用于经由专用短程通信的车辆群组通信的系统和方法与流程

本公开总体上涉及车辆通信，并且更具体地涉及用于经由专用短程通信网络的车辆群组通信的系统和方法。

背景技术：

在美国，专用短程通信(dedicatedshortrangecommunication，dsrc)网络正在被开发作为智能交通系统的一部分。dsrc网络将实现以下通信形式：车辆与车辆(v2v)和车辆与基础设施(v2i)(统称为v2x)。dsrc网络的目的是减少死亡、伤害、财产破坏、交通时间损失、燃料消耗以及其他。车辆正在被配备以使用dsrc网络。

技术实现要素：

所附的权利要求限定本申请。本公开概述了实施例的多个方面，并且不应该被用于限制权利要求。根据本文所描述的技术，其他实施方式是可预期的，如基于对以下附图和具体实施方式的考查对本领域普通技术人员将显而易见的那样，并且这些实施方式旨在包含在本申请的范围之内。

示例性实施例提供了用于经由专用短程通信网络的车辆群组通信的系统和方法。根据一个实施例，一种车辆包括被配置为与dsrc网络通信的dsrc控制器。该示例车辆还包括能够执行指令的处理器，该指令使车辆：(a)加入由dsrc网络主控的群组通信会话，(b)向连接到群组通信会话的其他车辆发送状态消息，以及(c)基于从其他车辆接收到的状态消息来通知驾驶员交通信息。在一些示例实施例中，处理器能够执行指令，该指令使车辆向连接到群组通信会话的其他车辆发送聊天消息并且通知驾驶员从其他车辆接收到的聊天消息。

根据另一个实施例，一种车辆群组通信的示例方法包括加入由dsrc网络主控的群组通信会话。该示例方法还包括向连接到群组通信会话的其他车辆发送状态消息。此外，该示例方法包括基于从其他车辆接收到的状态消息来通知驾驶员交通信息。

附图说明

为了更好地理解本发明，可以参照以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制并且相关元件可以被省略，或在某些情况下比例可以被夸大，以便强调和清楚地说明在此所描述的新颖性特征。此外，系统部件可以不同地布置，如本领域中已知的那样。进一步地，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记指代相应的部分。

图1说明了经由专用短程通信(dsrc)网络参与群组通信的车辆的俯视图；

图2是说明图1的车辆的电子部件的框图；

图3说明了经由dsrc网络参与群组通信的车辆；

图4描绘了当车辆被连接到群组通信会话时由信息娱乐音响主机(infotainmentheadunit)显示的示例群组通信界面；

图5是参与群组通信的示例方法的流程图；

图6是促进经由dsrc网络的群组通信会话的示例方法的流程图。

具体实施方式

虽然本发明可以体现为各种形式，但是在附图中示出并且将在下文中描述一些示例性和非限制性实施例，要理解的是，本公开应被认为是本发明的例证，而不是旨在将本发明限制为所说明的具体实施例。

在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定冠词或不定冠词的使用并不旨在表示基数。特别是，参考“该”对象或“一个(a/an)”对象旨在还表示可能的复数个这样的对象之一。此外，连接词“或”可以被用于表达同时存在而不是互斥方案的特征。换句话说，连接词“或”应该被理解为包括“和/或”。

图1说明了经由专用短程通信(dsrc)网络参与群组通信会话的车辆的俯视图。在图1所示的示例中，连接的车辆102a、102b、102c被通信地连接到dsrc应答器(transponder)104a、104b、104c。dsrc应答器104a、104b、104c被连接到dsrc网络，dsrc网络促进连接的车辆102a、102b、102c在群组通信会话中交换信息。例如，群组通信会话中连接的车辆102a、102b、102c可以交换交通信息和聊天消息(chatmessage)。

如本文所使用的，连接的车辆102a、102b、102c是具有被配置为连接到dsrc应答器104a、104b、104c的无线电和/或软件以通过dsrc网络进行通信的任何车辆(例如，轿车、卡车、摩托车、轻便摩托车(mopeds)等)。连接的车辆102a、102b、102c可以是标准汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆或任何其他类型的合适车辆。连接的车辆102a、102b、102c包括标准部件(未示出)，例如仪表板、可调节座椅、一个或多个电池、发动机或马达、变速器、包括压缩机和电子膨胀阀的暖通空调(hvac)系统、挡风玻璃、车门、车窗、座椅安全带、安全气囊和轮胎。

示例连接的车辆102a、102b、102c呈现车辆特性和驾驶属性。车辆特性包括车辆的固定或恒定特征，例如其加速能力、制动能力、车辆通信能力(例如，dsrc通信、蜂窝通信、本地无线网络通信等)、尺寸、重量等。驾驶属性包括车辆的可变特征，例如其位置或地点、速度、加速度、减速、燃料水平以及其灯或喇叭的当前活动。

示例dsrc应答器104a、104b、104c被安装在驾驶基础设施(例如，街道、高速公路、隧道、桥梁、州际公路(interstates)等)附近以促进连接的车辆102a、102b、102c在地理上分离时彼此通信。dsrc应答器104a、104b、104c包括天线、无线电和软件以建立和维持与连接的车辆102a、102b、102c的dsrc连接。dsrc是一种无线通信协议或系统，主要用于交通运输，在5.9千兆赫兹(ghz)频带下工作。关于dsrc网络的更多信息以及网络如何与车辆硬件和软件进行通信请参阅美国交通部核心2011年6月系统要求规范(syrs)报告(可在http://www.its.dot.gov/meetings/pdf/coresystem_se_syrs_reva％20(2011-06-13).pdf上获得)，其全部内容连同在syrs报告的第11至14页中引用的所有文献通过引用并入本文。dsrc系统可以被安装在车辆上和沿着路边的基础设施上。包括基础设施信息的dsrc系统被称为“路边(roadside)”系统。dsrc可以与其他技术(例如，全球定位系统(gps)、可见光通信(vlc)、蜂窝通信和短程雷达)相结合，促进车辆传达它们的位置、速度、前进方向、与其他对象的相对位置并且与其他车辆或外部计算机系统交换信息。dsrc系统可以与其他系统(例如移动电话)集成。

当前，dsrc网络被认为是dsrc缩写或名称。然而，有时使用其他名称，通常与连接的车辆程序或诸如此类相关。这些系统中的大多数是纯dsrc或ieee802.11无线标准的变体。本文中，术语dsrc将贯穿使用。然而，除了纯dsrc系统之外，它还意在覆盖车辆与路边基础设施系统之间的专用无线通信系统，其与gps集成并且是基于用于无线局域网(例如802.11p)的ieee802.11协议。

在图1所示的示例中，示例dsrc应答器104a、104b、104c被有线和/或无线地连接到服务器以建立dsrc网络。dsrc网络通过以下方式促进连接的车辆102a、102b、102c之间的群组通信：例如，建立和保持群组通信会话、接收来自连接的车辆102a、102b、102c之一的消息并且将消息路由到群组通信会话中的其他连接的车辆102a、102b、102c。

实施dsrc的dsrc应答器104a、104b、104c具有300米(984英尺)至1000米(3280英尺)的范围。当连接的车辆102a、102b、102c之一进入dsrc应答器104a、104b、104c之一的范围时，连接的车辆102a、102b、102c向相应的dsrc应答器104a、104b、104c注册。以这样的方式，随着连接的车辆102a、102b、102c沿着驾驶基础设施行进，连接的车辆102a、102b、102c保持通信地连接到dsrc网络。

图2是说明图1的连接的车辆102a、102b、102c的电子部件200的框图。电子部件200包括示例车载通信平台202、示例信息娱乐音响主机204、车载计算平台206、示例传感器208、示例电子控制单元(ecu)210、示例车辆数据总线212以及示例控制器局域网(can)总线214。

车载通信平台202包括有线或无线网络接口以允许与外部网络通信。车载通信平台202还包括控制有线或无线网络接口的硬件(例如，处理器、存储器(memory)、存储装置(storage)、天线等)和软件。在所示的示例中，车载通信平台202包括蓝牙控制器(bt)216、gps接收器218和dsrc控制器220。车载通信平台202还可以包括用于其他基于标准的网络(例如，全球移动通信系统(gsm)、通用移动通信系统(umts)、长期演进(lte)、码分多址(cdma)、全球微波接入互操作性(wimax)(ieee802.16m)；近场通信(nfc)；区域无线网络(包括ieee802.11a/b/g/n/ac或其他)和无线千兆比特(wirelessgigabit)(ieee802.11ad)等)的控制器。此外，外部网络可以是公共网络(例如因特网)；专用网络(例如内联网)；或它们的组合，并且可以利用现在可用或稍后开发的各种网络协议，包括但不限于，传输控制协议/互联网协议(tcp/ip)的网络协议。车载通信平台202还可以包括有线或无线接口以允许与电子设备直接通信。

dsrc控制器220被通信地连接到天线222。天线222被配置为根据dsrc发送和接收消息。dsrc控制器220根据dsrc管理在车辆102a、102b、102c与dsrc应答器104a、104b、104c之间发送和接收消息。例如，车载计算平台206可以指示dsrc控制器220向适当的dsrc应答器104a、104b、104c发送特定消息。

信息娱乐音响主机204提供连接的车辆102a、102b、102c与用户(例如，驾驶员、乘客等)之间的界面。信息娱乐音响主机204包括接收来自用户的输入并且显示信息的数字和/或模拟控制器(例如，输入设备和输出设备)。输入设备可以包括例如控制旋钮、仪表板、用于图像捕获和/或视觉命令识别的数字摄像机、触摸屏、音频输入设备(例如，车舱麦克风)、按钮或触摸板。输出设备可以包括组合仪表输出(例如，拨盘、照明设备)、致动器、显示器(例如，液晶显示器(“lcd”)、有机发光二极管(“oled”)显示器、平板显示器、固态显示器、或抬头显示器)和扬声器。

车载计算平台206包括处理器或控制器224、存储器226和存储装置228。处理器或控制器224可以是任何合适的处理设备或处理设备组，例如但不限于：微处理器、基于微控制器的平台、合适的集成电路或一个或多个专用集成电路(asic)。存储器226可以是易失性存储器(例如，随机存取存储器(ram)，其可以包括易失性ram、磁性ram、铁电ram和任何其它合适的形式)；非易失性存储器(例如，盘存储器、闪速(flash)存储器、电可编程序只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)；不可改变的存储器(例如，eprom)；以及只读存储器。在一些示例中，存储器226包括多种类型的存储器，特别是易失性存储器加上非易失性存储器。存储装置228可以包括硬盘驱动器；固态硬盘驱动器；或诸如数字化视频光盘(dvd)的物理盘。

存储器226和存储装置228是可以嵌入一组或多组指令的计算机可读介质，例如用于操作本公开的方法的软件。指令可以体现本文所描述的方法或逻辑中的一个或多个。在特定实施例中，指令可以完全或至少部分驻留在存储器226、计算机可读介质中的任何一个或多个内，和/或在指令执行期间驻留在处理器224内。

术语“计算机可读介质”应当被理解为包括单个介质或多个介质，例如集中式或分布式数据库，和/或存储一组或多组指令的相关联的高速缓存和服务器。术语“计算机可读介质”还包括能够存储、编码或承载用于由处理器执行的一组指令或使系统执行本文所公开的方法或操作中的任何一个或多个的任何有形介质。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”被清楚地限定为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且排除传播信号。

传感器208可以以任何合适的方式布置在连接的车辆102a、102b、102c中和其周围。传感器208可以包括被配置为测量连接的车辆102a、102b、102c外部周围的属性的摄像机、声纳(sonar)、激光雷达(lidar)、雷达、光学传感器、或红外装置。此外，一些传感器208可以被安装在连接的车辆102a、102b、102c的乘客舱内或者连接的车辆102a、102b、102c的发动机舱中以测量连接的车辆102a、102b、102c的内部的属性。例如，这样的传感器208可以包括加速度计、里程表、摄像机、麦克风和热敏电阻等。

ecu210监测和控制连接的车辆102a、102b、102c的低级系统。例如，ecu210可以控制和/或监测照明系统、发动机、动力锁、动力窗、动力传动系统、hvac系统和电池管理等。ecu将属性传达到车载计算平台206和/或接收来自车载计算平台206的命令。

车辆数据总线212通信地连接车载通信平台202、信息娱乐音响主机204和车载计算平台206。车辆数据总线212可以是以太网。can总线214通信地连接传感器208、ecu210和车载计算平台206。can总线协议由国际标准化组织(iso)11898-1定义。在一些示例中，车载计算平台206通信地隔离车辆数据总线212与can总线214(例如，经由防火墙、消息代理(messagebroker)等)。可选择地，在一些示例中，车辆数据总线212和can总线214可以是相同的数据总线。

图3说明了经由dsrc网络参与群组通信的连接的车辆102a、102b。在所示的示例中，dsrc服务器300促进连接的车辆102a、102b之间的群组通信会话。连接的车辆102a、102b与唯一地识别特定的连接的车辆102a、102b的车辆识别符(vid)相关联。个人用户(例如，驾驶员、乘客等)与唯一地识别特定个人的用户识别符(uid)相关联。

为了发起群组通信会话，用户通过在车载计算平台206上执行的应用程序向dsrc服务器300发送请求(例如，经由图2的信息娱乐音响主机204的触摸屏)。例如，第一连接的车辆102a的驾驶员可以请求建立新的群组通信会话。连接的车辆102a经由应答器104a向dsrc服务器300发送请求、vid和以及与用户相关联的uid。dsrc服务器300创建群组通信会话。dsrc服务器300还向群组通信会话分配会话识别符(sid)或者驾驶员指定sid。sid可以是唯一地识别群组通信会话的数字或有意义的词语或数字字母组合。请求群组通信会话的用户可以与其他人(例如，朋友、家人、同事等)共享sid。

为了连接到群组通信会话，用户通过在车载计算平台206上执行的应用程序来使用相应的sid(例如，经由图2的信息娱乐音响主机204的触摸屏)。例如，第二连接的车辆102b的驾驶员可以使用由第一连接的车辆102a的驾驶员发起的群组通信会话的sid。连接的车辆102b经由应答器104b向dsrc服务器300发送sid、vid和uid。连接的车辆102a、102b可以被连接到多个群组通信会话。

群组通信会话可以是临时的或者可以是永久的。如果群组通信会话是临时的，则当连接的车辆102a、102b从dsrc网络断开时，群组通信会话终止。如果群组通信会话是永久的，则即使当连接的车辆102a、102b当前没有连接时，群组通信会话也是持续的。以这样的方式，连接的车辆102a、102b可以随着时间使用相同的sid连接到相同的群组通信会话。在一些示例中，dsrc服务器300记住与sid相关联(例如，先前加入)的uid。在一些这样的示例中，当连接的车辆102a、102b通过uid连接到dsrc网络时，连接的车辆102a、102b可以自动加入先前的群组通信会话。

当连接的车辆102a、102b进入dsrc应答器104a、104b之一的范围时，连接的车辆102a、102b向对应于范围内dsrc应答器104a、104b的dsrc节点302a、302b注册。dsrc服务器300保持将连接的车辆102a、102b的vid与相应的dsrc节点302a、302b相关联的查找表。以这样的方式，随着连接的车辆102a、102b在地理区域周围行进，dsrc服务器300知道所有连接的车辆102a、102b的位置，并且可以将来自群组通信会话的消息发送到连接的车辆102a、102b。

当连接的车辆102a、102b被连接到群组通信会话时，连接的车辆102a、102b发送状态消息304和聊天消息306。连接的车辆102a、102b不时地(例如，每三十秒、每六十秒等)发送状态消息304。状态消息304包括驾驶属性(例如，位置、速度等)。例如，状态消息304可以包括连接的车辆102a、102b以每小时两英里的速度移动。在一些示例中，状态消息304包括行驶通过/穿过特定地理特征(例如，桥、隧道、交通信号牌控制站(boardcontrolstation)等)所花费的行驶时间。例如，连接的车辆102a、102b可以跟踪它何时开始穿过国际大使桥(ambassadorinternationalbridge)并且当它何时离开桥。在一些示例中，状态消息304还包括周围交通状况的图像和/或视频。包括在状态消息304中的信息可以从图2的传感器208和/或ecu210中收集。

聊天消息306包括由用户指示的信息。在一些示例中，聊天消息306包括语音、文本、视频和/或音乐等。例如，聊天消息306可以包括文本“隧道今天确实拥堵”。当用户指示发送可配置消息306时，发送它们。以这样的方式，连接到群组通信会话的连接的车辆102a、102b可以参与群组对话。聊天消息306还可以包括通知。例如，聊天消息306可以播报新连接的车辆102a、102b何时连接到群组聊天会话。

dsrc服务器300接收状态消息304和聊天消息306。dsrc服务器300将消息304、306发送到连接到相应的群组通信会话的连接的车辆102a、102b。例如，如果状态消息304由第一连接的车辆102a发送，则dsrc服务器300将状态消息304发送到第二连接的车辆102b。

当连接的车辆102a、102b接收到状态消息304时，连接的车辆102a、102b解释包括在状态消息304中的驾驶属性以通知用户交通状况。例如，如果状态消息304表明发送者正在特定位置处以每小时两英里的速度移动，则连接的车辆102a、102b可以在地图上的该位置处显示红色条(例如，经由信息娱乐音响主机204)。

当连接的车辆102a、102b接收到聊天消息306时，连接的车辆102a、102b显示和/或播放可配置消息的内容(例如，经由信息娱乐音响主机204)。在一些示例中，连接的车辆102a、102b包括文本到语音功能以播放包括在聊天消息306中的文本。

图4描绘了当连接的车辆102a、102b、102c被连接到群组通信会话时由图2的信息娱乐音响主机204显示的示例群组通信界面400。在所示的示例中，群组通信界面400显示与群组通信会话相对应的sid402。群组通信界面400还显示相应的聊天消息306。群组通信界面400还显示与sid402相关联的用户的uid404及其状态(例如，在线、离线等)。群组通信界面400促进连接到现有群组通信会话、创建新的群组通信会话、以及离开群组通信会话。群组通信界面400还显示启用和/或禁用的选项406。例如，选项406可以指示文本到语音和语音到文本选项被启用。

图5是参与群组通信的示例方法的流程图。首先，连接的车辆102a、102b、102c的dsrc控制器220向dsrc网络注册(框502)。例如，dsrc控制器220可以发送由最近的dsrc应答器104a、104b、104c接收到的注册消息，使得dsrc服务器300可以更新dsrc查找表。连接的车辆102a、102b、102c经由dsrc控制器220连接到群组通信会话(框504)。例如，dsrc控制器220可以发送要加入的群组通信会话的sid。

连接的车辆102a、102b、102c经由车载计算平台206收集驾驶属性(框506)。例如，连接的车辆102a、102b、102c可以收集连接的车辆102a、102b、102c的速度(例如，经由传感器208)、位置(例如，经由gps接收器218)和/或来自其他传感器208和/或ecu210的数据。在一些示例实施例中，驾驶属性包括行驶穿过/通过基础设施段(例如，桥、隧道、边境(bordercrossing)、公路段等)的行驶时间。连接的车辆102a、102b、102c还可以使用摄像机来捕获连接的车辆102a、102b、102c周围的视频/图像。连接的车辆102a、102b、102c经由dsrc控制器220向dsrc服务器300发送包括驾驶属性的状态消息304(框508)。在一些示例中，连接的车辆102a、102b、102c还发送由用户经由信息娱乐音响主机204产生的聊天消息306。连接的车辆102a、102b、102c可以周期性地发送聊天消息306或当驾驶员手动触发时发送消息306。

连接的车辆102a、102b、102c确定是否已经从dsrc服务器300接收到状态消息304和/或聊天消息306(框510)。如果已经接收到状态消息304和/或聊天消息306，则连接的车辆102a、102b、102c经由车载计算平台206解释消息(框512)。例如，车载计算平台206可以经由信息娱乐音响主机204显示和/或播放聊天消息306。作为另一个示例，车载计算平台206可以利用来自状态消息304的速度数据和位置数据来推断位置附近的交通状况，并且在导航系统的地图上显示交通信息。连接的车辆102a、102b、102c还可以基于从dsrc服务器300接收到的注册状态来显示其他组车辆状态(例如打开或关闭)。

连接的车辆102a、102b、102c经由车载计算平台206确定是否继续监测驾驶属性(例如，对于状态消息304)和/或群组通信界面400(例如，对于聊天消息306)(框514)。例如，如果连接的车辆102a、102b、102c的点火装置被切换到“关闭”或用户已经指示断开连接，则车载计算平台206可以确定不继续监测。如果车载计算平台206确定继续监测，则连接的车辆102a、102b、102c经由车载计算平台206收集驾驶属性(框506)。否则，如果车载计算平台206确定不继续监测，则dsrc控制器220向dsrc服务器300发送消息以从群组通信会话断开(框516)。图5的示例方法然后结束。

图6是经由dsrc网络促进群组通信会话的示例方法的流程图。首先，dsrc服务器300等待直到dsrc服务器300接收到来自连接到dsrc网络的连接的车辆102a、102b、102c的状态消息304或聊天消息306(框602)。当接收到状态消息304或聊天消息306时，dsrc服务器300确定连接的车辆102a、102b、102c中的哪一个(或哪些)接收到状态消息304或聊天消息306(框604)。例如，dsrc服务器300可以确定哪些uid和/或vid与对应于接收到的消息的sid相关联。

dsrc服务器300确定接收者连接的车辆102a、102b、102c连接到哪一个(或哪些)dsrc节点302a、302b(框606)。例如，dsrc服务器可以使用当连接的车辆102a、102b、102c向dsrc网络注册时创建的查找表。dsrc服务器300经由相应的dsrc节点302a、302b向接收者连接的车辆102a、102b、102c发送状态消息304或聊天消息306(框608)。dsrc服务器300然后等待直到dsrc服务器300接收到来自连接到dsrc网络的连接的车辆102a、102b、102c的状态消息304或聊天消息306(框602)。

上述实施例，并且特别是任何“优选”实施例，是实施方式的可能示例，并且仅仅阐述用于清楚地理解本发明的原理。在实质上不脱离本文所描述的技术的精神和原则的前提下，可以对上述实施例作出许多变化和修改。所有修改旨在在此被包括在本公开的范围内并由以下权利要求保护。