相対的なポジションに基づいて、原点座標および終点座標を数学的にオフセットするための動作を実行するように構成され得る。例えば、これら座標は、第１の衛星ベースのナビゲーション機能の予め定義されたロケーションと、自律走行車両の構造全体を取り囲む仮想境界ボックスの実際の中心点との間の差に等しい量だけ３次元空間内で変換され得る。このようなオフセットにより、原点座標は、自律走行車両の幾何中心のグローバルポジションを表し得る（すなわち、自律走行車両を表す仮想ボックスの３つの対角線の交点）。
【００２０】
[0031]いくつかの実施形態では、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、ワイヤレスＤＳＲＣを介して、自律走行車両の原点座標（例えば、３次元ポジションベクトル）と、計算された単位ベクトルと、自律走行車両の寸法（例えば、長さ、幅および高さ）を示すデータとを含むメッセージをブロードキャストし得る。このようなブロードキャストは、典型的に、１または２−ｍＳのインターバルにおいて行われ得る。ＤＳＲＣ範囲内の他のデバイスは、これらブロードキャストを受信し、ブロードキャストされたメッセージ中の様々なデータを使用して、ブロードキャストしている自律走行車両の向き（または方向）、グローバルポジション、および占有空間を計算するか、さもなければ識別し得る。自律走行車両のコンピューティングデバイスによるデータリフレッシュおよびブロードキャストは、効率的および衝突なしのナビゲーションのための正確な占有マッピング計算を確実にするのに十分なレートで行われ得る。したがって、ＤＳＲＣブロードキャストは、近くのデバイス（例えば、隣接する自律走行車両）が、衝突回避および交通を横断するために正確なナビゲーショナル決定を行うなどの、様々な目的のために使用され得るリアルタイムでの向き、ポジション、および空間占有マップを生成することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、単位ベクトルをブロードキャストしないことがあり得、その代りに、受信側の自律走行車両がそれら自体で単位ベクトルを計算することを可能にするために、原点座標および終点座標をブロードキャストし得る。
【００２１】
[0032]いくつかの実施形態では、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、所与の時間の間、評価される専用狭域通信を制限する／フィルタするように構成され得る。言い換えれば、コンピューティングデバイスは、受信される全てのＤＳＲＣメッセージ（例えば、単位ベクトルを示すメッセージ）を評価するのではなく、その代わりに、予め定義された関連範囲内にある他の自律走行車両から受信されるデータのみを評価することによって、効率を改善するように構成され得る。このような範囲は、ナビゲーションのために十分な占有マッピングを生成するために必要とされる、コンピューティングデバイスによって計算されるか、さもなければ既知である距離であり得る。例えば、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）は、送信している自律走行車両から１マイルまで離れて受信され得るので、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、いずれの衝突の危険も及ぼすほどの十分な近さにない他の自律走行車両からの通信を無視し得る。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、交通状態、ＧＰＳデータ、走行の速さなどの、様々な要因に基づいて、境界またはゾーンの外側にある通信をフィルタで除去し得る（例えば、関係のある／無関係のエリアを設定する）。
【００２２】
[0033]いくつかの実施形態では、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、自律走行車両に関連付けられた２つの衛星ベースのナビゲーション機能を介して受信されたポジションデータの正確さをチェックするために、計算された移動情報を使用するように構成され得る。例えば、コンピューティングデバイスは、衛星ベースのナビゲーション機能の各々を介して受信される座標に基づいて２つの速さ値を計算し、これら２つの機能の正確さをチェックするために、速さ値が、予め定義された許容閾値内にあるかどうかを決定し得る。このようなチェックは、現時点における関連する速さを計算するために、各衛星ベースのナビゲーション機能についての現在のポジションデータとともに使用され得る、少なくとも各衛星ベースのナビゲーション機能についての前に受信されたポジションデータを記憶することを含み得る。
【００２３】
[0034]いくつかの実施形態では、衛星受信が利用可能でなく、したがって、コンピューティングデバイスが、単位ベクトルを生成するために原点座標または終点座標を受信することができないとき、コンピューティングデバイスは、ナビゲーショナル動作または占有マッピングを一時的に補うために、他のデータソースを利用し得る。例えば、ＧＰＳ衛星受信を阻止するトンネル内を走行している間、コンピューティングデバイスは、ナビゲーショナルルーチンによる処理用のデータを収集するために、高価なセンサ（例えば、ＬｉＤＡＲなど）および／または安価なセンサ（例えば、カメラ、マイクロホン、超音波など）からのデータを利用し得る。
【００２４】
[0035]衛星信号が利用できないこと、および/または、不正確な計算は、自律走行車両のグループに対して問題を引き起こし得る。例えば、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）は、そのポジションデータを使用した占有計算により、車の衝突を引き起こし得る不正確なポジションデータ（例えば、大きなポジション誤差を有するデータ）を提供することがあり得る。さらに、正確さを確保し、安全性を向上し得るセーフガード（safeguards）を提供するために、自律走行車両内のコンピューティングデバイスは、いくつかの実施形態では、正確なポジションを計算するのに十分な衛星（例えば、ＧＰＳまたはＧＮＳＳ）の可用性（availability）があるかどうかを決定するように構成され得る。このような決定は、衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳ／ＧＮＳＳ受信機）によって測定される信号強度、および／または所与の時間においてグローバルポジションデータに寄与している衛星の数（例えば、ポジションのためには最低３個の衛星、ポジションおよび時刻のためには最低４個の衛星など）に基づいて行われ得る。このような決定に基づいて、衛星の可用性が不十分であるとき（例えば、観測された衛星または「宇宙ビークル」（ＳＶ: space vehicles）の数が、予め定義された閾値を下回るなど）、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、現在いずれのポジションも見つからないことを示すメッセージ（例えば、「Ｎ／Ａポジション」）を表示するおよび／または送信するなどの、様々なアクションを実行し得る。
【００２５】
[0036]典型的な衛星ベースのロケーションシステム（例えば、ＧＮＳＳシステム）では広く使用されていないが、「インテグリティサポートメッセージ」（ＩＳＭ：integrity support messages）が、ガリレオおよびＧＰＳなどの衛星ナビゲーションシステムについては、将来において利用され得る。したがって、いくつかの実施形態では、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、自律走行車両の衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳ／ＧＮＳＳ受信機）を介して受信されるグローバルポジションデータの適性（suitability）を決定するために、様々な衛星から受信されるＩＳＭを利用するように構成され得る。このようなメッセージは、所与の時間において、どのＳＶが正常に機能しておらず、したがって、正確なポジションデータを提供するために、コンピューティングデバイスによって信頼されるべきではないかを示し得る。ＩＳＭは、全ての地上の受信機（すなわち、自律走行車両の衛星ベースのナビゲーション機能）への各ＳＶブロードキャストストリーム内で送られ得るか、または広域補強システム（ＷＡＡＳ：Wide Area Augmentation System）衛星のような他のエンティティから送られ得る。コンピューティングデバイスは（例えば、自律走行車両に関連付けられた衛星ベースのナビゲーション機能または受信機を介して）、ＩＳＭを受信し、識別されたＳＶ（例えば、機能していない衛星（failed satellites））に関連付けられたデータを、ポジション決定から除去するように構成され得る。例えば、コンピューティングデバイスは、誤動作を起こしているとして報告されていない衛星から受信される信号に基づいてのみ、原点座標を計算し得る。別の例として、ＩＳＭに基づいて、コンピューティングデバイスは、たとえ受信されたＧＰＳ信号が許容範囲内の受信強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を有するかもしれなくても、正確なポジションを確実に計算するにはＳＶが不十分であることを決定し得る。
【００２６】
[0037]いくつかの実施形態では、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、ＤＳＲＣブロードキャストメッセージ内に誤差計算（error calculations）（例えば、ポジション誤差）を含み得る。例えば、コンピューティングデバイスは、ＤＳＲＣ送信内に信頼度または誤差確率データを挿入し得る。これらメッセージを受信する近くの自律走行車両は、所与の時間における自律走行車両のポジション、向き、および占有についての、近くの自律走行車両による計算を調整するために、任意のこのような誤差情報を使用し得る。いくつかの実施形態では、近くの自律走行車両は、自律走行車両のコンピューティングデバイスからのＤＳＲＣメッセージ中で受信される任意の誤差のインジケーションとは別個にポジション誤差を計算するために、様々なポジショニングサービス送信（例えば、ＩＳＭなど）を使用し得る。自律走行車両に関連するこのような独立に計算された誤差は、自律走行車両についての向き、ポジション、および／または占有の計算を調整するために使用され得る。
【００２７】
[0038]いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスおよび／または近くの自律走行車両によって計算されたポジション誤差が、予め定義された許容閾値を超える場合、コンピューティングデバイスおよび／または受信デバイスは、誤差を示すメッセージを送信し得（例えば、ユーザに対してメッセージを表示するなど）、および／または任意の関連するＤＳＲＣメッセージを破棄し得る。例えば、２つの大きなポジション誤差が、自律走行車両の２つのスタティックＧＰＳアンテナに関連付けられたポジションデータに基づいて、コンピューティングデバイスによって計算された場合、コンピューティングデバイスは、ＤＳＲＣメッセージを送信する前にデータを再計算し得る。代替として、近くの自律走行車両に関して、ＤＳＲＣメッセージ内で受信されるか、さもなければコンピューティングデバイス（または、隣接する自律走行車両内のコンピューティングデバイス）によって計算される大きな誤差は、コンピューティングデバイスによって、受信されたデータを間違っているとみなし、したがって、破棄させるために使用され得る。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイス（または隣接する自律走行車両内のコンピューティングデバイス）によって識別されたポジション誤差が、定義された持続時間（例えば、０．１秒）の間、誤差許容閾値を超える場合、これらの誤差を識別したデバイスは、自律走行車両の制御をとる、自動アクションを無効にするまたは修正するように関連する自動システムに警報する、および／または誤差を示すＤＳＲＣを介して近くの車両に警報を送信するなどの、なんらかのアクションをとるように関連するドライバに警報し得る。
【００２８】
[0039]従来の技法は、実施形態の技法とは異なるように単位ベクトルおよび／またはＤＳＲＣを利用し得る。具体的には、従来の技法は、１つのＧＰＳ座標またはＧＰＳシステムのみを使用し得る。例えば、従来の技法は、自律走行車両が、車両の有望な将来のポジション（likely future positions）を計算するために、速度（velocity）データとともに使用される単一のポジションを取得し得ることを教示し得る。別の例として、従来の技法は、自律走行車両の速さ（speed）を計算するために、単一のアンテナからの異なる時点における２つの異なるＧＰＳ読み取りを利用し得る。しかしながら、ここで説明される実施形態の技法は、時間、速度、速さ、または他の要因にかかわらず、向きを計算するために、２つの衛星ベースのナビゲーション機能からの（例えば、２つの別個の、別々に配置されたＧＰＳアンテナ／受信機からの）座標を利用し得る。例えば、原点座標および終点座標を用いて、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、たとえ静止していたとしても（例えば、ゼロ速度）、自律走行車両の向きを求めるための実施形態の動作を実行するように構成され得る。さらに、従来の技法は、向首方向（headings）または向きを決定するために、コンパスのような様々なセンサを利用し得る。実施形態の技法は、このようなセンサを必要としないことがあり得、その代わりに、向きを示す単位ベクトルを計算するために、２つのセットの同時に利用可能なグローバルポジションデータ（例えば、原点座標および終点座標）のみを利用し得る。
【００２９】
[0040]様々な実施形態は、自律走行車両のナビゲーショナルルーチンを調整または制御するために使用され得るデータを識別および通信するための安価で効率的な技法を提供する。２つの精密な衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳ機能）および確立された車車間通信フォーマット（例えば、ＤＳＲＣ）を利用して、実施形態の技法を用いて構成された自律走行車両は、近くの自律走行車両が所与の時間におけるポジション、向き、および占有空間を決定することを可能にするために、少量の必須データを共有し得る。インプリメントするコンピューティングデバイスによって送信されるデータメッセージは、受信側デバイスの少ない操作、したがって、最小のコンピューティングリソースを必要とする単純なデータ構造を含み得るので、自律走行車両内のコンピューティングデバイスの機能（functioning）は、実施形態の技法を介して改善され得る。例えば、データパケットは、自律走行車両の中心ポジションについての第１のベクトル、単位ベクトル、および自律走行車両の寸法に関連するスカラ値のみを含み得る。
【００３０】
[0041]さらに、実施形態のメッセージングにおいて通信される単純なデータは、車両のポジション、向き、および占有空間を容易に通信し得るので、自律走行車両は、効果的な占有マッピングを提供するために、複雑な動作、高価な機器、および／または見通し線を必要としないことがあり得る。例えば、実施形態の技法は、（例えば、ＬｉＤＡＲセンサのような）搭載された、または（例えば、埋め込まれたセンサなどの）車道内の専用機器を必要としないことがあり得、その代わりに、２つのソースのグローバルポジションデータ（例えば、ＧＰＳ座標）およびＤＳＲＣ機能を提供するワイヤレス通信システムのみを必要とし得る。いくつかのインプリメンテーションでは、実施形態の技法は、（例えば、ＧＰＳセンサ、ＤＳＲＣモジュールのような）現代車の既存、標準、および低コストの機能に対する相補的な機能として利用され得る。例えば、実施形態のシステムは、先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）ナビゲーショナル意思決定（navigational decision making）および衝突回避能力を向上させるためのアフターマーケットのオプションであり得る。しかしながら、当業者はまた、実施形態の技法の使用が、自律走行車両におけるその他任意の従来のナビゲーショナル技法および機器（例えば、ＬｉＤＡＲ、レーダーなど）の使用を排除しないことがあり得ることも理解するべきである。言い換えれば、実施形態の技法は、他のナビゲーショナル技法と組み合わせて、その代わりに、および／またはそれを補うために使用され得、逆もまた同様である。例えば、トンネル内にあることなどにより、衛星ベースの情報が利用できないとき、実施形態の技法をインプリメントする自律走行車両は、衛星情報がもう一度利用可能になるまでナビゲートするために、ＬｉＤＡＲ、カメラ、および／または他の高価または安価な従来のセンサ技法を利用し得る。
【００３１】
[0042]一般に、実施形態の技法は、送信と受信の間のレイテンシを本質的にもたらす車車間通信（例えば、ＤＳＲＣ）を利用し得る。しかしながら、このようなレイテンシは、実施形態の技法に対して大きな不正確さ（great inaccuracies）を引き起こす可能性が低く、ナビゲーショナル意思決定に盛り込まれ得る。例えば、データ通信および関連する計算の１ｍｓのレイテンシでは、時速８０マイルの速さで移動する自律走行車両の距離計算は、およそ３．５センチメートル／ミリ秒の許容誤差のみを含み得る。
【００３２】
[0043]以下の説明は、直線３次元（３Ｄ）座標値（rectilinear three-dimensional (3D) coordinate values）（例えば、３Ｄデカルトシステムのｘ、ｙ、ｚの値）を使用するポジションまたはロケーションデータ（例えば、ＧＰＳデータ、相対的なポジション、グローバルポジション、ベクトルなど）に言及する。しかしながら、任意の座標システムが、ポジション情報（例えば、球座標、緯度／経度など）を示すために、実施形態の技法によって使用され得る。
【００３３】
[0044]図１は、様々な実施形態とともに使用可能な自律走行車両を含む通信システム１００を例示する。具体的には、図１は、第１の自律走行車両１１０の上空で軌道に乗っている複数の衛星１０２（例えば、３つ以上）から信号１１３ａ、１１３ｂを受信するように構成された第１のアンテナ１１２ａおよび第２のアンテナ１１２ｂを装備した第１の自律走行車両１１０を示す。このような信号１１３ａ、１１３ｂは、それぞれ、第１のアンテナ１１２ａおよび第２のアンテナ１１２ｂについての座標またはポジション情報を示し得る。アンテナ１１２ａ、１１２ｂは、高度に正確なポジション座標を取得するために使用され得、また、いくつかの実施形態では、信号１１３ａ、１１３ｂを受信および処理するための複数のアンテナまたは他のコンポーネントをそれぞれ含み得る。いくつかの実施形態では、衛星１０２は、異なる制御エンティティ（例えば、企業、国家、組織など）によって動作され得るかさもなければ異なる制御エンティティに関連付けられた様々な衛星コンステレーションに関連付けられ得る。例えば、衛星１０２は、ＧＰＳ衛星であり得る。
【００３４】
[0045]様々な実施形態では、アンテナ１１２ａ、１１２ｂは、アンテナ１１２ａ、１１２ｂ間の距離および向きが一定のままであるように、第１の自律走行車両１１０内に静的に設置（statically-installed）され得る。例えば、第１のアンテナ１１２ａは、第１の自律走行車両１１０の中心の近くに位置し得（例えば、屋根に取り付けられる、シャーシに付けられる（affixed）など）、第２のアンテナ１１２ｂは、第１の自律走行車両１１０の前部の近くに位置し得る（例えば、ボンネットの下など）。さらに、アンテナ１１２ａ、１１２ｂの相対的なポジションは、自律走行車両１１０内のコンピューティングデバイスにとってアクセス可能な記憶された仕様内で定義されるように、予め定義され得る。
【００３５】
[0046]図１は、車道上（例えば、幹線道路、市道など）で互いの近接内で走行している第１の自律走行車両１１０および第２の自律走行車両１２０を示す。第１の自律走行車両１１０と同様に、第２の自律走行車両１２０は、第２の自律走行車両１２０の上空で軌道に乗っている衛星１０２から信号１２３ａ、１２３ｂを受信するように構成された第１のアンテナ１２２ａおよび第２のアンテナ１２２ｂを装備し得る。このような信号１２３ａ、１２３ｂは、それぞれ、第１のアンテナ１２２ａおよび第２のアンテナ１２２ｂについての座標またはポジション情報を示し得る。アンテナ１２２ａ、１２２ｂは、第２の自律走行車両１２０に関連する高度に正確なポジション座標を取得するために使用され得、いくつかの実施形態では、信号１２３ａ、１２３ｂを受信および処理するための複数のアンテナまたは他のコンポーネントをそれぞれ含み得る。第１の自律走行車両１１０のアンテナ１１２ａ、１１２ｂと同様に、第２の自律走行車両１２０のアンテナ１２２ａ、１２２ｂは、アンテナ１２２ａ、１２２ｂ間の相対距離および向きが一定のままであるように、第２の自律走行車両１２０内に静的に設置され得る。
【００３６】
[0047]第１の自律走行車両１１０と第２の自律走行車両１２０の両方が、近くの自律走行車両と通信を行うためのコンポーネントを含み得る。具体的には、自律走行車両１１０、１２０の両方が、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を送信および受信するためのアンテナ、トランシーバ、およびコンピューティングデバイスなどの、ＤＳＲＣを可能にするためのユニットを含み得る。このような機能を用いて、第１の自律走行車両１１０および第２の自律走行車両１２０は、ＤＳＲＣ １３０を介してメッセージを交換し得る。例えば、ＤＳＲＣ受信範囲内にあるとき、自律走行車両１１０、１２０の各々は、２つの車両が車道上で互いに並んで（alongside each other）走行している間に、説明されたような個々の単位ベクトルを含むデータを送信し、他方の車両の単位ベクトルを受信し得る。
【００３７】
[0048]図２Ａは、第１の自律走行車両（例えば、１１０）に関連付けられたコンピューティングデバイスによって計算され得る例示的な単位ベクトル２０４を例示する。図１−図２Ａを参照すると、第１のアンテナ１１２ａおよび第２のアンテナ１１２ｂを介して受信されたグローバル座標データ（例えば、ＧＰＳ座標）に基づいて、コンピューティングデバイスは、それぞれ、原点２０２ａおよび終点２０２ｂを識別し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、第１のアンテナ１１２ａのＧＰＳ座標に対応する原点２０２ａと、第２のアンテナ１１２ｂのＧＰＳ座標に対応する終点２０２ｂとを識別し得る。例えば、原点２０２ａおよび終点２０２ｎは、自律走行車両１１０の長さに沿って位置合わせされ得る。このような点２０２ａ、２０２ｂ（または関連する座標）は、コンピューティングデバイスによって記憶され、新しい座標データがアンテナ１１２ａ、１１２ｂを介して受信されるにつれて更新され得る。さらに、原点２０２ａおよび終点２０２ｂ（または原点２０２ａおよび終点２０２ｂの座標）は、単位ベクトル２０４を計算するために使用され得る。いくつかの実施形態では、単位ベクトル２０４は、第１の自律走行車両１１０が面している方向を示す正規化されたベクトルであり得る。このような単位ベクトル２０４を計算するためにコンピューティングデバイスによって実行され得る例示的な動作が（例えば、図２Ｂ−図２Ｃを参照して）説明される。
【００３８】
[0049]コンピューティングデバイスはまた、自律走行車両１１０の車両寸法データ（またはその一部分）を記憶するように構成され得る。例えば、コンピューティングデバイスは、自律走行車両１１０の長さ２１６ａ（‘ｌ’）、幅２１６ｂ（‘ｗ’）、および高さ２１６ｃ（‘ｈ’）を記憶し得る。このような寸法データは、例えば、製造業者などから、コンピューティングデバイス上に予めロード（pre-loaded）され得る。いくつかの実施形態では、自律走行車両１１０のコンピューティングデバイスは、自律走行車両１１０のポジション、向き、および占有情報を計算するために、寸法データとともに単位ベクトル２０４を使用し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、単位ベクトル２０４と、長さ２１６ａ、幅２１６ｂ、および高さ２１６ｃとを使用して押出し（extrusions）を計算することによって、所与の時間における自律走行車両１１０によって占有される空間を表す３次元データを計算し得る。
【００３９】
[0050]いくつかの実施形態では、自律走行車両１１０のコンピューティングデバイスはまた、自律走行車両１１０と例えば、トレーラー、被牽引車（a towed car）などの任意の取り付けられたコンポーネントの寸法および占有データを計算する、記憶する、さもなければ決定するように構成され得る。例えば、トレーラーを牽引している自律走行車両１１０のケースでは、自律走行車両１１０のコンピューティングデバイスは、トレーラーが自律走行車両１１０に接続されているかどうかを決定し、トレーラーの長さ、幅、高さを識別し（例えば、ワイヤードまたはワイヤレス接続を介して寸法を受信するために、トレーラーの通信要素と通信する、トレーラーに関連する寸法データの予め定義されたデータベースをクエリするなど）、トレーラーの識別された寸法データに基づいて、ＤＳＲＣを介してブロードキャストされる寸法データを調整する（または組み合わせる）ように構成され得る。
【００４０】
[0051]様々な実施形態では、コンピューティングデバイスは、近くの車両の表示と比較されることができるように、自律走行車両１１０の仮想表示（例えば、衝突または境界ボックス）をグローバルに配置および方向付ける（globally place and orient）ために、様々なベクトルの座標変換計算を実行するように構成され得る。例えば、コンピューティングデバイスは、軸を中心にある数の度数だけ（例えば、自律走行車両の側面については＋／−９０度、自律走行車両のリア面（rear）については１８０度）単位ベクトル２０４を回転させる動作のみならず、変換された単位ベクトル２０４に適用される適切なスカラ（例えば、原点２０２ａから衝突ボックスの前面および背面（front and back）を求めるために長さの半分、原点２０２ａから衝突ボックスの側面を求めるために幅の半分、原点２０２ａから衝突ボックスの上面および底面を求めるために高さの半分など）を使用する動作を実行し得る。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、自律走行車両１１０の相対的なまたはゼロ設定された（zeroed-out）座標に適用され得る様々な変換（例えば、回転ベクトル、行列など）を識別し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、予め定義された方向（例えば、真北）に方向付けられた（oriented）衝突ボックスを計算し、自律走行車両１１０に関連付けられた単位ベクトル２０４を定義する点２０２ａ、２０２ｂのグローバル座標に基づいて回転変換を適用することによって、方向付けられた衝突ボックスを計算するように構成され得る。
【００４１】
[0052]図２Ｂは、図２Ａに関して説明されたような、自律走行車両１１０の寸法に対応する境界ボックス２３０内の例示的なロケーションを例示する。図１−図２Ｂを参照すると、自律走行車両１１０のコンピューティングデバイスは、長さ２１６ａ、幅２１６ｂ、および高さ２１６ｃのデータなどの、予め定義された、記憶された車両寸法データを使用して、相対的な空間における（すなわち、グローバル座標ではなく、車両を中心とした座標における）自律走行車両１１０の境界ボックス２３０を計算し得る。さらに、コンピューティングデバイスは、例えば、寸法２３６ａ−２３６ｃの各々の中点（または半分の値）を求めること（例えば、幅（ｗ）÷２、長さ（ｌ）÷２、高さ（ｈ）÷２）などによって、車両寸法データに基づいて中心点２３２を計算し得る。中心点２３２の座標（例えば、［ｗ／２，ｈ／２，ｌ／２］）は、自律走行車両１１０と相対的に（relative to）定義され得る。例えば、グローバルポジションを示す代わりに、中心点２３２は、境界ボックス２３０の中心、前面、背面、上面または底面、および／または側面からのセンチメートル、インチ、フィートなどの数を示し得る。第１のアンテナ１１２ａおよび第２のアンテナ１１２ｂはまた、境界ボックス２３０と相対的な座標に関連付けられ得る。例えば、第１のアンテナ１１２ａは、長さの真ん中（ｗ／２）にあり、幅の真ん中（ｗ／２）にあるが、高さの頂点（top of the hight）（ｈ）にある第１の点２３４ａにおいて固定され得る。別の例として、第２のアンテナ１１２ｂは、境界ボックス２３０の前面（ｌ）にあり、幅の真ん中（ｗ／２）にあり、かつ高さの頂点（ｈ）にある第２の点２３４ｂにおいて固定され得る。中心点２３２は、計算および記憶され得、一方、第１の点２３４ａおよび第２の点２３４ｂは、コンピューティングデバイスのメモリ内に予め記憶されるか、または予め定義され得る。
【００４２】
[0053]いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、説明されたようにオフセット値を決定するために、点２３２、２３４ａ、２３４ｂの相対値を比較し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、中心点２３２と第１の点２３４ａの間の相対距離によって、第１のアンテナ１１２ａのグローバルポジションを示す原点座標をオフセットし得る。
【００４３】
[0054]図２Ｃ−図２Ｄは、様々な実施形態による、２つのＧＰＳアンテナに対応するグローバル座標に基づいて単位ベクトルを識別するために自律走行車両のコンピューティングデバイスによって実行され得る例示的な計算を例示する。図２Ｃは、原点２０２ａの第１の表示２５２ａ（すなわち、ベクトル［１２３，１２３，１２３］）および終点２０２ｂの第２の表示２５２ｂ（すなわち、ベクトル［１２３，１２３，１２３＋ｎ］）を、点２０２ａ−２０２ｂ間の向き（または方向）および相対距離（ｎ）を示す新しい表示に変換するための実例的な計算を例示する。図１−図２Ｃを参照すると、説明されたように、原点２０２ａは、自律走行車両１１０上の第１のアンテナ１１２ａ（例えば、第１のＧＰＳアンテナまたは機能）からのＧＰＳ座標に対応し得、終点２０２ｂは、自律走行車両１１０上の第２のアンテナ１１２ｂ（例えば、第２のＧＰＳアンテナまたは機能）からのＧＰＳ座標に対応し得る。いくつかの実施形態では、表示２５２ａ、２５２ｂは、点２０２ａ、２０２ｂのグローバルｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の座標を示す３Ｄベクトルであり得る。
【００４４】
[0055]点２０２ａ、２０２ｂに基づいて相対座標を取得するために、自律走行車両１１０のコンピューティングデバイスは、例えば、表示２５２ａ、２５２ｂの両方から、原点２０２ａの座標を減算することなどによって、第１の表示２５２ａをゼロ設定するための動作２７０を実行し得る。そうすることで、コンピューティングデバイスは、新しい原点表示２６２ａ（すなわち、［０，０，０］）および新しい終点表示２６２ｂ（すなわち、［０，０，ｎ］）を生成し得る。第１の表示２５２ａが動作２７０によって「ゼロ設定された」ので、新しい終点表示２６２ｂは、原点２０２ａと終点２０２ｂの間のグローバルな向きと相対距離を示し得る。
【００４５】
[0056]従来のベクトル変換式は、別のベクトル（例えば、図２Ｃに示されるベクトルｕ）に基づいて、単位ベクトル（または正規化されたベクトル）を生成するために、コンピューティングデバイスによって使用され得る。言い換えれば、自律走行車両の２つのアンテナ（例えば、ＧＰＳアンテナ）からの原点座標および終点座標に基づいて、コンピューティングデバイスは、自律走行車両１１０のグローバルな向きを示す、長さが１の単位ベクトル（すなわち、方向ベクトル）を識別し得る。このような単位ベクトルは、自律走行車両１１０のグローバルポジションおよび占有を決定するために、寸法データおよび原点座標などの、自律走行車両１１０についての他の情報と組み合わされ得る。
【００４６】
[0057]具体的には、いくつかの実施形態では、単位ベクトル（図２Ｄにおいて「ａ」と称される）は、下記の式（式１）を使用する動作を実行することによって、コンピューティングデバイスによって計算され得る：
[0058]
【００４７】
【数１】
2018512658.tif 000003
【００４８】
[0059]ここで、ｕは、３次元ベクトル（すなわち、［ｘ，ｙ，ｚ］）を表し、｜ｕ｜は、ｕベクトルの長さ（またはノルム）を表す。図２Ｄは、図２Ｃに示されたように、その中でベクトルｕが［０，０，ｎ］であり得、ｎが原点と終点の間の長さであり得る、上記に示された式の１つの単純な、例示的なアプリケーションを例示する。図１−図２Ｄを参照すると、このケースでは、ベクトルｕは、原点と終点のｘ軸とｙ軸の座標が同じであるように、原点と終点が一直線上にある（in alignment）が、原点と終点のｚ軸の座標が長さｎだけ離れていることを示し得る。したがって、言い換えれば、ベクトルｕに対応する自律走行車両は、例えば、北の方に向いているなど、グローバル基準点の方に直接向かうような方法で向けられている（pointed in a manner heading directly toward to a global reference point）と仮定され得る。ベクトルｕに上記に示された式１を適用することによって、単位ベクトル２８０（ａ）が生成され得る（例えば、［０，０，１］）。向きを示すことに加えて、このような単位ベクトル２８０は、衝突回避およびその他の目的で自律走行車両の境界を識別するために、車両寸法データ（例えば、長さ、幅、高さの値）を使用してスケーリングされ得る。
【００４９】
[0060]図２Ｅは、いくつかの実施形態による、ＤＳＲＣを介して自律走行車両（例えば、図１−図２Ａにおける１１０）によって送信され得るメッセージの例示的なメッセージデータ構造２９０を例示する。図１−図２Ｅを参照すると、例えば、自律走行車両の２つのアンテナからの原点座標および終点座標に基づいて現在の単位ベクトルを識別するための計算などの、動作に基づいて、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、近くの自律走行車両によってこの自律走行車両のポジション、向き、および占有を決定するのに使用するためのデータを含むパケットまたはメッセージをワイヤレスに送信し得る。例えば、メッセージデータ構造２９０を有するこのようなメッセージは、自律走行車両のポジション（例えば、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）についてのグローバル値（例えば、ＧＰＳ座標値）を含むベクトルまたはアレイなどの、自律走行車両の原点座標（例えば、［ｘ１，ｙ1，ｚ1］）を示す第１のデータセット２９１を含み得る。第１のデータセット２９１は、所与の時間における自律走行車両のグローバルポジションを提供するために必要とされ得る。いくつかの実施形態では、このような原点座標は、自律走行車両の中心点を正確に表すために、ＧＰＳナビゲーションシステムから取得された場合には元の値からオフセットされ得る。例えば、コンピューティングデバイスは、製造業者の仕様内で定義される既知の中心点とアンテナの予め定義された設置ロケーションとの間の差を決定することによって、オフセット値を識別し得る。
【００５０】
[0061]メッセージデータ構造２９０はまた、自律走行車両の末端部についてのグローバル値（例えば、ＧＰＳ座標値）を含むベクトルまたはアレイなどの、自律走行車両の終点座標（例えば、［ｘ２，ｙ２，ｚ２］）を示す第１のサブセット２９３ａ、および／または終点座標と原点座標を使用して、自律走行車両のコンピューティングデバイスによって計算される単位ベクトル（例えば、［ａ１，ａ２，ａ３］）を示す第２のサブセット２９３ｂを含み得る、第２のデータセット２９２を含み得る。いくつかの実施形態では、メッセージデータ構造２９０は、サブセット２９３ａ、２９３ｂのうちの１つのみを含み得る。例えば、メッセージデータ構造２９０が第１のサブセット２９３ａを含むとき、第２のサブセット２９３ｂの単位ベクトルデータは、受信側デバイスが第１のデータセット２９１の原点座標と第１のサブセット２９３ａの終点座標とを使用して単位ベクトルを計算することが可能であり得るので、含まれないことがあり得る。別の例として、メッセージデータ構造２９０が第２のサブセット２９３ｂにおける単位ベクトルを含むとき、受信側デバイスは、この単位ベクトルが送り側デバイスによって予め計算されているので、終点座標を必要としないことがあり得る。
【００５１】
[0062]メッセージデータ構造２９０はまた、自律走行車両の長さ（「ｌ」）、自律走行車両の幅（「ｗ」）、および自律走行車両の高さ（「ｈ」）を示すデータなどの、自律走行車両の寸法を提供する第３のデータセット２９４を含み得る。このような寸法データは、製造業者によって提供される自律走行車両の仕様データなどの、コンピューティングデバイス上に記憶された予め定義されたデータに基づき得る。いくつかの実施形態では、車両寸法データは、測定値の２分の１（例えば、全長の２分の１、全高の２分の１、全幅の２分の１）を表す寸法を含み得る。このような半分の値は、第１のデータセット２９１の原点座標によって定義される自律走行車両の中心点からの境界を識別するために、単位ベクトルとともに（with）使用され得る。例えば、受信側コンピューティングデバイスは、自律走行車両の片側への横方向の境界（the lateral boundary to one side of the autonomous vehicle）を求めるために、２分の１の幅測定値と第２のサブセット２９３ｂからの単位ベクトルを組み合わせ得る（例えば、乗算する）。
【００５２】
[0063]図３は、様々な実施形態による、通信システム３００において相互に作用する複数の自律走行車両１１０、３１０、３３０、３６０を例示する。自律走行車両１１０、３１０、３３０、３６０は、自動運転車、トラック、バイクなどのような、様々なタイプの自律走行車両であり得、従来の車道（例えば、幹線道路、市道など）上で走行し得る。図１−図３を参照すると、各自律走行車両１１０、３１０、３３０、３６０は、単位ベクトルを生成するための正確なグローバルポジション情報を受信することが可能な２つの衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、２つのＧＰＳアンテナなど）を用いて構成され得る。例えば、自律走行車両１１０、３１０、３３０、３６０の各々は、自律走行車両１１０、３１０、３３０、３６０の各々に関連付けられかつ関連する個々の単位ベクトルを計算するために使用される原点座標および終点座標を識別するために、（例えば、図２Ａを参照して）説明されたそれらと同様のコンポーネントを使用するように構成され得る。複数の自律走行車両１１０、３１０、３３０、３６０はまた、送信範囲内にあるときに、互いに通信３７０ａ−３７０ｃ、３７２ａ−３７２ｃ、３７４ａ−３７４ｃ、３７６ａ−３７６ｃを交換するためにＤＳＲＣトランシーバを利用するように構成され得る。
【００５３】
[0064]説明されたように、このような通信３７０ａ−３７０ｃ、３７２ａ−３７２ｃ、３７４ａ−３７４ｃ、３７６ａ−３７６ｃは、互いの向き、ポジション、および占有を決定するために、複数の自律走行車両の各々によって使用され得るデータ（例えば、単位ベクトル、寸法データなど）を提供し得る。例えば、第１の自律走行車両１１０は、通信３７０ａ、３７０ｂ、３７０ｃを介して、近くの自律走行車両３１０、３３０、３６０と第１の単位ベクトル２０４、グローバルポジションデータ、および寸法を共有（share）し得、第２の自律走行車両３１０は、通信３７２ａ、３７２ｂ、３７２ｃを介して、近くの自律走行車両１１０、３３０、３６０と第２の単位ベクトル３０４、グローバルポジションデータ、および寸法を共有し得、第３の自律走行車両３３０は、通信３７４ａ、３７４ｂ、３７４ｃを介して、近くの自律走行車両１１０、３１０、３６０と第３の単位ベクトル３２４、グローバルポジションデータ、および寸法を共有し得、第４の自律走行車両３６０は、通信３７６ａ、３７６ｂ、３７６ｃを介して、近くの自律走行車両１１０、３１０、３３０と第４の単位ベクトル３５４、グローバルポジションデータ、および寸法を共有し得る。いくつかの実施形態では、様々な通信３７０ａ−３７０ｃ、３７２ａ−３７２ｃ、３７４ａ−３７４ｃ、３７６ａ−３７６ｃは、自律走行車両１１０、３１０、３３０、３６０間の両方向送信および／またはブロードキャストを含み得る。
【００５４】
[0065]図４は、様々な実施形態による、自律走行車両内のコンピューティングデバイスが、２つのＧＰＳ座標のセットに基づく単位ベクトルを示す専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を送信するための方法４００を例示する。例えば、コンピューティングデバイスは、近くのデバイス（例えば、他の自律走行車両）にブロードキャストするために、２つの別個のＧＰＳアンテナからのデータに基づいて自律走行車両の単位ベクトルを計算するために、方法４００を実行し得る。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、自律走行車両の様々なシステム（例えば、ナビゲーションシステム、自律走行車両オペレーティングシステムなど）に関連付けられた１つまたは複数の処理ユニットなどの、自律走行車両の制御に関連するソフトウェアルーチン、命令、および／または他の動作を実行することが可能な自律走行車両内の任意の数のデバイスであり得る。自律走行車両の例示的なコンピューティングデバイスが、図１０を参照して説明される。いくつかの実施形態では、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続および／またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）接続などの、（１つまたは複数の）ワイヤードまたはワイヤレス接続などを介して、自律走行車両に結合されたコンピューティングデバイスであり得る。
【００５５】
[0066]図１−図４を参照すると、ブロック４０２において、自律走行車両のコンピューティングデバイスが、自律走行車両の車両寸法データ（例えば、長さ、幅、高さ）を取得し得る。車両寸法データは、自律走行車両の物理的な寸法についての仕様および／または測定値を有する、製造業者、メカニック、ユーザ、オーナー、および／または他のエンティティによって提供されるローカルに記憶されたデータであり得る。例えば、コンピューティングデバイスは、記憶装置またはメモリから、製造工程、ファームウェアアップデート、サービスステーションにおける車両点検中などに追加（populated）された、長さ、幅、および高さの寸法データを取り出し得る。
【００５６】
[0067]ブロック４０３において、コンピューティングデバイスは、自律走行車両内の中心点、第１の衛星ベースのナビゲーション機能、および第２の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションを識別し得る。これら相対的なポジションは、予め定義された３次元点（例えば、ｘ、ｙ、ｚ座標）、または中心点と衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳ受信機／アンテナ）との相対的な配置またはロケーションを示すｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸上の他の測定値であり得る。言い換えれば、相対的なポジションは、自律走行車両によって占有される一般的な立方体の空間（general cubic space）と相対的な点または座標であり得る。例えば、中心点の相対的なポジションは、自律走行車両の前面（または背面）、側面、および／または上面（または底面）からのインチ、センチメートル、フィートなどの数を示し得る。別の例として、第１の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションは、自律走行車両の背面からのフィートの数などであり得る。例示的な、相対的なポジションは、（例えば、図２Ｂを参照して）説明された。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、長さ、幅、および高さの寸法の各々を２で除算することなどによって、車両寸法データに基づいて中心点（または中心点の相対的なポジション）を計算するように構成され得る（例えば、３Ｄベクトル［ｗ／２，ｈ／２，ｌ／２］）。
【００５７】
[0068]ブロック４０４において、コンピューティングデバイスは、第１の衛星ベースのナビゲーション機能を介して原点座標を取得し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、第１のＧＰＳアンテナに対応する最新のＧＰＳ座標を取り出すために、第１の衛星ベースのナビゲーション機能をクエリし得る。一般に、原点座標は、自律走行車両のグローバルポジションであると考えられ得る。ブロック４０６において、コンピューティングデバイスは、第２の衛星ベースのナビゲーション機能を介して終点座標を取得し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、第２のＧＰＳアンテナに対応する最新のＧＰＳ座標を取り出すために、第２の衛星ベースのナビゲーション機能をクエリし得る。
【００５８】
[0069]オプションのブロック４０８において、コンピューティングデバイスは、自律走行車両内の中心点および／または第１および第２の衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳ機能）の相対的なポジションに基づいて、原点座標および終点座標をオフセットし得る。例えば、ブロック４０３の動作により識別される中心点の相対的なポジションが、自律走行車両内の第１の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションと同じでないとき、コンピューティングデバイスは、これら相対的なポジション間のこの差を計算し、この差によって原点座標および終点座標の両方を調整し得る。このようにオフセットすることは、自律走行車両によって占有される空間を識別するために、車両内のコンピューティングデバイスまたは複数のコンピューティングデバイスが行うことを必要とされ得る他の計算を単純化し得る。いくつかの実施形態では、オフセットすることは、第１の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションが、中心点の相対的なポジションと同じとき、必要とされないことがあり得る。
【００５９】
[0070]いくつかの実施形態では、第２の衛星ベースのナビゲーション機能の相対的なポジションが、第１の衛星ベースのナビゲーション機能との一直線上にない（not in alignment）とき（例えば、両方が、同じｘ軸及びｙ軸のポジションを有するとき）、コンピューティングデバイスは、このような相対的な差によって終点座標をオフセットし得る。例えば、第２のＧＰＳアンテナが自律走行車両の右側に位置し、第１のＧＰＳアンテナが自律走行車両の中央に位置するとき、コンピューティングデバイスは、第２のＧＳＰアンテナの相対的なポジションを、自律走行車両に沿って長さ方向に（lengthwise down）第１のＧＰＳの相対的なポジションと一直線になるように（into alignment）オフセットするために、第２のＧＰＳアンテナの相対的なポジションを第１のＧＰＳアンテナの相対的なポジションの周りで回転させるために、第２のＧＰＳアンテナの相対的なポジションに適用され得る様々な軸上の（１つまたは複数の）角度を特定し得る。コンピューティングデバイスは、オフセットを行うために、原点座標の周りで、終点座標に対して、これらの識別された角度に基づいて、（１つまたは複数の）回転変換を適用し得る。
【００６０】
[0071]以下は、ブロック４０２−４０８の動作の非限定的な例示である。コンピューティングデバイスは、ローカル記憶装置（または他の記憶装置）から、自律走行車両が１０フィートの長さ（すなわち、ｌ＝１０）、６フィートの幅（すなわち、ｗ＝６）、および６フィートの高さ（すなわち、ｈ＝６）であることを示す車両寸法データを取り出し得る。コンピューティングデバイスは、ベクトル［３，３，５］（すなわち、幅の真ん中（ｗ／２）、高さの真ん中（ｈ／２）、および長さの真ん中（ｌ／２））になるように、自律走行車両の中心点の相対的なポジションを計算し得る。ローカル記憶装置内に記憶された他のデータに基づいて、コンピューティングデバイスは、第１のＧＰＳアンテナの相対的なポジションを示すベクトルが［３，６，５］（すなわち、自律走行車両の側面から３フィート（すなわち、x＝３）、自律走行車両の底面から６フィート（すなわち、ｙ＝６）、および自律走行車両の背面から５フィート（すなわち、ｚ＝５））であることを識別し得る。コンピューティングデバイスは、第２のＧＰＳアンテナの相対的なポジションを示すベクトルが［３，６，１０］（すなわち、自律走行車両の側面から３フィート（すなわち、x＝３）、自律走行車両の底面から６フィート（すなわち、ｙ＝６）、および自律走行車両の背面から１０フィート（すなわち、ｚ＝１０））であることを識別し得る。第１のＧＰＳアンテナの相対的なポジションおよび自律走行車両の中心点の相対的なポジションを使用して、コンピューティングデバイスは、［０，−３，０］（すなわち、［３，３，５］と［３，６，５］の間の差）としてオフセットベクトルを識別し得る。ある特定の時点において、コンピューティングデバイスは、［１２０，１２０，１２０］としてグローバルな（すなわち、相対的ではない）原点座標を取得するために、第１のアンテナに関連付けられた衛星ベースのナビゲーション機能をクエリし得、また、［１２０，１２０，１３０］としてグローバルな（すなわち、相対的ではない）終点座標を取得するために、第２のアンテナに関連付けられた衛星ベースのナビゲーション機能をクエリし得る。識別されたオフセットベクトル（すなわち、［０，−３，０］）を使用して、コンピューティングデバイスは、［１２０，１１７，１２０］になるように原点座標と、［１２０，１１７，１３０］になるように終点座標をオフセットし得る。
【００６１】
[0072]ブロック４１０において、コンピューティングデバイスは、２つの衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳ機能）からの原点座標および終点座標に基づいて、単位ベクトルを計算し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、「式１」を利用することなどによって、単位ベクトルを計算するために（例えば、図２Ｃ−図２Ｄを参照して説明されたような）様々な動作および式を利用し得る。いくつかの実施形態では、単位ベクトルは、単位ベクトルが、原点座標のグローバル座標を示すことなく、自律走行車両の向きを示すように、自律走行車両に相対的であり得る。
【００６２】
[0073]ブロック４１２において、コンピューティングデバイスは、原点座標、計算された単位ベクトル、および車両寸法データに基づいて、自律走行車両のポジション（すなわち、グローバルポジション）、方向、および占有空間（または占有）を識別し得る。このポジションは、原点座標によって示されるグローバル座標であり得、単位ベクトルは、自律走行車両が向けられている向きまたは方向を示し得、車両寸法データは、どれだけの空間を自律走行車両が占有しているかを示し得る。
【００６３】
[0074]いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、（例えば、図２Ｂを参照して説明されたように）３Ｄ境界ボックスを識別するために、長さ、幅、および高さの寸法データを使用することによって、自律走行車両が現在占有している空間（または自律走行車両の占有）を識別し得る。コンピューティングデバイスは、境界ボックスを方向付けるために、境界ボックスに単位ベクトルに対応する数学的変換を適用し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、グローバル座標システムなどの、特定の座標システムにおいて、どのように自律走行車両が向けられているかを表すために、境界ボックスに回転を適用し得る。コンピューティングデバイスは、他の車両の占有空間と比較されることができるグローバルポジションにおいて、方向付けられた境界ボックスを配置するために、原点座標に対応する第２の変換（例えば、平行移動（translation））を適用し得る。
【００６４】
[0075]以下は、自律走行車両の３Ｄ境界ボックスを識別するために単位ベクトルを使用することの例示である。コンピューティングデバイスは、ｚ軸に沿って単位ベクトルを再方向付ける（reorient）（すなわち、任意の回転をゼロ設定にする）ために、単位ベクトルを方向付けるための第１の変換を適用し得る。コンピューティングデバイスは、車両の中心点と相対的に境界ボックスの前面を識別するために、自律走行車両の長さの半分（すなわち、ｌ／２）によって、再方向付けられた単位ベクトルをスケーリングし得、また、車両の中心点と相対的に境界ボックスの前面を識別するために、長さの半分（すなわち、−ｌ／２）によって、再方向付けられた単位ベクトルを負にスケーリングし得る。代替として、コンピューティングデバイスは、自律走行車両の対称の原点に対する（with respect to the autonomous vehicle’s origin of symmetry）衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳアンテナ／受信機）の相対的な取付けに依存して、単位ベクトルをスケーリングするために別の値を利用し得る。
【００６５】
[0076]境界ボックスの側面を識別するために、コンピューティングデバイスは、ベクトルがｚ軸に対して直角になるように、ｙ軸上へ（onto）ベクトルを回転するために、単位ベクトルに第２の変換を適用し得る（すなわち、ｙ軸上の側に方向付けられる（oriented to the side on the y-axis））。コンピューティングデバイスは、境界ボックスの一方の側面を識別するために、幅の半分（すなわち、ｗ／２）だけ、変換された単位ベクトルをスケーリングし得、また、境界ボックスの他方の側面を識別するために、幅の半分（すなわち、−ｗ／２）だけ、変換された単位ベクトルを負にスケーリングし得る。
【００６６】
[0077]境界ボックスの上面および底面を識別するために、コンピューティングデバイスは、単位ベクトルがｚ軸に対して直角になるように、ｘ軸上で単位ベクトルを回転するために、単位ベクトルに第３の変換を適用し得る（すなわち、ｘ軸上の上方に方向付けられる（oriented upwards on the x-axis））。コンピューティングデバイスは、境界ボックスの上面を識別するために、高さの半分（すなわち、ｈ／２）だけ、変換された単位ベクトルをスケーリングし得、また、境界ボックスの底面を識別するために、高さの半分（すなわち、−ｈ／２）だけ、変換された単位ベクトルを負にスケーリングし得る。
【００６７】
[0078]コンピューティングデバイスは、原点座標を使用して境界ボックスの相対的なポジション（例えば、上部、底部、左側、右側、前部、後部など）の座標を変換する（すなわち、平行移動する）ことによって、自律走行車両の境界ボックスのグローバルポジションを計算し得る。
【００６８】
[0079]ブロック４１４において、コンピューティングデバイスは、原点座標と、車両寸法データと、自律走行車両の向きを識別するためのデータ（例えば、単位ベクトル）とを含むメッセージを生成し得る。言い換えれば、生成されたメッセージは、自律走行車両のグローバルポジションを示し得る少量のデータ（すなわち、原点座標）、自律走行車両の向き（すなわち、単位ベクトル）、および自律走行車両によって占有される空間を識別するために使用され得るデータ（例えば、単位ベクトルおよび原点座標と組み合わされ得る車両寸法）を含み得る。いくつかの実施形態では、生成されたメッセージは、単位ベクトルに加えて、またはその代わりに、終点座標を含み得、受信側デバイスが、独立に単位ベクトルを計算することを可能にする。
【００６９】
[0080]ブロック４１６において、コンピューティングデバイスは、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を介して、他の車両に生成されたメッセージを送信し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、１つまたは複数のワイヤレス通信が、自律走行車両のブロードキャスト範囲内の近くの自律走行車両のトランシーバによる受信のためにブロードキャストされることを引き起こし得る。コンピューティングデバイスは、ブロック４０４において、衛星ベースのナビゲーション機能（例えば、ＧＰＳ受信機／アンテナ）を介して後続する座標を取得することによって、方法４００の動作を繰り返し得る。
【００７０】
[0081]図５は、いくつかの実施形態による、自律走行車両内のコンピューティングデバイスが、２つのＧＰＳ座標のセットに基づいて単位ベクトルを示す、近くの自律走行車両からの専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を受信および処理するための実施形態の方法５００を例示する。方法５００は、説明されたような方法４００（図４）の実行と同時並行に、またはそれとの組み合わせにおいて、コンピューティングデバイスによって実行され得る。例えば、コンピューティングデバイスは、自律走行車両のポジション、向き、および占有を近くの自律走行車両に通知するデータを提供するためのブロードキャスト動作と、近くの自律走行車両のポジション、向き、および占有を識別するために、近くの自律走行車両からのデータを使用するための受信動作との両方を実行するように構成され得る。
【００７１】
[0082]図１−図５を参照すると、方法５００は、図４を参照して同様に番号付けられたブロックについて説明されたようなブロック４０２−４１６の動作を含み得る。言い換えれば、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、図４を参照して説明されたようなブロック４０２−４１６の動作を実行することによって、方法５００を開始し得る。コンピューティングデバイスは、決定ブロック５０２において、到来するメッセージがＤＳＲＣを介して受信されたかどうかを決定し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、近くの自律走行車両からの新たに受信されたブロードキャストメッセージを識別するために、ＤＳＲＣ機能（例えば、アンテナ、モジュールなど）に関連付けられた、到来するメッセージバッファをモニタし得る。いずれの到来するメッセージもＤＳＲＣを介して受信されていないと決定すること（すなわち、決定ブロック５０２＝「Ｎｏ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、ブロック４０２−４１６の動作を実行することを継続し得る。
【００７２】
[0083]到来するメッセージがＤＳＲＣを介して受信されたと決定すること（すなわち、決定ブロック５０２＝「Ｙｅｓ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、ブロック５０４において、この到来するメッセージから、近くの自律走行車両の原点座標、近くの自律走行車両の寸法データ、および近くの自律走行車両の寸法データの向きを識別するためのデータを取得し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、受信されたメッセージを送った近くの自律走行車両の原点座標（すなわち、近くの自律走行車両の原点座標）、近くの自律走行車両の向きを示す単位ベクトル（すなわち、近くの自律走行車両の向きを識別するためのデータ）、および近くの自律走行車両の長さの測定値、幅の測定値、および高さの測定値を示すデータ（すなわち、近くの車両の寸法データ）を取得するために、到来するメッセージを構文解析し得る。
【００７３】
[0084]オプションのブロック５０６において、コンピューティングデバイスは、近くの自律走行車両の原点座標および終点座標に基づいて、近くの自律走行車両の単位ベクトルを計算し得る。例えば、到来するメッセージが、近くの自律走行車両の原点座標および終点座標を含み、単位ベクトルを含まないとき、コンピューティングデバイスは、（例えば、図４のブロック４１０を参照して、および図２Ｃ−図２Ｄに例示されたように）説明されたそれらと同様の動作を使用することなどによって、近くの自律走行車両の単位ベクトルを計算するために両方の座標のセットを使用し得る。
【００７４】
[0085]ブロック５０８において、コンピューティングデバイスは、受信された原点座標、近くの自律走行車両の単位ベクトル、および近くの自律走行車両に関連付けられた車両寸法データに基づいて、近くの自律走行車両の方向、ポジション、および占有を識別し得る。ブロック５０８における動作は、ブロック４１２を参照して説明されたそれらと同様であり得る。例えば、近くの自律走行車両のグローバルポジションは、近くの自律走行車両の原点座標によって示されるロケーションとして識別され得、近くの自律走行車両の向きは、対応する単位ベクトル（例えば、コンピューティングデバイスによって計算されるか、または到来するメッセージ内で受信される単位ベクトル）によって示され得、近くの自律走行車両によって占有される空間は、近くの自律走行車両の単位ベクトルおよび原点座標に、近くの自律走行車両の長さ、幅、および高さを適用することに基づいて表され得る。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、説明されたような、近くの自律走行車両の単位ベクトル、原点座標、および車両寸法データに基づいて、近くの自律走行車両のための境界ボックスを生成し得る。
【００７５】
[0086]ブロック５１０において、コンピューティングデバイスは、自律走行車両と受信された到来するメッセージに関連付けられた近くの自律走行車両の方向、ポジション、および占有を比較し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、２つの自律走行車両の境界ボックスを比較して、これら自律走行車両がどのくらい近いか（または、近い将来においてどのくらい近くなり得るか）を決定し得る。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、同時並行に受信されたか、または既に評価された到来するメッセージのある特定の時間期間内に受信された他の到来するメッセージからデータを取得するために、ブロック５０４における動作を継続し得る。このように、コンピューティングデバイスは、自律走行車両のポジション、向き、および占有された空間を、複数の近くの自律走行車両と比較し得る。
【００７６】
[0087]決定ブロック５１２において、コンピューティングデバイスは、ブロック５１０において実行される（１つまたは複数の）比較に基づいて、自律走行車両の動作への変更を必要とし得る任意のナビゲーショナル状態（navigational conditions）が存在するかどうかを決定し得る。具体的には、コンピューティングデバイスは、自律走行車両と到来するメッセージに関連付けられた任意の近くの自律走行車両の間の衝突のリスクが存在するかどうかを決定し得る。例えば、この比較が、自律走行車両と近くの自律走行車両の間の距離が予め定義された分離距離閾値を下回ること、または、分離距離が予め定義された分離距離閾値をもうすぐ下回るように、これら車両が互いに接近していることを示すとき、コンピューティングデバイスは、衝突の可能性が高いまたは高くなり得ることを決定し得、したがって、自律走行車両の向きおよび／または速さが変更されるべきであること、および／または、ブレーキが適用されるべきであることを決定し得る。別の例として、コンピューティングデバイスは、自律走行車両の速さを選択する際に使用され得る、車道上の混雑の程度を決定するために、他の近くの車両から受信されるベクトルまたは座標データを評価し得る。別の例として、コンピューティングデバイスは、いくつかの近くの自律走行車両が幹線道路の隣接レーンにあることを、他の近くの車両から受信されるベクトルまたは座標データから決定し得、したがって、自律走行車両をそのレーンに移動することは、混雑により実行するにはリスクが多過ぎるであろうことを決定する。（１つまたは複数の）比較に基づいて、コンピューティングデバイスはまた、自律走行車両の進路を変更するための空き（openings）または他の機会が存在するかどうかを決定し得る。例えば、自律走行車両に隣接する近くの自律走行車両からの離間距離（clearance）が存在するとき、コンピューティングデバイスは、自律走行車両がレーンを変更するまたは曲がり得ることを決定し得る。
【００７７】
[0088]自律走行車両の動作への変更を必要とするいずれのナビゲーショナル状態も存在しないと決定すること（すなわち、決定ブロック５１２＝「Ｎｏ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、再びブロック４０４において車両のロケーション座標を決定し、説明されたように情報を処理することによって、方法５００を繰り返し得る。
【００７８】
[0089]自律走行車両の動作への変更を必要とするナビゲーショナル状態が存在すると決定すること（すなわち、決定ブロック５１２＝「Ｙｅｓ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、ブロック５１４において、識別された状態に基づいて、１つまたは複数の自律制御パラメータを再設定し得る。自律制御パラメータを再設定することは、自律走行車両の横断経路、速さ、およびブレーキの適用のうちの１つまたは複数を調整することを含み得る。例えば、コンピューティングデバイスは、近くの自律走行車両の近さに基づいて、レーンに合流するまたは曲がるためのタイミングパラメータを調整し得る。別の例として、コンピューティングデバイスは、別の自律走行車両との衝突を回避するために、自律走行車両に速さを落とさせる（または速さを上げさせる）ために、速さ設定を調整し得る。別の例として、コンピューティングデバイスは、近くの自律走行車両への自律走行車両の近さに基づいて、より急速にまたはよりゆっくりとブレーキをかけさせる（cause faster or slower braking）ために、ある期間の間ブレーキをかける量を制御する設定を調整し得る。
【００７９】
[0090]オプションのブロック５１６において、コンピューティングデバイスは、近くの自律走行車両にＤＳＲＣを介して、識別された状態を示す応答メッセージを送信し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、自律走行車両が近くの自律走行車両の危険な近接内にあったことを示す応答メッセージがブロードキャストされることを引き起こし得る。いくつかの実施形態では、このメッセージは、識別された状態に基づいて、コンピューティングデバイスが実行したか、または近い将来において実行し得る動作を示し得る。例えば、このメッセージは、自律走行車両が、車道内で操縦する機会（opportunity to maneuver）を識別することに応答して、曲がる、レーンに合流する、および／または速さまたはブレーキを適用するであろうことを示し得る。コンピューティングデバイスは、再びブロック４０４において車両のロケーション座標を決定し、説明されたように情報を処理することによって、方法５００を繰り返し得る。
【００８０】
[0091]図６は、第１の自律走行車両１１０からのＤＳＲＣ送信範囲６６０内の第１の複数の自律走行車両６０２−６０６および第２の複数の自律走行車両６５０−６５８を例示する。図１−図６を参照すると、任意の自律走行車両６０２−６０６、６５０−６５８からの専用狭域通信が、第１の自律走行車両１１０によって受信され得、逆もまた同様である。説明されたように、近くの自律走行車両からのこのような専用狭域通信内のデータ（例えば、ＧＰＳ座標セット、寸法データなど）は、近くの自律走行車両のポジション、向き、および空間占有を識別するために、第１の自律走行車両１１０によって使用され得る。例えば、任意の第１の複数の自律走行車両６０２−６０６、６５０−６５８から受信される専用狭域通信は、どのように第１の自律走行車両１１０が近くの自律走行車両と衝突することなく道路上で操縦され得るかを決定するために、各自律走行車両の単位ベクトルおよび占有を計算するために、第１の自律走行車両１１０によって使用され得る。
【００８１】
[0092]しかしながら、ＤＳＲＣ送信範囲６６０の潜在的に広いカバレッジ（例えば、１０００メートル、１マイルなど）により、第１の自律走行車両１１０は、第１の自律走行車両１１０の移動、安全性、および／または他の空間的な考慮事項に直接的には関連しない可能性があるいくつかの自律走行車両からの専用狭域通信を受信し得る。例えば、たとえ２つのデバイス間の距離が、２つの自律走行車両１１０、６５４が１つまたは複数のタイムステップ（例えば、数秒、１分など）の間に互いに衝突のリスクを及ぼす可能性が低いものであっても、送信は、第２の自律走行車両６５４から、第１の自律走行車両１１０において受信され得る。言い換えれば、任意の第２の複数の自律走行車両６５０−６５８からの専用狭域通信は、２つの車両が十分に遠く離れているとき、所与の時間において第１の自律走行車両１１０によって必要とされないことがあり得る。したがって、第１の自律走行車両１１０は、所定の関連範囲６１０内にない自律走行車両からの送信を無視するために、受信された専用狭域通信をフィルタするように構成され得る。このような関連範囲６１０は、第１の複数の自律走行車両６０２−６０６を包含するのに十分な大きさになるように構成され得るが、第２の複数の自律走行車両６５０−６５８を包含しない。いくつかの実施形態では、関連範囲６１０は、専用狭域通信の信号強度に対応し得る。
【００８２】
[0093]いくつかの実施形態では、関連範囲６１０は、第１の自律走行車両１１０または他の車両６０２−６０６、６５０−６５８に関連付けられた様々な要因（various factors）に基づいて変化し得る。例えば、関連範囲６１０は、関連範囲６１０が第１の自律走行車両１１０のブレーキをかける現在の能力を表すように、現在のブレーキパッドの状態（または摩耗のレベル）に基づいて変化し得る（例えば、関連範囲６１０は、低減されたブレーキ能力ではより大きくなり得るなど）。いくつかの実施形態では、関連範囲６１０は、第１の自律走行車両１１０の後方よりもさらに前方に広がることなどによって、自律走行車両の動きを考慮に入れ得る。いくつかの実施形態では、関連範囲６１０は、ＤＳＲＣメッセージまたは他の動き／速さの決定において示されるような、複数の車両の動きを考慮に入れ得る。いくつかの実施形態では、関連範囲６１０は、第１の自律走行車両１１０の現在の速さに基づいて変化し得る。例えば、第１の自律走行車両１１０が、速い速さで走行している場合、第１の自律走行車両１１０は、第１の自律走行車両１１０がより遅い速さで走行しているときよりも、関連があり得るより多くの車を識別し得る（すなわち、関連範囲６１０は、より高速では、より大きくなり得る）。関連範囲６１０はまた、様々な気象状態（例えば、雨、雪など）の検出に基づいて変更され得る。例えば、関連範囲６１０は、フロントガラスのワイパーがオンであるか／オフであるか、気象センサからのデータ、および／またはワイヤレスデータリンクを介して気象サービスから取得されるデータに基づいて、第１の自律走行車両１１０によって変更され得る。
【００８３】
[0094]図７は、いくつかの実施形態による、自律走行車両内のコンピューティングデバイスが、２つのＧＰＳ座標のセットに基づいて単位ベクトルを示しかつ近くの自律走行車両から関連範囲閾値内で受信される専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を処理するための方法７００を例示する。例えば、メッセージは、ＤＳＲＣブロードキャスト範囲内の複数の自律走行車両から受信され得るが、自律走行車両のコンピューティングデバイスは、コンピューティングデバイスが自律走行車両による近くの操縦（例えば、曲がる、合流する、ブレーキをかけるなど）に影響を及ぼすことに関連すると決定した自律走行車両からの距離外の複数の自律走行車両からの任意のメッセージを無視し得る。図１−図７を参照すると、方法７００は、ブロック４０２−４１６の動作およびブロック５０２−５１０、５１２−５１６の動作を含み得る。
【００８４】
[0095]到来するメッセージがＤＳＲＣを介して受信されたと決定すること（すなわち、決定ブロック５０２＝「Ｙｅｓ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、オプションの決定ブロック７０２において、到来するメッセージが予め定義された閾値を超える信号強度を有するかどうかを決定し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、到来するメッセージの信号強度を評価（assess）し、その信号強度を、メモリ（例えば、レジスタ内など）に記憶された予め定義された最小信号強度値と比較し得る。到来するメッセージの信号強度が閾値を超えないと決定すること（すなわち、オプションの決定ブロック７０２＝「Ｎｏ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、ブロック４０４において、更新されたロケーション座標を取得することによって、方法７００を繰り返し得る。到来するメッセージの信号強度が閾値を超えると決定すること（すなわち、オプションの決定ブロック７０２＝「Ｙｅｓ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、ブロック５０４−５１０の動作を実行し得る。
【００８５】
[0096]決定ブロック７０４において、コンピューティングデバイスは、受信された到来するメッセージに関連付けられた近くの自律走行車両が、予め定義された関連範囲閾値外にあるかどうかを決定し得る。具体的には、コンピューティングデバイスは、受信されたメッセージからのグローバルポジションデータ（すなわち、近くの自律走行車両の原点座標）と自律走行車両の原点座標を比較して、差（または半径（radius））を計算し得る。この差が、予め定義された関連範囲を超える場合、コンピューティングデバイスは、この近くの自律走行車両が、関連すると考えるには遠すぎると決定し得、したがって、自律制御パラメータを調整することなく、到来するメッセージを無視し得る。しかしながら、近くの自律走行車両のグローバルポジションが、予め定義された関連閾値または距離内にある場合、コンピューティングデバイスは、自律制御パラメータにおける調整を必要とし得る、近くの自律走行車両に関連する状態が存在するかどうかを決定するための動作を実行し得る。
【００８６】
[0097]受信された到来するメッセージに関連付けられた近くの自律走行車両が、予め定義された関連閾値外にあると決定すること（すなわち、決定ブロック７０４＝「Ｙｅｓ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、ブロック７０５において、受信されたメッセージを無視し得、コンピューティングデバイスは、ブロック４０４において、更新されたロケーション座標を取得することによって、方法７００を繰り返し得る。
【００８７】
[0098]受信された到来するメッセージに関連付けられた近くの自律走行車両が、予め定義された関連閾値内にあると決定すること（すなわち、決定ブロック７０４＝「Ｎｏ」）に応答して、コンピューティングデバイスは、ブロック５１２−５１６の動作を実行し得る。オプションのブロック７０６において、コンピューティングデバイスは、再設定された自律制御パラメータに基づいて、関連閾値を調整し得る。例えば、自律走行車両が、識別された状態に基づいて、より高いまたはより低い速さで動作するように設定されるとき、コンピューティングデバイスは、補正（compensate）すべき関連範囲の半径を増大または低減し得る。コンピューティングデバイスは、ブロック４０４において、更新されたロケーション座標を取得することによって、方法７００を繰り返し得る。
【００８８】
[0099]自律走行車両は、様々な実施形態を参照してここで説明されたような、ポジション、向き、および占有の決定機能を含む、様々な機能を管理するための様々なコンピューティングデバイスを含み得る。図８は、様々な実施形態での使用に適した例示的な自律走行車両１１０（例えば、自動運転車など）内の例示的なコンピューティングデバイス８００（またはコンピューティングシステム）を例示する。図１−図８を参照すると、コンピューティングデバイス８００は、揮発性または不揮発性メモリであり得、セキュアおよび／または暗号化されたメモリであるか、非セキュアおよび／または暗号化されていないメモリであるか、またはこれらの任意の組合せであり得る内部メモリ８０２に結合されたプロセッサ８０１を含み得る。プロセッサ８０１はまた、第１の衛星ベースのナビゲーション機能８０４ａ（例えば、第１のＧＰＳモジュール／受信機、アンテナ）と、第２の衛星ベースのナビゲーション機能８０４ｂ（例えば、第２のＧＰＳモジュール／受信機、アンテナ）とに結合され得る。衛星ベースのナビゲーション機能８０４ａ、８０４ｂの各々は、衛星ベースのナビゲーション機能８０４ａ、８０４ｂが正確なグローバル座標を計算するために使用し得る上空で軌道に乗っている衛星（例えば、ＧＰＳ、ガリレオなどとアソシエートするナビゲーション衛星）から信号を受信するように構成され得る。いくつかの実施形態では、衛星ベースのナビゲーション機能８０４ａ、８０４ｂは、アンテナアレイのような、ロケーション情報をワイヤレスに受信するための１つまたは複数のアンテナを含み得る。さらに、衛星ベースのナビゲーション機能８０４ａ、８０４ｂは、衛星信号を処理し、高度に正確なグローバルポジション座標を計算するために必要とされる様々な処理ユニット、ロジック、回路、ルーチン、および／または他の機能を含み得る。
【００８９】
[0100]コンピューティングデバイス８００は、自律走行車両１１０と、送信範囲内の他の近くの自律走行車両との間で交換されるワイヤレス通信を受信する、送信する、およびその他の方法で処理する（handle）ように構成されたＤＳＲＣモジュール８０６をさらに含み得る。例えば、ＤＳＲＣモジュール８０６は、ＤＳＲＣモジュールを同様に装備した近くの自律走行車両のアドホックネットワークと通信するために、メッセージを受信または送信するためのアンテナを含み得る。コンピューティングデバイス８００は、衛星ベースのナビゲーション機能８０４ａ、８０４ｂからの、および／またはＤＳＲＣモジュール８０６から受信されるグローバルポジションデータ（例えば、ＧＰＳ座標）を利用するように構成されたポジション／方向／占有計算モジュール８０８をさらに含み得る。例えば、ポジション／方向／占有計算モジュール８０８は、説明されたように、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）を介して近くの自律走行車両から受信される終点座標、原点座標、および車両寸法データを得て、近くの自律走行車両によって占有される空間のみならず、近くの自律走行車両のグローバルポジションおよび向きを計算するように構成され得る。
【００９０】
[0101]コンピューティングデバイス８００は、自律走行車両１１０の経路および動作を制御するために、コンピューティングデバイス８００が実行すべき後続する動作を決定するために、センサデータおよび近くの自律走行車両のポジション／向き／占有を含む、様々なデータを受信および処理するように構成された自律誘導モジュール８１０をさらに含み得る。例えば、到来する専用狭域通信（ＤＳＲＣ）と、決定された単位ベクトル、グローバルポジション、および占有とによる、自律走行車両１１０と別の自律走行車両の間の予測された衝突に基づいて、自律誘導モジュール８１０は、予測された衝突を回避するために、自律走行車両１１０に前進するのを止めさせるためにブレーキシステムに伝達される命令を生成し得る。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイス８００はまた、様々なセンサ（例えば、カメラ、マイクロホン、レーダー、加速度計、ジャイロスコープ、磁気計など）のような、様々な（１つまたは複数の）入力ユニット８１２を含み得る。このような（１つまたは複数の）入力ユニット８１２は、いずれのナビゲーション衛星情報も受信されることができない期間中（例えば、トンネル内にあるときなど）に、即時または緊急のナビゲーショナル動作を実行するためにプロセッサ８０１によって使用され得るデータなどの、ナビゲーショナルシステムを補い得るデータを提供するために使用され得る。コンポーネント８０１−８１２の各々は、内部バス８２０を介して共に結合され得る。
【００９１】
[0102]ここで説明された様々なプロセッサは、ここで説明された様々な実施形態の機能を含む、多種多様な機能を実行するようにソフトウェア命令（アプリケーション）によって構成されることができる、任意のプログラマブルマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータまたはマルチプロセッサチップまたは複数のマルチプロセッサチップ（multiple processor chip or chips）であり得る。様々なデバイスにおいて、複数のプロセッサが提供され得、例えば、１つのプロセッサは、ワイヤレス通信機能専用であり、１つのプロセッサは、他のアプリケーションの実行専用である。典型的に、ソフトウェアアプリケーションは、アクセスされる前に内部メモリに記憶され、プロセッサへロードされ得る。これらプロセッサは、アプリケーションソフトウェア命令を記憶するのに十分な内部メモリを含み得る。多くのデバイスにおいて、内部メモリは、揮発性メモリ、またはフラッシュメモリのような不揮発性メモリ、または両方の混合であり得る。この説明の目的のために、メモリへの一般的な参照は、内部メモリまたは様々なデバイスに差し込まれるリムーバブルメモリおよびプロセッサ内のメモリを含む、プロセッサによってアクセス可能なメモリを指す。
【００９２】
[0103]前述の方法の説明およびプロセスフロー図は、単に、例示的な例として提供されており、様々な実施形態の動作が提示された順序で実行されなければならないことを必要とするまたは暗示するように意図されない。当業者によって理解されるように、前述の実施形態における動作の順序は、任意の順序で実行され得る。「その後に（thereafter）」、「その後（then）」、「次に（next）」などの用語は、動作の順序を限定することを意図したものではなく、これらの用語は、単に、方法の説明を通じて読者を導くために使用される。さらに、例えば、「ａ」、「ａｎ」または「ｔｈｅ」という冠詞を使用した、単数形の請求項の要素への任意の参照は、その要素を単数形に限定するものとして解釈されるべきではない。
【００９３】
[0104]ここで開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム動作は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとしてインプリメントされ得る。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に例示するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、および動作は、概して関連する機能の観点から説明されてきた。このような機能が、ハードウェアとしてインプリメントされるか、あるいはソフトウェアとしてインプリメントされるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられる設計制約に依存する。当業者は、各特定のアプリケーションに関して、多様な方法で、説明された機能をインプリメントし得るが、このようなインプリメンテーションの決定は、特許請求の範囲から逸脱を引き起こしていると解釈されるべきでない。
【００９４】
[0105]ここで開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的なロジック、論理ブロック、モジュール、および回路をインプリメントするために使用されるハードウェアは、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、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）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジック、個別ハードウェアコンポーネント、あるいはここで説明された機能を実行するように設計されたこれらの任意の組合せを用いてインプリメントまたは実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、代替として、このプロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン（state machine）であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいはその他任意のこのような構成としてインプリメントされ得る。代替として、いくつかの動作または方法は、所与の機能に特有の回路によって実行され得る。
【００９５】
[0106]１つまたは複数の例示的な実施形態では、説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せでインプリメントされ得る。ソフトウェアでインプリメントされる場合、これら機能は、非一時的なプロセッサ可読媒体、コンピュータ可読媒体、またはサーバ可読媒体、あるいは非一時的なプロセッサ可読記憶媒体上で、１つまたは複数の命令またはコードとして記憶または送信され得る。ここで開示されたアルゴリズムまたは方法の動作は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、非一時的なサーバ可読記憶媒体、および／または非一時的なプロセッサ可読記憶媒体上に存在し得るプロセッサ実行可能ソフトウェアモジュールまたはプロセッサ実行可能ソフトウェア命令に組み込まれ得る。様々な実施形態では、このような命令は、記憶されたプロセッサ実行可能命令または記憶されたプロセッサ実行可能ソフトウェア命令であり得る。有形の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、このような非一時的なコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶デバイス、あるいは、データ構造または命令の形式で所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、かつコンピュータによってアクセスされ得るその他任意の媒体を備え得る。ここで使用される場合、ディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイ（登録商標）ディスクを含み、ここでディスク（disks）は、通常磁気的にデータを再生し、一方ディスク（discs）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組合せもまた、非一時的なコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。さらに、アルゴリズムまたは方法の動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、有形の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体および／またはコンピュータ可読媒体上のコードおよび/または命令のうちの１つ、またはそれらの任意の組み合わせ、またはそれらのセットとして存在し得る。
【００９６】
[0107]開示された実施形態の先の説明は、いかなる当業者も開示された実施形態を製造または使用することができるように提供されたものである。これらの実施形態への様々な修正は、当業者には容易に明らかとなり、ここで定義した一般原理は、特許請求の範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、本開示は、ここで示された実施形態に限定されるようには意図されず、以下の特許請求の範囲およびここで開示された原理および新規な特徴に合致する最も広い範囲を与えられることとなる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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