(57)【要約】車両を調整及び制御するシステム及び方法により、例えば大型トラックなどは、都合良く安全に、互いに背後付近に続く、すなわち連なって隊列をなすため、燃料を相当量節約しつつ、安全性が向上する。一実施形態では、各車両の車載制御部は、例えば、相対距離、相対加速度／減速度、及び速度を監視及び制御する車両センサと情報を交換する。各種データは、車両の車載システムによってネットワークオペレーションセンタ（ＮＯＣ）に供給され、いくつかの実施形態では、走行予測及び関連する道路の分析による隊列走行可能な車道区分の特定に基づいて、隊列走行する車両がＮＯＣから提案される。ＮＯＣは、交通、道路、天候、又はシステムの更新のみならず、様々な指示を提供する。いくつかの実施形態では、車両間及びＮＯＣとの通信を向上するために、メッシュネットワークの機能が提供される。
2018531474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの後続車両が実質的に直線状の配列で先行車両に後続する複数の車両の少なくとも加速及び制動を制御する車両監視及び制御システムであって、
少なくとも先行車両の少なくとも加速及び制動を制御する少なくとも１つの電子制御部と、
先行車両の後部に対する後続車両の前部の相対位置を検出する複数のセンサであって、カメラ、ＧＰＳ、レーダ、及びライダのうち少なくとも２つを含む複数のセンサと、
加速及び制動を増大又は低減させる少なくとも１つのアクチュエータと、
前記複数のセンサからの信号に応じて動作する隊列走行層であって、前記少なくとも１つのアクチュエータを調整するように少なくとも１つの電子制御部に指示する隊列走行層と、
を備えるシステム。
【請求項２】
少なくとも１つの後続車両が先行車両に後続する複数の車両の少なくとも加速及び制動を制御する車両監視及び制御システムであって、
先行車両と少なくとも１つの後続車両との対を選択するリモートサーバであって、少なくとも先行車両に対の情報を通信するリモートサーバと、
先行車両の少なくとも１つの電子制御部であって、少なくとも先頭車両の所望の加速及び制動を表す制御信号を出力するプロセッサを含む電子制御部と、
先行車両の受信部であって、前記リモートサーバから前記対の情報を受信する受信部と、
先行車両の後部に対する後続車両の前部の相対位置を検出する複数のセンサであって、カメラ、ＧＰＳ受信機、レーダ、及びライダのうち少なくとも１つを含み、相対位置を表す出力を生成する複数のセンサと、
前記制御信号に応じて、少なくとも前記先行車両に、前記制御信号に従って加速又は制動を行わせる少なくとも１つのアクチュエータと、
前記リモートサーバから受信される対の情報及び前記複数のセンサにより生成される出力に応じて、前記少なくとも１つの電子制御部に、前記対の情報及び相対位置を表す前記出力の少なくとも一方に従って制御信号を出力させる、前記少なくとも１つの電子制御部において動作する制御プログラムと、
を備えるシステム。
【請求項３】
車道上で先行車両の背後の位置を維持する少なくとも１つの後続車両で構成される複数の車両を管理する方法であって、
各後続車両の運転状態であって、位置、車輪速度、エンジン温度、慣性測定、ブレーキ圧、ステアリング、推定質量、及びペダル位置の複数を含む運転状態を検出するステップと、
各後続車両の前記検出された運転状態を、少なくとも部分的にプロセッサに通信するステップと、
前記プロセッサにおいて、前記少なくとも１つの後続車両の検出された前記運転状態に応じて、前記先行車両と前記少なくとも１つの後続車両との間の許容可能な車間を決定するステップと、
スロットル、シフト、クラッチ、ブレーキ、又はステアリングの少なくとも１つを駆動して、前記少なくとも１つの後続車両に、前記先行車両と前記少なくとも１つの後続車両との間に安全な車間を維持させるステップと、
を含む方法。
【請求項４】
車両の経路設定及び対の形成を管理するリモートサーバに車両を登録する方法であって、
プロセッサにおいて、車両の設定を登録するステップと、
前記プロセッサにおいて、隊列走行承認のリスナー処理を開始するステップと、
プロセッサにおいて、走行中の車両のイベントデータを処理する処理ステップと、
リモートサーバから、定期的な設定の更新又は状態メッセージを受信する受信ステップと、
前記リモートサーバに、前記登録された車両に固有の状態及びイベントデータを提供する提供ステップと、
前記処理ステップ、前記受信ステップ、及び前記提供ステップを繰り返すことにより、前記車両の状態及びイベントデータに少なくとも部分的に基づいて、車両の経路設定及び対の形成を管理するステップと、
を含む方法。
【請求項５】
車両の対の形成のための走行予測を生成する方法であって、
プロセッサにおいて、第１の車両の位置情報を受信するステップと、
前記プロセッサに関連するメモリにおいて前記第１の車両の経路情報が利用可能か否かを判定し、利用可能であれば、前記経路情報を取得するステップと、
前記メモリにおいて前記第１の車両の経路情報が利用可能でなければ、プロセッサにおいて、メモリに記憶された一連の既知の経路に基づいて、前記第１の車両の経路情報を決定するステップと、
プロセッサにおいて、前記第１の車両の位置を前記経路情報と比較するステップと、
前記位置及び経路情報並びに期待される速度に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の車両が経路上の特定の通過点に到着する最大及び最小の時間を決定するステップと、
前記第１の車両の走行予測を生成するステップと、
前記第１の車両の走行予測を、前記第１の車両との対の形成に適合する他の車両を特定するリモートプロセッサに通信するステップと、
を含む方法。
【請求項６】
隊列走行し得る相手を特定する方法であって、
プロセッサに関連するメモリから、第１の車両の走行予測を取得するステップと、
プロセッサに関連するメモリから、少なくとも第２車両の走行予測を取得するステップと、
前記第１の車両及び少なくとも第２の車両の走行予測と比較して、前記第１の車両及び少なくとも第２の車両の前記走行予測に共通する物理的な道路の区分を識別するステップと、
プロセッサにおいて、前記第１の車両及び少なくとも第２の車両の前記走行予測から、前記第１の車両及び少なくとも第２の車両が、タイミングの基準に対して許容される時間に通過点に到着するか否かを決定するステップと、
プロセッサにおいて、前記走行予測から、前記第１の車両及び前記少なくとも第２の車両が適合する車両クラスに含まれるか否かを決定するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１５年８月２６日に出願された米国特許出願第６２／２１０，３７４号を改変したものである。また、この出願は、２０１４年３月１７日に出願されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ１４／３０７７０の一部継続出願である。当該ＰＣＴ出願は、２０１３年３月１５日に出願された米国特許出願第６１／７９２，３０４号を改変したものである。さらに、この出願は、２０１４年５月３０日に出願された第１４／２９２，５８３号の一部継続出願である。米国出願第１４／２９２，５８３号は、２０１２年７月５日に提出された第１３／５４２，６２２号の分割出願である。米国出願第１３／５４２，６２２号は、現在、米国特許第８，７４４，６６６号になっており、これはまた２０１１年７月６日に出願された米国仮出願第６１／５０５，０７６号を改変したものである。これらは全て、“Systems and Methods for Semi-Autonomous Vehicular Convoying”と題されている。さらに、この出願は、２０１２年７月５日に出願された第１３／５４２，６２７号の一部継続出願である。米国出願第１３／５４２，６２７号はまた、２０１１年７月６日に出願された第６１／５０５，０７６号を改変したものである。これらの先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本出願は、概して、車両の安全性、診断、分析、及び燃料節約システムを改善するシステム及び装置に関し、少なくとも第２の車両が第１の車両に至近距離で安全に後続することを自動又は半自動により可能にすることを含むが、これに限定されない。より具体的には、本発明は、前述の目的を達成する、メッシュネットワーク、車両監視及び制御システム、並びに、車両経路設定システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、車両が互いに至近距離で後続することを部分的に自動で可能にするシステム及び方法に関する。他の車両に至近距離で後続すると、燃費が相当程度向上するが、これを運転者の運転によって行うと、一般に安全ではない。現在、車両の縦方向の動きは、通常の運転中、運転者又は便利なシステムによって制御される。アダプティブクルーズコントロールなどのような便利なシステムは、運転のタスクを部分的に自動化することにより、運転者にとってより楽しい又はリラックスできるように車両の速度を制御する。これらのシステムは、距離センサ及び車両センサを使用して速度を制御し、先行する車両に対して一定の間隔を維持する。一般的に、これらのシステムは、安全性に資するものではなく、車両を完全に制御（完全に制動又は加速できるという点で）しているわけではないが、運転のタスクをより簡単にするものであり、運転者に歓迎されている。
【０００４】
稀な緊急時、車両の加速及び制動は、アクティブセーフティシステムによって制御することができる。セーフティシステムによっては、車両を自動的に（運転者の入力なしで）制動するか、又は車両を制動する際に運転者を補助して、衝突を回避することで、事故を積極的に防止しようとするものもある。これらのシステムは、一般的に利便性に資するものではなく、緊急の状況でのみ使用されるが、車両の前後方向の動きを完全に制御することができる。
【０００５】
運転者の運転による制御は、いくつかの点において、現在のシステムの安全性能にさえ対抗することができない。まず、運転者の運転によっては、後続する際の至近距離を安全に維持することができない。実際、燃料の節約が測定可能になる程度に車両間の距離を比較的短くすると、車両が運転者によって制御される場合、費用のかさむ破壊的な事故のリスクが生じる。また、運転者の運転は、一定の距離を維持する際、自動化されたシステムほどは信頼性がない。さらに、運転者の運転は、一定の距離を維持しようとすると、一般的に、操作（例えばアクセルペダルの位置など）を急激に大きく変化させるため、効率が低下する。
【０００６】
したがって、少なくとも信頼性を有し経済的である半自動の車両案内システムに対する早急な要望があることは明らかである。これらの改善された半自動の車両案内システムによれば、安全で効率的で便利に、車両を至近距離で後続させることができる。
【０００７】
車両の隊列走行を首尾よく行うには、経路を注意深く選択することも必要である。高速道路及び他の道路を記載した様々なマッピングアルゴリズムが開発されているが、隊列走行を行うのに適した経路を設定する技術はまだ開発されていない。その結果、トラクタ・トレーラのリグを含む車両の隊列走行を安全に行うことができる道路の適切な部分を特定する方法及びシステムについても同様に、早急な要望がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本明細書に記載した発明の様々な態様を含むシステム及び方法は、最先端の利便性、安全システム、及び手動の制御の属性を組み合わせて、と安全で効率的な案内又は隊列走行を行う策を提供する。本発明は、能動的な車両の監視及び制御の要素を、先行及び後続の車両双方の運転者に彼らの監視環境を明確に理解させる通信技術に組み合わせることによって、上述の目的を達成する一方、運転者にとっての利便性を高めるとともに、運転者によって制御される車両の特徴及び機能も提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、及び本発明によれば、半自動で車両案内するシステム及び方法が提供される。特に、本発明のシステム及び方法は、とりわけ、以下のものを提供する。
（１）至近距離で後続することによる、相当量の燃料の節約
（２）先行車両による緊急操縦の場合の安全性
（３）システム又はいずれかの車両におけるコンポーネントが不調の場合の安全性
（４）隊列走行を行う相手車両を特定するとともに、安全な隊列走行に適した道路の部分を特定する効率的なメカニズム
（５）いくつかの基準に基づく車両のインテリジェントな命令
（６）至近距離の後続によって可能になる、他の燃費の最適化
（７）隊列走行における動作環境及び車両に好適な、後続する際の距離を円滑で快適で正確に維持する制御アルゴリズム
（８）車両に搭載された堅牢なフェールセーフメカニカルハードウェア
（９）堅牢な電子機器及び通信
（１０）運転者の便宜のため及び車群の管理者によって維持されるようなネットワークオペレーションセンターとの定期的な信頼性の高い通信を確保するための、隊列走行中及び隊列走行付近の車両間における堅牢で多様な方式の通信
（１１）至近後続モードに関連しない、他のタイプの事故を防止する際の補助
【００１０】
本明細書に記載された発明の様々な特徴は、単独で又は組み合わせて実施され得ることは、当業者に明らかである。本発明の上述の及び他の特徴を、以下、発明の詳細な説明において、以下の図面とあわせて、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明をより明確に示すために、いくつかの実施形態を、添付の図面を参照して、例示として説明する。
【図１Ａ】本発明による隊列走行の第１段階（対応可能）における先行車両及び後続車両を示す図である。
【図１Ｂ】本発明による隊列走行の第２段階（連結中）における先行車両及び後続車両を示す図である。
【図１Ｃ】本発明による隊列走行の第３段階（連結済）における先行車両及び後続車両を示す図である。
【図２】後続車両から見た前方視図の実施形態を示す図である。
【図３】隊列走行している車両、補助車両、無線トランシーバ、及びネットワークオペレーションセンターの間の種々の通信リンクを示す図である。
【図４】ＮＯＣに保持されているような中央サーバが、連結する候補を決定する際に考慮し得る種々の要素を示す図である。
【図５Ａ】通信を管理するとともに種々の車両の機能を監視及び制御するために車両に搭載される制御システムの実施形態を簡略化して示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａの車載制御システム上で動作するアルゴリズムであって、先行車両が近くに位置する後続車両との間でコマンドを発行しデータを受信するためのアルゴリズムを簡略化して示す図である。
【図６】ＮＯＣと車両との間で送信される種々のタイプのメッセージとともに、車載システム及びＮＯＣのためのアーキテクチャを簡略化して示す図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による、車両監視及び制御システムを１又は複数のソフトウェア層に組み合わせて含む隊列走行監督システムの動作を示すブロック図である。
【図７Ｂ】図７Ａの車両監視及び制御システムのプロセッサ、センサ、及びアクチュエータの実施形態を、関連するソフトウェア層とともに、より詳細に示す図である。
【図８Ａ】図７Ａの隊列走行監督層をより詳細に示す図である。
【図８Ｂ】本発明の車両制御システムの実施形態の動作を、ソフトウェア機能の観点から示す図である。
【図９】本発明による車両データ処理の主ループの一実施形態を、フローで示す図である。
【図１０】ＮＯＣの車両通信管理の一実施形態をフローで示す図である。
【図１１Ａ】地理的なフェンスの機能を含む、本発明の長距離の連携の態様を示す図である。
【図１１Ｂ】地理的なフェンスの機能を含む、本発明の長距離の連携の態様を示す図である。
【図１２】車両に特有の要因を考慮した、本発明による連携及び連結の処理の実施形態をフローで示す図である。
【図１３】本発明の一態様である走行予測機能の実行に好適なソフトウェアアーキテクチャの実施形態を示す図である。
【図１４】隊列走行の対の発見及び監視のシーケンスの一実施形態を示すフローチャートである。
【図１５Ａ】隊列走行可能な道路の区分を特定する、本発明の一態様の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１５Ｂ】隊列走行し得る相手を特定する処理をフローで示す図である。
【図１６Ａ】隊列走行が承認されるセクションを特定するために道路を区分化する処理の実施形態、及び一対の車両の隊列走行の経路設定の結果を示す図である。
【図１６Ｂ】隊列走行が承認されるセクションを特定するために道路を区分化する処理の実施形態、及び一対の車両の隊列走行の経路設定の結果を示す図である。
【図１６Ｃ】隊列走行が承認されるセクションを特定するために道路を区分化する処理の実施形態、及び一対の車両の隊列走行の経路設定の結果を示す図である。
【図１６Ｄ】隊列走行が承認されるセクションを特定するために道路を区分化する処理の実施形態、及び一対の車両の隊列走行の経路設定の結果を示す図である。
【図１６Ｅ】隊列走行が承認されるセクションを特定するために道路を区分化する処理の実施形態、及び一対の車両の隊列走行の経路設定の結果を示す図である。
【図１７Ａ】隊列走行の費用利益を分析する実施形態を示す図である。
【図１７Ｂ】隊列走行し得る対の速度及び方位に基づくランデブー解析及び誘導の実施形態を示す図である。
【図１８】隊列走行に関連するメトリクスをキャプチャ及び算出するプロセッサベースのシステムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、添付の図面に示されるように、いくつかの実施形態を参照して、詳細に説明される。以下の説明において、本発明の実施形態の完全な理解を促すために、特定の詳細を、本発明の複数の異なる態様の記載を含め（場合によっては１つ以上の選択肢を含む）、多数示す。本発明は、本明細書に開示した特徴の全てを実装しなくても実施できることは、当業者に明らかである。実施形態の特徴及び利点は、以下の図面及び説明を参照することによって、より理解され得る。
【００１３】
本発明は、自動及び半自動で車両案内するシステム及び方法に関する。このようなシステムによれば、車両は、便利で安全に、互いに至近距離で後続することが可能になる。例示の便宜上、以下の説明で示す例示の車両は、一般に大型トラックとするが、本明細書に開示される特徴の全てではないにしても多くは、多数の他のタイプの車両にも適用し得ることは、当業者に明らかである。したがって、本開示及び本明細書に開示された実施形態の少なくともいくつかは、特定のタイプの車両に限定されない。
【００１４】
まず、図１Ａ−図１Ｃは、隊列走行の３つの段階を示している。図１Ａにおいて、１００により示す車両Ａと、１０５により示す車両Ｂとは、互いに独立して動作しているが、それぞれ連結に対応可能である。いくつかの実施形態において、車両Ａ及びＢについて１１０及び１１５により示される表示部は、それぞれ、実施例によって、状態、候補の相手車両からの距離、及び燃料消費量を示すが、他のデータも示すことができ、以下さらに説明する。図１Ｂにおいて、車両Ａ及びＢは、互いに連結可能な程度に、すなわち隊列走行に合流可能な程度に近接している。以下により詳細に説明するように、連結の候補は、典型的には、車両が大型トラックである場合、例えば、車群管理センターなどのネットワークオペレーションセンター（ＮＯＣ）で選択される。そのような実施形態では、ＮＯＣは、連結に適した候補を特定するメッセージとともに、双方の運転者が同時に目標のランデブー地点に到達して隊列走行を形成できるようにするための情報を、各車両に送信する。
【００１５】
再び図１Ｂを参照すると、車両Ａ及びＢは、この時点で、ある区画の道路上で隊列走行に適したランデブー地点に案内されている。米国特許第８，７４４，６６６（ここに参照のために取り込み、以下さらに説明する）に開示のように、２つの車両が十分近接している時、これらの間に通信リンクが確立され、前すなわち先行のトラックの処理システムは、後すなわち後続のトラックの同様の処理システムと通信を開始します。一実施形態では、次に、先行トラックが後続トラックの処理システムにコマンドを送って、例えば後続トラックの加速及び制動を制御し、先行トラックに至近距離で後続する位置に移動させる。一実施形態では、先行トラックのプロセッサは、先行トラックの加速及び制動を制御して、後続トラックを、先行トラックの後の位置であって例えば１０フィートから６０フィートの至近距離で後続する位置に安全に誘導することができる。
【００１６】
後続トラックが隊列走行の位置に誘導されると、先行車両は、後続トラックの少なくとも加速及び制動の制御を維持する。この時点で、図１Ｃに示すように、車両は連結されている。しかしながら、少なくともいくつかの実施形態では、後方車両の運転者は、後方車両が半自動でのみ操作されるように操縦の制御を維持する。他の実施形態では、後方車両の完全自動運転が実施される。このような半自動化及び自動化は、半自律型及び自律型とも称されることは、当業者には明らかである。
【００１７】
連結されると、後方車両の前部から見た眺めは、図２に示すようになる。図２においても、説明の便宜上、大型トラックの例を示してある。先行トラック２００は、後続トラックの直前にあり、表示部２１０は、先行トラックに取り付けられた前方カメラからの視界を示す。いくつかの実施形態では、触感又は音声の装置を実装して、後続トラックの運転者が、隊列走行中に先行トラックのほぼ直後を維持し得るようにできる。例えば、後続車両の運転者が左側の車線外に進路を変えると、左側の音声信号を作動させて、観点者が車両を先行車両に対して適切な列に戻すのを補助することができる。同様に、後続車両の運転者が右側の車線外に進路を変えると、右側の音声信号を作動させることができる。いくつかの実施形態では、作動させる音声信号を逆にしてもよい。すなわち、左側に進路を変えると右側の音声信号を作動させて、反対の場合も同様とすることができる。触感の刺激が望ましい場合、（右及び左の）一対の振動源を、ハンドル若しくは運転席又はその双方に実装してもよい。あるいは、いくつかの実施形態では、単一の振動源を使用してもよい。
【００１８】
車両が隊列走行を形成しているとき、各トラックのプロセッサ間でメッセージを通信するには、例えばＤＳＲＣなどの短距離通信リンクが好適であるが、例えばセルラーなどの他の方式の無線通信を使用することもできる。しかしながら、隊列走行を形成していても、車両がＮＯＣと定期的な通信を維持することは有用である。以下により詳細に説明するように、トラックの状態及び性能、経路変更、局地的な気象及び他のデータを含む種々のデータが、各トラックからＮＯＣに送信される。これにより、車群のオペレータは、積極的にトラックのメンテナンス及び修理を管理したり、気象の問題や道路工事のため経路を調整したり、緊急時に車両の位置を特定したり、その他の種々の分析を管理することができる。
【００１９】
図３は、本発明によるシステムにおけるメッセージ交換を管理する通信リンクの実施形態を示す図である。より詳細には、図３は、隊列走行し得る又は実際している相手と、１つ以上の関連するＮＯＣと、ＮＯＣにリモートアクセスを行う無線アクセスポイントとの間で、メッセージ交換を管理する種々の通信プロトコルを使用する実施形態を示している。さらに、ＮＯＣと通信が一定期間利用できない場合、図３は、ＮＯＣと車両との間で中間の車両を介してメッセージを通信することができるメッシュネットワークの実施形態を示す。より詳細には、車両１００は、３００で示すように、ＤＳＲＣ又は他の適切な有線又は無線の技術を介して、隊列走行の相手の車両１０５と通信している。さらに、車両１００の経路の大部分について、車両１００は、セルラーリンク３２０を介して、ＮＯＣ３１０と通信している。同様に、車両１０５は、無線リンクにおいて切断されない限り、セルラーリンク３２０を介して、ＮＯＣ３１０と通信する。
【００２０】
しかしながら、セルラー通信は、特に種々の地形を経て長距離走行する車両において、常に可能とは限らない。さらに、ビデオ録画又は他の高帯域の機能が使用される場合に車両に格納され得るような大量のデータを転送するには、セルラーは比較的遅い。したがって、いくつかの実施形態では、車両１００及び１０５は、ＷｉＦｉホットスポット３３０に接続するように装備されており、ＷｉＦｉホットスポット３３０は、３４０で示した無線リンク又は３５０で示した有線チャネルのいずれかを介してＮＯＣと通信する。固定されたＷｉＦｉホットスポットは、車群オペレーションセンターと同様に、車道においてますます普及している。さらに、４Ｇ  ＬＴＥ又は同様のサービスに基づく車両内のＷｉＦｉホットスポットが導入されつつある。場合によっては、マイクロセル及び同様の技術も、通信リンクを提供することができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、アドホックメッシュネットワークに基づく中継技術を用いることができる。例えば、車両１００が東に走行し、ＮＯＣ３００へのセルラー接続が良好な領域を通過したが、今は無線接続がないゾーンを通過しつつあるとする。また、３６０で示す車両Ｘが西に走行しており、ある期間、ＮＯＣに接続していないが、トラック１００より先に無線接続を回復するとする。少なくともいくつかの実施形態では、ＮＯＣ３１０は、セルラー又は同様のリンクが利用できないときでも、さらに後述するように、走行の予測に基づいて、監視するそれぞれの車両の位置を、合理的な精度で把握する。したがって、ＮＯＣ３１０が車両Ｘに情報を送信する必要がある場合、ＮＯＣは、車両１００が依然としてＮＯＣに接続している間に、車両Ｘへのメッセージを車両１００に送信する。そして、車両１００と車両Ｘとが近接している場合、車両１００は、ＮＯＣのメッセージを車両Ｘに中継する。同様に、車両１００はＮＯＣにデータを送信する必要があるが、ＮＯＣと現在接続していない場合、車両１００がそのデータを車両Ｘに中継して、車両ＸがＮＯＣへの接続を回復すると、車両ＸはＮＯＣにデータを再送信することができる。
【００２２】
いくつかの実施形態（他の実施形態には当てはまらないこともある）では、このような無線のメッセージ交換は、セキュリティ目的で暗号化されることは、当業者に明らかである。適切な安全措置を取ることで、車群運転の管理外の車両も利用してメッセージを中継することができる。例えば、３７０及び３８０で示す車両Ｙ及びＺは、リンク３９０を介して車両Ａ及びＢからメッセージを受信し、ＮＯＣと通信（標準のプロトコルによって可能になる）する装備が適切であれば、ＮＯＣ３１０に中継することができる。無線接続の設備を備えた十分な台数の車両があれば、メッシュネットワークが形成され、これにより、メッセージが、車両から車両に、それからＮＯＣに送られる。このようなメッシュネットワークはまた、状態メッセージを車両から車両に伝達することを可能にするので、例えば車両１００及び１０５の隊列走行において、周囲の車両の状態を認識することができる。例えば、左側の車が道路を出る必要がある場所を隊列走行に知らせることができ、例えば、その車が車両１００と車両１０５との間に入り込むのを隊列走行に避けさせることができるが、さもなければ隊列走行は予想外の動きになる。同様に、車両Ａ及びＢを含む隊列走行に余裕を持って非常事態を伝えることにより、操縦の安全性を高めることができる。
【００２３】
前述の隊列走行及びネットワークを経て車両から車両へと行う通信を理解することで、少なくともいくつかの実施形態において車両１００、１０５などを誘導及び監視する中央サーバの動作は、より明らかになる。次に図４を参照すると、中央サーバ及びその入力の一部を、簡略化したブロック図に示す。中央サーバ４００は、単独で、又は各車両４１０，４２０に搭載されたシステムと組み合わせて、４３０Ａ−ｎに示すように、車両位置、目的地、荷重、天候、交通状況、車両タイプ、トレーラタイプ、最近のリンクの履歴、燃料価格、運転者履歴、及びその他の要素の１つ以上の情報に基づいて、隊列走行のため又は単純に運転改善のための決定及び提案を行う。中央サーバ４００及び車載システムは、双方とも、表示部４４０を経て運転者と通信する。これらの通信は、連結の提案、道路状況、気象の通知、更新された経路情報、交通状況、車両保守の可能性の通知、及び他の多くのデータを含むことができる。場合によっては、連結する機会は、中央サーバから独立して示されてもよい。このような場合、対が特定されると、対になり得るものは少なくとも車載システムに通信され、必ずしも全てではないがほとんどの場合、中央サーバにも通信される。中央サーバ又は車載システムのいずれかは、その対が連結に適していないと結論し、４５０に示すように、連結は無効とされる。
【００２４】
２０１４年３月１７日に出願され係属中のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ１４／３０７７０に記載のように、連結する機会は、車両の移動中に決定することができるが、例えばトラックストップ、休憩所、計量所、倉庫、デポなどに１以上の車両が停車中に決定することもできる。これはまた、車群管理者又は他の関連する人員によって、事前に算出することもできる。また、それは、出発時又は数時間前若しくは数日前に予定してもよいし、道路にいる間に、その場その場で、システムの連携機能の補助の有無によらずに、行ってもよい。
【００２５】
上述したように、システム全体のインテリジェンスの多くは、中央サーバ又は各車両の車載システムによるものとすることができる。しかしながら、車載システムは、車両の動作を制御する特定の機能を含む。例えば、大型トラックのみならず大抵の車両の場合、車載システムは、即時の動作条件を反映する種々の入力を受け取り、中央サーバから受信した関連情報に基づいて、少なくとも加速／速度及び制動について車両を制御する。したがって、図５Ａに示すように、車載システムの実施形態は、例えば車載のレーダ部５０５、ビデオカメラ５１０、及びライダ部５１５からの入力を、接続部（ａ）（典型的にはＣＡＮインタフェースだがそれ以外でもよい）を介して受信する、制御プロセッサ５００を備える。制御プロセッサは、これらの機能部のそれぞれを設定し、データを受信することができる。無線にし得る慣性測定センサ又はジャイロ５２０への接続（ｂ）は、制御プロセッサに、１、２又は３軸の加速度情報のみならず１、２又は３軸に関する回転速度情報を与える。いくつかの実施形態では、加速度計をジャイロに置き換えることができるが、ジャイロは、一般的には例えば回転速度のために使用される。複数のデータリンク５３０（（Ｃ）で示し図５Ａの下部に詳細を拡張して示す）は、先行トラック１００の関連する特性に関する情報を、その加速度を含めて提供するか、又は同じ若しくは同様の情報を後続トラック１０５に提供するために使用される。バス（ｄ）に接続された制動バルブ及びセンサ５５０は、ブレーキ圧力に関するデータを提供し、制御プロセッサ５００からのコマンドを介して圧力を加えるのに使用される。アクセルのコマンド５５５は、アナログ電圧又は通信信号（ＣＡＮ又はそれ以外）を介して送信される。
【００２６】
制御プロセッサは、センサ情報、ＧＵＩからの情報、及び他のデータソースを処理し、現在の目標（例えば先行車両までの一定の追従距離を維持）を達成するための一組の正しいアクチュエータコマンドを決定するための演算を実行する。図５Ａに示すように、データリンクは、セルラー、ＤＳＲＣなどのような１つ以上の無線リンク５３５を含む。データリンク５３０はまた、５４０で示す車両からの入力を含み、この入力は、典型的には、車両のエンジン制御部又は５４５で示すＥＣＵ（典型的には自動車製造業者によって提供される）を経て送信される。実施形態に応じて、制御プロセッサは、種々の入力装置と双方向に通信する。
【００２７】
図５Ｂは、本発明の車載システム又は車両制御部の動作をさらに説明する図であり、一実施形態において、２つの連結した車両の車両制御部の間の一般的な流れを示す。実施形態に応じて、典型的には２つの動作のモードが実行される。第１のモードでは、前方のトラックの制御部は、後方のトラックの制御部にコマンドを発行する。これらのコマンドは、一般的には従われるが、例えば安全のためなどの適切な状況においては、無視される。第２のモードでは、前方のトラックの制御部は、第２のトラックにデータを送り、先行トラックによって検出されたデータ及び先行トラックによって行われた動作を、追従するトラックに通知する。次に、第２のトラックの制御部は、前方のトラックからの当該データに従って、適切な処置をとるように動作する。５６０に示すように、後続の又は追従するトラックは、その動作に関するデータを、前方の又は先行トラックに送信する。５６５において、先行トラックは、追従するトラックからデータを受信し、動作及び／又は外部の物体及び／又は通信の入力を検出する。次に、先行トラックは、５７０に示すように、先行トラックの動作を決定し、第１のモードで動作している場合は、５７５に示すように、後方のトラックの動作も決定する。次に、第１のモードで動作しているか又は第２のモードで動作しているかに応じて、先行トラックは、追従トラックにコマンド（５８０）を送信する（第１のモード）か、又は追従トラックにデータ（５８５）を送信する（第２のモード）。第１のモードで動作している場合、第２のトラックはコマンドを受信し、５９０でそれらのコマンドを実行し、第２のトラックはまた、いくつかの実施形態においては、このようなコマンドの無視を選択してもよい。第２のモードで動作している場合、第２のトラックは５９５でデータを受信し、実行する動作を決定する。双方の制御部の制御プログラムは、いくつかの実施形態では同じであるため、ほとんどの場合、第２のトラックの制御は、結果的に、動作モードにかかわらず同一になる。最後に、第２のトラックは、６００で示すように、採用した動作を前方のトラックに通信するため、各トラックは他のトラックの状態を把握する。制御プログラムは、全ての実施形態において、双方の車両について同じである必要はないことは、当業者に明らかである。
【００２８】
少なくともいくつかの実施形態では、上記処理は、例えば毎秒１回のように、ほぼ連続的に繰り返され、各トラックが他のトラックの現在の状態を有するとともに、ＮＯＣが双方の現在の状態を有するため、高速道路において密集隊形で運行しているときでも、各トラックの安全かつ予測可能な運転を補助する。
【００２９】
車載システムの制御プロセッサに対する前述の入力に加えて、いくつかの実施形態では、２０１４年３月１７日に出願されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ１４／３０７７０に詳細に記載したように、制御プロセッサ又は別個の警告及び警報プロセッサに対する入力として、種々の警告及び警報を行うことができる。同様に、同ＰＣＴ出願に記載のように、制動チェックの処理を実行して、車両のブレーキが正常に機能していることを確認するとともに、先行する車両を決定することを補助することができる（他の全てのパラメータが同じとすれば、通常は良好なブレーキを備えた車両が追従車両として位置付けられる）。
【００３０】
少なくともいくつかの実施形態では、確実に安全な隊列走行は、ＮＯＣと車載システムとの間の協働による。したがって、図６を参照すると、ＮＯＣによって提供される機能と、車載システムの動作との間の相互作用が、高いレベルで求められる。隊列走行を確立するために、ＮＯＣ６０１（少なくともいくつかの実施形態ではクラウド上に存在する）は、簡略化すると、連結探知機能６０５、連結承認機能６１０、及びログ記録機能６１５を含む。これら機能の出力は、通信ゲートウェイ６２０を経て、車載システム６２５に伝達される。車載システム６２５は、ＮＯＣ６０１から、連結の可能性を有するとＮＯＣが判定した車両の対に関する情報を受信し、それから６３０に示すように、適切な時に連結の承認に関する情報を受信する。また、車載システムは、６３５に示すように、危険通知を受信し、これは一般に、予測される走行経路に基づく車両に対する危険を含む。
【００３１】
車載システム６２５は、機能的な観点から、１つ以上の電子制御部すなわちＥＣＵを備える。図７Ａに関連してより具体的に説明するように、ＥＣＵは種々の機能を管理する。説明を簡単にするために、図６においてはデータＥＣＵのみを示し、データＥＣＵは、メッセージの処理及び通信の管理を行う。ＥＣＵの機能は別個の装置に実装することができ、他の機能も提供するＥＣＵに統合することもできることは、当業者に明らかである。本明細書に記載したようなＥＣＵは、ほとんどの場合、コントローラ又は他のプロセッサとともに、適切なストレージ及び本明細書に記載した（特に図７Ａから始まる）ようなタイプのプログラム命令を実行する他の装置を含むことは明らかである。一実施形態では、データＥＣＵ６４０は、ＷｉＦｉ、ＬＴＥ、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈインタフェース（それぞれ６４５、６５０、及び６５５により示す）を管理して、隊列走行制御部のＥＣＵ機能６６０と双方向通信する。そして、隊列走行制御部のＥＣＵは、ＤＳＲＣリンク６６５を介して他の隊列走行の候補及びメンバーと双方向通信して、運転者の表示部６７０にデータを出力する。
【００３２】
少なくともいくつかの実施形態では、車載ＥＣＵの機能は、隊列走行制御部６７５、ログ制御部６８０、運転者インタフェース６８５に接続する車両のＣＡＮバス７３０と通信する。ＥＣＵはまた、車両の位置及び劣化度合いの報告、すなわち「ブレッドクラム」を、６９７で示すように、約１秒に１回の割合で、ＮＯＣに戻す。さらに、例えばＷｉＦｉのような、好適な高帯域かつ低コストのデータリンクが利用可能なとき、ＥＣＵは、６９９で示すように、そのログをＮＯＣにダンプする。実施形態に応じて、ログは、ビデオ情報を含むあらゆるデータを含むことができ、そのデータのサブセットを含むこともできる。例えば、一実施形態では、ログのダンプは、ＳＡＥ  Ｊ１９３９のデータ、一部又は全部のレーダ（ｒａｄａｒ）、ライダ（ＬＩＤＡＲ）及びビデオデータ、一部又は全部のＧＰＳデータ、一部又は全部のＤＳＲＣデータ、及び双方の無線システムのための一部又は全部の状態データを含む、一部又は全部のＣＡＮバスデータを含むものとすることができる。このようなデータの全てをＣＡＮバス上で送信せずに、イーサネット接続、ポイントツーポイント接続、又は他の適切な通信リンクを介して通信できることは、当業者に明らかである。
【００３３】
図７Ａは、本発明によるシステムの実施形態を示す図である。図７Ａは、ハードウェア層、及び本発明の機能をハードウェア層に実行させるソフトウェア層を示す、簡略化した概略ブロック図である。具体的には、車両監視及び制御システム７００は、図７Ｂ以降にさらに示すように、１つ以上のプロセッサ及び関連するハードウェアを備えている。システム７００は、チャネル７０５Ａを介して、車両制御層７０５にデータを提供し、車両制御層７０５からの命令を実行する。また、システム７００は、チャネル７１０Ａを介して、隊列走行監督層７１０にデータを提供し、隊列走行監督層７１０からの命令を実行する。さらに、隊列走行監督層７１０はまた、チャネル７１０Ｂを介して車両制御層７０５と通信する。層７０５及び７１０は、ソフトウェア層であり、システム７００として示すハードウェア層のハードウェア上で実行されることは、当業者に明らかである。
【００３４】
図７Ｂは、車両監視及び制御システム７００を含むハードウェアコンポーネント、並びに、これらとソフトウェア層７０５及び７１０との相互の動作を示す図である。より具体的には、一実施形態において、車両監視及び制御システムは、車両制御層７０５及び隊列走行監督層７１０の制御の下で、各種センサからの入力を受信して、各種アクチュエータ及び他の装置（例えば運転者ＨＭＩ並びにセル及びＤＳＲＣ送受信機を含む）に出力を提供する、１つの以上の電子制御部（ＥＣＵ）を備える。システム７００はまた、接続７１５Ａを経て運転者７１５と通信する。システム７００はまた、通常、セルタワー７２０Ａで示すような無線のリンクを介して、ＮＯＣ７２０と通信する。
【００３５】
本発明の少なくともいくつかの実施形態において必要な全ての機能は単一のＥＣＵでも実行できるが、現代の車両のほとんどは複数のＥＣＵを有し、それぞれ専門的な機能が割り当てられている。したがって、図７Ｂの実施形態に示すように、複数のＥＣＵ７２５Ａ−７２５Ｎは、システム７００のコアを構成し、バス７３０上で互いに通信する。少なくともいくつかの実施形態では、バス７３０は、ＣＡＮバスとしてもよいが、接続される特定のデバイスに応じて、バス７３０は異なるタイプのバスとしてもよいし、ポイントツーポイント(point-to-point)接続としてもよい。一実施形態では、ＥＣＵ７２５Ａ−７２５Ｎ（単に代表的なものであり、網羅的なリストを表すことを意図しない）は、ビデオセンサ７３５、ＧＰＳデバイス７４０、トレーラセンサ７４５、ハザードセンサ７５０、及びトラクタセンサ７５５からの入力を受信する。実施形態に応じて、センサを少なくしてもよいし、多くしてもよいし、異なるセンサを使用してもよい。バス７３０によって、ＥＣＵは、トラクタアクチュエータ７６０に制御信号を送信することができる。バス７３０によって、ＥＣＵは、ＨＭＩ７６５を介して、運転者にデータを提供することができ、運転者からの入力を受信することができる。バス７３０によって、ＥＣＵは、セル送受信機７７０及びＤＳＲＣ送受信機７７５のそれぞれを管理することができる。さらに、バス７３０は、各種のセンサ及びＥＣＵからのデータをデータ記憶部７８０に格納可能にするリンクを提供する。種々のＥＣＵ７２５Ａ−Ｎは、とりわけ、レーダＥＣＵ７２５Ａ、制動／安定ＥＣＵ７２５Ｂ、アダプティブクルーズコントロールＥＣＵ７２５Ｃ、隊列走行ＥＣＵ７２５Ｄ、データ収集ＥＣＵ７２５Ｅ、ＨＭＩのＥＣＵ７２５Ｆ、ＤＳＲＣのＥＣＵ７２５Ｇ、エンジンＥＣＵ７２５Ｈ、ダッシュボードＥＣＵ７２５Ｉ、シャーシＥＣＵ７２５Ｊ、変速機ＥＣＵ７２５Ｋを含むことができる。７２５Ｍで示すように、他のトラクタＥＣＵを実装してもよいし、７２５Ｎに示すように、他のトレーラＥＣＵを同様に実装してもよい。なお、車両制御層及び隊列走行監督層を含むソフトウェアを、１若しくは複数又は全部のそのようなＥＣＵにわたって分散させてもよいことは、当業者に明らかである。
【００３６】
図８Ａは、隊列走行監督層、並びに、隊列走行監督層と車両監視及び制御システム７００との相互の作用を詳細に示す図である。図８Ａは、システム７００を除いて、本発明の実施形態の様々なソフトウェアの機能を示している。７６５で示す運転者ＨＭＩの機能は、車両の運転者と直接相互作用して、システム７００のみならず隊列走行監督層からの運転者情報を運転者に提示し、例えば連結相手の選択、又は連結の申し出を受けた運転者による受諾のような、運転者のコマンド及び選択のための入力機構として機能する。
【００３７】
ＮＯＣ通信マネージャ８００は、車両とＮＯＣとの間のセキュアな通信リンクを確立及び維持し、ＮＯＣとメッセージを確実に送受信するための機構を提供する。ＮＯＣ通信マネージャは、車両監視機能８０５、危険監視機能８１０、ソフトウェア更新管理機能８１５、及びＮＯＣ自体からの入力を受信する。
【００３８】
車両監視機能８０５は、ＮＯＣ７２０からの要請に基づいて、バス７３０に接続された任意のソースから、車両の状態をサンプリング及びフィルタリングする。ＮＯＣ７２０は、提供すべき情報、及び情報を提供すべき間隔又は頻度を指定し、さらにデータがＮＯＣに返送される前に処理されるべき態様を指定する。また、ローカルの処理がＮＯＣを代替してもよい。危険監視８１０は、バス７３０上で車両の障害を「リッスン」して、関連する車両の障害をＮＯＣに通信する。危険監視８１０はまた、ＮＯＣからの危険警報を受信し、車両の状態及び環境条件を含む入力に基づいて、隊列走行の承認を上書きするか否かローカルで決定する。危険監視８１０は、承認管理機能８２０に承認の上書きを提供し、ＨＭＩサービス機能８４０を介して運転者に危険警報を送信する。ソフトウェア更新マネージャ８１５は、バージョンの問合せに応答して、車両上でソフトウェアをリモートでアップグレードし得る機構を提供する。
【００３９】
危険監視は、予定された連結を否定する条件が検出された場合、隊列走行の距離を調整する条件が検出された場合、あるいは認証の基になる条件を変更する条件が検出された場合、ＮＯＣからの連結承認をローカルで上書きする。このような条件は、典型的には、車両の状態の問題又は有害な環境条件を含む。危険監視の上書きが車両の障害又は他の状態の問題に基づく場合、その障害又は問題もまたＮＯＣに通信されるため、ＮＯＣはそれらを考慮して当該車両を含む未来の連結を評価することができる。危険の上書きを引き起こす他の条件は、例えば他の車両によって検出された気象、交通又は道路状況のような、当該車両自体の外部の問題に起因し得る。実施形態及び特定の状態によって、外部の問題についての情報は、他の車両によってＮＯＣに通信されてから、連結承認を受信する車両に送信されてもよい。また、実施形態及び特定の状態によって、外部の問題についての情報は、他の車両から、連結承認を受信する車両に直接通信されてもよい。いずれの場合も、車載システムは危険情報を危険監視に伝達し、危険監視は適切な行動を取って、承認された連結をキャンセル又は変更する。
【００４０】
危険監視からの上書きがない場合、承認マネージャ８２０は、ＮＯＣ通信マネージャ８００を介してＮＯＣからの承認パケットを受信し、車両位置追跡機能８２５からの絶対位置、速度、及び方位の情報（順番にシステム７００から受信）と組み合わせて解釈して、以下さらに説明するように、ＮＯＣが提案する隊列走行の相手の近接性を判定するのを補助する。承認マネージャは、連結承認の状態メッセージを、移行の時間（すなわち列走行の相手が近接しており連結が開始可能な時点）とともに、システム７００に送信する。承認マネージャはまた、選択された隊列走行の相手の識別子を車両間通信管理機能８３０に送信し、いくつかの実施形態では、選択された隊列走行の相手、その位置、及び連結の誘導に関する情報を、接近誘導機能８３５に送信する。
【００４１】
車両間通信マネージャ８３０は、システム７００にセキュリティ証明書を供給する（典型的には通常ＤＳＲＣ（Digital Short Range Communication）リンクを介して通信される）ことで、隊列走行の相手同士の相互認証を管理する。接近誘導を有する実施形態では、接近誘導機能８３５は、２つのモードで動作する。相手車両がＤＳＲＣ範囲外である場合、接近誘導機能８３５は、ＮＯＣから接近誘導を直接供給する（このような誘導が利用可能である場合）。そして、隊列走行の相手とのセキュアな通信リンクが確立されたら、少なくともいくつかの実施形態においてはＤＳＲＣリンクを介して、接近誘導機能は、相手車両によって提供される位置及び速度情報とともに、例えばシステム７００から受信したレーダ追跡状態及び車両位置追跡機能８２５からのデータのようなローカルの車両追跡情報を用いて、ＮＯＣとは独立してローカルの接近誘導を提供する。実施形態によっては、マッピング、ビデオ及びレーダ入力、車線の配置調整、並びにシステムから取得可能な他のデータの一部又は全部を運転者に提供して誘導を行うこともできるし、前述のデータのいずれも提供せずに誘導を行うこともできる。いくつかの実施形態では、前述のようなデータを運転者が自分で使用して隊列走行のために車両を位置付けて、当該位置において隊列走行制御部が隊列走行の所望の間隔まで車両を動かし始めてもよい。
【００４２】
ＨＭＩサービス機能８４０は、車両の運転者と相互にやりとりするセマンティック層を提供し、車両（ソフトウェア層を含む）からの状態情報を、運転者に関連するメッセージに変換する。また、ＨＭＩサービス機能は、運転者からの入力を処理する。ＨＭＩサービスモジュールは、提示データを、運転者ＨＭＩ上で運転者に表示するための車両のハードウェア（典型的には運転者のコマンド、選択、及び他の入力を容易に受け付けるタッチスクリーンディスプレイ）に提供する。後続車両の運転者に対しては、典型的には、先行車両の前方カメラのビデオストリームを含めた表示を行う。
【００４３】
図８Ｂを参照して、上述したソフトウェア機能を、システム全体のソフトウェア機能の観点から説明する。図８Ａに示すように、車両間通信機能８３０（ＤＳＲＣ通信の管理を含む）は、ＨＭＩサービス機能８４０（７６５で示す運転者機能にインタフェースを提供する）にメッセージを送信する。運転者インタフェース７６５からの入力は、運転者の隊列走行相手の選択に基づく連結要請を含む。多くの経路上において、隊列走行の相手になり得る候補は複数存在するため、運転者には複数の選択肢がある。しかしながら、いくつかの実施形態では、また、いくつかの車群については、隊列走行の相手の選択は、例えば複数のトラックが日常的に同じ又は近くの目的地まで同じ経路を辿るような、車群の動作によって決定される。そのような場合、運転者の選択肢は、連結を受け入れるか拒否するかのいずれかになる。
【００４４】
ＨＭＩサービス機能はまた、運転者から受信した入力イベントを監督層８５０に供給し、監督層から提示データを受信します。ＨＭＩサービス機能は、一実施形態では、ＧＵＩ８４０Ａ、ビデオフィード８４０Ｂ、物理的入力８４０Ｃ、オーディオ入出力８４０Ｄを含む。監督層は、連結管理機能８５０Ａ、セルラー通信管理８５０Ｂ、並びにデータ記憶及びログ記録８５０Ｃを含む。
【００４５】
監督層はまた、連結承認を隊列走行制御部の機能８５５に送信し、ＤＳＲＣ状態、障害、及びレーダ状態を含む、制御部の状態メッセージを受信する。隊列走行制御部８５５は、間隔調整８５５Ａ、質量推定８５５Ｂ、ブレーキ劣化監視８５５Ｃ、隊列走行状態８５５Ｄ、及び障害対応８５５Ｅを含む、種々の機能を有する。間隔調整は、先行車両から後続車両までの距離の設定、又は、先行車両の後部から後続車両の前部まで進む時間の設定を含む。いずれの場合も、許容可能な燃料経済上の利益を得つつ、同時に、双方の車両の安全性を確保する距離を確保することを目的とする。
【００４６】
上述の機能を実行するために、隊列走行制御部は、種々のトラクタ機能（トラクタ検出８６０で概略的に示す）の状態を表すトラクタからの入力を受信する。一実施形態では、これらの機能は、ライダデータ８６０Ａ、視覚データ８６０Ｂ、レーダ８６０Ｃ、ＧＰＳ位置８６０Ｄ、車輪速度８６０Ｅ、ペダル位置８６０Ｆ、エンジン温度８６０Ｇ（エンジンブロックから、エンジン室から、又は他の好適な場所のいずれかから検出された）、ステアリング８６０Ｈ、慣性計測８６０Ｉ、ブレーキ圧８６０Ｊ、気圧計及び関連する天候の検出８６０Ｋ、及び、このように検出されたデータの組合せ（センサ統合８６０Ｌとして示す）を含む。いくつかの実施形態においては、例えば燃料レベル又は残りの運転距離のような他のデータも提供される。隊列走行制御部は、質量、位置、速度、トルク／ブレーキ、ギヤ、及び障害について、車両間通信モジュール８３０と双方向で通信する。具体的には、制御部８５５は、質量、位置、速度、トルク／ブレーキの状態、ギヤ、及び障害を含む、他の車両に関するデータを、ＤＳＲＣリンクを介して受信する。隊列走行制御部は、これらの入力を使用して、上述のように監督層に状態情報を提供し、トルク及びブレーキのコマンド、並びにギヤを提供する。ギヤセンサがない場合、マニュアル変速機のために、エンジン速度及びタイヤ回転速度に基づいて、ギヤの選択を算出することができる。オートマチック変速機のギヤは、変速機ＥＣＵから直接検出することができる。
【００４７】
隊列コントローラ８５５はまた、トラクタ作動機能８６５から状態及び障害の情報を受信する。一実施形態では、トラクタ作動機能８６５は、ステアリング、スロットル、シフト、クラッチ、及びブレーキの機能８６５Ａ−８６５Ｆ、並びに、例えばジェイクブレーキのような他の運転者制御の動作を含む。少なくともいくつかの実施形態では、運転者（機能ブロック７６５）は、このような入力の全てをトラクタ作動ブロック８６５に供給することができるが、連結中及び隊列走行として連結している間、ブレーキ及びスロットルは、隊列走行制御部８５５の制御のもとにある。いくつかの実施形態では、隊列走行指示８７０Aを含むトラクタ指示機能８７０が設けられる。トラクタ指示機能８７０は、トラクタに位置付けられて隊列走行に近接する他の車両に視認可能な物理的な指示を制御する。物理的な指示は、典型的には、隊列走行が形成されるときに有効になり、連結処理中に有効にすることもできる。
【００４８】
次に、図９を参照して、車両において行うデータ処理を説明する。車両が起動されると、９００で示すようにハードウェアが起動する。データバスハンドラは、デフォルトの設定を使用するか、又はＮＯＣから受信した設定が有効であれば当該設定を使用して、９０５でシステムに登録される。９１０において隊列走行承認「リスナー」が開始され、その機能はＮＯＣからの隊列走行の承認のメッセージをリッスンすることである。
【００４９】
ステップ９１５において、最新の車両イベントデータが処理され、その後９２０において、ＮＯＣから隊列走行の認証通知が受信されたか否かチェックされる。隊列走行の認証が受信された場合、９２５において、承認記録が例えばＡＰＩなどのソフトウェアインターフェースによって制御部にポストされる。隊列走行の認証が受信されない場合、ステップ９３０において、ＮＯＣから設定変更が受信されたか否かチェックされる。新規設定が受信された場合、新規設定が実行されて、「ブレッドクラム」メッセージにおいて車両から収集されＮＯＣに報告されるデータが変更され、再起動信号が送信されてステップ９０５に戻り、データバスハンドラが新規設定に従って再登録される。
【００５０】
新規設定が受信されない場合、処理は９４０に進み、位置及び状態の情報がＮＯＣに送信される予定時間が十分に経過したか否かチェックされる。時間が十分経過していない場合、処理は９１５に戻る。時間が十分経過した場合、ＮＯＣに位置及び状態の情報すなわち「ブレッドクラム」メッセージが送信される。このようなブレッドクラムメッセージがＮＯＣに送信される頻度は、少なくともいくつかの実施形態では、ＮＯＣから受信した設定パラメータによって定義される。当該パラメータは、ＮＯＣにメッセージの一部として送信されるイベントデータも定義する。少なくともいくつかの実施形態では、「ブレッドクラム」のメッセージは、例えば１秒に１回のように定期的にＮＯＣに報告される。さらに、適時、「隊列走行に対応可能」のメッセージが定期的にＮＯＣに送信される。
【００５１】
図１０は、ＮＯＣと車両との間の接続が管理される処理の実施形態を説明する図である。ＮＯＣのサービスは、ステップ１０００に示すように開始し、ＮＯＣは、１００５に示すように、既知のポート上で車両からの接続を待機する。次にＮＯＣは、１０１０に示すように、トラックを認証してセキュアなセッションを開いてから、ステップ１０１５に示すように、メッセージブローカ機能で発行者メッセージを生成する。次に、１０２０で発行者のスレッドが生成され、その時点で、発行者の接続及びネットワークの接続がスレッドに渡される。スレッドは、ステップ１０２５に示すように、車両からのメッセージ、例えば「ブレッドクラム」メッセージ又は「隊列走行に対応可能」のメッセージをリッスンする。ステップ１０３０に示すように、車両からメッセージが受信されると、処理はループし、ステップ１０２５でＮＯＣはリッスンモードに戻る。所定の時間ウィンドウ内にメッセージが発生しない場合、ステップ１０３５に示すように、スレッドは終了する。
【００５２】
発行元のスレッドの生成に続いて、また基本的には当該スレッドの実行に並行して、１０４０で示すように、メッセージブローカで加入者メッセージを生成する処理が行われる。次に、ステップ１０４５において加入者スレッドが生成され、１０５０に示すように、加入者接続及びネットワーク接続が、加入者スレッドに渡される。１０５５で待機メッセージがチェックされて、待機メッセージがあれば１０６０で車両に送信される。待機メッセージがない場合、又は待機メッセージがすでに送信された場合、処理は１０６５に進み、メッセージが車両に発行されるのを待機する。次に、処理はステップ１０６０に戻る。ステップ１０６０でトラックにメッセージが送信できなかった場合（典型的には接続に失敗した結果）、ステップ１０７０でメッセージが待機状態になり、ステップ１０７５でスレッドは終了する。
【００５３】
次に、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して、連携及び連結により隊列走行を形成する処理を説明する。図１１Ａは、１１００で概略的に示すように、連携及び連結の機能の一実施形態を示す。ステップ１１０１で処理が開始すると、隊列走行可能な対の組合せが受信される。当該対の組合せは、少なくともいくつかの実施形態では、ＮＯＣから受信され、隊列走行し得る相手のリストとしてもよい。他の車両が対応可能か否かに応じて、又は車群の優先度に応じて、隊列走行を受諾するか拒否するかの択一的な選択のみが運転者に提示されてもよい。あるいは、いくつかの実施形態では、又はいくつかの車両については、隊列走行し得る相手の識別子がローカルで生成されてもよい。いずれの場合も、連結する相手同士の間でセキュアな通信を可能にする認証キーが提供される。そして、ステップ１１１０において、運転者又はシステムのいずれかが、隊列走行の相手としての連携に対応可能な車両を特定し、１１２２で示すように、隊列走行の申し出が伝達される（いくつかの実施形態において自己受諾メッセージによって示される）。いずれのアプローチにおいても、他の車両（「遠くの」車両）は、ステップ１１２４で受諾し、これは１１３０に示すように連結し得るための連携にその対が同意したことを意味する。車両の位置、荷重の重量、車載機器、及び他の要因に応じて、連結の範囲内の車両は、連結対応可能な後続車両１１４２又は連結対応可能な先行車両１１４４として特定される。どちらにも特定されない場合、システムは連携モードに戻る。１１５２で連携対応可能な後続車両が連結を受諾し、かつ１１５３で自車両も連結を受諾すると（順序は任意）、連結が開始される。連結が完了すると、１１６２で車両同士は連結される。同様に、１１５４で連携対応可能な先行車両が連結を受諾し、かつ１１５５で自車両も連結を受諾すると、連結が開始される。連結が完了すると、ステップ１１６４に示すように、車両同士は連結される。
【００５４】
連結に好適な車両を決定するためのみならず、先行及び後続のいずれに好適な車両であるかを決定するために、所定の車両特性が重要になる。一態様を図１１Ｂに示すように、エンジントルク及び加速度の特性はステップ１１６５において車両の内部で収集され、車両の質量はステップ１１７０で算出される。その情報（ローカル又はＮＯＣで処理可能）は、ステップ１１７５で示すように、車両間の間隔を調整するため、又はアルゴリズムを変更するために使用される。また、当該データは、ステップ１１８０において連結すべきか否かを選択するために使用されてもよいし、少なくともいくつかの実施形態においては、他の要因を考慮してもよい。他の要因は、例えば、隊列走行の提案された距離、継続時間、一日における時間、就業時間、及び関連する制約、燃料レベル及び走行距離、給油可能性、サービスレベル同意事項（他の使用又はメンテナンスのため車両が所定時刻に所定の目的地に存在する必要性）、運転者の食事、息抜き休憩、運転者の満足度、運転者の賃金、並びに、交通規則及び規制などとしてもよい。連結が行われるには、これらの要因の１つ以上が補助となって、ステップ１１８５において、先行すべき車両についての決定を通知することができる。
【００５５】
隊列走行を形成する前に、又は隊列走行し得る相手を特定できる前であっても、隊列走行に対応可能な車両の経路は少なくとも部分的に既知でなければならない。これを達成するには、図１２に示すように、車両の走行予測を生成すればよい。その処理は、ステップ１２００において車両Ａとして示す車両の位置情報を受信することにより開始する。当該位置情報は、経度／緯度情報、又は座標の組に加えて速度及び方位、又は一連の座標の組もしくは座標の組の軌跡を含んでよい。このような情報を提供するには、前述の図に記載したように、ＧＰＳ装置が好適である。
【００５６】
図１２の処理は、ステップ１２０５でチェックを行って車両Ａの経路が既知であるか否か決定して続行する。多くの場合、例えば大型の商用トラックのような車両は、頻繁に繰り返し往来される経路、又は車群管理者若しくは他の監督者によって設定される経路を走行する。結果として、多くの場合、特定の車両の経路は、既知であってデータベース（典型的にはＮＯＣにて維持される）に記憶され、少なくともいくつかの例において、ローカルでも利用可能である。しかしながら、車両Ａの経路が既知でない場合、ステップ１２１０で隊列走行に対応可能な近隣の経路の検索が行われる。このような経路を特定する処理は、図１４Ａ−１４Ｂ及び１５Ａ−１５Ｂに関連して、より詳細に説明する。
【００５７】
ステップ１２１０で検索した後、ステップ１２１５でチェックを行って、車両Ａが使用するのに好適な隊列走行可能な経路が少なくとも１つ発見されたか否かを決定する。発見されない場合、ステップ１２２０で示すように、処理は当面停止する。しかしながら、ほとんどの場合、少なくとも１つの隊列走行可能な経路が特定される。このような場合、ステップ１２２５で示されるように、車両Ａが隊列走行可能な経路に合流できる場所及び時期が決定される。次に、ステップ１２３０において、車両Ａの経路の開始位置及び時間とともに車両Ａの予測速度を用いて、ＮＯＣ又は車両監視及び制御システム７００において、特定された経路上で車両Ａが特定の通過点に到着する最小及び最大の時間を算出する。これらの計算に基づいて、ステップ１２３５で示すように、ローカル又はリモートの処理において、車両Ａの走行予測が生成される。走行予測を生成するための上述の要因に加え、上述の図１１Ｂに関連して説明した１つ以上の要因も考慮されて、いくつかの実施形態における走行予測が策定される。図１３に関連して説明するように、少なくともいくつかの実施形態ではＮＯＣに記憶されている走行予測を用いて、隊列走行し得る相手を検索することができる。
【００５８】
車両Ａの経路が既知である場合、経路情報は既知の経路のデータベースからフェッチされる。次に、ステップ１２４５に示すように、車両Ａの位置が既知の経路と比較される。車両Ａが経路外にある場合、ステップ１２５０において、車両Ａが予測された経路に再合流できる場所及び時期が決定される。ステップ１２５５において再合流が可能と判定された場合、処理はステップ１２３０に戻って、経路に再合流するための適切な誘導を車両Ａに提供し、続いて走行予測を生成する。車両Ａが経路に再合流不可能な場合、ステップ１２６０において処理は当面終了する。ステップ１２２０又はステップ１２６０のいずれかにおける終了は一時的なものである。なぜなら、隊列走行の可能性は変化するため、また、少なくともいくつかの実施形態では車両がそれぞれ変更された位置をブレッドクラムメッセージによって報告するため、車両Ａの経路上における位置は変化するからである。
【００５９】
車両Ａの走行予測が生成されると、隊列走行し得る相手を検索することができる。このような検索及び連結の処理の一実施形態を、図１３に示す。図１３は、図１１Ａに示した処理をいくつかの観点において詳細に示すものである。図１３の処理が開始すると、車両Ａから隊列走行の要請を受信する。ステップ１３００に示す要請は、プロセッサで受信される。プロセッサは、少なくともいくつかの実施形態ではＮＯＣに位置するが、他の実施形態では他の場所に位置し得る。次に、ステップ１３０５で示すように、例えば図１２の処理の結果のような走行予測が生成又は検索される。ステップ１３１０において、１３１５で示すＮＯＣのデータベースに記憶された走行予測の検索を行って、同様の経路についての他の記憶された予測を特定する。これら同様の経路に基づいて、隊列走行し得る相手のリストがプロセッサで生成される。
【００６０】
検索によって隊列走行し得る相手が特定されないこともある。この場合、ステップ１３２０で行われるチェックの結果は「いいえ（Ｎｏ）」になる。このような場合、車両Ａの走行予測が、すでに記憶されていなければデータベース１３１５に追加され、隊列走行の可能性は現時点でないことが運転者に通知される。しかしながら、ほとんどの場合、１以上の隊列走行し得る相手が特定されるため、ステップ１３２０におけるチェックの結果は「はい（Ｙｅｓ）」になる。この場合、ステップ１３３０に示すように、隊列走行し得る相手のリストが車両Ａに送信される。実施形態に応じて、ステップ１３３５に示すように、隊列走行の申し出は、特定された隊列走行し得る相手Ｂ１−Ｂｎに一斉送信されてもよい。場合によっては、ステップ１３４０に示すように、運転者がステップ１３３０で提供されたリストから選択し、車両Ａの運転者によって選択された相手のみに隊列走行の申し出が送信される。いくつかの実施形態では、対になり得るものを車群オペレータが決定して、運転者は１つの選択のみ受け取り、これを受諾することも拒否することもできる。ステップ１３４５で、車両Ａの選択が読み出される。これは、典型的には運転者によるコマンド又は運転者からの可聴コマンドによって示される。ステップ１３５０において、相手になり得るもの（例えば車両Ｂ）からの応答を示す。ステップ１３５５において隊列走行の申し出を受諾するためのチェックが行われる。受諾がない場合、ステップ１３２５に示されるように、車両Ａの走行予測が、すでに記憶されていなければ現在の走行予測データベースに追加される。
【００６１】
ほとんどの場合、車両Ａ及びＢ１は合意し、この場合処理はステップ１３６０に進む。ステップ１３６０に示すように、ほとんどの場合、図８Ａ−８Ｂに関連して上述したように、隊列走行の承認がＮＯＣによって送信されるとともに、車両Ａ及びＢが取るべきそれぞれのランデブー動作のための通知も送信される。また、ステップ１３６５に示すように、車両Ａ及びＢ１の走行予測は、現在の走行予測のデータベースから削除される。これは、現時点でどちらも隊列走行に対応できないからである。いくつかの実施形態では、３以上の車両の隊列走行が許可される。この場合、車両Ａ及びＢ１の走行予測は、現在の走行予測のデータベースに維持される。
【００６２】
隊列走行の承認に続いて、車両Ａ及びＢ１の位置は、隊列走行の形成中及びその後を含めて、ＮＯＣによって監視される。また、交通、天候、工事などの道路やその他の状態を監視して、車両Ａの隊列走行に関連する状態を特定し、両方の運転者に警告を発するとともに、車載システムに関連するデータ又はコマンドを提供する各車両について。このような監視は、少なくとも、ステップ１３８０で隊列走行可能な経路の設定が完了するまで、又は、ステップ１３８５で運転者の１人が離脱するまで、継続する。その後、処理は１３９０で停止する。
【００６３】
隊列走行のメリットに起因して、可能な限り車両を連結するのが望ましいが、車道の全区間が隊列走行に好適とは限らない。したがって、車両１４１０及び１４２０が隊列走行し得る相手である図１４Ａに示すように、このような隊列走行が承認可能になる前に、連結を目的とした車両の長距離連携、すなわち車道の分析が求められる。図１４Ｂに示すように、車道のいくつかの区画は、連結に不向きとして、ＮＯＣのデータベースに指定されてよい。このような地理的なフェンスは、例えば道路工事、交通、通行制御など、多くの理由で存在し得る。図１５Ａは、隊列走行可能な道路区分を特定する処理の一実施形態を示している。当該処理が開始すると、任意の好適な基準に基づいて、車道を区分に分割する。好適な基準の一例は、マイルマーカを使用することであるが、緯度／経度のデータ及び多数の他の基準を用いることもできる。次に、ステップ１５０５に示すように、各区分が評価され、基本的な基準を満たすか否かが決定される。基本的な基準は、制限速度、既知の工事、既知の交通難所、急峻な登り又は下りの勾配、天候、又は他の環境問題などを含むことができる。
【００６４】
検査中の区分が一般的な基準を満たす場合、処理はステップ１５１０に進み、ここでは道路区分がクラス固有の基準に従って評価されるようにできる。全ての実施形態においてクラス固有の基準を使わなくてもよい。しかしながら、いくつかの車群又は他の交通管理システムは、種々のクラス又はタイプの車両を管理することができる。このような場合、クラス固有の基準は、上述の一般的な基準ほど限定的でなくすることができる。例えば、一般的な基準は「１８輪」クラスの大型商用トラックに適用可能であり得るが、車群には、大型車両では対処不能な勾配又は他の道路状況に対処可能な小型のボックス型のバン又は同様の車両を含めることができる。このような場合、ステップ１５０５と１５１０との順序を逆にすることが望ましいこともある。したがって、図１５Ａに示す順序は、限定することを意図したものではない。
【００６５】
道路区分がクラス固有の基準を満たしていない場合、ステップ１５１５に示すように、当該区分は一般的な基準のみのデータベースに追加される。しかしながら、一般的な基準及びクラス固有の基準の双方を満たす区分は、クラス固有のデータを含むデータベースに追加される。次に、処理はステップ１５２５に進み、分析すべき他の道路区分が存在するか否か決定する。存在する場合、処理は次の区分のためステップ１５００に戻る。存在しない場合、処理はステップ１５３０で終了する。
【００６６】
図１５Ａの処理によって生成される結果によって、走行予測を、隊列走行可能な道路区分のデータベースと比較することができる。いくつかの実施形態では、隊列走行可能な道路区分は、図１２の処理によって生成される走行予測に組み込まれる。他の実施形態では、走行予測は経路のみを含み、経路設定が隊列走行可能な道路区分のデータベースに一致するか否か、後のステップにおいて適切なプロセッサによって決定される。
【００６７】
隊列走行し得る相手を特定するには、車両同士が同じ経路を走行するのみならず、同じ経路を比較的同時に近いタイミングで走行する必要がある。例えば、車両Ａが車両Ｂの１時間も前方にあり、かつ停車する予定がない場合、車両Ａが車両Ｂと隊列走行するために必要な時間の損失は大きくなる。この場合、これらの車両の隊列走行によるコストは、おそらく得られる利益を上回ることになる。しかしながら、例えば、車両Ａが車両Ｂの１分間だけ前方にある場合、隊列走行により得られる利益は、車両Ａによる時間の損失を上回る可能性が高い（当該車両が連結に対応するための速度調整を行う唯一の車両だとしても）。隊列走行し得る多くの場合、ステップ１３６０で述べたように、ランデブー誘導は、双方の車両による行動を示す。しかしながら、多くの商用車両（車群操作される多くの長距離トラックを含む）は、車両の最高速度を制御するガバナを備えている。いくつかの車両において、ガバナの設定は、（図７Ｂで述べた）ＣＡＮバスを介してアクセス可能であり、ＮＯＣから調整可能であってもよい。車両Ｂが安全かつ合法的に速度を増すことが可能な場合、ランデブー誘導は、双方の車両に対して速度調整を示してよい。車両Ｂが速度を増すことができない場合、車両Ａは、典型的には、連結させるために速度を下げるように誘導される。
【００６８】
図１５Ｂを参照すると、ステップ１５４０から１５５５までにおいて、車両Ａ及びＢの時間及び経路の解析が行われる。したがって、ステップ１５４０において車両Ａの走行予測が読み出され、ステップ１５４５において第１の相手になり得るＢ１の走行予測が読み出される。１５５０で示すように、共通の道路区分について当該予測が比較される。共通の道路区分が十分ある場合、タイミングの基準のチェックが行われる。それによっても、隊列走行し得る相手が示される場合、例えば長距離トラックのような単一のクラスの車両のみに係るいくつかの実施形態において、車両Ｂ１は、車両Ａの相手になり得る車両のリストに追加される。システムによって異なるクラスの車両が管理されるいくつかの代替の実施形態において、ステップ１５６０でさらにチェックが行われ、車両同士が同じクラスにあるかどうか決定される。なお、クラスをチェックするステップは、任意の順序で行うことができる。さらに、いくつかの実施形態において、ステップ１５６５に示すように、車両Ａ及び車両Ｂ１の隊列走行の費用対効果が、所定の基準に応じて評価される。相手になり得る車両は、課されたテストのそれぞれを満たす場合、ステップ１５７０において相手になり得る車両のリストに追加されて、ステップ１５７５に進む。
【００６９】
対になり得るものが、ステップ１５５０−ステップ１５６５（これらのステップが当てはまる限り）のいずれかの許容可能な基準を満たさない場合、図１５Ｂの処理はステップ１５７５に進む。ステップ１５７５において、システムはチェックを行って、相手になり得る他の車両で未評価のものがあるか否か決定する。相手になり得る他の車両で未評価のものがある場合、ステップ１５４５に戻って、相手になり得る次の車両について処理を行う。相手になり得る他の車両が存在しない場合、ステップ１５８０において処理は終了する。
【００７０】
図１６Ａ−図１６Ｅを参照して、道路区分を視覚的に示すことにより、隊列走行可能な道路区分の特定、及び車両の対の隊列走行可能な経路の生成について説明する。図１６Ａは、道路１６００の区画を、（本例では例えば１３７．１、１９６．４、２３３．１、及び２５５．６のような種々のマイルマーカによって決定されるような）区分に分けた様子を示している。次に、図１６（Ｂ）に示すように、道路区分１６００において重ねて示す小さな道路区分１６０５及び１６１０は、例えば１６０５で示す下り坂及び１６１０で示す工事地帯のように、隊列走行に不向きと知られている。したがって、道路１６００の区分は、区画１６０５及び１６１０を除いて隊列走行可能である。
【００７１】
次に、区分１６００に、自動車Ａの走行予測を適用する。図１６Ｃに示すように、車両Ａは、マイルマーカ１３７．１からマイルマーカ２７４．４までの道路区分（１６１５で示す）を走行する。同様に、車両Ｂの走行予測は、図１６Ｄにおいて１６２０で示すように、マーカ１２３．６から２５５．８までの道路区分を走行することを示す。車両Ａ及びＢの走行予測を、隊列走行可能と特定された区分に重ねることにより、図１６Ｅに示すように、車両ＡとＢの隊列走行可能な経路１６２５は、マーカ１３７．１からマーカ２５５．８までであり、１６０５で示す下り坂及び１６１０で示す工事地帯は除かれることが認識される。
【００７２】
隊列走行する車両の選択は、数学的に表現することができる。例えば、図１６Ａ−１６Ｅの道路区分について、図示した道路区分における各トラックの走行を表すマイルポスト値の組合せが与えられるものとして、図１６Ｅに示す結果を説明する。
【数１】
2018531474.tif 000003
【００７３】
組の表現は、現在の隊列走行の機会を検索可能なデータベースを生成する基礎にもなり得る。一実施形態では、データベースにおける各レコードは、少なくとも以下のものを含む。
【００７４】
道路の指定、例えば“ＮＩ−３５Ｗ”（方向、システム、数、追加の記述子）
【００７５】
開始及び終了のマイルポスト値
【００７６】
最小の開始及び最大の終了の予想タイムスタンプ（粗い実行可能性フィルタ）
【００７７】
トラックの識別子、有効期限、・・・
【００７８】
隊列走行を形成すべきか否か決定する際、運転者もしくは車群のオペレータ、又は他のシステムオペレータのいずれかが、隊列走行を形成する費用対効果を評価することは重要である。したがって、図１７Ａを参照して、隊列走行の費用対効果を評価するいくつかの特徴を説明する。上述したように、まず、先行トラックによって犠牲となる、目的地到着時間が挙げられる。また、各車両が、要求された時間、要求された速度で走行して隊列走行を形成する能力、及び、形成された隊列走行を維持する持続時間が挙げられる。これにより、残りの隊列走行し得る能力が評価され、一実施形態においては、隊列走行可能な区分に対する距離として表現される。
【００７９】
ある観点において、隊列走行の決定は、運転者同士の間の「契約」とみなされる（そして多くの実施形態ではＮＯＣによって承認される）ようにし得る。この契約は、実質的に、各車両に、特定の時間、特定の速度を維持させて、双方に連結を実行させ隊列走行を維持させる。図１７Ｂに示すように、ランデブーの誘導は、特定の距離及び時期に連結を実行するために維持すべき速度を各運転者に示す。しかしながら、いずれかの車両にとって状況が変化した時、及び、修正されたランデブーの推定が距離の閾値又は時間制限のいずれかを超えた時、当該契約は無効とされ得る。
【００８０】
また、トラックの車群が隊列走行を行う利点を最大化するということは、トラックの特定の対にとって最適ではない隊列走行の相手を選択することを意味する。１つの車群において４台のトラックがＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤと指定される場合、対となり得るのは３つある。これは、数学的に、以下のように表すことができる。
【数２】
2018531474.tif 000004
【００８１】
ｌｅｎ（  ）の定義の少なくともいくつかについて、特定の車両又は車両の対に最大の利益をもたらす対となる組合せは、全車両に最大の利益をもたらす対の組合せと同じにならない。したがって、いくつかの実施形態では、対の選択は、ＮＯＣレベルではなく、個々の車両によって実行されてもよい。このような対の形成は、図１１Ｂに関連して上述した、距離、時間、及び就業時間などを含む１つ以上の要因を含み得ることは当業者に容易である。
【００８２】
図１８を参照して、特定のトラック及び車群全体の操作についてデータを収集する実施形態について説明する。いくつかの単なる例として、車両の速度、燃料消費量、履歴データ、制動情報、ギヤ情報、運転者センサ、車間情報、天候、及び勾配を含む、種々の測定されたデータ１８００Ａ−Ｎは、中央サーバ又は車載システム１８１０に提供される。サーバ又は他のプロセッサ１８１０は、ガロン当たりのマイル数、運転者の効率、節約、連結時間、連結の対応可能性、及び多数のバリエーションを含む、一連のメトリクスを算出する。これらから選択されたメトリクスの情報は、運転者に表示されてもよいし（１８２０）、車群の管理者に表示されてもよいし（１８３０）、運転者にインセンティブを提供するために使用されてもよい（１８４０）。例えば運転者が達成したマイル単位の節約のような種々のデータは、ＨＭＩインタフェースを介して運転者に表示されるようにしてよい。
【００８３】
要するに、本発明は、車両の監視及び隊列走行のための装置、システム、及び方法を提供する（いくつかの実施形態では半自動の車両案内のための種々の機能を含む）。このようなシステムの利点には、安全で効率的で便利に車両を至近距離で後続させることが含まれるとともに、燃費の向上及び車群管理の改善も含まれる。
【００８４】
以上、本発明をいくつかの実施形態について説明したが、本発明の範囲に含まれる変形例、変更例、及び代替となる均等物は多数存在する。本発明の方法及び装置を実施する多数の代替となる観点において、本願の特許請求の範囲は、全ての変形例、変更例、及び代替となる均等物を、本発明の範囲に含むものとする。
【図１Ａ】
2018531474.tif 000005
【図１Ｂ】
2018531474.tif 000006
【図１Ｃ】
2018531474.tif 000007
【図２】
2018531474.tif 000008
【図３】
2018531474.tif 000009
【図４】
2018531474.tif 000010
【図５Ａ】
2018531474.tif 000011
【図５Ｂ】
2018531474.tif 000012
【図６】
2018531474.tif 000013
【図７Ａ】
2018531474.tif 000014
【図７Ｂ】
2018531474.tif 000015
【図８Ａ】
2018531474.tif 000016
【図８Ｂ】
2018531474.tif 000017
【図９】
2018531474.tif 000018
【図１０】
2018531474.tif 000019
【図１１Ａ】
2018531474.tif 000020
【図１１Ｂ】
2018531474.tif 000021
【図１２】
2018531474.tif 000022
【図１３】
2018531474.tif 000023
【図１４Ａ】
2018531474.tif 000024
【図１４Ｂ】
2018531474.tif 000025
【図１５Ａ】
2018531474.tif 000026
【図１５Ｂ】
2018531474.tif 000027
【図１６Ａ】
2018531474.tif 000028
【図１６Ｂ】
2018531474.tif 000029
【図１６Ｃ】
2018531474.tif 000030
【図１６Ｄ】
2018531474.tif 000031
【図１６Ｅ】
2018531474.tif 000032
【図１７Ａ】
2018531474.tif 000033
【図１７Ｂ】
2018531474.tif 000034
【図１８】
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【国際調査報告】
2018531474.tif 000036
2018531474.tif 000037
2018531474.tif 000038